Co to jest kwantyzacja sygnału?
Kwantyzacja to etap konwersji analogowo-cyfrowej wykonywany po próbkowaniu. Polega na przypisaniu pobranym próbkom najbliższych dostępnych wartości liczbowych. Sygnał analogowy może przyjmować nieskończenie wiele wartości, natomiast zapis cyfrowy korzysta z ograniczonej liczby poziomów.
Jak działa kwantyzacja?
Po próbkowaniu otrzymujemy wartości sygnału w konkretnych chwilach czasu. Te wartości trzeba następnie zapisać cyfrowo. Ponieważ komputer operuje skończoną liczbą bitów, każda próbka zostaje zaokrąglona do jednego z dostępnych poziomów.
Przykład: jeśli system zapisuje próbkę z dokładnością 8 bitów, może rozróżnić 256 poziomów wartości, ponieważ:
2^8 = 256
Dla 16 bitów liczba poziomów wynosi:
2^16 = 65536
Kwantyzacja a jakość
Im większa liczba bitów przeznaczona na jedną próbkę, tym dokładniejszy zapis wartości sygnału. W dźwięku większa rozdzielczość bitowa oznacza zwykle mniejsze szumy kwantyzacji i lepszą jakość nagrania.
Kwantyzacja a próbkowanie
Nie należy mylić tych pojęć:
- próbkowanie odpowiada na pytanie: „jak często mierzymy sygnał?”,
- kwantyzacja odpowiada na pytanie: „z jaką dokładnością zapisujemy zmierzoną wartość?”.
Na egzaminie ważne jest, że kwantyzacja nie jest pierwszym etapem konwersji analogowo-cyfrowej. Pierwsze jest próbkowanie.