GainForward-Technologie

Stellt euch Folgendes vor: Ihr habt den Audio Input Gain (also die Eingangs-Verstärkung) eures Funksenders eingestellt, die Darsteller unter ihren vielschichtigen Outfits verkabelt und seid bereit, loszulegen. Leider fängt mitten im ersten Take ein Darsteller unerwartet an, sehr leise zu sprechen. Das ist bei den Proben nicht passiert! Jetzt müsst ihr die Produktion schnell unterbrechen, um Anpassungen am Sender des Schauspielers vorzunehmen…

Mit einem A20-Mini ist das kein Problem. Anstatt den Darsteller nochmal auszuziehen, nehmt ihr die Einstellung einfach direkt an eurem 8er oder A10-RX vor. Diese bahnbrechende Funktion wird durch die GainForward-Architektur der A20-Mini ermöglicht.

Was also ist die GainForward-Architektur? Etwa eine Fernsteuerung? Nein. GainForward ermöglicht eine Echtzeitanpassung der Senderverstärkung am Empfänger. Im Gegensatz zu Systemen, bei denen die Verstärkung am Sender per Fernbedienung eingestellt wird, gibt es keine Verzögerung. Und man muss sich nie Sorgen machen, dass der Sender für die Fernsteuerung außer Reichweite liegt.

 

Ein Schauspieler hält A10-RX im und A20-Mini zum Vergleich vor seine Brust

A20-Mini (links) im Vergleich zum A10-RX

Wie ist es möglich, dass am Sender keine Verstärkungsregelung erforderlich ist? Gibt es keine Rausch- oder Aussteuerungseinbußen? Auch hier lautet die Antwort: Nein. Die GainForward-Architektur unterscheidet sich von Systemen, bei denen eine Verstärkungsregelung am Sender erforderlich ist und die ein Signal mit begrenztem Dynamikbereich über die Funkverbindung senden. Stattdessen überträgt GainForward den gesamten Dynamikbereich des analogen Audiosignals über die RF-Verbindung, und die Verstärkungsanpassung erfolgt auf der Empfangsseite. Alle analogen FM-Drahtlossysteme und die meisten digitalen Systeme erfordern eine Verstärkungsregelung am Sender. Bei GainForward-Systemen ist dies nicht der Fall.

Obwohl die Gain-Einstellung vom Sender zum Empfänger verlagert wurde, ist die Audioqualität unverändert. Der A20-Mini hat die gleiche legendäre Audioqualität wie frühere Audio Limited Produkte. Der A20-Mini enthält einen unglaublich rauscharmen Mikrofonvorverstärker mit beträchtlichem Headroom und einem Dynamikbereich von über 130 dB.

Drei Elemente machen die GainForward-Architektur möglich: 1) ein sehr rauscharmer Mikrofonvorverstärker mit beträchtlichem Dynamikbereich; 2) eine patentierte mehrstufige ADC-Topologie (Analog-Digital-Wandler), um den gesamten Dynamikbereich der analogen Quelle zu erfassen; 3) eine Floating Point digitale RF-Übertragung.

Zum besseren Verständnis seht ihr hier erstmal die Architektur eines typischen, heute verwendeten Funkdsenders und -Empfängers.

Im Vergleich dazu die A20/A10-Architektur, die die drei Hauptelemente der GainForward-Architektur veranschaulicht.

Mikrofonvorverstärker-Design

Audio Limited stellt seit den 1960er Jahren drahtlose Mikrofonsysteme der Spitzenklasse her. Die Design-Philosophie lautet “Geld spielt keine Rolle” – was zu unglaublich gut klingenden Produkte geführt hat – wie dem 2040-System und dem A10 Digital-System. Diese Produkte sind für ihre Audioqualität berühmt und werden seit Jahrzehnten bei High-End-Filmen eingesetzt.

Der A20-Mini setzt die Tradition der hochwertigen Mikrofonvorverstärker fort, indem er die allerneuesten Fortschritte in der FET- und bipolaren Schaltungstechnik nutzt. Das äquivalente Eingangsrauschen (EIN) ist das Maß für das Grundrauschen eines Vorverstärkers – je niedriger der Wert, desto besser. Der EIN-Wert dieses neuen Mikrofonvorverstärkers von -126 dBV gilt als einer der leisesten Sender-Lavaliervorverstärker auf dem Markt. Er ist gleichauf mit leistungsstarken symmetrischen XLR-Vorverstärkern. Darüber hinaus kann der Vorverstärker Signale mit mehr als +5 dBV verarbeiten, was dem maximalen Pegel entspricht, den ein mit 5-V-Vorspannung betriebenes Lavalier erzeugen kann. Ausführliche Hörtests wurden durchgeführt, um eine unverfälschte Klangqualität zu gewährleisten, die auch den anspruchsvollsten Anwendungen gerecht wird.

 

Mehrfach-ADC-Architektur

Nach dem Mikrofonvorverstärker im Signalweg muss das Audiosignal des Mikrofons mit Hilfe des Analog-Digital-Wandlers (ADC) von analogem Audio in einen digitalen Bitstrom umgewandelt werden. Der A20-Mini verwendet die patentierte (US9654134B2) Multi-ADC-Topologie von Sound Devices, um den gesamten Dynamikbereich von Lavalier-Mikrofonen zu erfassen, die an den LEMO-Anschluss angeschlossen sind. Das Signal wird mit voller Wiedergabetreue, mit geringem zusätzlichen Rauschen und ohne Verlust erfasst. Es sind mehrere ADCs erforderlich, da es derzeit keine ADCs mit einem Dynamikbereich von mehr als 130 dB auf dem Markt gibt, die effizient mit Batteriestrom betrieben werden können.

 

RF-Übertragung

Bei GainForward wird der gesamte Dynamikbereich des Signals beibehalten und unter Verwendung von Floating-Point-Mathematik digital über Funk an den Empfänger gesendet. Ähnlich wie 32-Bit-Floating-Point-Audiodateien einen größeren Dynamikbereich haben, wird eine verwandte “Floating-Point RF”-Methode verwendet, um digitale Audiosignale über die Funkverbindung zu senden. Die Audio-Samples werden von der Festkommadarstellung, die aus den ADCs kommt, in eine Fließkommadarstellung umgewandelt. Am Empfänger findet der umgekehrte Prozess statt und das Fließkommasignal wird wieder in Festkomma-Audio umgewandelt. Diese gesamte RF-Codierungs- und Übertragungstopologie ist Eigentum von Sound Devices. Sie hat sich in jahrelanger Arbeit und Hörtests entwickelt und ist das Herzstück jedes A20-Mini-Systems.

 

Die Vorteile von GainForward

 

FAQ

Bedeutet das, dass ich keine Mikrofone mit niedriger Empfindlichkeit mehr benötige, wie z. B. das Sanken COS-11 red dot?

Nein, Mikrofone mit niedriger Empfindlichkeit werden immer noch für sehr laute Geräusche benötigt. Lavaliermikrofone haben von Natur aus einen begrenzteren Dynamikbereich als Großmembranmikrofone. Auch wenn das A20-Mini selbst den gesamten akustischen und elektrischen Dynamikbereich jedes angeschlossenen Lav-Mikrofons verarbeiten kann, können Lav-Mikrofone selbst bei hohen Schalldruckpegeln in die Sättigung gehen. Daher besteht nach wie vor Bedarf an Lavalier-Mikrofonen mit unterschiedlicher Empfindlichkeit.

 

Wird die Bluetooth-Verbindung verwendet, um die Verstärkung des Senders fernzusteuern?

Nein, es gibt keine Fernsteuerung der Verstärkungsschaltung. Dies hat zwei Vorteile gegenüber einem System, bei dem die Verstärkung des Senders ferngesteuert werden kann: a) Wenn sich der Sender außerhalb der Bluetooth-/Fernsteuerungsreichweite befindet, kann die Verstärkung immer noch über das Mischpult gesteuert werden; b) die Verstärkung kann so schnell gesteuert werden, wie du den Trimmknopf bewegen kannst.

 

Kann ich ein anderes Mischpult als das von Sound Devices verwenden und die Vorteile von GainForward nutzen?

Ja, der A20-Mini und der A10-RX können mit praktisch jedem Mischpult verwendet werden. Verwende den Gain-Regler, Low-Cut und Limiter, die im Menü des A10-RX integriert sind, um diese Funktionen zu steuern.

 

Kann ich den A10-RX über den Analogausgang verlassen und trotzdem die Vorteile der GainForward-Architektur nutzen?

Ja, vorausgesetzt, du verwendest den Gain-Regler am A10-RX selbst.

 

Hat der AES-Ausgang des A10-RX einen ausreichenden Dynamikbereich für GainForward?

Ja, der AES-Ausgang kann 144 dB des Dynamikbereichs des Audiosignals transportieren und ist damit definitiv ausreichend für den Dynamikbereich von >130 dB des Lav-Mikrofons.