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dem Fehler, der sich durch die endliche Feinheit des Gitters ergibt, und genau dieser Fehler erzeugt das
sogenannte "Quantisierungsrauschen" bei der Wandlung. Das Quantisierungsrauschen hat die unangenehme
Eigenschaft, dass es sich, hoch verstärkt, sehr viel unangenehmer anhört, als "natürliches" analoges Rauschen.
Innerhalb eines digitalen Signalprozessors (wie z. B. im ULTRA-DYNE PRO) werden die Datenworte nach der
Umsetzung auf vielfältige Weise verändert, d. h. es werden die verschiedensten Rechenoperationen mit ihnen
durchgeführt, um die gewünschte Klangbearbeitung zu erzielen.
Dabei ergibt sich das Problem, dass bei diesen Rechenoperationen Rundungsfehler auftreten, die sich wiederum
als Rauschen bemerkbar machen. Um diese Rundungsfehler zu minimieren, müssen die Rechenoperationen
mit einer größeren Wortbreite durchgeführt werden als der Wortbreite der Audiodaten (vergleichbar mit einem
Taschenrechner der intern mit mehr Nachkommastellen rechnet als angezeigt werden können). Die DSPs im
ULTRA-DYNE PRO rechnen mit 24-Bit-Datenworten. Hierdurch erreichen wir eine ausreichende Rechen-
genauigkeit, um das Quantisierungsrauschen auf ein in der Regel unhörbares Maß zu begrenzen. Bei extremen
Einstellungen sind dennoch Situationen möglich, in denen das Quantisierungsrauschen hörbar wird.
Die digitale Abtastung hat eine weitere, in ihrer Auswirkung äußerst unangenehme Folge: die höhere
Übersteuerungsempfindlichkeit.
Als Beispiel soll uns hier eine einfache Sinusschwingung dienen. Wenn ein analoges Signal übersteuert wird,
so hat dies zur Folge, dass die Schwingung in ihrer Amplitude begrenzt wird. Bei einem Sinus werden die
Spitzen gekappt, und je mehr von den Spitzen gekappt wird, desto mehr Obertöne = Verzerrungen treten auf.
Dies ist ein kontinuierlicher Verlauf.
Ganz anders bei der digitalen Übersteuerung (ein stark vereinfachtes Beispiel): Wenn bei einem 4-Bit-Datenwort
der positive Maximalwert von 0111 erreicht ist bewirkt die Addition des kleinstmöglichen Wertes von 0001 (was
der geringstmöglichen Amplitudenerhöhung entsprechen würde), dass als Resultat 1000 herauskommt,
entsprechend dem "negativen" Maximum. Der Wert "kippt" also um, in der Praxis macht sich das im schlag-
artigen Einsetzen von Verzerrungen bemerkbar.
4.2.1 Die Standards AES/EBU und S/PDIF
Prinzipiell gibt es zwei Standards für digitale Audioübertragungen, deren wichtigste elektrische Eigenschaften
in Tabelle 4.1 zu sehen sind. AES/EBU ist die professionelle, symmetrische Verbindung mit XLR-
Steckverbindern. Für den semi-professionellen Anwender haben Sony und Philips auf symmetrische
Verbindungen verzichtet und benutzen entweder Cinch-Stecker oder optische Verbindungen mit Lichtleiter-
kabeln. Das in der IEC 958 genormte und als S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface) bekannte Verfahren
machte jedoch hauptsächlich wegen der Bemühungen zur Einführung eines Kopierschutzes von sich reden.
Typ
Verbindung
Betriebsart
Impedanz
Pegel
Clock Genauigkeit
Jitter
Leider kam es bald zu einer Verwässerung des professionellen Standards, denn viele Geräte hatten
konstruktionsbedingt keinen Platz für XLR-Buchsen. Dort fanden sich dann Stereoklinkenbuchsen, Mini-
klinken und spezielle Adapter an Sub-D Steckverbindern.
Neben den elektrischen Unterschieden besitzen die beiden Formate aber auch einen geringfügig anderen
Aufbau. Zwar sitzen die Audioinformationen an der gleichen Stelle im Datenstrom, weshalb beide Formate
prinzipiell kompatibel sind. Es existieren jedoch auch Informationsblöcke, die sich in beiden Normen
unterscheiden. Tabelle 4.2 zeigt einen Ausschnitt des Aufbaus des "professional" Formates, wie es normaler-
weise bei AES/EBU-Verbindungen besteht.
40
ULTRA-DYNE PRO DSP9024
AES / EBU
XLR
Symmetrisch
110 Ohm
0,2 V bis 5 Vpp
nicht spezifiziert
± 20 ns
Tab. 4.1: Wichtige Daten der AES und IEC Spezifikation
4. TECHNISCHER HINTERGRUND
IEC 958 (S/PDIF)
Cinch / Optisch
Unsymmetrisch
75 Ohm
0,2 V bis 0,5 V pp
I: ± 50 ppm II: 0,1 % III: Variable Pitch
nicht spezifiziert
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