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Alt 06.05.2015, 12:38   #47
dipol-audio
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dipol-audio befindet sich auf einem aufstrebenden Ast
Standard AW: Klasse D Verstärker und PWM, PDM, DSD…

PWM (analog):
http://de.wikipedia.org/wiki/Pulsweitenmodulation

PCM, DPCM (digital):
http://de.wikipedia.org/wiki/Puls-Code-Modulation


Einige augenfällige Unterschiede eines PWM Signals zu digitaler Kodierung bzw. allgem. "symbolischer" Kodierung mittels zeitdiskreter Symbole aus endlichem Symbolvorrat:

Ein PWM Signal muss zur Ansteuerung eines Lautsprechers nicht durch einen D/A Wandler konvertiert werden. Es genügt die Demodulation durch ein Tiefpassfilter (Rekonstruktionsfilter).

Ein PWM Signal ist nicht quantisiert und nicht kodiert und hat damit im Prinzip eine beliebige zeitliche Auflösung. Das PWM Signal ist damit keine Kette zeitlich diskreter Symbole.

Ein PWM Signal dient in Verstärker-Endstufen zur "Spannungsteuerung" einer "Last" (z.B. eines Lautsprechers), es dient also auch zur Übertragung von Leistung zu einem Verbraucher.

Ein PWM Signal lässt sich nur unter Informationsverlust digitalisieren.

Ein PWM Signal lässt sich nur mit Informationsverlust behaftet über eine Leitung (verrauscht, begrenzte Bandbreite) übertragen.

(*)

Insbesondere die letzten beiden Punkte können mit digitalen Übertragungsverfahren unter Einhaltung bestimmter Bedingungen umgangen werden. Dazu ist das Wesen "symbolbasierter" Nachrichtenübertragung, nach Zeit und Amplitude quantisiert zu sein, entscheidend.

Wenn ich das Rauschen eines Kanals (z.B. einer Richtfunkstrecke etwa für digitale Telefonie) in Abhängigkeit zur Distanz kenne, dann kann ich die Strecke (bzw. jede Teilstrecke zwischen zwei Relaistationen ... ) "kurz" genug wählen, so daß das unerwünschte "Umkippen" eines Bits (von "1" nach "0" oder von "0" nach "1") auf der (Teil-) Strecke so unwahrscheinlich wird, daß die zeitlich diskrete und digital kodierte Symbolkette aus einem bekannten endlichen Vorrat voneinander unterschiedener Symbole (z.B. zu je 8 Bits) durch alle Relaistationen (bzw. auch den endgültigen Empfänger) so aufbereitet (dekodiert) und weitergesendet werden kann, daß kein praktischer Verlust eintritt: Beliebig lange Strecken mit beliebig vielen Ralaistationen sind prinzipiell möglich, und die kodierte Nachricht bleibt praktisch unverändert.

In der techn. Anwendung schützen heute entsprechende Übertragungsprotokolle digitale "Datenpakete" zusätzlich gegen Übertragungsfehler (z.B. durch Neuanforderung eines Datenpakets bei Entdeckung von Prüfsummenfehlern durch den Empfänger).

Derartig gekennzeichnete digitale Informationsübertragung ist mit analogen PWM Signalen ohne Kodierung von Symbolen (**) nicht möglich:

Das Signal würde mit zunehmender "Länge" einer verrauschten bandbreitenbegrenzten und womöglich mit frequenzabhängiger Gruppenlaufzeit behaftenen Übertragungsstrecke immer schlechter.

Auch der gedachte Einbau von (analog arbeitenden) "PWM-Relaistationen" - die das Signal nur wieder im Pegel (zwischen-) verstärken würden, könnte dies nicht verhindern: Denn ich kann Rauschen aus dem Signal nicht wieder "herauswerfen", weil die Quantisierung (Kodierung in eine zeitdiskrete Symbolfolge) fehlt.

Dies ist u.a. der Grund für den Siegeszug der digitalen Nachrichtenübertragung, die allein mit Analogsignalen (wie auch PWM) nicht möglich wäre. Das "Restaurieren" einer Symbolfolge ist nur mittels "Dekodierung auf Symbolebene" und (bei Bedarf) Weiter-Versenden der erhaltenen Symbole möglich:

Eine reine Zwischenverstärkung auf analoger Ebene - etwa um Pegelverluste durch eine Leitung auszugleichen - reicht dazu nicht aus.


Bruno Putzeys erklärt das für Audio Verstärker Relevante hierzu anschaulich in ca. 5 Minuten:

http://www.hififorum.at/showpost.php...8&postcount=32

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(*) Man kann bei der Aufzählung oben PWM mit "analog" gleich setzen, da ein PWM- Signal ein Analogsignal ist.

(**) Also als Beispiel ein (Telefon-) Sprachsignal einfach als PWM Analogsignal "direkt auf eine Leitung geben" ...
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Grüße aus Reinheim, Oliver Mertineit

Gewerblicher Teilnehmer

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Nihil sine causa




Geändert von dipol-audio (06.05.2015 um 14:32 Uhr).
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