Hi, Guys!
Also, ich hoffe, ich kann ein wenig Licht in die Sache bringen.
Zunächst zu Deinen Fragen, Chuen.
Also Florian's Erklärung mit dem Oversampling ist wirklich witzig.
Aber leider auch wirklich nur das. Es stimmt einfach nicht. Sorry,
sollte nicht als Beleidigung gedacht sein.
Leider ist der Grund zwar mathematisch herzuleiten, aber schwierig zu
erklären. Aber ich versuch's trotzdem: Je schneller ein
Sigma-Delta-Wandler getaktet wird, umso "genauer" wird das Signal
abgebildet. Damit kriegt er eine größere ENOB (effective number of
bits). Anders ausgedrückt: Je schneller er getaktet wird, umso öfter
schaltet auch der Komparator um und damit wird der "Rippel", den die
Dreieckspannung fährt, bis der Komparator umgeschaltet wird. Also wird
auch das Rauschen geringer. Allerdings deckt jetzt der Converter eine
größere Bandbreite ab, da ja auch die Nyquist-Frequenz jetzt höher
liegt. Und unterm Strich gleicht sich das genau wieder aus. Wenn man
allerdings jetzt noch mit einem Anti-Aliasing-Filter bendbegrenzt, hat
man auch das Rauschen der Frequenzen, die durch den Filter unterdrückt
werden, gespart. Also unterm Strich gewonnen.
Deine zweite Frage ist leider gar nicht mehr zu beantworten, ohne in
Formeln auszubrechen. Generell kann man sagen, dass das Rauschen nach
dem Noise-Shaping kein weißes, sondern ein färbiges Rauschen ist, also
frequenzabhängig. Also ist das mit dem Verschieben der spektralen
Rauschleistung ist also schwerstens vereinfacht, stimmt aber ganz grob.
Man kann die Rauschleistung nicht einsparen, aber man versucht eben, nur
wenig davon dort zu haben, wo man's hört und den rest dort, wo's eh
Keinen stört, also bei einer CD beispielsweise zwischen 20kHz und der
Nyquist-Frequenz (21050Hz).
Nun Deine dritte Frage, die ist wieder leichter erklärbar. Ein
Sigma-Delta-Wandler liefert quasi einen 1-Bit-Strom mit einer
unheimlichen Frequenz. Damit hinten wieder 16 Bit beispielsweise
rauskommen, muss eine Steuerlogik nun die High und Low-Bits zählen und
in einen 16-Bit-Wert umrechnen, der dann natürlich mit einer viel
geringeren Frequenz daherkommt.
Ich hoffe, Dir geholfen zu haben und wünsch' noch Viel Spaß
Bernhard
