

Internationale Musikmesse Frankfurt vom 16. bis 20. Mrz 1994:

Digital Audio setzt neue Mastbe in der Musikproduktion

Bits for Music: Die Computerkapazitt bestimmt die Klangqualitt


"Digital Audio" - so lautet das Schwerpunktthema fr die Internationale
Musikmesse Frankfurt, die vom 16. bis 20. Mrz 1994 stattfindet. Was "Digital
Audio" bedeutet und wo es zur Anwendung kommt, wird anhand einer Reise der
Schallwellen vom Mikrophon bis zur Musik-CD auf der Prsentation "Das glserne
Studio" dargestellt, die auf der Musikmesse zu sehen ist.

Nach der Wandlung der auf der Musikmesse unberhrbaren Schallwellen durch ein
Mikrophon zu einer ununterbrochenen Folge von elektrischen Schwingungen,
knnten diese auf einem "analogen" Speichermedium wie z.B. einem Tonband
aufgezeichnet werden. Die am Band aufgezeichneten Schwankungen des
Magnetfeldes entsprechen dann im Idealfall den elektrischen Schwingungen, die
das Mikrophon anhand der Schallwellen produziert. Die analoge Umsetzung lt
sich auch gut bei der Schallplatte nachvollziehen: Bei lauten Passagen
erscheint ihre Oberflche deutlich rauher. Es ist sogar mglich, die Musik -
ohne Verstrker und Lautsprecher - nur ber die in Schwingung versetzte
Abtastnadel des Plattenspielers ganz leise zu hren. Die analoge
Aufnahmetechnik birgt einige Nachteile wie z.B. Verluste, die bei jedem
Kopiervorgang auftreten und sich bei Wiederholungen in immer strkerem
Rauschen und Verzerrungen bemerkbar machen. Auch sind einige
Bearbeitungsmglichkeiten und Effekte mit analogen Mitteln schwer oder gar
nicht mglich.

Ganz anders die digitale Audiotechnik. Sie ntzt die sich rasant entwickelnde
Computertechnologie, um in riesige Zahlenkolonnen umgewandelte Schallwellen zu
speichern, verlustfrei wiederzugeben und bearbeiten zu knnen. Die notwendigen
Verbindungsglieder zwischen der analogen und der digitalen bilden die
sogenannten Analog (zu) Digital-, also AD-Wandler. Sie kommen in jedem
digitalen Gert vor, das in irgend einer Form Tne aufnehmen oder bearbeiten
kann. Ihre Aufgabe ist es, regelmig zu prfen, wie gro gerade die
elektrische Spannung in der Tonleitung ist, und eine dementsprechende Zahl zu
melden. Dabei wird also eine Probe - ein sogenanntes Sample - genommen. Wie
oft dies "regelmig" passiert, bestimmt die "Samplingfrequenz". Sie liegt bei
der CD bei 44,1 kHz, also bei 44.100 Zahlen pro Sekunde in einem Kanal.

Wie gro diese Zahlen hchstens sein drfen oder umgekehrt, wie fein die
einzelnen Abstufungsmglichkeiten sind, das bestimmt die sogenannte
"Bitbreite". Da alle digitalen Zahlen binr, also in Form von
zusammengehrigen Einsen und Nullen verarbeitet werden, kann eine 8 Bit breite
Zahl nur einen Wert von 0 bis 255 aufweisen (11111111 = 128+64+32+16
+8+4+2+1=255). Dies ist auch schon der Grund, warum ein Gert oder die
Soundkarte eines Computers mit 8 Bit (-Wandlern) immer schlechter klingen mu
als eine Einheit mit 16 Bit (-Wandlern), wo die gleiche analoge Probe als
einer von 65.536 Werten dargestellt werden kann: Der 16 Bit-Wandler erreicht
feinere Abstufungen und damit ein "feineres" Klangbild. Zur Zeit stellen
professionelle Wandler mit 20 Bit das Optimum dar. Es ist aber damit zu
rechnen, da sich in einigen Jahren 24 Bit-Wandler als Studio-Norm etablieren
werden, denn einige bertragungsprotokolle sind bis dorthin definiert.

Nach ihrer Umwandlung in Bits mssen Schallwellen zuerst einmal
zwischengespeichert werden. Im digitalen Studio geschieht dies entweder auf
einer digitalen Mehrspurmaschine oder auf den entsprechend groen Festplatten
eines mit der notwendigen Software ausgestatteten Computers. Da es einer
Festplatte egal ist, was sie zu einem bestimmten Zeitpunkt wiedergeben mu,
kann ein Computerprogramm das Zusammenhngen einzelner Musikteile dadurch
simulieren, da es der Festplatte "ab und zu" mitteilt, wo sie weiter
abspielen soll. Dieses "ab und zu" kann der Benutzer des Programmes selbst
bestimmen. Dadurch wird das zeitliche Nacheinander der umgewandelten
Schallwellen in der gewnschten Reihenfolge gewhrleistet. Ein Fehler, den
beispielsweise ein Musiker auf seinem Instrument gemacht hat, kann gelscht
und durch eine neue, nachtrglich eingespeicherte Sequenz ersetzt werden.

Gegenber den Bandgerten besitzen die Plattensysteme den Vorteil, da die
einzelnen Spuren der simulierten Mehrspurmaschine vllig unabhngig
voneinander bearbeitet und die Listen auch nachtrglich zur Korrektur leicht
verndert werden knnen. Bei vielen Programmen ist es auch mglich, einzelne
Teile entweder in der Tonhhe umzurechnen oder bei gleichbleibender Tonhhe
deren Dauer zu verndern. Bandgerte haben hingegen den Vorteil, da das
Speichermaterial wesentlich billiger ist und ein Band schnell gewechselt
werden kann. Da teure Wechselfestplatten nur in speziellen Anwendungen
eingesetzt werden, ist also die Kombination von beiden meist am ratsamsten.

Nachdem die Tondaten in die richtige Reihenfolge gebracht sind, mssen sie
meist von mehreren Spuren auf eine Stereospur zusammengemischt werden, wobei
zustzlich Effekte wie Nachhall, Echo, Verzgerungen, Chorus, Flanger usw.
angebracht werden knnen. Diese Bearbeitungen brauchen eine Menge
Rechenkapazitt und mssen deshalb meist von externen Effektgerten
vorgenommen werden, die eigentlich nur spezielle Computer mit speziellen
Programmen und Bedienungselementen sind. So manches Mehrspurschnittsystem
bietet ein wiederum durch das Programm simuliertes Mischoult, mit dem z.B.
Klangfilter (EQs), die verschiedenen Lautstrken und Signalwege eingestellt
werden knnen.

Der Begriff "Digital Audio" umschreibt auch noch ein weiteres Einsatzgebiet,
dem auf der Musikmesse ebenfalls eine wichtige Rolle beigemessen wird.
Heutzutage kommen die Tne nicht nur aus akustischen Musikinstrumenten,sondern
sehr oft aus digitalen Quellen wie Synthesizern setzen ihre digitalen Quellen
wie Synthesizern und Samplern. Im Gegensatz zu analogen Synthesizern setzen
ihre digitalen Verwandten Zahlenkolonnen nach unterschiedlichen mathematischen
Formeln zusammen, die den Aufbau der Klnge beschreiben. Eigentlich knnten so
ohne jegliche "natrliche" Quelle Gerusche erzeugt werden. Es hat sich aber
gezeigt, da fr das Ohr interessantere Klnge entstehen, wenn ein Synthesizer
zwar kurze, aber doch charakteristische Bruchstcke von natrlichen Klngen,
die in einem Bereich seines Speichers abgelegt sind, als Ausgangsbasis fr
seine Berechnungen nehmen kann.

Die Befehle zum Abspielen der Tne, zur Vernderung von Programmen und
Parametern der Musik- und Effektgerte sind lngst nicht so umfangreich wie
die digitalen Audiodaten und knnen deshalb ber die einfache Befehlssprache
MIDI zwischen den Gerten und Computerprogrammen (wie z.B. Sequenzern)
ausgetauscht werden. MIDI hat also primr mit Digital Audio nichts zu tun, in
zweiter Linie ist es aber ein in den meisten Studios unentbehrliches Mittel
zur Steuerung auch von digitalen Audio-Gerten.So wird die - meist teilweise -
Automation eines analogen Mischpultes oft ber MIDI bewerkstelligt.

Am Ende der Reise der Schallwellen durch die beschriebene Computerlandschaft
steht nach dem abmischen das fertige Stereoprodukt, das meist auf einer
digitalen Bandmaschine gespeichert wird. Von ihr knnen Kopien beispielsweise
fr eine CD gezogen werden. Damit die CD fr den Musikkonsumenten hrbar
werden Kann, mssen die umgewandelten Schallwellen wieder zu dem werden, was
sie eigentlich sind: Musik. Diese Arbeit bernehmen die "Digital zu Analog"-,
kurz "DA-Wandler". Sie machen aus den Zahlen wieder Klnge.

Technische Fragen zum Thema Digital Audio beantwortet ihnen: Ruodlieb Neubauer
Tel.: 030 372 1503

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