[Speech Technology in Korean] Bit Depth 개념

 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸는 과정은 표본화(samping) -> 양자화 (quantization) -> 부호화 (coding)의 과정을 거침

표본을 수집하고 (sampling rate), 수집한 표본의 진폭을 결정한 후 (bit), 컴퓨터가 인식할 수 있도록 2진법으로 바꿔줌

그래서 PCM방식에서는 sampling rate는 시간의 가로축을 담당하고, bit depth는 진폭의 세로축을 담당

예컨대, 44.1khz 16bit: 1초에 65536개의 선택 가능한 크기에 44100번 기록했다는 말

아날로그 신호는 연속된 값이므로 정확한 기록은 불가능하여 신호가 입력되면 위의 그림과 같이 bit에 따라서 제일 가까운 값을 인식해서 그것을 기록 - 원래 파형과 최대한 비슷하게!

양자화 에러: 실제 아날로그 값과 아날로그 값을 나타내는 수치와의 차이를 뜻하는 것, 실제 아날로그 값이 양자화 단계에서 떨어질 때 발생. 이 과정에서 가장 가까운 수치를 할당 받는데, 이 에러때문에 디지털 오디오에서 잡음이 발생

SNR (Signal to Error Ratio): 에러와 신호 사이의 값

아날로그 신호에서는 아날로그 시스템의 전반적인 dynamic range를 말하고, 디지털 신호에서는 계단형식의 샘플레벨을 정확히 표현하는 것

6N + (1.8dB) (N=bit), 16bit라면 96dB, 24bit라면 144dB

Bit가 높을수록 noise floor가 낮아지고 dynamic range가 증가하게 됌?

Bit truncation: 높은 bit에서 낮은 bit로 다운 시킬 때 그게 맞는 dither를 일부러 넣어주어 노이즈를 감소