Profondità di bit

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In audio digitale, la profondità di bit (bit depth) indica la quantità di bit di informazioni presenti per ogni campione, descrivendone quindi la risoluzione. Gli esempi più comuni sono il CD audio, registrato a 16 bit, e il DVD audio, che supporta una profondità fino a 24 bit.

Un insieme di campioni audio digitali contiene le informazioni che, convertite in segnale analogico, permettono di ricostruire e riprodurre la forma d’onda. In Pulse-Code modulation (PCM, modulazione codificata di impulsi) la profondità influisce sull’intervallo dinamico e sul rapporto segnale-rumore. Non influisce invece sulla frequenza, che è definita solamente dalla frequenza di campionamento.

La relazione tra la profondità e l’intervallo dinamico è approssimabile in un rapporto di 1:6 (all’aumento di un bit di risoluzione, l’intervallo dinamico aumenta di 6 decibel). L’audio digitale a 24 bit ha un intervallo dinamico massimo teorico di 144 decibel, a differenza dei 96 decibel del 16 bit. Tuttavia l’intervallo dinamico massimo finora ottenibile è di circa 120 decibel, a causa delle limitazioni intrinseche ai circuiti integrati.

L’importanza della bit depth nell’audio PCM è che essa determina l’intervallo dinamico massimo. In una ideale registrazione PCM, in cui la frequenza di campionamento è ben al di sopra del limite di Nyquist e a cui non è stato applicato noise shaping, l’intervallo dinamico in decibel è 1.76 + 6.02 * numero di bit. Questa formula viene spesso semplificata in 6 decibel per bit, portando al valore comune di 96 decibel per i 16 bit dei CD audio e 144 per i 24 bit.