Ausgangspegel von aktiver DI-Box absenken?

[suckspeed]

In einem anderen Thread hatte ich heute schon nach einer pegelfesten DI-Box gefragt, da mein Mic-Preamp in dem Audio-Interface (Steinberg UR44) mit einem heißen passiven Gitarren-Pickup clippt. Meine Annahme ist aktuell, dass die DI-Box mit dem Signal klar kommen könnte, aber der Ausgang ist dann für den Preamp zu laut.

Da die DI-Box mit Phantomspannung versorgt wird, hielt ich das Absenken mit einem H-Pad oder so für problematisch, denn mit der Absenkung des Signalpegels senke ich ja auch die Phantomspannung ab.
Nun habe ich aber gesehen, dass die BSS AR-133 mit Phantomspannungen zwischen 20V und 48V klar kommen soll. Eine Absenkung um 6 dB sollte also nicht gleich dazu führen, dass die Stromversorgung für die DI-Box zu gering würde, wenn ich das richtig verstehe. Aber es dürfte dazu führen, dass der Headroom der DI-Box leidet und die dann schon intern clippt. Ich hätte also nichts gewonnen.

Kann mir jemand einen Tipp geben, wie ich das Problem/Rätsel lösen kann?

 

[pauly]

normalerweise (keine Ahnung was du für eine aktive DI box hast) haben aktive DI-Boxen PAD Schalter mit denen man den Ausgangspegel um 20, 30, 40 (je nach Hersteller) absenken kann. Das ist aber der Speisespannung egal.

 

[suckspeed]

Ja, Pads habe ich, aber das ist den passiven Pickups meiner Gitarren und meines Basses nicht egal. Für die sind 47 kOhm nicht wirklich optimal (und diese Eingangsimpedanz erhalte ich bei Aktivieren des Pads bei der LDI-02), weshalb die Pads hier nicht die Lösung sein können - leider...

 

[elkulk]

Hi,
die symmetrischen Klinkeneingänge des UR44 (Eingänge 3, 4) vertragen lt. Anleitung +12 dBu, sind also auf wesentlich höhere Pegel ausgelegt als die XLR-Eingänge (- 8 dBu).
Du könntest die DI-Box also mit einem XLR- auf symmetrische Klinke - Kabel ans UR44 anschließen, in der Hoffnung, dass der symmetrische Klinke-Lineeingang nicht übersteuert wird.
Problem ist aber, dass am symmetrischen Klinkeneingang keine Phantompower für die DI-Box anliegt, die Du dann per 9V-Batterie versorgen müsstest ...

Gruß Ulrich

 

[suckspeed]

Also gut, ein Zwischenergebnis: wenn ich die DI-Box an einen symmetrischen Line-Level-Input anschließe, dann clippt es nicht. Allerhöchstens so wenig bei extrem lauten Stellen, was man aber im Ergebnis auch absolut nicht hört (im Zerrkanal). Diese extremen Pegelspitzen bekomme ich in der Regel beim Palm-Muting und da ist auch das Geräusch von Pick im DI-Signal so zu hören, dass man nicht mit Sicherheit sagen kann, ob es wirklich clippt.
Ok, also Line-In geht. Ich muss dann den Gain von dem Input noch auf 50% hochziehen am UR44, damit der Pegel hoch genug ist. Das geht aber und auch das Rauschen beim Reampen ist dann nicht lauter als über den Mic-Input (mit leichtem Clipping).

Nun wäre das also geklärt: die DI-Box (LDI-02) scheint selbst nicht zu clippen. Wäre denn die Lösung tatsächlich, mit solchen "heißen" Pickups über den Line-In statt Mic-In zu gehen? Batterie ist natürlich etwas doof, aber wenn sonst nichts dagegen spräche, dann könnte ich damit notfalls leben. Mit dem Bass clippt auch nichts und da kann ich einfach Phantom-Spannung benutzen.

Oder gibt es nun doch noch eine Lösungsoption mit Dämpfung des Signals über ein Widerstands-Netzwerk zwischen DI-Box und UR-44? Also eine Lösung, bei der ich Phantom-Spannung benutzen könnte. Andernfalls - wenn ich eh mit Batterie arbeiten müsste - könnte ich mir notfalls ja auch ein XLR-Kabel mit Abschwächung basteln, das ich dann auch ohne Phantom-Spannung benutze.
Wenn nur dieses Batteriefach bei der DI-Box nicht so ätzend wäre...

 

[elkulk]

Hi,

was spricht für Dich gegen die Nutzung des Line-in und für ein XLR-Kabel mit Dämpfungsglied?

Statt die Batterie ins Fach friemeln zu müssen könntest Du auch evtl einen Batterieclip oder gar einen Netzteilanschluss aus dem Fach raus nach außen legen, wenn das Dir nicht zu unsicher ist.

Gruß Ulrich

 

[suckspeed]

Hi Ulrich,

ein guter Punkt. Es ist natürlich die einfachste Lösung, es ohne Spezial-Dämpfungskabel nun immer so zu machen über den Line-In, aber das ist nicht ganz so ideal: das DI-Signal ist damit ca. -20 dB leiser, also viel stärker bedämpft als notwendig, weshalb ich es dann entweder per Gain am Mic-Preamp oder in Software vor dem Reampen wieder entsprechend verstärken muss, um am Gitarren-Preamp einen vergleichbaren Pegel zu haben. Das Rauschverhalten ist dadurch im Resultat deutlich schlechter.
Mit einem speziellen XLR-Kabel könnte ich die Dämpfung auf z. B. 6 dB begrenzen und erhielte ein besseres Signal. Vielleicht reicht auch die Bedämpfung mit 3 dB oder irgend etwas dazwischen.

Ich hatte mir auch so ein Produkt angeschaut:

JTS MA-123​

​

...aber da dort die Minimaldämpfung 10 dB ist, wären die auch nicht ideal - und der DIY-Aufwand ist ja eher lächerlich. Ich könnte mir einfach ein kleines Alu-Gehäuse nehmen, XLR-Ein- und Ausgänge reinbauen, dann mittels Schalter verschiedene Dämpfungsstufen vorsehen oder so (-3 dB, -4,5 dB, -6 dB).

Eine Idee bzgl. der Stromzufuhr war auch schon, in den kleinen Alu-Deckel einfach eine Hohlsteckerbuchse einzubauen. Dann kann ich leicht von außen ein Netzteil oder mit Adapterkabel einen Batterieclip anschließen. Ich werde die DI-Box eh nicht auf der Bühne verwenden, wo eine eingesetzte Batterie sinnvoll wäre fürs Handling. Zu Hause ist das dann so vielleicht die beste und komfortabelste Lösung. Da findet sich schon was Passendes.

Danke für das bisherige Feedback. Hast du dir schon mal so ein Dämpfungskabel gebastelt? Ich habe dazu die folgenden Ressourcen gefunden:

• Gearspace.com - DIY Shure A15AS In Line Pad clone --> eine Diskussion um passende Werte und geeignete Schaltung
• uneeda-audio.com - All about Pads --> eine Übersicht über geeignete Widerstandsnetzwerke (wird auf der obigen Seite auch referenziert)

Wäre mal interessant zu wissen, welche Schaltung und Dimensionierung hier schon jemand selbst verwendet hat für ähnliche Problemstellungen...

Ich habe noch ein wenig weiter gesucht und bin mit der Seite zu der Erkenntnis gekommen, dass ich für eine schaltbare Dämpfung eher eine "Bridged T-Pad"-Schaltung nehmen sollte:

https://www.electronics-tutorials.ws/attenuators/bridged-t-attenuator.html

Da steht dann u. a.:

The two series resistors, R1 are chosen to equal the source/load line impedance. One major advantage of the bridged-T attenuator over its T-pad cousin, is that the bridged-T pad has a tendency to match itself to the transmissions lines characteristic impedance.

In einer Tabelle weiter unten auf der Seite gibt es Beispielwerte für Widerstände zu bestimmten Dämpfungen, die sich auf eine "Line Impedance" von entweder 8 Ohm, 50 Ohm oder 75 Ohm beziehen. In meinem Beispiel mit der DI-Box ("Output: will drive lines from 600 ohm upwards") sollte das doch wohl eher 600 Ohm sein, richtig? D. h. R1 in der dort gezeigten Schaltung wäre jeweils 600 Ohm (oder in der balanced Ausführung "oben" und "unten" je 300 Ohm). Die restlichen Werte müsste ich mir dann noch ausrechnen.

Weiterhin:

One of the main disadvantage of this type of circuit is that due to the bridging resistor, this type of attenuator circuit can not be used for the matching of unequal impedances.

Hm, naja... Die Quelle (DI-Box) liefert ein Signal mit Impedanz 600 Ohm und das Ziel (Mic-Input des Audio-Interfaces) hat eine entsprechend höhere Eingangsimpedanz. Eine Angabe dazu finde ich leider nicht zum UR44. Wäre es hierbei ok, wenn Ein- und Ausgangsimpedanz des Dämpfungsglieds gleich wären (600 Ohm)?

 

[chris_kah]

Du hast es in der Literatur mit Leitungsanpassung zu tun (vor allem bei Hochfrequenz) und mit einem durchweg gelichen Impedanzniveau (vorweigend, um Reflexionen zu vermeiden)

Dein Aufbau ist aber weder 50 Ohm noch 600 Ohm (war mal in der Studiotechnik üblich) sondern einen kleinen Quellwiderstand (um die 200 Ohm) der auf einen deutlich höheren Abschlusswiderstand trifft (2.5 .. 10 kOhm)

Dann muss man das Dämpfungsglied entsprechend dimensionieren. Das kann man da mit der Spannungsteilerformel.

Wenn du eines mit 600 Ohm Ein- und Ausgangsimpedanz verwendest, ist die Dämpfung entsperchend geringer - oder du schaltest z.B. 680 Ohm .. 1 kOhm parallel zum Eingang.

 

[suckspeed]

Hi Chris, danke für deine Antwort. Ja, da hast du Recht. Ich konnte glücklicherweise noch eine Webseite finden, auf der technische Angaben zu meinem Audio-Interface aufgeführt werden. Die Eingangs-Impedanz der Mic-Preamps liegt demnach bei 4 kOhm. Die technischen Daten der DI-Box sagen, dass sie 600 Ohm oder höher treiben kann.

Ich hatte gestern dann nochmal auf der Seite "All About Pads" weiter gelesen und bin zu dem Schluss gekommen, dass das eine dort aufgeführte Beispiel mit einem U-Pad völlig ausreichend sein sollte für meinen Anwendungsfall.

Wenn ich den Shunt-Widerstand mit 600 Ohm festlege, dann "sieht" der Mic-Preamp eine Impedanz, mit der er gut klar kommen sollte, oder? Ich könnte das ganze natürlich auch mit 400 Ohm oder 200 Ohm durchrechnen. Man sagt ja, dass zwischen Quellen-Impedanz und Eingangsimpedanz mindestens der Faktor 10 sein sollte. Bei 4 kOhm wären also 200-400 Ohm vielleicht besser.

Bei meiner ersten Rechnung mit 600 Ohm ergaben sich für die anderen beiden Widerstände je nach gewünschter Dämpfung zwischen 3 dB und 12 dB (will ich ja vermutlich schaltbar machen) Eingangsimpedanzen in das U-Pad zwischen ca. 850 und 2400 Ohm. Damit dürfte die DI-Box dann auch glücklich sein.

Meint ihr, dass das vom Ansatz her so passen würde? Die Varianten mit 200 Ohm und 400 Ohm rechne ich dann entsprechend heute Abend auch noch durch.

 

[exoslime]

Ich lese hier sehr interessiert mit, und mich würde es interessieren ob es auch eine Möglichkeit ist, das Signal schon vor der DI Box zb mit einem Volume Pedal abzusenken? oder treten hierbei andere "Probleme" auf (zb Veränderung der Klangcharakteristik der Pickups etc?) und sind deshalb weniger empfehlenswert?

 

[suckspeed]

Das wäre natürlich die einfachste Variante gewesen, die aber leider nicht ideal ist.
Mit Hilfe einer passiven Lautstärkenanpassung wäre aber immer verbunden, dass die passiven Pickups anders belastet werden und das Signal eben irgendwie anders klingt als ohne die DI-Aufnahme.
Man will ja die DI-Box (in diesem Fall auch mit Eingangsimpedanz von 1 MOhm) so in den Signalpfad hängen, dass es möglichst ohne Beeinflussung des Sounds passiert. Wenn ich nun ein Volume-Pedal vor die DI-Box hänge, dann reduziere ich auch die Lautstärke des Pickup-Signals und der Preamp zerrt z. B. weniger.

Man kann natürlich argumentieren, dass man einfach einen möglichst transparenten Buffer zwischenschaltet. Damit wäre die Beeinflussung der passiven Pickups kein Problem mehr. Aber warum sollte man eine weitere aktive Schaltung einsetzen, wenn das doch schon in der DI-Box umgesetzt wird? Jede weitere aktive Schaltung wird ein ganz klein wenig mehr Nebengeräusche ins Signal einbauen. Wenn man zum Ziel hat, das DI-Signal in einen hochverzerrten Amp zurück zu füttern, dann werden diese zusätzlichen Rauschanteile deutlich hörbar verstärkt und das will ich vermeiden.

Deshalb will ich den Signalpfad vor der DI-Box möglichst so lassen wie er ist. Am Ausgang den Pegel ein wenig abzusenken ist daher meine bevorzugte Variante. Mit einer geringen Absenkung könnte ich die Vorverstärkung des Mic-Preamps auf Minimum stehen lassen und hätte ein sehr gutes Signal. Wenn ich stattdessen den Ausgang der DI-Box statt an den Mic-Pre eher an den symmetrischen Line-In anschließe, dann kann ich beim UR44 netterweise trotzdem die Vorverstärkung regeln und auf 50% aufgedreht ist das Signal dann auch stark genug. Aber da habe ich dann eine eigentlich unnötige Vorverstärkung, die ich vermeiden will.

Ergibt das Sinn? und ist verständlich? Ich weiß, dass in meinem Kopf oft mehr abgeht, was ich nicht immer in Form von Worten niederschreibe. Falls also noch etwas unklar ist, bitte einfach nochmal nachfragen.

Beitrag automatisch zusammengefügt: 02.11.21

Noch als kleine Ergänzung zum Signalpfad: die Gitarre (oder Bass) geht an den Input der DI-Box, aus dem Through-Ausgang der DI-Box (liegt direkt parallel zum Input) geht es dann weiter an den Gitarren-Amp, dessen Sound ich ja auch gleich mit aufnehmen will. Die Eingangsimpedanzen der DI-Box und des Gitarren-Amps liegen dann also parallel an dem passiven Pickup an. Schwäche ich das Pickup-Signal vor der DI-Box ab, ist es auch am Gitarren-Amp abgeschwächt...

 

[exoslime]

Danke dir, ja, sehr verständlich erklärt

 

[suckspeed]

Habe gerade mal fix die anderen Shunt-Widerstandswerte in meine Excel-Tabelle eingefügt: 400 Ohm und 200 Ohm. Dabei geht allerdings der Eingangswiderstand ins Dämpfungsglied hinein schon bei 400 Ohm für den Shunt auf unter 600 Ohm, was die DI-Box nicht mag. Also bleibe ich wohl bei 600 Ohm und dann sollten beide Seiten zufrieden sein.

 

[suckspeed]

So, nachdem ich nun alles durchgerechnet und an einem Prototypen ausprobiert habe, ist das Werk fertig.
Gemäß der Anleitung für ein U-Pad von der Seite "All about Pads" (siehe oben) habe ich mir nun einen mehrstufigen Attenuator/Abschwächer für symmetrische Signale gebaut.

Wie ihr seht habe ich alles in ein recht kompaktes Pedalgehäuse gebaut: Kombibuchse (XLR/Stereo-Klinke) als Einfang, XLR als Ausgang.
Dimensioniert habe ich es mit einem 600 Ohm Shunt-Widerstand und dann schalte ich stufenweise die Serienwiderstände hinzu, um auf die gewünschte Dämpfung zu kommen.
Ein Drehschalter ist eine andere Option, aber ich hatte noch einen ganzen Beutel Kippschalter und finde die auch optisch schick.
Die Buchsen seitlich in das Gehäuse zu bekommen, war etwas pfriemelig, aber sie passen gerade so und das ist genug.
Die einzelnen Schalter überbrücken jeweils den Widerstand für die entsprechende Stufe oder eben nicht. Die Idee ist also, dass keine Dämpfung im Spiel ist (Bypass), wenn alle Schalter oben sind.
Dann schaltet man so viele Schalter wie gewünscht von links nach rechts hinzu, um zu der beschriebenen Dämpfung zu gelangen.
Mit dem ersten links kann man jederzeit zwischen aktuell eingestellter Dämpfung und Bypass wechseln.

Auf der oben verlinkten Seite kann man auch eine Excel-Tabelle herunterladen, mit deren Hilfe man seine gewünschten Dämpfungen und die benötigten Widerstande berechnen kann. Recht praktisch. So hatte ich dann auch in Excel meine Werte berechnet und dann noch angepasst, da man ja nicht jeden beliebigen Widerstandswert zur Hand hat. mit meinen Widerständen treffe ich die "runden" Dämpfungen mit max. 0,3 db Ungenauigkeit. Am Ende hängt das alles ja sowieso noch davon ab, was man anschließt. In Reaper konnte ich aber schon mal mit einem Rauschsignal als Test-Quelle nachmessen, dass die Dämpfung sehr gut passt.

Falls es jemanden interessiert, wie ich zu den Schritten komme (die Widerstände pro Stufe sind ja paarweise vorhanden auf beiden Signalleitungen und addieren sich letztlich für die Berechnung der Dämpfung):

-3 dB	2x 120 Ohm
-6 dB	2x 150 Ohm
-9 dB	2x 220 Ohm
-12 dB	2x 330 Ohm
-16 dB	2x.560 Ohm
-20 dB	2x 1000 Ohm

Auch mit Phantomspannung für die DI-Box gibt es keinerlei Probleme. Ich hatte die Spannung ohne und mit maximaler Dämpfung gemessen und das hat keinen Einfluss.

Problem gelöst. Und ein weiteres kleines (nicht ganz hässliches) Helferchen im Sortiment...