Dynamika (zakres dynamiczny) w cyfrowym zapisie PCM jest ograniczona przez szum kwantyzacji. Im większa rozdzielczość bitowa (więcej bitów na próbkę), tym mniejszy błąd kwantyzacji i tym większy możliwy zakres między najcichszym a najgłośniejszym sygnałem, który da się opisać bez zniekształceń kwantyzacyjnych.
W nauczaniu podstaw audio bardzo często używa się reguły: około 6 dB zakresu dynamicznego na 1 bit. Z tego wynika proste oszacowanie dla 16 bitów: 16 × 6 dB ≈ 96 dB, co odpowiada wskazanej odpowiedzi.
W bardziej dokładnym ujęciu teoretycznym spotyka się wzór na stosunek sygnału do szumu kwantyzacji dla idealnego przetwornika: 6,02·N + 1,76 dB. Dla 16 bitów daje to wartość bliską 98 dB. To pokazuje, że odpowiedź 96 dB jest typowym zaokrągleniem (reguła 6 dB/bit), a nie jedyną możliwą liczbą spotykaną w literaturze.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne w tym kontekście?
- 48 dB odpowiadałoby w przybliżeniu ok. 8 bitom (8×6 dB), czyli znacznie mniejszej rozdzielczości niż 16 bitów.
- 144 dB odpowiadałoby w przybliżeniu ok. 24 bitom (24×6 dB), czyli innej rozdzielczości niż podana w pytaniu.
- 192 dB wymagałoby jeszcze większej liczby bitów (w przybliżeniu ok. 32 bitów) i jest nieadekwatne dla formatu 16-bitowego.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w pytaniu nie ma wzoru i nie ma doprecyzowania "dokładnej wartości teoretycznej", zwykle oczekuje się pamięciowej reguły 6 dB/bit oraz wartości 96 dB dla 16 bitów.
