Was ist Delta-Modulation?
Die Delta-Modulation (DM) ist eine Methode, um ein analoges Signal zur Datenverarbeitung in ein digitales Signal umzuwandeln. Es wird hauptsächlich für die Sprachkommunikation verwendet, kann aber auch für die Übertragung von Videos und anderen Datenarten angepasst werden. Da die digitale Version eines konvertierten Signals lediglich eine Annäherung an das ursprüngliche analoge Signal darstellt, kommt es zu einer Verschlechterung des Konvertierungsprozesses, die mit der Entfernung zunimmt, die das Signal vom Sender zum Empfänger zurücklegen muss. Die Delta-Modulationstechnologie wurde hauptsächlich bei Kurzstreckenübertragungen für Geräte wie schnurlose Telefone und Babyphone eingesetzt. Andere drahtlose Übertragungsformen verwenden ebenfalls Delta-Modulation, wie beispielsweise drahtlose Headsets. Je höher der Rauschpegel bei einer analogen Übertragung ist, desto mehr wird die Qualität des digitalen Ausgangssignals verringert.
Die Modulation ist ein Prozess mit jedem drahtlosen Audiosignal, bei dem die Hochfrequenz-Trägerwelle, die es überträgt, eine Amplitudenänderung in Bezug auf das von ihm übertragene Eingangssignal aufweist. Bei der Delta-Modulation wird dieses analoge Signal mit einer schnellen Rate abgetastet, und für jeden Abtastvorgang wird ein Datenbit aufgezeichnet. Dieser Datenstrom wird dann zu einem digitalen Signal zusammengesetzt, das dem ursprünglichen analogen Signal nahekommt. Da der analoge Delta-Modulationsprozess nur ein Datenbit für jede Abtastinstanz erzeugt, wird das analoge Signal nicht sehr genau dargestellt, was den Prozess zu einer schnellen, aber fehleranfälligen Übertragungsmethode macht.
Sowohl die Pulscodemodulation (PCM) als auch die adaptive Delta-Modulation (ADM) sind Variationen des DM-Prozesses, von denen angenommen wird, dass sie bessere Signal-Rausch-Verhältnis-Ausgangsraten als DM erzeugen. Die Pulscodemodulation ist der ursprüngliche Prozess, der bis zur Erfindung des modernen Computers zurückverfolgt werden kann. ADM und DM sind modernere Übertragungsschemata, die als Methoden zur Rationalisierung des Übertragungsprozesses für große Datenmengen entwickelt wurden.
Obwohl die Pulscodemodulation das ursprüngliche Verfahren ist, wird sie immer noch zum Codieren von Audiosignalen auf verschiedene Formen elektronischer Medien wie CDs, DVDs und Blu-ray Discs ™ verwendet. PCM-Variationen umfassen jetzt Delta-Puls-Code-Modulation (DPCM) und adaptive Delta-Puls-Code-Modulation (ADPCM). Diese jüngsten Anwendungen der Pulscodemodulation verwenden mathematische Algorithmen und ausgefeiltere Verfahren zum Abtasten des analogen Signals für eine genaue digitale Ausgabe.
Alec Reeves, ein Ingenieur aus Großbritannien, wird die Erfindung der Puls-Code-Modulation (PCM) im Jahr 1937 zugeschrieben, die zur Delta-Modulation und allen Variationen des heute existierenden Prozesses führte. Seine Ideen sollen das digitale Zeitalter möglich gemacht haben. Die Motivation hinter PCM bestand darin, Fehler bei der Übertragung von analogen Signalen zu beseitigen, indem diese in diskrete digitale Datenpakete konvertiert wurden. Er war seiner Zeit jedoch voraus, da es noch keine Elektroniktechnologie gab, um seine Ideen in die Praxis umzusetzen. Der Transistor wurde erst 1947 erfunden und erst 1958 bis 1959 für die frühesten integrierten Schaltkreise miniaturisiert und in Serie hergestellt.