Logarithmische Schritte und Nullpunktsfindung bei digitaler Lautstärkestellung.

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Dorsai!
Stammgast

#1 erstellt: 05. Okt 2008, 23:27

Hallo,

Ich will mir eine Lautstärkeregelung vor der DA Wandlung mit einem CPLD aufbauen.
Damit ich nachher in logarithmischen Schritten verringern kann wäre wichtig zu wissen ob ein logarithmisches Poti den Pegel wirklich Logarithmisch (also in -dB) absenkt. (so dass 3dB praktisch eine Halbierung wären.)
Kann man davon ausgehen, dass ein Logarithmisches Poti in seinen -dB quasi linear ansteigt? Bzw. ist das überhaupt das Optimum für das Menschliche Gehör?

Gut ich könnte auf die gute alte Art eine Kennlinie aufnehmen (was ich auch machen werde wenn hier keiner was weiß), aber da ich eh folgende Frage stellen wollte habe ich dies hier gleich mit reingeschrieben.

Eine Zweite Frage hätte ich betreffend dem Nullpunkt einer PCM. Theoretisch müsste doch bei einem Zweierkomplement der Nullpunkt (bei einem 1Bit Signal) bei binär 1000000000000000 liegen, oder?
Die Frage ist ob alle Aufnahmen damit zumindest mehr oder weniger konform bleiben und dieser Nullpunkt auch später der Analoge Nullpunkt ist.

[Beitrag von Dorsai! am 05. Okt 2008, 23:28 bearbeitet]

tede
Inventar

#2 erstellt: 06. Okt 2008, 08:57

Hallo,

Die logarithmische "Lautstärkeeinstellung" ist nur eine Annäherung an das Hörempfinden.

Google mal nach "Lautheit", das ist die Einheit für die empfundene Lautstärke.

Eine Lautstärkeeinstellung über das Digitalsignal würde ich nicht machen, da bei kleiner Lautstärke die Anzahl der nutzbaten Bits drastisch sinkt. Ausserdem entstehen bei der Umrechnung Rundungsfehler.

Grüße
Thomas

pelmazo
Hat sich gelöscht

#3 erstellt: 06. Okt 2008, 10:59

Lautstärkeregler haben nicht immer eine rein logarithmische Kennlinie. Es gibt zwar welche, die in gleichen dB-Schritten arbeiten und damit logarithmisch sind (z.B. 1dB/Schritt), aber nützlicher ist es in aller Regel, wenn man die Skala in dem Bereich, der am meisten benutzt wird, "spreizt", während man sie "ganz unten" gröber macht. So kann man besonders feinfühlig einstellen.

Der Nullpunkt ist beim Zweierkomplement wenn alle Bits 0 sind. Alle Bits 0 außer dem obersten, also Dein Beispiel, ist der kleinstmögliche, also maximal negative, Wert. Streng genommen ist damit die Zahlendarstellung nicht genau symmetrisch, denn für diesen maximal negativen Wert gibt es keine positive Entsprechung.

Du solltest auf jeden Fall über Dithering nach der Lautstärkeregelung nachdenken.

Dorsai!
Stammgast

#4 erstellt: 06. Okt 2008, 18:57

Die frage ist, ob dann nicht von vorn herein eine analoge Lautstärkeeinstellung mit PGA sinvoller wäre.
Ich hätte gedacht, dass ich so mit viel weniger Rauschen und Verzerrung weg komme.

Das mit dem rundungsfehler ist mir klar, aber ich dachte, das Rauschen was durch den Rundungsfehler entstünde wäre wesentlich geringer als das Rauschen eines PGAs.

Würdet ihr mir statt dessen eher einen PGA nach dem DAC empfehlen, oder sollte ich mich weiter damit beschäftigen?
Die Wave Regelung am PC dürfte doch eigentlich auch einfach mit einem Teiler funktionieren. Oder wird da auch gedithert?

Das mit dem Zweierkomplement hab ich wohl vertauscht (meine Digitaltechnik kenntnise liegen wohl nun doch schon ein bisschen zurück).

[Beitrag von Dorsai! am 06. Okt 2008, 18:59 bearbeitet]

pelmazo
Hat sich gelöscht

#5 erstellt: 06. Okt 2008, 19:16

G.A.Thrawn schrieb:

Welches Rauschen stärker ist kann man nicht pauschal sagen. Es kommt z.B. auf die Eigenschaften des D/A-Wandlers an. Dessen Rauschen würde mit einer analogen Lautstärkeregelung abgeschwächt, mit einer digitalen nicht. Die digitale Berechnung selbst kann man dagegen theoretisch beliebig rauscharm machen, und die Rundungsfehler reduzieren, indem man die Wortlänge vergrößert. Irgendwann muß man danach aber auf die Wortlänge kommen die der D/A-Wandler verträgt. Dazu muß man runden, und das Dithern sorgt dafür daß der Rundungsfehler wirklich nur Rauschen ist, und nicht mit dem Nutzsignal korreliert ist.

Dithern ist allerdings nicht gar sooo schwierig. Auch nicht in Form von Logik in einem CPLD. Ich rate daher nicht zum Einen oder Anderen. Eher schon rate ich dazu, mal anhand der verfügbaren Daten eine Betrachtung der Rauschsituation zu machen.

Würdet ihr mir statt dessen eher einen PGA nach dem DAC empfehlen, oder sollte ich mich weiter damit beschäftigen?
Die Wave Regelung am PC dürfte doch eigentlich auch einfach mit einem Teiler funktionieren. Oder wird da auch gedithert?

Theoretisch müßte gedithert werden, aber ob das passiert weiß ich nicht. Beim PC wird so manches gemacht was nicht gerade hochwertig ist.

Dorsai!
Stammgast

#6 erstellt: 06. Okt 2008, 19:59

Ich denke ich werde nun erstmal doch den Easy-Going Weg mit PGA gehen. Der CPLD lässt sich nachträglich immernoch vor den DAC setzen.
Theoretisch könnte ich ihn auch einfach mal einbauen und erstmal ein paar andere Sachen damit machen (Eingangsumschaltung etc.) Das ist zwar dann ein bisschen Overkill, dafür kann ich dann per "Software" ein bisschen mit dem Signal herumspielen und herumprobieren.
Und den PGA brauch ich sowieso für meine Analogeingänge, die sind ja schwer digital einzustellen.

Ursprünglich hatte ich ja eine Lautstärkeregelung per Relais im Sinn, aber das habe ich wegen zu hohem Aufwand wieder verworfen.

[Beitrag von Dorsai! am 06. Okt 2008, 20:00 bearbeitet]

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