Wie nennt man den Dynamikbereich eines Verstärkers mit variabler Verstärkung?

Der Dynamikbereich bezieht sich auf die Differenz zwischen dem maximalen Signal, das ein System verarbeiten kann, und dem Grundrauschen für eine bestimmte Systemkonfiguration. Wenn die Verstärkung des Systems festgelegt ist, gibt es keine Schwierigkeit bei dieser Definition. Wenn die Verstärkung des Systems variiert werden kann, wird der Dynamikbereich eine Funktion der Systemverstärkung. Die Verwendung des Wortes "dynamisch" bedeutet, dass es sich auf die Systemfähigkeit bezieht, ein Signal zu einem bestimmten Zeitpunkt zu verarbeiten, mit anderen Worten für eine bestimmte Verstärkung. Da die Verstärkung nur statisch variiert werden kann, können Sie durch eine variable Verstärkung keinen erhöhten Dynamikbereich beanspruchen. Wenn Sie beispielsweise einen 10-Bit-A/D-Wandler im System haben, wird der Dynamikbereich im Allgemeinen mit etwa 6 dB x Anzahl der Bits oder in diesem Fall mit 60 dB angenommen. Der Vorteil des Verstärkers mit variabler Verstärkung ist die Fähigkeit, den Dynamikbereich des Systems über einen gegebenen Spannungsbereich einzustellen. Wenn beispielsweise der maximale Eingang des A/D-Wandlers 10 Volt beträgt, dann kann der Dynamikbereich des Systems mit dem Verstärker mit variabler Verstärkung von 10 Millivolt auf 10 Volt verschoben werden, wenn die Verstärkung des Verstärkers auf 0 dB eingestellt ist, auf 0,1 Millivolt auf 100 Millivolt, wobei die Verstärkerverstärkung auf 40 dB eingestellt ist. In beiden Fällen bleibt der Dynamikbereich bei 60 dB, aber der statische Bereich hat sich auf 100 dB erhöht. Der Vorteil des Verstärkers mit variabler Verstärkung ist die Fähigkeit, den Dynamikbereich des Systems über einen gegebenen Spannungsbereich einzustellen. Wenn beispielsweise der maximale Eingang des A/D-Wandlers 10 Volt beträgt, dann kann der Dynamikbereich des Systems mit dem Verstärker mit variabler Verstärkung von 10 Millivolt auf 10 Volt verschoben werden, wenn die Verstärkung des Verstärkers auf 0 dB eingestellt ist, auf 0,1 Millivolt auf 100 Millivolt, wobei die Verstärkerverstärkung auf 40 dB eingestellt ist. In beiden Fällen bleibt der Dynamikbereich bei 60 dB, aber der statische Bereich hat sich auf 100 dB erhöht.

Dynamikbereichstests werden immer auf einem festen Testniveau durchgeführt. Wenn Sie eine variable Verstärkung haben, bedeutet dies nur, dass Sie möglicherweise ein Best-Case- und ein Worst-Case-Szenario haben, wenn es um variable Rauschpegel und feste Ausgangspegel geht. Rauschzahlen sind der bessere Weg, um das Grundrauschen jeder Stufe zu bestimmen, und mit der Verstärkung in jeder Stufe können Sie Ihren Dynamikbereich im besten und im schlechtesten Fall bestimmen.

In Wirklichkeit möchten Sie etwas Headroom, um HD und IMD zu reduzieren. Außerdem hat der Dynamikbereich des menschlichen Ohrs nichts mit dem Bereich des Verstärkers zu tun, außer dass es mit Sicherheit einen größeren Dynamikbereich hat (es sei denn, Sie haben einen Hörverlust). Am wichtigsten ist, dass Sie das Geräusch hören können, wenn es zwischen den Musikstücken leise sein sollte. SNR wird also wichtiger. Wenn Sie einen Dynamikbereich eines Rockband-Verstärkers haben, der zu Ihren Ohren passt, dann sagen wir, es sind 100 dB, aber wenn Ihr SNR nur 50 dB von anderen Geräuschquellen beträgt, spielt es keine Rolle.

Was noch wichtiger ist, selbst wenn das Ohr einen Dynamikbereich von 100 dB und einen Momentanbereich von 80 dB hat, können Sie ein Dreieck 80 dB unterhalb der Vordergrundmusik hören? Ich schlage nicht vor, dass Sie den Posaunisten, der die Seite seiner Noten auf einer direkt geschnittenen CD umblättert, während der Rest der Symphonie eine Ouvertüre schmettert, nicht unterscheiden können, es sei denn, Sie haben ein sehr schmalbandiges Gehör, also Ihre "Unterscheidung "-Pegel bei hohen Ausgangspegeln und Ihr SNR von Musik bei sehr niedrigen Pegeln bestimmen letztendlich Ihre Gesamtqualität der Klangwiedergabe. Denken Sie daran, dass HD & IMD normalerweise nur 40 bis 60 dB weniger sind.

Wenn Sie einen Hörverlust haben, der das Grundrauschen oder zumindest die Erkennungsschwelle erhöht. Für eine ausführlichere Theorie zum Dynamikbereich und wie sie hoffen, diesen auf bessere Hörgeräte anzuwenden, lesen Sie diese Forschung auf Universitätsniveau ... Diskussion & Schlussfolgerung Auswirkungen des Stimuluspegels auf die nichtspektrale Frequenzunterscheidung durch menschliche Versuchspersonen.

Ok, auf den Punkt gebracht und eine kurze Antwort geschrieben:

1. Der Dynamikbereich ist ein loses Konzept und kann daher nicht allgemein als Verstärkung definiert werden. Es ist das Verhältnis zwischen dem maximalen und dem minimalen Wert einer Größe (das kann die Ausgangsaudioleistung eines Verstärkers sein, die Strahlungsleistung, die von einem Fotokamerasensor erfasst werden kann usw.), und der spezifische Kontext wird es vorgeben, wenn Sie haben um Dinge mit bestimmten Gewinnen oder mit unterschiedlichen Gewinnen zu vergleichen.

2. Es macht keinen Sinn, vom „Grundrauschen“ unseres Gehörs zu sprechen.

3. Unter Verwendung Ihrer ersten Definition, die neu formuliert wurde, um anzuzeigen, dass Sie das Verhältnis zwischen den Leistungen berechnen, würden Sie das beste Signal-Rausch-Verhältnis berechnen , das ein Verstärker ausgeben kann.

Der Dynamikbereich einer variablen Verstärkerverstärkung würde zu Ihrer zweiten "Definition" passen. Aber das ist keineswegs die Definition von Dynamikbereich. Es geht lediglich darum, wie Sie die echte lockere Definition interpretieren und berechnen würden.