Messen mit der Soundkarte für Anfänger

[peter_l]

Hallo zusammen,

wir wollen heute, wie schon angekündigt, den Frequenzgang eines Tonbandgerätes messen. Ich nehm' dafür meine A77.

4. Frequenzgang eines Tonbandgerätes mit 2 kanaliger Sweep Messung

Nach der letzten Übung ist das total easy. Die audiotester Einstellungen bleiben wie sie sind. Das einzige was wir ändern müssen ist, das Kurzschlußkabel durch die folgende Meßstrecke zu ersetzen:



Das ist ein Ausschnitt aus meiner Einmessprozedur für die A77, und zwar der Schritt, in dem die equalizer Potis einzustellen sind mit denen der Frequenzgang bei den Höhen begradigt wird. Diesen Schritt mach ich immer mit dem audiotester.
Links gehts rein ("Audiotester out" heißt Soundkarten Ausgang) und rechts geht's raus ("Audiotester in" = Soundkarte Eingang).
Dazwischen habe ich die funtionalen Blöcke der A77 schematisch skizziert: Input-Verstärker, Record-Verstärker der den Aufnahmekopf treibt, dazwischen dann das Band um zu verdeutlichen, daß es eine Hinterband-Messung ist. Rechts vom Band passiert das Signal vom Wiedergabekopf dann den playback und dann den drive amplifier.
Über der Skizze des Signalwegs hab ich mir die für die Messung erforderlichen Einstellung an der A77 notiert. Links für den Playback und rechts für den Record Bereich.

Der Hardware Aufwand ist jetzt rein optisch gesehen etwas komplexer - aber immer dran denken, vom Prinzip der Messung her ist nur das Kurzschlußkabel ersetzt worden:



Das ist im Einzelnen:
- 1 Adaperkabel Klinke auf Cinch,
- 1 Adaperkabel Klinke auf Cinch mit der Besonderheit, daß ein Ausgabekanal verzweigt wird auf beide Cinchstecker. Das hat den Vorteil, daß beide Input-Kanäle der A77 auch wirklich ein identisches Signal zu sehen bekommen. Außerdem ist noch ein einstellbarer Spannungsteiler drin (Poti). Das hilft, wenn man kleine Spannungen einstellen muß. Ich hab darüber schon berichtet (kleine Signale rauschfrei aus der Soundkarte)
- Millivoltmeter mit Anschlußkabel auf Cinch adaptiert,
und natürlich Rechner, A77, Soundkarte und die Revals. Es stört hoffentlich keinen, wenn ich jetzt weiter rauche beim Schreiben ? Wir Raucher sind ja mittlerweise sowas von rücksichtsvoll geworden.

Ich hatte geschrieben, es sei alles ganz easy. So ganz easy ist es natürlich auch wieder nicht
Wir müssen nämlich beim Eintellen der Pegel etwas mehr Gehirnschmalz reinstecken.

Wie bekannt, ist der Aufnahmepegel beim Tonbandgerät abzusenken, damit speziell die Höhen bei der Frequenzgangmessung nicht übersteuert werden.
Meine A77 ist so eingemessen, daß sie mit einem 257 nWb/m Pegelband (und vollaufgedrehtem Volume Regler) 1,55 V am Ausgang liefert. Laut Service Manual ist die Frequenzgangmessung bei -20dB, d.h. 10 mal kleinerem Eingangssignal durchzuführen. Die Höhe der Eingangsspannung ist daher soweit abzusenken, bis nur noch ein Zehntel von 1,55 V, also 155 mV, an den Ausgangs-Cinchbuchsen rauskommen.
Für diese Einstellung trennen wir nun die Verbindung zum Eingang der Soundkarte und schließen dafür unser Millivoltmeter an die A77 Ausgangsbuchsen an.

Jetzt den Wiedergabewahlschalter der A77 auf INPUT (d.h. Vorband) stellen, audiotester Start drücken (damit ein Soundkarten-Ausgangssignal erzeugt wird) und den Wert am Millivoltmeter ablesen. Unser Ziel ist jetzt, die Ausgangsspannung der Soundkarte soweit zu reduzieren, bis wir die besagten 155 mV haben.

Praktisch bei dieser Einstellerei ist es, wenn wir den audiotester auf "continuous" zu stellen (setup-Knopf) sonst muß man immer wieder von neuem "Start" drücken.

Die 155 mV werden nicht einstellbar sein allein durch Runterziehen des Summenreglers der Soundkarte.
Deshalb diesen Summeregler auf ca. 1/3 stellen, und eine zusätzliche Abschwächung im setup Kontrollfeld "Level dig." auf ca. -30 dBFS (dB full scale = Aussteuerbereich der Soundkarte) vornehmen. Den gleichen Effekt würde man übrigens erzielen, wenn man den "Wave" Regler im Ausgangsgangsmischer um ca. 1/3 runterziehen würde.
Fein einstellen können wir jetzt wieder mit dem Summenregler.
Eine andere (und bessere) Möglichkeit, das Signal geeignet abzuschwächen, ist sich ein Adapterkabel mit integriertem Spannungsteilerpoti zu basteln

Jetzt das Milivoltmeter abklemmen und die Verbindung zwischen A77 Out und dem Eingang der Soundkarte wieder herstellen.

Anmerkung: Nach der reinen Einmess-Lehre müßte man die 155 mV an A77 Out mit konstant 1 kHz einstellen. Aber da der Frequenzgang der A77 Verstärker so glatt ist und weil unser Millivoltmeter im ganzen Frequenzbereich korrekt mißt, kann man's auch wie beschrieben mit dem sweep machen. Die 1 kHz ginge natürlich auch, man könnte dafür z.B. den sweep Frequenzbereich eng um die 1 kHz herum bregrenzen.
Zur Messung der Ausgangsspannung ist ein einfaches Multimeter im Allgemeinen nicht geeignet, wiel diese bei höheren Frequenzen meist nicht mehr richtig messen.


Nach dem Einstellen des richtigen A77 Einganspegels müssen wir nun noch dafür sorgen, daß der Eingangspegel der Soundkarte in einem gesunden Bereich liegt. Ich stell meist einen Pegel um die -20 dBFS (nicht zu verwechseln mit den -20dB von oben !) ein, damit ich genügend Abstand zum Clipping habe.

Jetzt den audiotester auf "Start" und bei laufender Messung den Eingangsmischer so verstellen, daß wir die -20 dbFS hinbekommen. So könnte das Gezittere mit dem Mischer zum Beispiel dann am Bildschirm ausschau'n:



Jetzt ist alles richtig eingestellt. Wenn wir die Messung ganz durchlaufen lassen, haben wir jetzt schon den Vorband-Frequenzgang der A77 vor uns. Der ist bei der A77 einfach Strich - ist schon ein feines Maschinchen.



Für den Hinterband-Frequenzgang müssen wir jetzt die A77 nur noch auf NAB schalten (Hinterband) und die Aufnahme aktivieren. Messung durchlaufen lassen und da kommt er schon, der Frequenzgang über Band:

9,5 cm/s


und nach Umschalten der Geschwindigkeit auf 19 cm/s:


Bei 9,5 cm/s könnt' die Gute mal wieder einen Feinabgleich vertragen, aber Mitte des Jahres ist sie eh turnusmäßig wieder dran.

Kleiner Tip am Rande: Beim Umschalten der Geschwindigkeit, die ja bei der A77 über "Off" geht, steigt die transit regelmäßig aus. Sie ist dann vom Programm her einfach nicht mehr ansprechbar. Wenn das passiert, einfach USB Verbindung trennen und neu anstecken. Man kann es aber auch vermeiden, indem man vor dem Umschalten die Line in und out Klinkenstecker rauszieht.

Die beschriebene Messmethode habe ich natürlich nicht selbst erfunden. Ich hab sie übernommen von http://www.pievox.de/ . Dort gibt es auch eine sehr gute lesenswerte Beschreibung dazu.

Ich weiß, daß diese Messmethode funktioniert. Wenn ich aber ehrlich bin, habe ich aber noch ein kleines Verständnisproblem dabei.
Im Gegensatz zu einer direkten, "schnellen" Verbindung zwischen Ein- und Ausgang z.B. in Form des Kurzschlußkabels, haben wird ja beim Tonband einen Zeitversatz zwischen Ausgangs- und Eingangssignal der Soundkarte, bedingt durch den Abstand zwischen Aufnahme- und Wiedergabekopf.
Das Ausgangssignal wird praktisch sofort vom Aufnahmekopf auf das Band geschrieben. Es dauert aber eine gewisse Zeit, bis diese Bandstelle am Wiedergabekopf eintrifft und von diesem wiedergegeben werden kann. Bei der A77 mit ca. 30 mm Abstand zwischen den Köpfen sind das bei 9,5 cm/s ca. 320 ms. Das Ausgangssignal muß also mindenstes um diese Zeit länger ausgegeben werde.
Das ist kein wirkliches Problem. Mich würd's nur interessieren wie das im audiotest gelöst ist.Vielleicht frag ich bei Gelegenheit mal den Uli Müller direkt, wie er das gemacht hat.
Viielleicht so: Das Programm weiß zu jeder Zeit welche Frequenz gerade ausgegeben wird und wartet dann mit der Ausgabe des nächsten Frequenzschrittes einfach so lange bis die erste sauber ausgewertet ist.
.
So viel für heute - laßt euch nicht erschrecken mit dem vielen Text.
Wenn man's mal kapiert hat, sind das ein paar Handgriffe.

Für das nächste Mal hab' ich mir die Messung mit Referenzkanal vorgenommem

Grüße

Peter