Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik VU-Meter für hohe Empfindlichkeit bei Vollaussteuerung


von VU-Meter-Mann (Gast)


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Guten Abend,

ich bin mir sicher es gibt für das Problem eine super einfache Lösung,
leider habe ich gerade Tomaten auf den Augen :/
Um was gehts?

Vorgeschichte, nach dem "---" kommt meine Frage.
Ich arbeite viel mit Digitalen Audiosignalen am PC, digitalisiere und
restauriere Hobbymäßig alte Tonaufzeichungen (Vinyl, Schellack,
Tonband...) und mische sie neu ab. Ich behalte die Originale Dynamik der
Musik dabei bei im Gegensatz zu den "Remastered" Alben die man so kaufen
kann. Beim aufnehmen kommt es immer wieder mal vor das ich durch
Springen der Tonnadel etc. in die Überteuerung vom ADC in meinem Audio
Interface komme. Das hat leider nur eine sehr einfache Anzeige sodass
man sowas oft nicht direkt merkt. Das Audio Interface hat einen SPDIF
Monitorausgang wo man das Signal 1:1 durchreichen kann, die Idee ist nun
ein VU-Meter (bzw. PPM) zu basteln mit dem ich solche Peaks erkennen
kann. Das gibt es zu kaufen von z.B. RTW für sehr viel Geld, mir schwebt
da eine speziellere Lösung vor weil mich die Bauteile faszinieren.

Für relativ wenig Teuros bin ich an 4 Russische Gasentladungsröhren (2x
IN9 und 2x IN13) sowie 2x EM83, einem Magischen Auge wie in den Radios
aus den 50ern mit Stereo Anzeige, gekommen. Die IN9 & IN13 sind sehr
genau steuerbar, die sollen mit einem Log-Amp einen Bereich von ~40dB
abdecken, einmal als RMS und als Peak Anzeige. Die EM83 sind nicht so
genau, für die habe ich eine spezielle Aufgabe. Sie soll mir die letzen
5dB vor Vollaussteuerung als Peakdetektor zeigen. Ein low cost DAC Chip
macht aus dem Digitalen Signal wieder NF, damit wird die Schaltung
gefüttert werden.

---------

Ich suche nun eine Schaltung die erst bei 5dB vor Vollaussteuerung
anfängt zu reagieren, kleinere Pegel soll sie ganz ignorieren. Die EM83
braucht jeweils am Gitter zwischen 0V bis -16V für ganz geschlossen zu
ganz offener Schirm, die 5dB Pegelunterschied müssen in diese Spannung
"gewandelt" werden.

Habt Ihr vielleicht einen Tipp wie man das machen könnte, besonders weil
die Anzeige vor -5dB nicht reagieren soll? (Ohne µC)

danke!

von hui (Gast)


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Vergiss die VU Meter und dieses Zeug. Die VU Meter sind sowieso zu 
langsam. Allenfalls einen richigen LogAmp vor einer Balken LED.

von VU-Meter-Mann (Gast)


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Nun, die Röhren sind jedenfalls schneller als unsere Augen, besonders 
die EM83 steht einer LED in nichts nach. Deshalb benutze ich ja auch 
keine analogen Zeigerinstrumente. Ein PPM hat eine relativ lange 
Abfallzeit damit man solche Impulse deutlich sehen kann, auch das macht 
die Sache unkritisch. Ich sehe da ehrlich kein Problem.

von Mark S. (voltwide)


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Ich denke das was Du brauchst ist keine VU-, sondern eine 
Spitzenwertanzeige mit sehr kurzer Ansprechzeit.

von Michael B. (laberkopp)


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VU-Meter-Mann schrieb:
> Habt Ihr vielleicht einen Tipp wie man das machen könnte

Da du Übersteuerungspeaks abfangen willst, ist das die falshe Methode, 
VU-Meter haben ein normgerecht definierte Ansprechgeschwindigkeit die zu 
langsam ist.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.30.2

Ermittle die Übersteuerung aus deinem Digitalsignal durch +32767 und 
-32768 Werte.

Ausserdem sind IN9 & IN13 mitnichten sehr genau steuerbar, die Anzahl 
der leuchtenden Segmente hängt nicht nur vom Strom ab sondern auch von 
der Temperatur (und der ionisierenden Strahlung aussen, aber die lassen 
wir mal weg, so lange es kein UV Licht ist). Je nach Umgebungstemperatur 
sind da pro0blemlos +/-10 Segmente an oder aus.

Wenn man eine logarithmischen Messwert in eine lineare Spannung 
umwandeln will, gibt es RMS Detektoren mit passendem Ausgang, wie AD636. 
Die sind problemlos so einstellbar, daß der lineare Bereich bei -5dB 
anfängt und bei 0dB aufhört.

Aber solche ICs sind teuer, und du hast das Signal sowieso 
digitalisiert. Berechne einfach aus den Digitalwerten die linear 
anzuzeigende Spannung und gibt sie per D/A-Wandler an deine EM83 aus.

von VU-Meter-Mann (Gast)


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Genau richtig, das Ansprechverhalten ist aber kein Großes Problem. Die 
Aufbereitung bekomme ich wegen dem "kleinen" Anzeigeumfang nicht hin.

von Jobst M. (jobstens-de)


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VU-Meter-Mann schrieb:
> (Ohne µC)

Da ich vermute, dass auch FPGAs außen vor sind, sehe ich Logik. Vieeeel 
Logik.

Sonst wäre es zu einfach aus dem SPDIF Signal über einen µC direkt auf 
ein paar LEDs zu gehen. Sehr hoch aufgelöst und genau!

Gruß
Jobst

von VU-Meter-Mann (Gast)


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Den AD636 schaue ich mir an, danke dafür!

Das Problem ist, man brächte zur Auswertung einen µC oder ähnliches, 
davon habe ich zu wenig Ahnung. Das wäre sogar besser weil man Digitales 
Clipping damit erkennen könnte. (Also Signale über 0dBFS)

Die Röhre hat keine Segmente, verstehe nicht genau was Du meinst, ist 
rein Analog. Ich habe schon mit beiden Röhren "gespielt", bei konstantem 
Strom steht die Anzeige Dauerhaft stabil. Zumindest solange Anodenstrom 
fließt, ein kleines Segment muss also immer gezündet und leicht 
Ausgesteuert sein.

von VU-Meter-Mann (Gast)


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Logik ist billig geworden :)

Ich würde viel lieber einen FPGA oder µC verwenden, so werde ich es aber 
nicht hingekommen. Und der Umfang ist für einen Anfänger vermutlich 
erstmal zu groß.

von nachtmix (Gast)


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VU-Meter-Mann schrieb:
> die Idee ist nun
> ein VU-Meter (bzw. PPM) zu basteln mit dem ich solche Peaks erkennen
> kann.

Das nützt nur nichts, denn wenn du die Übersteuerung bemerkst, sind die 
falschen Daten schon im Kasten.
Willst du dann jedesmal von vorn anfangen?

Meine Idee wäre z.B. einen zweiten ADC mit deutlich verminderter 
Empfindlichkeit parallel laufen zu lassen, und im Falle einer 
Übersteuerung automatisch dessen Daten zu verwenden.

von HildeK (Gast)


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Heißt die Lösung micht einfach: mehr Headroom?
Mit einer 24 oder 32 Bit DAW verlierst du doch dabei praktisch nichts 
und ein schneller Blick auf die Wellenform zeigt dir doch ein ev. 
Problem sofort.

von Peter D. (peda)


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von Jobst M. (jobstens-de)


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VU-Meter-Mann schrieb:
> weil man Digitales
> Clipping damit erkennen könnte. (Also Signale über 0dBFS)

Signale über 0dBFS bekommst Du aber aus dem Digitalausgang gar nicht 
heraus.
Ob die 0dBFS nun durch Übersteuerung oder weil das Signal gerade genau 
bis dort geht, entstehen, wirst Du an der Stelle nicht feststellen 
können.

VU-Meter-Mann schrieb:
> Und der Umfang ist für einen Anfänger vermutlich
> erstmal zu groß.

Vermutlich weniger Aufwand, als eine zuverlässige analoge Schaltung zu 
bauen. Und Hilfe dafür würdest Du hier ja auch bekommen. Vorausgesetzt, 
dass Du es dann selber machst.


Gruß
Jobst

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Kannst du nochmal deine Nachbearbeitung erläutern, mir geht es wie 
nachtmix.

nachtmix schrieb:
> Das nützt nur nichts, denn wenn du die Übersteuerung bemerkst, sind die
> falschen Daten schon im Kasten.
> Willst du dann jedesmal von vorn anfangen?

Sein Vorschlag:
> Meine Idee wäre z.B. einen zweiten ADC mit deutlich verminderter
> Empfindlichkeit parallel laufen zu lassen, und im Falle einer
> Übersteuerung automatisch dessen Daten zu verwenden.

Meine Alternative: simpler Kompressor/ Limiter. Da steckt das alles 
schon drin und sowohl das Kompressionsverhalten, als auch Schwellwerte 
und Steuerzeiten lassen sich problemlos einstellen.

Ich scheitere nämlich an deinem Anspruch, den Dynamikumfang zu erhalten 
und Übersteuerung zu entfernen. Ein Tonband hat keine Übersteuerung, das 
geht schon vom Aufzeichnungsverfahren her nicht, am Ende der Hysteresis 
ist Schluss mit Aussteuerung. Eine Shellack-Platte lohnt ganz ehrlich 
nicht in CD-Qualität, da fehlen am Spektrum oben und unten fast 25% der 
Information. Nur einige wenige aufwändige LP-Pressungen rechtfertigen 
den Aufwand. (400MByte und mehr auf die Platte zu legen, um 
Rillenknistern zu hören ist zugegeben größenwahnsinnig und gehört 
geehrt.)

von Jobst M. (jobstens-de)


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Boris O. schrieb:
> am Ende der Hysteresis
> ist Schluss mit Aussteuerung.

Deshalb Übersteuerung. Ausgesteuert über die Grenze.

Gruß
Jobst

von Rainer V. (Gast)


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Lieber TO,

schon vor gefühlten 100 Jahren hatte ich und viele Andere das gleiche 
Problem. Damals am Grundig-Tonbandgerät...wenn die Aufnahme übersteuert 
hat, dann wars eben zu spät! Wenn du jetzt digital mitgeschnitten hast, 
dann kannst du eventuell nachträglich den Pegel runterrechnen! Aber fein 
ist das nicht...denn du verfälscht das ganze Signal nicht unerheblich. 
Beim Digitalisieren von Schallplatten oder Tonbandaufnahmen kenne ich 
nur das Verfahren, dass du erst mal den max. Pegel suchst und dann 
danach deinen Aufnahmepegel einstellst.
Sollte es da mittlerweile etwas Besseres geben, dann her damit!

Gruß Rainer

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