델타 변조(delta modulatiom, DM)는 아날로그 신호와 기준 신호의 크기를 비교하여 기준 신호가 아날로그 신호보다 작으면 정해진 크기 델타만큼 기준 신호를 증가시키고, 만약 기준 신호가 크면 델타만큼 기준 신호를 감소시킨다. 이러한 과정을 통해 기준 신호의 크기가 아날로그 신호에 근접하도록 한다. 이러한 처리는 일정한 시간 간격(T)으로 연속적으로 수행된다. 이때 델타만큼 증가될 경우에는 1을, 감소될 경우에는 0으로 부호화한다. [ 그림 4-26 ] 은 델타 변조의 예를 보여준다. 송신 측에서는 생성된 2진 데이터를 전송한다. 수신 측에서 이를 수신하고 처리한 계단 파형이 저역 통과 필터를 통과하면 아날로그 신호가 재생된다.

델타 변조에는 두 가지 중요한 변수가 있는데, 계단 파형의 증가 또는 감소 폭인 델타와 샘플링 속도(sampling rate)다. [ 그림 4-27 ] 을 보면 원래의 아날로그 신호가 급격하게 변하여 계단 파형이 그 변화를 추적할 수 없을 때 경사 과부하 잡음(slope overload noise)이 발생한다. 반면, 아날로그 신호가 매우 완만하게 변화할 떄는 그래뉼러 잡음(granulr noise)이 발생한다. 스텝 크기 델타 값을 선정할 떄 두잡음은 서로 상충되는 특징이 있다. 경사 과부하 잡음을 줄이기 위해 델타 값을 증가시키면 신호 변화가 심한 경우에는 잘 따라가지만 신호 변화가 거의 없는 경우에는 그래뉼러 잡음이 커져 양자화 오차도 커진다. 샘플링 속도를 증가시키면 자주 증가-감소가 발생하므로 빠른 변화에 잘 적응할 수 있어 델타 변조의 성능은 향상되지만 높은 데이터 전송률을 요구한다.

예제 4-10 델타 변조에서 초당 8,000번인 아날로그 신호와 비교하여 다음 비트 값을 결정하는 경우, 데이터 전송률을 구하시오.

• 풀이 한 번의 비교를 통해 1비트가 결정되므로 초당 8,000비트가 된다. 따라서 데이터 전송률은 8Kbps다.