Uf, potrebno je malo spustiti loptu na zemlju. Na zalost, digitaliju i digitalnu obradu signala je vrlo tesko 'zamisliti' i sve ovde prikazane analogije nemaju bas mnogo smisla. Potrebno je znati matematiku. HiFi user, na primer, se posteno raspisao, a nema ni malo smisla u tome sto prica. Ima neke predrasude i tim predrasudama dokazuje sam sebi nesto sto misli da cuje ili ono sto cuje oblaci u nekakvu pricu da sam sebi isto i objasni.
Nekoliko cinjenica:
1. Nikvist/Shannon/Kotelnikov teorema vazi nezavisno od prirode signala. Bitno je da je isti frekventno ogranicen.
2. Ne cujete preko 20 kHz. Ne verujem da ste medicinski fenomeni. Vecina verovatno ne cuje ni preko 18 kHz-a. Ja na primer...
3. Spektar digialnog signala je u opsegu [-fs/2 fs/2] identican analognom signalu. Problem je sto je periodican sa periodom 2*fs (ponavlja se), dok analogni to nije. Na izlazu iz DAC-a imate 'reconstruction' filter koji ove kopije brise. Interpolacija nije nista drugo nego ovo filtriranje.
E sada,
Ono sto zanemarujete ovde je da se prilikom digitalizacije odigravaju dva procesa:
1. Sampling, ciji rezultat su vremensko diskretni, ali po vrednosti i dalje analogni odmerci analognog signala. Ovaj signal kroz DAC bi vam dao IDENTICAN signal od koga ste krenuli.
2. Kvantizacija, koja ove analogne vrednosti mapira u skup vrednosti koje memorisemo (16-bita, uniformno, za red-book).
Problem digitalnog formata je ovo drugo. Pitanje je sa koliko bita je potrebno kodovati audio signal da bi smetnje koje ovaj proces unosi bile 'necujne'. Odgovor nije jednostavan. Po merenjima, to je 18 bita za opseg od 1 kHz do 4 kHz gde je ljudsko uho veoma osetljivo, manje sa druge opsege. Drugo pitanje je kakva je priroda ovih smetnji. Odgovor, bez matematike, je da ako kvantizujete signal sa 3, 4 bita smetnja ima prirodu THDa (harmonijskog izoblicenja). Ako to radite sa vise bita, smetnja ima prirodu suma (sum kvantizacije). Koliki je taj sum? Pominje se da je S/N za CD - 16 bita - 96 dB. Ovo je tacno za sinusoidu snimljenu pod punim opsegom. Ako imate muzicki signal, onda imate problem dinamike. Na primer, veoma glasan orkestarski kresendo cete zaista i kodovati sa 16 bita, dok cete tise deonice, kodovati sa efektivno 12-13 bita (zavisi koliko je tiha deonica) i tu je sum veci.
Postoji i veza izmedju frekvencije semplovanja i broja bita kolikim vrsite kvantizaciju za ciljani odnos Signal/sum (S/N). Kako povecavate frekvenciju semplovanja, potreban vam je manji broj bita - to je taj 'trik' kod prvih CD player-a. Vecina vas zna da postoje i 1-bitni A/D konvertori gde se ovo dovelo do kraja.
Inace, ovo nije lako ispricati preko foruma, Wikipedia-e i slicno. Ko zeli, vec sam negde naveo dobre reference...
Pozdrav
