Lautstärkeregelung Digital vs Analog

Musikwiedergabe über PC und Mac

Lautstärkeregelung Digital vs Analog

Beitragvon Hornguru » 08.08.2017, 15:14

Ich möchte das gerne ein für alle mal unmissverständlich aufklären.
Es gibt viele Meinungen, ich bin verwirrt, habe keine Ahnung.
Leider hat die Mehrheit der Audiophilen auch keine Ahnung aber trotzdem eine Meinung ;)

Bezugnehmend auf RME's nettem Doku (ich liebe den Schreibstil der Jungs) auf Seite 89+90 :
https://www.rme-audio.de/download/adi2pro_d.pdf

Es macht Sinn. Landläufig sagt man ein Poti ist ultimativ. Analog wirds einfach nur leiser. Alles bleibt erhalten. Digital ist böse, weil der untere Teil im Pegelspektrum "abgeschnitten" wird. Die Bits wandern ja in die Tonne.

Dagegen stehen aber ein paar weitere Fakten:
- jedes Gerät hat einen Rausch- und Klirr-Abstand (Teppich). Auch das Poti schiebt nun die leisen Amplituden "unter" den Teppich. Wo sie de Fakto verschwinden
- Analoge Geräte Rauschen und Klirren meißt mehr als ein excellenter DAC
- Potis werden hochohmig in der Mittelstellung
- Potis haben Gleichlaufschwankung
- laut RME (überrascht mich) kommen bei Schleifpotis sogar noch extreme Verzerrungen hinzu

Die digitale Regelung kennt nichts dergleichen.


Jetzt befreie mich mal jemand vom Kopfschmerz der Ungewissheit:

1. Regle ich mit dem DAC weit runter, "sterben" dann Details unterhalb des Rauschteppichs unschöner als analog-geregelt? Würde man analog noch Mikrodetails unterhalb des Klirr- und Rauschpegels genießen oder zumindest Erahnen können, welche digital gänzlich getötet werden?
Oder wirds mit (zb TPDF) Dither im letzten Bit durch Modulation immernoch ähnlich oder gar gleichwertig "erahnbar"?

2. Regle ich (praxisrelevanter) Nicht aufs letzte Bit sondern nur auf 8 Bit Dynamik herunter, also noch weit weg vom Teppich, sind dann diese 8 Treppchen ausreichend aufgelöst? Was heißt hier aufgelöst?
Anders Formuliert: Ist der Pegel so niedrig dass er im unhörbaren Teppich versinkt ist er weg - ok egal.
Aber was ist mit minimal Schwankungen in der Hüllkurve, Mikro-Modulation... kann diese im so groben Raster einer Hand-voll Bits überhaupt erfasst werden?
Wird zB das leichte Surren der Gitarrensaite verschluckt?
Oder ist dies das Problem des Bauernverständnis - eine winzige Modulation auf dem Buckel der großen Amplitude IST eigentlich das leise Hintergrundsignal was hier weg fällt, im Rauschteppich ... :?


Grüße
Josh
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Beitragvon Rudolf » 08.08.2017, 15:24

Hallo Josh,

hierzu gibt es bereits ein Thema: viewtopic.php?f=23&t=3173

Vielleicht wirst du ja da bereits fündig.

Viele Grüße
Rudolf
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Beitragvon Hornguru » 08.08.2017, 15:49

Hallo Rudolf,

Ja. Leider ist das wieder die gleiche Diskussion wie so oft vorhanden :) Sorry nicht übel nehmen.
Der eine verteufelts, der andere sagt laut Taschenrechner ists ok, am Ende ist man sich einig "20dB Regelumfang sind in Ordnung" .... aber darum geht es mir nicht.
Was ist in der Realität wirklich noch übrig?
Der analoge verschiebt seine Details ja auch in den Vernichtungs-Teppich. Wo hat der analoge da den Vorteil? Alle reden immer von verlorener Auflösung. Aber was ist davon hörbar?


PS: Fürs Verständnis - ich beziehe mich hierbei auf den modernen Anwendungsfall Soundkarte an vollausgesteuerter Endstufe. Also primäre Regelung. Überwiegend gemütlich würde ich dann mit ca 10-15 Bit hören.

Jüngst gibt es Soundkarten mit 50-100 Ohm symmetrischen Ausgängen bis 10 Volt Potenz und mehr.
Also Endstufen Antrieb-tauglich. Man könnte den Preamp also weglassen.

Gerade wo die analogen Kollegen idR bestenfalls THD+N von ca -80-90 dB haben (Topklasse).
Ein mittelklasse DAC hier aber locker 20dB drunter liegt. RME sogar 30.
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Beitragvon FraKtiv » 08.08.2017, 15:58

Hallo,

ein schönes Thema :D

Ja, digitale LS-Regelung ist böse... Dachte ich bis vor einiger Zeit, bis ich mich von ein paar Leuten, denen ich traue, eines besseren belehren lies. Mittlerweile regele ich auch (wieder) digital und bin glücklich...

Was ich mich einmal gefragt habe: wenn man ein normales analoges Signal im Preamp analog runter regelt und dieses dann AD-wandelt. Worin unterscheidet sich dann das digitale Ergebnis von dem, was man bei einer rein digitalen Wandlung erhalten würde. Vermutlich nicht viel anderes, oder?

Wenn man von analoger LS-Regelung redet, muss man heutzutage ja auch wieder sauber unterscheiden, ob man im VV das Signal analog regelt oder womöglich die Endstufen; also so, wie es B&M mit der VCA macht. Da könnte ich mir noch eher vorstellen, dass das etwas bringt.

Grüße,
Frank.
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Beitragvon Hornguru » 08.08.2017, 16:06

Hi Frank

Ein super Thema für Kopfschmerzen ja :cheers:
Deine Frage ware meine nächste Etappe gewesen. Macht der DAC nichts falsch, müsste auch ADAC das gleiche rauskommen, bis auf den THD+N der sich von Eingang plus Ausgang addiert, und sich dann wahrscheinlich um 1dB reduziert. Also statt 120 nur noch 119. Immernoch besser als der Preamp.
Oder anders gesagt, wäre der Convolver NACH dem Preamp als AD-DA eingeschläust, würde er nichts relevantes dazu beitragen (oder abziehen).

Vielleicht liegt die Angst ja woanders?
Man nimmt also an bei Vollaussteuerung habe ich Millionen von Treppchen.
Bei kleinem Pegel nur noch ne Hand voll.
Aber ist das Auflösungsraster nicht immer gleich?
Ob ich zwischen 7ten und 8ten Bit moduliere, oder 15ten und 16ten, ist das gleiche oder?
Und wenn 1 Bit = 6dB... wie moduliert man 0.5dB ? :D
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Beitragvon blueolymp » 08.08.2017, 17:41

Hallo Josh,

ich regel auch digital (Auralic Vega).
Was mich stört, ist das generelle Problem der Pegelanpassung von der Quelle über den Vorverstärker zur Enstufe.
Die Quelle gibt ihre 1,4V ab. Der Vorverstärker muss diese Spannung deutlich reduzieren, da sie von der Endstufe mit z.B. Faktor 40 wieder verstärkt wird.
Mit den 1,4V der Quelle direkt in die Endstufe ist viel zu laut - auch für die Nachbarn.
Daher nutzt man immer nur einen Teilbereich der möglichen Auflösung von der Lautstärkeregelung.
Tatsächlich benötigt man also nur Null Volt bis z.B. 0,9 Volt - je nach gewünschter max. Lautstärke.
Der Auralic Vega hat eine digitale Regelung mit 100 Stufen. Mein Arbeitsbereich liegt von 0 bis ca. 45.
Setzte ich ein PAD Glied vor die Enstufe (Abschwächer mit -20db) läuft die Regelung nun von Stufe 35 bis 80.
Ich bin zwar aus der ggf. problematischen leisen Zone raus, nutze aber ebenfalls nur ein Teil der möglichen Regelung.

Ich würde gerne die Verstärkung der Endstufe auf meine max. gewünschte Lautstärke anpassen. Dann hätte ich den ganzen Regelbreich des Vorverstärkers. Und egal ob analog oder digital der vermeintlich "schlechte" untere Bereich wäre eben auch nur für ganz ganz leise.

B.M.C. hat glaube ich ein System, bei dem der Vorverstärker den Verstärkungsfaktor der Endstufen regelt!

Gruß
Schorse
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Beitragvon Hornguru » 08.08.2017, 18:40

Hallo Schorse

Lustig das Thema hatte ich neulich mit Siggi.
Bin darauf hin zum befreundeten Entwickler dem die Haare zu Berge standen.
Problem sei dass der Verstärkungsfaktor kein X beliebiger Drehrad Zustand ist.
Das gesamte Gerät wird präzise darauf abgestimmt. Insbesondere die Gegenkopplung.
Damit steht und fällt eines der Hauptqualitätsmerkmale guter Geräte.
Und damit ändern sich auch instabil alle Werte je nach Pegelstellung.
Das sei absolutes Nogo. Zumindest für alles oberhalb der Mediamarkt Klasse.

Was den Pegel angeht so nutze ich dies gern zum Vorteil, um Störungen zu dämpfen.
Mein DAC macht 6 Volt, der Preamp 10, und erst an der Endstufe dämpf ich auf milivolt runter.
Sämtliche Störer ob 50Hz oder HF werden ca 20dB reduziert.

Gruß
Josh
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Beitragvon h0e » 08.08.2017, 18:40

Hallo Josh,

es ist doch wie immer, es kommt drauf an.
Man kann die Frage wohl nur Anhand konkreter Geräte beantworten.

Wenn Du mal zu Harald alias Jupiter fährst, hör Dir mal denn Linn bei Lautstärken kleiner 65 an,
da kann man prima hören, wie Auflösung und Dynamik verschwinden.
Vermutlich geht das auch besser, bei Roon habe ich das so nicht wahrgenommen.
Gute analoge Vorstufen bringen das aber auch.
Wenn kpl. Digital halte ich PCM zu PWM Konvertierung und Laustärkeregelung über Strom der Endstufe für das Optimale.

Grüsse Jürgen
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Beitragvon Hornguru » 08.08.2017, 18:46

Ich war bei Harald und genoss die Auflösung sehr :)

Da verschwindet eher die Dynamik bei hohem Pegel in den Gatheins (augenzwinkern an)
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Beitragvon h0e » 08.08.2017, 18:48

Hi Josh,

da Gert in der I/V Stufe einen Abschwächer eingebaut hat, kann der G-Linn immer oberhalb der 65 verwendet werden, wenn nicht, dann hört es sich einfach fad an!

Grüsse Jürgen
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Beitragvon Hans-Martin » 08.08.2017, 22:47

Hallo Josh,
am Rande dieser Problemstellungen oute ich mich nach zahlreichen Vergleichen als jemand, der eine bestimmte Methode bevorzugt, die allerdings entsprechnde Hardware voraussetzt. Sony bekam dafür nach 2000 einen EISA-Award, obwohl die Technologie von andern schon ab 1998 praktisch im Industrieprodukt realisiert war.

Zuerst meine Problemfälle:
Quad 33 und 405: Was mit dem 303 Endverstärker noch harmonierte, führte mit dem leistungsstärkeren 405 zu sehr lästigem Grundrauschen, welches sich nr mit einem Abschwächer am Endstufeneingang beheben ließ.
Dann gab es auch einen 44 Vorverstärker mit anderer Pegelabstimmung (und eine 33 Version mt passivem Abschwächer im Audioausgang, nach Forumsmeinung wegen des erhöten Ausgangswiderstandes ein No-Go.

Marantz CD-Player mit fernbedienbarer Abschwächung: nicht ohne hörbare Einbuße an Lebendigkeit, ofenbar dim Prozessor vor dem DAC mit Verlusten,

Denon CD-Player mit mit einstellbarer analoger Abschwächung des Ausgangs: bei den preiswerteren Geräten mit dem Poti nachfolgendem OPamp, witzigerweise bei einem teuereren derselben Generation ohne OP nach dem Poti, in beiden Fällen keinen Dynamikverlust, nur eine Zunahme der Transparenz, wenn abgeschwächt wurde, ich führte dies auf weniger Umladungsverluste im Kabel zurück gemessen am vollen Signal (vielleicht weniger dielektrische Absorptionsproblematik).

Mission Cyrus I/II mit gespreitztem Balanceregler: Die Unzulänglichkeiten der Stereopotis, im unteren Bereich zunehmende Kanalungleichheit zu liefern, stören die räumliche Abbildung,. Mt dem gespreizten Balancepiti gelang es mir, die beste Vorn/Hintenstaffelung zu erreichen, ein Quercheck, mit Monosignal und LS in Brücke geschaltet, zeigte bestätigend das Kanaldifferenzminimum.
Seitdem verlange ich eine Kanalgleichheit, die besser als 0,25dB sein muss.

Das beliebte blaue ALPS-Poti hat sich in Punkto kanalgleichheit im unteren Bereich zwischen 7-8Uhr Position auch nicht gerade mit Ruhm bekleckert...

Die kann ein Stufenschalter mit ausgemessenen Widerständen bieten, aber auch ICs (z.B. von BurrBrown)
In einem California Audio Labs Vorverstärker, den ein Freund aus den USA mitbrachte, hörte ich zum ersten Mal, wie ein Stufenschalterkonzept nach der Eingangsumschaltung ohne nachgeschaltete Pufferverstärker ein tolles Klangbild durchließen, welches mt den OPs geschmälert wurde.

Wenn man mit einem Magneten an Widerstände geht, und diese sofort dran kleben, könnte man ahnen, dass hier noch neue Probleme gelöst werden müssen. Eine Entmagnetisierdrossel kann da gute Dienste leisten...

Auf Audiokabel mit 2V vom CD-Player gehen, schafft Aufmerksamkeit für Kabelunterschiede, wie sie in der Ausprägung bei Plattenspielern mit den um 10 mV Signalspannung nicht auffällig geworden sind.

Eine Endstufe mit 1V für 100W/8Ohm (THX) braucht auch nur 40mV für gute Zimmerlautstärke bei einem durchschnittlichen HiFi-LS-Wirkungsgrad.
Wenn man die Ausgangsspannung auf 10V hochverstärkt, um das Signal dann wieder bedarfsgerecht abuschwächen, möchte ich die Sinnhaftigkeit in Frage stellen,
Weniger Verstärkung kann Sinn machen, bedeutet auch weniger negative Beeinflussung durch Klirr und den Rauschkomponenten der Stromversorgung, denn beide kann ein Abschwächer nicht rückgängig machen, nur mit dem Signalpegel gemeinsam abschwächen, was den Störabstand und auch den Klirr nicht verbessern kann.
Und bei symmetrischen Kabeln hat man zwischen den Leitern die doppelte Spannung, was die dielektrische Absorption keineswegs ungeschehen macht, im Gegenteil, die Forderung nach besonders guten Isoliermaterialien unterstützt, speziell, wenn es um lange Leitungen geht. Wer glaubt, dass symmetrische Leitungen fehlerfrei übertragen, darf von mir aus gern weiter träumen. Die Hörpraxis kann ernüchternd sein.


Dann hörte ich 1998 auf der HighEnd im Kempinski den TacT Millennium, seine plastische Wiedergabe, und es war um mich geschehen. Die Lautstärke wird im wesentlichen Bereich durch die geregelte Betriebsspannung der Ausgangsstufe ausgeführt, exakt synchron bei beiden Kanälen.

Die Regel, erst nur soviel wie maximal erforderlich verstärken, dann möglichst spät soweit nach Bedarf abschwächen, fand hier eine Alternative, sprich. Volle digitale Auflösung, Lautstärke unabhängig davon unmittelbar vor den LS anwenden (Betriebsspannung der Pulsbreitenmodulations-Ausgangsstufe).

0,1dB Schritte sind möglich, Kanalbalanceprobleme der Musik selbst lassen sich hier nicht beheben, aber die sollten bei guten Aufnahmen auch nicht vorkommen.

Balanceregler können die Pegelunterschiede ausgleichen, aber keine Laufzeitunterschiede. Wer außerhalb der Stereomitte sitzt, sollte die Finger davon lassen, denn einem vorhandenen Laufzeitunterschied würde man einen unpassenden Pegelunterschied zuweisen, dann ldoch ieber pur lassen, wenn man eine weitere Verschlechterung der Abbildung vermeiden möchte.
Grüße Hans-Martin
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Beitragvon bugatti66 » 09.08.2017, 06:50

ReVox hat schon in den 80-zigern eine zweistufige digital angesteuerte analoge Verstärkungsregelung im Verstärker (z.B. B285)
- 100dB Stellbereich
- Schrittweite 1 oder 3 dB
- Sensitivity, Eingangswahlschalter abhängige Lautstärkekorrektur
- fernbedienbar
- genaue Anzeige der Lautstärke
- kein erhöhtes Rauschen
- keine Gleichlaufschwankungen
- keine Verzerrungen, klirrt nicht
- nicht hochohmig
- es gehen keine Bits verloren
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Beitragvon FoLLgoTT » 09.08.2017, 06:59

Hallo,

ich regle die Lautstärke in meinem Falt-PC rein digital. Dafür konvertiere ich nach 64 Bit Gleitkomma, korrigiere dann den Pegel in beliebigen Schritten und konvertiere mit hochwertigem Dithering zurück nach 32 Bit. Die Endstufen sind dabei so eingestellt, dass der Verstärkungsfaktor für meine maximale Nutzlautstärke ausreicht. Rauschen ist nicht zu hören, Gleichlaufprobleme gibt es nicht und Auflösung bleibt durch das Dithering auch erhalten.

Gruß
Nils
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Beitragvon Hornguru » 09.08.2017, 07:26

@ Hans Martin
Wieso Kabelkapazitäten nur bei höherer Spannung Probleme machen verstehe ich nicht.
Imho sollte doch gerade mit dem Verfahren "Dampfwalze gegen Flaschenhalseingang" das Kabel eliminiert werden :?

@Bugatti: naja garnicht gibt es nie. Nur sehr wenig :) sollte man das Gerät mal in unterschiedlichen Pegelstellungen messen. Insb Frequenzgang...


@Nils: Interessant dass du nun auch Convolvst. Also ist deiner Meinung nach mit dem Dither alles gelöst ja?
Das war so meine Vermutung im Hinterkopf. Wird die Auflösung zu gering (Auflösung im Sinne Bits) ist der Klangverlust "Auflösung" (im audiophilen gebrauch) doch eigentlich nur der Quantisierungsfehler. Was anderes kann es doch garnicht sein. Und Quantisierungsfehler sind doch dann mit Rauschen weg. Ein kurzer Besuch bei YouTube demonstriert das eigentlich ziemlich offensichtlich. Selbst wenn man nur mit 1-2 Bit hören würde. Wenn selbst dieser Extremfall gut ist, sollten >8 Bit völlig OK sein.
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Beitragvon FoLLgoTT » 09.08.2017, 07:50

Hallo Josh,
Hornguru hat geschrieben:@Nils: Interessant dass du nun auch Convolvst.


Das tue ich eigentlich schon länger. :)

Also ist deiner Meinung nach mit dem Dither alles gelöst ja?


Ich denke zumindest, dass hochqualitatives Dithering ausreichend ist. Hier hat Frank etwas mehr dazu geschrieben und auch Messungen gemacht.

Gruß
Nils
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