*디더링

아래의 양자화 에러에서도 다루었지만,

아날로그 신호의 디지털화에 따른 문제 중 하나로 낮은 입력레벨의 해상도가 떨어지는점을 들 수 있습니다.

이것은 양자화에 있어 디지털 레벨의 단계수가 항상 일정하기 때문에 큰 레벨을 실현할 때에는 사용하는 비트수는 많아지지만

작은 레벨을 표현할 경우에는 비트수가 극단적으로 작아지기 때문입니다.

디지털신호의 양자화 비트수는 레벨이 내려가는 것과 함께 감소하는것이니까요

예를 들면 16비트 변환된 신호로 레벨이 피크 레벨을 87㏈이상 아래인 것은 개수화 에러(뒤에서 설명)를 포함해 1비트밖에 표현되지 않습니다.

즉, 입력신호는 큰 단차를 가진 사각파로 표현되며,

입력신호에는 존재하지 않았던 배음이 발생하게 되는것입니다.

이것은 아주 적은 양이지만 D/A변환 때의 엘리어싱의 원인이 되기도 합니다.
 
그 결과로 얻어지는 사운드는 틀림없는 양자화 노이즈이며 입력레벨을 극단적으로 낮게 설정해서 A/D변환을 한(=레코딩한) 트랙이나 페이드 아웃의 부분 등을 큰 음량으로 재생한 경우에 클릭음이나 히스 노이즈로 들릴 것입니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 디더링이라는 기술이 있는 것입니다.

디더링이란 오디오신호에 디더신호라는 특수한 신호를 더해서

작은 레벨 신호의 해상도를 향상시키는 기술입니다.

디더링은 사용법에 따라 신호 전체의 노이즈가 늘어나게 되는 결점도 있지만,

적절하게 사용한 경우에는,

예를 들면 이론치 16비트의 해상도의 신호의 다이나믹 레인지를 18~19비트 상당의 해상도까지 향상시킬 수 있습니다.

디더링에 의해 추가된 디더신호는 노이즈 세이핑에 의해 인간의 귀로는 감지할 수 없는 주파수레인지로 옮겨지게 됩니다.

알다시피 인간의 귀에는 민감한 주파수 레인지가 있어서 모든 주파수를 동등하게 받아들이지 않습니다.

이것은 플러쳐먼슨 그래프에서 알 수 있다 싶히

인간의 청각은 고, 저역주파수보다 중역주파수레인지를 감지하기 쉬우므로 일반적으로 중역주파수레인지의 음에 가장 민감합니다.

좀더 이부분을 설명하자면 소리를 고막으로 전달하기 전에 난반사 시켜주는 귓바퀴의 경우 사람마다 귓바퀴의 모양이 다르므로 조금씩 차이는 있지만 대개4kz에서 가장 민감한 반응을 보이는데 그것은 귓바퀴에서 생기는 공진음이 바로 4kz이기 때문입니다.

그래서 핸드폰의 소리도 작은 레벨에서도 잘 들을 수 있게 대부분 중음으로 되어있는것이고요

이러한 특정 주파수범위에 민감한. 다르게 말해서 특정 주파수 범위에는 민감하지 않은 인간의 청력 특성을 이용해서

노이즈 세이핑에 의해 인간이 들을 수 있는 노이즈의 양을 줄일 수가 있는 것입니다.

이 디더링은 A/D변환의 도중과 D/A변환의 전에 이루어지는 것이 일반적입니다.

또한 양자화 비트수를 20비트에서 16비트로 변환하고 싶을 때나,

오디오정보가 개수화 된 복잡한 신호가공처리를 실행하고 싶을 때에도 적극적으로 사용되고 있습니다.