D/A Wandler Alpine

Carbonat

Carbonat

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15. Jan. 2009
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951
Hallo!

Immerwieder finde ich bei den Alpine Radios Angaben von einem 1bit D/A Wandler. Was mir aber relativ unklar ist - warum nur 1 bit???
Einzigst die PXA sind mit 24bit D/A Wandlern angegeben.

Clarion, Pioneer,JVC die halbe Konkurrenz bietet serienmäßig 24bit D/A Wandler an! Und das sogar bei sehr günstigen Radios!

Wo liegt der Haken ???
 
Alle Sigma-Delta-Wandler sind 1Bit Wandler. Das liegt daran, dass pro Abtastung nur 1Bit gespeichert wird. Dafür ist es aber ein kontinuierlicher Bitstream mit seeehr hoher Abtastfrequenz und nach der Dezimation sind es dann eben doch 24Bit-Wörter oder je nach Bedarf auch mehr ;-)

Ist eben ein ganz anderes Verfahren. Ich könnte bei Interesse das Sigma-Delta-Verfahren präziser erklären, aber das würde den Rahmen etwas sprengen.
Wichtig ist vorerst nur zu wissen, dass mit hohem Oversampling gearbeitet wird und das Rauschen zu hohen Frequenzen hin verschoben wird, um es dann mit einfachen Tiefpassfiltern herauszufiltern. Das Ergebnis ist ein sehr hoher Signal-Rausch-Abstand. Daher sind die meisten Audiowandler Sigma-Delta-Wandler.
Also keine Sorge, die 1Bit-Wandler und 24Bit-Wandler sind im Audiobereich i.d.R. ein und dasselbe. Ist alles nur eine Frage der Verkaufsstrategie ;-)
 
Ah danke!

Genau darauf wollte ich hinaus. Also ist das in erster Linie nur so eine Verkaufssache, alles klar.

Woran erkennt man Radios mit hohem Oversampling?

Es gibt ja auch Radios, welche mit 8bit oder 12bit Wandlern angegeben sind, aber dort sollte doch die Qualität idR etwas schlechter sein !?!?

Verstehe ich das jetzt richtig, dass die 24bit nur an Angabewert sind und dieser aber im laufenden Radio variabel ist?

Das mit den Sigma-Delta Wandlern interessiert mich trotzdem etwas. Wenn du Zeit hast, kannst du gern eine Erklärung verfassen :)
 
Frank H. aus V. schrieb:
Und warum ist die Cd nur mit 16 Bit aufgenommen?
Zum Vergrößern anklicken....

Hallo,

weil die CD ein recht veraltetes medium ist und es eben schon fast 30 jahre alt ist.

damals was es halt so.

grüße
 
Carbonat schrieb:
Hallo!

Immerwieder finde ich bei den Alpine Radios Angaben von einem 1bit D/A Wandler. Was mir aber relativ unklar ist - warum nur 1 bit???
Einzigst die PXA sind mit 24bit D/A Wandlern angegeben.

Clarion, Pioneer,JVC die halbe Konkurrenz bietet serienmäßig 24bit D/A Wandler an! Und das sogar bei sehr günstigen Radios!

Wo liegt der Haken ???
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Hallo,

nicht delta sigma wandler benötigen einen besseren takt und sind trotzdem teurer.

deshalb ist wenn man den preis von taktquelle und wandler zusammenzählt der sigmawandler im unteren preissegment besser als ein nicht sigmawandler.

grüße
 
Die CD hat 16 bit, weil man das Ende der 70er für völlig ausreichend hielt.
Ursprünglich waren sogar nur 14 bit im Gespräch.

Und die 16 bit sind auch heute noch völlig ausreichend.
Mit 16 bit erreicht man eine Dynamik von 96 dB.
Und der Frequenzgang hat nichts mit der Bitauflösung zu tun, die ist abhängig von der Abtastfrequenz.

24 bit sind völlig überdimensioniert.
Das ergibt eine mögliche Dynamik von 144 dB.
144 dB Lautstärke liegen schon über der Schmerzschwelle, außerdem haben selbst die rauschärmsten Verstärker nur einen Rauschabstand von 120 dB.
I.d.R. liegt der irgendwo zwischen 95 und 105 dB.
Wie man sieht, ist 24 bit völliger Blödsinn.
Da könnte man auch auf einen Trabbi Reifen drauf machen, die bis 300 km/h zugelassen sind.

Diese Bitteritis hat man in den späten 80ern angefangen, damit man mehr Genauigkeit in die Wandler bekommt.
Gerade bei den niederwertigsten Bits hatte damals ein D/A-Wandler rel. hohe Toleranzen. Das wollte man mit D/A-Wandlern mit höherer Bitauflösung kompensieren.
Man hat da 18/20/24-Bit-Wandler genommen und nur die obersten 16 Bit genutzt. Damit waren die Toleranzen der niederwertigsten Bits völlig egal.

Es gab noch andere Entwicklungen in dieser Richtung, wie z.B. den MASH-Wandler von Technics.
Technics hat zwar immer von einem 1-bit-Wandler gesprochen, das war aber falsch. Der MASH-Wandler ist in Wirklichkeit ein 4-bit-Wandler.
Es gab auch Hybrid-Wandler, bei denen die obersten 8 bit mit einem 8-bit-Wandler gewandelt wurden und die untersten 8 bit mit einem 1-bit Wandler.

Seit die Wandler auch in den niederwertigsten Bits eine akzeptable Toleranz haben, wird das 16 bit-Signal der CD auf 24 Bit aufgeblasen und dann den Wandlern zugeführt. Klangliche Verbesserungen bringt das aber nicht. Das ist eher Marketinggeschwätz.

16 bit-Wandler ohne Oversampling nutzt man nicht mehr, weil es dafür sehr steile analoge Filter braucht, die die Aliasingkomponenten herausfiltern.
Dabei sind Flankensteilheiten von annähernd 100 dB/Oktave gemeint!

So etwas hat man in der Anfangszeit der CD gemacht.
Später hat man dann auf Oversampling gesetzt, weil dadurch die Filtersteilheit viel schwächer sein kann.

Grüsse
Roman
 
Passat3233 schrieb:
...Und die 16 bit sind auch heute noch völlig ausreichend.
Mit 16 bit erreicht man eine Dynamik von 96 dB.
...
Zum Vergrößern anklicken....

hallo,

von der dynamik ansich könnte man das bei kleinen frequenzen schon sagen.

bei der grenzfrequenz ist dann aber für das abtasttheorem schon einiges an verbiegung erforderlich.
nicht umsonst macht man oversampling.

würde man nur wirklich nur das CD signal wandeln, dann ist es tatsächlich fraglich, einen 24 Bit zu nehmen.
Egal wie, aus 16 Bit wird eben keine 24 bit ;)

aber: ist nen DSP dahinter, dann sieht es schon was anders aus.
da kann es nach dem rechen auch schon mehr als 16 Bit sein.

grüße
 
Klar, wenn man einen DSP drin hat, so braucht der ein wenig Luft, damit sich dessen Arbeit klanglich nicht bemerkbar macht.
Auch bei digitaler Lautstärkeregelung braucht man mehr Bits, damit es nicht die Dynamik des Signals beeinträchtigt.
 
Carbonat schrieb:
Das mit den Sigma-Delta Wandlern interessiert mich trotzdem etwas. Wenn du Zeit hast, kannst du gern eine Erklärung verfassen :)
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Mist, ich hab gefürchtet, dass sowas kommt. Dabei bin ich doch so schreibfaul und dann müsste ich auch noch zeichnen.

Sigma-Delta-Wandler hatte ich an der Uni in mindestens 3 Vorlesungen, jeweils ziemlich theoretisch und hässlich mathematisch. Am anschaulichsten fand ich aber die Erklärung auf diese Webseite:
http://www.beis.de/Elektronik/DeltaSigm ... gma_D.html
Daher biete ich dir an, dass du dir den Link anschaust und wenn etwas unverständlich ist, gehe ich gezielt drauf ein.

Wie in jeder anderen Beschreibung auch wird dort zuerst auf den AD-Wandler eingegangen, ist auch besser so für das Verständnis (ausserdem sind AD- und DA-Wandler bei Sigma-Delta sehr ähnlich aufgebaut).
Wichtig ist Bild2. Das analoge Signal wird integriert und der Komparator vergleicht kontinuierlich ob das so entstandene Signal größer oder kleiner als eine Referenzspannung (z.B. 0V) ist. Für die Zeit, in der es größer ist, liegt am Komparatorausgang ein 'High'-Pegel an. Für die Zeit, in der es kleiner ist, ein 'Low'-Pegel. Durch das getaktete D-FlipFlop entsteht ein Bitstream. Mit der gleichen Taktfrequenz wird jedes Bit einzeln mit einem 1Bit DA-Wandler in ein analoges Signal zurückgewandelt (wobei aus '0' -Vref und aus '1' +Vref wird) und auf den Eingang negativ zurückgekoppelt. Die Summe aus Eingangssignal und negativ rückgekoppeltes Signal durchläuft dann wieder den Integrator usw..
Wegen der negativen Rückkopplung entspricht der Mittelwert des Bitstreams (über einen Beobachtungszeitraum) dem Eingangssignal, OBWOHL der Quantisierungsfehler wegen der 1Bit Auflösung extrem hoch ist. Das ist der wesentliche Trick an der ganzen Sache. Je höher die Taktfrequenz, desto präziser kann der Mittelwert gebildet werden, weil der Fehler durch die Rückkopplung präziser kompensiert werden kann. Außerdem verlagert sich das Wandlungsrauschen zu höheren Frequenzen hin und kann herausgefiltert werden. Das war jetzt nur mal so grob zum wesentlichen Funktionsprinzip.
Auch der obige Link beschreibt das Verfahren nur ansatzweise. Die technische Realisierung in heutigen Wandlern ist sehr viel komplexer und raffinierter. Die Absicht beim Sigma-Delta-Wandler ist möglichst viel Bit und hohes SNR pro €.
 
So, habe mich jetzt mal etwas ins Thema eingelesen...

Aber ist ja ganz schöner Elektronikerkram... so ganz komme ich noch nicht mit. Werde mir die Seiten aber noch ein 2. oder 3. Mal durchlesen :hippi:

Danke erstmal für die Links!
 
Soundscape schrieb:
Passat3233 schrieb:
24 bit sind völlig überdimensioniert.
Zum Vergrößern anklicken....

http://focus.ti.com/docs/prod/folders/p ... m1795.html

:wegschleich:
Zum Vergrößern anklicken....

Toll, ein 32 bit D/A-Wandler, der nur eine SNR von 123 dB hat.
Wofür dann 32 bit?
123 dB SNR erreicht man schon fast mit 20 bit.
Wo verliert der Wandler satte 69 dB?
Wobei die theoretischen 192 dB SNR sowieso nicht erreichbar sind, da das Eigenrauschen der Bauteile schon höher liegt.
Da nehme ich doch lieber den 1792A oder 1794A, die erreichen trotz "nur" 24 bit schon 127 dB SNR.
 
Rauschen ist breibandig - es kann durchaus sinn machen. (Für Audio macht das aber keinen Sinn, da ohnehin die wenigsten Produktionen den Dynamikumfang der CD nutzten - das Ohr packt in "Echtzeit" auch nicht mehr....
 
moin,

das grundrauschen wie es allgemein bezeichnet wird hängt aber im gesamsystem mit dem SNR zusammen.

selbst wenn die meisten CDs nur 50dB dynamik haben, würdest du vor grundrauschen das kotzen bekommen, wenn deine anlage nur 60dB SNR hätte.

grüße
 
hab mich undeutlich ausgedrückt:

Das Rauschen des Gesamtsystems liebt ohnehin meist bei 80-90dB SNR - d.h. der Wandler kann so gut sein, wie er will, der Rest der Anlage "versenkt" die Performance auf im besten Fall 100-110 dB (Da muss man aber schon gut arbeiten!)

Als Dynamikumfang ist das was die Audio-CD bietet hingegen vollkommen ausreichend!
 
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