Creo que has confundido dos cosas diferentes:
Supersampling (a.k.a oversampling) es el proceso de aumentar la resolución del tiempo de la señal (se podría decir: horizontal). Multiplica la velocidad de muestreo de una señal muestreada agregando muestras adicionales entre las existentes con valores interpolados. Esto permite un procesamiento de mayor precisión en la carretera y ayuda a minimizar algunos artefactos de procesamiento. Este proceso se aplica solo a las señales digitales, ya que la señal analógica no se muestrea, es continua. Se podría decir que una señal analógica (voltaje) tiene una tasa de muestreo infinitamente alta, pero eso no es técnicamente cierto, es solo una cifra.
Dithering agrega ruido para aumentar la resolución dinámica (vertical) de la señal digital que está a punto de cuantificarse. La cuantización es necesaria para almacenar muestras en números de precisión finitos (archivos digitales). Agregar ruido antes de la cuantificación reemplaza la distorsión de cuantización que produce artefactos audibles llamados distorsión de cuantificación, con mucho menos ruido de ruido audible.
No puede aumentar la frecuencia de muestreo (y, por lo tanto, el rango de frecuencia) agregando ruido a la señal, pero puede aumentar el rango dinámico reemplazando la distorsión de cuantificación con esta.