Ich habe auf einer Audioseite folgende Topologie gefunden: Dort wird angeblich mit 44kHz auf 16Bit gesampelt und dabei kein Sigma-Delta-ADC verwendet, sondern direkt umgesetzt, wobei erstaunlich keine Bandfilter genutzt wird, wenn ich es richtig lese. http://www.mother-of-tone.com/creation.htm Ich gehe davon aus, dass er einen flash-Wandler verbaut hat. Dass er kein oversampling verwendet, mag noch funktionieren, aber keinen anti-alisaing Sperrfilter? Vor allem verstehe ich nicht, woher die angeblichen Knicke bei der konventionellen Wandlung herkommen sollen, die er in den Oszi-Schirmen zeigt. Kann da jemand was dazu sagen? Könnte es sein, dass dies Schwinungen sind, die vom AA-Filter kommen, das normalerweise verbaut ist?
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Die Rippel / Überschwinger beim Konventionellen Wandler kommen wie geschrieben vom Digitalen Filter. Je nach Filter sind die Abweichungen vor und hinter dem Sprung, oder ggf. auch nur dahinter. Das ist einfache die Frage wie die Frequenzen ausserhalb der Nyquistgrenzen behandelt werden. Bei konventionellen Wandlern werden die zu hohen Frequenzen aus gutem Grund entfernt - zu hören sind sie ohnehin nicht. Wenn man es bei ADC und DAC gleich macht und die Frequenzen beide male drin lässt, und dann auch noch ein Testsignal mit genau den passenden Störungen nutzt - sieht das Ergebnis besser aus. Wenn man jetzt aber andersherum das Signal von einem konventionellen DA Wandler mit Filter als Testsignal nimmt, ist auf einmal der konventionelle Wandler besser. Das gleich gilt auch für ein anlog gefiltertes Signal. Im realen Leben fängt man ohne Antialiasing nur zusätzliches Störungen und Rauschen ein, von Frequenzen die man ohnehin nicht braucht. Deshalb wohl auch nur 90 dB Dynamik statt der sonst üblichen 100 dB.
Ich glaube, die Dynamik beträgt deshalb so wenig, weil es nur 15,5 Bit sind - rechnerisch wären das (96dB - 0,3dB) = 93Db meine ich. (oder doch 96-6?). Ansonsten sind Deine Ausführungen plausibel. Ich denke, dass er einen normalen 16er-Wandler nutzt, der garnicht für Audio gedacht ist.
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Der Typ hätte sich entweder vielleicht mal mit der Fourieranalyse auseinander setzen sollen oder er ist schlicht Verkäufer. In diesem speziellen Testsignal sieht es doof aus, anschaulicher wäre es, den 1kHz Sinus weg zu lassen. Die 'Störungen' sind nämlich hohe Frequenzen, welche korrekterweise aus dem Nutzsignal entfernt wurden. Dazu muß man wissen, das sich ein Rechteck aus unendlich vielen Oberschwingungen zusammensetzt: Der Grundwelle (sin(x)) und Oberwellen (sin(n*x)/n) Also Rechteck = sin(x)+sin(3*x)/3+sin(5*x)/5+sin(7*x)/7 ... usw. Also alle ungeraden Oberwellen mit abnehmender Amplitude. Wenn man dies also bis in die Unendlichkeit durchrechnet erhält man ein Rechteck. (im Bild: Grundwelle, bis 3. Oberwelle, bis 5. OW und bis 49. OW) Gerade digitale Systeme können Signale aber nur bis zu einer gewissen Frequenz abtasten und auch wiedergeben. Versuchen zu wollen, einen perfekten Rechteck abzutasten kann eigentlich nur in die Hose gehen. Begrenzt man nun die Frequenz, erhält man also auch nur einen Rechteck, welcher nur bis zu einer bestimmten Frequenz Oberwellen enthält. Zu versuchen, diese Frequenzen mit zu übertragen ist Mumpitz! Man handelt sich damit nur Störungen ein. Selbst wenn nur ein Rechtecksignal bei ihm gewandelt wird, wird es nie so sein, daß die Flanken an der richtigen Stelle sitzen. Denn während das Rechtecksignal zu jeder Zeit eine Flanke haben kann, ist die digital gesamplete Zeit gerastert - quantisiert. D.h. mal wird die Flanke noch bei dieser Wandlung, mal eine Wandlung später gewandelt. Man bekommt also gar kein reines Rechtecksignal mehr heraus, sondern etwas mit sich ständig ändernder Pulsweite. Und so bekommt man eine schöne, pulsweitenmodulierte Störung auf sein Signal. Also: Was der da zeigt, sieht zwar schöner aus, ist aber für Audio absoluter Quark. Gruß Jobst
Jobst M. schrieb: > Und so bekommt man eine schöne, > > pulsweitenmodulierte Störung auf sein Signal. Die hat man ansonsten auch, der Unterschied ist, dass die Änderung pro Zeiteinheit viel kleiner ist, weil vorgefiltert. Dementsprechend sind auch die Fehler kleiner. Theoretisch funktioniert das Weglassen des Eingangs-AA-Filters dann, wenn man einen perfekten Signalpfad samt Rekonstruktionsfilter hat. Also das theoretische Rechteck. Das hat man aber nicht und das gibt es auch nicht. Und deshalb werden diese hochfrequenten Anteile an der nichtlinearen Filterkurve gespiegelt und die Frequenzen tauchen unten als Störungen auf. ÄIn der Audiotechnik macht man das daher sinnvollerweise so, dass man einen AA-Filter einsetzt, der der Signalverarbeitungskette entspricht. Das sind 48 oder 96kHz, teilweise auch schon 192kHz. Man lässt etwas headroom und hat somit Grenzfrequenzen von z.B. 25kHz oder auch 40kHz. Dann kommt aber der enntscheidende Schritt: Beim Mastering wird dem FRequenzgang der typische 1kHZ Filter aufgesetzt, ab dem die Musik langsam nach oben ausklingt, um einen "natürlichen" Frequenzgang zu versehen. Bei der Gelegenheit, werden hohe Frequenzen stark gedaämpft. Zudem wird das Material am Ende heruntergesampel und dort wird ein AA-Filter eingesetzt - nebst Dithering und Noiseshaping. Es kommt dann z.B. ein CD-Datenstrom für 44kHz heraus, der aber jenseits der 12kHz fast nichts und jenseits der 18kHz garnichts mehr enthält. Dann ist die Güte des analogen AA-Filters im Consumergerät egal.
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