Hallo miteinander! Ich brauche einen Ratschlag! Ich betreibe mittels uC ein 16 Bit DAC mit 8 Bit Interface, Samplingrate 44kHz. Die Schaltung soll als Audio DAC dienen. Leider habe ich am Ausgang nicht nur die Trägerfrequenz, z.B. 1kHz Sinus, sondern auch höhere Frequenzen was laut Fourier-Analyse auch logisch ist.... Nun meine Frage: Wie bringe ich das Weg, resp. was für ein Filter benötige ich um die "nicht-Trägerfrequenzen", welche aber hörbar sind zu dämpfen? Normale Musik tönt gut, aber ein Gong oder Klavier Signal tönt schlecht!
Danke für die Antwort! Habe am Ausgang schon ein Tiefpass 3. Ordnung. Dieses Filter glättet mir zwar die Treppe zu einem schönen Sinus, aber es nützt nichts, das das x fache hörbare der Trägerfrequenz nicht gefiltert wird! --> Fourier
Also deine 1 KHz sind ja keine Trägerfrequenz im Eigentlichen Sinne. Das Abtasttheorem sagt ja das man durch Abtastung ein periodisches Spektrum bekommt. Wenn man f < fa vorraussetzt bekommt man z.B. für f = 1 KHz und fa = 44 KHz (sinus) nach der Digitalisierung Spektrallinien bei f (1 KHz), fa-f (43 KHz), fa+f (45 KHz), 2*fa-f, 2*fa+f ... (negative f's spar ich mir mal geht ja genau so). So alles in allem und das bleibt fest zu halten, entsteht durch Abtastung (wenn das Abtasttheorem eingehalten wird) !keine! Harmonischen von deinen 1 KHz, also keine bei 2 KHz , 3 KHz etc. Mit einem idealen TP mit fg = fa/2 läßt sich nun das Ursprungsspektrum wieder herausfiltern. Nun muss man einen praktisch realisierbaren TP entwerfen, der den nötige SNR gewehrleistet. Da is 3 Ordnung bei 16 bit und hoher fg etwas dünn. Die Treppenkurve deines DAC hat im Übrigen folgende Konsequenzen: Da man nicht mit Diracs Abtasten kann, wird dein Ursprungsspektrum in der Realität noch mit einer si-Funktion bewertet deren Nullstellen und damitg die Breite der Hauptkeule abhängig von der Haltzeit sind. So ich hoffe, ich habe mich da nicht irgendwo falsch erinnert, wenn doch sollte es hier genung Leute geben, die das wieder gerade rücken. Gruß
upps habe mich ja böse vertippt am Anfang muss es ja heißen Abtasttheorem f < fg/2 ! Und noch ein kleiner Zusatz zu der Bewertung mit der si-Funktion (Stichwort Formfilter). Diese Funktion bewertet ja nicht nur das Nutzspektrum, sondern auch alle anderen periodischen Spektrallinien. Das bedeutet, das die periodischen Wiederholungen bei fg-f etc. schon deutlich durch das Formfilter gedämpft werden je länger die Haltezeit wird. Wenn du Matlab hast, kannst du das ja mal schnell nachmessen.
Danke Björn! Ich hatte das anders in Erinnerung aber ich vertraue mal deiner Kompetenz. Wie würdest du mein Problem lösen?!
Da müsste man dein Problem erst mal genau verstehen. Du versorgst den 16 Bit DAC mit 8 Bit Datenworten bei 44kHz ? nach meiner Erfahrung klingt ein 16 Bit DAC mit 16 BIT Datenworten ohne oversampling und ohne nennenswerte Filterung prima - desseiden die Verstärkerkette dahinter erzeugt massiv IMD. Möchte es mit 8 Bit einfach schlecht klingen weil das ein bischen wenig Informationstiefe ist? Oder gibts du ihm schon 16 Bit, allerdings nur durch ein paralleles 8 Bit interface? (welcher Audio - DAC hat NICHT I2S oder ähnliches serielles) Wie sieht die Ausgangsstufe hinter dem DAC aus? ist es ein I-out oder ein V-out Typ, wie wandelst du ggf. I zu V? welche DAC ist es?
Ich füttere den DAC mit jeweils 2 Bytes also 16 Bit. Es ist ein V out DAC. Das Ausgangssignal gebe ich dan i den Hochpass 3. Ordnung, welcher mittels 2 OPV's und 3 C's aufgebaut ist, hat eine Grenzfrequenz von 42 kHZ. Wie gesagt, Musik tönt io, aber ein Gong oder Klavier Signal schei....
Das Filter wird man wohl eher bei 20 kHz als bei 40 auslegen, sonst kann man es sich eher sparen. Klingt es denn wenn du einfach mal das Signal vor dem Filter abgreift genauso schlecht? Der DAC ist ja nicht für Audio gedacht, er wird also eher in Richtung hohe Temperaturstabilität, geringe long term drift etc. gebaut sein. Hat der DAC einen deglitcher? Wenn nicht produziert er doch eh noise im Frequenzbereich den du nicht filtern weil du ihn hören willst. Wie wäre es mit ersatzweise mal einem Audio DAC?
Sorry, verschrieben, die grenzfrequenz liegt bei 23kHz! Ein echter Audio Dac wäre wohl die Lösung aber die haben alle ein Seriell interface und die Datenübertragung dauert einfach zu lange da ich nebenbei noch ein Haufen Andere Dinge tun muss! Was ist ein deglitcher?!
schau doch mal hier ab seite 9 an: http://www.analog.com/UploadedFiles/Application_Notes/3802616398400AN-313.pdf soweit ich das verstehe haben Audio DACs irgendeinen deglitcher, mit demselben wird aus bei der synthetisierung des Signals auftretender THD anharmonische Verzerung gemacht, die sich da sie bei als vielfache der samplingrate auftritt ausfiltern lässt. Mit glitches hast du aber halt Anteile die innerhalb des Spektrums < 20kHz sind, und somit nicht zu filtern. Dein instrumentation DAC ist für den Anwendungsfall doch eh sündteuer und zu schade (?) Ich glaube TI hat mit dem PCM54/55 eine parallel input audio DAC. Ich würde versuchen einen billigeren TDA1543 oder 1541 zu nehmen und das serialisieren der Daten wenn der MC es nicht schafft halt mit logik oder einem weiteren MC zu erledigen. Nach meinen Erfahrungen kann man bei IMD unempfindlichen Verstärkern gänzlich auf Filterung verzichten, ein Lautsprecher und auch das Ohr machen sicher einen ganz guten Tiefpass bei unterhalb 20kHz. Wenn du an der Stelle weiteroperieren möchtest lass doch mal die OPs weg, nimm falls die Ausgangsipedanz wichtig ist einen sourcefolger, und als Filter davor und dahinter ein RC Glied.
Dankeschön! Ich werde mir mal ein passender adc und dac für audio suchen und halt noch ein Uc verwenden der mir das Serialisieren übernimmt! Die Messwandler die ich jetzt verwende sind wirklich verdammt teuer :-) Kennt jemand ein gutes IC wo ADC und DAC drin sind?!
Der M16C24 von Renesas hat ein serielles Audio-Interface eingebaut. Von Glyn gibt (gab?) es ein Eval-Board dazu. Der mc hat übrigens auch USB onboard. Audio ADC und DAC in einem Gehäuse - suche mal nach Audio-Codecs. Z.B. von AKM, aber auch vielen anderen ... Stefan
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