Produkt: Das große Audio Grundlagen-Bundle
Das große Audio Grundlagen-Bundle
In unserem Themenschwerpunkt Digital Audio lüften wir die fundamentalen Grundlagen der digitalen Signalaufzeichnung und digitalen Signalbearbeitung.
Serie: Dante-Interfaces

Test: Salzbrenner NIO xcel 1202

Neben dem Highend-Modell für die Einspeisung von Mikrofonen in ein Dante-Netz bietet Salzbrenner auch das passende Ausgangsmodul – das ebenfalls nicht an Zusatzfeatures spart.

(Bild: Dieter Stork)

Inhalt:
A/D-Sektion und Preamps
Digital/Analog-Sektion und Ausgangsstufen
NIO xcel Software
Fazit
Messwerte Salzbrenner NIO xcel 1202

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Der Salzbrenner xcel 1202 aus der NIO-Serie ist vor allem eine Breakout-Box mit acht analogen Ausgängen, auf vier zusätzliche Eingänge kann aber über das per Netzwerkkabel anschließbare Extension-Modul zugegriffen werden. Wie bei den anderen NIOs auch handelt es sich um ein robustes Gehäuse in 1 HE und 9,5″ mit Gummischutzkappen an der Vorder- und Rückseite, womit es auch für den direkten Einsatz auf der Bühne gut gewappnet ist. Alternativ gibt es einen 19″-Einbaurahmen für NIO plus Extension-Modul.

Zwei Netzteile plus 2 × Dante und der Link zur Eingangsbox (Line In 1-4) (Bild: Dieter Stork)

Abweichend vom NIO xcel 1201 sind die vier zusätzlichen analogen Inputs aber keine Mikrofoneingänge, verfügen somit auch nicht über Phantomspeisung. Gestackte A/D-Umsetzer gibt es hier deshalb ebenfalls nicht, da die Eingänge nur für Line-Pegel Signale ausgelegt sind. Alle NIOs sind aber ebenfalls mit doppelten Netzteilen ausgerüstet und selbstverständlich auch mit einem primären und sekundären Dante-Port für eine redundante Vernetzung. Eine Stromversorgung via PoE ist nicht möglich.


Wie auch schon unser Test des Schwestermodells NIO xcel 1201 gehört dieser Test zu einer Testreihe zu Dante Interfaces. Eine Einführung und eine Liste aller getesteten Geräte finden sich in unserem Übersichtsartikel zu Dante Interfaces.


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Alle Messungen am NIO xcel 1202 wurden bei einer Abtastrate von 96 kHz durchgeführt. Beginnend bei den analogen Eingängen wurden der Frequenzgang, der Störabstand und die Verzerrungswerte bzw. Klirrspektren gemessen. Letzteres beinhaltet auch eine Messung der transienten Intermodulationsverzerrungen (auch DIM oder TIM genannt), da dieser Messung eine gute Korrelation mit den klanglichen Eigenschaften eines Testobjektes nachgesagt wird.

Frequenzgang der analogen Eingänge Ch1 (blau) und Ch2 (rot). Die Kurven sind bei 1 kHz auf 0 dB normiert. Gemessen wurde bei minimaler und maximaler Eingangsempfindlichkeit von +24 dBu und −15 dBu. Die Kurven sind im Verlauf deckungsgleich (Abb. 1) (Bild: Anselm Goertz)

Abb. 1 zeigt zunächst die Frequenzgänge der beiden Eingangskanäle, die bei 1 kHz auf 0 dB normiert sind. Die Messgrafik zeigt einen Frequenzbereich von 5 Hz bis 45 kHz. Die Begrenzung am oberen Ende der Kurve erfolgt durch die bei der Messung verwendete Abtastrate von 96 kHz. Erwartungsgemäß ist der Verlauf im gesamten relevanten Frequenzbereich völlig glatt und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung. Das ist jedoch nicht bei allen Breakout-Boxen selbstverständlich, so dass man auf die Messung nicht verzichten kann.

Störspektren der analogen Eingänge mit Summenwerten von −117 dBfs bei +24 dBu Empfindlichkeit (blau, rot) und von −83 dBfs bei −15 dBu Empfindlichkeit (grün, magenta). Mit A-Bewertung reduziert sich der Störpegel um jeweils 3 dB (Abb. 2) (Bild: Anselm Goertz)

Für die Eingänge kann per Software über den integrierten Webservice die Empfindlichkeit eingestellt werden. Der Wertebereich erstreckt sich von +24 dBu bis −15 dBu, wobei die Einstellung auf digitaler Seite erfolgt und somit keine echte Anpassung der analogen Eingangsempfindlichkeit ist. Der Störabstand der Eingänge liegt in der Einstellung für +24 dBu bei sehr guten 117 dB unbewertet und bei 120 dB A-bewertet.

THD+N in Abhängigkeit vom Eingangspegel für Ch1 (blau) und Ch2 (rot). Die Clipgrenze für 0 dBfs Aussteuerung liegt abhängig von der eingestellten Empfindlichkeit bei −15 bis +24 dBu Eingangspegel. Messung bei 1 kHz als durchgezogene Linie, 100 Hz gestrichelt und 6,3 kHz gepunktet (Abb. 3) (Bild: Anselm Goertz)

Bei den Verzerrungsmessungen wurden zunächst die harmonischen Verzerrungen als THD+N (harmonische Verzerrungen und Rauschen) gemessen. Abb. 3 zeigt dazu die Kurven für zwei der vier Eingänge in Abhängigkeit vom Eingangspegel, gemessen für Frequenzen von 100 Hz, 1 kHz und 6,3 kHz. Dort, wo die Kurven sprunghaft nach oben gehen, liegt die Clipgrenze. Für das Interface NIO xcel 1202 ist das bei +24 dBu der Fall. Kurz vor der Clipgrenze liegt der THD+N je nach Frequenz bei −95 dB oder für 6,3 kHz bei −80 dB. Für eine Eingangsempfindlichkeit von −15 dBu wird die Clipgrenze aufgrund des digitalen Gains um 39 dB auf −15 dBu nach unten verschoben. Gleichzeitig verschieben sich die Kurven THD+N noch um ca. 6 dB nach unten, was darauf hindeutet, dass es neben dem digitalen Gain auch noch eine Umschaltung auf analoger Ebene gibt.

Klirrspektrum bei 1 kHz gemessen über die analogen Eingänge bei +24 dBu Empfindlichkeit und +18 dBu Eingangspegel entsprechend −6 dBfs auf digitaler Seite. Ch1 (blau) und Ch2 (rot), Abb. 4 (Bild: Anselm Goertz)

Neben dem Wert der harmonischen Verzerrungen insgesamt ist auch deren spektrale Zusammensetzung interessant. Den geradzahligen Oberwellen k2, k4 … wird eine eher positive Wirkung auf den Klang nachgesagt im Gegensatz zu den ungeradzahligen k3, k5 …Wichtig für die klanglichen Eigenschaften ist auch die schnelle Abnahme der Oberwellen zu höheren Ordnungen hin, was sich hier sehr gut erkennen lässt. Das Klirrspektrum wird ansonsten zwar von den ungeradzahligen Komponenten dominiert, liegt jedoch ähnlich dem NIO xcel 1201 bei so niedrigen Werten, dass dem keine Bedeutung beizumessen ist.

Zu erwähnen wäre noch, wie auch beim NIO xcel 1201, der Messwert der Gleichtaktunterdrückung (CMRR). Die bei 1 kHz gemessenen Werte der symmetrischen Eingänge des 1202 liegen bei extrem guten 105 dB. Störungen durch Einstrahlung auf die Zuleitungen haben somit nahezu keine Chance.

Transiente Intermodulationsverzerrungen (DIM) der analogen Eingänge in Abhängigkeit vom Eingangspegel gemessen für Ch1 (blau) und Ch2 (rot) bei +24 dBu Eingangsempfindlichkeit und für Ch1 (grün) und Ch2 (magenta) bei −15 dBu Eingangsempfindlichkeit (Abb. 5) (Bild: Anselm Goertz)

Die letzte Messung mit grafischer Darstellung für die Eingangssektion betrifft die transienten Intermodulationsverzerrungen (DIM), bei der ein Sinus von 15 kHz mit einem steilflankigen Rechteck von 3,15 kHz überlagert wird. Ausgewertet werden die dabei entstehenden Intermodulationsprodukte. Abb. 5 zeigt die Werte ebenfalls wieder in Abhängigkeit vom analogen Eingangspegel. Hier lassen sich vergleichbar dem xcel 1201 sehr gute Werte von −100 dB bis zur Clipgrenze hin ablesen.

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Digital/Analog-Sektion und Ausgangsstufen

Auf der Ausgangsseite übernehmen die DACs mit den nachfolgenden analogen Ausgangsstufen die Signalübertragung. Die maximale Ausgangsspannung des NIO xcel 1202 liegt bei +24 dBu. Der demgegenüber gemessen Störpegel an den analogen Ausgängen wurde zu −94 dBu unbewertet bestimmt.

Frequenzgang der analogen Ausgänge Ch1 (blau) und Ch2 (rot). Die Kurven sind bei 1 kHz auf 0 dB normiert. Der maximale Ausgangspegel beträgt abhängig von der Einstellung −15 bis +24 dBu für 0 dBfs Aussteuerung auf digitaler Seite (Abb. 6) (Bild: Anselm Goertz)

Der Störabstand beträgt somit 118 dB. Mit A-Bewertung des Störpegels werden 120 dB erreicht. Eine Absenkung des maximalen Ausgangspegels reduziert den Störpegel an den analogen Ausgängen um maximal 3-4 dB, da auch hier die Einstellung auf digitaler Ebene erfolgt und nicht durch eine Signalabschwächung auf der analogen Seite.

Störspektrum an den analogen Ausgängen mit einem Gesamtpegel von −94 dBu für Ch1 (blau) und Ch2 (rot). Der maximale Ausgangspegel liegt bei +24 dBu, woraus sich ein S/N von 118 dB ergibt (Abb. 7) (Bild: Anselm Goertz)

Beim Thema Verzerrungen gibt es für die DACs und die nachfolgenden Ausgangsstufen im Prinzip vergleichbare Messungen, wie sie auch für die ADCs gemacht wurden. Die Abbildungen 8 und 9 zeigen die Kurve THD+N in Abhängigkeit vom Pegel und das FFT-Spektrum bei 1 kHz. Die Messung des FFT-Spektrums erfolgte 3 dB unter Vollaussteuerung und somit bei +21 dBu Ausgangspegel. Die Darstellung zeigt die Werte in dBu. Für die größte Oberwelle (k3) mit einem Pegel von −82 dBu bedeutet das somit einen Klirranteil von −103 dB.

THD+N der DA-Umsetzer mit Ausgangsstufen in Abhängigkeit vom Ausgangspegel. 0 dBfs auf digitaler Seite entsprechen einem analogen Ausgangspegel von maximal +24 dBu. Messung bei 1 kHz als durchgezogene Linie, 100 Hz gestrichelt und 6,3 kHz gepunktet (Abb. 8) (Bild: Anselm Goertz)

Der Quellwiderstand der acht symmetrischen analogen Ausgänge liegt dank einer speziellen Ausgangsbeschaltung bei 0 Ω. D.h. bis zu einer bestimmten Grenze liefert der Ausgang immer exakt den eingestellten Ausgangspegel, unabhängig von der angeschlossenen Senke. Bei den Messungen konnte bei 300 Ω Lastimpedanz der maximale Ausgangspegel bis +18 dBu eingehalten werden.

Klirrspektrum bei 1 kHz für einen Pegel von +21 dBu (–3 dBfs) an den analogen Ausgängen. Darstellung in absoluten Werten in dBu (Abb. 9) (Bild: Anselm Goertz)

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NIO xcel Software

Abb. 10 zeigt ein Blockschaltbild des xcel 1202. Beginnend von den Eingängen gibt es auf der digitalen Seite ein digitales Gain, einen Phase-Reverse-Schalter und einen 3-fach parametrischen EQ plus Hochpassfilter. Zusammen mit den über Dante verfügbaren Kanälen geht es dann in einen 8-fach vorhandenen 16-in-2 Stereo-Mixer. Die insgesamt 16 Ausspielwege der Mixer können dann entweder auf einem der Ausgänge ins Dante-Netz eingespielt oder auf den acht analogen Ausgängen direkt abgegriffen werden.

NIO xcel 1202 Blockschaltbild mit analogen Ein- und Ausgängen, dem Dante-Interface, der Matrix und
dem integrierten Mischer (Abb. 10)
(Bild: Anselm Goertz)

Die NIOs sind mit einem eigenen Webservice ausgestattet und können über jeden Browser direkt angesprochen werden. Von hier können die grundsätzlichen Systemeinstellungen und auch die Konfiguration des Dante-Netzwerks vorgenommen werden. Für den Mixer und die EQs gibt es eigene Fenster mit einem großflächigen Design, die auch via Tablet oder Smartphone bedient werden können.

Ausgangssektion in der Web Application zum NIO xcel 1202. Hier können der maximale Ausgangspegel, ein digitales Gain Trim, Mute und ein EQ pro Ausgang eingestellt werden (Abb. 11)
Systemeinstellungen zum NIO xcel in der Web Application (Abb. 12)

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Fazit

Für den Salzbrenner NIO xcel 1202 mit acht analogen Ausgängen und vier Line-Level-Eingängen gilt ähnliches wie für den xcel 1201: Es handelt sich hier um Highend-Breakout-Boxen mit einem weit über das übliche hinausgehenden Funktionsumfang und sehr guten audiotechnischen Eigenschaften. Durch zwei Netzteile und den redundanten Dante-Anschluss ist zudem eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet.

Vier zusätzliche Eingänge sind über eine externe XLR-Box zugänglich (Bild: Dieter Stork)

Mit 2617 € ist der NIO xcel 1202 zwar deutlich günstiger als sein Pendant 1201, aber immer noch ein hochpreisiges Gerät. Der Preis rechtfertigt sich jedoch in Anbetracht der Ausführung, der technischen Möglichkeiten und der sehr hohen Audioqualität.

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Messwerte Salzbrenner NIO xcel 1202

UVP incl. MwSt.: 2617 €
Samplerate: 44,1 / 48 / 88,2 / 96 / 176,4 / 192 kHz
Dante-Modul: Brooklyn II
Anzahl der analogen Eingänge: 4
Input Sensitivity: –15 bis +24 dBu
S/N* @ min. Gain: 117 dB
S/N* @ max. Gain: 83 dB
EIN* @ max. Gain:
CMRR @ 1 kHz: 105 dB
CTC @ 1 kHz: >100 dB
Anzahl der analogen Ausgänge: 8
Max. Output: –15 bis +24 dBu
S/N* rel. zu max. Output: 118 dB
CTC @ 1 kHz: >100 dB
Innenwiderstand: 2 × 0 Ω (symmetrisch)
* Alle Störpegelwerte 20 Hz bis 20 kHz unbewertet.
** Bei unterschiedlichen Werten der Kanäle wird der jeweils schlechtere Wert in der Zusammenfassung angegeben.

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