Dinamica digitale - dB Full Scale - Introduzione all'audio digitale

Nell'ambito delle pressioni sonore la dinamica è la differenza in dB tra il rumore di fondo e la soglia del dolore dell'orecchio umano. Nel mondo dei segnali audio elettrici, la dinamica è espressa come la differenza in dB tra il rumore termico e la saturazione. Analogamente, in ambito digitale, la dinamica può essere espressa come la differenza in dB tra il rumore di quantizzazione e il clipping digitale. Dato che il valore massimo raggiungibile dal segnale digitale è sempre lo stesso (corrispondente allo 0dB_fs), si vede come aumentando i bit di quantizzazione riduca il rumore di quantizzazione con conseguente aumento della dinamica. In termini numerici, la dinamica di un dispositivo digitale è misurata in dB_fs e viene calcolata con una formula a partire dal numero degli intervalli di quantizzazione:

Dinamic Range = 20 log (Intervalli di quantizzazione/1)

La tabella precedente mostra i valori di dynamic range corrispondenti al diverso numero di intervalli di quantizzazione utilizzati nella pratica comune. Si può notare fra gli altri il valore della dinamica dei CD Audio [Vedi: Lo standard CD audio] che è di 96.33 dB. Graficamente la variazione di dinamica digitale al variare del bit depth è illustrata dalla figura seguente:

Rumore di quantizzazione e bit depth

Lo 0dB è lo stesso per entrambe le scale. Quello che cambia è il rumore di quantizzazione che, essendo molto minore con una quantizzazione a 24 bit, consente di aumentare considerevolmente la dinamica verso il basso.