Anwendungen für den audaphon DSP-24

Der audaphon DSP-24 lässt sich in vielen Anwendungen einsetzen. Nachfolgend werden die häufigsten DSP-Lösungen erläutert.
 

Grundlagen zum DSP


Die Buchstaben DSP stehen für Digitaler-Signal-Prozessor. Somit wird im Audiobereich auch von Digitalen Sound Prozessoren gesprochen. Ein DSP bietet eine Vielzahl von Einstell- und Korrekturmöglichkeiten für Lautsprecher, die rein analog nicht bzw. nur mit unvertretbar hohem Aufwand zu realisieren wären.

Das linke Bild zeigt den schematischen Aufbau vom audaphon DSP-24. Im Eingangsbereich wandeln die Analog-Digital-Konverter (grün) das analoge Signal in ein digitales Signal um. Der Digital-Signal-Prozessor (blau) verarbeitet die Daten nach der eingestellten Konfiguration. Diese Konfigurationen können aus Pegelanpassungen, Frequenzübergängen und parametrischen Equalizer-Einstellungen bestehen und beliebig kombiniert werden. Der DSP-Chip ist auch für die Lautstärkeregelung zuständig. Der Digital-Analog-Konverter (gelb) wandelt die bearbeiteten digitalen Signale aus dem DSP in analoge Signale um. Diese analogen Signale werden anschließend an die Verstärker (rot) weitergeleitet.
 

ADC (Analog-Digital-Converter)


Der Analog-Digital-Converter ADC (grün) wandelt Analogsignale in Digitalsignale. Er bereitet also das analoge Signal für den DSP auf. Beim audaphon DSP-24 wurde auch auf die Übertragungsqualität zwischen ADC und DSP geachtet. Es ist die Summe der vielen kleinen Details die den originalgetreuen Klang von audaphon-Geräten auszeichnet. Beim audaphon DSP-24 arbeitet der Analog-Digital-Converter mit einer Abtastrate von 48 kHz und 24 Bit Auflösung.
 

DSP (Digitaler-Signal-Prozessor)


Ein DSP ist ein Mikrocomputer dessen interne Architektur für die schnellstmögliche Verarbeitung von digitalen Signalen optimiert ist. Der DSP bekommt vom ADC die digitalisierten Audiosignale. Diese Signale können mit individuellen Filtern versehen werden. Die Eingänge können den Ausgängen individuell zugewiesen werden, diesen Vorgang nennt man Routing. Beim audaphon DSP-24 können mit dem Routing auch Summensignale gebildet werden, d. h. der rechte und linke Kanal werden addiert und auf einen Ausgang gelegt. Diese Addition von Signalen braucht man z. B. für Subwoofer-Einstellungen. Jedem der vier Kanäle kann man parametrische Equalizer zuordnen. Das Einstellen einer Laufzeitkorrektur ist auch für jeden Kanal möglich. Im DSP wird auch die Lautstärke geregelt. Über die Fernbedienung wird auch die Gesamtlautstärke gesteuert. Somit kann man das Gerät auch als Volumenkontrolle für kleinere Anwendungen verwenden.
 

DAC (Digital-Analog-Converter)


Die Digital-Analog-Konverter (DAC) wandeln die digitalen Signale aus dem DSP mit 48 kHz und 24 Bit zurück in analoge Informationen. Diese vier Ausgangssignale werden vom DAC zum Verstärker weiter gegeben. Beim audaphon DSP-24 bekommt der DAC das lautstärkekorrigierte Signal vom DSP.
 

schematische Darstellung vom audaphon DSP-24


Zur Vereinfachung wurden zweiadrige Cinchkabel und Lautsprecherkabel als ein Strich dargestellt. In den Beispielen sind grün unterlegte Module aktive Hauptfunktionalitäten in der genannten Aufgabe. Die grauen Module sind in den Beispielen optionale Funktionen und können zur Anpassung an die Raumakustik verwendet werden.
 


1) Verwendung im Stereobetrieb:


Die zwei Eingänge des DSP-24 werden an den linken und rechten Ausgang Ihres Vorverstärkers oder Ihrer Signalquelle angeschlossen. Die beiden Ausgänge des DSP-24 sind dann an den linken und rechten Eingang Ihrer Endstufe (Ihres Leistungsverstärkers) anzuschließen. Damit lässt sich jedes Lautsprecherpaar (Raquel+Marco) an die Raumakustik anpassen.
 


2) Verwendung als Frequenzweiche für Teilaktivlösungen:


Die zwei Eingänge vom audaphon DSP-24 werden an den linken und rechten Ausgang des Vorverstärkers angeschlossen. An den Ausgängen des audaphon DSP-24 werden die Endverstärker für den Mittel-Hochton-Teil (Raquel) und für den Woofer-Teil (Marco) angeschlossen. Damit lassen sich Tiefton- und Mittel-Hochton-Teil an die Raumakustik anpassen.
 


3) Verwendung zur Ansteuerung von einem Subwoofer:


Bei Verwendung von einem Subwoofer (DON) wird der rechte und linke Kanal addiert und auf einen Ausgang gelegt. Es wird ein sogenanntes Summensignal gebildet. Somit bekommt der Subwoofer alle auf der Quelle vorhandenen Tieftonsignale, egal ob diese Töne auf der linken oder rechten Spur gespeichert sind. Mit den Einstellungen am Equalizer und Delays kann man den Klang perfekt an die Raumakustik anpassen.
 


4) Verwendung zur Ansteuerung mehrerer Subwoofers im Stereo-Betrieb:


Sollen mehrere Subwoofer (DON) angeschlossen werden, so kann es sinnvoll sein diese auch Stereo zu betreiben. Somit werden beide Eingänge des DSP-24 an die Signalquelle (den Vorverstärker) angeschlossen. Die Ausgänge werden an einen Stereo-Verstärker oder zwei Monoverstärker (Subwooferverstärker) angeschlossen. Die Subwoofer können im Stereobetrieb individuell an die Raumakustik angepasst werden.
 


5) Verwendung als Frequenzweiche zur Ansteuerung von einem Paar Satelliten und einem Subwoofer:


Die zwei Eingänge vom audaphon DSP-24 werden an den linken und rechten Ausgang des Vorverstärkers angeschlossen. An die Ausgänge des audaphon DSP-24 wird der Stereoverstärker für die Satelliten (Cuando) und eine Endstufe für den Subwoofer (DON) angeschlossen. Der audaphon DSP-24 berechnet für den Subwoofer ein Summensignal. Somit lassen sich Subwoofer und Satellit optimal an die Raumakustik anpassen.
 


6) Verwendung als Frequenzweiche zur Ansteuerung von zwei Satelliten und zwei Subwoofern:


Die zwei Eingänge vom audaphon DSP-24 werden an den linken und rechten Ausgang des Vorverstärkers angeschlossen. An den Ausgängen des audaphon DSP-24 wird der Stereoverstärker für die Satelliten (Cuando) und für die Endstufen für die Subwoofer (DON) angeschlossen. Damit lassen sich Subwoofer und Satellit an die Raumakustik anpassen.
 


7) Verwendung als Frequenzweiche zur Ansteuerung von einem Paar 2-Wege Aktivlautsprechern:


In diesem Beispiel ist der Kompaktlautsprecher Cuando aktiviert. Bei der Programmierung werden Kanal 1 und 3 für die linke Seite verwendet und Kanal 2 und 4 werden für den rechten Lautsprecher eingesetzt. Die Trennfrequenz zwischen Hochtöner und Tieftöner ist im Beispiel bei 1.400 Hz und die Filter arbeiten mit einer Flankensteilheit von 12 dB pro Oktave.

Es können auch zusätzliche Hochpassfilter (wird zum Bandpassfilter) für den Tieftöner in der Cuando gesetzt werden. Das erhöht die maximale Lautstärke der Cuando. Der 12 cm Tieftöner muss für tiefe Töne eine hohe Membranauslenkung realisieren. Wenn man den Tieftonanteil durch einen Hochpassfilter reduziert und das System mit einem Subwoofer kombiniert, kann man eine höhere Lautstärke mit weniger Verzerrungen erreichen.
 


8) Verwendung als Frequenzweiche zur Ansteuerung von einem 3-Wege Aktivlautsprecher:


Ein audaphon DSP-24 wird an den rechten Kanal und der zweite DSP-24 wird an den linken Kanal von der Signalquelle (Vorverstärker) angeschlossen. Bei diesem Beispiel ist der (Raquel + Marco) Lautsprecher aktiviert.


Für den Hochtöner wird ein Hochpassfilter verwenden. Wir haben in unserem Beispiel 2.100 Hz als Übernahmefrequenz eingestellt. Der Kalottenhochtöner wird mit einem Filter 3. Ordnung (18 dB / Oktave) angekoppelt.


Die Mitteltöner werden mit einem Hochpass- und einem Tiefpassfilter beschaltet. Diese Kombination aus zwei Filtern wird auch Bandpassfilter genannt. Dieser Filter 2. Ordnung (12 dB / Oktave) arbeitet zwischen 200 Hz und 2.100 Hz.


Der Tieftöner bekommt einen Tiefpassfilter 2. Ordnung (12 dB / Oktave). Die Trennfrequenzen liegt bei 200 Hz.
 


9) Verwendung als Frequenzweiche zur Ansteuerung von einem 3-Wege Aktivlautsprecher und einem Subwoofer:


Ein audaphon DSP-24 wird an den rechten Kanal und der zweite audaphon DSP-24 wird an den linken Kanal von der Signalquelle (Vorverstärker) angeschlossen. Bei diesem Beispiel wird der (Raquel + Marco) Lautsprecher mit dem DON Subwoofer aktiviert.


Für den Hochtöner wird ein Hochpassfilter verwenden. In diesem Beispiel wird 2.100 Hz als Übernahmefrequenz eingestellt. Der Kalottenhochtöner wird mit einem Filter 3. Ordnung (18 dB / Oktave) angekoppelt.


Die Mitteltöner werden mit einem Hochpass- und einem Tiefpassfilter beschaltet. Diese Kombination aus zwei Filtern wird auch als Bandpassfilter bezeichnet. Die Filter 2. Ordnung (12 dB / Oktave) arbeitet zwischen 200 Hz und 2.100 Hz.


Der Tieftöner bekommt einen Bandpassfilter 2. Ordnung (12 dB / Oktave). Die Trennfrequenzen liegen bei 200 Hz und 60 Hz.


Der DON wird mit einem Tiefpassfilter bei 60 Hz angekoppelt und bekommt noch eine Tiefbassanhebung bei 25 Hz.
 


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