In
diesem Artikel soll dargestellt werden, wo die Grenzen
moderner Digitaltechnik liegen.
Die
Digitalisierung von analogen Datenströmen erzeugt durch die damit
verbundene Datenreduktion aus technischer Sicht unweigerlich einen
gewissen Informationsverlust, der nur dann unproblematisch
ist, wenn er vom Gehör bzw. Gehirn nicht wahrgenommen werden.
Wichtige Aspekte sind hierbei das hörbare Frequenzspektrum des
Menschen und die Tatsache, daß eine scheinbar 100%ige
Rekonstruktion digitaler Signale zwar theoretisch möglich ist,
jedoch in der Praxis aufgrund technischer Randbedingungen oft
nicht erreicht wird. So ist speziell die für Tiefen- und
Raumempfinden wichtige Phasenauflösung des menschlichen Ohres um
einiges besser, als sich mit üblichen Digitalfrequenzen und
Rekonstruktionsfilter darstellen lässt. Auch geht durch das
Digitalisieren die quasi unendliche Auflösung des Signal Pegels
und damit musikalisch betrachtet, feinste Klanganteile verloren.
Von den negativen Effekten der verlustbehafteten Datenkompression
bei MD-Recordern und MP3-Formaten ist ganz zu schweigen.
Die
Digitalisierung als solche hat selbstredend ihre
Berechtigung und muss ja an irgendeiner Stelle stattfinden, soll
doch das Endprodukt oft eine CD, DVD oder Ähnliches sein, aber es
sind eine ganze eine Reihe von Randbedingungen zu beachten: Das Signal
muss mit Vorverstärkern zuvor im Pegel "passend"
gemacht werden, um die Auflösung der Wandler möglichst gut zu
nutzen. Die AD-Wandler selbst sind niemals 100%ig linear und
bergen zudem die o.g. prinzipiellen Quantisierungsfehler, die von
der gegebenen Abtastfrequenz, dem oversampling und den
vorgeschalteten Filtern abhängig sind. Dies äußert sich im
sogenannten Digitalrauschen, also faktisch neuen, unerwünschten,
weil verfälschenden Signalanteilen. Hinzu treten weitere Effekte
der vorgeschalteten Analogstufen.
Gerade
hier haben preiswerte Wandler, vor allem die auf
Computersoundkarten, ihre Nachteile. Leider bieten auch gehobene
Heim-Recordingsysteme oft nur eine trügerische Qualität:
Die heutzutage oft anzutreffende Bezeichung 24Bit/96kHz findet
sich ja bereits bei recht preiswerten Systemen, sagt aber streng
genommen wenig aus, denn diese System nutzen schon aufgrund ihrer
geringen analogen Qualität diese rein theoretische Kapazität bei
Weitem nicht aus. Im Gegenteil: Gerade im Bezug auf Linearität
und Rauschen sind diese oft unzureichend.
Ein weiteres Problem ist der Transport des digitalen Signals in
das Aufnahmesystem (meist ein Rechner). Trotz angeblicher
Digitalkompatibilität von Computerkarten wird das Signal oft
nicht verlustfrei aufgenommen. So kommt es z.B. infolge
unsynchronisierten Aufnahmebetriebes und nicht digitaltauglicher
Kabel oft zu Jitterproblemen (-> www.jitter.de).
Dies betrifft leider viele Anordnungen von Homerecording-Systemen:
Die oft anzutreffende SP/DIF Schnittstelle von vielen Soundkarten
ist häufig jitter-empfindlich, zudem vollziehen manche Karten und
Soundchips infolge des durch die AC97-Kompatibilität geforderten
internen 48kHz-Betriebes ein pauschales Resampling (also eine
Neuabtastung) der eingehenden Signale, das z.T. vollkommen
unakzeptable Verzerrungen und Artefakte zur Folge hat. Die daruch
entstehenden Dropouts führen zu echtem Datenverlust. Jeder
gute Cassettenrecorder ist solchen Anordnungen technisch
überlegen. So
ist es auch nicht verwunderlich, dass letztlich Nutzer von
MD-Systemen eine sehr schlechte Qualitiät bei digitalen
Überspielen ihrer Daten in den Rechner beklagen, und sich
wundern, dass man bei analogen Überspielungen oft bessere
Ergebnisse erzielt. |
Besonders
unglücklich ist dazu die Tatsache, dass trotz theoretischer
Verlustfreiheit bei der Weiterverarbeitung des Signals im
Computer oft Fehler gemacht werden, die zu unnötigen Verzerrungen
führen: Ein einmal gesampelter Datenstrom ist und bleibt
gerastert und interferiert mit allen nachfolgenden Rasterungen,
wie sie bei z.B. Pegeländerungen vorkommen. In digitalen Systemen
kommt es generell zu Rundungsfehlern, welchen mit einer möglichst
hohen Auflösung entgegengetreten wird. Trotz der Verwendung eines
24Bit-Eingangs und permanenter Zwischenspeicherung im float-Format
ist es jedoch keineswegs sichergestellt, dass ein am Ende auf
16Bit heruntergerechneter Datenstrom auch tatsächlich volle 16Bit
ausnutzt: Viele preiswerte Geräte arbeiten intern auf 16 oder 18
Bit und liefern lediglich 24 Bit-Daten !
Um es auf den
Punkt zu bringen: Im Idealfall sollte nur eine einzige
AD-Wandlung in das Endformat erfolgen. Viele hochwertige
Recordingsysteme bieten dazu geeignete integrierte Vorstufen, die
eine hochqualitative Bearbeitung des Signals wie Pegel- und
Dynamikanpassung sowie Equalizing noch auf analoger Ebene
zulassen, bevor Signale zusammengeführt und gewandelt werden. So
erfolgt die Quantisierung aller letztlichen Signalanteile stets in
deutlich höherer Qualität, als sie später auf CD gebracht wird.
Wir
wandeln hier mit hochwertigem Studioquipment der Firmen RME, SEK'D
und Mindprint welche nicht
nur über hochpräzise 24-Bit-Wandler verfügen, sondern die hohe
Linearität durch entsprechend gestaltete analoge
Verstärkervorstufen auch ausnutzen! Wir nehmen danach
direkt verlust-, und 100% jitterfrei in das Recordingsystem auf. Eine
Zwischenspeicherung im 16Bit-Format auf DAT oder gar MiniDisk
erfolgt ausdrücklich nicht. So bleibt die maximale Qualität
der Wandlereinheit erhalten.
Eine detaillierte Beschreibung der technischen Hintergründe bei
der Analog-Digitalwnadlung finden Sie auch hier:
Vorteil
der 96kHz
J.S.
Juni 1997
Stand November 2003 |