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AUDIO-SIGNALQUALITÄT ANALOG
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Pegelstellerbesonderheiten im MTX-Monitor.V3b-4
Die analogen Präzisionspegelsteller werden digital gesteuert. Gegenüber relativ einfach zu realisierenden integ-
rierten und preiswerten, volldigitalen Volumenreglern ermöglicht diese Auslegung vor allem bei stärkerer Ab-
senkung des Audiosignals erheblich verzerrungsärmere Signalverarbeitung. Ganz besonders gilt dies für
16-Bit-Systeme.
Digitale Pegelsteller
Rein digitale Pegelsteller sind bei hohen Anforderungen an die Signalqualität nur sehr eingeschränkt zu empfeh-
len, besonders bei gering eingestellten Abhörlautstärken und üblichen 16-Bit-Formaten. Bei einer Verstär-
kungseinstellung von ca. -20 dB eines digitalen Abschwächers wird der Pegelmittelwert je nach Programmmate-
rial bei ca. -30..-40dB gegenüber der Vollaussteuerung liegen. Der Grundrauschpegel bleibt aber etwa gleich,
unabhängig von der eingestellten Verstärkung. Daraus folgt, dass die Dynamik etwa proportional zur eingestell-
ten Pegelabsenkung abnimmt. Bei heute üblichen Quellen mit hauptsächlich 16-Bit-Quantisierung reduziert sich
die Dynamik im angenommenen Beispiel von bestenfalls 98 dB auf ca. 58..68 dB.
Das eigentliche Problem besteht aber in den nichtlinearen Verzerrungen (THD = total harmonic distortion), die
aufgrund der Auflösung bei einer digitalen Pegelabsenkung stark ansteigen. Im angenommenen Fall steigen die
Verzerrungen typisch um den Faktor 10 an. Bei leiseren Stellen einer CD oder DAT-Aufnahme von ca. -20 dB
kommt noch einmal eine Erhöhung der Verzerrungen um den Faktor 10 dazu. Ein DA-Wandler welcher bei Voll-
aussteuerung mit nichtlinearen Verzerrungen von ca. 0,005% angegeben ist, erreicht dann üblicherweise nur
einen THD-Wert von etwa 0,2..0,5 %. Diese Verzerrungen sind auch bei höheren THD-Komponenten (Oberwel-
len k3..k9) noch sehr ausgeprägt und störend. Damit ist hochwertige Musikübertragung ausgeschlossen! Bei
höherer Auflösung der Digitalaufnahme; wie z.B. 24 Bit oder „Dithering"-Verfahren reduziert sich diese Proble-
matik drastisch.
Warum analoge Pegelsteller
Analoge Pegelsteller besitzen diese Problematik prinzipiell nicht. Auch bei geringerem Wiedergabepegel, wie in
unserer Betrachtung, ist theoretisch keine nennenswerte Einschränkung der Auflösung festzustellen. Dies hängt
aber auch ganz entscheidend von der Schaltungstechnik der Verstärkerzüge hinter dem Pegelstellerpoti ab.
Auch das Poti selbst kann Verzerrungen verursachen. Es gibt Potis deren gesamter Innenwiderstand nicht weit-
gehend rein ohmscher Natur ist. Kapazitive und induktive Anteile verursachen häufig messbare Nichtlineari-
täten. Ein großes Problem stellt auch ein ungenügender Gleichlauf beider Kanäle beim Stereopoti dar. Gleich-
lauffehler von 2-3 dB sind vor allem bei kleineren Verstärkungseinstellungen keine Seltenheit. Hochwertigere
Ausführungen liegen im Arbeitsbereich (0...-40 dB) bei typ. 0,5..1 dB Gleichlauffehler (Tracking). Nach längerer
Betriebszeit sind Probleme mit der Kontaktsicherheit der Schleifer ein bekanntes Übel vieler Potentiometer. Da
die sich nach Jahren bildenden Übergangswiderstände im Poti nicht linear sondern pegelabhängig sind, werden
hier neben völligen Signalausfällen auch zusätzliche Verzerrungen mit überwiegend k3-Verzerrungen (Verzer-
rungen mit überwiegenden Anteilen der 3. Oberwelle) feststellbar sein. Für motorgetriebene Potis, die oft für
Lautstärke-Fernbedienungen verwendet werden, gilt die gleiche Problematik.
Hochwertige elektronische Regler welche mit VCAs (Voltage-Controled-Amplifier) aufgebaut sind haben bei
sorgfältiger Entwicklung in der Regel keine Probleme mit der Zuverlässigkeit oder dem Gleichlauf auch nach
Jahren Betriebszeit. Ihr Hauptnachteil sind überwiegend eine Einschränkung der Dynamik und im Verhältnis zu
hochwertiger Audioelektronik relativ hohe Verzerrungen. Diese treten vor allem bei großen Pegeldifferenzen
zwischen Ein- und Ausgang des Pegelstellers und mit überwiegenden Anteilen der 2. und 3. Oberwelle auf, je
nach angewandter Schaltungstechnik.
Pegelsteller mit elektronisch angesteuerten integrierten Schaltkreisen haben in der Regel ebenfalls keine Prob-
leme mit der Zuverlässigkeit und dem Gleichlauf. Bei einfachen Schaltkreisen entstehen hier aber, vor allem bei
hohen Eingangsspannungen, oft Verzerrungen mit Obertonanteilen der 2. Oberwelle. Auch die mögliche Dyna-
mik und Pegelstellerauflösung wird meistens zu stark eingeschränkt.
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