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Das DXD Modul - Digital X-Over and Delay Modul

Fragen und Antworten rund um Produkte und Dienstleistungen der Nubert Speaker Factory und Nubert electronic GmbH.
D. Belcher

Beitrag von D. Belcher »

Hallo zusammen,

auch wenn rudijopp bezüglich dem "genötigt fühlen durch Spekulationen" recht hat,
ist es vielleicht keine schlechte Idee, einige grundsätzliche technische Details des
DXD Moduls auch schon vor dem nuDay zu klären.

Zunächst zur Disskusion des DXD Moduls in Mehrkanalsystemen:
Das DXD Modul ist eine Lösung für Stereo!
(Daher hat es auch keinen gesonderten Basseingang für den LFE Kanal.)

Der "straightforward" Anschluss ist so gedacht:

Code: Alles auswählen

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 |         stereo line out          |
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                  V
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 |         stereo line in           |
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 |          Vorverstärker           |
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                  V
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 |            stereo in             |
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 |                                  |
 |            DXD Modul             |
 |                                  |
 |__________________________________|
 |          |           |           |
 | sat  out | sub out 1 | sub out 2 |
 |  stereo  |   mono    |   mono    |
 |__________|___________|___________|

      |           |           |
      V           V           V
  __________________________________
 |          |           |           |
 | main  in | "line in" | "line in" |
 |__________|___________|___________|
 |          |           |           |
 |          |           |           |
 | Endstufe | Subwoofer | Subwoofer |
 |          |   array   |   array   |
 |   Sats   |   vorne   |   hinten  |
 |          |           |           |
 |__________|___________|___________|

Wenn man es mit einem AVR kombinieren möchte, sind die von g.vogt genannten
Anschlussvarianten zielführend, wie z.B. LFE und Bassanteile von "kleinen" Boxen
auf die Frontkanäle umleiten lassen und vom DXD Modul auf die vorderen Satelliten
und DBA Subs aufteilen lassen. Das DXD Modul schafft den zeitlich richtigen Bezug
zwischen den Fronts und dem Bass; der AVR sollte dies für die restlichen Kanäle
auf die Fronts bezogen machen (wobei die kleine Gesamtdurchlaufzeit des Moduls
berücksichtigt werden könnte).


Zur Linearisierungs-Frage (ABL/ATM):
Eigentlich ist es recht interessant, das Kikl bereits die beiden hierfür wesentlichen
Informationen genannt bzw. Fragen gestellt, aber nicht "kombiniert" hat: Ja, grund-
sätzlich ist es möglich die für die Bassliniarisierung notwenigen Filter auf dem DXD
Modul laufen zu lassen, wenn man ausreichend "Headroom" zur Verfügung stellt,
was auf Kosten des Signal-Rausch-Verhältnisses geht.

Vorstellen kann man sich das so: wenn insgesamt 100dB Dynamikumfang zur ver-
fügung stehen und es wird ein einfacher Hoch- oder Tiefpass betrieben, der einen
Druchlassbereich mit "Verstärkung" 1 (U_a/U_e) hat und im Sperrbereich kleiner als
1, dann entspricht der Abstand zum Rauschen den gesamten 100dB.

Code: Alles auswählen

         ____________         _    _
       /    |                / \___|__10dB____
     /      |               /      |
   /        | 100dB        /       |  90dB
 /          |             /        |
 /\/\/\/\/\/\/\/\/\/\     /\/\/\/\/\/\/\/\/\/\

Wenn das Filter aber nun einen Bereich mit U_a/U_e > 1 hat, wie bei der "Linearisier-
ungs-Kurve" mit mehr als +10dB (Bass Boost), dann wird der höchste Punkt der Filter-
kurve auf 100dB gesetzt, wobei der "normale" Druchlassbereich auf z.B. 90dB landet,
woduch nur 90dB Rauschabstand verbleiben:

In diesem Punkt ist die "Analogwelt" der digitalen etwas voraus. Daher kommen im
DXD Modul sehr gute (und vor allem teure) Wandler von Burr Brown zum Einsatz.
Mit einem schaltungstechnischen Kniff kann man deren Dynamikumfang nochmals
verbessern: wir verwenden zwei davon parallel pro Kanal.

In wie weit wir diesen Kompromiss eingehen werden, wird sich im Praxistest zeigen.
Für die optimale Anwendung mit zwei Satelliten und vier Subwoofern muss ohnehin
nichts linearisiert werden. Erst bei einem "gemischten" DBA, beispielsweise Standlaut-
sprecher vorne und Subwoofer hinten, wird es interessant. Wenn der Tiefgang der
Standlautsprecher nicht ausreicht, müsste man entweder die Subs "begrenzen" :-(,
oder die Standboxen etwas erweitern :-). Allerdings müssen dabei die Phasengänge
ebenfalls angepasst werden, da sonst die Kompensationswirkung geschmälert wird.

Bei einem gemischten DBA würde man die Satellitenausgänge des Moduls für die
Standlautsprecher verwenden, da diese die besseren Wandler haben. Die Rauschband-
breite eines reinen Subkanals ist wesentlich geringer als die eines Full Range Kanals,
daher wären noch bessere Wandler unnütz.


Zur Anzahl der (hinteren) Woofer: es sollten schon mindestens zwei sein, je nach
Raum und oberer Grenzfrequenz des DBAs. Klar, wenn der Raum nur so breit wie hoch
ist, könnte man das selbe Argument wie in der Vertikalen gelten lassen und nur einen
verwenden. Wenn der Raum sehr viel breiter als vier Meter ist und das DBA bis 80Hz
betrieben wird, sollte man vielleicht sogar mehr als vier Woofer insgesamt einplanen.


Auch für mich ist die bisherige Diskussion bezüglich der IIR und FIR Filter interessant
(man lernt immer etwas dazu ;-)). Mit FIR Filtern ist es tatsächlich möglich, den Phasen-
gang unabhängig vom Frequenzgang einzustellen bzw. zu linearisieren. Oftmals werden
beide Filtertypen angewendet, wobei der Frequenzgang dem IIR Filter anvertraut wird,
da FIR Filter "Ringing" verursachen können.

Die Rechenleistung des Prozessors im DXD Modul reicht nicht für FIR Filter aus, da
müsste der nächst größere rein. Aber mit IIR Filtern kann man, bzw. können wir bereits
allerhand anrichten. Es ist mit ein paar Tricks sogar möglich, die bei Sub-Sat-Systemen
typische Gruppenlaufzeit von etwa 7ms gut zu minimieren (circa Faktor 3, was neben-
bei bemerkt noch um Klassen besser ist, als das was AVRs alles anstellen).


Wie bereits erwähnt, hängt es stark von der Software ab, was das DXD Modul alles
können wird. Um hier flexibel zu bleiben, besitzt das Modul einen USB Anschluss, über
welchen nicht nur die Systemsoftware an sich aktualisiert, sondern eventuell auch
Konfigurationsdateien geladen werden können. Diese würden dann einem die Arbeit ab-
nehmen, die drei Parameter für zig Filter von Hand einzugeben. Die Werte wären genau
auf die (nubert) Lautsprecher abgestimmt, wodurch insgesamt ein besseres Ergebnis
erzielt werden kann, als durch Einmessen (gute Serienkonstanz vorausgesetzt).
Denkbar wäre auch ein grafisches Benutzerinterface, mit welchem die Filterbänke völlig frei konfigurierbar wären...

Zunächst aber eins nach dem anderen; ich bin froh, dass die Nullserie unterwegs ist
und mit diesen Geräten steht erstmal eine Betatestphase an. Bei der bisherigen Historie
und Komplexität des Projekts fällt es schwer über Machbares und Termine zu sprechen. ;-)


Viel Hörspaß wünscht
Daniel Belcher
Klapskalli
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Beitrag von Klapskalli »

Mit Verlaub, ich versteh nur Bahnhof.... :mrgreen: Ich bin mir aber sicher das Herr Nubert in seiner unvergleichlichen Art, technische Zusammenhänge in Worte zu fassen, die ich noch nie gehört habe, es schaffen wird auch mir noch ein Licht aufgehen zu lassen (oder ausgehen) ;)
Zuletzt geändert von Klapskalli am Do 4. Okt 2007, 20:02, insgesamt 2-mal geändert.
Gruß

Christian
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Beitrag von heinerl777 »

ChrisBi hat geschrieben:Mit Verlaub, ich versteh nur Bahnhof.... :mrgreen:
evangelischer oder katholischer Bahnhof? :wink: :mrgreen:

aber macht nix, mit geht es genauso. Ich finde die technische Diskussion an sich sehr interessant und Daniel Belcher hat wieder einen sehr informativen Bericht geschrieben, auch wenn ich das meiste auch nicht verstehe. Bin halt nur User. :wink:

Die Spannung steigt immer weiter!

Schönen Abend,

Andreas
NL 120 mit ATM; NL CS 72; Rear: NL RS-6; 2x AW 1000, Denon DVD 2930, Marantz SR 9600; Marantz CD 17 MKIII
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Beitrag von Selbst »

Wenn das kein Informationsservice ist. 8O

Danke
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Stellvertreter
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Beitrag von Stellvertreter »

mmh, könnte mir jemand sagen ob man nach den Ausführungen mit:

2 x NW 105 mit ATM (vorne)
+
2 x AW xxx (welcher auch immer) hinten

DXD einsetzen könnte?
War mal User 'Franky' (PW + Email verschollen): http://tinyurl.com/6h3f3dg

Film & Musik: 2x nuVero 3, 1x nuVero 7, 2x nuLine DS-22, AW560 [PC: 2x nuBox 101 + AW-441, Bett: 2x nuWave RS-5], Am Digital-Piano D1: 2x nuBox A125 | Stehen rum: nuPro A-10
Kikl

Beitrag von Kikl »

Herr Belcher,

sie sind ein Schatz.

"Eigentlich ist es recht interessant, das Kikl bereits die beiden hierfür wesentlichen
Informationen genannt bzw. Fragen gestellt, aber nicht "kombiniert" hat:..."

Brett vorm Kopf? Ich weiß nicht, aber die Geschichte mit dem verringerten Signal/Rauschabstand beim als ATM verwendten DXD-Modul, tja, ich hab mich halt auf die Nubert-Wandler verlassen :wink: Nee im Ernst, ich habe das einfach nicht erkannt:( aber dafür haben wir Sie doch :wink:

Vielen vielen Dank für die sehr sehr interessante Information!!!

Gruß

Kikl
rudijopp

Beitrag von rudijopp »

Moin Moin,
Frankys Stellvertreter hat geschrieben:könnte mir jemand sagen ob man nach den Ausführungen mit:
2 x NW 105 mit ATM (vorne) + 2 x AW xxx (welcher auch immer) hinten DXD einsetzen könnte?
Ehrlich gesagt ist auch mir das noch nicht klar :?

...aber um diese Konfig ginge es auch bei mir :roll:

Eines ist mir aber schon klar:
Wer das DXD-Modul an einem Verstärker ohne zusätzliche externe Endstufen verwenden möchte, braucht Front-MainIn wie auch beim ABL/ATM :idea:


Bleibt für mich die Frage:
Kann ich mein ABL10/100 zwischen Front-PreOut und DXD-Stereo-In, oder DXD-"Sat-Out-Stereo" und Front-MainIn schalten, hinten zwei AW441 oder 560 platzieren (angeschlossen an "Sub-Out 2") und das DXD "passend" konfigurieren :?:

Ich denke, das wird mir in 4 Wochen beantwortet werden :idea:

@Kilian
Kikl hat geschrieben:@ Rudi: Das ist jetzt keine Spekulation mehr, oder? :wink:
...dafür aber "für mich" alles "böhmische Wälder", denn ich bin von Natur aus technisch unbegabt und theoretisch unwissend :cry:

Im Ernst: ich verstehe "0" von dem was ihr da schreibt :? :roll:

...macht aber nix - die Vorfreude auf das technischer Ergebnis bleibt und steigt :lol:

bis denn dann,
der Rudi
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Zweck0r
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Beitrag von Zweck0r »

D. Belcher hat geschrieben:Zur Linearisierungs-Frage (ABL/ATM):
Eigentlich ist es recht interessant, das Kikl bereits die beiden hierfür wesentlichen
Informationen genannt bzw. Fragen gestellt, aber nicht "kombiniert" hat: Ja, grund-
sätzlich ist es möglich die für die Bassliniarisierung notwenigen Filter auf dem DXD
Modul laufen zu lassen, wenn man ausreichend "Headroom" zur Verfügung stellt,
was auf Kosten des Signal-Rausch-Verhältnisses geht.

Vorstellen kann man sich das so: wenn insgesamt 100dB Dynamikumfang zur ver-
fügung stehen und es wird ein einfacher Hoch- oder Tiefpass betrieben, der einen
Druchlassbereich mit "Verstärkung" 1 (U_a/U_e) hat und im Sperrbereich kleiner als
1, dann entspricht der Abstand zum Rauschen den gesamten 100dB.

Code: Alles auswählen

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   /        | 100dB        /       |  90dB
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Wenn das Filter aber nun einen Bereich mit U_a/U_e > 1 hat, wie bei der "Linearisier-
ungs-Kurve" mit mehr als +10dB (Bass Boost), dann wird der höchste Punkt der Filter-
kurve auf 100dB gesetzt, wobei der "normale" Druchlassbereich auf z.B. 90dB landet,
woduch nur 90dB Rauschabstand verbleiben:

In diesem Punkt ist die "Analogwelt" der digitalen etwas voraus. Daher kommen im
DXD Modul sehr gute (und vor allem teure) Wandler von Burr Brown zum Einsatz.
Mit einem schaltungstechnischen Kniff kann man deren Dynamikumfang nochmals
verbessern: wir verwenden zwei davon parallel pro Kanal.
Könnte man dann nicht eine feste analoge Bassanhebung hinter die Wandler schalten, aus dem das Digitalfilter dann nur mit Absenkungen jede ABL-/ATM-Funktion zurechtbiegen kann ?

Grüße,

Zweck
Kikl

Beitrag von Kikl »

rudijopp hat geschrieben:Moin Moin,
Frankys Stellvertreter hat geschrieben:könnte mir jemand sagen ob man nach den Ausführungen mit:
2 x NW 105 mit ATM (vorne) + 2 x AW xxx (welcher auch immer) hinten DXD einsetzen könnte?
Ehrlich gesagt ist auch mir das noch nicht klar :?

...aber um diese Konfig ginge es auch bei mir :roll:
Bild
Moin moin Rudi,

also, wenn ich Herrn Belcher richtig verstehe, dann müsste das gehen. Um es optimal zu realisieren müssten die Frequenzgänge der Subs und der Fronts aneinander angepasst werde. Das geht beispielsweise indem der Frequenzgang der Fronts zu den tiefensten Bässsen des Subs hin erweitert wird (ATM-Funktion). Allerdings müssten - damit die Basskompensation mittels der Delay-Funktion des DXD-Moduls optimal ist - auch die Phasengänge der Fronts und Subs aneinander angepasst werde. Ob das geht, I don't know?

Übrigens scheint unsere Konfiguration auch die einzige zu sein, die auch gut im Surround-Betrieb eingesetzt werden kann. Denn das LFE-Signal wird auf die Frontsignale vom AVR umgeleitet, weil kein Sub da ist und die Fronts auf Large gestellt sind. Es gelangen somit alle Tiefbass-Signale ins DXD-Modul (vorausgesetzt die übrigen Speaker sind Small eingestellt). Der AVR müsste dann noch das Delay durch das DXD-Modul ausgleichen, was er wohl automatisch macht, wenn man ihn einmisst.

Was technischen Sachverstand angeht, macht dem Rudi hier niemand was vor. Man bestaune nur die zahlreichen Umbauanleitungen.

Gruß

Kikl
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Raptus
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Beitrag von Raptus »

Vielen Dank für die Infos, Herr Belcher!
Ein par Fragen habe ich aber dennoch (was soll man sonst erwarten 8) ):
D. Belcher hat geschrieben:...wobei der Frequenzgang dem IIR Filter anvertraut wird,
da FIR Filter "Ringing" verursachen können.
AFAIK ist das aber nicht ein unumgängliches Problem bei FIR-Filtern, es hängt von dem Filterdesign ab. Bei sorgfältiger Abstimmung kriegt man längere digitale Filter auch ohne übermäßig langer und ausgeprägter Ein- und Ausschwingphase hin.
Die Rechenleistung des Prozessors im DXD Modul reicht nicht für FIR Filter aus, da
müsste der nächst größere rein.
Was ist denn die höchste Ordnung*, die er Verträgt?
Und mit was wird eigentlich gesampelt? Ich nehme an 24bit@96Khz, oder?
Um hier flexibel zu bleiben, besitzt das Modul einen USB Anschluss, über
welchen nicht nur die Systemsoftware an sich aktualisiert, sondern eventuell auch
Konfigurationsdateien geladen werden können. Diese würden dann einem die Arbeit ab-
nehmen, die drei Parameter für zig Filter von Hand einzugeben. Die Werte wären genau
auf die (nubert) Lautsprecher abgestimmt, wodurch insgesamt ein besseres Ergebnis
erzielt werden kann, als durch Einmessen (gute Serienkonstanz vorausgesetzt).
Denkbar wäre auch ein grafisches Benutzerinterface, mit welchem die Filterbänke völlig frei konfigurierbar wären...
Bedeutet das, dass Nubert plant, das System so offen zu halten, dass jeder Kunde seine eigenen Filter laden kann? Es wäre sehr löblich! :D

*: Nicht zu vergleichen mit der Ordnung von analogen Filtern. Bei digitalen Filtern ist die Ordnung = die Anzahl an eingesetzten Verzögerungsgliedern.
Zuletzt geändert von Raptus am Do 4. Okt 2007, 22:21, insgesamt 2-mal geändert.
4x nuVero 50 | nuLine WS-14 | AW-443 | Denon AVR-X2500 | 64TB ZFS NAS | Bandbreite: Von ECM bis Warp
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