Das Prinzip 1Bit-Wandler:
Du schickst dein Audiosignal in einen Vergleicher (Comparator). Dieser vergleicht das Audiosignal mit dem zuvor anliegenden Wert. Wird das Signal größer, schickt der Vergleicher am Ausgang eine digitale 1 raus. Wird das Signal kleiner, schickt der Vergleicher am Ausgang eine 0 raus. Das ist das
Delta im Delta-Sigma-Wandler. Delta steht in der Mathematik immer für eine Änderung, in dem Fall also die Änderung der Spannung des Eingangssignales.
Durch diesen Vergleicher hat man schon eine A-D-Wandlung vorgenommen, nämlich das analoge Eingangssignal in eine Folge aus Bits (Einser oder Nuller) zerlegt.
Das sieht stilisiert z.B. so aus:
----_-_-_---____
Der Unterstrich steht für eine Null, der Bindestrich für eine Eins. Und fertig ist das digitale Signal.
Jetzt kommt man zum Problem, aus dem Ding wieder was analoges zu machen.
Sigma steht für eine Summation. Das bedeutet, dass man in einem bestimmten Bereich die Einser und die Nuller zählt.
Nehmen wir als Bereich mal 4 Bit in unserem Beispiel ----_-_-_---____.
In den ersten 4 Bit ---- zählt man 4 Einser. Das heißt, dass das Audiosignal immer größer als das zuvor anliegende Signal war, d.h. die Spannungskurve dauerhaft ansteigend war (und zwar bis zum Spannungsmaximum)
In den zweiten 4 Bit _-_- ist die Anzahl der Nullen und Einser gleich, nämlich 2. Das heißt ja, das das Signal immer abwechselnd gleichmäßig (periodisch) größer und kleiner wurde. Also sich im Durchschnitt nicht geändert hat. Die Spannungskurve ist konstant geblieben (Gleichspannung).
In den dritten 4 Bit ---_ gibts 3 Einser und 1 Nuller. Das heißt, dass die Spannungskurve zwar gestiegen ist, aber nicht so hoch aufs Spannungsmaximum wie bei den ersten 4 Bit. Am Schluss knickt die Spannungskurve quasi wieder ab.
Und in den letzten 4 Bit - ist ja klar - sind 4 Nuller - heißt: Spannungskurve fällt kontinuierlich.
Aus der Folge der Bits kann man ableiten, wie hoch die Spannungskurve an einem bestimmten Punkt steigt. Joa, und damit kann man ein digitales Signal wieder in ein analoges Signal wandeln.
Und zwar versieht man einen gegen Masse geschalteten Kondensator mit einer "positiven und negativen Spannungseinspritzung". Klingt komisch, ist aber so.
Das ist die direkte Übersetzung aus dem Englischen. Wenn ne Eins kommt, wir positive Spannung in den Kondensator "gespritzt", wenn ne Null kommt, eben negative.
Wenn viele Einsen kommen, lädt sich der Kondensator durch die pos. Spannung im Laufe der Zeit (d.h. mit steigender Zahl der Einser) auf die maximal mögliche Spannung auf. Kommt ein Nuller, kommt auch negative Spannung und die Gesamtspannung über dem Kondensator wird wieder kleiner.
Die Gesamtspannung über dem Kondensator kann man dann in einen Verstärker und zu einem Lautsprecher leiten und - e voila - da ist das Signal.
Warum sind 5600kHz Samplingrate möglich?
Joa, es ist doch in Zeiten von Hochgeschwindigkeitshalbleitern kein Problem, den Vergleicher mit einer so hohen Frequenz zu betreiben. Und da nur ein Bit pro Sample an Speicher benötigt wird, ist das ganze trotzdem noch mit relativ wenig Speicherbedarf verbunden.
That's it.
Viele Grüße
Moritz
