artistic fidelity afxx Serie

Am Anfang und am Ende einer jeden Musikübertragungsstrecke – auch einer digitalen – stehen analoge Signale. Die digitale Übertragungsstrecke hat den Vorteil, dass nach der für die Qualität natürlich ganz entscheidenden AD-Wandlung die so gewonnenen Daten absolut verlustfrei übertragen werden können. Um jedoch aus den perfekt übertragenen Daten wieder das Musiksignal zurück zu gewinnen, ist beim DA-Wandlungsprozess die Präzision der Zeitbasis ganz entscheidend. Bei den gebräuchlichen Signalen im AES/EBU- bzw. SPDIF-Format (AES3) wird die Taktinformation eingebettet im Datensignal übertragen und damit wird die Qualität der Übertragungsstrecke – ganz entgegen einer weitverbreiteten Ansicht – doch wieder bestimmend für die im DAC erreichbare Qualität.

Welche negativen Einflüsse es gibt und welche Auswirkungen auf die Musikqualität diese haben, wird allgemein massiv unterschätzt. Alle digitalen Audiogeräte sind im Kern Computer. Diese „Rechenmaschinen“ erzeugen einen hohen Pegel an Störsignalen, hauptsächlich im Hochfrequenzbereich (HF). Gelangen diese Signale in Baugruppen der Audioverarbeitung (und HF-Störungen finden leicht und hartnäckig ihre Wege, denn sie brauchen nicht zwingend physisch vorhandene Leiter) gibt es generell zwei unerwünschte Arten von Rückwirkungsmechanismen:

  • Die Störungen beeinflussen die analogen Signale vor bzw. hinter den DACs
  • Die Störungen setzten sich auf der digitalen Seite in Jitter, d.h. Taktschwankungen, um

Letzteres ist der deutlich unangenehmere Effekt, weil die dadurch hervorgerufenen Veränderungen am Analogsignal sehr komplexe Strukturen haben können. Diese Signalverzerrungen sind so wider jede natürliche Signalform, dass sie vom Ohr als besonders störend wahrgenommen werden und die Musik viel nachhaltiger beschädigen, als etwa Rauschen oder Verzerrungen analoger Audiotechnik.

Am Anfang war der GISO
Reclocking und Störunterdrückung
Die Übertragungsleitung ist entscheidend
XLR und Cinch vermeiden
Optimiertes Gehäusedesign

Am Anfang war der GISO

Bereits seit einiger Zeit ist ACOUSENCE mit dem GISO (galvanischer Isolator) im Markt erfolgreich, einem kleinen Netzwerk-Isolator, um beim Musikhören mit einem Streamer oder einem dafür verwendeten Musik-Computer die Wiedergabequalität zu verbessern. Netzwerkverbindungen stellen einen direkten Draht in die Welt der Computer dar. Über diese Leitungen gelangen Störungen direkt zum Audioabspielgerät. Wegen besagter Eigenart hochfrequenter Signale, auch ohne direkten physisch existenten Leiter in andere Signale einzukoppeln, sind beiden oben genannten Rückwirkungsmechanismen Tür und Tor geöffnet, sobald die Störungen über die Netzwerkbuchse ins Gerät gelangt sind. Diese Effekte reduziert der GISO, indem er die Störungen eliminiert bzw. massiv dämpft. (An dieser Stelle sei auch kurz darauf hingewiesen, dass es bei der galvanischen Trennung weniger um die Auftrennung der Masseverbindung geht, als vielmehr um eine Verminderung der Störeinkopplung über die Datenleitungen.)

Wann immer digitale Audioverbindungen von einem rein digitalen Abspielgerät zu einem DAC führen, werden HF-Störungen aus der digitalen Welt ungleich stärker wirksam als beim Streamer, weil im Gegensatz zur Netzwerkverbindung nun eben auch die so wichtige Taktinformation mit übertragen wird. Die Branche hat das im Prinzip ja auch erkannt. Deshalb wurden vor ein paar Jahren asynchrone Abtastratenwandler sehr beliebt, denn dann kann der DAC auf einem präzisen internen Takt laufen. Diese vordergründig ideal klingende Idee vernachlässigt jedoch, dass Jitter sich jetzt bei der Abtastratenwandlung auswirkt und quasi in die Signaldaten „hinein gerechnet“ wird. Ganz zu schweigen davon, dass diese Art der Abtastratenwandlung einen massiven Eingriff in die digitalen Audiodaten bedeutet. Eine solche asynchrone Abtastratenwandlung ist deutlich anspruchsvoller als eine synchrone Abtastratenwandlung, wie sie vielfach in Musikabspielsoftware auf Computern oder in Streamern Anwendung findet. Letztere lässt sich sehr viel leichter mit hoher Qualität realisieren und Jitter spielt dabei auch keine Rolle. Die Lösung asynchrone Abtastratenwandlung führt also nur bedingt zum Ziel und schafft neue Probleme.

Reclocking und Störunterdrückung

Aktuell erlangt das Thema Reclocking – also Taktaufbereitung durch zusätzliche Geräte in der Signalleitung – immer größere Aufmerksamkeit. Reclocking kann prinzipiell eine zielführende Maßnahme sein, um DACs eine signifikante Qualitätsverbesserung zu verschaffe, denn die Taktrückgewinnung im DAC liefert natürlich umso bessere Ergebnisse, je präziser der Eingangstakt ist. Es leuchtet aber auch ein, dass für die Gesamtheit des Signals die Qualität der gesamten Übertragungsstrecke entscheidet. Wichtig hierbei: nicht die Präzision des Oszillators im Reclocker ist entscheidend, sondern die Präzision, die im DAC tatsächlich ankommt! Denn wenn die digitalen Daten den AD-Wandler ganz am Anfang der Kette verlassen haben, wird erst wieder im DAC (oder eben im asynchronen Abtastratenwandler) die Taktgenauigkeit klanglich relevant. Die Taktung darf zwischenzeitlich problemlos ausgesprochen schlecht sein, sie kann auch mal völlig folgenlos ganz fantastisch gut sein. Wichtig ist ausschließlich die Präzision des Taktes am DAC ganz am Ende der Kette.

Die Übertragungsleitung ist entscheidend

Ein Takterzeuger hoher Präzision in der Quelle bzw. im Reclocker ist eine gute Ausgangsvoraussetzung, und dieser Punkt ist heute relativ einfach zu erreichen. In vielen technischen Bereichen sind die Anforderungen an die Taktgenauigkeit um viele Größenordnungen höher als bei Audio und somit sind Lösungen mit hoher Präzision quasi „von der Stange“ verfügbar. Relevant ist jedoch, das richtige Maß zu finden. Denn beispielsweise kann eine Lösung, die im Mobilfunkbereich ihre Daseinsberechtigung hat, im Audiobereich einerseits weit übers Ziel hinausschießen und auf der anderen Seite durch die digitalen Schaltvorgänge viele Störungen generieren, die dann neue Probleme verursachen.

Die eigentliche Herausforderung ist somit, die richtige Balance zu finden und einen Takt sinnvoll hoher Präzision dann auch tatsächlich über die im Audiobereich standardisierten Datenleitungen möglichst störungsfrei zum DAC zu bringen. Das fängt beim Aufbau der Ausgangsstufe an, mit der Frage ob galvanisch getrennt wird und mit welcher Qualität. Hier wird der Grundstein für eine Übertragung frei von HF-Störungen und damit wenig Jitter gelegt. Auch die Steckverbinder spielen dabei eine ganz wesentliche Rolle.

XLR und Cinch vermeiden

Die Verwendung von XLR und (BNC)Cinch für Digitalverbindungen ist historisch begründet. In der Anfangszeit erleichterte sie schlicht den Umstieg von analog zu digital. Insbesondere angesichts massiv gestiegener Abtastraten, sollten diese Steckverbinder inzwischen jedoch ausgedient haben. Deshalb setzt ACOUSENCE, wie viele Hersteller großer Digitalmischpulte, auf RJ45 aus dem Netzwerkbereich, dies allerdings in der robusten Neutrik Ethercon-Variante mit zusätzlichen Steckerhülsen (ähnlich XLR). Bei ACOUSENCE im Studio wurden bereits vor vielen Jahren alle AES/EBU-Verbindungen auf RJ45 umgestellt. RJ45-Ethercon besitzt perfekte Eigenschaften für diesen Zweck, denn es wurde für die Übertragung von Signalen bis zu einigen hundert Megahertz entwickelt und bietet die für Digitalaudio erforderliche Präzision. Alle Geräte der afi-Serie sind daher mit RJ45-Ethercon-Anschlüssen ausgestattet. Verbindungen zu XLR und BNC/Cinch Anschlüssen externer Geräte werden über ein umfangreiches Sortiment geeigneter Adapterkabel bzw. Adapterboxen hergestellt.

Im Falle der Verwendung symmetrischer AES/EBU-Verbindungen wird damit das Abschirmen von HF-Störungen optimiert. Bei unsymmetrischen Verbindungen wird mit der ACOUSENSE Lösung die unsymmetrische Leitungslänge und somit auch die Einflüsse der HF-Störungen auf die Signalqualität minimiert. Die effektive Leitungslänge zwischen 110:75 Umsetzungspunkt und (BNC)Cinch ist zu klein, als dass es zu Reflexionen aufgrund der fehlangepassten Cinch-Buchsen am Fremdgerät kommen könnte. In beiden Fällen, symmetrisch wie unsymmetrisch, führen diese Maßnahmen zu einer hörbaren Verbesserung der Qualität am DAC im Vergleich zu konventionellen Anschlüssen.

Optimiertes Gehäusedesign

Abgerundet werden die elektronischen Maßnahmen durch ein schwingungsoptimiertes Design im mechanischen Bereich. Bei Audio-Elektronik hoher Präzision ist stets auch die Rückkopplung der Schallschwingungen auf die elektronischen Bauteile über mechanische Schwingungen relevant. Die Gehäuse der ACOUSENCE Geräte stehen von Hause aus bereits auf hochwertigen, entkoppelnden und schwingungsdämpfenden Füßen. Kritische Baugruppen sind zudem intern bedämpft. Die Gesamtheit aller Maßnahmen, qualitativ hochwertige Ein- und Ausgangsstufen, präzise Taktaufbereitung, schwingungsoptimierte mechanische Konstruktion sowie die Verbindungstechnik mit RJ45-Ethercon, servieren dem DAC ein optimales Eingangssignal mit hoher Taktpräzision und geringem Störpotential.

 
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