ta hat geschrieben:Frank Klemm hat geschrieben:
Kennst Du das Shannon-Hartley-Theorem?
Nein. :oops: Leider nicht.
Auch Wikipedia kann weder mit Noise Shaping noch Shannon-Hartley-Theorem was anfangen...
Die Wikipedia sollte man bei technischen Dingen ohnehin meiden. Statt fundierten
Wissen (was ja nicht unbedingt unverständlich heißen muß) steht dort vieles auf dem
Niveau von RTL und PRO7.
Auf der de.wikipedia.org sieht es da sehr grauslich aus, auf en.wikipedia.org hat man
wenigstens eine gemischte Qualität der Artikel.
ta hat geschrieben:
Das normale Shannon ist mir soweit einleuchtend, daß man ein Signal mit der doppelten der maximal vorkommen könnenden Frequenz abtasten muß, um es reproduzieren zu können..... aber diese ganzen Integrale und Ableitungen bei Wikipedia 8O check ich net wirklich.... :roll:
Shannon hat bis 2001 gelebt. Er hat mehr als nur einen fundamentalen Satz der
Informationstechnik ausgeheckt.
Das bekannteste ist das Nyquist-Shannon-Theorem:
Die Abtastfrequenz eines bandbegrenzten Signal muß (mindestens) doppelt so groß wie dessen Bandbreite sein, damit es (exakt) rekonstruiert werden kann.
=> Signal mit einer Bandbreite von 0 bis 20 kHz muß z.B. mindestens mit 40 kHz abgetastet werden.
=> Signal mit einer Bandbreite von 440 bis 470 kHz muß z.B. mindestens mit 60 kHz abgetastet werden.
=> Signal mit einer Bandbreite von 3400 bis 5500 kHz muß z.B. mindestens mit 4200 kHz abgetastet werden.
=> Signal mit einer Bandbreite von 87 bis 108 MHz muß z.B. mindestens mit 42 MHz abgetastet werden.
Shannon-Hartley-Theorem:
Die Kanalkapazität C eines Kanals mit normalverteiltem Rauschen berechnet sich zu:
C = Int log2 (1+SNR(f)) df
Damit kann über einen verrauschten analogen Kanal nur Information mit
C < Int log2 (1+SNR(f)) df
übertragen werden.
Umgedreht gilt aber eben auch:
Über einen Kanal mit der Kanalkapazität C kann ein beliebiges Signal mit einem SNR übertragen werden, wenn
Int log2 (1+SNR(f)) df < C
erfüllt ist.
SNR ist dabei als Verhältnis der Gesamtleistung durch die Rauschleistung zu verstehen.
10 pW Gesamtleistung, 9 pW Signalleistung und 1 pW Rauschleistung ergibt ein SNR von 10.
Noise Shaping nutzt eben aus, daß SNR(f) keine Konstante sein muß, sondern eine
Funktion von f sein kann.
In schlechtem Englisch hatte ich das mal hier niedergeschrieben:
http://hydrogenaudio.org/musepack/klemm ... ither.html
Und wegen dem Klirrfaktor - ich dachte irgendwo gehört zu haben daß sich ein einfacher digitaler EQ (z.B. in nem Soundkartentreiber) immer negativ auf den Klirrfaktor auswirkt :?: Deswegen kam ich bei der Emphasis drauf, die ja sowas auch irgendwie macht..... :?
Klassisch ist bei der Wiedergabe am Ausgang des DA-Wandlers eine RCR-Kombination
in den Signalweg geschaltet worden.
Code: Alles auswählen
1 kOhm 75 Ohm (Schutzwiderstand)
|\ ___ |\ ___
---| >----|___|---+---| >-----|___|--->
|/ | |/
_|_
| | 428,571428 Ohm
|_|
|
_|_ 50 nF
---
|
\
_ \
|
_|_
Wenn der DA-Wandler relevante Verzerrungen erzeugt, die vergleichbar oder
höher als die theoretischen Grenzen der Quelle sind, ist diese Implementierung
sinnvoll.
Heutzutage ist das eher nicht mehr notwendig, es gibt DACs mit mittlerweile
effektiv(!) 19 bis 20 bits, gestackte DACs erreichen bis 22 bit.
In den Anfangszeiten hat man sich mit effektiv 12,5 bis 13,5 bit rumgeschlagen.
Ansonsten hat JEDER DAC mit Oversampling ohnehin einen internen Digitalfilter.
Mit und ohne Preemphasis hat dieser nur unterschiedliche Koeffizienten.
Code: Alles auswählen
Multibit:
Preemphasis
|
v
44,1 kHz +-------------+ 88,2 kHz +-------------+ 352,8 kHz
--------->| 128 TAP FIR |--------->| 24 TAP FIR |---------->
16 bit +-------------+ 24 bit +-------------+ 24 bit
352,8 kHz +--------------+ 352,8 kHz +--------+ analog +-----+ analog +---------+
--------->| Noise-Shaper |==========>| 4 DACs |=======>| Sum |------->| Lowpass |--->
24 bit +--------------+ 4x16 bit +--------+ x4 +-----+ +---------+
WenigBit:
Preemphasis
|
v
44,1 kHz +-------------+ 88,2 kHz +-------------+ 352,8 kHz +-------------+ 1411,2 kHz
--------->| 128 TAP FIR |--------->| 24 TAP FIR |---------->| 8 TAP FIR |----------->
16 bit +-------------+ 24 bit +-------------+ 24 bit +-------------+ 24 bit
1411,2 kHz +--------------------------+ 22579,2 kHz +--------+ analog +-----+ analog +---------+
---------->| Oversampled Noise-Shaper |============>| 8 DACs |=======>| Sum |------->| Lowpass |--->
24 bit +--------------------------+ 8x1 bit +--------+ x8 +-----+ +---------+
Weiterhin gibt es noch mit dem Wort Shannon: Shannon-Fano-Kodierung