Analoge vs. digitale Lautsprecherkonzepte

[Thomas K.]

Hallo,

Liest man hier, und auch in anderen Foren, Beiträge über digitale Signalverarbeitung oder Weiterleitung, kommt sinngemäß sehr häufig der Satz:

„Houston, wir haben ein Problem“

Nicht selten handelt es sich da um ein Schnittstellenproblem, mit dem man sich den Klang, ich möchte nicht sagen versaut, aber doch verwässert.
Wäre ich Hersteller von Aktivboxen und wollte die bestmögliche Leistung meiner Produkte sicherstellen, würde ich mir schwer überlegen, mir die „Laus“ digitale Schnittstelle, die dem Kosument überlässt, wie er damit umgeht, in den Pelz zu setzen.

Eigentlich kann es nur perfekt funktionieren, wenn man als Hersteller ein komplettes System inklusive allen Zubehörs von der Quelle bis zum Lautsprecher anbietet. Entweder als noch günstiges One-Box-Design für kleine Räume, oder dann für größere Räume Einzelkomponenten, die dann preislich eher weit oben angesiedelt sein müssen.

Viele Grüße
Thomas

[Rudolf]

Hallo Cay-Uwe,

Desweiteren sind integrierte Lautsprecherlösungen mit DSP-Technologie dem technischen "Fortschritt" ausgesetzt, sprich, immer schneller, immer größer, mehr Funktionalität etc., die üblicherweise kein Update auf die genutzte Hardware erlaubt.

... womit wir beim Thema "Digitale Obsoleszenz" wären. Das Problem haben insbesondere Einzelfertiger bzw. Hersteller von Kleinserien, die in hohem Maße auf die Kontinuität der Zulieferer ihrer digitalen Baugruppen angewiesen sind. Hiervon unabhängig finde ich deine Entscheidung, dich auf deine Kernkompetenzen "Lautsprecherauslegung" und "Frequenzweichendesign" zu konzentrieren und es dem Kunden zu überlassen, wie er wandelt, richtig.

Wird die Digitalisierung allerdings mit einer Vergrößerung des Gesamtnutzens einhergehend durchgeführt, dann stellen digitale Lautsprecher für mich schon eine Alternative dar. Neumann und Genelec führen dies in perfekter Weise vor: mit ihren Einmesssystemen MA 1 bzw. GLM, die unmittelbar auf die DSPs ihrer Lautsprecher Einfluss nehmen, bieten sie eine optimale Möglichkeit zur Abstimmung ihrer Lautsprechersysteme an. Bei diesen Firmen habe ich auch keine Angst vor digitaler Obsoleszenz, denn es hängen ja die gesamte Plattform bzw. hohe Stückzahlen und ein professioneller Anwenderkreis dran. Wem allerdings der (Nicht-)Klang bzw. das Äußere von Studiomonitoren nicht zusagt, landet zwangsläufig im HiFi-Markt. Ich wäre mir aber selbst bei Nubert nicht zu 100 % sicher, ob ein digitaler Aktivlautsprecher nach 10 Jahren noch supportet wird. Ich bin gespannt, wie dies z.B. bei Kii oder Lyravox in der Folge größerer Technologiesprünge gehandhabt werden wird. Ich vermute stark, dass dann ein Austausch der Digitalkomponenten, wenn nicht sogar des gesamten Technikteils, fällig ist.

Viele Grüße
Rudolf

[Bernd Peter]

Hallo,

Schon die Notwendigkeit der Isolation gegen das Eindringen des hochfrequenten Schmutzes aus einer digitalen Quelle in das empfindliche analoge Signal des DACs spricht dafür, dies außerhalb des Lautsprechers zu tun.
Demnach ist meine klare Haltung in dieser Frage, nur mit dem besten im Vorfeld zu generierenden analogen Signal in den Lautsprecher zu gehen.

aber das passiert ja gerade in jedem DAC, oder?
Da kommt ein digitales Signal - mit hochfrequentem Schmutz - rein und wird auf analog umgewandelt.

Oder umgekehrt: spricht dafür, das digitale Signal bis zum Ende durchzuführen.

Es grüßt

Bernd Peter

[Bernd Peter]

Hallo Rudolf,

einen DSP kann ich mit einem simplen USB Stick upgraden (auch nach Jahrzehnten).

So habe ich das bei meiner Dynaudio XD gemacht, das ist ja gerade der Vorteil gegenüber einer analogen Schaltung.

Und nebenbei: die DSP Schaltung altert auch nicht.

Es grüßt

Bernd Peter

[Rudolf]

Hallo Bernd Peter,

Dynaudio gehört sicherlich zu denjenigen Firmen, die DSP desselben Typs in ausreichender Stückzahl verbauen, so dass sich eine Software-Pflege über Jahre lohnt. Und du hast bestimmt ebenfalls recht damit, dass DSPs im Durchschnitt eine längere Lebensdauer haben als analoge Frequenzweichen.

Trotzdem - für mich wäre es kein schönes Gefühl, einen gebrauchten Digitallautsprecher zu kaufen, von dem ich weiß, dass der DSP softwareseitig nicht mehr vom Hersteller gepflegt wird und auch keine Ersatz-DSPs mehr verfügbar sind.

Viele Grüße
Rudolf

[Thomas K.]

Hallo,

Schon die Notwendigkeit der Isolation gegen das Eindringen des hochfrequenten Schmutzes aus einer digitalen Quelle in das empfindliche analoge Signal des DACs spricht dafür, dies außerhalb des Lautsprechers zu tun.
Demnach ist meine klare Haltung in dieser Frage, nur mit dem besten im Vorfeld zu generierenden analogen Signal in den Lautsprecher zu gehen.

aber das passiert ja gerade in jedem DAC, oder?
Da kommt ein digitales Signal - mit hochfrequentem Schmutz - rein und wird auf analog umgewandelt.

Oder umgekehrt: spricht dafür, das digitale Signal bis zum Ende durchzuführen.

Hallo Bernd Peter,

intern im Lautsprecher eine AD/DA Wandlung zwecks Einsatz eines DSP‘s vorzunehmen, kann u.U. Eine gute Lösung sein.

Viele Grüße
Thomas

[wgh52]

Hallo Raimund,

...Tatsache bleibt allerdings, dass es sich bei der „pow-amp“ eben nicht um eine wie auch immer geartete „digitale“, sondern um eine Endstufe mit ausschließlich analogen Eingängen handelt ohne ADC- und DAC-Wandlung innerhalb des Gerätes...

Die zweite Hälfte der Aussage ist und unbestritten. Es ist aber auch wahr, daß PWM Verstärker nicht so ganz lupenrein "analoge" Verstärker sind, weil sie eine analoges in ein frequenzvariables Rechtecksignal wandeln, so am Ausgang eben "schalten" und darum die starken, höherfrequenten Oberwellen weggefiltert bzw. Rechtecksignale erst wieder "geglättet" werden müssen. Ob die PWM Funktion selbst nun digitalen oder analogen Charakter hat könnte man diskutieren, bringt aber mbMn nix...

Ich selbst mag übrigens lieber traditionelle, analoge Leistungsverstärker (also nicht PWM) und nehme Kühlkörper in Kauf

Grüße,
Winfried

[hkampen]

Hallo Bernd Peter,

bei DSPs sehe ich das Problem der digitalen Obsoleszenz kaum als Problem an. Es kann ärgerlich sein, wenn eine angebotene Raumkorrektur nicht mehr funktioniert. Das ist eine Frage von Dokumentation. Die verarbeiten Daten sind meist relativ einfach gestaltet. Bei ausreichender Dokumentation der Schnittstelle ist das ohne Herstellerupdates ausreichend. Solange ein analoger Eingang vorhanden ist, funktioniert der DSP ohne Updates, weil die AD-Wandlung nicht an bestimmten Formaten hängt.

Viele Grüße
Harald

[RayDigital]

Die zweite Hälfte der Aussage ist und unbestritten. Es ist aber auch wahr, daß PWM Verstärker nicht so ganz lupenrein "analoge" Verstärker sind, weil sie eine analoges in ein frequenzvariables Rechtecksignal wandeln, so am Ausgang eben "schalten" und darum die starken, höherfrequenten Oberwellen weggefiltert bzw. Rechtecksignale erst wieder "geglättet" werden müssen. Ob die PWM Funktion selbst nun digitalen oder analogen Charakter hat könnte man diskutieren, bringt aber mbMn nix...

Hallo Winfried,

vielleicht einigen wir uns darauf, dass die Pulsweitenmodulation (PWM) ein Begriff/Prozess aus der Digitaltechnik ist, der bei der „pow-amp“ auf das analoge Eingangssignal angewandt wird und, dass das Signal bei der Weiterverarbeitung bis zum Ausgang jederzeit analog bleibt.

Gruß,
Raimund

[Hifidistel]

Hallo,
Eine schöne Diskussion, bei der wie hier im Forum sachlich Argumente ausgetauscht werden. Bravo @ all!
Ich glaube nicht, dass es den Königsweg gibt und selbst Entwickler wie Alan Shaw von Harbeth und Niko Germanos von Quint nutzen digitale Simulationsprogfamme, um ihre analogen Frequenzweichen zu optimieren. Die Verbreitung von hochklassigen analogen Aktivlautsprechern ist vergleichsweise gering - gemessen an Herstellern wie B&W, oder den digital geweichten K&H, et al..
Ich sehe aber ein großes Problem in der Technik der digitalen Frquenzweichen/Verstärkertechnik in audiophilen Aktivlautsprechern.
Ich habe gerade erlebt, wie die Hypex-Module meiner Bullfrog den Geist aufgeben. Martion lieferte sofort Ersatz und alles ist gut. Aber der Mann ist auch über 70 und eine Nachfolge ungeklärt. Nun ja, alles endet mal. Außerdem hat hat er mir noch eine passive Weiche dazu geliefert. Aber nicht nur Manufakturen wie Martion haben Probleme mit komplexen Zukaufteilen. Auch die Module in den Dynaudios werden selten älter als 5 bis 8 Jahre. Reparieren lohnt nicht, kann auch keiner und macht auch niemand. Eine passive Box mit analoger Weiche läuft nach Austausch von Elkos und Sicken meist mehrere Jahrzehnte. Insofern stellt sich schon die Frage nach der Sinnhaftigkeit digitaler Signalverarbeitung. Es ist relativ leicht, zu geringen Kosten so eine gut klingenden Lautsprecher zu bauen. Aber gerade die Hypexe und andere bezahlbare Lösungen dieser Art fallen irgendwo in Hinterchina von Band und da hängt man dann mit seiner Audiophilie blitzschnell in Lieferkettenproblemen und hofft nur, das China Taiwan in Ruhe lässt, damit der Nachschub rollt.
Ich finde, dass das akustische Ergebnis nicht vom Konstruktionsprinzip abhängt, sondern das eine wie das andere Vor-bzw. Nachteile hat, die sich mal in diese und mal in jene Richtung auswirken.
Lg
Sascha

[RayDigital]

aber das passiert ja gerade in jedem DAC, oder?
Da kommt ein digitales Signal - mit hochfrequentem Schmutz - rein und wird auf analog umgewandelt.

Eben nicht. Es kommt, wie immer, auf die Implementierung an. Wenn ich doch den Aufwand betreibe, das analoge Signal am Ende des Digital-zu-Analog-Prozesses möglichst von solchem Schmutz zu befreien, warum soll ich es dann innerhalb des Lautsprechers wieder zu Digital und später zu Analog wandeln, wenn doch dann erneut das Risiko besteht, es dabei erneut zu verschmutzen?

Oder umgekehrt: spricht dafür, das digitale Signal bis zum Ende durchzuführen.

Das mag sein, aber dann musst Du eben den Aufwand für die DA-Wandlung im Lautsprecher betreiben. Das dürfte aber ungleich schwieriger werden als außerhalb des Lautsprechers schon allein aus Platz- und vermutlich Preisgründen.

Gruß,
Raimund

[Bernd Peter]

Hallo,

Zunächst besorgt ein digitaler Signalprozessor (DSP) die Aufteilung der Frequenzbereiche, dahinter kommen dann schon die Class-D-Endstufenmodule – und zwar solche von TI.

Texas Instruments erwarb 2001 das Digitalverstärker-Know-how von TacT/Lyngdorf und hat dieses immer weiter entwickelt.

Das besonders „Konsequente“ des Ansatzes sei, so Roland Hoffmann, dass das pulscodemodulierte Digitalsignal (PCM) quasi direkt in ein pulsweitenmoduliertes umgesetzt werde, also in das, was man bei der Class-D-Verstärkung benötigt.

„Dies ist der direkteste, mit den geringsten Verlusten behaftete Weg, weshalb man auch sagen kann, die Endstufen sind die D/A-Wandler“, so Hoffmann weiter.

Ebenso konsequent sei die Lautstärkeregelung, denn hierbei werde weder ein analoges Signal abgeschwächt noch ein einziges Bit geopfert, sondern die Spannungsversorgung der Endstufen – und damit deren Verstärkungsfaktor (Gain) – variiert.

so wird das bei der Dynaudio Focus XD 1.Baureihe gemacht.

Gruß

Bernd Peter

Bitte künftig mit Quellenangabe zitieren! Danke, Rudolf

[alcedo]

Hallo Bernd Peter

ich wollte gerade den gleichen Passus von Dynaudio hier schreiben
Genau aus dem Grund (und weil es auch hervorragend funktioniert) habe ich die Dynaudio XD600 - die noch bis zum Monatsende Garantie haben, dann sind 8 (!) Jahre rum. Ausgefallen ist da bisher noch nichts.

@Raimund: zumindest in diesen Boxen stecken eben keine Billigheimer drin. Und vom Platz her ist das alles sehr übersichtlich. Das ist in etwa so wie bei den neuen eAutos: statt riesigem Verbrennungsmotor mit 9-Gangschaltung tuts heute ein klitzekleiner Elektromotor mit 1-2 Gängen. Und die verlustfreie digitale Lautstärkeregelung ist was Feines!

Viele Grüße
Jörg

[Rudolf]

Hallo zusammen,

so habe ich das auch verstanden:

intern im Lautsprecher eine AD/DA Wandlung zwecks Einsatz eines DSP‘s vorzunehmen, kann u.U. Eine gute Lösung sein.

Es macht schon einen Unterschied, ob DA gewandelt wird oder AD/DA in einem und demselben DSP. Im letzteren Fall ist es nach meinem Verständnis wesentlich leichter, eventuelle Störeinflüsse außen vor zu halten. Das spräche dann durchaus für den Einsatz eines DSP im Lautsprecher, allerdings vorzugsweise über die analoge Schnittstelle.

Viele Grüße
Rudolf

[Bernd Peter]

Hallo,

zum Verständnis:

es gibt Digitalverstärkerchips mit analogem Eingang, bei der Dynaudio Focus XD ist es ein Digitalverstärker mit Digitaleingang.

Es gibt hier keine D/A Wandlung, das digitale Signal kommt über S/PDIF bei der Focus an und bleibt dann bei allen stattfindenden Verarbeitungsschritten bis zum Ausgang digital!

Es grüßt

Bernd Peter