Analoges und digitales Musikmaterial vereint im PC

Bei einer Textverarbeitung kann der Käufer relativ gut einschätzen, was ihn erwartet - Programme zum Restaurieren alter Schallplatten-Aufnahmen und zum Brennen der ‘gereinigten’ Dateien auf CD dagegen haben einen hohen Voodoo-Faktor. Zur Beurteilung und Anwendung braucht man etliche Spezialkenntnisse, wie man sie eigentlich nur von einem Tonmeister, Arrangeur, Musiker, Grafiker und Messtechniker erwarten darf. Gleichwohl versprechen die bunten Karton-Verpackungen: LP auflegen, Startknopf drücken und schon fällt am anderen Ende die fertig gebrannte Audio-CD heraus. Das wirkliche Leben ist aber nicht so einfach, und unsere Titelgeschichte zeigt, wie man mit möglichst wenig Frust ans Ziel kommt.

Am Anfang steht fast immer eine Aufräum-Aktion, bei der ein Stapel alter Langspielplatten auftaucht; zum Wegwerfen zu schade, zum regelmäßigen Benutzen mit dem ebenso alten Plattenspieler zu unbequem und zu kompliziert; und man kann sie nicht im Auto hören oder am PC. Man müsste diese Antiquitäten also eigentlich in den PC überspielen, ein wenig entknacken und entrauschen und dann auf CD brennen oder für den MP3-Player aufbereiten. Gute Idee - und theoretisch ganz einfach. Auf ebenso vorerst theoretischer Ebene bewegt sich die anschließende Suche nach geeigneter Software im Internet oder beim nächsten Händler, denn nur selten nennen die Werbestrategen auf den Kartons die Randbedingungen für ein solches Vorhaben - werbemäßig simpel betrachtet, scheinen die hundert Mark für die Software relativ wenig zu sein, vergleicht man sie mit dem Preis für fertig gekaufte CDs - wenn es diese denn von der geliebten Vinyl-Scheibe überhaupt gibt.

Und dies ist der erste Trugschluss des Anfängers, dass nämlich die selbst gebrannten Audio-CDs preiswerter seien als die gleichen Scheiben fertig gepresst aus dem Laden und professionell gemastert. Sicher, der Rohling kostet nur eine Mark, aber wenn man ein vorzeigbares Ergebnis haben will, braucht man einen guten Plattenspieler mit Magnetsystem und intaktem Abtast-Diamanten, einen Entzerrer-Vorverstärker oder eine Hi-Fi-Anlage, die einen solchen enthält, eine separate Soundkarte (viele Onboard-Systeme haben ein sehr ‘kostensparendes’ Innenleben), einen CD-Brenner, einen Sound-Editor, ein Restaurationsprogramm, und nicht zuletzt Abhörlautsprecher oder Kopfhörer, die diesen Namen auch verdienen. Das alles kostet Geld; und wenn man sich nicht durchweg mit dem billigsten Equipment zufrieden geben will, ist das auch unter Umständen viel Geld.

Die zweite Fehleinschätzung ist der Zeitaufwand vom Auflegen der alten LP auf den Plattenteller bis zum Probehören der fertig gebrannten CD. Selbst wenn man nur minimale Qualitätsansprüche stellt (die CD soll nur geringfügig weniger knacken und rauschen als das Original) und wenig Handarbeit investiert - also nur die Zeit für die reine Überspielung, einen automatischen Restaurationsdurchlauf, einmal filtern und den eigentlichen Brennvorgang rechnet -, braucht man pro LP normalerweise einen Abend am PC. Bei höheren Qualitätsansprüchen erreicht man durchaus auch mal das im Profibereich übliche Verhältnis von einer Stunde Arbeitsaufwand für ein Minute ‘Sendezeit’. LPs zu restaurieren ist bei Licht betrachtet also teuer und zeitintensiv. Wenn man sich aber sehenden Auges auf dieses Abenteuer einlässt, kann man durchaus mit professionell geremasterten CD-Pressungen mithalten und alte Schätze für die Nachwelt erhalten.

Viele wichtige Informationen zum Thema ‘Hi-Fi meets PC’ standen bereits auf mehr als 30 Seiten in c't 21/98 [1] - das ist alles immer noch genauso gültig und richtig wie damals. Es hat sich seitdem aber technisch einiges getan und der damalige Artikel bedarf einiger Ergänzungen. Beispielsweise braucht man sich - eine aktuelle, normal-preisige Soundkarte vorausgesetzt - über die technischen Daten wie Frequenzgang, Rauschen oder Dynamik kaum noch Gedanken zu machen. Hier ist inzwischen ein Standard erreicht, bei dem Unterschiede zwischen den einzelnen Soundkarten-Herstellern nur noch messbar sind. Weiter gibt es jetzt viele Soundkarten, die zumindest über einen digitalen Ausgang verfügen; einige sind inzwischen auch mit SPDIF-Eingang bestückt - damit erschließt sich dem Soundbastler nicht nur eine neue qualitativ hervorragende Audio-Quelle, sondern auch eine völlig neue Sorte von Problemen. So kann man zum Beispiel nicht mehr bei aufgedrehtem Lautstärke-Regler mit dem Finger an den Verstärker-Eingang tippen und per Brumm überprüfen, ob das Signal bis zum Lautsprecher kommt - man braucht andere Tricks.

Restaurationsprogramme zum Entknacken und Entrauschen sind sowohl zahlreicher geworden als auch - laut Herstellerangaben - von ihren Funktionen her besser zu handhaben. Ebenso scheinen einige dem unstabilen Betastadium deutlich entwachsen zu sein; unser Prüfstand schafft hier Klarheit (c't 1/2001, Seite 82). Auch bei den Sound-Editoren gibt es einige Neuerungen: Sample-Raten von 96 kHz bei einer Abtast-Genauigkeit von 24 Bit sind der letzte Schrei; Anbieter aus dem Profibereich haben ihre Produkte sowohl preislich als auch von der Mächtigkeit her dem Endverbraucher zugänglich gemacht (beispielsweise Digital Broadcast Systems).

Das Brennen von CDs (c't 1/2001, Seite 94) ist deutlich benutzerfreundlicher, sicherer und preiswerter geworden, sowohl von der Hardware als auch von der Software her gesehen. Die in der Vergangenheit noch als normal betrachteten ‘verbrannten’ Rohlinge wegen irgendwelcher Störungen beim Datentransfer sind passé. Und mit MP3 & Co haben Audio-Daten-Formate die Bühne betreten (c't 1/2001, Seite 98), die sich innerhalb kürzester Zeit bei den Endanwendern durchsetzten.

Doch beginnen wir am Anfang: Wie kriegt man die Audio-Signale in den PC?

Mikro und Line

Zunächst verwirrend scheinen manchmal die Eingangs- und Ausgangsbuchsen an der Soundkarte zu sein - alle sehen gleich aus und weichen von den aus der Hi-Fi-Welt her bekannten Mustern ab. Die Standard-Karte hat jedenfalls einen Line-Eingang, einen Line-Ausgang und einen Mikrofon-Eingang. Die meisten Modelle weisen zusätzlich noch einen zweiten Line-Ausgang auf, der mit Back oder Rear bezeichnet ist (dies sind die rückwärtigen Surround-Kanäle). Die Standard-Buchse ist eine 3,5 mm-Stereo-Klinke - mechanisch nicht besonders stabil, daher vorsichtig zu behandeln. Statt an den kryptischen Symbolen auf dem Slotblech herumzurätseln (die im Schummerlicht unter dem Tisch von hinten sowieso nicht zu erkennen sind), ist es sinnvoll, die Buchsenbezeichnungen mit einem dicken Filzstift auf das Blech neben der Soundkarte zu malen.

Mit dem Zusatz ‘Line’ bezeichnet man analoge Ein- und Ausgänge, wenn es sich um Hochpegel-Leitungen handelt, die irgendwo im Bereich von 1 V entsprechend 1000 mV Vollaussteuerung erreichen. Dies sind Audio-Universal-‘Schnittstellen’, mit denen so unterschiedliche Geräte wie Ghetto-Blaster, Walkman, CD-Spieler, Fernseher oder andere Audio-Quellen miteinander ‘Daten tauschen’. Der Line-Ausgang eines beliebigen Gerätes kann direkt mit dem Line-Eingang eines anderen Gerätes verbunden werden, und man darf erwarten, dass der auf den Eingang folgende Verstärker halbwegs richtig ausgesteuert ist. Beispielsweise kann man den Line-Ausgang eines Kassettenrecorders mit einem Cinch-Kabel direkt mit dem Line-Eingang der Soundkarte verbinden - der aufgenommene Lautstärkepegel der Datei auf der Festplatte sollte dann im Bereich -12 dB...0 dB liegen.

Gar nicht so übersichtlich wie bei den Line-Anschlüssen sieht es bei Mikrofoneingängen aus. In der Nicht-PC-Welt hat ein Mikrofon-Eingang eine Empfindlichkeit von etwa 1 mV für Vollaussteuerung - darauf sind auch handelsübliche Mikrofone ausgelegt. Bei Soundkarten wird aber mit dem Zehntel-Pfennig gerechnet und daher meist ein diskreter Vorverstärker mit zwei Transistoren auf der Karte selbst eingespart; somit bestimmt die Qualität des Chipsatzes die Eigenschaften des Mikrofonkanals. Praktisch wirkt sich das in zu leisen Mikrofonaufnahmen aus, auch wenn alle Regler auf ‘laut’ gestellt wurden.

Auch die Mikrofon-Eingangsbuchse ist normalerweise eine 3,5-mm-Stereo-Klinke, wobei aber schon im Mikrofonstecker das Mono-Signal der Mikrofon-Kapsel auf die beiden Kanäle rechts und links verteilt wird, damit das Mikrofon bei der Wiedergabe ‘aus der Mitte’ kommt. Weiter ist zu beachten, dass bei fast allen aktuellen Soundkarten eine kleine Gleichspannung - meist 1,5 V - zur Versorgung von Elektret-Kondensator-Mikrofonen auf dem Mittelpin liegt. Wenn man ein normales dynamisches Mikrofon anschließen möchte, muss man also einen Trennkondensator einbauen.

Sowohl als auch

Eine sehr bemerkenswerte Buchse macht sich zurzeit in multimedialen Geräten breit, die sowohl über einen analogen als auch einen optischen digitalen Eingang verfügt. Die Buchse sieht von außen wie eine normale 3,5-mm-Stereo-Klinke aus und kann auch als solche für analoge Line-Eingänge benutzt werden. Zusätzlich ist aber ein Lichtleiter-Eingang integriert, wobei der dafür passende ‘Stecker’ mechanisch einem Klinkenstecker nachempfunden wurde, der auch in diese Buchse hineinpasst, gleichwohl aber einen Lichtleiter enthält. Die Umschaltung zwischen analog und optisch digital erfolgt automatisch beim Einstecken der entsprechenden Klinke. Obwohl sich diese Kombibuchse bislang nur in höherpreisigen Geräten mit Platzproblemen findet (beispielsweise Sonys MD-Player MZ-R70), ist ihre Verbreitung auf PC-Karten sicher nur eine Frage der Zeit.

Innere Widerstände

In der Regel hat ein Anwender lediglich mit den analogen ‘Schnittstellen’ zu tun, sprich: Der Ausgang des einen Gerätes wird mit dem Eingang eines anderen verbunden. Schon dabei kann es zur gegenseitigen Beeinflussung einiger Parameter kommen. Eine zum Verständnis solcher Vorgänge hilfreiche Größe ist die so genannte Impedanz, angegeben in Ohm oder Kilo-Ohm. Dahinter verbirgt sich der Innenwiderstand einer Spannungsquelle, der auch auf den Frequenzgang einwirkt. Mit dem Innenwiderstand beschreibt man die Fähigkeit eines Spannungs-Generators (beispielsweise Mikrofon, Verstärkerausgang, 230-V-Steckdose, 1,5-V-Batterie, Auto-Akku o. Ä.), mehr oder weniger Strom an einen Verbraucher liefern zu können.

Man erkennt am Beispiel des Mikrofons, dass die Eigenschaften von zwei Kenngrößen abhängen: Der ideale Generator gibt eine bauart-bedingte Spannung ab, und der (Verlust)-Innenwiderstand Ri begrenzt den lieferbaren Strom - beispielsweise im Kurzschlussfall, Rv = 0 - auf den maximal möglichen Wert. Die Tabelle zeigt einige typische Werte.

Ersatzschaltbild für die Kabelverbindung zwischen Ausgang und Eingang

Im Hinterkopf sollte man den Zusammenhang behalten, dass ein hoher Innenwiderstand Ri zusammen mit einem kleinen Eingangswiderstand Rv das nutzbare Signal vermindert und dumpf klingen lässt. Erst wenn Rv etwa 10-mal größer als Ri ist, liegt man auf der problemlosen Seite.

Digitale Daten

Der große Vorteil bei der digitalen Signalverarbeitung liegt darin, dass praktisch alle Bearbeitungsschritte verlustfrei und nicht-zerstörend möglich sind. Außerdem benötigt man für hochwertige Sound-Bearbeitung, die in analogen Zeiten noch ganze Racks mit Effektgeräten und sogar Hall-Räume erforderten, nur einen schlichten PC mit Standard-Hardware. Erleichtert wird der Übergang von analog auf digital durch die Tatsache, dass bei aktuellen Soundkarten die digitale Schnittstelle schon fast zum Standard gehört. Im Hi-Fi-Bereich sind für digitale Verbindungen Cinch-Buchsen und -Kabel, also elektrische Leitungen, aber auch optische Lichtleiter, so genannte TOS-Links, gebräuchlich. Bei PCs und Kleingeräten gibt es darüber hinaus noch andere Steckverbinder-Typen, die manchmal so speziell sind, dass es sie nur und ausschließlich bei dem einen Anbieter gibt - Sony ist hier anerkannter Weltmeister.

Das Datenformat ist durchgängig SPDIF (Sony - Philips Data Interchange Format), lediglich bei den neuen DVD-Anwendungen weicht man davon ab. Optische Lichtleiter-Kabel gibt es bis etwa 1 m fertig im Handel; wer längere Strecken überbrücken muss, kann sich die Leitungen selbst anfertigen (Hotline in diesem Heft, Seite 164). Auch die elektrischen Verbindungsleitungen mit Cinch-Steckern sind unproblematisch. Bei kurzen Leitungen (kleiner 1 m) darf man getrost die normalen abgeschirmten Audio-‘Strippen’ benutzen, längere Kabel sollten aus Koax-Leitungen bestehen, wie man es vom Antennenbau her kennt. Dabei ist der exakte Kenn-Wert von beispielsweise 75 Ohm unwichtig; die bessere Abschirmung dieser Leitungen gegen Störungen von außen spielt die größere Rolle.

Da es die zwei möglichen Varianten der digitalen Leitung gibt, hat man häufig das Problem, einen optischen Ausgang auf einen elektrischen Eingang schalten zu müssen (oder umgekehrt). Dazu bekommt man von mehreren Anbietern passende Konverter zu kaufen (Opto-Koax/Koax-Opto-Wandler von Conrad oder Hama), die jeweils eine Signalform in die andere ‘übersetzen’.

Im Grenzbereich zwischen Consumer und Professional heißt die SPDIF-Schnittstelle AES/EBU, heute taucht auch manchmal der Name AES-3 auf. Auch dies ist im Prinzip eine digitale Schnittstelle nach dem SPDIF-Format, jedoch enthalten die Audio-Daten keine Kopierschutz-Informationen und die Signalspannung ist hardwaremäßig etwa um den Faktor 10 höher sowie erdfrei symmetrisch. Wer sein ganzes Equipment nach diesem Standard verkabeln kann, hat natürlich deutlich weniger Störprobleme - die für den Hausgebrauch bei SPDIF aber schon vernachlässigbar gering sind. AES/EBU-Geräte kann man fast immer auf Consumer-Format umschalten; im Notfall darf man auch unterschiedliche Geräte miteinander verbinden, Schäden sollten dabei nicht auftreten.

Digitale Praxis

Um mit digitalen Audio-Daten auf dem PC zu hantieren, muss man von der SPDIF-Schnittstelle nicht unbedingt alle Frames bis ins LSB herunter im Kopf haben; wer sich dafür aber interessiert, kann dies im Dokument IEC 958 nachlesen, unter ‘http://www.hoererlebnis.de/22experte.htm’ findet man eine deutsche Kurzfassung.

Im einfachsten Fall verbindet man den Digital-Ausgang seines DAT-Recorders, MD-Players oder CD-Gerätes per ein-adrig-abgeschirmtem Cinch-Kabel mit dem Digitaleingang der Soundkarte, aktiviert im Audio-Mixer den digitalen Eingang und hat dann beide Stereo-Kanäle auf den Boxen und kann mit einem Sound-Editor Aufnahmen mitschneiden. Allerdings gibt es noch die kleinen, aber feinen Unterschiede bei SPDIF: Ein DAT-Recorder liefert seine Daten beispielsweise mit einer Sampling-Frequenz von 48 kHz, ein Astra-Digital-Radio tut dies mit 32 kHz und der CD-Spieler im Hi-Fi-Rack benutzt 44,1 kHz. Die Auflösung der Samples darf bis zu 24 Bit tief sein.

Leider ‘versteht’ nicht jede Soundkarte diese Daten - ein allgemein verbindlicher Standard von Digital-Features für den Consumer-Markt bildet sich gerade erst heraus. Als Referenz muss man wohl oder übel die Soundblaster Live-Familie betrachten, die am Eingang zwar alle Sample-Raten ‘versteht’, am Ausgang aber ausschließlich 48 kHz bei 16 Bit abliefert. Jede andere Karte hat ihre eigenen Treiber mit anderen Konfigurationsmöglichkeiten und Features - da muss man sich im Zweifelsfall mit Hotline-Hilfe ‘durchfummeln’. Bei den ersten Versuchen ist es auf alle Fälle hilfreich, wenn man je einen funktionierenden Digital-Eingang und -Ausgang zur Verfügung hat, beispielsweise einen CD-Spieler als ‘Sender’ und einen DAT-Recorder beziehungsweise einen MD-Recorder als ‘Empfänger’. Durch versuchsweises direktes Zusammenstecken von beiden Geräten und Drücken der entsprechenden Aufnahme- und Wiedergabe-Knöpfe kann man sicherstellen, anschließend eine Quelle mit gültigen Daten an den PC angeschlossen zu haben.

Sample für Sample

Die DVD mit ihren endlos vielen Audio-Varianten ist auf dem Weg in den Massenmarkt, die Super-CD steht in den Startlöchern, die Hi-Fi-Zeitschriften begeistern sich für 96 kHz Sample-Frequenz bei 24 Bit Auflösung und die Goldöhrchen der Nation hören in Vergleichstests mal wieder das Gras wachsen. Muss man also jetzt schon darauf achten, Soundkarten und Wav-Editoren für die neue 96/24-Technik zu kaufen?

Nein, muss man als normaler End-User nicht. Auch wenn es bereits einzelne Hard- und Software-Produkte gibt, die mit der hohen Sample-Frequenz und der großen Auflösung werben, kann man normalerweise damit nichts anfangen, denn es gibt quasi keine bezahlbare Möglichkeit, die Daten in dieser hochwertigen digitalen Form aus dem Rechner herauszubekommen beziehungsweise sie in den Rechner hineinzukriegen. Natürlich existieren solche Lösungen im Studiobereich mit Firewire, Ethernet, USB oder firmenspezifischen Bussen, jedoch liegen diese außerhalb der finanziellen Reichweite von Nicht-Profis.

Es bringt auch qualitativ nichts, eine Langspielplatte mit 96/24-Technik auf dem PC aufzuzeichnen, zu bearbeiten, downzusampeln und dann in 44,1/16 auf CD zu brennen: erstens, weil das SPDIF-‘Nadelöhr’ am Ende wieder wartet und zweitens, weil die Ausgangsqualität selbst gut erhaltener LPs deutlich unter dem Level aktueller Soundkarten und Wav-Editoren liegt (siehe auch Kasten ‘Studioqualität’). Nur beim professionellen Bearbeiten von Audio-Material im Tonstudio bringt die 96/24-Technik Vorteile, weil damit Reserven beispielsweise beim Mischen oder Re-Samplen genutzt werden können.

Ein häufiger auftauchendes Problem ist dagegen eine ‘falsche’ Sampling-Rate innerhalb des üblichen SPDIF-Bereichs von 32 bis 48 kHz, sei es, dass vom Astra-Digital-Radio (32 kHz) eine CD gebrannt werden soll, sei es, dass eine gegrabbte CD auf dem MD-Recorder zwischengelagert werden muss. Wenn man die Geräte direkt - also ohne PC - miteinander verbindet, muss die Aufnahme-Einheit entweder einen Sample-Rate-Converter integriert haben oder man muss einen solchen als separates Gerät in die Signalleitung einschleifen. In der Regel hat man bei beiden Verfahren keine Probleme; die Daten des Signalweges verschlechtern sich dadurch nicht (Klirrfaktor, Dynamik).

Bei aktuellen Soundkarten hat man beim Aufnehmen von digitalen Quellen zwar nicht die Wahl der Sample-Frequenz, man kann aber nach der Aufnahme die Sample-Rate durch die Software umrechnen lassen. Auch hier haben wir uns den Einfluss auf die Qualität angesehen. Dazu haben wir im Labor ein Messsignal digital generiert und mit der ‘originalen’ Samplerate aufgenommen. Diese Aufnahme wurde dann per Software auf die gewünschte Rate umgerechnet; anschließend wurde von allen drei Signalsorten der Klirrfaktor ermittelt.

Viele Quellen

Obwohl es viele verschiedene Audio-Quellen gibt, kann man sie im Grunde in drei Arten einteilen: Plattenspieler, Mikrofone und Hochpegel. Die Hochpegel-Quelle wurde schon am Anfang vorgestellt; ihre Ausgänge sind meist niederohmig, die Eingänge mittelohmig; so sind störsichere, lange Leitungen (bis zu 10 m mit normaler (mittelmäßiger) Abschirmung) benutzbar. Natürlich kann man auch längere Leitungen verlegen, muss dann aber mit einem Pegelabfall im Hochtonbereich rechnen. Es ist ratsam, Eingangs- und Ausgangsleitungen und rechte und linke Kanäle jeweils getrennt zu verlegen, also nicht innerhalb der gleichen Abschirmung bei Mehr-Ader-Leitungen, da es sonst zu so genanntem Übersprechen kommt: Die Ausgangs-Ader ‘spricht’ kapazitiv auf die Eingangs-Ader über - oder entsprechend rechts auf links.

Normalerweise sind Hochpegel-Ausgänge ungeregelt, das heißt, der Pegel kommt mit einem festen Wert ohne Einstellmöglichkeit am sendenden Gerät heraus. Vorteil: Man kann nicht vergessen, irgendwas richtig einzustellen. Hochpegel-Ausgänge findet man an Vollverstärkern, Vorverstärkern, Kassettenrecordern (Tape, Tape-Monitor), CD-Spielern, Radio-Tuner-Geräten, Satelliten-Empfängern und Fernsehern mit Scart-Ausgang. Meist sind die Geräte aber zu Hi-Fi-Türmchen gestapelt, separat vom PC untergebracht und untereinander verkabelt. Hier ist der zentrale Übergabepunkt zwischen PC und Hi-Fi-Anlage einer der meist zwei Kassettenrecorder-Ausgänge und -Eingänge am Vorverstärker oder Vollverstärker. Wenn man die Verbindung zwischen PC und Hi-Fi-Anlage als Einbahnstraße in Richtung auf den PC gestaltet - beispielsweise weil man am Rechner vernünftige Abhörlautsprecher zur Verfügung hat -, kann man sich die Rückleitung vom PC zur Anlage natürlich sparen. Dann wird nur der Ausgang ‘zum Kassettenrecorder’ mit dem Line-Eingang an der Soundkarte zusammengestöpselt.

Wenn man keinen Kassettenrecorder-Anschluss an der Hi-Fi-Anlage hat oder wenn dieser belegt ist, kann man als Notlösung auch einen Kopfhörer-Ausgang benutzen. Allerdings ändert sich die Aussteuerung am PC mit der Lautstärke der Hi-Fi-Endstufe und meist ist die Qualität der Aufzeichnung nicht so gut wie vom Hochpegel-Ausgang.

Eine sehr häufig auftretende Störung ist ein deutlich hörbares tiefes Brummen, sobald PC und Hi-Fi-Anlage mit einer Leitung verbunden sind. Das Lokalisieren und Beheben ist schon in [1] ausführlich beschrieben; aktuelle Tipps findet man auf unserer Hotline-Seite unter dem Stichwort ‘Brummschleifen’.

Mikrofone

Zum Thema Mikrofon-Aufnahmen wurden bereits ganze Bücher geschrieben; wer hier ernsthaft mit dem PC arbeiten will, sollte sich dringend mit dieser Literatur vertraut machen [2] und [3]. Qualitativ ist der Mikrofon-Eingang jedenfalls der schwächste Teil bei vielen Soundkarten: Wegen der geringen Lautstärke und mit einem unüberhörbaren Rauschteppich kann man ihn eigentlich nur benutzen, wenn ein einzelnes Mono-Mikrofon reicht, die Ansprüche an das Endprodukt gering sind und man ihn nur selten braucht. In jedem anderen Fall sollte man zu einem kleinen analogen Mikrofon-Mischpult mit ausreichend Kanälen greifen und dies an den Line-Eingang der Soundkarte anschließen.

Selbst bei nur gelegentlichem Mikrofoneinsatz ist es empfehlenswert, das der Soundkarte beigelegte Mikrofon umweltgerecht zu entsorgen und für 50 bis 100 Mark ein dynamisches Mikrofon eines Markenanbieters zu kaufen; Sennheiser, AKG, Shure und Ähnliche sind hier eine gute Wahl. Um die genannten Unzulänglichkeiten des Mikro-Eingangs zu beheben, ist ein kleiner batteriebetriebener Mikrofon-Vorverstärker (bspw. Conrad-Bausatz Nr. 19 76 88-08) empfehlenswert, der auch gleichzeitig die Spannung am Mikrofoneingang vom Mikrofon selbst fern hält.

Nur in Ausnahmefällen sollte man den Mikroeingang an der Soundkarte direkt benutzen. Sinnvoll sind dann die beigelegten Mikrofone, da sie ohne weitere Maßnahmen direkt anschließbar sind. Über schlechte Qualität der Aufnahme, Rauschen, Klirrfaktor, Popp- und Windgeräusche sowie Störungen durch Handys darf man sich dann allerdings nicht wundern.

Plattenspieler

Plattenspieler fristen seit Einführung der CD nur noch ein Schattendasein neben der Hi-Fi-Anlage (oder gar in der Schrott-Ecke im Keller). Empfindlich, teuer, kompliziert zu bedienen und verschleißanfällig - allerdings unverzichtbar, wenn man alte LPs auf CD überspielen will. Dabei gilt es, einige Eigenheiten zu beachten.

Da die Schallspeicherung auf Langspielplatten mechanisch erfolgt, muss die Wiedergabeeinrichtung einigen mechanischen Ansprüchen genügen, die bei lange nicht benutzten Geräten gelitten haben könnten. Die Drehzahl des Plattentellers sollte konstant sein; ein Tropfen Öl in die Lagerbuchse des Plattentellers und ein mit Spiritus und Läppchen gereinigter Treibriemen wirken hier Wunder.

Die Tonabnehmernadel muss vollständig und unbeschädigt auf dem Nadelträger sichtbar sein - mit dem normalen Auge unmöglich zu kontrollieren. Selbst mit üblichen im Haushalt vorhandenen Lupen ergibt sich nur selten eine zufrieden stellende Vergrößerung. Sehr oft hilft aber ein Blick durch ein umgedreht gehaltenes Wechselobjektiv vom Fotoapparat. Weist die Nadel deutliche Absplitterungen auf oder macht sie sonst einen beschädigten Eindruck, sollte man das System ausbauen und beim nächsten Hi-Fi-Laden eine Ersatznadel besorgen. Falls dieser Versuch erfolglos ist, hilft das Internet weiter: http://www.phonophono.de/ oder auch http://www.dienadel.de/. Oft ist allerdings die Systembezeichnung oder gar der Hersteller des Systems nicht mehr zu ermitteln. Dann kann man nur noch ein neues System kaufen und nach Vorschrift einbauen - mehr als 60 Mark muss ein System inklusive Nadel für die Ansprüche des Normal-Sterblichen aber nicht kosten.

Das Tonabnehmer-Gehäuse sollte - von vorn betrachtet - senkrecht zur Plattenoberfläche stehen. Weiter bemerkt man - von oben besehen -, dass bei den Aufsetzpunkten der Nadel außen und innen die Längsachse des Systems einen unterschiedlichen Winkel zur Tangente der Tonrille einnimmt. Diesen Fehlwinkel sollte man durch behutsames Drehen des Systems im Systemkopf auf möglichst geringe Werte ausmitteln.

Der Fehlerwinkel zwischen äußerem und innerem Aufsetzpunkt.

Bessere Plattenspieler besitzen am hinteren Ende des Tonarms ein drehbares Gegengewicht, um den Auflagedruck der Nadel einzustellen. Zu jedem System gehört ein typischer Wert, der im Beipackzettel steht. Zu hoher Druck führt zu Plattenbeschädigungen und Verzerrungen, zu niedriger macht den Klang ‘schrapelig’ und lässt den Tonarm schon bei geringen Erschütterungen von Rille zu Rille hüpfen. Wenn die Nadel beim Absenken des Tonarms jedoch um die Nadel-‘Höhe’ einfedert, liegt man in etwa richtig. Die genaue Einstellung ist zwar von Modell zu Modell unterschiedlich - immer gleich ist jedoch, dass bei Einstellung Null der Tonarm ‘schweben’ soll und anschließend an einer Skala die Auflagekraft eingestellt wird. Werte von 0,75 p...2 p sind heute üblich. Systeme mit 4 p sind eher für Diskotheken geeignet und sollten daheim möglichst gemieden werden. Falls es eine Anti-Skating-Einstellung gibt, wird sie auf den Wert des Auflage-Gewichts eingestellt. Vereinfacht ausgedrückt soll diese Einstellung dafür sorgen, die Nadel ohne Druck auf die Innen- oder Außen-Flanke in der Rille zu führen.

Nass oder trocken?

Die Frage, ob Platten nass oder trocken abgespielt werden sollten, spaltete seinerzeit eine Generation von Hi-Fi-Fans. Zweifelsfrei ist allerdings, dass nass abgespielte Platten statisch weniger knistern und sich der auf der Platte vorhandene Staub nach mehrmaligem Nass-Abspielen auf der Bürste am Röhrchen sammelt. Allerdings scheinen die Lagerbestände des ‘Lenco-Clean’-Originals inzwischen aufgebraucht zu sein; unser Versuch, Röhrchen mit Bürste und Halterung sowie die Flüssigkeit irgendwo käuflich zu erwerben, schlugen fehl. Erst bei der Firma MusicTools von Andreas Foth in Berlin fanden wir einen Nachbau, der sowohl gut funktionierte als auch preiswerter als das Original von Lenco war. Wir nahmen jedenfalls eine stark knisternde Platte zuerst trocken und anschließend nass mit dem gleichen Equipment auf; Knister-Pegel lassen sich nur schwer messtechnisch erfassen, aber der subjektive Höreindruck war bei der nassen Aufnahme dramatisch besser.

Schellack

Ganz alte Schellack-Platten mit ihrer Drehzahl von 78 U/min können auf normalen Plattenspielern (33/45) eigentlich nicht abgespielt werden. Einige Restaurations-Programme bieten aber das Feature, diese Geschwindigkeits-Differenz per Software umzurechnen. Ebenso sind die normalen Abtastnadeln am Tonabnehmersystem zu klein für die tiefen Rillen - sie ‘fallen’ praktisch einschließlich Nadelträger in die Rille. Für bestimmte aktuelle Systeme gibt es daher spezielle 78er-Nadeln, die als Ersatznadel in das System eingesteckt werden. Wer häufig Schellack-Platten überspielen will, sollte sich vor einer Anschaffung von Equipment über die Beschaffungsmöglichkeiten informieren (Conrad und Internet-Lieferanten).

RIAA

Auf elektronischer Ebene gibt es eine weitere Besonderheit, die einen Signalverstärker für den Plattenspieler etwas aus dem üblichen Rahmen heraushebt und daher auch besondere Maßnahmen beim Anschluss an den PC erfordert. Zum einen ist die Signalspannung eines Tonabnehmer-Systems sehr gering; sie liegt bei den gegenwärtig üblichen Moving-Magnet-Systemen im Millivoltbereich (also ähnlich wie bei Mikrofonen) und ist schon daher anfällig für Brummstörungen. Erschwerend kommt hinzu, dass durch den Herstellungsprozess der Schallplatte die tiefen und hohen Töne nicht gleich-‘laut’ auf der Platte gespeichert werden und daher ein so genannter Entzerrer-Vorverstärker benutzt werden muss. Wenn man den Plattenspieler-Ausgang ohne diesen Verstärker in den Mikrofoneingang steckt, hört man die tiefen Töne zu leise und die hohen zu laut. Dieser unlineare Frequenzgang ist mit der RIAA-Kennlinie genau definiert und wird im Entzerrer auf einen geraden Frequenzgang ‘zurückgebogen’. In jedem Hi-Fi-Gerät mit Phono-Eingang ist solch ein Vorverstärker bereits eingebaut und ein korrektes Signal steht am Kassettenrecorder-Ausgang zur Verfügung.

Es sind aber auch separate Entzerrer-Vorverstärker erhältlich, die direkt an dem Plattenspieler angeschlossen ein lineares Line-Signal am Ausgang abliefern. Bei Conrad gibt es ein Modell (Best. Nr. 34 07 82-88), das in ein Blechgehäuse eingebaut ist (ext. Steckernetzteil) und bei dem außerdem die Entzerrung abschaltbar ist - damit hat man zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen, denn diesen Entzerrer (ohne Entzerrung) kann man hervorragend als Mikrofon-Verstärker benutzen.

Andere Entzerrer-Modelle gibt es von Steinberg (Hamburg) unter dem Namen Phono-Preamp - auch im Bundle mit der Entwickler-Software Clean. Ein bis auf die Gehäusefarbe baugleiches Modell ist von Terratec (Nettetal) erhältlich. Diese Geräte haben den Vorteil, von der Gameport-Schnittstelle mit Strom versorgt zu werden und so das Kabelwirrwarr unter dem PC nicht weiter zu vergrößern. Außerdem kann man den Ausgangspegel in drei Stufen einstellen und durch eine ebenfalls in drei Stufen schaltbare kapazitive Bürde am Eingang das Magnet-System optimal anpassen.

Neue Plattenspieler

Was aber tun, wenn dem alten Plattenspieler bei der ersten Überprüfung allerlei Plastikteile wegbröseln oder wenn er beim vorletzten Umzug einfach verschwunden ist? Ein Besuch bei gängigen Hi-Fi-Märkten bringt für einen Neukauf in der Regel komplette Fehlanzeige; lediglich in so genannten High-End-Läden mit entsprechenden Preisen gibt es Plattenspieler zu kaufen. Ebenso sieht es mit Ersatz-Systemen oder -Nadeln aus; was früher Butter-und-Brot-Ware bei jedem Rundfunk- und Fernseh-Händler war, ist heute nur noch in speziellen Marktnischen zu haben. Der Versandhandel hat sich jedoch auf die Situation eingestellt und bietet eine Palette von Geräten an, die zwar nicht besonders umfangreich, dafür aber relativ preiswert ist. Am unteren Ende fanden wir von Avitos (Giessen) ein Bundle aus Plattenspieler und Restaurationssoftware für zusammen 199 Mark. Beim Plattenspieler handelt es sich um das Modell L-3806 von Lenco, ein Einfachspieler mit Riemenantrieb und einem fest eingebauten System ohne jede Einstellmöglichkeit am Tonarm - für nicht allzu hohe Ansprüche allerdings ausreichend und sogar bereits ausgestattet mit einem Entzerrer-Vorverstärker. Bei der Software handelt es sich um Clean von Steinberg - im Ganzen also ein recht vorteilhafter Deal.

Am oberen Ende haben wir uns von Conrad den Lenco L-3807 für knapp 500 Mark mit einem Austauschsystem von Ortofon und einer Ersatznadel besorgt. Dies ist ein direkt getriebenen Plattenspieler, der hauptsächlich im DJ-Bereich eingesetzt wird, über eine entsprechende Ausstattung mit Lampe und Pitch verfügt und eine gewisse Robustheit besitzt.

Hat man die Wahl zwischen verschiedenen Modellen, sollte man für Hi-Fi-Anwendungen zu Hause jedoch eines mit Riemenantrieb nehmen (wegen der geringeren Rumpelstörungen von der Antriebseinheit) und auf bequeme Handhabung des Tonarms achten. Beleuchtung und Veränderung der Geschwindigkeit zählt da eher in die Kategorie ‘Schnickschnack’.

Literatur

[1] c't 21/98, Audio-Schwerpunkt, ab Seite 118

[2] Mikrofone, Hans-Jürgen Ackerstaff, Musik Produktiv Ibbenbühren

[3] Musikaufnahmen, Jürg Jecklin, Franzis-Verlag, ISBN 3-7723-6701-1

[4] Nähere Informationen zu MLP

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Typische Impedanzen

Ausgänge
Endstufen-Verstärker	0,1 Ohm
Dynamisches Mikrofon	200 Ohm
Typ. Line-Ausgang	50 Ohm
Walkman-Kopfhörer-Ausgang	3 Ohm
Eingänge
Lautsprecher	8 Ohm
Mikrofon-Eingang	200 Ohm
Mikrofon-Eingang Soundkarte	5 Kiloohm
Typ. Line-Eingang	10 Kiloohm
Normaler Kopfhörer	200 Ohm
Walkman-Kopfhörer	30 Ohm

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Relative Verhältnisse

Das Lautstärke-Maß dB (Dezi-Bel) ist ein in der Analog-Welt gebräuchliches logarithmisches Verhältnis-Maß für allerlei physikalische Größen, die letztendlich am Ohr ankommen - Spannung, Leistung, Schalldruck und anderes können damit ins Verhältnis zu einer vereinbarten Bezugsgröße gesetzt werden - etwa der Vollaussteuerung. Mit ‘Null Deh-Beh’ meint man beispielsweise die Vollaussteuerung eines Audio-Kanals - also maximale Lautstärke ohne Verzerrungen; Plus-Werte liegen darüber (Übersteuerung) und können zu Verzerrungen führen. Minus-Werte darunter; steuert man aber zu wenig aus, ist Nachverstärkung notwendig, die aber auch Störgeräusche mit anhebt. Ein Beispiel: Über einen Verstärker mit Lautsprecher gibt man ein Musiksignal mit Vollaussteuerung (0 dB) und ohne Verzerrungen wieder. Legt man noch 6 dB drauf (das entspricht einer Verdopplung der Spannung am Lautsprecher), hört man in der Regel deutliche Verzerrungen. Verringert man das Lautsprechersignal von 0 dB ausgehend um 60 dB (also auf den Pegel von -60 dB), so kann man das Musiksignal mit dem Ohr direkt am Lautsprecher gerade noch so wahrnehmen.

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Der Windows-Mixer

Soundkarte eingebaut, Treiber installiert, Lautsprecher angeschlossen - und doch kein Ton? Wenn in der Task-Leiste ganz unten rechts auf dem Bildschirm ein kleines Lautsprecher-Symbol sichtbar ist, doppelklickt man dieses und das Wiedergabe-Mischpult erscheint. Hier kann man Quellen auswählen, abschalten und in der Lautstärke einstellen - ganz wie bei realen Mischpulten auch. Wenn einzelne Quellen und damit Schieberegler fehlen, kann man sich diese auf der Mixer-Oberfläche unter Optionen/Eigenschaften dazubasteln. Weiter sollte man noch unter Start/Systemsteuerung/Multimedia kontrollieren, ob die richtigen Treiber für Wiedergabe und Aufnahme eingetragen sind und ob im Multimedia-Fenster unter ‘weitere Eigenschaften’ die richtigen Lautsprecher gewählt wurden.

Der häufigste ‘Fehler’ - besonders bei Soundkarten-Neuinstallationen - ist der nicht vorhandene Mixer; erkennbar am nicht vorhandenen Lautsprechersymbol in der Taskleiste. Die Nachinstallation erreicht man unter ‘Start/Systemsteuerung/Software’ und dort ‘Windows-Setup/Multimedia/Details/Lautstärkeregelung’. Auch ein Kontrollblick in ‘Start/Systemsteuerung/System/Gerätemanager’ kann nicht schaden; etwaigen Warnhinweisen in Form von Ausrufezeichen muss hier sorgfältig nachgegangen werden.

Und wenn es bei normal eingestellter Abhörlautstärke deutlich hörbar in den Lautsprechern rauscht, ist meist der Mikrofoneingang schuld, der ohne eingestecktes Mikrofon mehr Rauschen produziert als mit - Abhilfe: Mikroregler herunterziehen oder den Kanal ganz abschalten.

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Klirrfaktor
1 kHz, -3 db FS
Soundkarte	48 kHz	48 kHz	auf 44,1 kHz
	original	Aufzeichnung	umgerechnete Aufnahme
Terratec EWS 24/96	0,002 %	0,002 %	0,002 %
Soundblaster
Live 5.1	0,002 %	0,012 %	0,012 %

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Studioqualität - was ist das eigentlich?

Bei den gegenwärtigen Werbekampagnen für DVD, Super-CD und 96/24-Technik und den dort genannten technischen Daten bleibt meist völlig außer Betracht, dass in der realen Tonstudio-Welt ganz andere Messlatten gelten. Und in diesen Tonstudios werden 99 % der Aufnahmen produziert, die irgendwo in CD-Läden über die Theke gehen.

Die Pflichtenhefte der Rundfunk- und Fernsehanstalten (an denen sich alle Audio-Hardware-Anbieter ganz oder teilweise orientieren) bestehen beispielsweise darauf, in einem Mischpult-Kanal die Höhen oberhalb 15 kHz mit mehr als 12 dB pro Oktave ‘abzusägen’. Und sie legen auch keinen Wert auf Klirrfaktoren von unterhalb 0,3 %. Der Rauschabstand eines Mikrofonkanals ist mit dem thermischen Rauschen eines 200-Ohm-Widerstandes von etwa -120 dBm sowieso an der physikalischen Grenze - vom Rauschabstand einer bis vor wenigen Jahren noch üblichen analogen Bandmaschine mit -66 dBm ganz zu schweigen. Die theoretisch möglichen 144 dB Geräuschspannungsabstand bei einer 24-Bit-Auflösung sind also in der Tat im Wesentlichen theoretisch. Wäre einem Tonmeister vor 15 Jahren ein Aufzeichnungsgerät mit einer Dynamik von 96 dB angeboten worden (CD mit 16 Bit Auflösung), hätte er dem Überbringer einer solchen Wunderkiste wahrscheinlich die Füße geküsst - bei Soundkarten dagegen ist das heute die Unterkante dessen, was einem wohlinformierten PC-Kunden gerade noch eben aufgeschwatzt werden kann.

Dies sollten Sie einfach wissen, wenn Sie eine LP einspielen. Ihr System ist nicht kaputt, wenn der edle Plattenspieler bei abgehobenem Tonarm einen Geräuschteppich von nur 60 dB unter Vollaussteuerung liefert und eine Leer-Rille zwischen zwei Stücken bei -40 dB liegt.

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High-End Hype

Bei der Einführung der Compact Disc Anfang der 80er Jahre feierte die Industrie die digitale Aufzeichnung der Audiosignale mit einer Abtastfrequenz von 44,1 kHz und einer Auflösung von 16 Bit als Nonplusultra der Musikspeicherung. Nun jedoch werden unisono neue Töne angeschlagen: Das auf der CD verwendete PCM-Format könne dem anspruchsvollem Musikliebhaber nicht mehr genügen, ein echtes High-End-Format müsse Klangerlebnisse mit einem Frequenzgang bis 100 kHz ermöglichen - was so weit außerhalb des menschlichen Hörbereichs liegt, dass Kritiker von ‘Musik für Fledermäuse und Dackel’ sprechen.

Das berührt die Hersteller jedoch weitaus weniger als die Frage, wie sich die neuen Klangdimensionen überhaupt an den Kunden bringen lassen: Sony und Philips setzten auf die ‘Super Audio CD’ (SACD) mit ‘Direct Stream Digital’-Aufzeichnung, das nicht mit PCM-Datenwörtern, sondern mit fortlaufenden 1-Bit-Signalen arbeitet - bei einer Abtastfrequenz von 2,8224 Megahertz. Das Konkurrenzprodukt ‘DVD Audio’ nutzt weiterhin (lineares) PCM, arbeitet bei Zweikanal-Aufnahmen aber mit einer Abtastrate von 192 kHz und einer Auflösung von 24 Bit. Bei Mehrkanalaufnahmen reicht es immerhin zu 96 kHz und 24 Bit. Letzteres richtet sich vor allem an Hörer, die bei den Kinotonsystemen Dolby Digital und DTS den Einsatz verlustbehafteter Kompressionsverfahren bemängelt hatten.

Doch auch die DVD-Audio stößt beim audiophilen Mehrkanalton an Leistungsgrenzen: Die Datenrate für eine 5-Kanal-Aufnahme dieser Güte beträgt nämlich bereits 11,52 MBit/s - und liegt damit 1,92 MBit/s über dem laut Spezifikation erlaubten Maximalwert. Zum Einsatz kommt daher das verlustfreie Kompressionsverfahren MLP (Meridian Lossless Packing) der US-Firma Meridian Audio [4], das - abhängig vom Material - die Datenmenge um 38 bis 52 Prozent reduzieren soll. Erst dank MLP wird zudem bei der kleinsten (und preiswertesten) DVD-5 mit 4,7 GByte Speicherplatz eine CD-ähnliche Spieldauer von 74 bis 89 Minuten möglich.

Dass sich DVD-Audios auf gewöhnlichen DVD-Video-Playern nicht abspielen lassen, macht die Softwareanbieter anscheinend nervös: Statt sich allein auf die Zugkraft des neuen Formats zu verlassen, wollen die Labels WEA und Universal auf ihren DVD-Audio-Scheiben zusätzlich Dolby-Digital-5.1-Ton- beziehungsweise 96kHz/24-Bit-LPCM-Tonspuren speichern, die auch gewöhnliche DVD-Video-Player wiedergeben können. SACD kennt immerhin Hybrid-Discs, deren zweite Schicht ein gewöhnlicher CD-Player lesen kann - natürlich nur in gewohnter Qualität.

An eine direkte Wiedergabe über den PC ist derzeit nicht zu denken. Zwar können DVD-ROM-Laufwerke die Daten von DVD-Audio-Discs lesen, Wiedergabesoftware gibt es aber (noch) nicht. Dass sich die Daten der ersten Scheiben auf die Festplatte kopieren lassen, sagt nichts über die Schutzmechanismen kommender Titel aus - schließlich verschob man seinerzeit extra die Einführung der DVD-Audio-Player, nachdem der bei DVD-Video eingesetzte und auch für DVD-Audio vorgesehene Kopierschutz CSS geknackt wurde.

Bliebe der Umweg über einen externen Player und die Soundkarte im Rechner. Da SACD- und DVD-Audio-Player die Töne bis auf weiteres - auf Druck der Musikindustrie - gar nicht oder nur downgesampelt über den Digitalausgang (sofern überhaupt vorhanden) ausgeben, entfällt die Nutzung des SPDIF-Eingangs der Soundkarte oft schon aus diesem Grund. Die Wandlung der analog ausgegebenen Signale in digitale Werte setzt wiederum entsprechend potente A/D-Wandler voraus. Schließlich macht es wenig Sinn, das Signal wieder in CD-Qualität zu sampeln. Nur wenige der aktuellen Soundkarten - beispielsweise Terratecs ‘AudioSystem EWX 24/96’ - sind aber bereits mit 96 kHz/24 Bit-D/A-Wandlern ausgestattet, kein gewöhnliches Modell kommt darüber hinaus. Andere Soundkartenhersteller wollen zur CeBIT 2001 nachziehen - dann steht vielleicht auch endlich eine ausreichende Anzahl an DVD-Audio-Titeln bereit.