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VU Meter oder PPM ?




Was ist besser zur  Aussteuerung eines Tonbandgerätes geeignet ?

Ich muß ja nicht wiederholen, was bereits anderweitig geschrieben wurde.
Also zur Vorbereitung bitte hier lesen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Vu-Meter

Und ? fragen Sie, wie hängt das mit dem PPM Spitzenwertanzeiger zusammen?
Die trockene Antwort lautet - gar nicht. Es sind zwei Welten, die da gemessen und angezeigt werden.


Das VU Meter 
zeigt einen Mittelwert der Modulationsspannung über 300ms integriert an.
Der elektronische Aufwand ist minimal.
Da das Instrument eine mechanische Trägheit hat, können kurzzeitige Spitzen nicht angezeigt werden.
Die Integrationskonstante beträgt  300ms, also muß ein Impulston 1/3s lang sein, damit er auf 0dB angezeigt wird.
Das ist schon sehr lange. Das ist ein vernehmlicher "beep"

Das Vorlauf-Thema
Um eine Übersteuerung des Aufnahmemediums durch Spitzen zu reduzieren, wird die Anzeige des VU-Meters so justiert,  daß  0VU angezeigt wird bei ca. 6dB unter der Vollaussteuerung  z.B. des Magnetbandes.
6dB  bedeutet halbe "Vollaussteuerung" .
Definition der der Vollaussteuerung = 1% Verzerrungen - hauptsächlich K3 - also 2 Oberwelle (3. Harmonische)

Mit dieser Einstellung  bleiben bei "normaler" Modulation für die Spitzen (als Headroom - neudeutsch)  6dB.
Das funktioniert in den meisten Fällen.



Der Spitzenwert-Anzeiger nach alter Norm (vor-Digital Era *1)  hat eine Intergationskonstante von 10ms.
Ein relativ kurzer Impuls, dessen Tonhöhe man als Mensch gar nicht wahrnehmen kann, denn es ist nur ein
"Blip"  führt zu einer Anzeige am PPM von -1dB, der Zeiger wedelt also "an den Spitzen der Modulation" entlang.

Damit die Anzeige nicht zu einem nervenden Gewedel wird, ist die Rücklaufzeit lange ca.1,5s  für 20dB

Es muß ein elektronischer Aufwand betrieben werden.

Das, was in den meisten Kassettendecks eingebaut ist, ist eine zu hektische Anzeige mit PPM-Charakter - aber kein echtes PPM, dafür ist die Rücklaufzeit zu kurz.

*1) Moderne PPM haben wegen der digitalen Empfindlichkeit für Übersteuerungen eine Integrationszeit von 1ms
(1/1000s) und sind meistens als Bildschim realisiert.
Der Datenstrom wird direkt digital analysiert, ob gefährliche Spitzenwerte erkennbar sind .

Wofür braucht man das?
Das ist eminent wichtig, wenn man mit der Bandaufnahme auf einen Sender geht oder eine Plattenschneide-Maschine betreibt, und ganz unabdingbar bei der Überspielung auf Digital.

Und  weil eben Bänder beim Rundfunk ! oft auf die Sendeleitungen geschaltet wurden, ist / war es wichtig, den Spitzenpegel mit PPM zu überwachen, ebenso bei der Weiterverarbeitung zum Plattenschnitt.

Weder Sender oder die Plattenschneidemaschine - und am allerwenigsten die A/D Wandlung - verzeiht eine Übermodulation.


Wie werden PPM und VU - Meter  auf Pegel justiert?
Aber irgendwie müssen die VU Meter / PPM  ja geeicht werden?
Richtig - für die Verwendung bei analogen Tonbandgeräten kann man hilfsweise ein einfach aufgebautes VU Meter  verwenden, wenn die Anzeige mit einem Sinus Dauerton so geeicht wird, daß 0VU angezeigt wird, wenn das Band
zur Hälfte "Vollausgesteuert" ist.  Definition siehe  weiter oben.
D.h. einen 6 dB Vorlauf einstellen.

Und das PPM?
Eine Sinusspannung mit Nennpegel  also z.B. Rundfunk in Europa  mit 1,55V  =  +6dBu  soll 0dB am PPM anzeigen.
Das ist der maximale Spitzenwert, der auf der Leitung auftreten darf, denn manche fertig gemischten Bänder
werden zur Ansteuerung von Sendern über Postleitungen geschickt.
Und die Sender sind auf den Maximalpegel +6dBu kalibriert.
Ebenso bei der Verwendung der Masterbänder für Schallplattenschnitt.
Die Schneideanlage ist auf einen Maximalpegel einjustiert, grobe Überschreitung des Pegels führt zu Ausschuß.
Diese Vorgabe würde man bei der Aussteuerung mittels VU Meter gar nicht einhalten können, weil man die Spitzen nicht angezeigt erhält.


Resumee:
Ein Tonbandgerät kann man mit VU -Meter und PPM aussteuern, da hier eine Aussteuerung in die Sättigung zwar höhere Verzerrungen verursacht, diese aber wegen der Kürze der Übersteuerung - es handelt sich ja um Spitzen - in der Regel nicht hörbar werden.

Jetzt kommt auch noch die Entzerrungsnorm ins Spiel:
Es besteht aber die Gefahr, daß man bei NAB-Entzerrung durch die Anhebung in den Tiefen das Band dennoch übersteuert, und den berüchtigten rauhen "Kassettenklang" mit Intermodulation von Baß und Höhen (Spitzen) erzeugt.
Insofern ist die Aussteuerung mit PPM sicherer und klangtechnisch vorteilhafter.

Nebenbetrachtung
Wie kann ein PPM mit 10ms Integrationszeit mit einem Sinuston von 1kHz (Periodendauer 1ms) überhaupt justiert werden?
Das PPM hat
eine unterschiedliche Anstiegszeit - eben 10ms und eine Abklingzeit von 1,5s , und durch diese Asymmetrie wedelt die Anzeige am Spitzenwert der Signalamplituden entlang.

Bereits ein Impulspaket von 10 Schwingungen eines 1kHz-Tones im 1s Abstand - das ist kaum als Ton-Piep vernehmbar, eher als Blip-  führen zu -1dB Anzeige am PPM.
Das ist der Grund, weshalb man den Eindruck hat, das PPM  zeigt nicht die Lautstärke an.