数字音频技术(第6版) 66

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　　第2章数字音频基础39
　　25抖动（Dither）
　　对于大幅度的复杂信号来说，信号与量化误差之间几乎没有相关性，因此，量化误差是随机的，并且听起来与模拟的白噪声类似。在低电平信号的情况下，量化误差的特性发生了变化，它变得与信号相关了，并且很可能变成可闻的失真。一个数字化系统必须对其量化误差的任何可闻特性进行抑制。显然，可以增加量化字中的比特数，每增加1bit就量化误差的幅度下降6dB。但这是不经济的，因为要想令人满意地降低量化误差的可闻度，需要相对来说很多的比特。并且，对于低电平信号来量化误差永远都是相对较显
　　的
　　抖动是一种效率高得多的方法。抖动本身是一个与音频信号不相关的幅度很小的噪在采样之前被加到音频信号中，这可以使量化过程得到线性化。加入抖动信号以后，音频信号就会关于各个量化级进行平移。对于时间上相邻的各个波形来说再有周期性出现
　　的量化模式，现在每个周期都是不同的。因此量化误差将与信号去相关，量化误差的各种影响被随机化到足以使其得到去除的程度。不过，虽然抖动能显著减少失真，但它本身是给输出的音频信号添加了某种噪声。在进行了适当抖动的情况下，量化器中的比特数决定了信号的本底噪声，但并不
　　它的低电平细节产生限制。例如，在一段经过抖动的16bit录音中，-120dBFS的信号仍然可以被听到并被测出。
　　动并不是去掩盖量化误差，更确切地说
　　数字系统能够对小于最低有效比特
　　的幅度进行编码，其方式与模拟系统能够保留低于其本底噪声的信相似
　　适当抖动的数字系统将远远超越模拟系统的信号噪声性能。另一方面，一个未经抖动的数系统可能要劣于模拟系统，特别是在处理低电平信号方面。高质量的数字化要求在A转换器中进行抖动处理。此外，数字化计算也应该进行数字式抖动，从而缓解重量化的种种影响。
　　假设有
　　频
　　其幅度为两个量化间隔那么大，如图29A所示。量化将产生粗糙的量化波
　　形，如图29B所示。这说明量化最终起到了
　　剧烈的限制器的作用，换句话
　　就是发生了严重的失真。当音频信号中加入了抖动以后，效果会截然不同。图29C所示为在输入音频信
　　抖动信号，其幅度为一个量化间隔。量化产
　　脉冲信号
　　保留了音频信号的信息，如图29D所示。量化后的信号会随着经过抖动的输入信号的变而来回上下切换，并能跟踪输入信号的平均值。
　　低电平信息被编码到量化所得的各个信号脉冲那不断变化的脉宽中。这种编码被称为脉