Month: November 2020

Analog gegen Digital: Ein Kampf, der nie stattgefunden hat

Dieser Artikel soll keinen heiligen Krieg zwischen Fans von analogem und digitalem Audio auslösen. Ziel ist es, die grundlegenden Unterschiede zwischen den beiden Technologien aufzuzeigen. Der Autor des Artikels (das heißt ich) betrachtet die Seite der digitalen Technologie als die perfekteste und möchte jedem seinen Standpunkt erklären, nicht nur von der subjektiven, sondern auch von der wissenschaftlichen Seite. Die Kenntnis des Prinzips der digitalen Tonaufzeichnung sowie das Verständnis der wissenschaftlichen Seite dieser Angelegenheit schließen jeden Zweifel an der Überlegenheit der digitalen gegenüber den analogen Technologien eindeutig aus.

ANALOGE AUDIOAUFNAHME.
Tatsächlich ist Schall (Schwingung von Luftpartikeln) analoger Natur. Schall breitet sich im Luftraum aus und kann abhängig von einer Vielzahl von Bedingungen verzerrt werden: Entfernung zur Schallquelle, Reflexion von umgebenden Objekten, Bewegungsgeschwindigkeit relativ zur Quelle usw. Der Bereich der vom menschlichen Ohr wahrgenommenen Schallschwingungen wird als Bereich von 20 Hz bis 20 kHz angesehen. Tatsächlich ist 20 kHz eine ziemlich optimistische Zahl, nur wenige können sich rühmen, diese Frequenz tatsächlich gehört zu haben. Die meisten Erwachsenen, die ich getroffen habe, haben keine Frequenzen über 15-16 kHz gehört, daher würde ich mit hoher Sicherheit sagen, dass die durchschnittliche Hörschwelle 15 kHz beträgt. In Bezug auf die Tonhöhe nimmt unser Ohr jedoch nur Frequenzen bis zu 5 kHz wahr. Alles, was höher ist, sind zusätzliche Obertöne, Obertöne, Töne usw. Die korrekte Wiedergabe hoher Komponenten (Grenzfrequenz) ist jedoch im Grunde ein Maß für die Qualität einer Tonaufnahme, die normalerweise in den technischen Spezifikationen eines seriösen Tonaufzeichnungsgeräts angegeben ist.

In der Welt der analogen Tonaufzeichnung werden Luftschwingungen zunächst über ein Mikrofon in elektrische Schwingungen umgewandelt. Die elektrische Vibration wird dann auf einen magnetischen Aufzeichnungskopf (im Fall von Magnetband) oder einen mechanischen Cutter (im Fall von Vinyl) angewendet. Im ersten Fall werden die Informationen auf einem Magnetband aufgezeichnet, im zweiten Fall – im Schlitz der Platte. Um den Ton wiederzugeben, reicht es aus, das Magnetband mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der die Aufzeichnung durchgeführt wurde, entlang des Magnetkopfs zu spannen: Der Kopf wandelt das magnetische Wechselfeld wieder in elektrische Schwingungen um, die verstärkt und dem System von zugeführt werden Tonwiedergabe (Lautsprecher). Das Schallwiedergabesystem vibriert die Luft und wir hören Geräusche. Bei einer Platte einfach die Nadel entlang der Nut einschlagen.

Rein aus der Sicht des gesunden Menschenverstandes folgt aus alledem, dass Vinyl im Prinzip die schlechteste Option ist, um Ton aufzunehmen, da es beim Aufnahme- / Wiedergabevorgang eine ungefähre Mechanik gibt (paradoxerweise aus irgendeinem Grund konservative Sie neigen dazu, Vinyl- und nicht Magnetbänder zu befürworten, obwohl letztere auf dem Höhepunkt ihrer Entwicklung signifikant höhere Qualitätsmerkmale aufwiesen. Unter anderem wurden fast alle mehr oder weniger normalen Vinyls von Magnetbändern geschrieben. Ich hatte einfach keinen Ort, an dem ich aufnehmen konnte: Das Mastering und Mischen erfolgte auf Band, da es auf der Festplatte grundsätzlich unmöglich ist. Das heißt, der Klang von Vinyl ist der Klang eines Magnetbandes, der nur durch seine eigenen Mängel an Vinyl ergänzt wird: Knarren, Zischen und andere Verbrechen von “Musikliebhabern”.

In der Tat ist die analoge Audioaufnahme in fast jeder Phase unvollkommen. Wenn Sie beispielsweise auf einem Magnetband aufnehmen, hängt vieles von der Qualität des Magnetkopfs ab. Die Kalibrierung in Bezug auf das Band ist von größter Bedeutung (ewiger Kopfschmerz). Hinzu kommt die Detonation (Inkonsistenz der Riemengeschwindigkeit aufgrund von Ungenauigkeiten im Riementransportmechanismus), die Selbstdehnung des Riemens, Änderungen der Eigenschaften des Riemens entlang seiner Länge, zufällige Unebenheiten / Fremdpartikel in sie. Vinyl? Detonation, in den Groove fallende Fremdkörper, Verziehen der Disc, Verschlechterung der Klangqualität nach jeder Wiedergabe durch “Quetschen” des Grooves. Der Hauptnachteil der analogen Aufnahme ist jedoch die Unmöglichkeit, eine exakte Kopie zu erstellen: Jede Kopie des Originals ist von minderer Qualität. Auch alle analogen Medien, auch wenn sie nicht verwendet werden,

DIGITAL SOUND RECORDING.
Die digitale Tonaufnahme wurde durch die enormen technologischen Fortschritte der letzten Jahrzehnte ermöglicht. Tatsächlich basiert die digitale Tonaufnahme auf einer ziemlich alten Theorie – es wurde gerade möglich, die Theorie in die Praxis umzusetzen.

Computer als Musikserver

„Das digitale Signal von einem PC über USB weist bekanntermaßen große Schwankungen auf. Aber es gibt DACs (wenn auch ziemlich teuer), die an sogenannten arbeiten. asynchrones Prinzip und sie selbst steuern den Takt der Quelle (in diesem Fall PC). Warum können Sie dann keinen regulären PC als Server verwenden? “”

„Die Frage ist: Ist es möglich, USB als Hauptverbindungstyp zwischen einem PC und einem DAC zu betrachten und den geeigneten DAC auszuwählen? Kann eine USB-Verbindung wirklich mit herkömmlichen Optionen in der Klangqualität mit denselben Übertragungsparametern konkurrieren? “”
Farid

Viele Besucher unserer Website möchten wissen, wie sie den besten Sound von einem PC erhalten. Als Antwort auf eingehende Fragen und gemäß unseren Plänen startet PC Audiophile ein neues Projekt: “Computer als Musikserver”. Wir werden das von Boris und Farid aufgeworfene Problem bezüglich der Verwendung des USB-Ausgangs diskutieren und einige andere wichtige Fragen beantworten, darunter:

Können Sie einen guten Sound von einem PC bekommen?

Was verhindert, dass ein Computer als digitale High-Fidelity-Audioquelle verwendet wird?
Wie können Probleme bei der Wiedergabe hochwertiger Töne von einem PC vollständig beseitigt oder zumindest teilweise neutralisiert werden?
Welche Computer- und Softwarekonfigurationsoption soll ich wählen?
Wir werden verschiedene Lösungen analysieren und testen, die positiven und negativen Aspekte jeder der Optionen bestimmen.

Das erste, was ich diskutieren möchte, ist, ob es möglich ist, von einem Computer qualitativ hochwertigen Sound zu erhalten. Auf diese Frage gibt es eine einfache und eindeutige Antwort: Ja, das können Sie. Und es ist nicht nur möglich, sondern Sie müssen auch einen PC als digitale Tonquelle verwenden, Sie müssen es nur richtig machen.

Fragen Sie sich: Mit welcher Ausrüstung werden heute die meisten Musik-Tonträger in Aufnahmestudios aufgenommen? Mit Hilfe professioneller Studiokomplexe oder computertechnologischer digitaler Sound-Workstations ist das richtig. Welche Ausrüstung wird in den Studios verwendet, um die fertigen Aufnahmen in den Kontrollräumen zu mischen und dann anzuhören? – In Teams, deren Hauptelement wiederum ein Computer ist.

Können wir, Audiophile oder Musikliebhaber, im Allgemeinen Musikliebhaber, dem Klang näher kommen, den Toningenieure und Musiker im Studio hören? Wir sind zuversichtlich, dass wir es können. Und dies war kürzlich aufgrund der Entwicklung von Infokommunikationstechnologien möglich.

Unter dem Gesichtspunkt der Verfügbarkeit hochwertiger digitaler Soundtracks können wir sagen, dass Sie bereits jetzt mit Hilfe des Internets viele gute Musik verschiedener Genres mit hoher Auflösung (HD) erhalten können. Hierbei handelt es sich um “bitweise” Kopien digitaler Masterdateien oder ihrer engen Varianten mit Oversampling, unabhängig davon, ob das Original beispielsweise in professioneller Qualität mit 384 kHz / 32 Bit oder anderen digitalen Formaten aufgenommen wurde. (Obwohl zu beachten ist, dass mehr digitale Audiokomponenten für Verbraucher einen Campingplatz mit den Merkmalen professioneller Standards produzieren).

Aus technischer Sicht gibt es eine große Anzahl von Musikservern und digitalen Playern zum Verkauf, die in Bezug auf Klang und ihre Eigenschaften professionellen Geräten praktisch nicht unterlegen sind. Und wenn Sie über Kenntnisse, Fähigkeiten und Fertigkeiten im technischen Bereich verfügen und nicht in fantastischen (recht bescheidenen) Mengen, können Sie einen Musikserver mit Ihren eigenen Händen erstellen.

Wir sind daher optimistisch über die grundsätzliche Möglichkeit, qualitativ hochwertigen Sound von einem Computer zu extrahieren. Lassen Sie uns zur Unterstützung dieser Worte auf unsere eigenen Entwicklungen verweisen, die im Abschnitt “Musikserver” vorgestellt werden.

Aber wenn wir einen normalen Computer nehmen und ihn an ein gutes Audiosystem anschließen, werden wir enttäuscht sein, wir werden den Sound nicht mögen. Was geschieht?.

Wahrscheinlich klingt die Hauptfrage, die zuerst beantwortet werden muss, folgendermaßen: Was sollte getan werden, um den Computer zu einer digitalen Quelle mit der Klangqualität zu machen, die einem High-End-Musikserver am nächsten kommt? Wir betonen auch, dass wir uns bei der Betrachtung verschiedener Themen im Rahmen dieses Projekts auf die höchsten Anforderungen für die Wiedergabe von BP-Musikdateien konzentrieren werden.

Audio. Digitales und analoges Audio

Trotz der Tatsache, dass die meisten externen Informationen, die wir mithilfe des Sehens erhalten, sind Klangbilder für uns nicht weniger wichtig und oft sogar noch wichtiger. Versuchen Sie, einen Film mit ausgeschaltetem Ton anzusehen. In 2-3 Minuten verlieren Sie den Faden der Handlung und das Interesse an dem, was passiert, egal wie groß der Bildschirm und die Bildqualität sind. So spielte ein Pianist in Stummfilmen außerhalb des Bildschirms. Wenn Sie das Bild entfernen und den Ton verlassen, kann der Film wie eine faszinierende Radiosendung „gehört“ werden.

Das Hören gibt uns Informationen darüber, was wir nicht sehen, da der visuelle Wahrnehmungssektor begrenzt ist und das Ohr Töne aus allen Richtungen erfasst und visuelle Bilder ergänzt.

Das Hören gibt uns Informationen darüber, was wir nicht sehen, da der Bereich der visuellen Wahrnehmung begrenzt ist und das Ohr die Geräusche von überall erfasst und die visuellen Bilder ergänzt. Gleichzeitig kann unser Gehör mit großer Präzision eine unsichtbare Schallquelle in Richtung, Entfernung und Bewegungsgeschwindigkeit lokalisieren.

Sie lernten lange vor Bildern, Ton in elektrische Schwingungen umzuwandeln. Dem ging eine mechanische Aufzeichnung von Schallschwingungen voraus, deren Geschichte bis ins 19. Jahrhundert zurückreicht.

Der beschleunigte Fortschritt, einschließlich der Fähigkeit, Schall aus der Ferne zu übertragen, wurde durch Elektrizität ermöglicht, mit der Einführung von verstärkenden, akustischen und elektroakustischen Geräten und Wandlern – Mikrofonen, Tonabnehmern, dynamischen Köpfen und anderen Emittern. Heute werden Audiosignale nicht nur über Kabel und über Funk übertragen, sondern auch über Glasfaserkommunikationsleitungen, hauptsächlich in digitaler Form.

Die akustischen Schwingungen werden üblicherweise von Mikrofonen in ein elektrisches Signal umgewandelt. Jedes Mikrofon enthält ein bewegliches Element, dessen Schwingungen auf bestimmte Weise einen Strom oder eine Spannung erzeugen. Der gebräuchlichste Mikrofontyp ist der Dynamic, bei dem es sich um einen Rückwärtslautsprecher handelt. Die Schwingungen der Luft setzen eine Membran in Bewegung, die in einem Magnetfeld starr mit einer sich bewegenden Spule verbunden ist. Ein Kondensatormikrofon ist in der Tat ein Kondensator, dessen Platten gleichzeitig mit dem Schall vibrieren und mit dem sich die Kapazität zwischen den Platten ändert. Bändchenmikrofone verwenden das gleiche Prinzip, nur eine der Platten ist frei aufgehängt. Ähnlich einem Kondensator-Elektretmikrofon, dessen Platten während des Schwingungsprozesses selbst eine elektrische Ladung erzeugen, die proportional zur Amplitude der Schwingungen ist. Viele Mikrofonmodelle verfügen über einen eingebauten Verstärker (der Signalpegel direkt vom akustisch-elektrischen Wandler ist sehr niedrig). Im Gegensatz zu einem Mikrofon registriert der Tonabnehmer eines elektrischen Musikinstruments Vibrationen nicht aus der Luft, sondern von einem festen Körper: einer Saite oder dem Resonanzboden eines Instruments. Die Kassette liest den Aufzeichnungsschlitz mit einer Nadel, die mechanisch mit sich bewegenden Spulen in einem Magnetfeld verbunden ist, oder mit Magneten, wenn die Spulen stationär sind. Oder die Schwingungen der Nadel werden auf das piezoelektrische Element übertragen, das unter mechanischer Beanspruchung eine elektrische Ladung erzeugt. Bei der magnetischen Aufzeichnung wird ein Audiosignal auf einem Magnetband aufgezeichnet und dann mit einem speziellen Kopf gelesen. Schließlich wurde die optische Aufzeichnung traditionell in der Kinematographie übernommen: Ein undurchsichtiger Soundtrack wurde vom Rand des Films angewendet,

In Synthesizern wird Schall direkt in Form von elektrischen Schwingungen geboren, es gibt keine primäre Umwandlung von Schallwellen in ein elektrisches Signal.

Moderne Herbstklangquellen sind vielfältig und digitale Medien werden immer häufiger: CDs, DVDs, aber auch Schallplatten bleiben erhalten. Wir hören weiterhin Radio, sowohl terrestrisch als auch über Kabel (Radio-Hotspots). Ton begleitet Fernsehsendungen und Filme, ganz zu schweigen von einem Phänomen, das so vertraut ist wie Telefonie. Ein Computer erhält einen zunehmenden Anteil an der Audiowelt, sodass er Soundprogramme bequem in Form von Dateien archivieren, kombinieren und verarbeiten kann. Im digitalen Zeitalter werden digitalisierte Sprache und Musik über digitale Kanäle, einschließlich des Internets, ohne ernsthafte Transportverluste übertragen. Dies wird durch die digitale Codierung bereitgestellt, und der Verlust ist ausschließlich auf die Komprimierung zurückzuführen, die am häufigsten verwendet wird. In digitalen Medien ist sie jedoch entweder überhaupt nicht vorhanden (CD, SACD) oder es werden verlustfreie Audiokomprimierungsalgorithmen verwendet (DVD-Audio, DVD-Video). In anderen Fällen wird der Komprimierungsgrad durch die erforderliche Soundtrack-Qualität (MP3-Dateien, digitale Telefonie, digitales Fernsehen, einige Medientypen) bestimmt.