Kas yra Mu-Law?

Mu-dėsnis yra algoritmas, naudojamas telekomunikacijų sistema perduodamo garso signalo dinaminiam diapazonui suspausti. Algoritmas yra skaičiavimų serija, apdorojama iš anksto nustatyta tvarka kompiuteryje arba procesoriuje. Garso signalo dinaminis diapazonas yra garsiausio neiškraipyto garso ir foninio triukšmo lygio, kurį paima mikrofonas, santykis.

Žmogaus kalbos dinaminis diapazonas yra 40 dB, o žmogaus klausos dinaminis diapazonas yra maždaug 140 dB. Kai žmogaus balsas perduodamas per telekomunikacijų sistemą, duomenų ar garso signalui suspausti taikomas mu-law algoritmas. Šio skaičiavimo tikslas – pagerinti dinaminio diapazono santykį, siekiant užtikrinti, kad žmogaus balso garsas būtų perduodamas kuo mažiau iškraipant.

Ši formulė naudojama tiek su senesnėmis analoginėmis sistemomis, tiek su naujesnėmis skaitmeninėmis sistemomis. Pagal analoginę sistemą mu-law algoritmas buvo naudojamas foninio triukšmo ar statinio triukšmo poveikiui sumažinti. Skaitmeninėje sistemoje ši formulė suspaudžia skaitmeninį signalą iki 8 bitų, išlaikant tą patį apytikslį triukšmo lygį.

Matematinė mu-teisė formulė yra tokia:

F(x) = sgn(x)*ln(1 + μ׀x׀))
ln(1 + μ)

kur μ = 255 (8 bitai) ir duotam įėjimui x.
Mu-law naudojama skaitmeniniams telekomunikacijų tinklams Šiaurės Amerikoje ir Japonijoje, siekiant pakeisti duomenis į palaikomą 8 bitų formatą. Tai atliekama po to, kai signalas arba garsas gaunamas ir apdorojamas skaitmeninės kompiuterinės sistemos. Analoginėje sistemoje šis pakeitimas baigtas naudojant nelinijinį stiprinimo stiprintuvą. Dirbant su analoginiu tinklu, jei įmanoma, signalo glaudinimas ir reguliavimas turi būti baigtas analoginės sistemos viduje.
Norint konvertuoti analoginį signalą į skaitmeninį, reikia konvertuoti su kvantavimo lygiais, nustatytais konvertuoti analoginį į skaitmeninį. Kvantifikavimas reiškia analoginio signalo konvertavimą į skaitmeninį. Lygis turi būti nelygios erdvės pagal mu-law algoritmą.
Jei signalas jau yra skaitmeninis, tada nieko konvertuoti nereikia ir mu-law formulę galima pritaikyti tiesiogiai. 8 bitų duomenų failo dydis idealiai tinka skaitmeniniams failams ir atitinka daugelio kompiuterių simbolių dydį. Šis sutapimas pašalino didelę galimą kliūtį telekomunikacijų sistemos skaitmeninimui ir padėjo pereiti prie skaitmeninių telekomunikacijų ir ją priimti.