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Was ist ein Audiokonverter und wofür?

23 November , 2020

Burl Audio B80 Mothership

Ein hochwertiger Audiokonverter ist eine der wichtigsten Komponenten eines modernen Studios. Ein billiger Audiokonverter kann eine Millionen-Dollar-Sprachkette so aussehen lassen, als würde sie über ein Budget-Mikrofon aufgenommen. Ein hochwertiger Audiokonverter verleiht Ihren Aufnahmen Tiefe und Detailtreue. In diesem Handbuch werden alle Informationen zu Audiokonvertern aufgeführt, damit Sie die perfekte Lösung für Ihr Studio finden, einschließlich Samplerate, Bittiefe und erweiterte Konnektivität.

Geschichte

Die weltweit erste digitale Aufzeichnung wurde 1971 mit einem experimentellen PCM-Aufzeichnungssystem des japanischen Senders NHK erstellt und veröffentlicht. Obwohl kommerzielle digitale Aufnahmen bereits in den 1970er Jahren möglich waren, wurde die digitale Aufzeichnungstechnologie in CD-Qualität erst 1984 allgemein verfügbar, als Sony den digitalen Audioprozessor PCM-501ES herausbrachte. Die Studios erkannten schnell die Vorteile der digitalen Arbeit, aber sie hatten ihre Grenzen. Digitale Aufnahmegeräte waren zunächst extrem teuer, was sich nicht jedes Unternehmen leisten konnte. Mit fortschreitender Technologie verbesserte sich die Klangqualität und digitale Audio-Interfaces wurden in professionellen Aufnahmestudios zur Gewohnheit.

1999 war Ricky Martins „Livin ‚la Vida Loca“ das erste Lied, das vollständig in einer Box aufgenommen, bearbeitet und gemischt wurde. Die meisten professionellen Studios setzen heutzutage ausschließlich auf digitale Audiosysteme, wobei der größte Teil der Arbeitsbelastung auf digitale Audiokonverter entfällt.

Was ist ein digitaler Audiokonverter?

HEDD by Cranesong

Grundsätzlich wandeln digitale Audiokonverter (DACs) Audiosignale von einem Signaltyp in einen anderen um.

AD-Konverter

Analog-Digital-Wandler (AD) wandeln analoge Audiosignale wie den Ausgang eines Vorverstärkers oder anderer externer Geräte in digitale Audiosignale um, die Ihr Computer verarbeiten kann.

DA-Konverter

Digital-Analog-Wandler (DA) arbeiten in umgekehrter Reihenfolge und wandeln digitale Audiosignale, wie sie beispielsweise von Ihrer DAW abgespielt werden, in analoge Audiosignale um, die von Studiomonitoren oder Kopfhörern wiedergegeben werden können. Die meisten modernen Audio-Interfaces enthalten begrenzte DACs, um einfache digitale Aufzeichnungen zu ermöglichen. Für qualitativ hochwertige Aufnahmen oder besonders große Sitzungen benötigen Sie jedoch einen eigenständigen DAC. Die meisten DACs enthalten sowohl Analog-Digital- als auch Digital-Analog-Wandler in einem einzigen Gerät sowie mehrere andere technologische Elemente.

Was macht ein DAC?

Der DAC ist für drei Hauptaufgaben im Konvertierungsprozess verantwortlich. Das analoge Audiosignal wird zuerst abgetastet. Nein, das ist nicht so, als würde man einen Hip-Hop-Song probieren, sondern als würde man auf dem Smartphone platzen. DACs machen jede Sekunde Zehntausende von „digitalen Schnappschüssen“, wenn sie ein analoges Audiosignal abtasten. Je mehr Samples der DAC erfassen kann, desto genauer kann er das Audiosignal im digitalen Bereich wiederherstellen.

Nach dem Abtasten des analogen Audios weist der DAC jedem Abtastwert durch Quantisierung einen anderen Zeitstempel innerhalb der Wellenform zu – ähnlich wie beim Ausrichten von Transienten an ein Raster in Ihrer DAW-Software. Sobald eine Quantisierung erfolgt ist, wird das Signal in einen Binärcode umgewandelt, der von einem Computer verarbeitet werden kann. Dieser Code repräsentiert die genauen Spannungen des Signals zu einem bestimmten Zeitpunkt. Durch „Verbinden der Punkte“ jedes Samples können Ihre Lautsprecher den von Ihrer DAW gespielten Sound originalgetreu wiedergeben. Durch Anpassen der Abtastrate und der Bittiefe Ihres DAC können Sie die Qualität digitaler Audioaufnahmen steuern.

Was ist die Abtastrate?

Die Samplerate ist ein Maß dafür, wie viele Samples Ihr DAC pro Sekunde nimmt, wenn Sie Audio abtasten. Die meisten professionellen DACs bieten die folgenden Abtastraten an:

  • 44,1 kHz / s
  • 48 kHz / s
  • 88,2 kHz / s
  • 96 kHz / s
  • 192 kHz / s

Die Mindestabtastrate für Audio in CD-Qualität beträgt 44.100 Samples pro Sekunde. Diese Zahl mag seltsam erscheinen, wurde aber nicht zufällig ausgewählt. Nach dem Nyquist-Shannon-Abtasttheorem: „Die Abtastrate muss mehr als doppelt so hoch sein wie die maximale Frequenz, die Sie reproduzieren möchten.“ Da der menschliche Hörbereich ungefähr 20 kHz beträgt, muss die Abtastrate größer als 40 kHz sein.

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Neben digitalem Video wurde digitales Audio entwickelt, und 44,1 kHz wurde als die am häufigsten verwendete Bitrate angesehen, die sowohl mit PAL- als auch mit NTSC-Video kompatibel ist. Bis heute sind 44,1 kHz die Mindeststandardauflösung für digitales Audio.

Durch die Verwendung einer höheren Abtastrate kann Ihr DAC jedoch mehr Informationen erfassen und das Audiosignal genauer wiedergeben. Die Verwendung hoher Abtastraten ist teuer. Dies belastet auch Ihren Prozessor erheblich, begrenzt die Anzahl der Kanäle, mit denen Sie arbeiten können, und erstellt erheblich größere Audiodateien. Wenn Sie eine Komposition schreiben und zum Mischen oder Mastern an uns senden, wird die gesamte Verarbeitung mit 96 kHz / 24 Bit für die maximal zulässige Verarbeitung des Audiosignals ausgeführt, wodurch Sie ein qualitativ hochwertiges Ergebnis erhalten.

Was ist Bittiefe?

Die Bittiefe steuert den Dynamikbereich bei digitalen Audioaufnahmen oder den Abstand zwischen den lautesten und leisesten Tönen. Die meisten professionellen DACs arbeiten mit den folgenden Bitraten:

  • 16 Bit
  • 24 Bit
  • 32-Bit-Gleitkommazahl

Ein Bit ist eine Binärziffer oder eine Codeeinheit. Ein Bit hat nur zwei Werte, 1 oder 0. Mit mehreren Bits können Sie jedoch mehr Kombinationen erstellen, was zu mehr Werten führt. Mit zwei Bits können Sie beispielsweise vier Kombinationen erstellen: 00, 01, 10 und 11. Jedem dieser Werte kann ein anderer Wert zugewiesen werden. In einem digitalen Audiosystem wird jedem Wert eine bestimmte Schallwellenamplitude zugewiesen. Mit hoher Auflösung können Sie die genaue Amplitude jedes Peaks auf der Wellenform anzeigen. Aber mit niedriger Auflösung kann man nicht so präzise sein und die Qualität beginnt zu leiden. Auf einem 24-Bit-System stehen beispielsweise über 16 Millionen mögliche Werte zur Auswahl, auf einem 16-Bit-System etwas mehr als 65.000.

Die minimale Standardbittiefe für digitales Audio in CD-Qualität beträgt 16 Bit. Die Verwendung einer höheren Bittiefe bietet jedoch einen größeren Dynamikbereich, ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis und mehr Headroom. Höhere Bittiefen machen laute Momente lauter und leise leiser, ohne zusätzliches Rauschen zu verursachen.

Was ist „Wortuhr“?

ANTELOPE AUDIO ISOCHRONE OCX HD MASTER CLOCK

Die Namen „Wordclock“, „Sample Clock“ oder „Master Clock“ beziehen sich auf einen präzisen Generator, mit dem mehrere digitale Audiogeräte synchronisiert werden. Die meisten DACs verfügen über eine integrierte Synchronisierung, es können jedoch auch eigenständige Geräte gefunden werden. Wenn Sie mit mehreren digitalen Audiogeräten arbeiten, müssen Sie deren interne Uhren synchronisieren, damit sie alles zeitnah genau aufzeichnen – bis zum letzten Sample. Andernfalls besteht die Gefahr, dass Sie digitale Artefakte in Form von unangenehmen Klicks und Klicks erstellen.

In Heimaufnahmestudios fungiert die Audio-Interface-Uhr als Hauptuhr für jedes zusätzliche Gerät. In professionellen Studios, die häufig ein komplexeres Signalrouting erfordern, bevorzugen viele Ingenieure die Verwendung eigenständiger Geräte. Ähnlich wie bei der Umstellung von einer vielseitigen Aufnahmeschnittstelle auf eigenständige Vorverstärker und DACs kann ein dedizierter Generator die Klangqualität erheblich verbessern.

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Betrachten Sie beispielsweise die folgenden Produkte: Antelope Audio 10MX Atomic Clock, Drawmer M-Clock Plus oder Steinberg Nuendo Sync Station.

Wie wähle ich einen DAC aus?

Bei der Auswahl eines DAC kommt es auf drei Dinge an: Budget, Klangqualität und Konnektivität.

Budget

Es gibt viele Optionen in der DAC-Welt, und es ist unglaublich einfach, eine zu finden, die innerhalb Ihres Budgets funktioniert. Von Audio-Interfaces mit integrierten AD / DA-Wandlern bis hin zu modularen Systemen wie dem Burl Audio B80 Mothership, die Skalierbarkeit bieten.

Tonqualität

Professionelle DACs streben in Bezug auf die Klangqualität im Allgemeinen einen neutralen, transparenten Klang an. Es ist jedoch bekannt, dass einige Wandler eine bestimmte Audiosignatur hinzufügen. Einige Modelle liefern kristallklare Höhen, während andere tiefe Tiefen liefern.

Verbindung

Bei der Konnektivität ist zunächst die Anzahl der Kanäle zu berücksichtigen. Mastering-Konverter wie AntelopeAudio Pure2 bieten zwei Kanäle für hochauflösende A / D-Wandlung. Für die meisten Aufnahme- und Mischprojekte benötigen Sie jedoch mindestens acht dedizierte Ein- und Ausgänge.

Die meisten DACs enthalten sowohl A / D- als auch D / A-Wandler in einem einzigen Gerät und können je nach Auflösung nahtlos 8 bis 64 Kanäle gleichzeitig übertragen. Bei großen Produktionen, die mehr als 64 Kanäle benötigen, können mehrere DACs miteinander verkettet werden. Einige Hersteller erstellen separate Blöcke für die AD- und DA-Konvertierung. In der Regel sind AD-Konverter für die Aufnahme optimiert, z. B. GraceDesign m108 und DangerousMusic Convert-AD +, die beide über integrierte Vorverstärker verfügen.

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DA-Wandler hingegen sind für das Mischen mit breiten Ausgängen für die Anbindung an externe Geräte sowie für die Unterstützung von Surround-Sound oder sogar für einen eingebauten Summiermischer wie den CraneSongEgret optimiert. DACs bieten normalerweise mehrere Optionen für die Interaktion mit Ihrem Computer. Wenn Sie nach einer schnellen und einfachen Möglichkeit suchen, eine Verbindung zu professionellen Pro Tools-Rigs herzustellen, versuchen Sie es mit einem DAC mit Digilink- oder DigilinkMini-Ausgabe.

Für diejenigen, die mehr Flexibilität für die Interaktion mit mehreren Geräten oder Räumen benötigen, bieten viele DACs Ethernet- und AES-Ausgänge für erweiterte Netzwerkfunktionen. Wenn Sie nur nach einem hochwertigen DAC für die Verwendung mit einem Laptop oder Desktop suchen, sind die meisten Modelle mit USB-, Thunderbolt- oder FireWire-Anschlüssen ausgestattet.

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Об авторе: mix-master

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