TEUFEL ControlStation 2

Preiswerte 6-Kanal Lautstärkeregelung von TEUFEL

Beim Aufbau eines aktiven Lautsprechersystems mit einem digitalem Lautsprecher Management System (kurz: DSP-Weiche, wobei DSP = Digitaler Signal-Prozessor) gilt es, ein Problem zu Umschiffen - die Lautstärkeregelung (s. Arbeiten mit dem BEHRINGER UltraDrive Pro DCX2496).

Am einfachsten lässt sich so ein System in die vorhandene Infrastruktur integrieren, wenn man das Ausgangssignal des Vorverstärkers in den analogen Eingang der DSP-Weiche einspeist. Dann bekommt die DSP-Weiche aber bei geringen Lautstärken nur ein geringes Eingangssignal, so dass die A/D- und D/A-Wandler nicht im optimalen Dynamikbereich arbeiten können. Man kann das Problem etwas "entschärfen", in dem man die nachfolgenden Endstufen relativ unempfindlich einstellt und als Ausgleich mit höherem Pegel in die DSP-Weiche geht, aber das prinzipielle Problem bleibt bestehen.

Besser wäre es immer mit maximalem analogem Pegel oder sogar direkt digital in die DSP-Weiche zu gehen. Wenn man digital in die DSP-Weiche geht entfallen prinzipiell eine D/A-Wandlung (z.B. im CD-Player) und eine A/D-Wandlung (im Eingang der DSP-Weiche). Das erkauft man sich allerdings durch eine Abtastraten-Konvertierung, die auch nicht so ganz ohne ist (s. Performance of audio resampling software), da die Quelle in der Regel eine Abtastrate von 44100 Hz hat (CD-Qualität) und die DSP-Weichen in der Regel intern mit 48000 oder 960000 Hz Abtastrate arbeiten. Leider gibt es keine eindeutige Lösung für die Abtastratenwandlung, da das Frequenzverhältnis von 48000/44100 nicht durch einen handhabbaren ganzzahligen Bruch ausgedrückt werden kann - hier wird das erste Mal "gesoundet", obwohl man "scheinbar unbeeinflusst" auf der digitalen Ebene bleibt.

Sofern man analog oder digital mit vollem Pegel in die DSP-Weiche geht benötigt man entweder einen AV-Receiver (= Mehrkanalverstärker mit fernbedienbarer Lautstärkeregelung) oder - bei höheren Leistungs- und Qualitätsanforderungen - einen Lautstärkeregler mit mehreren Stereoendstufen. Der Lautstärkeregler muss "dummerweise" einen sehr guten Gleichlauf aller Kanäle haben, denn ansonsten verschiebt sich nicht nur (wie sonst üblich) die Balance etwas nach links oder rechts sondern die gesamte Klangbalance kann durcheinander kommen. Analoge Mehrkanalpotis weisen kaum den erforderlichen Gleichlauf von +/- 0.2 dB auf, und wenn doch sind sie recht teuer.

Daher kommen fast ausschließlich "digitale" Lautstärkeregelung z.B. auf Basis des PGA-2311/2310 o.ä. in Frage, z.B. dieser hier (ohne PGA-2311). Der PGA-2311 ist aber gar nicht mehr so einfach zu kriegen, ich habe ihn nur noch bei DigiKeys gefunden.

Wer mit dem Lötkolben nicht so auf Du und Du ist kann sich auch Fertiggeräte zulegen, muss aber etwas tiefer in die Tasche greifen (z.B. SPL Volume Control 8 (ca. 450 €) oder MVC Volume Control (z.Zt. 399 $). Günstiger geht es nur mit der TEUFEL ControlStation 2 für schlappe 79 € - kann das was sein? Die Bedienungsanleitung verspricht einen vollwertigen, 6-kanaligen Lautstärkeregler, wenn man das Signal in Aux1 einspeist.

Netterweise hat uns einer unserer Abonnenten ein solches Gerät leihweise zur Verfügung gestellt. Die Lautstärkeeinstellung erfolgt in 1-dB-Schritten von 0 bis 60. Zunächst haben wir mal bestimmt, bei welcher Einstellung das Signal etwa 1:1 durchgeschleift wird. Dies war in der Stellung 51 der Fall, da wurde der Pegel bei 1 kHz lediglich um 0.15 dB verstärkt.

Als nächstes interessierte natürlich der Frequenzgang. Die Messung wurde am Kanal Front L mit Volume 50 durchgeführt:


-> nur 0.5 dB Abfall bei 15 bzw. 25k Hz (1.5 dB Abfall bei 10 bzw. 45 kHz)

Wenn man das Ausgangssignal am Kanal Front R misst erhält man das Übersprechen (bei den anderen Kanälen sah es sehr ähnlich aus):


-> ca. 57 dB Geräuschabstand bei 1 kHz bzw. 47 dB bei 7 kHz - das ist nicht gerade üppig

Eine weitere Kenngröße ist der Klirrfaktor. Es wurde ein 1.266 Vrms lauter Gleitsinus eingespeist und in Stellung 51 des Volumenreglers die Antwort gemessen:


-> man erkennt einen Hauch von K2 und K3

In der "üblichen" Darstellung sieht das so aus:


-> ein Klirrfaktor < 0.03% ist unkritisch

Parallel zu der üblichen Klirrfaktormessung wurde eine Messung mit STEPS gemacht. Dort sieht das Ergebnis weitgehend identisch aus (man beachte den erweiterten Frequenzbereich und die Verschiebung der Y-Achse):


-> weitgehend identischer Ergebnisse > 30 Hz

Was aber am meisten interessiert war natürlich die Kanalgleichheit. Hier wurde immer dasselbe Eingangssignal (1000 Hz, 1.266 V) auf die verschiedenen Eingänge gegeben und der Ausgangspegel in Abhängigkeit des Lautstärkereglers von 20 bis 60 dB in 5 dB-Schritten mit einem Multimeter der 150 €-Klasse (4000 Counts, Auflösung 0.1 mV) gemessen:


-> Pegellinearität typisch +/- 0.1 dB von 30 bis 55 dB
-> die relative Abweichung zwischen den Kanälen (Gleichlauf) ist besser als 0.05 dB von 30 und 55 dB
    (bei kleineren Pegeln war die Messgenauigkeit bzw. die Auflösung unseres Multimeters der limitierende Faktor)
-> Rear L, Rear R und Center ca. 0.25 dB lauter

Oberhalb von 2.2 Vrms (entspricht beim Anregungssignal von 1.266 Vrms einer Lautstärke von 56) gerät das Ausgangssignal in die Begrenzung. Dies entspricht auch in etwa der maximalen Eingangsspannung. Bei Betrieb mit einem "professionellen" Gerät wie dem BEHRINGER UltraDrive Pro DCX2496 oder ALTO MaxiDrive 3.4 mit Ausgangsspannungen bis 7.75 Vrms (= + 20 dBu) muss also ggf. der Pegel abgeschwächt werden. Der Spannungsbereich ist der sogenannten Consumer-Elektronik angepasst.



Aufbau:

Hier ein paar Photos vom Innenleben:

Herzstück ist der R2S15902FP (6-Kanal Lautstärkeregler mit 4-fach Eingangswahl):

Im Ein- und Ausgangsbereich sitzen als Pufferverstärker insgesamt 10 Stück 2-fach OPs 1N4558:

Dann wäre da noch ein 2-fach OP TS922 mit hohem Ausgangsstrom

und ein Spannungsregler LP2960IM-5.0

Ansonsten fallen jede Menge Kondensatoren auf um Gleichspannungsanteile abzublocken.


Hörtest:

Messtechnisch hat sich die ControlStation 2 ja ganz gut geschlagen (bis auf das Übersprechen von "nur" 47 dB, wobei die "gute alte Schallplatte" nur 25 dB hatte). Aber wie hörte sie sich an? Nach Berichten einiger User soll sie besonders um die Stellung 30 herum stark rauschen. Dazu haben wir die ControlStation 2 zwischen unseren CD-Player (XTZ CD-100) und den voll aufgedrehten Vollverstärker (XTZ A-100 DIII, Volume 42 -> ca. 200-fache Spannungsverstärkung) eingeschleift und die Lautstärkeregelung nur noch mit der ControlStation 2 durchgeführt. Normale Abhörlautstärke (sonst Volume = 12 am Vollverstärker) ergab sich dann mit der Stellung 20 an der ControlStation 2, bei Stellung 50 an der ControlStation 2 und 100% Aussteuerung der CD würde sich theoretisch eine Ausgangsspannung am Vollverstärker von 220 Vpeak ergeben - was natürlich völlig unrealistisch ist (der XTZ Class A100D3 kann "nur" ca. 55 Vpeak kurzzeitig produzieren.
Mit der DreiZwo (Spannungswirkungsgrad ca. 85 dB/2.83V/m) war das Rauschen in 5 cm Abstand vom Hochtöner deutlich hörbar, am Hörplatz nur noch ganz leise zu vernehmen. Bei einer wirkungsgradstarken Box wie der LittleWatt (Spannungswirkungsgrad ca. 95 dB/2.83V/m) war das Rauschen am Hörplatz allerdings sehr störend. Wenn man allerdings die Verstärkung des Vollverstärkers auf Volume 30 zurücknimmt (ca. 50-fache Spannungsverstärkung) ist selbst mit der LittleWatt am Hörplatz ein Rauschen nur noch zu erahnen. Diese Stellung ist auch viel realistischer, da dann die maximal mögliche Ausgangsspannung des Vollverstärkers in Stellung 50 der ControlStation 2 immer noch überschritten wird. Eine höhere Verstärkung erhöht also nur das Rauschen ohne die maximale Lautstärke zu erhöhen - was soll das dann?



Fazit:

Die TEUFEL ControlStation 2 ist eine preiswerte Lösung um 6 Kanäle mit ausreichender Genauigkeit per Fernbedienung im Pegel abzusenken.

Die maximale Eingangsspannung beträgt ca. 2.2 Vrms, die maximale Ausgangsspannung ebenfalls ca. 2.2 Vrms. Eine 1:1-Verstärkung ergibt sich etwa bei der Lautstärke 51.

3 der 6 Kanäle sind ca. 0.25 dB lauter als die anderen - das liegt im Bereich der Fertigungstoleranz der Chassis und kann im Übrigen mit der DSP-Weiche kompensiert werden. Der Gleichlauf der Kanäle (= relative Abweichung zwischen den Kanälen) ist sehr gut und liegt zwischen Stellung 30 und 55 < 0.05 dB (darunter war die Messgenauigkeit bzw. die Auflösung unseres Multimeters der limitierende Faktor).

Wenn man dafür sorgt, dass das vorgeschaltete Gerät die maximale Eingangsspannung nicht überschreitet (sondern günstigstenfalls voll ausnutzt) und der nachfolgende Verstärker keine unsinnig hohe Spannungsverstärkung hat ist das Rauschen am Hörplatz selbst mit wirkungsgradstarken Lautsprechern (Spannungswirkungsgrad ca. 95 dB/2.83V/m) am Hörplatz nicht wahrnehmbar.

Die Bedienung des Gerätes macht Spaß, die Scheckkartengröße Fernbedienung will aber deutlich gedrückt werden. Beim Ein- und Ausblenden sind keinerlei Störgeräusche zu vernehmen. Aktivierer - was willst Du mehr?

Kommentare  

# albert 2013-02-09 17:36
Hallo,- reicht der Controller als reiner Lautstärkeregle r für meine Phonovorstufe die direkt in meine Aktivlaustsprec her (Nahfeld) geht?
Oder ist es, bei Topphono und guten Monitoren das Nadelöhr, sprich der limitierende Faktor? Ich meine unabhängig vom Preis? Danke. Gruß, Albert
# Thomas Albers 2012-12-31 00:13
Hallo,

wie kann ich die Control Station an meinen Fernseher anschließen?

Es ist ein Sony Fernseher mit eingebautem Receiver.

Welches Kabel muss ich mir dafür kaufen?

Welche Kabel brauch ich um diese an meinen Pc anzuschließen?

Vielen Dank
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