Pegel-Umrechnung

[wiesonich]

Moin,

bin gerade etwas verwirrt was die Umrechnung eines HiFi-Pegels in einen PA-Pegel angeht. Habe zwar schon im Netz gestöbert, das hat aber nicht viel verändert. Hoffe, Ihr könnt mir aus der Klemme helfen. Soweit ich einige Beiträge im Netz verstehe, existieren für die professionelle Studiotechnik und für die Home-HiFi-Technik mehr oder weniger genormte Spannungspegel, wobei als Einheit für analoge Signale das "dBu" (bezogen auf 0,775 Volt) und das "dBV" (bezogen auf 1 Volt) verwendet wird.

PA-Technik:
0 dBu = 0,775 Volt (Bezugsspannung)
+4 dBu = 1,23 Volt
+6 dBu = 1,55 Volt
+22 dBu = 9,75 Volt

HiFi-Technik:
0 dBV = 1,0 Volt (Bezugsspannung)
-10 dBV = 0,32 Volt

Jetzt frage ich mich, welcher der oben genannten PA-Pegel (so sie denn stimmen) für die Umrechnung eines HiFi-Pegels herangezogen werden muss. Die +22 dBu finden sich zum Beispiel in der Betriebsanleitung der DCX2496 als "maximale Eingangsspannung". Über einen "Nennpegel" schweigt sich die Anleitung leider aus. Und in der Betriebsanleitung meiner PA-Endstufen T-Amp S150 ist sogar von zwei Eingangspegeln die Rede, mit denen die Endstufe voll ausgesteuert werden kann. Entweder mit 0,77 Volt oder mit 1,4 Volt. Als "maximaler Eingangspegel" werden 21 dBV bzw. 9 Volt genannt.

Aus diesen Angaben vermute ich mal, dass der Nennpegel für ein PA-Gerät irgendwo zwischen +4 dBu und +6 dBu liegen müsste und nur die maximal zulässige Spannung bei etwa +22 dBu liegt, also bis wohin kein Schaden entstehen darf. Mit anderen Worten: Der HiFi-Pegel von -10 dBV dürfte nicht umgerechnet werden in +22 dBu, sondern in einen Pegel zwischen +4 und +6 dBu. Verstehe ich das richtig?

Die Ansteuerung der DCX ist bekanntlich besonders sensibel. Einerseits soll die Leistungsfähigkeit der AD-Wandler nicht mit zu geringen Pegeln eingeschränkt werden, was zu erhötem Rauschen und niedriger Auflösung führt, andererseits dürfen die Wandler nicht mit zu hohen Pegeln übersteuert werden, um digitale Verzerrungen zu vermeiden. Ich habe mir den Schaltplan der DCX einmal angesehen und meine dort zu erkennen, dass bei asymetrischer Beschaltung der Eingänge (Cold-Pin auf Masse) intern eine um 6 dB höhere Dämpfung wirkt als bei symmetrischer Beschaltung. Das hieße dann aber, dass bei asymmetrischer Beschaltung die Eingangsspannung gegen Masse doppelt so hoch sein muss wie bei symmetrischer Beschaltung, weil sonst nur die Hälfte bei den Wandlern ankommt.

Auf welchen PA-Pegel muss der HiFi-Pegel jetzt umgerechnet werden? Werden die Wandler in der DCX nun mit +4 dB voll ausgenutzt oder mit +6dB oder doch erst mit +22dB?

Hilfe!

[Chaomaniac]

Ist denn an dem Gerät kein Schalter, an dem man zwischen Consumer-Pegel (-10dBV) und Profipegel (meist 4dBu) umschalten kann? Für die HiFi-typschen Line-Pegel ist immer "Consumer" zu verwenden.
Zur Umrechnung gibt es ein Onlinetool: Klick!

[Chaomaniac]

Laut Beschreibung hat das Behringer-Gerät eine automatische Pegelanpassung bei anliegendem asymmetrischem Signal. Wenn ich das richtig verstanden habe, besteht zwischen professionellem und Consumerpegel ein Unterschied von 11,78 dB. Wenn man den Pegelausgleich von 6dB abzieht, bleibt eine Differenz von weniger als 6dB bestehen. Auf die digitale Wortbreite bezogen bedeutet das den Verlust von 1Bit. Das dürfte bei einem Gerät mit 24Bit aber vernachlässigbar sein (CDs haben ja sowieso "nur" 16Bit).
P.S.
Die DCX hat in einem Menü die Möglichkeit, den Eingangspegel anzupassen, das macht die ganze Umrechnerei unnötig. Einfach eine Quelle anschließen (am besten die endgültige Wiedergabequelle, da sich verschiedene Geräte nicht selten auch im Ausgangspegel unterscheiden!) und im Eingangspegelmenü solange anpassen, bis an einer Stelle mit maximalem Pegel die Clip-LED auf der Gerätevorderseite gerade nicht mehr anspricht. Als "Software" zum richtigen Einstellen eignet sich z.B. eine CD mit Testtönen, die mit einem Pegel von -1 bis-0,3dBFS gebrannt ist, oder bei Wiedergabe über den Computer ein entsprechender WAV-File.

[wiesonich]

Hmm, dann spricht ja Einiges für die +4 dBu als Nennpegel zur Umrechnung. Danke für den Link.

Einen Pegelumschalter hat das Gerät leider nicht, und die in der Betriebsanleitung genannte "automatische Pegelanpassung" ist für den Consumer-Bereich etwas irreführend, weil zunächst der Eindruck entsteht, das Gerät aktiviere bei asymmetrischer Beschaltung intern eine Verstärkung von 6 dB, die dem niedrigeren Consumer-Pegel hinzugerechnet werden könne. Tatsächlich wird intern aber eine Abschwächung von 6 dB aktiviert (im Schaltplan ersichtlich), weil eine asymmetrische Spannung gegen Masse gesehen doppelt so hoch ist wie eine symmetrische Spannung. Ohne diese Dämpfung wäre die symmetrische Spannung am Ausgang folglich doppelt so hoch wie die asymmetrische Spannung am Eingang. Die "automatische Pegelanpassung" zielt also lediglich auf Spannungsgleichheit zwischen Ein- und Ausgang. -10 dBV rein, -10 dBV raus. Der Spannungs-Unterschied zwischen Consumer- und PA-Pegel bleibt unverändert.

Hardware-technisch sorgt die DCX also definitiv nicht dafür, dass der schwache Consumer-Pegel die volle Bandbreite der Wandler nutzen kann (leider), weil sie offenbar nicht für diesen Bereich entwickelt wurde. Ob die DCX nun software-technisch per Menu-Einstellung die volle Bandbreite der Wandler auf den schmalen Consumer-Pegel legen kann, weiß ich nicht. Das übersteigt meinen digitalen Horizont. Vermutlich wurde aber auch bei der Software-Entwickling der Fokus nicht auf den Consumer-Bereich gelegt und die Eingangswandler der DCX arbeiten trotz virtueller Anhebung des schwachen Spannungspegels weiterhin mit eingeschränkter Bandbreite. Die Software kann ja erst hinter den Wandlern wirken.

Meiner Meinung nach kommt man deshalb um eine Hardware-technische Pegelanhebung nicht herum, will man die volle Leistungsfähigkeit der Wandler nutzen. Dafür muss halt der passende Verstärkungsfaktor her. Und all die verschiedenen Pegelangaben und teils missverständlichen Betriebsanleitungen verwirren schon dabei.

[Chaomaniac]

Hmm. Ich weiß nicht, ob der eingestellte Pegel im Inputgain-Menü wirklich digital angeglichen wird. Kann sein, daß er wirklich noch auf der analogen Seite geregelt wird. Bei AV-Receivern ist das ja ähnlich, da wird der Pegel ja auch nur elktronisch (digital?) gesteuert. Ich habe z.B. ein Audiointerface, bei dem der Gain der Mikrofoneingänge digital (entweder über Endlosdrehregler am Gerät, oder über den Mixertreiber am Computer) gesteuert wird, aber nicht auf Kosten der digitalen Bandbreite, also noch in der Analogsektion des Gerätes.
Was eigentlich gegen eine rein digitale Pegelanpassung in der DCX spricht, ist der Regelbereich von ±15dB. Bei rein digitaler Steuerung wäre der Regelbereich wahrscheinlich duch 6 teilbar, also entweder 12dB oder 18dB (wegen den 6dB pro Bit Darstellungsauflösung).
P.S.
Falls der Inputgain rein digital geregelt würde, hätte die Einstellung auch keinen Einfluss auf die Ausseuerung der Wandlerstufen, diese wird aber auf der Gerätevorderseite durch die LED-Ketten grafisch angezeigt!
Ich glaube, daß die DCX den Pegel nicht über Software angleicht (also virtuell), sondern nur steuert.

[wiesonich]

Dein PS habe ich jetzt mal ausprobiert, um zu sehen, ob die Input-LED-Anzeige der Software-Einstellung folgt. Als Signal habe ich eine 400 Hz Sinusschwingung auf den Eingang gelegt mit einem asymmetrischen Spannungspegel von 7,75 Volt gegen Masse. Bei diesem Wert befindet sich der Eingang noch im grünen Bereich. Die Ausgänge habe ich für diesen Test ausgekoppelt.

Kurzum: die Anzeige steht still. Egal ob +15 dB oder -15 dB im Menü eingestellt werden. Interessanter Weise zappelt der oberste grüne Balken ein wenig, wenn die Ausgänge wieder eingekoppelt werden. Mehr als eine Zappelei ist das aber nicht.

[Chaomaniac]

Interessant, das spricht gegen die Eingangssektion der DCX. Finde ich enttäuschend. Dann wird man wohl wirklich um einen separaten Vorverstärker nicht rumkommen. Kommt halt darauf an, wieviel noch zur Fullscale-Aussteuerung fehlt...





Hab jetzt schon ein halbes Kilo Beiträge;-)

[gargamel]

hallo

vielleicht hilft sowas weiter?

http://www.musik-service.de/palmer-p...5752349de.aspx

gruß
guido

[wiesonich]

Kommt halt darauf an, wieviel noch zur Fullscale-Aussteuerung fehlt...

Genau das scheint mir die wichtigste Frage im Umgang mit der DCX. Meine eben gemessenen asymmetrischen 7,75 Volt liegen mit +20 dBu zwar schon in der Nähe der maximal zulässigen Eingangsspannung von +22dBu, aber sie lagen noch unterhalb der Clippinggrenze. Irgendwo hier liegt wohl der Bereich, bei der die Wandler ihre volle Dynamik entfalten, bevor sie übersteuern. Vor diesem Hintergrund scheint mir sogar der Normpegel von +4dBu noch zu gering. Es kann wohl nicht schaden, einen Vovrerstärker einzusetzen, der umschaltbar ist zwischen +4...20 dBu.

edit:
Wirklich enttäuschend finde ich die Notwendigkeit eines Vorverstärkers für die DCX nicht. Denn immerhin wurde die DCX für den PA-Bereich mit entsprechend hohen Pegeln entwickelt, nicht für´s Wohnzimmer. Die Zielgruppe ist einfach eine andere. Da muss man als Bastler halt selber ran. Obwohl ein Wahlschalter schon klasse gewesen wäre..

@gargamel
Kann es sein, dass im Link ein Gerät beschrieben wird, das bereits einen PA-Eingangspegel benötigt und diesen um 10 dB passiv gegedämpft an den Ausgang weiterreicht?

[gargamel]

hallo

aus der beschreibung

,,Unter der Bezeichnung PRO MEDIA DI/ PLI04 stellt Palmer eine neue, ab sofort lieferbare DI-Box vor, die für die besonderen Anforderungen im medialen Bereich entwickelt wurde. Auf unkomplizierte Weise können mit ihrer Hilfe PCs und andere Konsumergeräte mit unsymmetrischen Ausgängen z.B. im Rahmen einer Präsentation an eine professionelle Beschallungsanlage mit symmetrischen Eingängen angeschlossen werden"

PC und Konsumergeräte liefern kein PA Pegel

Müsste also als vermittlung zwischen hifi und pa gehen

gruß
guido

[wiesonich]

Moin,

stimmt. Würde anders herum ja keinen Sinn machen. Mich haben nur die technischen Daten aus der Beschreibung verwirrt:

"Input Level: 6dBu"
"Gain reduction input to output: 10dB"

[sinus]

Hallo,
Im Schaltplan der DCX2496 kann man sehen, dass die analoge Eingangschaltung fix ist.
Was man sehr einfach machen kann, ist die am Eingang liegende Subtrahiererschaltung um den OP IC7 modifizieren und daraus einen simplen Spannungfolger mit gewünschter Verstärkung zaubern.

Falls man am Ausgang auch unsymmetrisches Hifiniveau möchte, kann man hier direkt an den Mutetransistoren T1 - T6 abgreifen.

Gruss
Chris

[wiesonich]

Hi,

darüber hab´ ich tatsächlich nachgedacht. So eine Modifikation ist theoretisch sogar das denkbar Einfachste im Vergleich zu allen anderen Lösungen. Ein paar Widerstände austauschen und gut. Allerdings habe ich nach dem Öffnen der DCX den Deckel gleich wieder zugemacht, weil da nur Hühnerfutter drin steckt. Praktisch übersteigt die SMD-Technik einfach meine Möglichkeiten. Nicht zuletzt ist es immer auch etwas brisant, die Eigenschaften eines Gerätes wesentlich zu verändern, anstatt sie um weitere Eigenschaften zu ergänzen.

[sinus]

Falls sich jemand für alternative Eingangsbeschaltungen des AK5393 interessiert, findet hier hilfreiche Infos:
http://www.cirrus.com/en/pubs/appNote/an241-1.pdf
http://www.cirrus.com/en/pubs/appNote/an232-1.pdf

Gruss
Chris