4. Niet lineaire kwantisering

In de vorige paragraaf is al aangegeven dat de signaalruisverhouding ten gevolge van het kwantiseren, kleiner wordt naarmate het ingangssignaal ook kleiner wordt. Dit komt doordat de kwantisatiefout bepaald wordt door de stapgrootte tussen twee kwantiseringsniveau's. Deze is constant en onafhankelijk van het niveau van het ingangssignaal.

Bij niet lineaire kwantisering wordt de stapgrootte tussen de kwantiseringsniveau's groter naarmate de waarde van het ingangssignaal toeneemt. Dit betekent dat er voor lage signaalwaarden meer en voor hoge signaalwaarden minder kwantiseringsniveaus beschikbaar zijn. Hiermee kan de relatieve afrondingsfout min of meer constant worden gehouden over het gehele bereik.

In de praktijk wordt niet lineaire kwantisering bereikt door het ingangssignaal voor de AD-conversie te comprimeren. Het ingangssignaal wordt eerst versterkt in een versterker waarvan de versterkingsfactor afneemt met toenemend ingangsniveau. Na de DA-conversie moet de compressie weer ongedaan worden gemaakt. Deze de-compressie wordt expansie genoemd.

pcm)
Bij telefonie wordt standaard uitgegaan van deze niet-lineaire vorm van PCM. Deze standaard is door de ITU-T (toen nog CCITT) vastgelegd in standaard G.711. In Europa wordt hierbij gebruik gemaakt van een andere niet-lineaire kromme (A-law) voor de compressie dan in Amerika en Japan (μ-law). Deze vorm van spraakcodering maakt gebruik van 8-bits samples en een bemonsterfrequentie van 8 kHz. Op deze manier kan bij de gebruikelijke telefoonkwaliteit worden volstaan met 64 kbit/s.