vom Sept. 2024 - Vor und um das Jahr 2000 kamen recht viele neue A / V- Geräte aus Fernost auf den Markt, weil die Japaner wirtschaftlich am Schwimmen waren und mit dem Rücken zum Abgrund standen. Der Japaner Kosai Wada, der Chefredakteur einer japanischen Hifi-Zeitschrift, beschreibt das in seinen Kolumnen. Die damaligen (digitalen) DSPs (DSP = digital signal processor) waren noch nicht so perfekt wie später nach 2020. Es gab aber bereits ganz tolle digital gesteuerte "analoge" !! integrierte Schaltkreise / Bausteine.
.

Die analogen Eingangssignale - kommend von Plattenspieler, Bandgerät und Tuner - wurde in den reinen analogen Verstärkern und Receivern über mechanische Schalter und mechanische Potentiometer von Verstärkerstufe zu Verstärkerstufe bis zur Leistungs-Endstufe weiter geleitet und damit kaum verfälscht. Jedenfalls die Potis und die Schalter machten da nichts "kaputt".

In der digitalen Welt war das dann anders. Die analogen Eingangsignale wurden erstmal gewandelt (digitalisiert) und dann digital weiter "verarbeitet" (Klangsteller, Balancesteller, Quadro- Lautstärken, Raumklang- und Hallzumischungen) und am Ende wurde wieder zurück "nach analog" gewandelt. Die Boxen wollen nach wie vor von der Endstufe, auch von einer Digtal-Endstufe, analog gefüttert werden.
.

Der Revox B251 Vollverstärker stammt aus 1982 und hatte auf dem großen Input-/Output Board ganz ganz viele "merkwürdige" (weil gleichartige) Transistoren - reihenweise dicht gedrängt einer neben dem anderen. An den Eingängen und Ausgängen direkt an den Cinch-Buchsen waren ebensoviele dieser Transistoren zu sehen. Das machte neugierig. Was machen die vielen Transistoren da ? Andere Verstärker kommen mit einem Bruchteil von Transistoren aus.

Diese Transistoren sind sogenannte Feldeffekt-Transistor- Schalter, die im passiven Zustand nichts weiter machen, als auf dieser Audio- Leitung einen beinahe Kurzschluß zu machen. Erst wenn ein Eingang per Tiptaste ausgewählt wird, schaltet die damals ziemlich simple Logik (der Controller) diese Leitung auf aktiv und der Kurzschluß auf diesen beiden Kanälen ist weg, die Audio-Signale können rein "fließen".

Der Sinn dabei war, selbst wenn der Tuner- oder der Bandgeräte- Eingang mit Musik mit höchsten Pegeln gefüttert würde, kommt da über den ausgewählten Phono-Eingang zum Beispiel nichts raus, also kein Übersprechen mehrerer Eingänge auf den aktiven Eingang. Das alles ist der erste Ansatz, eine einzelne Funktion eines analogen Signalweges per Controller digital von 0 nach 1 zu schalten.
.

Die erste Funktion an unseren Verstärkern, die wir so oft benutzen, ist der Lautstärkesteller. Damit regeln wir unsere Abhörlautstärke. Früher war das ein Drehpotentiometer oder ein Flachbahnsteller, auch völlig falsch "Schiebregler" genannt. Der ließ sich von ganz links (= Stille) nach ganz rechts (= volle Pulle) drehen. Doch dieses Spiel verstehen unsere digitalen Microcontroller nicht. Die Microcontroller verstehen nur 0 (Nullen) oder 1 (Einsen).
.
Um das Problem zu lösen, hatte man den sogenannten Inkrementalgeber entwickelt, ein Impulsgeber, der beim Drehen ein oder mehrere Impulse (das sind die "Einsen") aussendet. Und der ist so intelligent gemacht, daß er zwei Sorten von Einsen senden kann, die von links herum und die von rechts herum. Der Microcontroller hat dafür zwei Eingänge, an denen er diese Impulse einfach nur zählt.

Ist der Microcontroller bei der Funktion Lautstärke, so zählt er von anfänglich 0 hoch bis 255. Selbst wenn Sie wie verrückt weiter drehen, hat er die Stufe "255" erreicht und lauter gehts nicht. Ist der Microcontroller bei der Funktion Balance, geht es auch nur von ganz links bis ganz rechts, weiter nach links oder rechts erreichen Sie auch mit weiterem Drehen nicht. Und Gleiches gilt für die "Höhen", die "Mitten" und die "Tiefen". Wichtig dabei ist, der Microcontroller speichert sich die letzten Werte in seinem Gedächtnis.
.

Jetzt kommt der Unterschied zur reinen digitalen Welt. Der Microcontroller hat auch Ausgangsleitungen, mit denen er wiederum andere Chips steuern kann. Da ist zum Beispiel die analoge Widerstandsdekade mit einer Matrix von 255 abgestuften Widerständen.

Stellen Sie sich vor, Sie haben einen Drehschalter (2. Bild rechts) mit 255 Rasten. An jeder Stelle ist ein kleiner Widerstand angelötet, der bei 0 Ohm anfängt (zum Beispiel ganz rechts) - der von Raste zu Raste stufenweise größer wird und der mit der Nummer 255 (zum Beispiel ganz links) dann 500 Kiloohm erreicht. Der sinnbildliche (virtuelle) Drehschalter würde in der Stellung "ganz links" das Audiosignal total abschwächen, es käme hinten nichts mehr raus und es wäre ganz still.

Drehen Sie - im Geiste - den Drehschalter jetzt von links von Raste zu Raste nach rechts, wird das Audio-Signal stufenweise lauter, bis sie die 0 Ohm Stellung erreicht hätten. Das wäre dann sehr laut. Diese Stufung ist so fein, daß Sie glauben (und fühlen) es wäre ein ganz normales analoges Potentiometer.
.
Solche "Widerstandsdekaden" mit 255 Stufen (sogar 2 mal im selben Chip für Stereo) sind inzwischen in einem einzigen IC untergbracht und lassen sich digital ansteuern. Das Audiosignal hat von der ganzen digitalen Welt bislang nichts abbekommen. Wir bewegen uns mit unseren Audio-Signalen auf völlig neutralen anlogen Wegen.

Und was mit dieser Art von Lautstärke-Regelung machbar ist, ist ebenfalls mit Klangstellern beliebiger Aufteilung (Höhen, Mitten, Tiefen und Basswürfel), dem Balancesteller und der variablen Loudness machbar.
.

Diese beiden analogen Mehfach-Schalter "wohnen" auch jeweils in einerm eigenen IC. Solch ein Schalter-IC hat bis zu 8 analoge OP-Amps (für bis zu 8 Eingänge als Imperdanzwandler) und einen Ausgang - alles mit vorzüglichen Eigenschaften.

Die Eingänge sind im Chip als sogenannte "oder"- Eingänge codiert, sodaß der Microcontroller immer nur einen Eingang zugleich auf den einen Ausgang schalten kann, verzögerungsfrei oder mit einer ganz kleinen Schaltpause.

Oft sind in diesem Chip auch noch solche Widerstandsdekaden untergebracht, sodaß der Microcontroller die Eingänge untereinander mit gleichen Ausgangspegeln steuern und schalten kann.

Und alle diese Einstellungen merkt sich der Microcontroller in seinem C-MOS- Speicher, welcher von einem Goldcap Kondensator über Monate gesichert wird. Dann ist beim nächsten Einschalten die alte Lautstärke und der alte Eingang und sogar der alte UKW-Sender wieder da - wie bei unserem Pioneer VSX 859.
.

und eigentlich sind es gerade mal 4 (XLR-) Mikrofon- eingänge und 2 (Cinch-) Stereo-Line- Eingänge, also 8 Eingänge an der Zahl. Und dann dieser Aufwand, da muß man doch mal nachschaun. Im Service- Manual des Grass Valley INDIGO Mischers findet man die eingesetzte Technik, die dieses Digitalteil so herausragend macht.
.
Die Mikrofoneingänge haben alle eigene mehrstufige Vorverstärker (samt 48V Phantomspeisung) und integrierte digital verstellbare analoge Vorpegel-Steller, die digital mit dem großen Touchscreen bedient werden. Die 4 Line-Eingänge (= 2 mal Stereo) haben ebenfalls solche eigenen Vorverstärker und integrierte Vorpegel-Steller.

Dann hat jeder der 8 Kanäle seinen eigenen A/D-Wandler - und jetzt erst werden die acht hochauflösenden Audio-Signale auf den Audio-Mischer-IC gegeben.

Der Aufwand ist schon beträchtlich und im preissensiblen Consumer-Bereich so nicht machbar. Dort wird das alles in einem einzigen integrierten Baustein gemacht, mit all den Vorzügen und Schwächen.
.