kompandingmenetelmä

Kompandingmenetelmä on äänisignaalin dynamiikka-alueen muuntomenetelmä, jota käytetään yleisesti äänenkoodauksessa, erityisesti puheensiirrossa ja tallennuksessa. Sen päätarkoitus on pienentää signaalin dynaamista aluetta, mikä mahdollistaa tehokkaamman siirron tai tallennuksen rajallisilla resursseilla, kuten kaistanleveydellä tai bittisyvyydellä, samalla kun säilytetään signaalin kuultavuus ja signaali-kohinasuhde.

Menetelmä koostuu kahdesta vaiheesta: kompressoinnista (companding) ja ekspansioinnista (expanding). Kompressointivaiheessa signaalin hiljaisempia osia vahvistetaan suhteessa voimakkaampiin osiin. Tämä epälineaarinen muunnos supistaa signaalin dynamiikka-alueen. Kompressoinnin jälkeen signaali voidaan koodata ja siirtää tai tallentaa. Vastaanottopäässä tai toistettaessa signaalia käytetään vastakkaista prosessia, ekspansiota. Ekspansio vahvistaa signaalin voimakkaampia osia suhteessa hiljaisempiin osiin, palauttaen signaalin dynaamisen alueen lähemmäs alkuperäistä.

Yleisimmät kompanding-algoritmit ovat µ-law (myy-laki) ja A-law (a-laki). µ-law -algoritmia käytetään pääasiassa Pohjois-Amerikassa ja Japanissa, kun taas A-law -algoritmia käytetään Euroopassa ja muualla maailmassa. Nämä algoritmit eroavat toisistaan kompressoinnin tarkassa matemaattisessa muodossa, mutta niiden perusperiaate on sama: epälineaarinen muunnos signaalin dynamiikan hallitsemiseksi. Kompandingin käyttö vähentää tarvittavaa bittisyvyyttä verrattuna lineaarisesti kvantisoituun signaaliin saman kuultavuuden saavuttamiseksi.