A/D 변환은 아날로그 신호의 디지털 신호로의 변환을
뜻하며, 전자분야에 있어서는 매우 광범위하게 쓰이는 용어이다. 이를 오디오 분야로 국한시킨다면 CD나 DAT 등의
디지털식 기록매체의 녹음과정에 해당된다고 할 수 있다. 이것의 개략적인 과정은 그림(1)과 같다.
아날로그 신호는 먼저 라인앰프로 가서 추후의 변환과정에 필요한 음량으로 증폭된다.
이때 경우에 따라서는 FM방송의 경우와 유사한 프리엠프시스를 하고 나중에 디엠퍼시스 회로를 통하여 고음역의 잡음을
감소시키기도 한다. 라인앰프에서 나온 아날로그 신호는 디저라는 잡음을 더해준다.
이것은 신호가 극히 작은 경우에 있어 양자화할 경우 오히려 양자화 잡음이 청감상
더 큰 문제가 되므로 이를 방지하기 위하여 고의적으로 더해 주어 어느정도 신호의 크기를 조절하려는 것이다. 디저가
더해진 아날로그 신호는 저역통과 필터를 통하여 가정주파수대역 밖에 있는 20kHz 이상의 여분의 신호를 급격히
차단하여 추방시켜 버림으로써 추후 D/A변환을 할 때 생겨날 가능성이 있는 얼라이징이라는 재생주파수대역과 샘플링
노이즈 주파수대역과 겹침 현상을 사전에 제거한다.
이때에 차단되는 주파수는 CD의 경우 44.1kHz, DAT의 경우 48 kHz의
샘플링 주파수를 갖기 때문에 20 kHz에서 차단하여도 무방하지만. 샘플링 주파수가 32 kHz인 위성방송의 음성신호인
경우 32 kHz의 반인 16 kHz이하에서 차단 시킨다. 이것은 ‘아날로그 신호를 디지털화 하였다가 다시 원신호로
충실히 재생하기 위해서는 원래의 신호가 갖는 최고 주파수의 2배 이상의 주파수로 샘플링하여야 한다’ 는 나이퀴스트
이론에 따른 것이다. 저역통과 필터를 거쳐온 아날로그 신호른 샘플 앤드 홀드 회로를 거쳐 다음 단의 A/D 컨버터가
변환작업을 마칠 때까지 그값을 유지시킬 수 있는 파형으로 변화한다.
이 변화된 신호는 A/D 컨버터를 거침으로 비로소 디지털 신호로 바뀐다.
16비트
경우에는 216 = 65.536단계의 분해능을 가지며, 그 변환은 10~20㎲의 단시간내에 처리하여야 한다. 그림(2)와
같은 축차비교형 A/D 컨버터가 많이 사용된다. 이 방식에 의해 완전히 디지털화된 신호는 추후에 생길 지 모를
각종 에러에 대비하여 이를 검출하여 정정할 수 있게 하기 위하여, 부호 오차. 검출 정정 부호를 가한다. CD인
경우에는 또한 인터리브라고 하는 기록순서를 정해진 약속대로 서로 바꾸어 넣는데, 이러한 여러 단계의 총체적인 에러
정정법을 CIR라 한다.
마지막 단계는 변조 회로로서 디지털 신호의 기록을 용이하게 하기 위하여 ‘0’이나
‘1’이 어느길이 이상 길게 나타나지 않도록 다시 약속된 방법으로 바꾸는 것이다. 이 변조 방법에는 NRZ법,
PE법, MFM법이 있으나 CD에서는 EFM(Eight To Fourteen Modulation)방법을 채용하고
있다. 변조단계가 끝난 디지털 신호는 완전한 디지털 신호로서 CD나 DAT등에 기록되게 된다.
