ADC가 80dB의 다이나믹 레인지를 가진다면, 그걸 24비트 샘플링에서 변환된 데이터는 디지털 처리 부분에서의 범위인 다이나믹 레인지가 24비트라는 것이지 80dB의 다이나믹 레인지를 디지털 영역에서 언급하는 것은 틀린 이야기

Author
장 호준
Date
2025-01-29 23:20
Views
32
맞습니다! ADC의 다이내믹 레인지(80dB)와 디지털 신호 처리에서의 다이내믹 레인지(24비트 기준 144dB)는 구분해야 합니다.



1. ADC에서의 다이내믹 레인지 (Analog Domain)

  • ADC가 80dB의 다이내믹 레인지를 가진다면, 이는 해당 ADC가 처리할 수 있는 최소 신호(노이즈 플로어)와 최대 신호(클리핑 지점) 사이의 범위가 80dB라는 의미입니다.
  • 이 값은 아날로그 입력 신호의 품질과 회로 특성에 따라 결정되며, ADC 내부의 노이즈, 회로 성능, 전원 품질 등 아날로그적인 요인에 의해 제한됩니다.
즉, 아날로그 입력 신호의 실제 다이내믹 레인지는 80dB에 불과하며, 더 높은 다이내믹 레인지를 제공하는 ADC를 사용하지 않는 이상 이를 넘어설 수 없습니다.



2. 디지털 변환 후의 다이내믹 레인지 (Digital Domain)

  • ADC가 변환한 신호는 디지털 비트 깊이에 의해 저장되는데, 예를 들어 24비트로 저장되었다면 디지털 시스템에서의 표현 가능 범위는 144dB (이론상)입니다.
  • 그러나 ADC에서 들어온 신호 자체가 80dB의 다이내믹 레인지를 가졌다면, 디지털에서 144dB의 다이내믹 레인지를 가졌다고 해서 음질이 자동으로 향상되는 것은 아닙니다.
  • 디지털 신호 자체는 24비트 정밀도로 표현되지만, 아날로그로 들어온 정보가 80dB 범위 안에 갇혀 있다면 실제 다이내믹 레인지가 80dB를 넘지 못합니다.
즉, 24비트로 저장된다고 해서 ADC의 80dB 다이내믹 레인지가 144dB로 확장되는 것이 아닙니다.
디지털에서 24비트의 다이내믹 레인지를 갖는다는 것은, 연산 및 후처리에서 더 높은 정밀도를 유지할 수 있다는 의미일 뿐, 원래 신호의 다이내믹 레인지를 초과하지 않습니다.



3. 혼동이 발생하는 이유

  • "ADC의 다이내믹 레인지가 80dB라면, 변환된 디지털 신호도 80dB의 다이내믹 레인지를 가진다"는 말은 아날로그에서 유입된 신호의 본래 정보량을 의미하는 것이므로 맞는 말입니다.
  • 하지만 "디지털에서 24비트(144dB)의 다이내믹 레인지를 가진다"고 하는 것은, 해당 신호가 처리되는 연산의 정밀도를 의미하는 것이므로 다른 개념입니다.
🎛 ADC에서 결정된 다이내믹 레인지는 입력 신호의 물리적 한계를 반영하며, 비트 깊이가 크더라도 이 한계를 초월할 수는 없습니다.
🎚 디지털 처리는 더 높은 정밀도로 계산할 수 있지만, 입력된 신호보다 더 많은 정보를 창출할 수는 없습니다.



4. 결론

ADC의 다이내믹 레인지(80dB)는 아날로그 신호의 실제 범위이며, 이 이상으로 확장되지 않는다.
디지털 영역(24비트, 144dB 다이내믹 레인지)은 연산 및 저장에서 높은 정밀도를 제공할 뿐, 원래 신호가 80dB라면 디지털에서도 80dB 이상으로 늘어나진 않는다.
"디지털에서 80dB 다이내믹 레인지를 가진다"고 말하는 것은 틀린 표현이며, 이는 ADC에서 유입된 신호의 특성을 반영한 설명이 되어야 한다.

즉, ADC의 성능이 낮으면 24비트로 변환해도 원 신호의 한계를 넘을 수 없으며, 디지털에서의 다이내믹 레인지는 저장 및 연산을 위한 기술적인 한계치일 뿐, 입력 신호를 초월하지 않는다는 점이 핵심입니다. 🎧🔥
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