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last update: Tuesday, November 06, 2007

BMW DSP Nachrüstung

Sehr enttäuscht von dem originalen "Stereo System" meines BMWs war ich auf der Suche nach einer Verbesserung. Es ist sicherlich einfacher eine Endstufe vom Zubehörmarkt nachzurüsten, aber ich wollte unbedingt das "DSP System bzw Top HIFI" von BMW in meinem Fahrzeug haben. Nach dem Nachrüsten habe ich den im Serienzustand des DSP-Systems eher schwachen "Subwoofer" durch einen von einer separaten Endstufe versorgten Suboofer ersetzt. Das Ergebnis ist daher IMHO die Arbeit wert...

Da es keine offizielle Nachrüstung des DSP bei BMW gibt war ich gezwungen mir eigene Gedanken zu machen. In folgender Beschreibung möchte ich meine Erfahrungen festhalten..

Wer die hier angegebenen Informationen für eine eigene Nachrüstung nutzen möchte kann und soll dies gerne tun. Nochmals, keine kommerzielle Nutzung der Informationen dieser Webseite gestattet!
Nachbau und selbständiges Arbeiten am Fahrzeug geschieht auf eigene Gefahr. Als Autor übernehme ich keine Haftung für die Angaben!

Neu! Über dieses Thema kann im Forum geschrieben werden. Bei Fragen und Problemen bitte ich im Forum hilfe zu suchen.


Inhalt

Grundlagen

Anschlußbelegungen

Einbauanleitung / Nachrüstung

Benötigte Teile (mit BMW Teilenummern)

PC-USB zu SPDIF Soundkarte


Grundlagen

Vorweg möchte ich bemerken das es grundsätzlich 2 Versionen des DSP-Verstärker für BMWs der Baureihen E38, E39 und E53 gibt. Die 2. Version des DSP wurde zeitgleich mit den sogenannten NG-Radios (NewGeneration) eingeführt. Diesen Radiotyp erkennt man recht leicht an dem Anschlußstecker. Beim NG-Radio werden flache statt den "alten" Runden Steckkontakten verwendet. Es ist zwingend erforderlich den richtigen DSP zu kaufen wenn eine Nachrüstung erfolgen soll. Das selbe gilt auch bei der Nachrüstung eines NG-Radios z.B. bei der "üblichen" Aufrüstung des aktuellen Bordmonitorradios (BM54). Wenn bei diesen Radiotypen ein alter DSP (Typ1) verbaut wird/ist schaltet der Ton nach einigen Sekunden komplett ab! Dieses Problem kann nur durch Einbau des aktuellen DSPs behoben werden! Die Kombination des DSP2 mit alten Radios (BM24 etc.) ist hingegen möglich!
Bei der Kombination NG-Radio und aktueller DSP (Typ2) ist außerdem darauf zu achten das die Audioverbindung des CD-Wechsler von der direkten digitalen Koaxverbindung zum Wechsler auf eine analoge Verbindung zum Radio umgestellt wurde.

Typenschild eines "DSP2"

Das "Herz" des DSP Verstärkers bilden zwei Motorola 56004 DSPs. Jeder dieser DSPs steuert 6 separate Audiokanäle, somit steuert das Paar insgesamt 12 Kanäle. Von den Kanälen sind 6 für die vorderen Lautsprecher: Hochtöner, Mitteltöner, und die Tieftonlautsprecher die sich alle in den vorderen Türen befinden. Die verbleibenden 4 Kanäle sind für die Hecklautsprecher: 2 Hochtöner in den hinteren Türen, 2 Breitbandlautsprecher in der Heckablage (Limousine) und 2 Kanäle für den Subwoofer.

Die 56004s haben 2 Digitale Audioeingänge. Ein Eingang ist analog mit dem Radio verbunden, ein ADC von Analog Devices (AD1877) konvertiert die Analogsignale passen für den DSP. Der zweite eingang ist als SPDIF Eingang (PCM Format) herausgeführt.

Die DSPs verarbeiten die Digitalen Audiodaten und bieten so folgende Funktionen: 7-Kanal Equalizer mit der Geschwindigkeitsabhängen Frequenzgangkorrektur (incl. Loudness), Lautstärkeregelung, Balance, Fader und die Frequenzweichen für die einzelnen Audiokanäle. Leider ist die Abstimmung der Frequenzweichen nicht veränderbar da diese fest in der Firmware verankert und nicht durch eine Codierung veränderbar ist. Es entstehen so 12 separate digitale Audiostreams die von 6 stereo 18-bit DACs (AD1859) in analoge Signale gewandelt werden.

Ein paar Bilder aus den inneren des DSP2:


DSP2 Digitalteil (DSP, AD-Wandler) - Bestückungsseite



DSP2 Digitalteil - Lötseite



DSP2 Analogteil (Verstärker ICs) - Bestückungsseite



DSP2 Analogteil - Lötseite

Soweit ist dies eine sehr hochwertige und aufwendige Signalverarbeitung doch der DSP Verstärker hat leider "einen" gravierenden Schwachpunkt - die Endstufen. Die intern generierten 12 Audiokanäle werden von integrieren Verstärker-ICs der Firma Phillips verstärkt an denen dann die einzelnen Lausprecher angeschlossen sind. Für die Kanäle der Subwoofer und Tieftonlautsprecher in den Türen werden Verstärker ICs vom Typ TDA1560Q verwendet. Für die Mittel-und Hochtonkanäle kommen ICs des Types TDA 8566 zum Einsatz. Diese ICs werden von der Bordspannung gespeist und das sind maximal 14V. Dies führt leider, da sich die Physik nicht aushebeln lässt, zu geringer Leistung und hohen Klirrfaktor im oberen Leistungsbereich. Jede bessere Zubehörendstufe geht daher den Weg die Bordspannung über einen DC/DC Wandler auf höhere Spannungspegel zu transferieren um diskrete Endstufen mit hoher Leistung und niedrigen Klirrfaktor zu ermöglichen. Dieses Problem sorgt auch in dem Originalsetup mit dem kleinen Bandpasssubwoofer unter der Hutablage für schlechte Bassiwedergabe. Es ist einfach nicht genug Leistung vorhanden und die Lautsprecher haben durch ihre kleine Bauform (13cm) einen zu schlechten Wirkungsgrad.

Originale BMW Subwooferbox von Nokia

Es ist zu sagen das die beschriebene Problematik bei den anderen Kanälen nicht so eine große Rolle spielt da hier den ICs weniger Leistung "abverlangt" wird. Dazu kommt, dass der Klirrfaktor dieser ICs bis etwa 70% der Maximalleistung durchaus akzeptabel ist. Kombiniert mit der Digitalen Frequenzweiche und der Einzelverstärkung der Kanäle klingt der DSP auch bei hohen Pegeln sehr sauber und da die abgegebene Leistung, wie bereits bemerkt, sich nicht auf mehrere Lausprecher aufteilt - auch recht "laut" (wenn erforderlich ;).

Der DSP-Verstärker ist an den Instrumentenbus (I-Bus) des Fahrzeugs gekoppelt. Über diese Busverbindung findet die gesamte Steuerung statt. Sobald der DSP mit dem Bus verbunden ist schaltet das Autoradio auf einen Betriebsmodus um in dem die vorderen Audioausgänge auf einen festen Signalpegel geschalten werden. Die Regelung von Bass und Höhen und die Balance- und Fadereistellung geschieht dann nicht mehr im Radio sondern wird vom DSP übernommen. Die hinteren Kanäle sind ebenfalls in dieser Betriebsart nicht mehr aktiv.
Bei einer Nachrüstung ist zu beachten das nur bei verbauten Navigationssystem ein "Plug and Play" möglich ist. Bei Fahrzeugen ohne dieses muß, bezogen auf die Baureihen E38, E39 und E53, ein MID mit DSP Funktionalität (erkennbar an der gleichlautenden Taste) nachgerüstet werden. Da mein Fahrzeug ein Navigationssytem hat ist mir dies erspart geblieben. Bei Fahrzeugen mit IRIS muß vorher auf ein MID umgerüstet werden. Dies ist erforderlich da der DSP ansonsten nicht gesteuert werden kann. Ob Grundfunktionen (Lautstärke etc.) auch ohne Navi bzw. der Nachrüstung eines passenden MIDs funktionieren kann ich mangels Erfahrung leider nicht sagen.

Der Ton einer eventuell verbauten Telefon FSE bzw. eines Festeinbauautotelefons wird im Originalzustand über einen weiteren Eingang des DSP Verstärkers bei aktivierung des Telefon-Mute Signals auf die Lautsprecher gegeben. Dieser Zustand sollte bei einer Nachrüstung durch entsprechende Umverkabelung hergestellt werden. Die Tonqualität und Verständlichkeit hat sich bei meinem Fahrzeug (Festeinbautelefon) dadurch stark verbessert.



Anschlußbelegungen



Steckerübersicht

Nummer

X-polig, Farbe

Bezeichnung

Position im Bild

X18771

15-polig, schwarz

Stecker A Verstärker (Top Hifi)

oben rechts

X18772

18-polig, schwarz

Stecker B Verstärker (Top Hifi)

unten rechts

X18773

26-polig, schwarz

Stecker C Verstärker (Top Hifi)

oben links


Pinbelegung am Stecker X18771
Pin Art Bezeichnung / Signalart Anschluss /
Messhinweise
1 A Plussignal Subwoofer-Box 1 Subwoofer-Box
     
2 A Plussignal Subwoofer-Box 2 Subwoofer-Box
     
3 A Plus-Ansteuerung Lautsprecher links hinten Touring Minus-Ansteuerung Lautsprecher links hinten Lautsprecher hinten links
     
4 A Signal Radio Ein/Antenne Radio
     
5 E Minus-Ansteuerung Lautsprecher rechts hinten Touring Plus-Ansteuerung Lautsprecher rechts hinten Lautsprecher hinten rechts
     
6 E nur Limousine Minussignal Subwoofer-Box 4 Subwoofer-Box
     
7 E nur Limousine Minussignal Subwoofer-Box 3 Subwoofer-Box
     
8 E Klemme 30 Sicherung F56
     
9 E Minussignal Subwoofer-Box 1 Subwoofer-Box
     
10 E Minussignal Subwoofer-Box 2 Subwoofer-Box
     
11 A Touring Plus-Ansteuerung Lautsprecher links hinten Lautsprecher hinten links
     
12 A Touring Minus-Ansteuerung Lautsprecher rechts hinten Lautsprecher hinten rechts
     
13 E nur Limousine Plussignal Subwoofer-Box 4 Subwoofer-Box
     
14 E nur Limousine Plussignal Subwoofer-Box 3 Subwoofer-Box
     
15 M Klemme 31 Massepunkt
     

Pinbelegung am Stecker X18772
Pin Art Bezeichnung / Signalart Anschluss /
Messhinweise
1   nicht belegt  
     
2 E Minussignal Niederfrequenz S/E-Gerät/Ladeelektronik Basis Interface Telefon
     
3   nicht belegt  
     
4   nicht belegt  
     
5 E/A I-Bus Signalleitung Verbinder I-Bus X18344
     
6   nicht belegt  
     
7   nicht belegt  
     
8 E Minus-Ansteuerung Lautsprecher rechts vorn Radio
     
9 E Minus-Ansteuerung Lautsprecher links vorn Radio
     
10   nicht belegt  
     
11 A Plussignal Niederfrequenz S/E-Gerät/Ladeelektronik Basis Interface Telefon
     
12   nicht belegt  
     
13 E Telefon Mute-Signal S/E-Gerät/Ladeelektronik Basis Interface Telefon
     
14   nicht belegt  
     
15 E Signal Telefon Ein S/E-Gerät/Ladeelektronik Basis Interface Telefon
     
16   nicht belegt  
     
17 E Plus-Ansteuerung Lautsprecher rechts vorn Radio
     
18 E Plus-Ansteuerung Lautsprecher links vorn Radio
     

Pinbelegung am Stecker X18773
Pin Art Bezeichnung / Signalart Anschluss /
Messhinweise
1 A Plus-Ansteuerung Tieftöner links vorn Lautsprecher vorn links
     
2   Minus-Ansteuerung Tieftöner links vorn Lautsprecher vorn links
     
3   nicht belegt  
     
4 A Minus-Ansteuerung Mitteltöner rechts vorn Lautsprecher vorn rechts
     
5 A Plus-Ansteuerung Mitteltöner links vorn Lautsprecher vorn links
     
6   nicht belegt  
     
7   nicht belegt  
     
8   nicht belegt  
     
9 A Plus-Ansteuerung Mitteltöner rechts vorn Lautsprecher vorn rechts
     
10 A Minus-Ansteuerung Mitteltöner links vorn Lautsprecher vorn links
     
11 A Plus-Ansteuerung Mittel-/Hochtöner rechts hinten Lautsprecher hinten rechts
     
12 A Plus-Ansteuerung Hochtöner rechts vorn Lautsprecher vorn rechts
     
13 A Plus-Ansteuerung Tieftöner rechts vorn Lautsprecher vorn rechts
     
14 A Plus-Ansteuerung Hochtöner links vorn Lautsprecher vorn links
     
15 A Minus-Ansteuerung Hochtöner links vorn Lautsprecher vorn links
     
16 A Minus-Ansteuerung Mittel-/Hochtöner links hinten Lautsprecher hinten links
     
17   nicht belegt  
     
18   nicht belegt  
     
19 A Plus-Ansteuerung Mittel-/Hochtöner links hinten Lautsprecher hinten links
     
20   nicht belegt  
     
21   nicht belegt  
     
22   nicht belegt  
     
23   nicht belegt  
     
24 A Minus-Ansteuerung Mittel-/Hochtöner rechts hinten Lautsprecher hinten rechts
     
25 A Minus-Ansteuerung Hochtöner rechts vorn Lautsprecher vorn rechts
     
26 A Minus-Ansteuerung Tieftöner rechts vorn Lautsprecher vorn rechts
     


DSP Verstärker 2pin Koaxbuchse

Pin Art Bezeichnung / Signalart Anschluss /
Messhinweise
1 E PCM Audiodaten (SPDIF) CD Wechsler
     
2   Masse
     


Radio (OG Version (-2000) mit runden Steckkontakten

PDF von www.BMW-E39.de


Radio (NG Version (2000-) mit flachen Steckkontakten)


Einbauanleitung / Nachrüstung

Die folgende Anleitung setzt ein original verbautes (oder mit BMW-Teilen nachgerüstes) Navigationssystem vorraus. Ansonsten gilt oben beschriebenes - es muß zuerst ein DSP fähiges MID verbaut werden. Eine weitere Variante wäre im BMW E38 das sogenannte "DSP Bedienteil"..

Am einfachsten ist die Nachrüstung wenn das Fahrzeug bereits einen BMW-Verstärker verbaut hat. Es sind dann nur die Kontakte der Steckverbinder entsprechend dem Anschlußschema des DSPs umzupinnen und die fehlenden Verbindungen nachzurüsten. Es ist zu beachten das beim DSP teilweise andere Steckverbinder verwendet werden. Diese können beim BMW Teilevertrieb mit den weiter unten angegebenen Teilenummern bestellt werden.

Wenn allerdings (wie in meinem Fahrzeug) nur das "Stereo System" verbaut ist, sind zunächst die fehlenden Lautsprecher nachzurüsten. Da das Setup der digitalen Frequenzweichen im DSP nicht verändert werden kann, müssen in den vorderen Türen drei Lautsprecher verbaut sein. Das heißt, dass in den vorderen Türen die Mitteltonlautsprecher nachgerüstet werden müssen. Es ist außerdem zu beachten das bei "Stereo System" die Hochtonlautsprecher in den Spiegeldreiecken der vorderen Türen über eine einfache "Frequenzweiche" angeschlossen sind. Diese Verbindung muß in den Türen getrennt und in den Kofferraum gelegt werden. Es sind also mehrere Kabel durch das Fahrzeug und die Türen zu verlegen um die Anschlüsses jedes Lautsprechers einzeln zum Kofferraum zu legen. Die Mittel-/ Hochtonlautsprecher in den hinteren Türen können als optional betrachtet werden. Zum Thema Lautsprecheraustausch ist zu sagen das im Internet einige "Tauschprojekte" zu finden sind.

Ein Beispiel das auch den Ausbau der Türverkleidungen beschreibt möchte ich hier anbringen:

->Anleitung zum Austausch der Lautsprecher in den vorderen Türen von BMWtips.com

Nach dem Nachrüsten der Lautsprecher und Kabelverbindungen ist der aufwendigste Teil bereits getan. Der nächste Schritt ist der Einabu des DSP-Verstärkers im Kofferraum und das Herstellen eines Adapterkabels.
Das Adaperkabel stellt die Stromversorgung des DSPs her und wird zwischen dem Radiostecker und dem Bordmonitorradio eingeschleift. Nach folgenden Verbindungsschema ist das Kabel zu fertigen:

Dokument: Schema - Verbindungen (wird nachgereicht..)

Nach dem Herstellen der Verbindung über das angefertigte Adapterkabel ist die Stomversorgung des DSPs herzustellen. Ich empfehle einen Abgriff mit 20A Sicherung am (+) Verteiler rechts im Kofferraum des Fahrzeugs. Bei dieser Gelegenheit kann die Versorgungsleitung für die Subwooferendstufe gelegt und angeschlossen werden. Die Masse kann an der Karosserie im Bereich der Batterie abgegriffen werden. Es ist mindestens 2,5mm Kabelquerschnitt für die Versorgungsleitungen zu wählen.

Die Verbindungen der Lautsprecher sind an den 26poligen Steckverbinder des DSPs anzuschließen. Es ist dabei auf die richtige Polung zu achten.

Wenn ein Festeinbautelefon oder eine originale Freisprecheinrichtung verbaut ist sind auch hier die ensprechenden Verbindungen herzustellen. Da es viele Varianten gibt habe ich hier die Anschlußbelegung nicht angegeben. Bitte bei Fragen und Problemen diesbezüglich eine EMail senden. Ich habe diverse Schaltpläne verfügbar.

Ich weise nochmals darauf hin, dass die Signale für den Subwoofer an den entsprechenden Pins des 15poligen DSP Steckverbinder abgegriffen werden können. Es ist aber in jeden Fall ein Trennübertrager zu verwenden. Der Ausgang des Trennübertragers (Chinch) kann direkt an den Eingang der Subwooferendstufe angeschlossen werden. Welche der 4 Subwooferausgänge des DSPs verwendet werden ist egal (es sollte aber natürlich 1x rechts und 1x links abgegriffen werden).


Benötigte Teile (mit BMW Teilenummern)

DSP Verstärker
Ich empfehle die Beschaffung eines gebrauchten DSP über ein Auktionshaus da BMW über 800€ verlangt. Soll es doch ein neuer Vestärker sein kann dieser über BMW bezogen werden.

Verschidenene DSP Teilenummern (ohne Gewähr..)

DSP1 - alte Generation:
65 12 8 362 175 -> 20.01.2000
65 12 8 377 936 -> 11.05.1998
65 12 8 352 296 -> 14.03.1996
65 12 8 372 197 -> 14.08.1997
65 12 8 376 053 -> 05.01.1999
65 12 8 360 790 -> unbekannt
65 12 4 140 250 -> 20.06.1996
65 12 4 140 379 -> 02.12.1997
65 12 8 376 262 -> 11.09.1998
65 12 8 375 788 - codierfähig -> 16.12.1998
65 12 8 386 281 - codierfähig -> unbekannt

DSP2 - neue Generation:
65 12 6 903 668 - codierfähig -> 06.05.2002 (Austausch)
65 12 6 901 881 - codierfähig -> 10.01.2000
65 12 6 905 119 - codierfähig -> 18.06.2003
65 12 6 933 875 - codierfähig -> 13.10.2003
65 12 6 939 392 - codierfähig -> 24.05.2004
65 12 6 941 246 - codierfähig -> 16.06.2004
65 12 6 930 514 - codierfähig -> 16.10.2003
65 12 6 127 873 - codierfähig -> unbekannt
65 12 6 940 977 - codierfähig -> unbekannt


Grundträger und Montagematerial

TEILENUMMER BEZEICHNUNG
65128384680 GRUNDTRÄGER FÜR DSP VERSTÄRKER
07119915017 SECHSKANTSCHRAUBE MIT SCHEIBE FÜR GRUNDTRÄGER M6X12-Z1
61131372033 BLECHMUTTER FÜR DSP BEFESTIGUNG M5
07119902932 SECHSKANTSCHRAUBE DSP BEFESTIGUNG M5X14
Die Anzahl der Schrauben/Muttern richtet sich nach der Ausstattung des Fahrzeugs!


Steckverbinder für den DSP

TEILENUMMER BEZEICHNUNG
61131382566 BUCHSENGEHÄUSE 15 POL.
61130007449 RUNDSTECKER FÜR 15 POL. BUCHSENGEHÄUSE 0,5-1,0 MM²
61130007450 RUNDSTECKER FÜR 15 POL. BUCHSENGEHÄUSE 1,0-2,5 MM²

61138373618 UNIVERSAL-BUCHSENGEHÄUSE 26 POL.
61136913644 ABDECKKAPPE 26 POL.

61131383852 UNIVERSAL-BUCHSENGEHÄUSE 18 POL.
61138364662 ABDECKKAPPE 18 POL.
61130005197 BUCHSENKONTAKT FÜR 15 POL. UND 26 POL. BUCHSENGEHÄUSE 0,2- 0,5MM²
61130006663 BUCHSENKONTAKT FÜR 15 POL. UND 26 POL. BUCHSENGEHÄUSE 0.75MM²
Die Anzahl der Kontakte entsprechend der Verkabelung abzählen und bestellen. Es gibt allerdings nur 10er Packungen.


Radiobuchse und Radiostecker

.. bei BMW zu teuer. Am besten vom Zubehörmarkt (Stichwort BMW Adapterkabel)
Wenn ein BM54 nachgerüstet und dabei der BMW Radioadapter verwendet wurde kann dieser genutzt werden um die Verbindungen vom und zum DSP einzuschleifen.


PC-USB zu SPDIF Soundkarte

Der DSP Verstärker oder genauer der DSP1 Verstärker schaltet wie bereits beschrieben im CD-Wechsler Modus auf den digitalen Eingang. Dies wird dann zum Problem wenn ein "Car PC" eingebaut werden soll. Die Anwendungen mit I-Bus Integration wie "CarX" zum Beispiel nutzen als Audioverbindung zum BMW-Soundsystem eben diesen CD-Modus.

Folgender Schaltplan beschreibt eine einfache USB Soundkarte mit passenden digitalen Ausgang der direkt mit dem Koax Eingang des DSP verbunden werden kann. Die Audioqualität ist im übrigen sehr gut. Der Verwendete IC vom Typ PCM2902 wird von Windows direkt erkannt (USB Audio device) und benötigt somit keine Treiber. Das USB Interface ist vom Typ "USB 1.1" also auch mit älteren Rechnern kompatibel.



Fragen? Neu! Über dieses Thema kann im Forum geschrieben werden. Bei Fragen und Problemen bitte ich im Forum Hilfe zu suchen.


© 2007 Alexander Brünnert