Audio Video Photo Markt (Fachzeitschrift für den Handel) 3. Februar 1999
Mit Super-Sound ins 21. Jahrhundert
Die High-Fidelity steht vor einem dramatischen
Qualitätssprung, zugleich aber auch vor der die Frage, in welcher Form der Super-Sound
der Zukunft ins Wohnzimmer gelangen wird. Steht ein neuer Systemstreit nach dem Muster von
Beta/VHS bevor? Die aktuellsten Antworten gibt Albrecht Gasteiner
Ob man es nun wahrhaben will oder nicht: Der Audio-Branche geht es mies, echt mies. Alles
wird immer noch billiger, die Margen schmelzen dahin und lange Zeit hat es keine echte
Innovation mehr gegeben, die die Konsumenten in die Läden getrieben hätte. Zwar haben
die High-Ender nichts unversucht gelassen, das Menschenmögliche an Qualität aus der CD
und der Stereophonie herauszuquetschen, doch die Ergebnisse all dieser aufopferungsvollen
Bemühungen spielten sich im Bereich von Nunacen ab, waren höchstens von ein paar
Eingeweihten wahrzunehmen und spielten folglich kommerziell keine Rolle.
Doch jetzt kündigt sich ein dramatischer Fortschritt an. Ein neues Zeitalter gar, das
Zeitalter des Raumklanges. Während vieler Jahrzehnte kannte man nur Mono-Wiedergabe, bei
der man eindimensional sozusagen nur durch ein Loch in der Wand in den Konzertsaal
hineinhören konnte. Die Stereophonie hat es immerhin zuwege gebracht, dass sich das
Klanggeschehen vor dem Zuhörer zweidimensional ausbreitet. Das ist, als sitze man in
einer Loge mit Begrenzungswänden links und rechts, und man höre von dort aus in einen
Konzertsaal hinein. Irgendwie spürt man ihn, aber so richtig drin ist man nicht. Den
entscheidenden Schritt zur dreidimensionalen Wiedergabe bietet nun der Surround-Sound
(Abb. 1).
Da werden die letzten
Begrenzungen weggeblasen und man ist völlig in die Akustik und das komplexe klangliche
Geschehen im Konzertsaal einbezogen. Kinogeher kennen das am besten. Ein Unterschied zu
Stereo, der von praktisch allen Menschen als riesengross und als äusserst faszinierend
empfunden wird – und der unausweichlich zur Spontanreaktion führt: Das muss ich
haben!
Dabei muss allerdings gleich betont werden, dass es Surround-Sound in verschiedenen
„Duftnoten" gibt, die es fein säuberlich auseinanderzuhalten gilt:
Schon lange bekannt und verbreitet ist „Dolby Surround" (Abb. 2).
Ein analoges Verfahren, bei
dem die Signale von 4 - 5 Mikrofonen aufgenommen werden. Für den Transport nach Hause per
CD, VHS-Kassette, Radio- oder Fernsehübertragung stehen aber nur 2 Kanäle zur
Verfügung, also müssen die Informationen irgendwie ineinander verschachtelt werden, was
nicht ohne Folgen bleibt: Die Kanaltrennung ist schlecht und die Surround-Lautsprecher
liefern nur ein Mono-Signal mit dem mickrigen Frequenzumfang von 150 – 7.000 Hz. Dass
sich trotz dieser erheblichen Einschränkungen weltweit etwa 36 Millionen Menschen für
eine Dolby Surround Anlage entschieden haben, spricht dafür, dass ein echter Bedarf an
Raumklang-Systemen besteht, selbst wenn diese mit Kompromissen behaftet sind.
Wie gross muss die Begeisterung erst sein, wenn diese Kompromisse wegfallen!
Genau das ist jetzt der Fall. Die Digitaltechnik bietet uns heute nämlich endlich die
Möglichkeit, die Signale der einzelnen Mikrofone in perfekter Kanaltrennung und mit
unbeschnittenem Frequenzumfang nach Hause zu bringen (Abb. 3).
Sogar der (bei Musik
normalerweise nicht nötige) Subwoofer kann völlig unabhängig von den anderen
Lautsprechern angesteuert werden. Was die vollmundige Werbung schon seit Jahrzehnten bei
zahllosen unpassenden Gelegenheiten ungerechtfertigt versprochen hat, wird nun endlich
Wirklichkeit: Es eröffnen sich neue Klangdimensionen, und wer das je gehört hat, für
den ist klar: So klingt die Audio-Zukunft.
So weit, so wunderbar. Bleibt nur noch die Frage, wie diese Zukunft aussieht, also, auf
welchem Datenträger uns die Industrie dieses grandiose Klangerlebnis in Haus bringt.
Und da wird's ein bisschen komplizierter. Denn auch den Industriebossen ist klar, dass
sich heute die Chance auftut, die Stereophonie durch etwas entscheidend besseres
abzulösen und also auch die auf Stereophonie begrenzte Compact Disc durch einen neuen
Datenträger zu ersetzen. Ein neues System, das bedeutet neue Geräte, neue Aufnahmen,
neuen Umsatz - da geht es um Geld, um sehr viel Geld. Und so darf es einen nicht
verwundern, wenn die unterschiedlichsten Lager mit nicht geringer Heftigkeit versuchen,
sich rechtzeitig ein möglichst grosses Stück aus dem Surround-Sound-Kuchen zu sichern.
Im Klartext: Es gibt zwei verschiedene Systemvorschläge, einerseits die DVD-Audio und auf
der anderen Seite die Super Audio CD.
Gar so verschieden sind sie zwar gar nicht. Beide basieren auf der von der CD her
bekannten Lasertechnik und verwenden eine 12 cm grosse Scheibe, die aussieht wie die 1,2
mm dicke CD, aber aus zwei Rücken an Rücken geklebten 0,6 mm dicken Hälften besteht.
Beide nützen ihre identische Kapazität von 4,7 GB pro Seite nicht nur für Stereo- und
Surround-Sound Audio, sondern auch für mehr oder weniger Text- und Videoinformationen,
beide können in ihren Geräten auch CDs abspielen und, eine enorme Erleichterung, beide
arbeiten grundsätzlich ohne die lästige Restriktion von Ländercodes.
Die Unterschiede liegen im Kleingedruckten.
DVD-Audio
Die DVD-Audio ist, wie es der Name schon sagt, ein Sprössling der weltweit äusserst
erfolgreich eingeführten DVD-Familie. Der Audio-Standard dafür wurde sehr weit offen
gestaltet, um Raum für die unterschiedlichsten Bedürfnisse und Anwendungen zu schaffen
(Abb. 4).
Kernstück ist dabei die lineare PCM-Codierung. Dieses von High-End Audio-Puristen geforderte Verfahren arbeitet ohne Datenreduktion und kann auf der DVD-A in den unterschiedlichsten Kombinationen von Kanalanzahl (mono bis Surround), Abtastfrequenz (die den Frequenzumfang diktiert) und digitaler Wortbreite (die die nutzbare Dynamik bestimmt) eingesetzt werden. Diese Parameter können auf ein und derselben DVD-A von Stück zu Stück individuell gewählt werden und bei Surround-Anwendungen ist es sogar möglich, unterschiedliche Abtastfrequenzen und Wortbreiten für die vorderen und die Surround-Kanäle einzusetzen. In Abb. 5
sind einige dieser
Möglichkeiten und die daraus resultierenden Spielzeiten (für eine DVD-5 mit 4,7 GB
Kapazität) angegeben. Diese Spielzeiten sind jedoch keineswegs das letzte Wort.
Bestandteil des DVD-A Standards ist nämlich das sogenannte MLP, das "Meridian
Lossless Packing", ein neuartiges Datenkompressionsverfahren (bitte genau lesen:
"Kompression" und nicht "Reduktion"!), das dank vollkommener
Transparenz ohne irgendeinen Einfluss auf die Audioqualität bleibt, die Spielzeiten aber,
je nach Programmmaterial, nochmals um 25 - 55% verlängert.
Daraus resultiert, dass schon eine einzige Informationsebene der DVD-A bei 6-Kanal
Surround-Sound in der Super-High-End Qualität von 24 Bit und 96 kHz mehr Spielzeit
offeriert als eine heutige Stereo-CD.
Doch das ist noch lange nicht alles. Denn erstens kann eine DVD bekanntlich mehr als eine
Informationsebene enthalten und damit bis zum Vierfachen dieser Kapazität zur Verfügung
stellen (Abb. 6).
Und zweitens erlaubt der DVD-A
Standard auch datenreduzierte Aufzeichnungsverfahren. Wenn man die Aufzeichnung zum
Beispiel mit Dolby Digital macht (das weiss Gott prachtvoll klingt!), ergeben sich locker
35 Stunden an ununterbrochener Spielzeit von einer DVD-5 und von einer DVD-18 mehr als
eine ganze Woche Surround-Sound, Tag und Nacht.
Die meisten Abspielanlagen für Audio sind nach wie vor nur für Stereo eingerichtet. Aus
diesem Grunde enthält jede DVD-A einen Mixdown-Algoritmus. Dieser sorgt dafür, dass beim
Abspielen von Surround-Programmen auf Stereoanlagen nicht nur die beiden vorderen Kanäle
wiedergegeben werden, sondern auch alle anderen Informationen, und zwar in einem
Mischungsverhältnis, das nach Vorgaben des Produzenten für jedes einzelne Musikstück
individuell programmiert werden können.
Die DVD heisst nicht umsonst "Digital Versatile Disc", also "Vielseitige
Digitalplatte". Das erweist sich im Falle der DVD-Audio darin, dass sie nicht nur
Töne enthalten kann. Immerhin leben wir im Multimedia-Zeitalter. Folglich haben auf
dieser Platte auch Bilder, Texte, Internetverknüpfungen und Videosequenzen Platz. Diese
können jeweils mit der Musik synchronisert sein oder einzeln abgerufen werden.
Super Audio CD
Auch hier ist schon der Name Programm: Diese Platte will nicht nur den Super-Sound für
die Zukunft liefern, sondern zugleich auch die etwa 600 Millionen CD-Abspielgeräte
bedienen, die es weltweit gibt.
Möglich wird dieser Spagat dadurch, dass jedes Programm auf der Platte mindestens zweimal
aufgezeichnet wird. Einmal in klassischer Stereo-CD-Technik, mit 16 Bit linearer
Quantisierung und 44,1 kHz Abtastfrequenz. Diese Information kann von jedem CD-Spieler
gelesen werden. Das zweite Mal ebenfalls in stereo, aber in DSD-(Direct Stream Digital)
Technik, mit 1-Bit Quantisierung und 64-fachem Oversampling, also einer Abtastfrequenz von
2,8224 MHz. Und dann, je nachdem, auch noch ein drittes Mal, ebenfalls in DSD, aber in
6-Kanal Surround.
Es soll hier kein Volkshochschulkurs über DSD abgehalten werden, also sei nur kurz
festgehalten, dass dieses Verfahren eine technische Übertragungsqualität ermöglicht,
die sich durchaus mit den Resultaten von 24 Bit/196 kHz vergleichen lässt. Immerhin
verzeichnen die Systemdaten eine Dynamik von 120 dB und einen Frequenzumfang von 1 -
100.000 Hz. Zudem benötigt DSD keine steilflankigen Filter, was in audiophilen Kreisen
mit Genugtuung zur Kenntnis genommen wird. Wegen der sehr hohen Datenrate setzt man auch
hier, wie bei DVD-A, ein verlustfreies Datenkompressionsverfahren zur Erhöhung der
Speicherkapazität ein. Bei der SACD heisst es "Direct Stream Transfer".
Wie all dies auf einer Platte unterzubringen ist, zeigt Abb. 7.
Die SACD hat (wie eine DVD-9)
zwei Informationsebenen, kann aber nicht doppelseitig genutzt werden. Die eine, mit 780 MB
Kapazität, trägt die CD-konformen Informationen, die andere fasst 4,7 GB und enthält
DSD, von innen aus gesehen zunächst in stereo, dann in Surround-Sound. Am äusseren Ende
dieser Schicht ist noch etwas Platz für Text, Grafiken und Video vorgesehen, wovon
allerdings erst zu einem späteren Zeitpunkt Gebrauch gemacht werden soll.
Die CD-Schicht wird mit dem üblichen CD-Laser von 780 Nanometer Lichtwellenlänge
abgetastet. Anders als bei der "gewöhnlichen" CD muss der Laser aber auf dem
Hin- und Rückweg jeweils durch die zweite Informationsschicht (die DSD-Schicht) hindurch.
Um dies möglich zu machen, musste zu neuartigen Materialien und Fertigungstechniken
gegriffen werden, die eine technische Meisterleistung darstellen: Die DSD-Schicht ist so
gestaltet, dass sie 780 nm Licht problemlos durchlässt, Licht von 650 nm Wellenlänge
hingegen reflektiert (Abb. 8).
So erkennt ein CD-Player die
Platte als Compact Disc während ein SACD-Spieler sich auf die die DSD-Schicht fokussiert
und dasselbe Programm in Super-Audio Qualität oder gar in Surround-Sound abspielt. Bei
den Vorführungen der ersten Prototypen funktionierte das ohne Probleme.
Vorteile - Nachteile
Der Charme der Super Audio CD besteht vor allem darin, dass sie - auch - eine CD ist. Das
eröffnet ihr vom Start weg einen Markt von 600 Millionen potentieller Abspielgeräte. Die
Plattenhändler müssten nicht verschiedene Datenträger lagern, denn auf ein- und
derselben Platte wäre sowohl "Normal-Stereo" als auch "Super-Stereo"
und "Super-Surround-Sound" drauf. Jeder Käufer einer SACD bekäme die
Gewissheit, ein zukunftssicheres Produkt gekauft zu haben. Er wüsste, dass in seiner
Platte mehr steckt als er im Moment herausholt, und das brächte ihn in ständige
Versuchung, seine Abspielanlage aufzurüsten um in den Genuss der vollen Qualität zu
kommen.
Das alles ist mit Bedacht im Konjunktiv geschrieben, denn die Sache hat eine Kehrseite:
Die Herstellungskosten für eine SACD sind bedeutend höher als die für eine CD. Immerhin
muss das Programm in höchstqualitativer Surround-Aufnahmetechnik produziert werden, es
kommt in drei verschiedenen Versionen auf die Platte was verschiedene Künstler bereits
dazu gebracht hat, doppelte oder dreifache Tantiemen zu verlangen, Text-, Bilder- und
Videoproduktion sind teuer, das Mastering äusserst aufwendig, und schliesslich kostet
auch die technische Fertigung ca. 3x soviel wie das Pressen einer CD. Hinzu kommt, dass
die Tonstudios für Produktionen in DSD-Technik völlig neue Ausrüstungen kaufen
müssten. Doch selbst wenn man davon absieht, dass sich heutzutage kaum ein Studio riesige
Investitionen leisten kann, befinden sich DSD-Aufzeichnungsgeräte, Mischpulte und so
weiter derzeit erst im Versuchsstadium und sind selbst für viel Geld noch kaum zu
bekommen. Das wird das Bereitstellen von genügend Software zumindest erschweren. Auch ist
in der gesamten Literatur über SACD interessanterweise nirgends von der Möglichkeit
einer SACD-R oder SACD-RAM die Rede. Eine SACD zum Selberaufnehmen scheint demnach selbst
für die Zukunft nicht vorgesehen zu sein - bei der DVD gibt's das im Prinzip schon heute.
Und noch etwas: Bei aller Euphorie für Super-Surround-Sound darf man nicht vergessen,
dass die überwältigende Mehrheit der Konsumenten nach wie vor nur stereo hört. Und es
dürfte nicht sehr leicht sein, einem durchschnittlichen CD-Käufer klar zu machen, dass
er die CD für seinen Ghetto-Blaster oder fürs Auto nun plötzlich viel teurer bezahlen
muss, nur, weil da jetzt noch Zusatzinformationen für High-End-Freaks drauf sind, die ihn
überhaupt nicht interessieren und die er nie nutzen wird.
Doch auch die DVD-Audio bringt nicht nur Vorteile. Pluspunkte kann sie für ihre bis zu
vierfache Spieldauer verbuchen, für die Tatsache, dass sie keine neuen
Studioeinrichtungen verlangt und wohl auch dafür, dass ihre Fertigungstechnik bereits
etabliert und bewährt ist. Andererseits verlangt auch sie nach neuen Abspielgeräten. Da
die heutigen DVD-Video Player mit DVD-Audio nichts anfangen können, wird es es zwei neue
Gerätetypen geben: Einerseits einfache Modelle für Auto, Radiorecorder, Walkman und
dergleichen, die nur den Audio-Teil der Platte abspielen können. Andererseits
höherklassige Player, die auch Texte, Bilder und Videoclips darstellen. Hinzu kommt, dass
das Auftauchen von DVD-A natürlich auch Universalplayer hervorbringen wird, die sowohl
DVD-V als auch alle Möglichkeiten von DVD-A ausschöpfen werden. DVD-ROM Player haben
keine Probleme mit DVD-A, hier genügt ein Software-Update.
And the winner is....
DVD-Audio und Super Audio CD haben sehr vieles gemeinsam. Freilich kommt die eine eher aus
der Video- und Multimedia-Ecke und die andere aus der CD-Tradition, doch sie wenden sich
beide als Konkurrenten an nahezu denselben Markt. Droht also ein neuer Beta/VHS-Krieg? Und
wenn ja: Welches System wird diesmal siegen, welches untergehen?
Mit Sicherheit kann das heute natürlich niemand voraussagen. Aber es gibt doch Chancen
und sogar Anzeichen dafür, dass ein Krieg, der ohnehin nur Verlierer hervorbringen
würde, abgewendet werden könnte. Im DVD-Audio Standard gibt es nämlich ein
Hintertürchen mit dem unverfänglichen Namen "Andere Audiostandards". Das
bedeutet nichts anderes als dass es ohne weiteres möglich wäre, DVD-Audio Player so
auszurüsten, dass sie auch Super Audio CDs abspielen können. Und da der technische
Zusatzaufwand dafür dank der starken Ähnlichkeit beider Systeme gering ist, kann man
durchaus davon ausgehen, dass viele Hersteller von DVD-Audio Playern von der Möglichkeit
Gebrauch machen werden, dieses Zusatzfeature einzubauen, vorausgesetzt, es kommt genügend
Super Audio CD Software auf den Markt.
Ist damit alles friedlich gelöst und der Erfolg garantiert? Nicht ganz, denn es bleibt
die grundsätzliche Frage, wie gross denn überhaupt die Marktnische für DVD-Audio und
Super Audio CD ist. Denn einerseits wird es weltweit, von Aserbaidschan bis Zaire, sicher
nur eine Minderheit sein, die sich dieses edle Vergnügen überhaupt wird leisten können,
und andererseits kann man Super-Surround-Sound ja auch heute schon haben - auf der
DVD-Video. Zur Erinnerung: Auf der DVD-V stehen immerhin 6,1 GB/sec. für Audio zur
Verfügung, und wie das Bit-Budget (Abb. 9)
zeigt, lässt sich darin jede Menge Surround-Sound in den unterschiedlichsten Formaten unterbringen. Zum Beispiel 8 verschiedene Dolby-Digital Datenströme, unabhängig voneinander und doch parallel. Jede Vorführung von Surround-Sound in Dolby Digital oder MPEG hinterlässt die Zuhörer tief beeindruckt und für die Hard-Core-Audiophilen hat auf der DVD-V 5-Kanal Surround-Sound sogar in linearem (unkomprimiertem) PCM mit 24Bit/48 kHz Platz, während es in Stereo gar 24Bit/96 kHz sein dürfen (Abb. 10) -
alles abspielbar auf jedem
heute erhältlichen DVD-Video Player. Freilich liefern DVD-A und SACD noch ein Quentchen
mehr an technischer Qualität, an Spielzeit und an Bedienungskomfort, aber die Frage
bleibt: Ist dieses Plus gross genug um einen Verkaufserfolg zu garantieren, der die
Investitionen rechtfertigt? Selbst die "goldenen Ohren" von Tonmeistern konnten
unter den optimalen Hörbedingungen einer wissenschaftlichen Untersuchung der
Musikhochschule Detmold keine hörbar positiven Einflüsse auf den Klang bei der
Verwendung von 98 kHz Wandlern nachweisen (Publiziert in "Production Partner",
November 1998, Seite 184 - 197).
Es wird wohl ein, zwei Jahre dauern, bis sich eindeutige Antworten auf diese Fragen
herauskristallisieren. Doch ein paar Dinge sind jetzt schon klar - und auf die sollte man
sich einstellen, sei es als Konsument, als Händler oder auch als Software-Produzent:
1.) Dass der Fortschritt in der Audiotechnik sich nicht darin erschöpfen darf, die
Stereo-CD zu einer frisierten Stereo-GT-Version aufzubohren, hat die nahezu unbekannt
gebliebene HD-CD gezeigt. Soll ein Fortschritt Erfolg haben, muss er dramatisch und sofort
von jedermann zu erkennen sein. Das ist beim Schritt von Stereo zum Surround-Sound der
Fall.
2.) DVD-Audio und Super Audio CD werden irgendwann innerhalb der nächsten beiden Jahre
auf den Schweizer Markt kommen. Der genaue Zeitpunkt dafür ist noch ebenso unbekannt wie
verschiedene technische Details und vor allem die Frage, was es an Software geben wird.
Aus diesem Grunde kann man der Entwicklung gelassen entgegensehen. Dies umsomehr, als es
Surround-Sound in hervorragender Klangqualität schon heute auf der DVD-Video gibt.
3.) An Klangqualität und Raumeindruck offeriert die DVD-V schon jetzt nahezu alles, was
die beiden neuen Datenträger in Zukunft bieten werden.
4.) Datenträger, die ausschliesslich für Audio gemacht sind, wird es in Zukunft nicht
mehr geben. Dass im Multimedia-Zeitalter auch Audio viel mit Text, Bildern, Video und
Computern zu tun hat, wird sich in neuartigen Gerätekonzeptionen niederschlagen, es wird
aber auch starken Einfluss auf Handelsstrukturen nehmen und die wechselseitige
Durchdringung von Heimelektronik- und Computerbranche weiter vorantreiben.
15 Jahre nach der Compact Disc ist die Zeit reif für einen neuen, entscheidenden Schritt
in Richtung Natürlichkeit des Klangerlebens. Die Technik dafür ist da, jetzt braucht es
nur noch Leute, die etwas daraus machen. Wer das sein soll? Sie natürlich!
Albrecht Gasteiner