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iPhone 7 Hörtest: Audio-Adapter kann Rauschen verstärken

Apples neuer Audio-Adapter für den Lightning-Anschluss des iPhone 7 erhitzt die Gemüter: In genaueren Hörtests fanden wir weitere Eigenheiten des D/A-Wandlers heraus, die zu mehr Rauschen führen können.

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iPhone 7: Audio-Adapter kann Rauschen verstärken

(Bild: c't)

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Nachdem wir am vergangenen Freitag zunächst die Signalqualität des neuen Lightning-Audio-Adapter gemessen und mit der internen Audio-Buchse des iPhone 6S und iPad Air verglichen hatten, haben wir den Adapter nun geöffnet und weitere Hörtests vorgenommen, um die Klangeigenschaften genauer zu analysieren.

Hinter dem Lightning-Stecker hat Apple einen Lightning-Chip mit der Kennung "338S00140 0KR1618 TW" eingebaut. Er ist für die Kommunikation über den Lightning-Port zuständig und bringt nach unseren bisherigen Erkenntnissen eine eigene D/A-Wandler-Einheit mit. An der vierpoligen 3,5-mm-Klinkenstecker-Buchse des Adapters liegen die analogen Signale für einen Stereo-Kopfhörer und ein Mikrofon zum Gebrauch von Headsets an.

Der eingebaute Wandler hat einige ungewöhnliche Eigenschaften, die abhängig davon sind, ob er an einem iPhone oder iPad angeschlossen wird. Messtechnisch erreicht er gegenüber der eingebauten Buchse eine schlechtere Dynamik. Die ist mit 99,6 dB(A) am iPhone und 102,9 dB(A) am iPad zwar noch immer besser als das, was man gemeinhin als "CD-Qualität" beschreibt, die internen Buchsen des iPhone 6S und die des iPad Air lieferten mit 104,1 dB(A) und 106,7 db(A) aber deutlich bessere Werte, die mit denen besserer Profi-Audio-Interfaces durchaus mithalten.

Unter einen Mikroskop wird die Aufschrift des Lightning-Chips im Audio-Adapter sichtbar: 338S00140 0KR1618 TW. Seine genauen Spezifikationen sind uns bislang unbekannt.

(Bild: c't)

Im Hörtest zeigte sich jedoch, dass der Wandler im Lightning-Adapter seine Dynamik gar nicht ausnutzt, weil er im Unterschied zum internen Wandler des iPhone und iPad am unteren Ende des Lautstärkespektrums nicht linear arbeitet. So gibt er im Hörtest Pegel mit circa -86 dBFS in etwa ebenso laut aus wie Pegel mit -120 dBFS.

Die Auswirkungen entsprechen denen eines sehr niedrig eingestellten Parallelkompressors. Man kann also mit dem Adapter zwar extrem leise Signale hören, diese werden ab einer bestimmten Schwelle jedoch komprimiert, sodass man keine Lautstärkeunterschiede mehr wahrnimmt. Dadurch ist aber beispielsweise das bei 16-Bit-Aufnahmen häufig eingesetzte Dithering-Rauschen lauter zu hören als an der internen Audio-Buchse des iPhone 6S und iPad Air. Deren Wandler arbeiten auch im unteren Lautstärkebereich linear, sodass Signale auch jenseits von -86 dBFS leiser werden. So konnten wir mit einem niederohmigen In-Ear-Kopfhörer (Beyerdynamic DTX-100, 12 Ohm) Pegel bis etwa -95 dBFS am iPhone 6S und -102 dBFS am iPad Air hören und Lautstärkeunterschiede wahrnehmen. Mit anderen Kopfhörermodellen können diese wahrnehmbaren Pegel anders ausfallen.

Beim Vergleich der empfundenen Lautstärke normaler Pop-Songs konnten wir trotz der messtechnischen Pegel-Unterschiede am Adapter und an der internen Buchse indes keine offensichtlichen Lautstärke-Unterschiede ausmachen, egal ob mit In-Ear-Hörern mit 12 Ohm oder einem Kopfhörer mit 70 Ohm (Sennheiser HD-25).

Frequenzgang und Klirrfaktor sind sowohl an den internen Buchsen als auch am Adapter vorbildlich.

Apples Lightning-Audio-Adapter verstärkt nach unseren Hörtests Signale, die leiser sind als etwa -86 dBFS. Das kann dazu führen, dass bei einigen Aufnahmen ein etwas stärkeres Rauschen wahrnehmbar ist, etwa wenn analoge Bandaufnahmen verwendet wurden oder wenn eine 16-Bit-Musikdatei – wie beim Mastering oft üblich – gedithert wurde.

Hörern kann dies allerdings nur auffallen, wenn sie ihre Ohren spitzen, hochwertige Kopfhörer mit hohem Wirkungsgrad einsetzen oder wenn sie den Audio-Adapter an eine Stereo-Anlage oder aktive Lautsprecher über deren Line-Eingang anschließen. Damit Hörer dies auch zuhause nachvollziehen können, wird das Computermagazin c't in seiner kommenden Ausgabe 21/16, die am 1. Oktober erscheint, entsprechende Testdateien zum Download veröffentlichen.

Im normalen Alltag, wenn ein Anwender MP3- oder AAC-Dateien mit ohnehin schon stark komprimierter Pop- oder Rockmusik hört, wird er den Unterschied jedoch nicht bemerken. Aus Entwicklerkreisen war zu hören, dass Hersteller inzwischen an höherwertigen Audio-Adaptern für den Lightning-Anschluss arbeiten, die auch audiophile Anwender zufrieden stellen sollen. Mit dem Wegfall der überaus guten internen Audio-Buchse beim iPhone 7 kann Apple hier die Nachfrage nach solchen hochwertigen externen Wandlern durchaus stimulieren.

Update 21.9.16: Inzwischen haben wir anhand eines Lightning-Verlängerungskabels überprüft, ob zwischen iOS-Gerät und Lightning-Audio-Adapter analoge Audio-Signale übertragen werden oder nicht. Auch nach mehrmaligen Durchgängen mit allen möglichen Kombinationen der acht Lightning-Kontakte ist es uns nicht gelungen, ein verwertbares Audio-Signal am Oszillioskop zu erkennen.

Wir konnten lediglich ein überaus schwaches und verzerrtes Signal (unter 20 mV) auffangen, das aber offensichtlich von einer Übersprechung aus dem am Adapter angeschlossenen Kopfhörer stammt. Diese Übersprechung ist nur bei einem niederohmigen Kopfhörer zu sehen und verschwindet, sobald dieser mit einem hochohmigen Line-Anschluss gewechselt wird. Daraus schlussfolgern wir, dass im Lightning-Adapter ein D/A-Wandler steckt.

Zudem haben wir festgestellt, dass der Lightning-Audio-Adapter nicht zu allen Headsets kompatibel ist. Mit original Apple Headsets und lizensierten MFI-Modellen (Made for iPhone) funktionieren sowohl Mikrofon als auch Lautstärke-Einstellung. Andere bislang iPhone-kompatible Headsets ohne MFI-Zertifizierung, deren Lautstärke-Einstellung bislang mit der analogen Eingangsbuchse funktionierte, können die Lautstärke am Lightning-Adapter indes nicht mehr einstellen.

c't auf der Spur der analogen Audio-Signale am Lightning-Adapter

(hag)

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