Gainstruktur

    Hallo zusammen,


    ich habe ein paar Fragen zur Gain-Struktur und hoffe ihr könnt mir meine Lücken füllen. Aktuell habe ich ein rudimentäres Test-Setup bestehend aus einem Laptop mit 3,5mm Klinke Ausgang, eine DCX 2496 Pro, eine Pronomic XA-800, sowie die Octovibe Endstufe von Grobalt.

    Auch wenn dieses Setup für den späteren Kinobetrieb nicht relevant ist, möchte ich die Situation nutzen, um möglichst viel zu lernen. Mein Ziel ist es die Gain-Struktur für die vorhandenen Geräte möglichst optimal einzustellen.


    Meine Kette ist:


    Laptop --> DCX --> Pronomic/Octovibe


    Laptop


    Meine einzige Quelle ist aktuell ein Laptop mit einem 3,5mm Klinke zu XLR-Adapter (mono). Nach meinen Recherchen hat der Laptop wahrscheinlich ein Ausgangslevel von -10dbv oder 0dbv. So genau lässt sich das ohne Messung nicht sagen, aber ich gehe bei meiner Betrachtung mal von 0dbv aus, damit ich erstmal nicht zu viel an den Gain-Reglern drehe.

    Ich habe mir dann gedacht, dass ich erstmal an der Eingangsseite der DCX das Level auf das pro Audio Level von 4dbu bringe, um den A/D Wandler weiter auszusteuern. Daher habe ich auf Eingangsseite folgende Einstellungen vorgenommen


    Laptop out: 0dbv / 2,21 dbu

    DCX In: +1.8db

    Am A/D Wandler müssten dann folgende Werte anliegen:

    dbv: 1.8

    dbu: 4,01 (pro Audio Level)

    dbfs: -17,99 (-22dbu - 4,01dbu)

    Volt: 1,23


    Da die DCX bei -22dbu die Vollaussteuerung des A/D Wandlers (0dbfs) erreicht, dürfte dieser nun bei weitem nicht voll ausgesteuert sein. Ich hatte aber gelesen, dass das nicht so dramatisch ist und bei Consumer-Geräten auch nicht so einfach zu erreichen. Daher habe ich das erstmal so hingenommen.


    Die Pronomic XA-800 ist auf eine Eingangsempfindlichkeit von 1,44v eingestellt. Das Ziel ist also diese 1,44v am Ausgang der DCX zu erreichen. Dies habe ich wie folgt gemacht:


    DCX Out 1: +1,4db

    Hier müssten dann nach meinem Verständnis folgende Werte rauskommen:

    dbv: 3,2 (1,8 vom Eingang + 1,4 vom Ausgang)

    dbu: 5,41 (4,01 vom Eingang + 1,4 vom Ausgang)

    dbfs: -16,59 (ebenfalls keine Vollaussteuerung des D/A Wandlers)

    Volt: 1,44


    Soweit so gut. An der Pronomic hängen aktuell zwei Subs und die verrichten treu ihren Dienst. Ob das richtig ist, weiß ich leider nicht, aber ich konnte nichts negatives feststellen.

    Das gleiche Spiel habe ich dann für die Octovibe betrieben. Diese sollte auf eine Eingangsempfindlichkeit von 6V eingestellt sein. Daher habe ich folgende Werte gewählt:


    DCX Out 2: +14db

    Mit dem Ergebnis:

    dbv: 15,8 ( 1,8 vom Eingang + 14 vom Ausgang)

    dbu: 18,01 (4,01 vom Eingang + 14 vom Ausgang)

    dbfs: -3,99 (A/D Wandler fast ganz ausgesteuert)

    Volt: 6,1


    Wenn ich mich nicht verrechnet habe, dann sollte das so passen.

    ABER: irgendwas muss ich falsch verstanden haben. Bei den gewählten Einstellungen hört man ein deutliches rauschen und sogar fiepen aus den Hochtönern meiner Lautsprecher :cray: . Die +14db am Ausgang scheinen damit viel zu viel zu sein für die Octovibe.

    Daher stellt sich mir die Frage, wo mein Denkfehler liegt und würde mich sehr freuen, wenn ihr mir etwas auf die Sprünge helfen könntet.

    Schau dir mal das Video an.


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    Gruß

  • macelman

    Hat den Titel des Themas von „Gainstruktor“ zu „Gainstruktur“ geändert.
    Zitat von alpenpoint

    Schau dir mal das Video an.


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    Gruß

    Vielen Dank für das Video. Es erklärt zwar sehr gut wie die Gain-Struktur optimal eingestellt wird, aber meinen Fehler konnte ich damit leider noch nicht entdecken.

    Die DCX rauscht sofort deutlich hörbar, sobald du über 0 am Ein oder Ausgang gehst. Das habe ich bei 6 DCX unterschiedlicher Generationen getestet. Ich würde an deiner Stelle in so einem Setup einen Line Driver benutzen. Also das Signal des Laptops symmetrieren und verstärken. Wenn die DCX zu wenig Spannung bekommt, klingt die in meinen Ohren auch wie eingeschlafene Füße.

    auch gewerblich als User "Speaker Base" unterwegs

    Zitat von Moe

    Die DCX rauscht sofort deutlich hörbar, sobald du über 0 am Ein oder Ausgang gehst. Das habe ich bei 6 DCX unterschiedlicher Generationen getestet. Ich würde an deiner Stelle in so einem Setup einen Line Driver benutzen. Also das Signal des Laptops symmetrieren und verstärken. Wenn die DCX zu wenig Spannung bekommt, klingt die in meinen Ohren auch wie eingeschlafene Füße.

    Na das hilft mir schon weiter. Da es sich aktuell ja nur um mein Testsetup handelt, ist das nicht weiter schlimm. Ggf. kommt die DCX später für die Subs zum Einsatz, aber da konnte ich mit Verwendung eines Tiefpassfilters keine Probleme feststellen.

    Ist denn mein genereller Gedankengang richtig, oder habe ich kompletten Blödsinn geschrieben?

    In wie weit die einzelnen Spannungen so passen, müsste ich mit dem Sengpielrechner nachvollziehen. Generell wenn du es genau willst, würde ich aber mit einem oszi an den einzelnen Ausgängen bei vollaussteuerung nachprüfen.

    auch gewerblich als User "Speaker Base" unterwegs

    • Neu

    ich hänge hier nochmal eine Frage an.

    Ich habe mir jetzt ein Kombigerät aus Multimeter und Oszilloskop geholt.

    Ich habe damit mal ein wenig rumgespielt, um die anliegenden Spannungen an den ganzen Cinch Ein- und Ausgängen etc zu messen. Und ich wollte sehen, wie laut ich welchen Gain drehen kann, bevor ich ins Clipping komme.


    Als ich jedoch per Hdmi (aus der Grafikkarte kommend) über den AVR in REW per Generator einen 50Hz Sinus abgespielt habe, stand auf dem Oszi etwas von um die 300kHz. Also ging ich davon aus, dass es ggf an der Hdmi Übermittlung Probleme gibt, dass es mir ordentlich angezeigt wird.


    Dann hatte ich die Idee, einen 50Hz Sinus auf Spotify per Heos auf den AVR zu streamen. Jedoch kam ich am Subwoofer schon ins Clipping, als der AVR noch auf -4dB stand. Hier hat der AVR geclippt, da ich den Gain der Sub Amps weiter clippingfrei aufdrehen konnte.

    Ich vermute, dass entweder Spotify oder die Heos App einen heftigen Gain gehabt haben muss.


    Also habe ich mir nun als WAV 50Hz Sinus heruntergeladen, um sie via Kodi abzuspielen. Mit dem Hintergrund, dass eh in Kodi die Filme bzw die hohen Lautstärken bei mir gefahren werden.


    Die 50Hz Sinus sind 0dB Töne. Stelle ich dann den AVR ebenfalls auf 0dB und passe alles entsprechend bzgl Clipping an oder muss ich den AVR leiser stellen?

    • Neu

    Kommt darauf an welchen maximalen Schallpegel du fahren willst. Üblicherweise ist der Referenzpegel bei 105db, gemessen am Hörplatz mit einem Schallpegelmessgerät oder REW mit UMIK. D.h. AVR 0db = 105db Pegel oder auch geringer, je nach deinem Bedarf oder was die LS können.


    Dabei soll dann die Anzeige am AVR auf 0 stellen und du musst dann die internen Pegeleinsteller im AVR so anpassen, dass an den Cinch Ausgängen kein Clipping ensteht. Vielleicht steht bei den technischen Daten dabei wieviel Volt die Ausgänge max. haben.

    Und dann geht es weiter bei deinen Endstufen, die zulässige Eingangsspannung sollte durch den AVR nicht überschritten werden, ansonsten die Pegelsteller im AVR weiter runter drehen. Dannach die Enstufe auf den gewünschten max. Schallpegel einstellen (105db oder dein max. Pegel)


    Dies gillt für alle Endstufen, auch für den Sub. Beim Sub musst du dann den Pegel um 10db höher stellen als die anderen, also im schlimmsten Fall dann 115db (105 Referenzpegel + 10db)


    Hoffe ich konnte dir ein paar nützliche Hinweise geben

    • Neu

    ok, dann probiere ich mich hier mal durch.


    Noch eine weitere Frage, da es für mich in dem Bereich auch die ersten Schritte sind:


    Spannungsmessung Multimeter an den einzelnen Kanälen -> ich messe aktuell gegen, ob alle meine Kanäle an den externen Endstufen die gleiche Spannung bei gleichem Gain ausgeben. Mein Messgerät zeigt mir hierbei mehrere Messwerte an. Auf welche sollte man dabei achten: V(max) / V(min) / V(rms) oder V(pp)? V(pp) ist hierbei immer die Summe bzw. das gesamte Spektrum aus V(max) + V(min). Bei einer Messung mit einem Sinuston ist der Ausschlag bei V(max) und V(min) immer nah beieinander. Also zB +4V und -4V. Als V(pp) werden mir dann entsprechend 8V angezeigt.

    Achte ich jetzt eher nur auf V(max) oder ist immer die Summe aus max + min wichtig, so dass V(pp) die korrekten Wert ausgibt? (ich hoffe das war verständlich geschrieben)



    anbei mal ein Beispielbild, was ich damit meine.



    71rL-LiPRQL._AC_UF1000,1000_QL80_.jpg

    • Neu

    Es handelt sich ja um Wechselspannung und die Gesamtamplitude ist Vpp.

    Wenn die positive Halbwelle gleiche Amplitude hat wie die negative dann ist das Ergebnis auch gleich, bzw. Vpp eben Halbwellenamplitude x 2.


    Es kann sein dass sich die positive und negative Halbwelle in ihrer Amplitude unterscheiden, aber das zeigt ein Problem/Fehler.


    Was im Bild sein kann, ein Offset? Weil so siehts ja symmetrisch aus?


    mfg

    • Neu

    Es geht mir auch darum zu verstehen, auf welche Werte man nun achten muss.


    Noch ein Beispiel aus meiner Messung.


    In REW ist ein 50Hz Sinus bei -20dbfs eingestellt. Der AVR steht glatt auf 0dB und der Subwoofer steht in der Lautstärke im AVR auch auf 0dB.

    Jetzt messe ich die Ausgangsspannung am Subwooferausgang am AVR, in dem ich das Multimeter / Oszi ans andere Ende des Cinchkabels anstecke, welches im Subausgang steckt.


    Bei 0dB im AVR werden mir als Vpp ~1,3V angezeigt und bei +4dB ~ 2V.


    Passen die Werte oder liegen eigentlich nur 0,65V bei 0dB und 1V bei +4dB an?


    0dB

    IMG_20250218_154152.jpg


    +4dB

    IMG_20250218_154211.jpg

    • Neu

    Ich bin mir nicht ganz sicher wegen der Frage, daher versuche ich es Anhand eines Beispiels:


    Marantz AV7706.

    Dort wird die Ausgangsspannung angegeben bei XLR mit 2,4V.

    Das ist aber dort die RMS Spannung, die ja dein Gerät wohl auch messen/anzeigen kann.

    Diese Spannung wird (meine Interpretation) wenn ein 0dBFS Signal zugespielt wird und der Pegelsteller bei der Vorstufe auf 0dB steht.

    Heißt aber nicht dass dort auch Clipping auftritt, das wiederum muss man wirklich messen (man selbst oder andere).


    Diese 2,4V RMS sind aber NICHT die max Amplitude einer Halbwelle oder die Peak to Peak Amplitde.

    Da gibt es eine Umrechnung Vpp = Vrms x 2 x Wurzel 2, oder eben die Hälfte davon Vrms x Wurzel 2 für die Amplitude der Halbwelle.


    In dem Fall 2,4V x 2 x Wurzel 2 = 6,8V



    Im Grunde sind es, Fehler ausgenommen, die selben Werte nur in einer anderen Skala bzw. mathematischen Darstellung.

    Die bei dir auch etwas unsymmetrischen Werte der jew. Halbwellen sind denke ich auf einen Offset im Messgerät zurückzuführen.



    Im konkreten Fall Bild 2 (+4dB).

    Ja die positive Halbwelle hat +1,02V, die negative 0,99V. Die Gesamtamplitude Peak to Peak somit 2,01V.

    Die angezeigten Vrms im der Umrechnung 2,01V : (2 x Wurzel 2) = 0,71V passt auch.

    Alle angezeigten Werte sind für sich also korrekt (sofern richtig gemessen). Für weitere Messungen bzw. Optimierung der Gain Struktur würde ich z.B. die Vpp nutzen und dort die Grenze sehen wo es klippt.


    Weitere Anmerkung:

    Noch vor Clipping haben meine bisherigen AVRs mit einem Anstieg des Klirrs begonnen. Leider habe ich hier kein Bild davon, ist auch schon lange her wo ich das gemacht habe. Aber es war bis zu 0dB Anzeige okay, bei +3dB war dann aber im Hochton (? nicht festnageln weiß nicht mehr genau) der Klirr schon erhöht und dann noch mal...

    D.h. auch wenn noch kein echtes Clipping am Oszi-Display erkennbar ist kann sein, dass der Klirr steigt.

    Hier habe ich die Ausgänge der AVRs direkt per Soundkarte/Messverstärker gemessen.

    Ist halt die Frage wie weit man es treiben will.


    mfg

    • Neu

    ja danke, das war eigentlich verständlich erklärt.

    Zum messen des Klirrs fehlt mir glaube die Hardware.


    Mein Kombigerät ist jetzt kein Seziermesser in solchen Messungen. Das Ding hat knapp 40€ gekostet. Jedoch will ich ein wenig die Grenzen austesten und schauen, bis wohin ich bei welchem Punkt in der Kette gehen kann, bevor das Clipping auf dem Oszi beginnt.

    Dennoch habe ich jetzt mal einiges quer gemessen und möchte die Messwerte mit euch teilen und durchgehen. Alles gemessen an: Denon 4500H / miniDSP 2x4HD und Crown XLS 2002




    Wie ich jetzt sehen konnte, hat mein Gerät bzw haben die normalen Denon/ Marantz wohl alle jeweils 2V RMS an den Cinchausgängen als Maximum. Die XLR Anschlüsse mal ausgenommen.


    Ich habe bei mir jetzt mal in Bezug Gainstruktur / Clipping nur für den Subwoofer einiges durchgespielt und folgendes messen können:



    die feste Ausgangslage hierbei ist immer: 0dB am AVR sowie 0dB Subwoofer Level im AVR



    1) nur der AVR: gemessen am Cinchkabel direkt am Sub-Ausgang am AVR:


    - 0dB AVR und -20dBFS REW = 0,47V(rms) und kein Clipping


    - 0dB AVR und 0dBFS REW = 4,72V(rms) und kein Clipping. Wenn ich jetzt jedoch den AVR auf zB +0,5dB stelle oder den internen Pegel des Subs um nur 0,5dB anhebe, springt der AVR direkt ins Clipping


    - 0dB AVR und -6,5dBFS REW = 2,0V(rms) und damit theoretisch der max. Output, obwohl ich es eine Zeile vorher anders gemessen habe (und kein Clipping)




    2) AVR + miniDSP: gemessen am Cinchkabel am Output CH1 am miniDSP


    - 0dB AVR und -20dBFS REW + 0dB Input sowie Output DSP = 0,11V(rms) (und natürlich kein Clipping)


    - 0dB AVR und 0dBFS REW + 0dB In-/ Output DSP = nur 0,7V(rms) und extremes Clipping. Das beruhigt sich erst wieder, wenn ich REW auf -6,5dBFS stelle. Eine Änderung des Inputs oder auch Outputs im miniDSP ändert daran gar nichts. Egal, ob ich ins negative oder ins positive gehe.


    Oben habe ich ja gemessen, dass der AVR Output bei 0dB und -6,5dBFS auf seine 2V kommt. Bei 0dBFS dann um die 4,72V. Also wird der AVR Output den DSP input überfordern.


    - 0dB AVR + -6,5dBFS REW und +11,5dB entweder im DSP Input oder Output (ist egal) = 2,1V(rms) und kein Clipping. Sobald aber irgendein der vorher genannten Werte erhöht wird, gehts direkt ins Clipping




    3) AVR + miniDSP + Endstufe Subwoofer: gemessen am Output CH1 der Crown


    - 0dB AVR und -6,5dBFS REW und 0dB In-/Output miniDSP und maximaler Gain Endstufe = 19,8V(rms) bzw. 57V(pp) und kein Clipping. --> erhöhe ich an dieser Stelle die Lautstärke im AVR ODER in REW, clippt es direkt. Also erneut die Vermutung, dass dann der AVR Output zu hoch für den miniDSP Input ist.


    - 0dB AVR und -6,5dBFS REW und 7,7dB In-/Output miniDSP und maximalem Gain Endstufe = 47V(rms) bzw. 134V(pp) und die maximale Kotzgrenze in meiner Kette. Jegliche weitere Erhöhung an beliebiger Stelle bedeutet extremes Clipping


    Auch hat die Clipping-Anzeige der Crown sehr gut funktioniert. Ich konnte ungefähr immer 0,1dBFS im Oszi vorher als Clipping erahnen, bevor auch die Anzeige der Crown angeschlagen hat.





    Nur was bedeuten die Messergebnisse nun für die Gainstruktur und dem noch notwendigen Platz für den Headroom?


    Das würde ich gern noch theoretisch mit euch durchgehen. Es heißt immer, dass das Ziel ist, am Hörplatz bei 0dB AVR und -20dBFS 75dB am Hörplatz von jedem einzelnen Lautsprecher zu erreichen und vom Subwoofer entsprechend +10dB mehr, also 85dB.


    Wenn jetzt jedoch der Übergang AVR zum DSP bei -6,50dBFS die Grenze zum Clipping ist, habe ich also noch on top 13,5dB Headroom? Und die könnte ich noch ein wenig mit dem DSP tunen, da ich hier ja noch weitere 7,7dB Puffer einbauen kann. Also bleiben mir gerundet 21dB Headroom.


    Ist das so korrekt?

    • Neu

    Du kannst ja den AVR auf 0 stellen und den internen Pegeleinsteller für den Sub z.B -10db einstellen und deine Endstufe dann so einpegeln, dass diese eben die 85 db SPL liefert. Dann hättest du 10db Headroom. Wenn du deinen AVR dann auf +10db stellst, bist du dann an der Clipping-Grenze. Falls dein AVR überhaupt +10db zulässt.

    • Neu

    Thema Klirr noch mal:

    Bei mir war es so, dass der AVR dann zu hohen Frequenzen her stärker gestiegen ist. D.h. bei 500Hz war noch nichts sichtbar, ab ??kHz (ich weiß nicht mehr) stieg es dann an.

    Das ist aber recht mühsam über Einzelfrequenzen zu messen, daher per Software (Farina Sweep), STEPS,...


    Hardware "reicht" vor Vorstufenpegel ein USB Interface mit IN/OUT.

    Es gibt die Kino Empfehlung (Norm?) dass jeder Kanal am Hörplatz max. 105dB bringt (115dB LFE).

    Das wird zum Teil für Heimkinos übernommen und als Referenzpegel angesehen.

    Oft wird das so gelegt dass dies eintritt wenn man den AVR auf 0dB stellt.

    D.h. Inhalte die mit 0dBFS auf dem Track drauf sind erzeugen pro Kanal 105dB am Hörplatz.


    Aber das ist kein muss. Erst recht nicht wenn man deutlich leiser (oder lauter?) hört.

    Wenn man weiß dass man nur einen max. Pegel pro Kanal von 85dB haben will, und es so einstellt wie oben "verschenkt" man 20dB.

    Wenn man sowieso nie ein Thema mit Rauschen hat, keine DSPs drin, keine anderen Geräte,... dann ist es aber auch fast egal.



    Also zuerst mal klären welcher max Pegel nötig ist. Diesen dann pro Kanal so wie du es eh gemacht hast mit möglichst hohem Signalpegel bis zur letzten Stelle (Endstuf) bringen. Das geht dann aber erst wenn wirklich alle EQs, Limiter,... gesetzt sind.

    Dann bräuchte man theoretisch auch keinen Headroom mehr. Es gibt zumindestbei 2 Kanal bei manchen Geräten sogenannte "Intersample Overs" wo die rekonstruierte Amplitude auch über 0dB gehen kann. Hier wäre dann ein Headroom nötig.



    Im Prinzip sind deine Überlegungen oben korrekt.


    mfg

    • Neu
    Zitat von Radschi

    Dabei soll dann die Anzeige am AVR auf 0 stellen und du musst dann die internen Pegeleinsteller im AVR so anpassen, dass an den Cinch Ausgängen kein Clipping ensteht.

    Da ist man auf der sicheren Seite, wenn sie Summe der Einstellungen 0 nicht überschreitet. Wie es bei meinem Denon war, weiß ich nicht mehr, die Yamaha hat geclippt, wenn aus die Summe aus LS-Pegel-Einstellungen + MasterVolume + EQ Einstellungen > 0dB war.


    Zitat von Frini

    Sobald ich Dirac live drüber laufen lasse, kann ich nachträglich ja nicht mehr an den Pegeln des AVRs spielen.

    Keine Ahnung, wie die Software umgesetzt ist, wenn Dirac direkt auf dem AVR läuft. Bei mir, mit Dirac extern auf dem MiniDSP, konnte ich bei der Vorstufe noch alle Einstellungen vornehmen.
    Audysee misst unabhängig vom Lautstärkeregler beim Einmessvorgang den Referenzpegel ungefähr auf die 0dB. Bei mir war es dann meist paar dB darunter, durch Differenzen der einzelnen LS untereinander, hab ich nachträglich die LS Pegel angepasst.
    Mein externes Dirac kannte die Volume Einstellung der Vorstufe nicht, deshalb hab ich beim Einmessen die LS auf 0 gestellt.


    Zitat von Frini

    Für mich jetzt interessant, auf welchen Pegel Dirac einpegelt.

    Auch Dirac hat den Pegel ungefähr auf den Refernzpegel gelegt, und auch da brauchte es danach eine Feinabstimmung der Pegel untereinander. Gab schon leichte Differenzen der einzelnen LS untereinander, wenn auch weniger als mit Audysee.


    Wenn Dirac auf dem AVR/Vorstufe läuft und jede nachträgliche Pegelanpassung der einzelnen LS sperrt, ist das natürlich blöd.

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