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Grundlagen der HiFi-Technik XVIII (18)

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Anmerkung :

Die gesamten Ausführungen über die Magnetbandtechnik beziehen sich nur noch auf die Technik der Kassetten-geräte nach dem Philips CC System. Die großen Bandmaschinen sind seit 1984 Auslaufmodelle und werden (mit ein paar Ausnahmen) nicht mehr hergestellt.

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Die Kunst der Aussteuerung

Im Februar erläuterte stereoplay die verschiedenen Dynamikbegriffe. Diesmal folgen Tips, wie geschicktes Aussteuern die Musik zwischen Rauschen und Verzerrung zwängt und den Dynamikraum optimal nutzt.

Casseten-Recorder bringen eine Klangqualität, wie sie vor Jahren noch kaum glaubhaft schien. Doch die Compact-Disc zeigt, daß bei der Cassette Rauschen und Verzerrung immer noch nah aneinanderliegen. Ungeschicktes Aussteuern, was oft genug durch schlechte Geräteauslegung bedingt ist, führt entweder zu erhöhtem Rauschen oder zu stärkeren Verzerrungen.

Es sieht doch so einfach aus

Nun scheint Aussteuern recht einfach. Beim Abspielen einer lauten Passage des Musikstückes soll der Aussteuerungsknopf so weit aufgedreht werden, bis die Anzeige Alarm schlägt. Abgesehen davon, daß Aussteuerungsanzeigen wirklich nicht immer leicht abzulesen sind, können auch die angezeigten Werte überhaupt falsch sein.

Trotz komplizierter Laufwerksteuerungen und aufwendigen Bandeinmeßcomputern erfüllen nur wenige Aussteuerungsanzeigen wirklich ihren Zweck optimal. Das liegt wohl kaum an der Unfähigkeit der Konstrukteure, sondern eher daran, daß die Aussteuerungsanzeigen immer noch Stiefkinder der Verkaufsstrategie sind.

DIN 45 500 scheut Aussteuerungsanzeigen

Die einschlägigen Normen des Deutschen Institutes für Normung sagen sowieso nichts über diesen Punkt aus. Der geübte HiFi-Fan kann freilich auch ohne eine gute Aussteuerungsanzeige eine Menge aus seinem Tonbandgerät herausholen, aber so ganz einfach ist das nicht.

Die super tollen Leuchtdioden Anzeigen

Ein Werbemärchen entstand zum Start der Leuchtdioden-Spitzenwert-Alarmgeber (Peak) vor vielen Jahren: Eine elektronische Anzeige bedeute eine reaktionsschnelle Anzeige. Schnell oder träge, das entscheidet jedoch die hinter der Anzeige sitzende Elektronik. So gibt es Zeigerinstrumente, welche die kürzesten Impulsspitzen voll anzeigen, und Fluoreszenzanzeigen, deren Gleichrichterkreis träger als jedes VU-Meter der Musik hinterherhinkt. Auf die falsche Weise schnell darf der Gleichrichter allerdings auch nicht ausgelegt sein. So gab es einmal eine Leuchtdioden-Peak-Anzeige, die bei jedem kurzen Impuls aufleuchtete, nur erkannte kein Auge das Aufblitzen, es war bei der kurzen Zeitdauer einfach zu schwach.

Wie machen die das

Der Gleichrichter muß das Tonfrequenzsignal in Gleichspannung umformen und diese dann so lange speichern, daß sie problemlos angezeigt und abgelesen werden kann. Zu lange darf die Information jedoch nicht im Speicherkondensator bleiben, denn die Anzeige muß sich wieder auf den nächsten Wert einstellen, um außer den Spitzenlautstärken auch einen Eindruck vom Lautstärkeverlauf zu vermitteln.

Zwei Seelen müssen in der Brust sein

Damit ist die Zwitterrolle der Anzeige aufgezeigt. Neben der Einhaltung der Verzerrungsgrenzwerte muß das Lautstärkeniveau kontrollierbar sein. Eine lautstärkeähnliche Anzeige dient der Einhaltung der Kanalbalance und der Lautstärkebestimmung von Stück zu Stück wie auch zwischen Musik und Sprache.

Lautstärke und Verzerrung bedeuten aber etwas anderes. Das Ohr reagiert zeitlich anders, je nachdem, ob es sich darum handelt, die Lautstärke einzuschätzen oder Verzerrungen zu erkennen. Die über den Frequenzbereich nicht konstante Aussteuerbarkeitsgrenze tut ein übriges, die Diskrepanz zwischen Spitzenlautstärke und Spitzenaussteuerung zu vergrößern.

Der Idealfall bzw. die technisch perfekte Aufnahme

Ideal wären daher eigentlich zwei völlig unterschiedliche Anzeigearten: eine für die optimale Lautstärke, die andere für die Aussteuerung bis zur Verzerrungsgrenze.

Für eine technisch perfekte Aufnahme gilt es, die Spitzenaussteuerung relativ zur Aussteuerungsgrenze aufzuzeigen. Diese ist durch Gerät und Band vorgegeben. Sind die Anzeigen speziell auf die Möglichkeit der Cassette abgestimmt, gelten sie als aussteuerbarkeitskompensiert (siehe Kasten).

Bei Live-Aufnahmen ist es wieder anders

Mögen einige der Punkte oft gar nicht so ins Gewicht fallen, weil vorfabriziertes Programmaterial überspielt wird, so muß der HiFi-Tonbandamateur, der selbst Live-Aufnahmen produziert, auf diese Aussteuerungskriterien besonders achten. Bei Überspielungen vom Rundfunk oder von Schallplatten (analog oder digital) hat ein Tonmeister bereits seinen Beitrag zu einer aufbereiteten Aussteuerung geleistet. Die Kanalbalance stimmt, und von Stück zu Stück, von heute auf morgen, von Platte zu Platte sind die Abweichungen nicht so unerwartet und groß wie bei eigenen Liveaufnahmen.

Limiter oder Automatik sind verpönt

Trotz aller technischen Verbesserungen muß für HiFi-Klang auch heute immer noch von Hand ausgesteuert werden. Selbst aufwendige Aussteuerungsautomatiken haben ihre Tücken. Zuerst einmal beinhalten sie zwangsläufig auch eine Art Aussteuerungsanzeige. Die Elektronik muß genau wissen, wie hoch die Aussteuerung liegt, dann muß sie darauf reagieren und ein elektronisches Potentiometer so vorstellen, bis das Aussteuerungsniveau stimmt.

Automatiken haben eine erhöhte Verzerrungsfreudigkeit

Das erste Problem ergibt sich durch die erhöhte Verzerrungsfreudigkeit der meisten bisher eingesetzten elektronischen Potentiometerschaltungen. Erst heute sind einige Schaltkreise vorhanden, die das Aussteuerungsniveau weitgehend verzerrungsarm beeinflussen können. Es kann auch passieren, daß während der Aussteuerungsveränderung Regelimpulse in den Signalweg eingekoppelt werden: Jeder Lautstärkesprung wird dann von einem Baßschlag begleitet.

Sehr difizil, die Ansprechzeit

Das zweite Problem ist die kritische Ansprechzeit. Sie verändert bei automatischer Aussteuerung die ursprüngliche Lautstärkestufung deutlich. Auf Lautstärkespitzen hat die Automatik schnell zu reagieren, sonst übersteuern laute Stellen. Dann aber spricht sie auch auf einen kurzen Schallplattenknacker an und nimmt darauffolgend zu leise auf. Umgekehrt darf sie den Aufsprechpegel nur langsam wieder anheben. Korrigiert sie während einer längeren Pianissimo-Passage zu stark wieder hoch, verändert sie den gewollten Abstand zwischen laut und leise. Ein plötzlich einsetzendes Fortissimo wird, weil die Aussteuerung vorher zu stark angehoben wurde, für die ersten Sekundenbruchteile übersteuert.

Vorteile einer Aussteuerungsautomatik

Generell kommt eine Aussteuerungsautomatik (ALC = automatic level control) mit dynamikarmer leichter Muse besser zurecht als mit abwechslungsreicher E-Musik, Jazz oder Hörspielen.

Während eine ALC ganz ohne manuelle Einflußmöglichkeit funktioniert, dient der Begrenzer (Limiter) nur als zusätzlicher Übersteuerungsschutz bei Handaussteuerung. Er soll Aussteuerungsspitzen sanft abschwächen und schwere Fehler verhindern. Grundsätzlich gelten ähnliche Einschränkungen wie bei einer Vollautomatik, jedoch wirken sich Fehler des Limiters weit weniger aus, selbstverständlich vorausgesetzt, es wurde von Hand richtig ausgesteuert (mit einer leichten Tendenz zur Übersteuerung).

Bandkopien mit Hilfe eines eigenen Testbands

Fürs Kopieren von Cassetten mit Rauschverminderung läßt sich ein besonderer Trick anwenden. Vom dolbysierten Band wird bei ausgeschalteten Dolby-Einheiten eine Kopie gemacht. Sie ist dann ihrerseits wiederum dolbysiert.

Jeder unnötige Durchlauf durch ein Rauschverminderungssystem verschlechtert die Klangqualität. Es hat also keinen Zweck, das Signal im Wiedergabegerät zu expandieren und sofort danach im Aufnahmegerät wieder zu komprimieren. Einfacher ist es, das noch komprimierte Signal ins Aufnahmegerät zu schicken und dort direkt aufzuzeichnen. Allerdings sollte dabei eine Bedingung eingehalten werden, die für Dolby (speziell Dolby C) sehr wichtig ist: Die Aufnahme muß so erfolgen, daß die Kopie wiederum genauso stark magnetisiert ist, also auch genauso laut spielt.

Mit Hilfe eines Pegelbandes (DHFI-Testband)

Um dies zu erreichen, bedarf es eines Pegelbandes (DHFI-Testband). Ohne Aufwand läßt sich aber auch ein eigenes Testband herstellen. Benötigt wird ein Sinuston 400 Hertz (200 bis 1000 Hz). Als Quellen hierfür bieten sich an: Ton vom Fernsehtestbild, Testschallplatten oder ein Cassettenrecorder mit Kalibriergenerator. Der Aufnahmepegel soll etwa einer 3-Dezibel-Anzeige entsprechen. Dieses „Testband" dient nun als Original.

Von ihm wird der Pegelton auf die gewählte Bandsorte (Bandwahl siehe unten) kopiert. Die Aussteuerung ist in mehreren Versuchen so lange zu verändern, bis das Testoriginal und die Kopie, auf demselben Recorder abgespielt, die gleiche Aussteuerung zeigen. Abweichungen von bis zu ±2dB und ±1dB bei Dolby C sind noch zulässig. Diese Kalibrierung des Aufnahmerecorders gewährleistet für die gewählte Bandsorte, daß Original und Kopie gleich laut klingen. Das Rauschverminderungssystem arbeitet dann beim späteren Abspulen der Kopie optimal spiegelbildlich zur Originalaufnahme.

Jede analoge Kopie wird schlechter, immer

Beim Kopieren von Cassetten fällt die Verschlechterung der Klangqualität besonders leicht auf. Es sind daher möglichst hochwertige Bänder (Tests stereoplay 3 und 4/1985) zu verwenden. Dabei ist es egal, ob das höherwertige Band dem Original oder der Kopie dient. Sollen von einem Original mehrere Kopien gezogen werden, oder wird das Original später wieder gelöscht, so lohnt es sich, für das Original einige Mark mehr auszugeben. Welcher von zwei unterschiedlichen Recordern für Aufnahme und für Wiedergabe verwendet wird, ist prinzipiell auch egal.

Vorzugsweise bietet sich das bessere Gerät für Aufnahme an. Es kann aber auch getestet werden, auf welchem Recorder das Original besser klingt (Wiedergabe). Meist sind Azimutprobleme mit im Spiele, und es lohnt sich, das mit der Originalcassette besser harmonierende Gerät zum Abspielen zu verwenden.

Auf die Auswahl der Bandsorte achten

Es ist ratsam, für die Bandsorte der Kopie ein ähnliches Bandmaterial zu verwenden wie fürs Original, damit die Aussteuerungsbereiche der l:1-Kopie übereinstimmen. Also I auf I, II auf II und IV auf IV, MusiCassetten (egal, ob Fe oder Cr 120/u.s) auf I. Sollte jedoch, was häufig auftritt, ein Originalband aus der Klasse II zu stark ausgesteuert sein, so sollte, wenn ein IVer-Band für die Kopie zu teuer ist, auf ein hochwertiges Band der Klasse I kopiert werden. Eine Sonderstellung nehmen die besonderen Beschichtungen von "That's EMX" (und auch noch Denon DX-8) ein. Diese lassen sich in solchen Fällen als besonders hoch aussteuerbare IIer-Bänder auch sehr gut verwenden. Sollen IVer-Bänder nicht wieder auf IV kopiert werden, so eignen sich ein sehr gutes Ier-Band oder wieder die zwei besonderen Iler-Cassetten.

Arndt Klingelnberg

In der nächsten Folge: Rauschunterdrückungssysteme

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