Kvantiseringsstøy

Kvantiseringsstøy, også kjent som kvantiseringsfeil, er en form for signalforvrengning som oppstår når et kontinuerlig analogt signal blir konvertert til et digitalt signal. Denne konverteringen innebærer å dele signalets amplitude inn i et begrenset antall diskrete nivåer. Kvantiseringsstøy er forskjellen mellom den opprinnelige analoge verdien og den nærmeste tilgjengelige kvantiserte verdien.

Prosessen med analog-til-digital konvertering (ADC) involverer samplinger av det analoge signalet over tid og deretter kvantisering av hver sampel. Hvis det digitale systemet har et begrenset antall biter for å representere amplituden, vil mange forskjellige analoge verdier måtte tilordnes samme digitale verdi. Denne avrundingen introduserer feilen som er kvantiseringsstøy.

Størrelsen på kvantiseringsstøyen er avhengig av antall kvantiseringsnivåer, som igjen er bestemt av antall biter i ADC-en. Et system med flere biter vil ha flere kvantiseringsnivåer, noe som resulterer i mindre kvantiseringsstøy og dermed en mer nøyaktig digital representasjon av det opprinnelige signalet. Kvantiseringsstøy kan betraktes som en form for tilfeldig støy hvis signalet er tilstrekkelig komplekst og antall nivåer er stort.

Kvantiseringsstøy er en uunngåelig del av digitalisering av analoge signaler. Selv om det ikke kan elimineres fullstendig, kan effekten reduseres ved å bruke ADC-er med høyere oppløsning (flere biter) eller ved å benytte teknikker som dithering, som legger til et lite, tilfeldig signal for å spre kvantiseringsfeilen mer jevnt.