Introduzione

Digitale

rumore di quantizzazione

La quantizzazione introduce invece un semplice rumore di 1 bit. Se si usano pochi bit, questo può essere udibile.
Grosso modo, ogni bit contribuisce con 6dB al miglioramento del rapporto Segnale/Rumore (20*Log(2)=6.020 circa).

Per esempio le prime SUN campionavano a 8kHz ed quantizzavano a 8 bit: per minimizzare il rumore di quantizzazione ricorrevano all'espediente di usare una trasformazione non lineare dei valori.

conversione D/A

La conversione di un numero digitale in una tensione è piuttosto semplice in linea di principio.
Quando si dispone di una successione di numeri digitali, si ottiene un segnale a scalini.
Questo va oppurtunamente filtrato per togliere le armoniche di frequenza elevata che corrispondono appunto agli scalini. Questo filtro analogico è un punto delicato del convertitore.

Per ottenere un prodotto di buona qualità, che quindi fornisca un suono di Alta Fedeltà, occorre però ricorrere a tutta una serie di precauzioni, per ottenere un segnale molto puro, senza jitter di fase dovuto a instabilità nel timer, senza glitch sui salti più marcati del segnale, senza eccessivi errori di fase introdotti dal filtro analogico d'uscita, e filtrando bene via il rumore che viene tipicamente generato dalla elettronica digitale nel calcolatore.

Una tecnica di progettazione usata per migliorare le prestazioni di un convertitore D/A è quella dell "oversampling".
Se si dispone di un segnale campionato ad una certa frequenza f, si ricostruiscono mediante interpolazione quelli che sarebbero i valori del segnale se fosse campionato ad una frequenza più elevata m*f, si filtra il risultato con un filtro digitale, e poi si passa al convertitore D/A vero e proprio. Il segnale analogico così ottenuto è molto più facile da filtrare e ha meno errori di fase.

Laboratorio Sperimentale di Matematica Computazionale - parte II Sergio Steffè - AA 2015/2016 - PISA