Кратък аудио наръчник - Глава 15 - Noise shaping

noise shaping e bit reduction техника, използвана за намаляване на грешките при Quantization. 

Друга техника за намаляване на грешките при Quantization е dithering. Поради недостатък че при подобна обработка, записът излиза глух с намалени високи, записът предварително се компенсира като се изострят определени шумове, за да се обърне звученето на файла да звучи остро, като се разчита, че при последващата обработка част от това остро звучене, ще се елиминира, и крайният файл остава добре балансиран - както вече разбрахме това е предварителна компенсация.

Самият процес noise shaping работи като събира грешките от quantization и ги слага в непрекъснат обратен поток за грешката, от където грешката може да се филтрира както се намери за добре. Дължината на изходният семпъл е равен на дължината на входящият семпъл+дължината на грешката от предният входящ семпъл.

Общо казано, когато дълбочината на един семпъл се намали, разликата между оригиналната и закръглената стойност се води quantization error, измерва се и се записва. Тази грешка се добавя в следващият семпъл преди quantization. Ефекта е че самата грешка влиза в непрекъснат обратен поток, и оригиналният сигнал остава незасегнат. Колко каква част филтъра ще отреже от сигнала, пряко зависи от това каква грешка ще се подаде заедно с новият семпъл. По този начин грешката добавена от Noise sharpening помага да се запази балансираното звучене, защото напрактика излиза че филтъра орязва грешката и оставя оригиналният сигнал.

Noise shaping Трябва да използва и dithering заедно със самият процес, за да предотврати появата на определяеми грешки и закономерни грешки в сигнала.Ако липсва Dithering, Noise shaping просто разпределя изкривявания из различни диапазони, и както да ги разпределя си остават изкривявания.

Noise shaping в аудиото, се използва най-вече в алгоритмите за редуциране на дълбочината в битове, Грешката при quantization при директен dithering е плоска - бял шум. Ухото е по-малко чувствително към едни честоти за сметка на други, (точна справка: кривите за абсолютна чуваемост на Fletcher-Munson). Важна част от работата на Noise shaping, е разпределянето на по-голямата част от шумовете в интервалите в които ухото не чува, и по-малка част в интервала който ухото чува, но не възприема така ясно както други. Така излиза че шума и грешките си остават, но са разпредели там където ухото не чува или чува слабо, и така биват "премахвани" от записа.