Stereo auf 5.1 upmix

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Uling
Neuling
#1 erstellt: 02. Jun 2006, 11:24
Hallo,

ich möchte eine Schaltung bauen, die mir ein Stero-Eingangssignal auf 5.1-Ausgänge verteilt.
L/R auf jeweils Front- und Rear-L/R aufteilen ist klar.
Center und Sub sollen dann jeweils ein Mono Signal bekommen.
Hintergrund: Ich habe ein Teufel Concept E Magnum als aktiven 5.1 Verstärker und möchte mit einem Umschalter neben einem 5.1 DVD auch einen CD-Player etc. anschliessen. Das CEM hat zwar eine eingebaute Upmix-Schaltung, allerdings wird diese über mechanische Kontakte in den Cinchbuchen geschaltet, was recht unpraktikabel ist.

Fündig bin ich hier schon geworden:
Stereo->Mono

http://www.hifi-foru...ad=6436&postID=20#20

Subwoofer-Filter

http://www.hifi-foru...ad=3130&postID=25#25

danke richi44

Frage nun:
kann ich die Schaltungen/Werte so übernehmen wenn ich +/-9V oder (besser?) +/-15V habe ?
reicht das Sinal am Ausgang noch aus wenn ich den Eingang mit z.B. den 4066 analog Schaltern einfach aufteile?
was ist sonst noch zu beachten ?

Die Auswahl der Stereoquellen mache ich mit einem LC7818 von Sanyo. Die Schaltung habe aus dem Schaltplan meines alten Stereo-Amps genommen. (sehr simple Schaltung mit Tastern zur Auswahl und LED Anzeige.)
Der 4066 wird dort auch verwendet, sollte sich also nicht zu negativ auf die Signale auswirken.

Gruß
Ulf
richi44
Hat sich gelöscht
#2 erstellt: 02. Jun 2006, 13:54
Das, was da raus kommt, hat natürlich mit 5.1 nur soweit etwas zu tun, dass Du letztlich alle Lautsprecher ansteuerst. Irgendwelchen Surroundcharakter hat die Wiedergabe nicht.
Eine Decodierung wäre prinzipiell machbar (wenn auch nicht ganz dolby-prologic.konform). Hier ist ja das Surroundsignal in die zwei Stereokanäle eingebettet.
Ich will mal versuchen, das zu erklären:
Generell muss der Bass Mono sein. Das ist er eigentlich schon seit der Stereoschallplatte, weil man da im Bass die Kanaltrennung stark eingeschränkt hat. Also könnte man eine Monobildung verwenden und am Ausgang über das Subwooferfilter den Sub anschliessen.
Die beiden Kanäle Links und Rechts werden einfach direkt angeschlossen und übertragen alles, was da so los ist.

Das Centersignal und das Rücksignal (ist bei Prologic in beiden Kanälen identisch) müssen zuerst "herausgekitzelt" werden. Dazu mal die folgende Skizze.



Sie zeigt das Prinzip, wie die Aufteilung etwa funktioniert. Wir haben die beiden Eingangsverstärker für L und R. Die Ausgangssignale gelangen einmal an den oberen Summierer, der also aus L und R ein Monosignal M bildet. An seinem Ausgang wird dieses (über ein nicht eingezeichnetes Filter) als Subsignal verwendet.
Ausserdem wird es an einen Regelverstärker geführt, der das Centersignal bildet.
Von den Eingangsverstärkern wird das Signal L und R aber auch an eine Differenzschaltung geliefert, die daraus das S (Seiten-)Signal erstellt. Dieses wird später als Effekt- oder Rücksignal verwendet. Dazu wird es wieder einem Regelverstärker VCA zugeführt und als Eff. den Lautsprechern zugeleitet.

Das ganz entscheidende ist die Steuerung der VCA. Diese dürfen nämlich nur unter bestimmten Bedinungen den Ton aufregeln. Dazu muss man wissen, dass der Effektkanal eigentlich ein Differenzsignal L minus R ist, so wie wir es hier an der Diffstufe abgenommen haben.
Und man muss wissen, dass bei normalem Stereo das Diff-Signal nie grösser werden kann als das Monosignal. Die gleiche Grösse ist dann gegeben, wenn nur ein Kanal, also L oder R angesteuert wird. Haben wir etwas, das halb links, mittig oder halb rechts angeordnet ist, so ist die Summe L+R immer grösser als die Differenz L-R. Nur die Effektsignale sind so gegenphasig aufgezeichnet, dass das Diff-Signal S grösser wird als das Summensignal M.

Das ganze wird nun wie folgt ausgenützt: Wenn ein reines Mono- oder Centersignal anliegt, ist M maximal, S minimal. Wenn wir also S gleichrichten und daraus eine Steuerspannung gewinnen und diese mit einer festen Spannung vergleichen (das geschieht im Schema ganz oben), so wird der VCA aufgesteuert, wenn die Steuerspannung aus S möglichst klein ist. Und das haben wir gesehen, dass dies bei einem Monosignal, also auch einem Centersignal der Fall ist.

Etwas komplizierter wird es bei dem Effektkanal. Da es selten nur ein Effektsignal als reines S gibt, müssen wir das gleichgerichtete S und das gleichgerichtete M vergleichen. Das geschieht im Schema ganz unten. Das S-Signal geht am unteren Vergleicher aufs Plus und steuert demnach den VCA auf, solange das M-Signal am Minus-Eingang den VCA nicht zusteuert. Sobald also S grösser ist als M, wird der Effektkanal geöffnet.

Im richtigen Decoder wird zusätzlich die Lautstärke der einzelnen Lautsprecher angepasst, der unterschiedliche Abstand mit Verzögerungen ausgeglichen, die Dynamik des Effektkanals erhöht und der Frequenzgang angepasst. Dies ist hier natürlich nicht eingezeichnet und lässt sich mit einer "handgeschnitzten" Schaltung auch kaum so verwirklichen. Aber es wäre schon mal möglich, etwas surroundähnliches aus dem Stereosignal zu egwinnen, zumal verschiedene Aufnahmen in Dolby Prologic existieren, ohne dass der Zuhörer das merkt.
Uling
Neuling
#3 erstellt: 02. Jun 2006, 15:04
Hallo,

sehr schön und einleuchtend beschrieben, vielen Dank !
allerdings hatte ich mir das garnicht so kompliziert vorgestellt/ausgedacht.
Ich brauche am Ausgang auch nicht unbedingt Surroundeffekt wenn ich CD oder Radio höre. Wie du am Anfang sagtest möchte ich das Stereo Signal einfach auf alle Lautsprecher verteilen.
Laut Teufel wird das im Subwoofer ja auch nur so gemacht, wenn nur an den Front Eingängen etwas gesteckt ist.
R/L wird auf Front und Rear R/L ausgegeben und am Center und Subwoofer dann ein Monosignal aus R/L.
Mehr brauche ich eigentlich auch nicht.
Allerdings hört sich das mit Dolby Prologic recht interessant an, ist mir aber im Moment noch etwas zu aufwändig ...

ok, hab mal meinen bisherigen Plan eingestellt:
http://uling.blutgemetzel.de/img/LC7818-Umschalter-1.png

mir fehlen eigentlich bloß die genauen Werte für den Stereo-Mono Wandler und den Subwoofer-Filter für +/-9V oder höher.
welche Spannung ist denn am besten ?

evtl. möchte ich auch gleich das Videosignal DVD/TV mit umschalten. Dafür habe ich mir den TEA2014 ausgeguckt...


Gruß
Ulf
richi44
Hat sich gelöscht
#4 erstellt: 03. Jun 2006, 06:27
Ich wollte eigentlich nur Dir und allen anderen Lesern erklären, wie man das Surroundsihnal rauskitzeln könnte. Daher ist es ja auch nur ein Prinzip und keine pfannenfertige Schaltung.
Deine Schaltung kann ich mir in etwa vorstellen. Einzig ein Fehler ist Dir unterlaufen:
Du hast bei jedem Ein- und Ausgang einen Widerstand in Serie und einen Kondensator gegen Masse. Das ist egnau verkehrt. Damit die Amalogschalter arbeiten können, muss der Audiozweig Massebezug haben. Also muss jedes NF-Signal mit einem Widerstand gegen Masse geführt werden. Diese Widerstände sollten so 22 bis 47k sein. Und dann gehören die Kondensatoren in Reihe, damit keine Gleichspannungen von extern (irgendwelche Lecks in Elkos oder so) das System stören. Die Kondensatoren beeinflussen natürlich die untere Grenzfrequenz, also musst Du si so wählen, dass diese Grenzfrequenz möglichst tief bleibt. Und dazu musst Du nicht nur die 22 oder 47k berücksichtigen, sondern auch 10k vom Endverbraucher.
Wenn ich also mal durchrechne, so isind auf dem linken TV-Eingang (und entsprechend allen anderen) folgende Widerstände massgeben, da parallel geschaltet:
R18, R28, R30 und R32 sowie R41 von der Monobildung und die 10k des Verstärkers und 22k des Aufnahmegerätes.
Wenn wir also überall 47k einsetzen (R38, 41 und 42 im Monoteil ebenfalls auf 47k vergrössern!) haben wir 5x47k parallel plus 22k Rec plus 10k Verst. In ergibt rund 3,76k mit dem jede Quelle belastet wird. Also müsste man die Eingangskondensatoren auf diesen Wert beechnen. Nur haben wir am Ausgang und auch zwischen drin weitere Kondensatoren, sodass man alle auf eine Grenzfrequenze von höchstens 5Hz ausrechnen darf, um in der Summe bei 20Hz noch keinen zu grossen Abfall zu bekommen.
Und weiter ist zu beachten, dass einmal die niederohmige Last für viele Quellgeräte nicht geeignet ist (siehe Betriebsanleitungen) und auch die Analogschalter zeigen bei so grossen Strombelastungen schlechte Werte. Oft beginnen sie zu klirren. Es wäre also sinnvoller, nach dem Quellen-Umschalter erst mal einen Bufferverstärker einzusetzen, um die Sache abzutrennen und die Belastung niedrig zu halten. Dazu würde ich TL072 oder ähnliches einsetzen, weil Du da mit Eingangswoderständen von 470k arbeiten kannst. Out und Invers verbinden, dann hast Du keine unnötige Verstärkung.
Und auch am Ausgang jeweils mit so einem Ding abtrennen.

Bin übrigens die nächsten 2 Wochen im Urlaub, daher muss Dir halt jemand anders weiterhelfen oder Du musst noch etwas Geduld haben. Bei Bedarf eine PM, dann gehst Du sicher nicht vergessen.
Uling
Neuling
#5 erstellt: 03. Jun 2006, 08:57
Danke für die Tips !

Die R und C an den Eingangsbuchsen habe ich so aus dem Original-Schaltplan übernommen. 220p und 470 Ohm an den Eingängen und 220pF und 1kOhm an den Ausgängen (nur Rec.Out).
Der Ausgang vom LC7818 geht dann einmal auf einen 4066 und halt zum Vorverstärker.
Werde wohl erstmal den Umschalter zusammenbauen und sehen wie die Signale dann aussehen.
Mal wieder das alte Oszi aus dem Keller holen, lang ist's her

ich wünsch Dir nen schönen Urlaub,
ich werd mich dann nochmal melden ...

Gruß
Uling
zucker
Inventar
#6 erstellt: 03. Jun 2006, 10:40
Hallo,

da die OPV sicher mit 2 x 15V arbeiten, die Ue~ sowieso eben eine ~ ist, benötigt der 4066 (4016) eine positive und eine negative Spannung. Beide Spannungen dürfen nur 15V max Differenz haben, so das an PIN 7 -7.5V und an Pin 14 +7.5V müssen. Du wirst also 2 komplette Versorgungsspannungen benötige oder die der OPV auch auf +/- 7.5V begrenzen müssen.
Ansonsten ist der 4066 ein feines Teil, mit dem man viel anstellen kann.
Genau
Stammgast
#7 erstellt: 05. Jun 2006, 23:45
Hallo
Ich hätte da noch eine andere (naja, ist natürlich ähnlich) Idee für die hinteren Lautsprecher: Quasiquadrophonie.
Hier http://www.selfmadehifi.de/schalt.htm gibts dazu mehrere Schaltungen, passiv, einfach aktiv mit Transistoren und etwas aufwändiger mit Operationsverstärkern.
Uling
Neuling
#8 erstellt: 06. Jun 2006, 11:33
na toll, jetzt habt ihr es endlich geschafft mich zu überreden die Rear-Mischung auch noch mit einzubauen...
Danke für den Link, werde dann mal weiter an meinem Plan werkeln.

Gruß
Uling
Der_Papst
Stammgast
#9 erstellt: 23. Jan 2011, 20:00
Wie viele Audio-CDs sind denn überhaupt in Dolby aufgenommen? Und bleibt das auch erhalten wenn man es in ein verlustbehaftetes Format (mp3, vorbis) konvertiert?

Ich wüsste nämlich nicht dass irgend ein Abspielprogramm sowas macht (wobei das in Software ja gar kein Problem ist)

Ich wollte das upmix eigentlich nur als Verteilung machen:

Beide Kanäle gehen durch eine aktivweiche, dann habe ich 2x Breitband (80Hz - 22KHz) und 2x Bass (10-80Hz)

Breitband L,R gehen auf Front L,R und auf Rear L,R

Aber welche Monosignale bekommen Sub und Center?
Center = Breitband L + R?
Sub = Bass L + R?


[Beitrag von Der_Papst am 23. Jan 2011, 21:46 bearbeitet]
paga58
Inventar
#10 erstellt: 23. Jan 2011, 21:39
Wenns für Musik sein soll (geht bei deinem Vorhaben auch mit 2x2 Boxen + Center + Sub):

http://www.hifi-forum.de/viewthread-33-13972.html

Grundeinstellung ist so, dass bei Einspeisung L=R der Center 6dB lauter als die anderen vier Lautsprecher sind.

Halbwegs brauchbare Schaltung:

http://s10.directupload.net/file/d/2358/lst9y2us_jpg.htm

Bei gleichen Verstärkern und Boxen mit gleichem Wirkungsgrad Poti so drehen, dass der Center die doppelte Spannung wie L und R ausgibt, wenn ein für L und R gleiches Signal (zB 400Hz) gespeist wird. Das Poti verführt zum Spielen (und erzeugt dann diverse, aber nicht ganz gewünschte Effekte), deshalb die gemessene Stellung markieren.

Gruß

Achim
Kay*
Inventar
#11 erstellt: 23. Jan 2011, 23:20
off topic?

wer eine dolby-prologic-ähnliche Schaltung sucht, möge sich bitte mal das Datenblatt zum UPC1892 (NEC) ansehen.
Die Verzögerung der Surround-Signale kann man mit dem
pt2399 erledigen
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