DAW-Monitor-Controller Marke Eigenbau

[Wusel]

Ich hatte vor vielen Jahren bei meinem letzten Studio-Umbau einen DAW-Monitor-Controller so halb entwickelt. Es gieng dabei darum, das er sehr flach ist in der Bautiefe, da mein Tisch oben keine hohen Einbau-Tiefen besitzt. Im Grunde soll er flexibel Quellen wie Ziele umschalten, und am Tisch keine Kabel haben, die sollen hinten zu den Patchbay's liegen.
Er sollte damals wie heute eben einfaches können, zwei Quellen, (optionale externe Insert), FX einschleifen können, zwei Abhören (Studiomonitore, und passive Speaker) ansteuern können. Ein paar Features wie Mono-Schaltung um schnell zu sehen wo Probleme vorliegen, Pegel sehen per VU-Meter., auch Peak-Probleme Eine Crossover für einen aktiven Sub bei Bedarf ebenso. Dann wird eben ein aktives Filter umgeschalten. Weiterhin eben eine Insert für FX-Komponenten wie Limiter, Kompressoren, Equalizer im Master-Bereich.
Der Plan ist, es wie damals geplant, mit Frontplatten-Schäfer zu fertigen in der Frontplate, wie eben einfache saubere Audio-Hardware. Dachte dieses Projekt setze ich hier einfach on, will auch keine schiefen Kommentare haben, nur eben Gleichgesinnte gleicher Idee. Dann mal endlich los

 

[Wusel]

Bin eben an der Überarbeitung der Crossover die den Subwoofer sauber überblendet. Als Center-Frequenz ist derzeit 55Hz geplant, daher die Dimensionierung der Schaltung. Er sollt ja zuschaltbar sein, eben auch inaktiv neutralen Frequenzgang haben, sofern er abgeschalten wird. Nebenbei, habe auch die Tage Relais bestellt, Schalter mit LED. Als Basis diente ein Butterworth-Filter in HP wie in LP. Die Teile werde ich bei Erhalt hier zeigen, muß sie erst noch genauer unter die Lupe nehmen. Rauschärmere OpAmp's werden auch kommen, die TL082 waren nur erster Ansatz.

 

[Wusel]

Habe die Filterkreise lang umgedreht, auch die Übergangs-Frequenz. Die Lösung war ein Allpass, um die 90° Phasen-Fehler auszugleichen. Das Ergebniss war nun diese Schaltung. Denke es geht an das Ziel!

 

[Dark Walter]

Interessantes Projekt, gefällt mir auch das Du es für interessierte öffnest.

Evtl. hab ich einen Designfehler gefunden: Das Layout lässt auf einen eher kleinen Potoknopf schliessen. Da bei leistungsstarken Monitoren in Verbindung mit Controllern bereits minimales drehen richtig laut werden kann haben die meisten Controller die mir bekannt sind etwas größere Knöpfe mit denen sich feinfühliger regeln lässt. Dies nur mal als spontaner erster Eindruck eines Nicht-Elektronikers.

 

[Wusel]

Der Knopf ist aktuell recht klein bemessen, das ist Richtig, bleibt aber nicht so. Das Panel bekommt eh noch Änderungen bis zum Finish, ist nur erster Stand des Neuen. Eben genau wegen der feinfühligen Einstellung, der Akute hat ca. 45mm. Nur habe ich es derzeit (seit nervigen Jahren mittlerweile) passiv als Not-Lösung gebaut. Nun baue ich es endlich mit VCA's ohne Gleichlauf-Probleme, Knacksen, soft alles.
Eben bin ich an der Peak-Anzeige, der aktiven Crossover. Das wird wohl die Lösung sein an der Peak-Anzeige (rote 5mm-LED über den VU-Metern). An einer ordentlichen Lösung die VU anzusteuern arbeite ich noch, diese DIY-Versionen hatten alle irgendwo ihre Probleme. Zudem werde ich bei Ende fünf PCB-Panels fertigen lassen müssen, dann sind eben 4 über für den, der es nacher so will.

 

[Wusel]

Dieses passive Teil meine ich, das muß endlich weg, es war wirklich nur eine Notlösung, die mich wirklich nervt. Der Gleichlauf, gerade unten heraus ist unterirdisch schlecht, das Panorama schwankt enorm, der Klang leidet ebenso, eben ein aktiver LoPass. Ich fand keinen anderen passablen Controller, der das packt, weder in Bautiefe, noch in seiner Art, daher baue ich ihn nun doch selbst. Meine Devise ist ja kaufen was es gibt, selber entwickeln, was es nicht gibt.

 

[Wusel]

Ich kam nun langsam zu einem endgültigen Stand der Schaltung. Dort muß ich es noch einmal alles sauber überprüfen, wie auch das engültige Leiterplatten-Routing erstellen. Grundlegend ist die Leiterplatte nun 460mm breit, und trägt hinten versetzt alle Bauteile. Die Rückblende ist 20mm weiter hinten, und trägt die eigentliche Platine über die stehenden Leiterplatten-Buchsen.
Die grundlegenden Komponenten habe ich als Schaltungsteile zerlegt, und hier als Anhänge einmal beigefügt.

Zur Funktionsweise, es existieren zwei Kanäle Links und Rechts, die in der Summe an einen Subwoofer-Filter geschickt werden. Die Kanäle Links und Rechts werden bei inaktivem Subwoofer als Bypass geschaltet, bei aktivem Subwoofer an der Cross-Over-Frequenz mittels Highpass-Filter abgetrennt. Der Subwoofer wie auch die Kanäle Links und Rechts werden über VCA's in der Lautstärke gesteuert. Die Kontrolle der VCA's geschieht über MOSFET's und Master-Poti. Als externe Aux-In sind zwei Mono-Klinken wie eine Stereo-Klinke an der Front, über die man schnell etwas einschleifen kann. Eine Peak-Anzeige ist nun auch entworfen, die bei weiterem Überschreiten des Peak alle VCA's sofort schließt. An der Front ist weiterhin ein Kopfhörer-Ausgang, der im Pegel autark vom MAster-Volume regelbar ist, und nach der FX-Loop arbeitet. Ebenfalls ist dort eine kleine 3,5mm-Buchse, die direkt und ohne Einfluss der Master-Volume das Audiosignal extern bereitstellt. Das hatte ich vorgesehen, um Live-Mitschnitte mit einem PCM-Recorder auf SD-Card vorzunehmen.

Die Front-Platine für den Kopfhörer-Ausgang mit Kophörer-Endstufe. Nebenbei auch ein Record-Ausgang für einen SD-PCM-Recorder:



Die Eingangs-Stufen mit Crossover Hochpass der Linken und Rechten Kanals. Die Ralais verwalten die Anwahl des Eingangs, die externe zuschaltbare FX-Loop beispielsweise eines EQ, wie auch die Stereo/Mono-Umschaltung.



Die Front-Platine mit für den AUX-In externer Signale mittels 2 x Mono-Klinke 6,3mm (z.B. Synth, Groovebox, ...) oder 1 x Stereo-Klinke 3,5mm (z.B. Smartphone, Desktop-Synths):



Die Subwoofer-Weiche, die an der Cutoff mit folgendem Allpass den Subwoofer abtrennt. Davor der Stereo-Mono-Mischer:



Die Peak-Anzeige mit Vollwellen-Gleichristung, und weiterer Schutzschaltung zur Lautsprecher-Abschaltung bei enormen Pegeln:



Die +/-12V Spannungsversorgung mit +/-500mA. Dort setze ich einen TRACO ein, der als Netzteil fungiert, kann man auch extern über ein AC-Netzeil versorgen:



Die Ausgangs-VCA's für beide Ausgangs-Gruppen in Stereo und der Subwoofer (oben der Subwoofer, unten die Stereo-Kanäle):



Die VU-Anzeige wurde mit Vollwellen-Gleichrichtung entworfen:



Leider als Anhang, aber die Control der sechs VCA-Stufen. Dort wird die Pegel-Reduzierung um ca. 1:7 vorgenommen, wie auch die Schutzschaltung. Der Master-Volume ist ein linearer Potentiometer, der eine Steuerspannung erzeugt, die in einer Art expotentieller Funktion verkrümmt wird. Die Umschaltung des Ausgangs-Kanals wird hier ebenfalls gesteuert (die RC-Filter sind hierbei für softes Umschalten).

 

[JuBi]

Hi,
gutes Projekt! was mir noch ins Auge fällt, warum nur +-12V wegen des VCAs? +-15 oder gar 18V (wofür es OPAs gibt die das gut abkönnen) bringen mehr Headroom, wegen TL07x welche gut Strom fressen und den Längsreglern (78/79xx) welchen ich nicht so traue, jeweils pro OPA zwei Elkos direkt am IC platzieren um die +-UB zu buffern, einige OPAs haben keinen Lowpasskondenser in der Rückkopplung (Schwingneigung)! Und warum erst danach den DC-Offset ausfiltern?
Denke das kann den Sound nur verbessern weil ich in gut klingenden und besonders dynamischen Audioschaltungen (Yamaha PB1) immer nichts besonderes finde, außer die von mit genannten Punkte.

 

[Wusel]

Die +/-12V habe ich gewählt, um die VCA's in einem sauberen und sicheren Bereichen zu halten. Ich bin der Ansicht, das dies weitaus als Headroom genügt, da die Eingangspegel maximal bei 2Vss liegen werden. Intern sind auch keine höheren Pegel vorhanden. Die 22p-Kondis habe ich nur an relevanten Stellen eingebaut, die kritisch werden können. Den Teil mit den massig Blockkondis der einzelnen IC's hatte ich garnicht gepostet, die haben alle noch jeweils 100n gegen +12V, 100n gegen -12V. Mit den Linear-Reglern hat man eigentlich keine Probleme, wenn das Routing sauber ist, und die 100n-Kondis direkt am IC ist. Ich verwende einen Schaltregler davor, heißt eine Traco, damit kommen die gut klar. Dies hatte ich in Modular-Systemen ebenfalls so gelöst mit wirlich sauberen Resultaten (Hybrid Schaltregler + Längsregler). Kocht eben nicht unsinnig Leistung. So brache ich nicht einmal wirklich eine Kühlung.