RME
Digicheck

Das Vector Audio Scope (Goniometer) ist ein X-Y-Schreiber mit Nachleuchtfunktion. Ohne automatische Gain-Regelung ergibt sich ein Rhombus. Haben beide Kanäle dasselbe Signal (Mono auf 2 Kanälen), sieht man eine senkrechte Linie. Ist ein Kanal leiser, zeigt sie in Richtung des anderen Kanals, bis hin zur Diagonalen.

Liegen „echte“ Stereosignale vor, wird die Darstellung breiter.

Die Anzeige zeigt viele Informationen, zum Beispiel die Stärke der Kompression, Phasenprobleme und Balance-Fehler.

Optional kann eine automatische Verstärkung aktiviert werden: Ist das Eingangssignal kleiner als der Darstellungsbereich, wird die Verstärkung langsam erhöht. Überschreitet das Signal den Darstellungsbereich, wird die Verstärkung schnell wieder reduziert. So sind auch weniger hoch ausgesteuerte Signale gut ablesbar. Allerdings verliert man dabei den Pegelbezug. Der Darstellungsbereich weitet sich auf das gesamte Quadrat auf.

Die RMS-Pegel der Surround-Kanäle zeigen in einer kreisförmigen Darstellung die Lautstärkeverhältnisse und -höhen an. Mit einem Wichtungsfilter aus dem R 128 Meter kann man die Lautstärkeempfindung des Menschen besser darstellen. Der Low Frequency Effect Kanal wird als unterlagerter Kreis angezeigt. Auf diesen Kanel wird kein Wichtungs- und kein DC-Filter angewendet, da das den Anzeigewert zu stark absenken würde.

Unter der Figur werden Phasenmesser für die relevanten Kanalpaare angezeigt, außerdem Level Meter für die einzelnen Kanäle.

Im Menü „Input Selection” können nicht genutzte Kanäle abgeschaltet werden, damit die Figur nicht verzerrt wird.

Dieses Gerät setzt das erstmals in der EBU-Empfehlung R 128 beschriebene und hinsichtlich der Signalverarbeitung inzwischen in ITU-R BS.1770-4 definierte Verfahren zur Lautheitsbestimmung um. Vereinfacht gesagt wird nach einer Filterung im Frequenzbereich, die das menschliche Lautheitsempfinden nachbilden soll, eine RMS-Ermittlung in Zeitfenstern von 400 ms durchgeführt. Der RMS-Wert (quadratischer Mittelwert) stellt die Energie der Signale in den einzelnen Kanälen dar, die bei Mehrkanalmessungen nach einem vorgegebenen Schema gewichtet addiert werden. Der resultierende Messwert für 400 ms wird als momentane Lautheit (M) dargestellt. Die Summierung über einen Zeitraum von 3s ergibt die „Kurzzeit-Loudness“ (S). Für Messungen über einen längeren Zeitraum, z.B. eine Aufnahme, schreibt BS.1770 ein statistisches Auswerteverfahren vor, das zur „(program) integrated loudness“ (I) führt.

Die Ergebnisse werden grundsätzlich in Dezibel angegeben, die in den genannten Dokumenten als Loudness Units („LU“) bezeichnet werden. Diese können sich auf den digitalen Vollaussteuerungspegel („LUFS“) oder auf einen willkürlich festgelegten Bezugspunkt beziehen (-23.0LUFS für 0.0LU bei der EBU, -14LUFS empfohlen bei Spotify). Die EBU empfiehlt zusätzlich 2 Skalen, die optional ausgewählt werden können.

Die oben genannten Empfehlungen beinhalten auch eine Inter-Sample-Peak-Detektion. Dazu wird mit einem digitalen Filter der Kurvenverlauf zwischen den Samples an mehreren Punkten berechnet und für die Peakanzeige verwendet. Bei speziell erzeugten Testsignalen kann das Ergebnis mehrere Dezibel über Vollaussteuerung liegen, bei stark komprimierter Musik sind bis zu 1dB zu beobachten.

Die Inter-Sample-Peak-Ermittlung ist bei RME DigiCheck für alle Pegelmesser optional zuschaltbar. Hierfür wurde historisch ein Filter verwendet, der die Coprozessoren (ARM NEON; Intel SSE) sehr gut ausnutzt und eines der zusätzlich berechneten Samples in der Mitte zwischen den Eingangssamples positioniert. Seit einem Update der BS.1770 wird ein spezieller Filter empfohlen, der sich etwas anders verhält und u.U. etwas zu niedrige Werte anzeigt. Optional kann dieser Filter im Menü Preferences ausgewählt werden, um genau vergleichbare Ergebnisse zu erhalten.

Die Bit-Statistik zeigt für jedes Bit der Audiodaten an, ob es sich ändert (grünes '*'-Symbol) oder auf einem festen Wert bleibt (0 oder 1). Die Bits werden aus den von Core Audio gelieferten 32-Bit-Float-Daten ermittelt. Diese haben eine Mantisse von 23 Bit und ein Vorzeichenbit, so dass im Bereich -1.0f bis +1.0f genau 24 Bit als Integer dargestellt werden können, was der Auflösung der meisten aktuellen Audio-Interfaces und digitalen Schnittstellen entspricht.

Digitale Signale können natürlich auch eine geringere Bitbreite haben, die unteren, nicht verwendeten Bits bleiben dann auf Null. Bleiben Bits auf 1 stehen, ist dies bei Audiosignalen in der Regel ein Zeichen für einen Fehler. Nur bei speziellen Testsignalen mit hohen Frequenzen synchron zur Abtastrate kann es vorkommen, dass einzelne Bits auf 1 bleiben. Feste Bitmuster treten auch bei der Übertragung von DC-Signalen auf. Eine Mischung aus Audiosignal und DC (als Offset, z.B. bei A/D-Wandlern ohne digitalen Hochpass) zeigt im Ruhezustand in den oberen Bits den DC-Wert, die unteren Bits wechseln durch das Eigenrauschen. Mit steigendem Eingangssignal ändern sich immer mehr Bits.

Die Frequenzmessfunktion ermittelt die Frequenzen in einem Audiosignal. Bei Sinustönen ist dies direkt deren Frequenz. Bei Frequenzgemischen wird, sofern die Frequenzen trennbar sind, je nach gewählter Strategie der Signalanteil mit der größten Amplitude ausgewertet, die Grundfrequenz gesucht oder mehrere Frequenzen ermittelt. Das Funktionsfenster zeigt dazu eine Spektraldarstellung, in der die ausgewerteten Frequenzbereiche durch eine hellere Darstellung markiert sind.

Frequenzmessungen an nicht reinen Sinustönen sind prinzipbedingt mit vielen Unsicherheiten behaftet, die Ergebnisse sollten immer sorgfältig auf Plausibilität geprüft werden.

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