Поглядел пару интересных видео, посвящённых ЦАП/АЦП и принципам цифровой передачи аналогового сигнала вообще. Многих вещей не знал, и кое-что до сих пор не понимаю. Например, мне до сих пор не очень понятно, как по двум дискретным точкам можно построить полноценный синусоидный сигнал. А ведь именно об этом говорит теорема Шеннона (Котельникова) — что сигнал частотой x можно полностью восстановить, если частота дискретизации составляет минимум 2x. Ну ок, синусоида за весь период проходит ноль трижды. Вот и взять три эти точки, значение которых равно нулю. Откуда здесь взять синусоиду? Решительно непонятно.
Но самым неожиданным открытием оказалось то, что при конечном мастеринге тех же компакт-дисков последним шагом является… добавление шума (дизеринг). Но тут я уже понял, почему — любая дискретизация сигнала вносит ошибку. Она маленькая, но она есть. Фишка в том, что если сигнал повторяющийся, ошибка будет получаться тоже повторяющейся — что в результате даст нелинейные искажения (гармоники). А гармоники человеческое ухо уже очень не любит — ему реально приятнее слушать пусть немного больше шума, но зато без гармоник. Конечно, шум стараются выбирать в той области, где чувствительность уха пониже — так он будет менее заметен.
Это не единственный пример того, когда сигнал специально ухудшают — если, например, не делать дизеринг при выводе цифрового видео, на сигнале могут быть заметны цветовые полосы и прочие артефакты. А таким придирчивым нам лучше немного шума, чем артефактов.