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Mikrofon Eingangskarte XMIC
8-kanalige Mikrofon-Eingangskarte mit 32-Bit-TrueMatch-A/D-Wandlern
- 8 Kanäle
- Dynamik des A/D-Wandlers typ. 158 dB(A) bei 24 dBu
- Klirrfaktor < 0,003% bei 24 dBu
- minimale Wandlerungenauigkeit
- hohe Aliasing-Unterdrückung
- galvanische Trennung der Eingänge durch Übertrager
- extrem kurze Signalverzögerung und exzellente Impulstreue
- automatisches »Mute« beim Abziehen oder Anstecken phantomgespeister
Mikrofone
- vier integrierte Splitverstärker
- DI-Box-Funktionalität enthalten
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Die achtkanalige NEXUS-Mikrofon-Eingangskarte bietet A/D-Wandler mit
32 Bit Auflösung, einem maximalen Eingangspegel von 24 dBu und einer
außergewöhnlich hohen Dynamik von 158 dB(A). Eine digitale
Nachverstärkung von bis zu 70 dB kann eingestellt werden.
Der auf höchste Qualität ausgerichtete Anspruch wird durch ein von Stage Tec
patentiertes TrueMatch-Verfahren realisiert: Die Eingangsstufe ist bereits
Teil des 32-Bit-Wandlers. Dies bietet Vorteile, da die weitere Signalbearbeitung
wie Trittschallfilter, Phasentausch, Übersteuerungsschutz
und Verstärkungseinstellung erst auf der digitalen Ebene gerechnet
wird. Die digitalen Funktionen stehen pro analogem Eingang mehrfach zur Verfügung,
wobei die verschieden bearbeiteten Signale an vier unabhängigen Splitausgängen
abgegriffen werden können.
Die XMIC+ enthält eine Schaltung, die das Abziehen und Anstecken von
gespeisten Kondensatormikrofonen erkennt und das Tonsignal automatisch stumm schaltet.
Die Eingangsstufe hat ein Eigenrauschen von –132,5 dBu (bei
einem Quellwiderstand von 0 Ohm) und kann umschaltfrei Pegel bis 24 dBu
verarbeiten. Daraus ergibt sich ein Dynamikumfang von 156,5 dB. Dieser Dynamikumfang
ließe sich theoretisch mit einer Auflösung von 27-Bit umsetzen. Ein Vorteil
der in der XMIC+-Karte eingesetzten 32-Bit-Wandlertechnologie liegt darin, das Eigenrauschen
als »natürliches« Dithering zu nutzen und das Quantisierungsrauschen
weit unter das Rauschen der angeschlossenen Quelle zu senken.
Zusammengefasst weist der XMIC+-Mikrofon-A/D-Wandler folgende Eigenschaften auf:
- Die Dynamik des Wandlers ist größer als die aller gebräuchlichen
Mikrofone.
- Durch die riesige 32-Bit-Auflösung kann die gesamte Dynamik des Mikrofons, vom
Rauschen der Kapsel bis hin zur Clip-Grenze, ohne Verstärkungsumschaltung übertragen
werden.
- Mit einer maximalen Eingangsspannung von 24 dBu kann der Wandler (bei 0 dB Verstärkung)
praktisch nicht übersteuert werden. Übliche Studiogeräte liefern an
ihren Line-Ausgängen Pegel, die maximal in dieser Größenordnung liegen.
Die Mikrofon-Eingangskarte XMIC+ verarbeitet diese Pegel problemlos, sodass sie ebenfalls
als Hochpegel-Eingangskarte verwendet wird.
- Auch kleine Pegel werden noch mit hoher Auflösung digitalisiert.
- Die Einstellung von Verstärkung und Signalbearbeitung erfolgt nach der A/D-Wandlung
auf digitaler Ebene und hat keinen Einfluss auf die Signalqualität. Sie dient
lediglich der Anpassung an die nachfolgende Verarbeitung und Aufzeichnung. Im Verbund
mit AURUS und CANTUS, die ebenfalls dank ihrer internen 40-Bit floating point Signalverarbeitung
die Dynamik nicht einschränken,
entsteht ein Gesamtsystem, in dem lediglich für die Summen und Aufzeichnungsmaschinen
eine Pegelanpassung nötig ist.
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Zielformate
NEXUS ermöglicht eine Anpassung an die gängigen digitalen
und analogen Zielformate. NEXUS-intern wird grundsätzlich mit einer Auflösung
von 24 Bit gearbeitet, die aber ausgangsseitig zum Beispiel für CD-Produktionen
auf 16 Bit heruntergerechnet werden kann.
Bei einem solchen Vorgang sollte allerdings beachten werden, dass sich die Dynamik
dadurch stark einschränkt, auf lediglich 96 dB. Bei der Arbeit mit einem deutlich
höher auflösenden NEXUS und insbesondere bei der Aufnahme über die
hochaufgelösten XMIC+-Karten empfiehlt es sich daher, erst am Ende der Produktion
das bereits fertiggestellte Audiosignal in seiner Dynamik zu beschneiden und auf
16 Bit herunterzurechnen.
Bei einer 24-Bit-Auflösung hingegen ist die Dynamik schon größer
als beim Mikrofon. Das vom Mikrofon gelieferte Signal kann unbearbeitet aufgezeichnet
werden. Die Pegelung, Filterung und auch die Verwendung des Trittschallfilters erfolgt
dann während der Nachbearbeitung. Pegelfehler, die eine Aufnahme durch Übersteuerungen
unbrauchbar machen könnten, gehören der Vergangenheit an. Die XMIC+ ist
damit ideal für Live-Recording, O-Ton, Reportage, Theater und generell für
den Einsatz in Ü-Wagen.
Transformatorisolierte Eingangsstufe
Durch ein innovatives und aufwendiges Schaltungsdesign konnte die Baugruppe
XMIC+ mit transformator-isolierten symmetrischen Eingängen ausgestattet werden,
welche die Nachteile konventioneller Schaltungstechnik vermeiden.
Gegenüber Schaltungen, die üblicherweise mit Eingangsübertragern
arbeiten oder auf elektronischen Symmetrierungen basieren, ergeben sich folgende
Vorzüge:
- unempfindlich gegen Magnetfelder
- kleiner Klirrfaktor auch bei hohen Pegeln
und niedrigen Frequenzen
- kleine Eingangskapazität
- hohe Symmetrie
- echte galvanische Trennung
Limiter
Um Übersteuerungen bei nachverstärkten Signalen zu vermeiden,
ist zusätzlich auf dem Signalprozessor ein abschaltbarer Limiter implementiert.
Dieser schnelle Begrenzer (Einschwingzeit: 0 Samples) spricht erst bei einem Pegel
von -0,06 dBFS an, unerwünschte Beeinflussungen von Audiosignalen normaler Arbeitspegel
sind somit ausgeschlossen.
Trittschallfilter
Das Trittschalfilter ist in Schritten von 5 Hz bis zu 155 Hz einstellbar.
Die Bediensoftware unterstützt derzeit allerdings nur die Schritte 20, 40, 60
und 80 Hz.
Mikrofon-Splitverstärker
Die XMIC+-Karte ist sowohl klassisch, mit einem Ausgang, und auch
als Splitverstärker, mit bis zu vier unabhängigen Ausgängen pro Mikrofoneingang,
nutzbar.
Die Splitverstärker-Funktion steht nur in NEXUS-Anlagen zur Verfügung,
die mit der Software »Matrix 5« oder höher ausgestattet sind. Dabei
werden die NEXUS-Anlagen so konfiguriert, dass jeder Nutzer nur einen der vier Splitausgänge
sehen und anwenden kann.
Jeder Splitausgang ist völlig unabhängig von den anderen bedienbar.
Es gibt keine Rückwirkung auf andere Ausgänge.
Bei der Phantomspeisung wird durch die Software eine »Oder«-Funktion
gebildet. Die Mikrofone werden gespeist, wenn mindestens einer der Nutzer die Phantomspeisung
eingeschaltet hat.
Der Mikrofon-Splitverstärker ist als Option erhältlich.
Alternativen
Analog/Digital-Wandler sind für die AURATUS-, AURUS-, CANTUS- und
NEXUS-Systeme in folgenden Ausführungen lieferbar:
- XAD+, 8-kanalig, Eingangspegel 24 dBu
- HXAD mit 8-Stereo-Eingängen, max. 15 dBu
Adapter RJ45/XLR:
Für Signalquellen die vor Ort über XLR-Steckverbinder angeschlossen
werden sollen, ist eine Adapterleiterplatte RJ45-ADP lieferbar, die RJ45
wieder auf XLR1 umsetzt. Hiermit lässt sich bei der Installation eine kostengünstige
Verkabelung via S/STP-Multicore realisieren.
Anwendungshinweise
Die Nexus-Baugruppe XMIC+ besitzt vollständig galvanisch isolierte Eingänge,
die wie ein idealer Audioübertrager wirken. Diese Eingänge sind trafoisoliert
und können sowohl an symmetrisch erdfreien, an zwangssymmetrierten
als auch an unsymmetrischen Quellen angeschlossen werden.
Bei diesen Eingängen ist es überflüssig eine externe Umwandlung unsymmetrischer
Signale in symmetrische Signale vorzunehmen. Die Eingänge können daher
auch die Funktion einer DI-Box übernehmen.
Bei Mikrofoneingängen erzeugt jede vorgeschaltete Elektronik (passive Spliter,
aktive Splitverstärker, passive DI-Boxen und aktive DI-Boxen) starke Verschlechterungen
in einzelnen Parametern der Übertragungskette. Das betrifft
zum Beispiel Klirrverzerrungen, Rauschen und Brummstörungen. Es gibt aktive
DI-Boxen, die so viel Strom aus der Phantomspeisung ziehen, bis die zusammenbrechende
Phantomspeisung der Batteriespannung der DI-Box entspricht. Das kann
zum Auslösen der Überstromsicherung der Phantomspannungs-Speisung
führen.
Stage Tec rät davon ab, den Mikrofoneingängen externe DI-Boxen vorzuschalten.
Dadurch könnte das Signal verzerrt oder sogar unbrauchbar gemacht werden.
Erfahrungsgemäß ist der Klang ohne DI-Box erheblich besser als unter
Verwendung einer externen DI-Box. In den Stage Tec Eingängen ist die Funktion
einer DI-Box bereits enthalten.
Eine Pegelanpassung ist nicht erforderlich, da die XMIC+ Eingänge
bis 24 dBu (ca. 12 V eff) ausgesteuert werden können.
Ein einfacher Adapter von Klinke auf XLR ist völlig ausreichend. Auf Wunsch
können alle XLR-Eingänge mit der Kombibuchse, die sowohl XLR-Stecker
als auch Klinkenstecker zulässt, bei der Bestellung der Anlagen ausgestattet
werden.
Anschlussschema:
| Klinke |
XLR |
| Spitze |
Pin 2 |
| Schirm |
Pin 3 |
Empfohlen wird, bei gewünschtem Groundlift Pin 1 freizulassen.
Sollte eine Masseverbindung benötigt werden, ist zusätzlich der Schirm
der Klinke mit Pin1 am XLR-Verbinder anzuschließen. (Gefahr einer Erdschleife!)
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| Versionen |
| XMIC+ |
XLR-Steckverbinder,
3-polig, female (2 Frontplatten á 8 TE) |
XMICplus-RJ |
zwei RJ45-Buchsen
für alle Kanäle gemeinsam
(1 Frontplatte 4 TE) |
| XMICplus-Sub-D |
mit einer 25poligen
Sub-D-Buchse
(1 Frontplatte 4 TE) |
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Bei der Variante mit XLR-Steckverbindern sind nur die Buchsen für
die Kanäle 1...4 auf der Frontplatte vorhanden. Die Kanäle 5...8 werden über
eine zusätzliche 8-TE-Frontplatte mit einem RJ45-Kabel im Geräteinneren
verbunden.
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| Spezifikationen
XMIC+ |
| Alle
Angaben beziehen sich – soweit nicht anders angegeben – auf folgende
Bedingungen: Alle Messungen entsprechen IRT Pflichtenheft 3/2 Ausgabe Juli 1982,
3/5 Ausgabe Oktober 1990 oder AES-17 (1998), Bezugsfrequenz: 1 kHz, Abtastfrequenz:
48 kHz, Fullscale: 0 dBFS = 24 dBu |
| Eingänge |
8 Kanäle
pro Karte, symmetrisch, erdfrei trafoisoliert |
| XLR-3 (female),
vergoldete Kontakte; alternativ: RJ45-Steckverbinder beschaltet nach Norm
EN 50173, empfohlen S/STP-Leitung (CAT5) |
| Ausstattung je
Kanal |
einstellbare
digitale Nachverstärkung, 48-V-Phantomspeisung, Trittschallfilter, Pegeltonaufschaltung,
Phasentausch, Limiter (Limiter ab XCPU08 und NEXUS-Matrix Softwareversion 5) |
| Limiter |
Threshold |
–0,06 dBFS |
| Attack Time |
0 Samples |
| Hold Time |
10 ms |
| Release Time |
0,5s |
| Ratio |
Limiter |
| Eingangspegel |
max. 24 dBu
symmetrisch, bei ausgeschalteter Phantomspeisung auch unsymmetrische Quelle zulässig
bis 24 dBu |
| Spannungsfestigkeit |
< ±200 V Gleichtaktsignal
(bei ausgeschalteter Phantomspeisung) |
| Amplitudengang |
20…20.000 Hz |
< 0,05 dB (typ. < ±0,1 dB) |
| bei 20 Hz |
typ. -3 dB (Hochpass, darunter
Abfall mit 18 dB/Okt., entsprechend IRT-Pflichtenheft) |
| Trittschallfilter |
20 Hz; 40 Hz;
60 Hz; 80 Hz |
| Eingangsimpedanz |
12,5 kOhm
bei ausgeschalteter Phantomspeisung |
| 6,4 kOhm bei eingeschalteter
Phantomspeisung |
| Unsymmetriedämpfung
der Eingangsimpedanz |
typ. 125 dB bei 50 Hz |
| typ. 105 dB
bei 1 kHz |
| typ. 80 dB
bei 20 kHz |
| Verstärkung |
digital bis 70 dB,
durchgängig in 1-dB-Schritten knackfrei einstellbar |
| Klirrfaktor (THD+N) |
typ. 0,003% bei 24 dBu, garantiert < 0,004% |
| typ. 0,003%
im Bereich –50…0 dBFS, garantiert < 0,004% |
| Dynamik
(Verstärkung = 0 dB, 0 dBFS = 24 dBu) |
> 144 dB(rms)
begrenzt durch 24 Bit Datenformat am Ausgang |
| > 147 dB(A)
begrenzt durch 24 Bit Datenformat am Ausgang |
| Leerkanalrauschen |
typ. 155,5 dBFS CCIR-RMS
bei 0 Ohm Quellimpedanz |
| Äquivalenter Rauschpegel
am Eingang (am 28-Bit-Ausgang) |
< -129,5 dBu(A),
bei 200 Ohm Quellimpedanz |
| < -126 dBu
(RMS), bei 200 Ohm Quellimpedanz |
| < -115 dBqp CCIR1K,
bei 200 Ohm Quellimpedanz |
| Übersprechdämpfung |
> 140 dB
(20…20.000 Hz) |
| typ. > 170 dB
bei 1 kHz |
| typ. > 150 dB
bei 20 kHz |
| max. Phantomspeisestrom |
10 mA (bei Überschreitung des
max. Speisestroms bzw. bei Kurzschluss einer Tonader gegen Masse wird die Phantomspeisung
unterbrochen) |
| HF-Festigkeit |
HF-demodulationsfest gemäß IRT-Pflichtenheft
3/5 und Europanorm |
| A/D-Wandlung |
Stage Tec TrueMatch Delta-Sigma-Wandler |
| Auflösung |
32 Bit, 128-fach Oversampling |
| Abtastfrequenz |
44,1 kHz, 48 kHz,
88,2 kHz und 96 kHz, systemabhängig |
| Signallaufzeit |
395 µs
(bei 48 kHz Sample Rate) |
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