Einpegeln der Vorstufe

  • Hast du die Quelle/Link von der Untersuchung vom Follgott oder einen Zeitstempel von der Szene des Centers? Würde mich sehr gerne interessieren.

    Denn meinem Wissensstand nach gibt es keine Werte über 0dBfs (im Zeitbereich)!

    Wenn, dann ist es falsche Nomenklatur und/oder Missverständnis (Oversampling bzw. Filtering).


    Thema Nomenklatur: z.B. ein Sinus only (3dB Crest) hat laut Definition -3dBfsrms und 0dBfspk (das was Ihr vorhin mit 0dBfs Sinus beschrieben habt ist ein Sinus, welcher mit seinem Maximalpeak auf 0dBfs ausgesteuert ist).


    Thema Missverständnis:

    Beispiel-Erklärung anhand Edge of Tomorrow Bass Intro:

    Der nachfolgende Screenshot von Audacity ist die 10Hz Bass-Sequenz vom Edge of Tomorrow Bass Intro. Im Zeitbereich (=für die Wandler relevanten Daten) ist das Signal annähernd ein Rechtecksignal. Dieses ist im Zeitbereich knapp unterhalb der 0dBfs ausgesteuert (-0,7dBfs).


    Wenn man sich das gleiche Signal im Frequenzbereich anschaut, dann hat dies Rechtecksignaltypisch das 10Hz Grundsignal mit den zugehörigen Oberwellen zur Signalerzeugung. Die Grundwelle hat einen Pegel von +1.2dBfs (nach einer FFT), was an sich logisch ist (siehe nachfolgenden Trick) und KEIN Clipping oder positives dBfs im Zeitbereich darstellt!! Dies ist nur eine Umrechnung.


    Im nächsten Schritt mach ich folgenden Trick:

    Ich extrahiere mit einem sehr steilflankigen Tiefpassfilter (14Hz, 48dB Flankensteilheit) die Grundwelle (alle Oberwellen die für das Rechtecksignal verantwortlich sind werden entfernt).

    Raus kommt nun ein einzelner Sinus (Grundwelle von vorhin), der allerdings oben abgeschnitten ist (im Zeitbereich), da dieser ja laut Berechnung einen positiven Wert hätte (im f-Bereich).

    An diesem Beispiel sieht man, dass es im Zeitbereich keine Werte von über 0dBfs gibt (obwohl das Signal gekappt ist).

    Geht anhand vom PCM-Codec auch gar nicht (höchster Binärcode), wie beckersound schon schrieb.




    Auf die Schnelle habe ich keine bessere Erklärung als die nachfolgende gefunden des PCM-Codecs:

    https://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/0312281.htm


    Das Thema FFT und Rechtecksignale hat der Amir hier recht gut beschrieben und anhand Demos auch anschaulich erklärt.

    https://www.audiosciencereview…audio-measurements.20814/



    Was nun allerdings die analoge Ausgangsstufe mit diesen digitalen Signalen erzeugt ist allerdings wieder ein anderes Thema.

    Denn hier kann es schon sein, dass z.B. die analoge Ausgangsstufe aus dem gekappten 10Hz Sinus einen nicht gekappten Sinus erzeugen kann. Dies hängt allerdings von der Frequenz und der Filterung bzw. Frequenzbandbreite ab. Dies möchte ich unter gewissen Rahmenbedingungen nicht ausschließen.

    Dies hat allerdings nichts mit positiven dBfs Werten im PCB-Codes im Zeitbereich zu tun!



    Ich hoffe ich konnte mit meinen Erklärungen etwas zur Aufklärung beitragen. denn dies ist kein einfaches Thema.



    Das mit dem Tests des Bassmanagement und den Mehrkanalfiles finde ich interessant. Vielleicht teste ich das in nächster Zeit das auch nochmal bei mir und betrachte das Zeitsignal.



    Edit: Präzisierung

    Das im letzten Absatz erwähnte abgekappte Sinussignal (Zeitbereich) ergibt im transformierten Frequenzbereich eine Sinusgrundwelle mit einem bestimmten Oberwellenspektrum.

    Bei der Annahme, dass die Ausgangsstufe das komplette Frequenzspektrum übertragen kann, wird sich am analogen Ausgang auch ein gekappter Sinus wieder ergeben.

    Das Zeitbereichssignal (PCM) ist immer die ausschlaggebende Vorgabe.

  • Vielleicht noch ein abschließende Antwort bzw. Phänomenhinweis, damit wieder mit dem eigentlichen Thread-Thema weitergemacht werden kann.

    Falls weiterführendes Interesse besteht, kann ich dieses in den anderen Thread "Filme mit Tiefbass" weiterführen oder dies hier zusätzlich hineinkopieren.


    Habe den Center-Effekt nun auch gefunden, war ne andere Tonspur, aber dazu nachher mehr.

    In dem anderen Thread habe ich auf der Seite 1, keine Angabe zu den "+5dBfs" gefunden, sondern nur >105dB@9Hz. In einem anderen Thread mit der Summierung wurde mal etwas von +2,3dB geschrieben.


    Hier die PCM-Daten der oben von mir zitierten deutschen Tonspur (ohne Center-"Bass").

    Der LFE wurde so ausgesteuert, dass der Maxpegel bei -0,5dBfs liegt und somit für den DA-Wandler in Ordnung ist.



    Bei der englischen Tonspur ist der Bass nun auf dem C und dem LFE vorhanden (wie im anderen Thread von FollGott vermessen)!

    Hier wurden beide Basssignale auf -3,1dBfs und -3,3dBfs (maximal) ausgesteuert.

    Bei einfacher Addition dieser Signale würde RECHNERISCH eine Amplitude von "+2,8dBfs" herauskommen. Dies würde allerdings nicht passieren, da hier bei 0dBfs alle größeren Signale (im Zeitbereich) gekappt werden, was zusätzliche (Verzerrungs)Signalanteile erzeugt. Dieser positiver Wert ist nur ein rein virtueller rechnerischer Wert (wie es FollGott in anderen Threads berechnet hat).

    Dieses Problem kann man einfach lösen, indem der Pegel aller Signale um z.B. 10dB abgesenkt wird und dann die beiden Signale erst addiert werden. Mathematisch somit -13,1dbfs plus -13,3dbfs ergibt -7,2dbfs. Dieses Signal liegt nun um die 2,8dB höher als -10dB und dieses ist nicht verzerrt und kann nun vom DA-Wandler ohne (Verzerrungen) in ein Analogsignal gewandelt werden.


    P.S. Interessant, dass bei der deutschen Tonspur der Bass anders geroutet wurde und im Pegel um die ca. 2,8dB somit abgesenkt wurde!!



    Um das vorher genannte zu überprüfen, habe ich gerade 1x bis 8x Sinussignale mit 0dBfspk Aussteuerung (per 7.1 PCM Signal) eingespielt und am Sub Pre-Out Ausgang mitn Oszi gemessen.

    Bei jedem Signal (1x, 2x, 3,x 4x, 5x und 8x Sinus) erhöhte sich die Sinusspannung im Rahmen der Messgenauigkeit entsprechend der Berechnung, ohne dass das Sinussignal verzerrt ist, womit sich zeigt, dass das Bassmanagement meines Denon AV-Verstärkers soweit korrekt funktioniert, dass es die Signale "intelligent" addiert.

    Dies gilt, solang der analoge Sub Pre-Out nicht in den analogen Klirr hineinkommt, was in meinem Fall bei 6,96Vpk/4,95Vrms eintritt.



    Ich denke, ich konnte zeigen, dass mein AV-Verstärker beim Bassmanagement keinen Fehler (Verzerrung/Clipping) macht.



    Bzgl. Gain Structure bzw. Ermittlung der maximalen Pegeleinstellung habe ich eine etwas andere Vorgehensweise, als hier von den meisten beschrieben.

    Wenn ich mal Zeit habe, werde ich diese hier vorstellen.

  • So, jetzt am PC:

    Hast du die Quelle/Link von der Untersuchung vom Follgott oder einen Zeitstempel von der Szene des Centers? Würde mich sehr gerne interessieren.

    Wie am Nachmittag geschrieben, Du hast den Link mit kopiert:

    Filme mit Tiefbass auf den Hauptkanälen


    Follgott hat die Tonspuren vom Datenträger ausgewertet. Alles Andere muss er Dir beantworten.


    Kurz nochmal zu der Zahlengeschichte: Bei z.B. 16 Bit Auflösung sind ~ 65.000 Kombinationen möglich. Wenn diese für natürliche Zahlen stehen (Integer), dann kann dies, je nach Norm, Anforderung, oder wie der Programmierer gerade lustig ist, von 0-65536, von -32768 - + 32768 (diese beiden Formen sind genormt in der EDV) oder auch bei Spezialanwendungen mit einem eigenen Offset.


    Es könnte ja sein, dass die Speicherformate, ähnlich den Lautstärkereglern, einen gewissen + Bereich noch speichern können, auch wenn es nicht vorgesehen ist, diese zu verwenden.
    Ob es so ist, keine Ahnung, technisch spricht nichts dagegen (im Gegensatz zum übervollen Glas Beispiel weiter oben).


    Egal, folgendes hab ich heute rausgefunden:


    Center stellvertretend für die normalen Kanäle:

    Yamaha 5100er Mastervolume auf 0, Pegel des Center auf 0db

    REW 1000hz Sinus 0dBfs

    => MiniDSP Eingang: -10dBfs


    Yamaha 5100er Mastervolume auf 0, Pegel des Center auf +10db

    REW 1000hz Sinus 0dBfs

    => MiniDSP Eingang: 0dBfs


    Yamaha 5100er Mastervolume auf +10, Pegel des Center auf 0db

    REW 1000hz Sinus 0dBfs

    => MiniDSP Eingang: 0dBfs


    Yamaha 5100er Mastervolume auf +10, Pegel des Center auf +10db

    REW 1000hz Sinus 0dBfs

    => MiniDSP Eingang: +1dBfs (das +1dB kommt schon mit Mastervolume +1 und dann bleibt der Wert gleich, egal ob +1 oder +16 Lautstärke)


    Yamaha 5100er Mastervolume auf +16, Pegel des Center auf 0db

    REW 1000hz Sinus 0dBfs

    => MiniDSP Eingang: +1dBfs (das +1dB kommt schon mit Mastervolume +11 und dann bleibt der Wert gleich, egal ob +11 oder +16 Lautstärke)


    LFE/Sub:

    Yamaha 5100er Mastervolume auf 0, Pegel des Sub auf 0db

    REW 40hz Sinus 0dBfs LFE

    => MiniDSP Eingang: 0dBfs


    Yamaha 5100er Mastervolume auf +10, Pegel des Sub auf 0db

    REW 40hz Sinus 0dBfs LFE

    => MiniDSP Eingang: 0dBfs (das +1dB kommt schon mit Mastervolume +1 und dann bleibt der Wert gleich, egal ob +1 oder +16 Lautstärke)


    Follgotts All Channel 20hz File kennt mein Schleppy nur mit irgendeinem Win10 Programm, welches jedoch auch bei voller Lautstärke nur mit -30dB rausschickt.

    Deshalb konnte ich nur einen 2. Kanal per REW zum MiniDSP schicken:


    Yamaha 5100er Mastervolume auf 0, Pegel des Sub auf 0db

    REW 40hz Sinus 0dBfs LFE + Center Small, 80hz

    => MiniDSP Eingang: +1dBfs


    Yamaha 5100er Mastervolume auf 0, Pegel des Sub auf -10db

    REW 40hz Sinus 0dBfs LFE

    => MiniDSP Eingang: -10dBfs


    Yamaha 5100er Mastervolume auf 0, Pegel des Sub auf -10db

    REW 40hz Sinus 0dBfs LFE + Center Small, 80hz

    => MiniDSP Eingang: -8dBfs


    Die Unbekannte ist nun, ob der MiniDSP keine Werte > +1 anzeigt, akzeptiert, abschneidet oder ob die Yamaha hier eine Grenze setzt.

    Könnte man die Ausgangsspannung bei einem Sinuston mit einem Multimeter messen oder braucht es hierzu auch ein Oszi?


    Zumindest in dieser Konstellation hat man beim LFE Summensignal 2 Möglichkeiten:

    Man belässt den Sub Pegel in der Vorstufe auf +/- 0dB und sichert damit sein Sub-System gegen Überlastung ab, wenn doch mal auf allen 7 bis 11 Tonspuren laute Tiefbassanteile dabei sind. Auch dann ist es auf die 115dB (+ Spaßkurve) begrenzt.

    Oder man senkt den Sub Pegel in der Vorstufe ab, um Headroom frei zu bekommen und hat dann theoretisch bis 125dB (+ Spaßkurve :evil::evil:)

  • Die Spannung kannst mit einem 50hz sinus und einem lastwiderstand an den preouts messen. Clipping sieht man da aber nur bedingt. Der alpi hatte dazu mal Messungen gemacht. Ich kenne jetzt die specs des Mini-dsp nicht genau, bin mir aber sicher, dass der Yamaha deutlich mehr Spannung auswerfen kann, als der Mini-dsp am Eingang verkraftet.

  • Dies gilt, solang der analoge Sub Pre-Out nicht in den analogen Klirr hineinkommt, was in meinem Fall bei 6,96Vpk/4,95Vrms eintritt.

    Genau. Im Grunde reicht es auch, die Grenze des DACs einfach mit einem Monosignal zu ermitteln und die Reserve, die man für die Addition zu den anderen Kanälen benötigt, einfach berechnet. Aber es schadet ja nicht, die addierten Signale auch mal zu messen. Dann weiß man sicher, dass es korrekt funktioniert. :)


    @alle

    Digitale Werte können generell nicht über 0 dBFS sein, es sei denn der DSP besitzt eine höhere Genauigkeit für die Berechnungen. Dann kann intern mehr vorliegen. Aber auch das muss wieder auf einen maximalen Wert des DACs umgerechnet werden. Ein ADC/DAC hat also immer auf der einen Seite einen maximalen digitalen Wert. Bei den analogen Werten ist das nicht ganz so eindeutig. Durch sogenannte "Intersample overs" kann es vorkommen, dass die Ausgangsspannung um +3 dB "überschießt". Siehe auch hier. Somit kann auch in der FFT, die BEQDEsigner macht, mehr Pegel als 0 dBFS eigentlich erzeugen, herauskommen.


    Wie jetzt genau die +4 dB bei "Edge of Tomorrow" enstehen, weiß ich allerdings auch nicht. Komischerweise sind sich nicht mal CoolEdit und Audacity einig über den genauen Pegel der besagten Stelle. Und wenn man in BEQDesigner unterabtastet, ist der Pegel auch ein bisschen anders. Auf das letzte dB muss man da wohl nichts geben.

  • Die Spannung kannst mit einem 50hz sinus und einem lastwiderstand an den preouts messen. Clipping sieht man da aber nur bedingt. Der alpi hatte dazu mal Messungen gemacht. Ich kenne jetzt die specs des Mini-dsp nicht genau, bin mir aber sicher, dass der Yamaha deutlich mehr Spannung auswerfen kann, als der Mini-dsp am Eingang verkraftet.

    Man braucht in der Regel keinen Lastwiderstand da die nachfolgenden Geräte eine ausreichend hohe Eingangsimpedanz haben. Schadet natürlich auch nix, 10-20kOhm haben viele Endstufe als Eingangsimpedanz.

  • Aber die Spannung fällt kaum ab wenn du ein Gerät mit hoher Eingangsimpedanz dranhängst. Ausgangsimpedanz niedrig, Eingangsimpedanz hoch= wenig Spannungsabfall

    Demnach sind unbelastete und belastete Messungen sehr nah beieinander.


    Aber du hast natürlich recht, sicherer bzw noch genauer ist es mit Widerstand, wenn ich eine Endstufe mit z.B. 2kohm Eingangsimpedanz (k.A. ob es sowas gibt) dranhänhe dann fällt die Spannung stärker ab.

  • Hab grad nochmal berechnet:

    Bei z.B. 470 Ohm Ausgangswiderstand, 1,55V und 10kOhm Eingangswiderstand fällt die Spannung auf 1,48V ab.


    Das ist also doch u.U. eine Abweichung im relevaten Bereich. Ich glaube ich packe meinen kleinen Messadapter (so ein Cinch Breakout Adapter+Widerstand) doch mal wieder aus :sbier:


    Verzeihung für die Unterbrechung der dBFS Debatte...

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