Wie funktioniert ein Verstärker?

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theMic
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 02. Jul 2014, 12:31
Hallo zusammen,

also ich habe mal eine grundlegende Frage:
Was passiert mit digitalen Audiosignalen die an den entsprechenden Schnittstellen in den Verstärker eingespeist werden? Welche Wege durchlaufen diese bis zum Lautsprecheranschluß? Die müssen doch in ein analoges Signal umgewandelt werden, oder? DAC?
Und was ist dann mit den Signalen, die schon analog übers Chinchkabel einfließen? Laufen die einen kürzeren Weg zu den LSP Anschlüssen? Werden diese nur verstärkt?

Danke schonmal für eure Antworten


[Beitrag von theMic am 02. Jul 2014, 12:32 bearbeitet]
chessmichi
Stammgast
#2 erstellt: 02. Jul 2014, 15:03
howdy

alsooo....

kommen digitale signale von z.b. nem cd player in einem geegneten verstärker an so befindet sich in diesem ein digital/analog wandler wie im cd-player auch. nach der wandlung kommen dann filter und vorverstärker(als quasiersatz der ausgangsstufe des cd-players) und viola gehts uber den vorverstärker der quelle/ton/pegel regelt in die endstufe.

alles was hinter der datenaufbereitung der digitalsignale im cd player kommt(fehlerkorrektur, kanalzuweisung so wie spielzeit und weitere subcodes) findet da halt im verstärker statt.
wenn der verstärker über ne gute d/a wandlung verfügt kann man halt ältere cd player, deren wandler noch nicht so präzise waren "aufrüsten".
auch einige fehlerquellen(z.b. brummschleifen) sind so ohne belang.

best
micha(hoffentlich hab ich nix übersehen...)

doch was vergessen: analoge signale werden "nur" verstärkt.

es gibt allerdings eine ausname: sogenannte "digitalverstärker"(eigentlich schaltverstärker) machen aus der hochbit-codierung einen "direct stream digital".
diesen signale kann man auch direkt an nan lautsprecher/kopfhörer weitergeben. ob das aber im sinne dess guten klanges ist kann ich mangels erfahrung nicht beurteilen. mit direct stream digital arbeitet z.b. die sa-cd so wie viele tonstudios.

http://de.wikipedia.org/wiki/Direct_Stream_Digital


[Beitrag von chessmichi am 02. Jul 2014, 15:12 bearbeitet]
Joe_M.
Stammgast
#3 erstellt: 02. Jul 2014, 15:55
Und vielleicht noch eine Ausnahme: Falls das Gerät ein A/V-Receiver ist, wird vermutlich ein ankommendes Analogsignale erst mal wieder digitalisiert...
RocknRollCowboy
Inventar
#4 erstellt: 02. Jul 2014, 17:23
Oh, interessant, da klink ich mich mal mit ein.


Und vielleicht noch eine Ausnahme: Falls das Gerät ein A/V-Receiver ist, wird vermutlich ein ankommendes Analogsignale erst mal wieder digitalisiert...


Ich habe hier noch einen älteren Sony STR-DB 930 QS.
Der hat noch ein "altmodisches" Lautstärkepoti, mit dem man direkt regeln kann und halt Zahlen rund um den Regler stehen.
Es erscheint auch kein "Vol -xxdB" im Display. Er hat nur ein rotes Lämpchen am Poti, damit man im Dunkeln sehen kann wo der Regler steht.
Kann ich davon ausgehen, dass dieser AVR das analoge Signal nicht erst zuerst in ein digitales wandelt, wenn er im Stereo Betrieb benutzt wird?

Gruß
Georg
Mickey_Mouse
Inventar
#5 erstellt: 02. Jul 2014, 18:07
hier sind mehrere falsche Annahmen im Spiel...

ein "Digital-Verstärker" nutzt nicht (zwangsläufig) DSD, das hat miteinander eigentlich gar nichts zu tun!

Genauso erfolgt die Lautstärke Einstellung bei einem AVR oder Verstärker mit digitalen Eingängen NICHT auf der digitalen Ebene! Meist werden heutzutage dafür "elektronische Potis" verwendet. Deren Steuerung kann natürlich wieder "digital" von einer Steuer CPU erfolgen, die die Fernbedienung verwaltet und den Lautstärke Knopf ausließt, egal wie der aufgebaut ist.
Wie das jetzt bei dem Sony ist kann ich nicht sagen, allerdings sind 6-fach Potis recht selten...

I.d.R. werden die analogen Stereo Eingänge in einem AVR per A/D Wandler digitalisiert. Ansonsten könnte man ja keine DSP Programme darauf anwenden oder selbst die Laufzeitkorrektur (Entfernungseinstellung/Anpassung) wäre nicht möglich.
Etwas anderes ist es bei dem Multi-Channel-In den speziell ältere/bessere AVR (noch) haben. Da sparen sich die meisten Hersteller den Aufwand für die 6 oder gar 8 Kanal A/D Wandler. Dann muss der Zuspieler z.B. das Bass-Management übernehmen.
Passat
Inventar
#6 erstellt: 02. Jul 2014, 18:18
Die Wandelung ins digitale machen die meisten AVRs auch nicht, wenn man "Pure Direct" o.Ä. einschaltet.
Das habe ich bei meinem AVR selbst überprüft.
Da ist nur noch die Pegelanpassung aktiv, Entfernungseinstellung etc. ist nicht aktiv.

Die Pegelanpassung der diversen Lautsprecher erfolgt da im elektronischen Poti der Lautstärkeregelung.

So ein elektronisches Poti funktioniert im Prinzip ganz einfach:
Da sind viele viele Widerstände drin, die zu Spannungsteilern zusammengeschaltet werden (mit Hilfe von Transistoren) und so eine feinfühlige Lautstärkeregelung erlauben.

6-fach Potis sind durchaus früher gängig gewesen.
Das Problem bei normalen Potis ist aber der Gleichlauf, insbesondere im unteren Bereich.
Da kann es schon einmal sein, das ein Kanal um ein paar dB von den anderen Kanälen abweicht.
Mehrfachpotis mit geringen Gleichlauffehlern sind ziemlich teuer.
Deshalb ist man zu elektronischen Potis übergegangen.
Die sind günstig und bieten sehr hohe Gleichlaufwerte mit Abweichungen < 0,5 dB.

Grüße
Roman
chessmichi
Stammgast
#7 erstellt: 02. Jul 2014, 19:35

Mickey_Mouse (Beitrag #5) schrieb:
hier sind mehrere falsche Annahmen im Spiel...

ein "Digital-Verstärker" nutzt nicht (zwangsläufig) DSD, das hat miteinander eigentlich gar nichts zu tun!
...


hi

zwangsläufig nicht - aber dürfte die geläufigste sein.
http://de.wikipedia.org/wiki/Direct_Stream_Digital

bei meinem wird soweit ich das sehe ein pwm in kombination mit einem tiefpass angewand - dürfte wohl auch die gebräuchlichste sein.
tatsache ist das man das signal einer sa.cd theoretisch direkt ohne wandlung an ne box geben kann - ohne tifpass hätte man da aber auch nen netten sender.

mfg
micha
Mickey_Mouse
Inventar
#8 erstellt: 02. Jul 2014, 19:48

chessmichi (Beitrag #7) schrieb:
zwangsläufig nicht - aber dürfte die geläufigste sein.
http://de.wikipedia.org/wiki/Direct_Stream_Digital

ich sehe da keinerlei Zusammenhang zwischen SACD/DSD und "Digitalverstärker"?!?


bei meinem wird soweit ich das sehe ein pwm in kombination mit einem tiefpass angewand - dürfte wohl auch die gebräuchlichste sein.

ja was ist denn nun die gebräuchlichste Lösung? PWM oder DSD?!?


tatsache ist das man das signal einer sa.cd theoretisch direkt ohne wandlung an ne box geben kann - ohne tifpass hätte man da aber auch nen netten sender.

also diese "Tatsache" würde ich doch stark bezweifeln!
theMic
Ist häufiger hier
#9 erstellt: 03. Jul 2014, 09:52
Danke für eure Antworten und die hilfreichen links
chessmichi
Stammgast
#10 erstellt: 07. Jul 2014, 10:10

Mickey_Mouse (Beitrag #8) schrieb:

chessmichi (Beitrag #7) schrieb:
zwangsläufig nicht - aber dürfte die geläufigste sein.
http://de.wikipedia.org/wiki/Direct_Stream_Digital

ich sehe da keinerlei Zusammenhang zwischen SACD/DSD und "Digitalverstärker"?!?


bei meinem wird soweit ich das sehe ein pwm in kombination mit einem tiefpass angewand - dürfte wohl auch die gebräuchlichste sein.

ja was ist denn nun die gebräuchlichste Lösung? PWM oder DSD?!?


tatsache ist das man das signal einer sa.cd theoretisch direkt ohne wandlung an ne box geben kann - ohne tifpass hätte man da aber auch nen netten sender.

also diese "Tatsache" würde ich doch stark bezweifeln!


Also nochmal:

SACD- Basics
Auf der SACD befindet sich ein DSD layer(Direct stream Digital), der auf einer konsequenten Anwendung der 1-Bit-Technik(Puls-Density-Modulation) beruht.
Diese funktioniert so: Schnelle Komperatoren verfolgen ständig den Verlauf der Tonkurve:Steigt sie, werden in rasender Abfolge, 2822400 mal pro Sekunde , "Einsen" gesetzt; eine fallende Amplitude zieht eine Serie von "Nullen" nach sich. Wenn sich die Tonkurve nicht ändert, alternieren die Bitinhalte zwischen Nullen und Einsen.
Der Vorteil von DSD: Da es so Hochfrequent zu Werke geht , drohen dem niederfrequenten Audiosignal kaum Störungen aus dem Digitalsektion.
Es kommt also ohne Filter aus.
So Simpel das Verfahren auch zunächst erscheint, so gut sind die damit erzielbaren technischen Daten: Die Übertragungsbandbreite reicht bis 100 Kiloherz. Die Dynamik beträgt in den hörbaren Frequenzregionen(bis 20 Kiloherz) 120 Dezibel; mit zuhnemender Frequenz steigt allerdings das Rauschen an. Die D/A-Wandlung gestattet sich besonders einfach: Die digitale Abfolge aus Ein- und Ausschaltimpulsen spiegelt bereits den Schalldruckverlauf des Signals wieder.
Die "Konverter" müssen nur die Pulse aufaddieren, ein Mittel errechnen. Schon ergibt sich der analoge Verlauf. Und als Addierer reicht ein einfaches Tiefpassfilter, beispielsweise ein Kondensator.
Theoretisch könnte sogar unmittelbar ein Kopfhörer oder die Weiche eines angeschlossenen Lautsprechers als D/A-Wandler herhalten. Eine zusätzliche steilflankige Filterung wie bei der CD-Playern ist damit überflüssig.

Comprende?

MfG
Micha

PS: Auch ein "Digital/Schaltverstärker" gibt an seinem Ausgang ein "Puls-Density-Moduliertes" Signal ab.


[Beitrag von chessmichi am 07. Jul 2014, 10:14 bearbeitet]
Mickey_Mouse
Inventar
#11 erstellt: 07. Jul 2014, 11:05
ICH habe DSD schon verstanden, keine Angst

Dein Denkfehler liegt bei "kommt ohne Filter aus"! Das Filter kann wesentlich einfacher ausfallen (weniger steil), weil sich die Grenzfrequenz weit ab vom hörbaren Bereich befindet, aber man braucht es noch (und wenn es durch die Massenträgheit der LS Membran gebildet wird).

Die Beschreibung ist so auch etwas irreführend. Die Abtastung erfolgt halt mit 2,8MHz und jedesmal wird "entschieden", ob eine "1" oder "0" gesendet wird. Das hat mit einer "Serie" nichts zu tun!

Und außerdem waren wir wegen dem Unterschied zwischen DSD und PWM dazu gekommen. Um es einfach zu sagen: bei PWM wird die Breite der Pulse moduliert (bei "reinem" PWM bei fester Frequenz, häufig ändert man die aber auch), bei DSD die Anzahl.
chessmichi
Stammgast
#12 erstellt: 07. Jul 2014, 11:11
"tatsache ist das man das signal einer sa.cd theoretisch direkt ohne wandlung an ne box geben kann - ohne tifpass hätte man da aber auch nen netten sender.

also diese "Tatsache" würde ich doch stark bezweifeln! "



Theoretisch könnte sogar unmittelbar ein Kopfhörer oder die Weiche eines angeschlossenen Lautsprechers als D/A-Wandler herhalten. Eine zusätzliche steilflankige Filterung wie bei der CD-Playern ist damit überflüssig.

verstanden?

das tiefpass hat nur die funktion zu verhindern das man einen radiosender betreibt(funkenstörung).

MfG
micha


[Beitrag von chessmichi am 07. Jul 2014, 11:17 bearbeitet]
Mickey_Mouse
Inventar
#13 erstellt: 07. Jul 2014, 11:33
du lässt dich durch diese Aussage ins Boxhorn jagen:
eine zusätzliche STEILFLANKIGE Filterung ist damit überflüssig!
das sagt aber nicht, dass man GANZ auf eine Filterung verzichten kann, hast du es jetzt verstanden?!?

Das gewandelte (analoge) DSD Signal hat noch Hochton Anteile, die man zwar nicht hören kann, die aber jeder Konstrukteur filtern wird. Ich kann mir auch eine Frikadelle ans Knie nageln und so lange drehen bis Radio Luxemburg kommt, das macht aber auch niemand.

Siehe z.B. den Low-Pass in Grafik 15 hier.
chessmichi
Stammgast
#14 erstellt: 07. Jul 2014, 11:41
hi

hätte ich nen superlautsprecher mit einer bandbreite von 1h-2,8 mhz der also auch die höchsten abtastfrequenzen wiedergibt so könnte der das pwm signal direkt in die luft pusten - da wäre dann mein ohr das filter!
die filterung wird nur zur funkentstörung so wie dem schutz des verstärkers benötigt der bei so hochfrequenten dingen probleme bekommen könnte.
die filterung bei schaltverstärkern ist nur der funksache wegen notwendig.
ansonnsten kann das signal aus dem player über ne schaltendstufe direkt(OHNE WANDLUNG!!!) zur box - was sie ja bezweifelten.

und nun hab ich keine lust mehr.

ct
micha


[Beitrag von chessmichi am 07. Jul 2014, 11:44 bearbeitet]
ZeeeM
Inventar
#15 erstellt: 07. Jul 2014, 18:48
Ein PWM Signal wird durch Integration in ein analoges Signal überführt und jeder Tiefpass ist Integrierer, egal ob elektrisch, oder akustisch.
chessmichi
Stammgast
#16 erstellt: 07. Jul 2014, 20:11
howdy

es geht um diesen teil.

...
tatsache ist das man das signal einer sa.cd theoretisch direkt ohne wandlung an ne box geben kann - ohne tifpass hätte man da aber auch nen netten sender.
[u]also diese "Tatsache" würde ich doch stark bezweifeln![/u]

mfg
micha


[Beitrag von chessmichi am 07. Jul 2014, 20:19 bearbeitet]
ZeeeM
Inventar
#17 erstellt: 07. Jul 2014, 20:19
Ich denk mir beim Reinschauen nur, wo das Raum für Zweifel ist ....
chessmichi
Stammgast
#18 erstellt: 07. Jul 2014, 20:21

ZeeeM (Beitrag #17) schrieb:
Ich denk mir beim Reinschauen nur, wo das Raum für Zweifel ist ....


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