Clipping bei Behringer DCX2496 über Digitaleingang

Hi,

wenn es sich nur errötet und kein Zischen oder "zwitschern" im Lautsprecher entsteht ist das für mich in Ordnung. So war das als ich den billig DVD Player direkt mit der DCX verband, das ging wunderbar. Hatte das Problem bei keiner CD im besagten Player.

Wenn der Pegel allerdings extrem hoch ist, wie wenn ich aktuell die Soundkarte per SPDIF dranhänge und z.b. ein mies(zu laut) aufgenommenes Video läuft dann hört man das digitale Clippen, in dem Fall einfach mit entsprechendem Treiber/Programm runterregeln.

-Micha

Hi ronman,

auch wenn Du digital rein gehst passiert vor dem DSP noch was - nämlich das upsamplen auf 96 kHz (der "Integrated Sample Rate Converter" lässt grüßen).

Und dabei kann es zu digitalen Übersteuerungen kommen, auch wenn das ankommende Digitalsignal mit 44.1 kHz keine digitale Übersteuerung hat
-> vorsichtshalber den Eingangspegel um 3 dB absenken, dass müsste genug zusätzlicher Headroom für den DSP sein . . .

Gruß Pico

wie senke ich denn den Eingangspegel so ab, dass die Clip-LED nicht mehr aufleuchtet? Wenn ich den Eingangspegel von Eingang A und B absenke (gehe naürlich nur in A digital rein), dann tut sich an den Lämpchen gar nix, ich hör nur dass es leiser wird. Ich glaube ich verwechsle das auch nicht mit dem Ausgangspegel, den kann ich ja extra noch variieren. Oder gibt´s noch einen Punkt im Menü den ich noch nicht entdeckt habe?

Das muss leider vor der DCX passieren.

-Micha

ronmann schrieb:

wie senke ich denn den Eingangspegel so ab, dass die Clip-LED nicht mehr aufleuchtet?

Die dig. Eingänge S/PDIF und/oder AES/EBU sind pegelmäßig normiert. Da kannst Du nichts am "Pegel" ändern. Die Lautheitsinfo steckt alleine im Digitalsignal.

Das beschrieben Verhalten der Input-Clipanzeige wurde schon in div. Foren diskutiert. Auch die Ansteuerung mit einem sauber auf 0dBfs skalierten dig. Signal ändert nichts am zeitweiligen Aufleuchten der Clip-LEDs. Das Ausgangssignal ist aber nicht verzerrt. Es wird ein interner Fehler der DCX vermutet ...

Detailierte Info´s findest Du hier

Gruß
Detlef

Hi detegg,

Stell Dir 4 Samples vor:
1. Sample 70% Vollaussteuerung
2. Sample 100% Vollaussteuerung ohne Clipping
3. Sample 100% Vollaussteuerung ohne Clipping
4. Sample 70% Vollaussteuerung
(Dynamikkompression lässt grüßen)

Der Upsampler (Annahme Faktor 2) muss zwischen jedes originale Sample ein Zwischensample einbauen, so dass der originale Verlauf möglichst gleichmäßig und stetig weitergeführt wird. Der Upsampler "vermutet" daher zwischen dem 2. und 3. Sample ein Sample mit einem höheren Wert als 100%, damit die Kurve stetiger wird -> voilà Digital Overload!

Da braucht es keinen nebulösen "internen Fehler" um das zu erklären.

Gruß Pico

Hi Pico,

HiFi-Selbstbau schrieb:

Da braucht es keinen nebulösen "internen Fehler" um das zu erklären.

.. würde ich gerne glauben.
Wenn ich dem internen DCX-SRC ein extern aufbereitetes 96kHz-Sample liefere - was passiert dann?

... sollte ich das mal ausprobieren?

Gruß
Detlef

Ob man das Verhalten Fehler nennt oder nicht ist mir Wurscht, hauptsache es verzerrt nix, weil ich, wie schon angemerkt, den Digitalpegel nicht verringern kann. Wenn man z.B. die Aussteuerungsanzeigen diverser DAT-Recorder miteinander vergleicht, so wird man feststellen, dass die Margin-Anzeige verschieden Zahlen anzeigt, obwohl beide das selbe Digitalsignal erhalten. Und wenn man analog reingeht, dann warnt meines Wissens die Over-Anzeige (=Clipp) auch 1...2dB früher als nötig. Falls die Behringer unnötig bei einem 0,0dB-Digitalsignal warnt, dann würde ich es schon als kleinen Makel bezeichnen, aber wenn ich mir sicher sein kann, dass da nix verzerrt, dann bin ich beruhigt.

Stell Dir 4 Samples vor: 1. Sample 70% Vollaussteuerung 2. Sample 100% Vollaussteuerung ohne Clipping 3. Sample 100% Vollaussteuerung ohne Clipping 4. Sample 70% Vollaussteuerung (Dynamikkompression lässt grüßen) Der Upsampler (Annahme Faktor 2) muss zwischen jedes originale Sample ein Zwischensample einbauen, so dass der originale Verlauf möglichst gleichmäßig und stetig weitergeführt wird. Der Upsampler "vermutet" daher zwischen dem 2. und 3. Sample ein Sample mit einem höheren Wert als 100%, damit die Kurve stetiger wird -> voilà Digital Overload!

Wird dieser "Digitale Overload" tatsächlich als Störung wahrgenommen? Zwischen 2. und 3. werden z.B. 110% errechnet. Die Clipping-Lämpchen warnen und bei der DA-Wandlung werden die obersten 10% einfach wieder abgeschnitten, sodass wir wieder die Ausgangssituation vorfinden? Oder denke ich zu analog, läuft die digitale Verarbeitung doch nicht so einfach wie ich laienhaft vermute/erhoffe?
Welche Möglichkeiten habe ich preiswert vorm 2496 3dB abzuschneiden?
ronmann

Hi ronman,

ich hab das obige Beispiel mal (mit geringeren Pegeln) in GoldWave upsamplen lassen, da wurde zwischen den Samples kein höherer Wert interpoliert. Das hängt natürlich auch von jeweiligen Algorithmus ab. Je nach dem halte ich es schon für denkbar, dass in der Mitte ein höherer Wert interpoliert wird.

Wenn die beiden maximalen Samples nun nicht schon 100% sondern nur 90% sind und das mittlere interpolierte Sample ÜBER 100% liegen würde hätte es doch negative klangliche Auswirkungen.

Ich habe jedenfalls bei der DCX2496 schon mal einen solchen Effekt zu Hören gemeint . . .

Gruß Pico

Naja, um sicher zu gehen bin ich einfach mal an einem passenden MD-Recorder dran, der im RecPause-Modus das digital-Signal durchschleift und wunschgemäß leiser macht. So könnte man ja fast von vergrößerter Dynamik ausgehen, obwohl man um 3dB absenkt
Den höheren Zwischenwert den der Behringer da dazuerfindet war ja ursprünglich so ähnlich tatsächlich vorhanden. Nur leider meint man bei heutigen CD-Produktionen die Dynamik plattmachen zu müssen, damit´s lauter klingt
Wie sind deine Erfahrungen mit dem DCX2496 als DA-Wandler?
Geht er trotz seines günstigen Preises als sehr gut durch? Also digital angesteuert. Die Analogeingänge sollen ja nicht so sein, habe ich aber noch nicht probiert. Für´s AD-Wandeln hätte ich einen DAT mit SBM, aber zur Zeit keinen Plattenspieler.
Oder sollte man lieber eine andere Weiche mit besserem Wandler verwenden? Das liegt mir noch ein wenig schwer im Magen, weil ich mich mit der Beurteilung auch recht schwer tue. Das Teil verändert einfach noch zu viel drumherum, sodass ich nicht recht weiß, soll ich meinen Sony-Swoboda-DAT-DA-Wandler vermissen oder nicht.
Und ist dir weiterhin aufgefallen, dass man bestimmte Einstellungen aus klanglicher Sicht meiden sollte, oder verändert der Behringer z.B. die Flankensteilheit, die Phase, den Frequenzgang, ... "klangneutral"?
Bilde mir ein die ganz steilen Filter "klingen nicht" sondern eher 12dB. Wie gesagt, womöglich Einbildung. Schonmal danke vorab.
Gruß Marian

Hi ronman,

am analogen Eingang klingt der DCX2496 tatsächlich schlechter als am digitalen Eingang. Daher haben wir bei unserer Aktivreferenz Rocket unsere beiden vorhandenen DCX2496 durch zwei ALTO MaxiDrive 3.4 PC ersetzt. Die klingen am Analogeingang genau so gut wie die DCX2496 am Digitaleingang, sind aber einfacher in die vorhandene Infrastrukur zu integrieren (Lautstärkergelung der Verstärker).

Steile IIR-Filter schwingen relativ stark über, was man aber eine gewissen Steilheit hören kann. Unserer Erfahrung nach liegt die Grenze bei 1 bis 24 dB Steilheit - wenn man sonst keine Fehler macht. Dazu giebt es demnächst noch einen Grundlagenbericht in unsrem Magazin.

Gruß Pico

Hallo Pico,

mir ist das mit dem Übersteuern beim digitalen Upsamplen noch nicht klar.

Wenn ich mit 48kHz digital! in den Upsampler auf 96kHz gehe, dann kann der doch gar nicht übersteuern können.

Bei zB 24Bit kann es doch gar keinen höheren Wert als 111111111111111111111111 für 0 dBfs geben.

Zwischen zwei 48kHz Samples mit 0dBfs wird nach meinem Verständnis jeder Upsample-Algorithmus ein Sample mit dem gleichen Pegel setzen, weil er keinen höheren beherrscht.

Bei der Quantisierung von analogem Material bedeutet doch eine Übersteuerung auch, dass nur noch Samples mit 0dBfs geschrieben werden.
Mehr als das ist imO nicht möglich.

Kannst Du das noch mal etwas genauer erklären, falls ich da etwas missverstanden habe.

Gruß
Rainer

Die klingen am Analogeingang genau so gut wie die DCX2496 am Digitaleingang, sind aber einfacher in die vorhandene Infrastrukur zu integrieren (Lautstärkergelung der Verstärker).

Also wenn ich dich richtig interpretiere, dann heißt das, dass der Klang keinen Anlass zu Kritik bietet, ich hochwertiger wandelnde Digitalweichen erstmal ad acta legen kann. Ich regle die Lautstärke nach der Weiche mit einem "Blauen" 4fach-Poti. 1...2dB hoch oder runter (Potitoleranz) bei Trennung bei 80Hz sind wohl nicht so dramatisch. Wenn man Hoch- und Mitteltöner so stark gegeneinander verschieben würde, wäre es sicher kritischer.

Hi ton-feile,

es kommt darauf an, wie die Zwischenwerte "erraten" werden. Wenn sie nur linear interpoliert werden dann ist tasächlich kein höherer Wert denkbar.

Wenn man aber durch die vorhandenen Abtastwerte eine möglichst gleichmäßig und möglichst wenig geschwungene Linie (= Spline) legen würde, dann könnte das schon passieren.

Das folgende Bild zeigt eine Sinusschwingung, die alle 30° abgetastet wurde (schwarz) und dann um den Fsaktor 2 downgesampelt wurde (rot).



Es gibt bei der roten Kurve immer noch 6 Abtastwerte/Periode, Herr Nyquist kann also ruhig schlafen. Ein "guter" Upsampling-Algorithmus sollte das Originalsignal erraten können, also von der roten wieder auf die schwarze Kurve kommen. Wenn die rote Kurve nun aber im Rahmen von Lautstärkemaximierung schon auf volle Pulle gesetzt wurde würde das wieder hergestellte Signal übersteuert sein. Alles klar?

Gruß Pico

Hallo Pico,

Versuch macht kluch.

Also habe ich mal was in Anlehnung Deines Beispiels versucht.
Gewastelt habe ich mit einer ProToolsHD DAW.

Bei einer SR von 96kHz sitzt bei 8kHz alle 30 Grad ein Sample.


Also habe ich mal einen 8kHz Sinus mit 0dBfs, 24Bit und 96kHz SR erzeugt.

Sieht so aus, wie in Deinem Beispiel und die einzelnen Samples sind gut zu sehen.


Dieses Audiofile habe ich dann auf 48kHz/24Bit Downkonvertiert.




...und danach in einem 48kHz Projekt geöffnet.
Der Sinus hat nach dem Downkonvert auf 48kHz einen Pegel von -1,2dBfs, weil wie erwartet und in Deinem Bild gut zu sehen die "Spitze" des Sinus in Ermangelung eines Samples an dieser Stelle fehlt.

Weil ich aber so brutal und gnadenlos bin, habe ich das File wieder 1,2dB lauter auf 0dBfs rechnen lassen.



Der letze Schritt war dann, das ursprünglich Downkonvertierte mit -1,2dBfs, sowie das auf 0dBfs normalisierte File wieder in das 96kHz-Projekt Up- zu samplen und dann zu vergleichen.

erste Spur: ursprüngliches 8kHz File mit 96kHz SR
zweite Spur: Upgesampeltes 8kHz File mit 48kHz und 0dBfs.
dritte Spur: Upgesampeltes 8kHz File mit 48kHz und -1,2dBfs.

Es zeigt sich deutlich, dass der Upkonvert des 48kHz Files mit 0dBfs (zweite Spur) verzerrt wäre, obwohl die 0dBfs nicht überschritten wurden.

Dagegen konnte der nicht nachgepegelte Downkonvert auf Spur drei beim Upsamplen perfekt wieder hergestellt werden.

Es ist aber zu bedenken, dass das Beispiel praxisfern ist, weil Musik nicht aus einem alle 30Grad bzw 60Grad abgetasteten Sinus besteht.
Es kann imO davon ausgegangen werden, dass bei einem Frequenzgemisch mit 48kHz SR auch zB 4kHz enthalten sind. Da würde dann ein Sample genau auf dem Scheitel des Sinus sitzen und so könnte der hier konstruierte Fall gar nicht eintreten.

Also hast Du recht und auch wieder nicht.

Gruß
Rainer

Edit: "Minus" vergessen.

Edit2:
@Ronmann:
An Deiner Stelle würde ich mir da keine Clipping-Sorgen machen sondern das Mäusekino mit dem roten Lämpchen als Zeichen dafür sehen, dass Du die maximale Dynamik Deiner DCX nutzt.

Viele professionelle Aufnahmegeräte mit Digitaleingängen zeigen ihre rote LED bei 0dBfs, also Vollausteuerung.
Wenn Du die DCX digital beschickst, ist das meiner Meinung nach trotz Upsampling kein Problem.

Hallo Ronmann,

das habe ich vergessen.
Wenn Du etwas Geld übrig hast, kannst Du die Verbindung zwischen den Geräten noch optimieren.

Im professionellen Bereich gibt es symmetrische 110 Ohm XLR-Anschlüsse und koaxiale unsymmetrische 75 Ohm-BNC Anschlüsse für digitale Audioverbindungen. Die BNCs lassen sich auf Cinch adaptieren.

Wenn von Einem auf das Andere gewechselt werden muss, wird das digitale Signal mit Übertragern impedanzgewandelt und symmetriert oder auch "unsymmetriert".
Die digital koaxialen 75 Ohm Verbindungen haben Vorteile gegenüber den symmetrischen, weil sie durch ihre geringere Dämpfung längere Kabelwege im Studio ermöglichen.

Neutrik HP

Und mit ca. 25€ pro Übertrager (Stereo) billiger als so manches HighEnd-Kabel.

Jeglicher Klangverschwurbelungen enthalte ich mich aber, weil ich keine zu bieten habe.
Es ist einfach nur die formal sauberste Lösung für eine digitale unsymm/symm- (oder umgekehrt) Verbindung.
Bei kurzen Kabeln nur fürs gute Gefühl bestimmt und daher imO auch wirklich purer Luxus.

Gruß
Rainer

ja über sowas hatte ich mir Gedanken gemacht, dann allerdings einfach mal mit einem 1,99€-Adapter von Cinch auf XLR probiert und es geht. Sind doch nur Nullen und 1en Hast natürlich recht, ist technisch nicht ganz "sauber".

Hi ton-feile,

danke für Deine Bemühungen. Dachte ich mir doch, dass der Upsampling-Algorithmus von GoldWave nicht der Weisheit letzter Schluss ist . . .

Das Beispiel ist zwar konstruiert, es zeigt aber, dass Upsampling quasi spline-artig interpolieren kann, was bedeutet, dass ein "gedachtes" Zwischensample über 100% liegen KANN.

In Wahrheit ist das noch etwas komplizierter als hier skizziert, da es bei 44100 Hz Input und 96000 Hz Output eigentlich nur geratene Samples gibt, da 96000 kein gradzahliges Vielfaches von 44100 ist . . .

Gruß Pico

Hallo Pico,

Das Beispiel ist zwar konstruiert, es zeigt aber, dass Upsampling quasi spline-artig interpolieren kann, was bedeutet, dass ein "gedachtes" Zwischensample über 100% liegen KANN.

das würde für unser fiktives Beispiel bedeuten, dass zwischen den beiden 60 und 120Grad (240 und 300Grad) Samples über eine Art (kubischen? ) Spline-Algorithmus zwar der korrekte Kurvenverlauf errechnet würde, dann aber kein "Wort" zur Verfügung stünde, um das Zwischensample auf der Kurve auch spannungsmäßig zu definieren, weil es "out of Range" ist.
Es würde also der höchst mögliche Wert gesetzt =>0dBfs

Die Frage wäre aber, ob so ein konstruierter Fall in der Praxis auch eintreten könnte.
Der Knackpunkt ist doch, ob der Headroom, der nötig ist, um dieses eine Zwischensample darzustellen, in einem realen Musiksignal nicht zur Verfügung stehen würde, denn nur dann könnte es zum beschriebenen Phänomen kommen.

Gruß
Rainer

ton-feile schrieb:

das würde für unser fiktives Beispiel bedeuten, dass zwischen den beiden 60 und 120Grad (240 und 300Grad) Samples über eine Art (kubischen? ) Spline-Algorithmus zwar der korrekte Kurvenverlauf errechnet würde, dann aber kein "Wort" zur Verfügung stünde, um das Zwischensample auf der Kurve auch spannungsmäßig zu definieren, weil es "out of Range" ist.

Richtig. Spline-Algorithmen sind eine Alternative von mehreren, um eine Abtastratenkonversion zu bewerkstelligen.

Lineare Interpolation ist übrigens keine korrekte Alternative. Der sich ergebende Signalverlauf wäre "eckig" und hätte damit ein Spektrum, das über die Grenze der halben Abtastfrequenz hinaus reicht, wodurch Störungen in den hörbaren Bereich zurückgefaltet werden.

Aus dem gleichen Grund sind auch eckige Signaldarstellungen in Audio-Editoren wie z.B. Audacity falsch oder mindestens irreführend, weil sie nicht den korrekten Signalverlauf zeigen wie er bei einer D/A-Wandlung herauskommen müßte.

Es würde also der höchst mögliche Wert gesetzt =>0dBfs

Wäre schön wenn das immer passieren würde. Manche Programme oder Chips rechnen mit diesem Fall gar nicht und produzieren z.T. krasse Fehler.

Die Frage wäre aber, ob so ein konstruierter Fall in der Praxis auch eintreten könnte.

Er tritt bei den üblichen "heiß" produzierten CDs sogar regelmäßig ein.

Der Knackpunkt ist doch, ob der Headroom, der nötig ist, um dieses eine Zwischensample darzustellen, in einem realen Musiksignal nicht zur Verfügung stehen würde, denn nur dann könnte es zum beschriebenen Phänomen kommen

Kommt darauf an was Du unter einem "realen Musiksignal" verstehst. Auf der Aufnahmeseite, also bei dem was durch einen A/D-Wandler geht, gibt's das Problem in aller Regel noch nicht (da übersteuert man nicht). Die heißen Pegel sind das Resultat heftiger Bearbeitung im digitalen Bereich, beim Mastering und teils auch schon davor. Ob das Ergebnis noch real ist darüber kann man sich streiten.

HiFi-Selbstbau schrieb:

Hi ronman, am analogen Eingang klingt der DCX2496 tatsächlich schlechter als am digitalen Eingang. Daher haben wir bei unserer Aktivreferenz Rocket unsere beiden vorhandenen DCX2496 durch zwei ALTO MaxiDrive 3.4 PC ersetzt. Die klingen am Analogeingang genau so gut wie die DCX2496 am Digitaleingang, sind aber einfacher in die vorhandene Infrastrukur zu integrieren (Lautstärkergelung der Verstärker). Steile IIR-Filter schwingen relativ stark über, was man aber eine gewissen Steilheit hören kann. Unserer Erfahrung nach liegt die Grenze bei 1 bis 24 dB Steilheit - wenn man sonst keine Fehler macht. Dazu giebt es demnächst noch einen Grundlagenbericht in unsrem Magazin. Gruß Pico

Hi, aber heute hat fast jedes Gerät Digitalausgänge.

Hat die ALTO MaxiDrive 3.4 PC denn überhaupt einen SPDIF Eingang?

Gruß

Hat die ALTO MaxiDrive 3.4 PC denn überhaupt einen SPDIF Eingang?

Siehe beschreibung nein

Die maxidrive 3,4 + hat AES/EBU und der läßt sich auch im input gain regeln.

Gr.

Hi,

ich nutze den DCX schon ziemlich lange mit digitaler Zuspielung direkt vom DVD-P oder Digi-Out vom AVR.
Ich konnte bisher keine akustischen Probleme bei rot blinkenden LEDs ausmachen. Alles klingt so, wie ich es aus der Zeit kenne, als ich das noch analog zugespielt habe. Keine Verzerrungen oder Knackser.
Laut Beschriftung zeigt die rote LED 0dB, was noch keine Übersteuerung bedeutet.

Ich würde ton-feile aber nur zustimmen. Mir ist nicht klar, wie ein Sample größer als der Auflösungsbereich errechnet werden sollte. Das geht technisch nicht. Allerdings können Rechenfehler zu akustischen Artefakten führen, das ist klar. Übersteuerung lässt doch der Wertebereich selbst gar nicht zu.

Gruß

detegg schrieb:

ronmann schrieb: wie senke ich denn den Eingangspegel so ab, dass die Clip-LED nicht mehr aufleuchtet? Die dig. Eingänge S/PDIF und/oder AES/EBU sind pegelmäßig normiert. Da kannst Du nichts am "Pegel" ändern. Die Lautheitsinfo steckt alleine im Digitalsignal. Das beschrieben Verhalten der Input-Clipanzeige wurde schon in div. Foren diskutiert. Auch die Ansteuerung mit einem sauber auf 0dBfs skalierten dig. Signal ändert nichts am zeitweiligen Aufleuchten der Clip-LEDs. Das Ausgangssignal ist aber nicht verzerrt. Es wird ein interner Fehler der DCX vermutet ... Detailierte Info´s findest Du hier Gruß Detlef

naja, kommt drauf an was als zuspieler verwendet wird. mit meinem presonus firestudio, kann ich per software mixer das spdif signal reduzieren, so das an den eingängen der dcx nichts clippt. aber wie du schon gesagt hast ist diese änderung natürlich nur digital...



edit:
ich ändere natürlich nicht den pegel des spdif signals selber, sondern nur die digitale lautstärke information die in diesem signal enthalten sind...