Рассматривать все существующие способы оцифровки мы не будем,
поскольку это потребовало бы от нас серьезного углубления в тему. Тем не менее,
некоторые способы все же стоят пусть и беглого упоминания.
Так, рассмотренное выше однородное квантование является, конечно
же, не единственным способом квантования. Как мы уже говорили, восприятие
громкости звука человеком носит нелинейный характер – нарастание интенсивности
звука как степенной функции воспринимается на слух как линейное нарастание
громкости. Следовательно, изменения амплитуды слабого по интенсивности сигнала
различаются слухом намного лучше, чем изменения амплитуды в областях высокой
интенсивности. Это в свою очередь означает, что погрешность квантования сигнала
в областях со слабой амплитудой оказывается намного более заметной, чем
погрешность квантования в областях, где сигнал характеризуется высокими
значениями интенсивности. Иными словами, в областях, где амплитуда сигнала
является значительной, мы можем позволить себе допускать более высокую
погрешность квантования, чем в областях со слабой амплитудой. Этот факт
используется при неоднородном квантовании. С целью уменьшения влияния
погрешности квантования на воспринимаемое качество оцифровки, способ неоднородного квантования
предусматривает разбиение амплитудной шкалы на уровни по логарифмическому
закону. Такой способ квантования называют логарифмическим квантованием. При
использовании логарифмической амплитудной шкалы, в области слабой амплитуды
оказывается большее число уровней квантования, чем в области сильной амплитуды
(при этом, общее число уровней квантования остается таким же, как и в случае
однородного квантования). Соответственно, при квантовании, слабый по величине
сигнал округляется на меньшие значения, чем более интенсивный сигнал. Это
автоматически учитывает психоакустические особенности слуха и обеспечивает
менее заметные на слух погрешности квантования. Аналогово-цифровое
преобразование, основанное на применении метода неоднородного квантования,
называется неоднородной
импульсно-кодовой модуляцией - неоднородной ИКМ ( Nonuniform PCM).
Альтернативным способом аналогово-цифрового преобразования
является разностная
импульсно-кодовая модуляция – разностная ИКМ(англ. « Differential PCM» – DPCM). До
сих пор мы говорили о методе импульсно-кодовой модуляции, подразумевающей
квантование абсолютных
значений сигнала. В случае разностной ИКМ квантованию подвергают относительные значения
величины амплитуды. В полной аналогии с ИКМ, разностная ИКМ может сочетаться с
использованием как однородного, так и неоднородного методов квантования.
Разностное кодирование имеет много вариаций, причем некоторые из них
подразумевают использование квантователя с предсказателем сигнала. Такие
квантователи производят меньше ошибок квантования за счет предсказания сигнала
на каждом шаге преобразования, опираясь на информацию об уже известных
предыдущих значениях сигнала.