Patchbay/Splitter; Technischer Hintergrund; Ein Kleiner Exkurs Zur Digitalen Sample Rate-Konvertierung; Die Standards Aes/Ebu Und S/Pdif - Behringer ULTRAMATCH PRO SRC2496 Bedienungsanleitung

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ULTRAMATCH PRO SRC2496 Bedienungsanleitung

3.10 Patchbay/splitter

Die digitalen Ausgänge des ULTRAMATCH PRO lassen sich alle gleichzeitig
betreiben. Der Eingangswahlschalter arbeitet dann wie eine Mini-Patchbay,
denn er entscheidet über das auszugebende Signal. Eine gleichartige
Umschaltung am Ausgang ist nicht erforderlich, da man an den angeschlossenen
Geräten über eine Annahme des Signals entscheiden kann (Beispiel: Aufnahme
aktiv/nicht aktiv). Die Ausgänge des ULTRAMATCH PRO sind daher alle gleichzeitig
mit identischem Signal in Betrieb.
Die gleichzeitige Ausgabe auf allen drei Ausgängen erlaubt einen Splitter- oder
Verteilmodus, wie er beispielsweise bei der Kopie auf mehrere DAT-Recorder
nützlich ist. Insbesondere bei speziellen Geräten, die kein Durchschleifen der
digitalen Daten vom Eingang zum Ausgang bieten, ergibt sich hierdurch eine
nützliche Split-Möglichkeit des Signals.

4. Technischer Hintergrund

4.1 Ein kleiner exkurs zur digitalen sample
rate-konvertierung
Die Umrechnung von verschiedenen Sample-Frequenzen in einen festen Wert
erforderte bisher einen ganzen Schrank an Bauteilen und wies doch einige
Nachteile auf, die sich auch messtechnisch problemlos als erhöhtes Rauschen,
Verzerrungen oder unerwünschte Spiegelfrequenzen (hochfrequentes
Zwitschern) nachweisen ließen. Der im ULTRAMATCH PRO eingesetzte Sample
Rate Converter Chip dagegen führt eine Konvertierung in Echtzeit und mit 24 Bit
Genauigkeit aus. Sein Einfluss ist absolut unhörbar und lässt sich nur noch mit
modernsten, sehr teuren Messgeräten überhaupt nachweisen.
Das Funktionsprinzip ist selbst für Profis schwer nach vollziehbar, weshalb wir
Ihnen hier ein äquivalentes Modell vorstellen, das die Vorgänge im Prozessor
verständlich beschreibt. Der Prozessor führt auf dem Eingangssignal eine
Überabtastung durch. Zwischen jedes Sample werden weitere Samples
eingefügt, die Zahl der Abtastpunkte durch Füllung der Lücken also stark
erhöht. Das Signal durchläuft danach ein variables Tiefpassfilter, welches für
eine Einhaltung der korrekten Grenze sorgt, unterhalb derer keine Probleme mit
Spiegel frequenzen (Aliasing) auftreten. Danach wird die Anzahl der Abtastpunkte
so geteilt, dass die gewünschte Sample-Frequenz am Ausgang erscheint.
Durch die enorme Überabtastung erreicht der SRC-Prozessor hervorragende
Genauigkeit im gesamten Konversionsbereich. Außerdem beseitigt er gleichzeitig
eventuell vorhandenen Jitter auf seinem Eingangssignal.
Dass digitale Signalverarbeitung ein Garant für niedrigste Klirr- und Rauschwerte
ist, steht außer Frage. Gerade bei der Sample Rate-Konvertierung führte die
Signalumrechnung bisher jedoch zu teilweise erheblichen Verzerrungen und
Nebengeräuschen. Kein Wunder: Die anfallenden Datenmengen sprengten
jegliche Hardware-Dimensionen, versuchte man sie mit herkömmlichen
Mitteln auszuführen. Würden die Daten in kleinen Häppchen verrechnet,
um Speicherprobleme zu umgehen, dürfte die benötigte Rechenzeit einen
praktikablen Einsatz verhindern. Deshalb versuchen sich Programmierer an
verschiedensten Algorithmen, die aber immer nur einen Kompromiss zwischen
Rechenaufwand und Klangqualität darstellen.
Durch Verarbeitung der Daten in Echtzeit erreicht der im BEHRINGER
ULTRAMATCH PRO verwendete Prozessor phantastische Daten.
So liegt der Rausch- und Störteppich unter -117 dBFS, die Verzerrungswerte auch
bei schwierigen Eingangssignalen unter -104 dBFS. Der ULTRAMATCH PRO bleibt
praktisch unhörbar, denn sowohl A/D- als auch D/A-Wandler und erst recht das
Endprodukt CD erreichen solche Werte üblicherweise nicht.

4.2 Die standards AES/EBU und S/PDIF

Prinzipiell gibt es zwei Standards, deren wichtigste elektrische Eigenschaften in
Tab. 4.1 zu sehen sind. AES/EBU ist die professionelle, symmetrische Verbindung
mit XLR-Steck verbindern. Diese Schnittstelle basiert auf zwei identischen
Protokollen, die im November 1985 (EBU Tech. 3250-E) von der European
Broadcast Union und im Dezember 1985 von der Audio Engineering Society
(AES3-1985) veröffentlicht wurden. Die Firmen Sony und Philips orientierten
sich an diesem Standard und entwickelten eine weitere Schnittstelle mit
unsymmetrischer Signalführung und einigen anderen wichtigen Unterschieden,
die sich vor allem auf die Belegung der Channel Status-Bits beziehen. Diese nach
den beiden Firmen benannte und als S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface)
bekannte Schnittstelle benutzt entweder Cinch-Stecker oder optische
Verbindungen mit Lichtleiterkabeln. Das in der IEC 958 genormte Verfahren
machte jedoch hauptsächlich wegen der Bemühungen zur Einführung
eines Kopierschutzes von sich reden. Diese Norm beschreibt gleichzeitig die
überarbeitete AES/EBU-Schnittstelle, die ihrer seits an das S/PDIF-Format
angepasst wurde und dort als IEC 958 Typ I (Professional) bezeichnet wird.
Die Bezeichnung der S/PDIF-Schnittstelle lautet dort IEC 958 Typ II (Consumer).
Der ULTRAMATCH PRO arbeitet mit den modernsten Versionen der jeweiligen
Standards AES/EBU (AES3), IEC 60958 und EIAJ CP-1201 (japanischer Standard).
Typ AES / EBU
Verbindung XLR
Betriebsart Symmetrisch
Impedanz 110 Ohm
Pegel 0,2 V bis 5 Vpp
Clock Genauigkeit nicht spezifiziert
Jitter ± 20 ns
Tab. 4.1: Wichtige Daten der AES und IEC 958 Typ II Spezifikation
Tab. 4.2 zeigt einen Ausschnitt des Aufbaus des Professional-Formats, wie es
normalerweise bei AES/EBU-Verbindungen verwendet wird.
Byte
0 1 2
0 P/C Audio Emphasis
1 Channel mode
2 Use of AUX bits
3 Reserved for description of multichannel recording
4 Audio ref.
5
Tab. 4.2: Kennungen im Professional-Format (AES/EBU)
In Tab. 4.3 sind die entsprechenden Daten des Consumer-Formats, wie es bei
S/PDIF-Verbindungen üblich ist, dargestellt.
Byte
0 1 2
0 P/C Audio Copy
1 Category code
2 Source number
3 Sampling frequency
Tab. 4.3: Kennungen im Consumer-Format IEC 958 TypII (S/PDIF)
IEC 958 Typ II (S/PDIF)
Cinch / Optisch
Unsymmetrisch
75 Ohm
0,2 V bis 0,5 V pp
I: ± 50 ppm II: 0,1%
III: Variable Pitch
nicht spezifiziert
Bit
3 4 5 6 7
Locked Sampl. freq.
Use of user bits
Sample length Reserved
Reserved
Reserved
Bit
3 4 5 6 7
Emphasis Mode
Gen. st.
Channel number
Clock acc. Reserved