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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 24bit A/D sinnvoll?


Autor: MaxMurks (Gast)
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Hallo,

ich hab da ein grundlegendes Verständnisproblem. Um eine Analgspannung
zu digitalisieren verwendet man ja bekanntlich einen A/D-Wandler. Die
Quantifizierung der Auflösung hängt von der Bitzahl des Wandlers ab.

Nun zur eigntlichen Frage:
Warum gibt es 16,18 oder sogar 24 Wandler? Es kann mir doch keiner
erzählen, dass jemand eine Schaltung einsetzt in dem er nV noch
erfassen kann? (5V, 24Bit-Wandler -> 298nV) dann sind wir Wirklich bald
in der Quantenphysik!

Die Realität sieht doch so aus, dass wenn man ein getaktetes System
(Mikrocontroller) aufbaut, man froh ist, wenn das Rauschen unter 5mV
liegt. Geschweige von dem Aufwand eine "saubere" Spannungsversorgung
zu realisieren.

Was für einen Sinn haben solche hochauflösende Wandler, wenn man ein
Rauschen im mV-Bereich hat - auser, dass man vielleicht sich eine
Messbereichsanpassung einsparen kann?

Autor: Holger Dörschel (Gast)
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Hallo, es kommt drauf an. In vernünftigen Laboren kann man so was schon
hinbekommen. Ich selber habe mal den 24-Bit A/D-Wandler von ELV
aufgebaut. Brauchbar waren 14-16 Bit davon. Hab allerdings auch kein
Labor.

Gruß
Holger

Autor: Tassilo (Gast)
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Hi Max,

gehe mal in den prof. Audiobereich! Da sind 24Bit keine Seltenheit!!

Liebe Grüße
Tassilo

Autor: Ratber (Gast)
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Im Audiobereich sind 24 Bit eher irrelevant denn die meisten Musikstück
verdienen nichtmal 4 Bit. gg


Zum Thema:


Wie fein man auflösen will hängt vom Einsatzgebiet ab.

wie man das auch effektiv erreicht ist eine Frage der Technik.

Die Stabilität der Stromversorgung und die Abschirmung von
Wandler/Messignal sind da die wichtigsten Punkte auf der Liste.

Mit ner verseuchten Versorgungsspannung und/oder ner schlechten
Schirmung ist ein 24Bit Wandler auch nur als 16bit oder weniger zu
gebrauchen da die untersten Bits im Rauschen untergehen.


Soweit dürfte das aber alles bekannt sein.


Was ich damit sagen will ist das zu einem Präzisen Messinstrument auch
ein sorgsames umgehen mit dem zu messenden Signal erforderlich ist.

Autor: Max Murks (Gast)
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Hallo Tassilo,

> gehe mal in den prof. Audiobereich! Da sind 24Bit keine Seltenheit!!

genau das meine ich. Ist nichts anderes als ein Verkaufs Trick. 24Bit
Wandler und 12bit werden effektiv erfaßt! Rechne mal den Klirrfaktor
aus, der bei 24Bit notwendig wären.

Aber ist halt ein Verkaufsargument 24bit - Wow!!! Ist genauso wie ein
500 Watt Staubsauger, der eine Saugleistung von 300 Watt hat, und 200
Watt einfach in einem "Widerstand" verbratet. Eine Saugheizung eben.
Doch der Kunde ist von 500 Watt begeistert, denn das einzige was er
weiß ist, dass 500 Watt besser ist als 300 Watt.

Ich glaube für das menschliche Ohr eines 30jährigen würden effektiv
12bit vollkommen ausreichen - oder?

Kunden wollen ein Messsystem mit 16Bit Auflösung. Technisch relevant
sind aber nur 10bit, aber das weiß der Kunde ja nicht! dafür darf es
aber ein bischen teurer sein - sind ja schlieslich 16Bit!

Autor: edi (Gast)
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hi,

ich vermute,dass ein 24 bit a/d wandler relativ langsam ist...
...ist folglich nur in bestimmten bereichen einsetzbar.
Anwendungen mit dehnungsmessstreifen zur gewichtserfassung duerften
typisch sein.....wobei der glaube an 24 bit natuerlich nur etwas fuer
spinner /traeumer ist.
immerhin je mehr bits desto glaubwuerdiger duerfte die zweite oder die
zahl hinter dem komma sein ;-)

Ed

Autor: Ratber (Gast)
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Es gibt auch schnelle 24er aber mit der Geschwindigeit steigt der
Aufwand und folglich der Preis.

Autor: Christian (Gast)
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> genau das meine ich. Ist nichts anderes als ein Verkaufs Trick. 24Bit
> Wandler und 12bit werden effektiv erfaßt! Rechne mal den Klirrfaktor
> aus, der bei 24Bit notwendig wären.
...
> Ich glaube für das menschliche Ohr eines 30jährigen würden effektiv
> 12bit vollkommen ausreichen - oder?

Im professionellen Audiobereich sind durchaus Gerät (für viel Geld) zu
erstehen, die tatsächlich mit mehr als 20bit Auflösung arbeiten. Die
feine quantisierung wird aber nicht bei der Wiedergabe gebraucht,
sondern beim Mastern. Man hat einfach ein größeres SNR und kann deshalb
unkomprimiert - also mit größerer Dynamik - digitalisieren, ohne, dass
die leisen Passagen im Rauschen untergehen.
Und das zwölf bit ausreichen wage ich zu bezweifeln; allerdings habe
ich noch keine 12bittigen Samples gehört...

Grüße
Christian

Autor: Jürgen Schuhmacher (Gast)
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(Mastern) Bitte nicht Berechnungsartefakte und Dynamik verwechseln. Bei
Berechnungen (mastern aber auch alle anderen Schritte) benötigt man ein
möglichst hohe Auflösung. Üblich sind 48Bit in modernen Pulten oder auch
32Bit float.

Die Dynamik auf der Aufnahme ist wichtig, um einen weiten Pegelbereich
abdekcne zu können. Klassische Orchesteraaufnahmen kriechen oft nur bei
-40dB bis -30dB Pegel herum (bezogen auf 0dB = digitale Null) um dann in
fff mal kurz einen Peak bei -5dBFs zu haben. will man das nich analog
komprimieren, so sind 24Bit Wandler schon von Nöten.

"genau das meine ich. Ist nichts anderes als ein Verkaufs Trick.
24Bit
Wandler und 12bit werden effektiv erfaßt! Rechne mal den Klirrfaktor
aus, der bei 24Bit notwendig wären."

Es ist schon mehr asl ein VErkaufstrick, wobei in der Tar die 144dB
Auflösung eines 24Bit-Systemes weder von den Mikros noch den
Analogkomponenten wirklich ausgeschöpft werden. Gute Analogtechnik
übersteigt aber die Kapazitöt von 20Bit-Wandler durchaus - daher sind
24 Bit sicher nötig.

Aber aufgepasst: Daß ein Wandler, ein Chip 24 Bit abgeibt, heisst noch
nicht, daß er in seinen Analogwerten dies auch gut ausschöpft.
Spizensysteme haben z.B. Rausch- und Linearitätswerte von 120db-130dB,
Soundkarten, die ja uach inzwischen meist mit 24 Bit arbeiten, liegen
um 90-100dB und entsprechen daher eher 16Bit.

Artikel dazu:
http://home.arcor.de/juergen.schuhmacher/pdf/pcghs...
http://www.studio96.de/art010609%20analog%20digita...
http://www.studio96.de/art030235%20der%20vorteil%2...

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