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Dynamik (Messtechnik)

Dynamikumfang (auch Dynamikbereich oder einfach nur Dynamik genannt) bezeichnet in allgemeinen technischen, physikalischen oder mathematischen Zusammenhängen den Quotienten aus Maximum und Minimum einer physikalischen Größe oder Funktion. Üblicherweise werden zur Darstellung die Hilfsmaßeinheiten dB (Dezibel) oder auch Np (Neper) verwendet.

Der Dynamikbereich wird oft in dB oder Bit angegeben. Bei der Digitalisierung von analogen Signalen werden diese in regelmäßigen Abständen mit der Abtastrate abgetastet (Sampling) und zu jedem dieser Abtastzeitpunkte wird ihr Spannungswert in einen Digitalwert umgewandelt. Das Analogsignal kann nur in einer endlichen Anzahl von Digitalwerten ausgedrückt werden. Diese Umwandlung in Zahlen nennt man Quantisierung. So kann ein Analogwert mit einer Sampletiefe von beispielsweise 4 Bit, 8 Bit, 16 Bit, 24 Bit oder 32 Bit dargestellt werden, was einer Quantisierung von 16, 256, 65.536, 16.777.216 oder 4,295 x 109 unterschiedlichen Signalpegeln entspricht.

bits Dynamik (Quantisierungsstufen) Dynamik [dB]
4 16 12
8 256 24
16 65.536 48
24 16.777.216 72
32 4.294.967.296 96

Je höher die Quantisierung, desto höher kann der Dynamikbereich sein und desto geringer ist der mögliche prozentuale Quantisierungsfehler in Bezug auf das Originalsignal.

In der Praxis wird der Dynamikbereich zusätzlich durch das Eingangsrauschen eingeschränkt und ist kleiner als es der Quantisierung entspricht.

Seismik

In der Seismik werden heute ausschließlich Geräte miteiner Quantisierung von indestens 32 Bit oder mindestens 96 dB Dynamikbereich eingesetz.

Weblink

http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamikumfang

zuletzt bearbeitet April 2020