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QUADRO Platten digitalisieren - Vorwort und Einleitung

von Gert Redlich im heißesten Juli 2019 - Die analoge Quadro-Technik stammte aus 1970 bis etwa 1976 und war dann wieder in der Versenkung verschwunden. Übrig geblieben sind Legenden, Mythen und Storys, die in 2019 kaum noch jemand fundiert und plausibel gerade rücken kann, weil die Allermeisten die Platten gar nicht mehr abspielen können.

Mich hatte damals 1976 schon irritiert, daß die ganzen vollmundigen Beschreibungen der Vor- und Nachteile nie fundiert bewiesen werden konnten. Wir mußten einfach glauben, was diese Redakteure und "Tester" und auch die Meßingenieure da (schriftlich) von sich gaben. Überall war Glauben angesagt. Und das läßt sich heute ändern. Man kann diese 4 analogen Kanäle digitalisieren und mit modernen Soundkarten abspielen.
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Drei Systeme wollten Weltmarktführer werden

Es gab bei den codierten Quadro-Schallplatten 3 Verfahren für die 4 Kanäle (von ehemals über 9), die nennenswerte Bedeutung erlangten. - Die fertig bespielten QUADRO-Bänder mit echten und reinen 4-Kanal Aufnahmen in Profi-Tonqualität, die es ja in USA tatsächlich zu kaufen gab, fristeten wegen des hohen Preises (der Bandmaschinen) ihr Dasein in einer noch kleineren Nische. Ein Vergleich der Quadro-Bänder mit codierten Vinyl-Platten folgt weiter unten.
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2012 - Ein Stapel Muster/Test Quadro Platten von Karl Breh

Quadro Test- und Demo- Platten

Beim unserem letzten Zeitzeugengespräch bei Karl Breh in Karlsruhe sollte ich sie alle mitnehmen, die QUADRO Test- Schallplatten aus seinem Archiv. Auf den Begleitheftchen, den Inlets und den Rückseiten stehen viele völlig frustrierende Wahrheiten über die tatsächlichen technischen Daten in Theorie und Praxis - teils in Englisch und teils in Japanisch.

Auf einem der SQ-Plattencover bzw. dem Inlet sind die Übersprechdämpfungs- Werte (sorry, das war der falsche Begriff, es sollte "Kanaltrennungs-Werte" heißen) von teilweise nur 2,6 dB (von vorne nach hinten) spezifiziert. Mehr könne "das System" gar nicht bieten.
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Welche Geräte stehen bereits im Labor zur Verfügung :

Der DUAL CS-601 aus 1975

Zuerst mal sind das Quadro taugliche Plattenspieler und Shibata-Abtaster. Wir haben einen DUAL 601 und einen DUAL 604, bei denen Tonarm-Verkabelung und Audio-Zuleitung bis 50 kHz geeignet sind (oder "sein sollen"). Welcher von beiden mit dem Audio-Technica AT20 SLa Abtaster harmoniert, müssen wir noch ausprobieren bzw. ausmessen.
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Die analogen Decoder bzw. Demodulatoren für CD-4 und QS und SQ

Zur Decodierung der 4 Kanäle auf den analogen Vinyl-Platten stehen mindestens
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zur Verfügung.
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Als Lautsprecher völlig ausreichend sind die 4 kleinen ACRON ALU-Boxen

Für diesen 4-Kanal Test benötigen wir keinen großen Saal und auch keine großen Boxen. Die etwas größeren ACRON 200C (links) für die Frontkanäle und die kleinsten ACRON 100C (rechts) für die Rückkanäle sollten vorerst ausreichen.

Auch die 4-Kanal Verstärker in der DUAL- Kompakt-Anlage KA-460 (mit nur 4 x 15 Watt Sinus an 4 Ohm) wie auch in dem erheblich stärkeren Marantz 4400 (mit 4 x 80 Watt an 4 Ohm) sind völlig ausreichend.
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Es fehlt die 4-Kanal analog / digital Wandlung zum und vom PC

Die von den Quadro-Platten decodierten 4 analogen Kanäle stehen an den 4 Vorverstärker- oder TAPE (out)- Ausgangsbuchsen des Marantz (Cinch) wie auch des DUAL (2 x 5-pol DIN) zur Verfügung. Jetzt möchte ich also nicht nur 2 (Stereo-) Kanäle in einen digitalen Sound-Stream einbetten, sondern 4 getrennte Kanäle gleichzeitig  und zeitrichtig und ich möchte die auch wieder auf diesem Weg abspielen können. Wie könnte das funktionieren ?
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Welches Format und welche Hardware ist dafür geeignet ?

Fangen wir bei dem Daten-Format an. Das allen Musikfreunden bekannte "Wave" Format (das sind die Dateien mit "xxx.wav" am Ende) ist innen drinnen so aufgebaut, daß es sogar mehr als 2 Kanäle gleichzeitig abspeichern kann, auch wenn wir damit bislang (fast) nur Stereo-Musik gehört hatten ud das gar nicht wußten.. Der Fachmann spricht von einem "Container" mit 2 Varianten :
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  1. Recording at 44.1/48/96 kHz, 16/24-bit, linear PCM (WAV format)
  2. Broadcast Wave Format (BWF) supported as WAV recording format

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Recording/playback formats
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  • WAV: 44.1/48/96kHz, 16/24-bit
  • BWF: 44.1/48/96kHz, 16/24-bit    

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Der Begriff "PCM" ist hier erklärt.
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Warum ist das alles so kompliziert ?

Vorab noch einmal ein "kurzer" langer Blick auf die Vor- und Nachteile der CD-4- und der Matrix- Dekodierung/Demodulation.

Es gibt nur wenige gebräuchliche Audio-Dateiformate
, die nahezu jeder PC-Besitzer bei sich Zuhause abspielen kann. Wer also eine 5.1 oder 7.1 fähige Soundkarte in seinem PC eingebaut hat und einen Mehrkanal- Surround- Verstärker hinten dran hat, sollte diese 4 Känäle ganz normal abhören können.

Mit unserer analogen Technik kann ich nämlich nur die 4 decodierten analogen Kanäle (2 für vorne und 2 für hinten) füttern. Die restlichen 2 oder mehr Effekt-Kanäle, also der Kanal 5 (der Mittenkanal) und der Kanal 6 (der Tief-Bass-Kanal und so weiter) bleiben bei uns leer.

Weiterhin ist es nicht ganz trivial, 4 Kanäle zeitrichtig parallel so zu speichern
, daß sie auch zeitrichtig wieder abzuspielen sind.

Das Beispiel aus den 1978er Anfängen der PCM-Technik, als die Sound- Informationen je Kanal in ein einzelnes Videobild gepackt und gespeichert wurden, hatte ergeben, daß der zweite Kanal ja prinzipbedingt nie zeitrichtig zum ersten kam. Er war ganz leicht (jeweils um ein Videobild) verzögert. Bei 2-Kanal Stereo war das gerade noch (fast) unhörbar. Bei einem 8 oder 16 Kanal Master-Recording, das später auf 2-Kanal Stereo abgemischt werden sollte, war das fatal.
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Wir brauchen also ein 4-Kanal "Audio-Interface to USB" oder PCI

Direkt an den niederpegligen Ausgangsbuchsen (Klinke oder Cinch oder XLR) des analogen Vorverstärkers folgt somit je Kanal ein A / D Wandler, der aus den 4 analogen Signalen einen digitalen Stream macht. Das ginge auch mit zwei Stereo-Soundkarten. Doch ich brauche alle 4 Kanäle bestmöglich getrennt - aber dennoch zeitrichtig in einem Data-Stream. Und das macht in diesem speziellen Studio-Interface ein 4- oder 8-Kanal Chip, der den jetzt gemeinsamen mehrkanaligen digitalen Datenstrom über das USB Interface oder den PCIe Bus an den PC übergibt. Optimal ist natürlich bei den semiprofessionellen Interfaces, daß das in beide Richtungen funktioniert.
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Und von nun an arbeiten wir mit allen Hilfsmitteln ...

Wir haben bei uns seit 2018 ein erstes echtes Quadro Bandgerät, welches 4 analoge Anzeige- Instrumente hat. So können wir direkt sehen, was da an den Decoder- Ausgängen überhaupt raus kommt. Nichts ist beim Konfigurieren solch einer Überspieltechnik schlimmer als Blindflug. Und die Kopfhörer taugen zur akustischen Kontrolle nur für die vorderen beiden Hauptkanäle.

Parallel zu dem Bandgerät wird später das 4-Kanal Audio-Interface angeschlossen. Die dortigen Digital-Wandler dürfen nämlich auf keinen Fall übersteuert werden. Das vertragen sie per Definition nicht.
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Die Auswahl des Wandlers bzw. des Audio-Interfaces . . .

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  • 1. Wir haben kein unbegrenztes Budget und bezahlen das von unseren Spenden.
  • 2. Wir können ja sowieso nur das an Technik nehmen, das es gibt.
  • 3. Zu jedem Interface gehört auch eine Software auf dem PC für ein bestimmtes Betriebssystem

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Es ist also alles gar nicht so einfach. Auf dem Semiprofi- Musiker- und Studio- Markt gibt es bestimmt 20 solcher Audio- Interfaces. Nach langem ausführlichem Lesen der Angebote, der Technik und der Kommentare blieb fast nur dieses Interface übrig :
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Das PreSonus USB Audio-Interface "Studio 68" aus USA


Wie Sie auf dem Bild sehen, hat es 4 (kleine) LED-Pegel-Instrumente für die Eingänge und 2 für die Ausgänge. Weiterhin sind alle 4 oder 6 oder 8 Eingänge auf den sogenannten "Line"-Pegel umschaltbar und der Pegel ist dazu in erstaunlich weiten Bereichen anpaßbar. Und diesen Pegel bekommen wir angeliefert. Es erfüllt also unsere speziellen Forderungen gegen einen Blindflug.
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4 oder 8 Kanäle - brauchen wir das ?

Das PreSonus USB Audio-Interface Modell Studio 1810 ist noch einen Schluck besser als das Modell Studio 68, aber brauchen wir das mehr an Kanälen und Features bei gleicher Wandlerqualität wirklich ?
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Vorbereitung der Realisierung der Überspielung

Die Theorie : Alle diese Quadro-Platten seien ja Stereo- kompatibel. Das bedeutet, sie müssen so oder so mit der RIAA Kennlinie im Phono-Vorverstärker entzerrt werden. Damit dann überhaupt noch etwas Hifi- mäßiges raus kommt, werden wir die hochwertigen Phono-Vorverstärker (Revox B251 und Marantz 4400) aus unserem Geräte-Pool einsetzen. Alle Lowcost Verstärker bei den billigen Geräten ist nicht sinnvoll. Auch die Quadro-Decoder, die in den Tape-Eingang des jeweiligen Verstärkers eingeschleift werden, sind von dem Phono-Vorverstärker abhängig.

Wenn wir einen hochwertigen Phonoeingang eines Edelverstärkers benutzen wollen, haben wir bei CD-4 ein Problem mit der hohen Frequenz von 30 Kilohertz ±10 kHz (Frequenzmodulation). Manche Phono-Vorverstärker, auch sogenannte Vor-Vor-Verstärker filtern mit einem Tiefpaß alles über 22 Kilohertz weg. Dann wird mit diesen Vorverstärkern natürlich kein CD-4 Signal zu dekodieren sein.

Es kann also durchaus sein, daß wir den Grundig CD-4 Decoder mit unseren Geräten überhaupt nicht zum Laufen bekommen und einen alten "integrierten" Phono-CD-4 Vorverstärker suchen müssen.
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Erfahrungen, Anregungen und Tips willkommen

Wenn Sie etwas dazu beitragen könnten, jede Erfahrung der Idee oder jeder Tip ist sehr willkommen.
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