Hohe Ausgangsimpedanz

Erstellt 15 Antworten16 Beiträge
Startbeitrag#1
Hallo!
Meine ewigen Impedanzprobleme... ;-)
Das Edirol UA-5 hat an den symmetrischen Main-Outs eine Ausgangsimpedanz von 1kOhm.
Das ist ja relativ hoch.
Jetzt frage ich mich, ob es nicht klüger wäre, die Mic-Ins anstatt der Line-Ins am Analogpult verwenden sollte.
Die meisten Pulte, mit denen ich arbeite, bieten am Mic-In 3-5kOhm, am Line-In vermutlich weniger.
Mit welchen Verfälschungen müßte ich rechnen und ist es wirklich klüger über die Mic-Preamps mit PAD zu fahren? Der Ausgang bietet 0dBu bei 0dBFS.
Ist es richtig, dass ich bei der Kabellänge daher auch aufpassen muss?
Wieso wird so eine relativ hohe Ausgangsimpedanz bei einem Ausgang realisiert? Kostet das 0,02 Cent weniger dadurch?
Grüße+Dank,
Hermann!


Spezifikationen des Edirol UA-5
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Antwort#2
Es ist nicht klug die schlappen 1 Kilo-Ohm-Ausgänge an den Mikrofoneingang von etwa 2 Kilo-Ohm zu hängen. Da geht die Spannung runter. Line-Eingänge haben üblicherweise so etwa 10 Kilo-Ohm-Eingänge. Damit geht das doch ganz prima.
"Der Ausgang bietet 0dBu bei 0dBFS." Die digitalen Pegel haben nichts mit den analogen Pegeln zu tun. Das sind zwei Welten.
Man baut keine Studioausgangsimpedanz von 40 Ohm, weil es etwas teurer ist, dort ein paaar Leistungstransistoren einzusetzen und etwas mehr Strom anzubieten. So nimmt man preiswertere Transitoren und kommt mit sehr wenig Leistung an 1 Kilo-Ohm aus. ;-(
Jens-Uwe
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Antwort#3
Hallo Hermann,
ich verstehe einfach nicht, daß es immer noch Hersteller gibt, die solche verrückten Impedanzwerte an ihren Schnittstellen realisieren. Eine Ausgangsimpedanz von 1 kOhm ist auf jeden Fall absurd.
Mit der Kabellänge aufpassen ist noch gar nicht mal so problematisch, sondern die Pegelsprünge die man sich durch das sich ergebende Teilerverhältnis einhandelt sind lästig.
Wenn man bei 20 kHz noch 3 dB Abfall zuläßt - und das kann man im Normalfall durchaus - dann sind bei einem Kabel von 100 pF/m eine Länge von 80 Meter erforderlich. Also unter normalen Studiobedingungen schon außergewöhnlich lang.
Versuche das Ding so umzubauen, daß die Ausgangsimpedanz unter 100 - möglichst unter 40 Ohm liegt.

MfG
Rainer
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Antwort#4
Noch etwas zu den Pegeln: wenn der digitale Pegel von 0 dBfs einen analogen Pegel von 0 dBu ergibt, so ist auch dies äußerst unpraktisch. Dann nämlich mußt Du im Normalbetrieb immer einen Pegel von -10 dBfs fahren, damit Du genügend Headroom hast. 0 dBfs sollte auf dem analogen Ausgang weit mehr Pegel als 0 dBu hervorbringen.

RG
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Antwort#5
Genügt 0db(fs) entspricht +24dB(u)?
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Antwort#6
+10 dBu enspr. 0 dBfs ist nach meinen Erfahrungen ausreichend.
MfG
Rainer
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Antwort#7
Nagut, aber schaden 14 dB mehr? Ich habe ja immernoch den Dynamikbereich von -120dBu bis 0dBu (plus 24dB Headroom), wenn ich mit 24 bit digitaler Auflösung arbeite. Und das entspricht - korrigier mich - doch ziemlich genau dem minimalen "Rauschabstand" eines Mikrofonverstärkers?
Leider kann ich mein Mischpult nicht umstellen.
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Antwort#8
Hallo Tobi,
120 dB sind nicht der minimale Rauschabstand Deines Mikrofonverstärkers. Darüber habe ich in der Vergangenheit auch schon geschrieben. Geh mal auf die Seiten von Stageaid.de. Der Pegel von -120 dBu entspricht dem äquivalenten Eingaangsrauschen Deines Mikrofoneingangs. Wird dies 70 dB verstärkt, liegtst Du bei ca. -50 dBu. Und bei 0 dB Verstärkung sind es nicht 120 dB sondern der Wert liegt bei den besten Mikrofonverstärkern bei -80 dBu.
14 dB Headroom ist zwar nicht verkehrt, aber man verschenkt dann Aussteuerungsreserve.
Daß ein 24-bit-System 144 dB Dynamikbereich erlaube, ist nur in der reinen Theorie richtig. Die Praxis zeigt aber, daß davon bestenfalls 120 dB ausnutzbar sind. Genauso wie es einen Headroom gegeben muß, muß auch ein "Footroom" existieren, weil die letzten untersten Bits ja nicht mehr brauchbar sind. Folglich sollte man ruhig von vornherein mal 10 dB für die Spitzen nach oben abziehen, und mindestens 20 dB nach unten, damit auch bei kleinen Pegeln der Klirrfaktor noch erträglich bleibt.

Grüße
Rainer
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Antwort#9
Hallo Jens-Uwe!
Danke für Deine Antwort:
"Der Ausgang bietet 0dBu bei 0dBFS."
Die digitalen Pegel haben nichts mit den
analogen Pegeln zu tun. Das sind zwei Welten.
Man baut keine Studioausgangsimpedanz von 40 Ohm,
weil es etwas teurer ist, dort ein paaar
Leistungstransistoren einzusetzen und etwas mehr
Strom anzubieten. So nimmt man preiswertere
Transitoren und kommt mit sehr wenig Leistung
an 1 Kilo-Ohm aus. ;-(
Jens-Uwe
Ich hab ja geschrieben, dass bei diesem Gerät 0dBFS 0dBu *entsprechen* - was, wie ich weiß, relativ unüblich ist.
Ich dachte die komplette Pegelsystematik baut *ausschließlich* auf Pegel - Spannung und nicht Strom...?
Danke nochmal,
Grüße Hermann
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Antwort#10
Hallo Rainer!
Danke wieder mal... :-)
Ich verstehe das auch nicht... das ist an sich ein aktuelles Gerät - und eines der wenigen, die mit dem Messprogramm, mit dem ich arbeite, einwandfrei funktioniert.
Die Schande an der Sache ist:
Die Main Outs (1kOhm) sind symmetrisch: Freude!
Die Headphones Out (50 Ohm) sind (natürlich) unsymmetrisch: Schrei!
Ich habe versucht, diesen Wert nachzumessen:
Ohmmeter: Unendlich!
Am Tascam DM24 Assignable Outs (sozusagen Aux): 100 Ohm
Ich werd' die von Edirol mal anschreiben, ob es nur einen guten Grund für die extrem hohe Ausgangsimpedanz gibt...
Da Du, Rainer, ja auch mal in der freien Marktwirtschaft tätig warst:
Gibt es möglicherweise einen wirtschaftlichen Grund (Bauteile billiger?), warum man hochohmige Ausgänge wählt?
Grüße+Dank,
Hermann
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Antwort#11
Hallo TobiH!
Ich habe die Erfahrung gemacht, dass sehr hohes analoges Äquivalent zu 0dBFS genauso schlecht sein kann:
Meine DA-Wandler geben bei 0dBFS +20dBu aus. Die Endstufen meiner aktiven Monitore haben bei 0dBu Volllast. Daraus folgt: Mein Rauschabstand ist um 20dB schlechter als er sein könnte.
Da ich die Monitore sowieso nie an das Leistungslimit fahre, habe ich gleich -30dB Pads gelötet (war ein eigener Thread, Danke nochmal an alle!). Somit habe ich nun 30dB weniger Grundrauschen.
Wenn Du Analog-Outboard-Equipment in Dein Digitalsystem eingebunden hast, solltest Du Dir die analogen Eingangs- und Ausgangspegel ansehen, um Dein System zu optimieren (so wie bei meinen Monitoren z.B.).
Grüße,
Hermann
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Antwort#12
Okay, lass mich das nochmal in meinen Worten zusammenfassen (bei Stageaid war ich schon ein paar Mal, aber irgendwann steigt mein Gehirn da immer aus ;-)
Ein 200 Ohm (Ersatz-)Widerstand am Eingang meines Mikrofonverstärkers produziert ein thermisches Rauschen von -120 dB(u) (bei Stageaid schreibst du was von -118 dB(qp) - kann man das 1:1 umrechnen?). Das ist das, was du als Äquivalentes Eingangsrauschen bezeichnest, stimmts?
Zu beachten ist, dass dieser Wert nach CIDR bewertet ist. (?) Der von den Herstellern meistens angegebene Wert ist nicht bewertet, und deshalb augenscheinlich um 11-14 dB besser.
Du schreibst, dass der Rauschabstand bei 0 dB "Verstärkung" mindestens -80dB(u) beträgt. Darf ich daraus schließen, dass ein Mikrofonverstärker selbst bei 0 dB "Verstärkung" immer wenigstens 40 dB Eigenrauschen beisteuert? Aus der Betriebskennlinie (die auch aus dem Dickreiter Band2, Seite 451 entnommen habe), geht dies m.E. nicht hervor. Dort sind -80 dB(qp) als _maximal_ zulässiger Störpegel angegeben. Die physikalisch bedingte Grenze ist in diesem Bereich des Diagrams gar nicht mehr zu sehen. Ich sehe das schon richtig, dass sich ein guter Mikrofonverstärker immer an dem unteren Ende (also möglichst kleine y-Werte) des Toleranzschlauches befinden sollte?
Hier auch nochmal die Frage nach der "Umrechung" von dB(qp) nach dB(u). Scheint mir einer meiner Hauptgründe zu sein, warum ich da nicht so recht durchblicke.
Sodele, ich glaub, ich leg mich jetzt nochmal gemütlich mit dem Dickreiter eine Runde ins Bett, und les das Kapitel, das ich gerade zu dem Thema gefunden habe durch. Ich werd mir in meinem Urlaub nochmal extra alles durchlesen, was nicht bei drei auf dem nächsten Baum ist.
Grüße und Danke an Rainer für die Geduld ;-)
tobi
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Antwort#13
Ich dachte die komplette Pegelsystematik baut *ausschließlich*
auf Pegel - Spannung und nicht Strom...?
Aufpassen und nicht verwechseln! Pegelübertragung ist rein in Spannunganpassung.
Nur an einem niederohmigen Ausgang, also an der Quelle muss ja, wenn dort eine hoffentlich schön kleine "Impedanz" ist, natürlich mehr Strom im Ausgangstransistor fließen.
Warum man diesen Ausgangswidestand (Quellwiderstand) gerne hochohmig macht ist nur die aussschießliche (!) Gewinnmaximierung. Massenware muss billig und darum hochohmig rausgehauen werden.
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Antwort#14
Hallo Tobi,
Das thermische Rauschen eines 200-Ohm-Widerstandes liegt bei linearer Bewertung bei ca. -132 dBu. Manche Hersteller geben einen Wert von ca. -128 dBu ihrer Mikrofonverstärker an. Dies ist ein unbewerteter Äquivalenzwert, der keinen Vergleich zuläßt. Es ist allerdings davon auszugehen, daß in einem solchen Fall die Rauschzahl bei 4 dB (132-128) liegt, was ein schlechter Wert ist.
Die Umrechnung dBu in dBqp ist nicht einfach mit 1:1 vorzunehmen. Das dBqp bezieht sich zwar auf die 775 mV, aber gemessen wird über die Bewertungskennlinie nach CCIR 468/3. Diese Kennlinie ist der Gehörkurve bei 30 phon angepaßt. Grob gesagt, ist der dBqp-Wert immer ein "schlechterer" Wert als wenn nur mit dBu gemessen wird.
"40 dB Eigenrauschen" des Mikrofonverstärkers bei 0 dB kann man so nicht sagen, sondern das Eigenrauschen des Mikrofonverstärkers liegt hier an seiner physikalischen Grenze. Das geht schon aus der Betriebskennlinie hervor: Würde sich der Verstärker ideal verhalten, lief die B. nach 0 dB Verstärkung hin linear abwärts. Aber fängt - soweit ich es auswendig weiß - bei bei ca. 40 dB an nach oben abzuknicken.
Wie ich schon öfter schrieb, ist bei einem Mikrofonverstärker das ausschlaggebende Kriterium, daß er bei niedrigen Verstärkungen wenig rauscht. Bei hohen Verstärkungen um 70 dB herum, rauschen alle Mikrofonverstärker ziemlich gleich stark, weil das Quellenrauschen dominiert. Erst wenn man den Eingang dann kurz schließt und volle Verstärkung einstellt, kann man gehörmäßig feststellen ob der MV viel oder wenig rauscht.

Grüße
Rainer
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Antwort#15
Hallo,
"Ich habe versucht, diesen Wert nachzumessen:
Ohmmeter: Unendlich!"
ähem, die Ausgangsimpedanz kann man nicht mit einem Ohmmeter messen.
Viele Grüße
Frank
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Antwort#16
Hallo Hermann,
In der freien Wirtschaft der Konsumereletronik wird ja um jeden Pfennig bzw. Cent gefeilscht. Dann braucht man sich nicht wundern, wenn die abstrusesten Schaltungen gebaut werden. Da ich ausschließlich im professionellen Bereich (genaugenommen schon seit meiner Lehrzeit) war, bekam ich dies Billigdenken nicht so mit. Man bemüht sich schon, möglichst preisgünstig herzustellen, aber bei Kunden wie Rundfunk/Fernsehen, Theater, Post, Bahn, Bundeswehr und andere öffentliche Auftraggeber kommt es in erster Linie auf die Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit an.
Du schreibst da, daß Du etwas nachgemessen hast mit dem Ohmmeter. Den Ausgangswiderstand kannst Du nicht mit dem Ohmmeter nachmessen, da dieser ein dynamischer Wert ist. Wenn Du dies messen willst, gibt es 2 Methoden: Entweder die "halbe-Spannung-Methode" oder die Spannungsdifferenz-Methode.
Halbe-Spannungs-Methode geht so: Du belastest den Ausgang mit einen Potentiometer was zwischen einem Ende und Schleifer angeschlossen wird. Drehe das Potentiometer solange bis die halbe Ausgangsspannung entsteht. Der dann eingestellter Wert kanns Du mit dem Ohmmeter nachmessen und er entspricht dem Innenwiderstand der Quelle.
Die zweite Methode: Leerlaufspannung messen und Lastspannung bei einem bestimmten bekannten Lastwiderstand messen. Spannungsdifferenz geteilt durch den Strom ergibt den Innenwiderstand. Der Strom errechnet sich aus der Lastspannung und dem Lastwiderstand.
Ansonsten kann Du den Innenwiderstand reduzieren indem Du nochmal eine Ausgangstreiberstufe nachschaltest. Mußt es nur auf beiden Gegentaktzweigen machen. Ein BC107/BC177-Pärchen reicht da völlig aus.

Grüße
Rainer
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