Dass man mit 32 bit Gleitkomma einen riesigen Bereich darstellen kann steht außer Frage.pillepalle hat geschrieben: ↑Di 24 Mär, 2020 03:19
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32 bit Gleitkommaarithmetik
Die positiven und negativen Audiosignale bis 0 dBFS werden bei Gleitkommaarithmetik per definitionem (entsprechend dem Convention Paper 7438 der Audio Engineering Society) in einem Bereich von −1 bis +1 dargestellt, wobei die Werte −1 und +1 den maximalen Pegel 0 dBFS darstellen. Darüber hinausgehende Werte stellen den Headroom dar. Da sich mit jeder Erhöhung des Exponenten der Gleitkommazahl um den Wert 1 der insgesamt dargestellte Dynamikbereich verdoppelt, errechnet sich die maximale, theoretische Dynamik einer 32 bit Gleitkommaarithmetik (unter Abzug des Exponenten 0 sowie des Exponenten 2^128 für den Wert unendlich) aus den mit (2^8)-2 zur Verfügung stehenden 254 Exponenten mit 254 · 20 · lg 2 dB ≈ 1529 dB. Mit den Exponenten bis −126 wird dabei der negative Bereich dargestellt, mit den Exponenten ≥ 0 der positive Wertebereich. Eine Veränderung der Dynamik in dB um den Faktor 2 (entsprechend +/- 1 bit Auflösungsvermögen) ergibt ein Verstärkungsmaß L von 6 dB, errechnet aus dem Amplitudenverhältnis v nach der Formel L = 20 ·lg v dB = 20 ·lg (2:1) dB = 20 · lg 2 dB = 6,0205999132796239042747778944899 dB ≈ 6 dB. Das 32-bit Gleitkommasystem hätte theoretisch also mit (1529 dB – 193 dB) : 6 dB = 222 (gerechnet mit den ungerundeten Werten) exakt eine 222-fach höhere Dynamik, als ein 32 bit Festkommasystem. Die somit erzielte, höhere Dynamik ist auf Grund der exponentiell anwachsenden Streuung der Amplitudenauflösung und den damit verbundenen Rundungsfehlern allerdings bei weitem nicht nutzbar. Bereits Werte > 2 bzw. > 144 dBFS bringen eine Halbierung des Auflösungsvermögens mit sich, während hingegen Werte ≤ 1 bzw. ≤ 0 dBFS durchwegs mit der sich aus der Mantisse ergebenden 23 bit Amplitudenauflösung dargestellt werden.
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In diesem Fall geht es aber darum daß das Mikrofonsignal durch eine Eingangsstufe und einen AD Wandler hindurchgeht dessen Dynamik Bereich bei 142 dB liegt. Mehr geht dann einfach nicht !!!.
Sound Devices schreibt in den technischen Daten übrigens auch nichts von 1600dB Dynamic, sondern es heißt:
"... With Sound Devices’ hand-crafted, crystal-clear, ultra low-noise Kashmir preamps, you’ll record audio in superior quality - all the way up to a 32-bit float bit depth and a 192 kHz sample rate. This newest generation of Sound Devices’ award-winning MixPre Series has been redesigned for increased performance and an astounding 142 dB of dynamic range. ..."
Die angegebenen 142dB sind in etwa ausreichend um den Dynamicumfang eines hochwertigen Mikrofons abzubilden, vom Eigenrauschen von 0,0003 mV bis hin zur Ausgangsspannung von ca 3 oder 5V bei sehr lauten Signalen (dann mit einigen Prozent Klirrfaktor, aber noch nutzbar).
Daran sieht man daß das Mikrofon eben nicht der limitierende Faktor ist.
Ich will das Gerät keinesfalls schlechtreden, es ist ein durchaus ernstzunehmender Recorder der vernünftige Resultate bringt, im Gegensatz zu dem Schrott der ab Werk in den meisten Cameras verbaut ist.
n.b. Wenn man die technischen Hintergründe etwas näher betrachtet fällt eine ziemliche Ähnlichkeit zum True Match AD Wandler auf, der um 1995 von Stage Tec entwickelt und zum Patent angemeldet wurde.
https://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/d ... 00707383A1
Das Patent dürfte heute ausgelaufen sein. Stage Tec hat den Wandler mittlerweile weiterentwickelt und hat heute eine Dynamic von 158 dB.
