Kwalifikacja: AUD.07 - Realizacja nagłośnień

Często można się spotkać z mylnym przekonaniem, że wzrost rozdzielczości w przetworniku A/C o jeden bit powoduje jedynie niewielką poprawę jakości sygnału, przykładowo o 3 dB albo wręcz o 9 czy nawet 12 dB. Jednak rzeczywistość, poparta zarówno praktyką inżynierską, jak i teorią sygnałów, jest trochę inna. Kwantyzacja sygnału, czyli proces zamiany wartości analogowej na cyfrową z określoną liczbą bitów, wprowadza zawsze pewien szum – tzw. szum kwantyzacji. Istotą tego zjawiska jest to, że im więcej bitów, tym więcej poziomów kwantyzacji, a więc mniejsze odstępy między nimi i mniejsze zniekształcenia. To właśnie matematyka logarytmiczna stoi za tą regułą – dokładnie chodzi o to, że każdy dodatkowy bit podwaja liczbę poziomów, a zatem szum kwantyzacji spada dwukrotnie. W przeliczeniu na decybele daje to 20·log10(2), czyli około 6 dB. Myślenie, że jest to tylko 3 dB, wynika z nieporozumienia między różnymi skalami pomiarowymi, bo 3 dB to przecież zmiana o pierwiastek z dwóch w mocy, nie o połowę w sygnale, jak w przypadku poziomów kwantyzacji. Z kolei wskazanie wartości 9 dB czy 12 dB to już zbyt optymistyczne założenia – tyle można uzyskać, ale tylko przy zwiększaniu rozdzielczości o więcej niż jeden bit. Z mojego doświadczenia bardzo często spotyka się takie błędne kalkulacje, gdy ktoś nie do końca rozumie, jak szum kwantyzacji wpływa na stosunek sygnału do szumu. W praktyce, jeśli chcesz naprawdę zauważalnie poprawić jakość cyfrowego zapisu, musisz pamiętać, że każdy bit to te 6 dB różnicy i nie da się tego przeskoczyć. To jest też powód, dlaczego sprzęt wysokiej klasy dysponuje przetwornikami 24-bitowymi – bo każdy dodatkowy bit daje coraz wyraźniejsze ograniczenie szumów, ale nie jest to lawinowy wzrost, tylko precyzyjnie określona wartość.