S/PDIF, ADAT, MADI: digitale Schnittstellen

Viele Audiointerfaces bieten neben den gewöhnlichen analogen Ein- und Ausgängen auch digitale Schnittstellen. Mit Hilfe dieser kann die Zahl der verwendbaren Spuren erweitert werden. Hierfür sind allerdings Zusatzgeräte nötig, die den gleichen digitalen Audio-Standard verwenden wie das Interface selber. Über die Jahre haben sich viele verschiedene solcher Standards am Markt etabliert. Die wichtigsten sollen hier einmal genauer beleuchtet werden.

Was sind digitale Schnittstellen?

Ein analoges Audiosignal ist nichts anderes als eine kontinuierliche Spannungschwankung in einem Audiokabel. Damit diese von einem Computer verstanden werden kann, muss sie digitalisiert werden. Dabei wird sie gewöhnlich mehrere zehntausend Male pro Sekunde in gleichbleibenden Zeitabständen gemessen. Aus den ermittelten Messwerten kann dann das Audiosignal annähernd identisch rekonstruiert werden. Die wichtigsten Eckdaten sind dabei die Samplingfrequenz, welche bestimmt wie oft pro Sekunde eine Messung durchgeführt wird und die Bittiefe, die die Genauigkeit bestimmt mit der die Messung durchgeführt wird. Je höher diese Werte sind, desto genauer kann das Originalsignal rekonstruiert werden. Als Branchenstandards haben sich dabei die Werte der Audio-CD sowie die der Audio-Spuren einer DVD durchgesetzt. Erstere arbeiten mit einer Samplingfrequenz von 44,1 kHz und einer Bittiefe von 16 Bit. Letztere verwenden 48khz und ebenfalls 16 Bit. Diese sind für die Wiedergabe von Audiosignalen durchaus ausreichend. Sie können alle relevanten Signal-Anteile im Menschlichen Hörspektrum sehr akkurat rekonstruieren.

Sollen Aufnahmen nachträglich bearbeitet werden, ist eine möglichst hohe Auflösung für die Aufnahme zu wählen.

Sollen die digitalen Daten aber noch bearbeitet werden lohnt es sich (besonders bei der Bittiefe) auch Formate mit höheren Parametern zu verwenden, da eine Bearbeitung immer auch eine (leichte) Reduktion der Auflösung mit sich bringt. Behalten wir dies im Hinterkopf, während wir uns jetzt den verschiedenen Standards zuwenden.

S/PDIF / AES3

S/PDIF digitale Schnittstellen; audiointerface

Die koax-Variante eines S/PDIF Anschlusses

S/PDIF steht für Sony / Philips Digital Interface und ist ein digitaler Standard der Anfang der 1980er Jahre im Rahmen der Audio-CD entwickelt wurde. S/PDIF basiert auf der damaligen Inkarnation des AES/EBU Standards die heute als AES3 bezeichnet wird. Besonders in günstigen Interfaces ist diese Schnittstelle sehr häufig zu finden. Beide Formate unterscheiden sich fast ausschließlich durch die verwendeten Anschlüsse und sind (unter Verwendung entsprechender Adapter) weitestgehend untereinander kompatibel. Während S/PDIF entweder mit optischen Toslink- oder koaxialen Cinch-Kabeln arbeitet, setzt AES3 auf höherwertige XLR-Verbindungen.

Beide Schnittstellen können verschiedene Audioformate übertragen. Die wichtigsten darunter sind die der Audio CD (44,1 kHz, 16 Bit, Stereo) sowie die der DVD (48kHz, 16 Bit, Stereo). Theoretisch sind Stereo-Spuren mit bis zu 96 kHz und 24 Bit möglich. Diese werden aber nicht von allen Geräten erkannt.

Bei S/PDIF und AES3 handelt es sich um unidirektionale Standards, was bedeutet, dass Signale pro Kabel immer nur in eine Richtung übertragen werden können. Geräte mit diesen Standards verfügen daher gewöhnlich sowohl über eine Eingangs- als auch über eine Ausgangsbuchse.

Eine Besonderheit von S/PDIF gegenüber AES3 ist die Möglichkeit auch Sourround-Formate zu übertragen Die erhöhte Zahl der Kanäle wird dabei durch deren verlustbehaftete Datenkompression erreicht. Verstanden wird ein solches Signal aber in der Regel nur von extra dafür vorgesehenen Sourround-Verstärkern.

digitale Schnittstellen: ADAT

Alesis Digital Audio Tape (kurz. ADAT) wurde Anfang der 90er Jahre von der namensgebenden Firma Alesis entwickelt. Das Protokoll wurde damals genutzt um handelsübliche VHS-Videokasetten zu achtspurigen digitalen Audio-Tapes umzufunktionieren. Während diese Tape-Rekorder heute nur noch von Liebhabern benutzt werden, ist der eigentliche Standard grade im semiprofessionellen Recording-Bereich bis heute sehr populär.

ADAT wird unidirektional mit optischen Toslink-Kabeln übertragen.

Per ADAT lassen sich bis zu acht getrennte Spuren mit 44,1 kHz oder 48 kHz Samplingfrequenz und bis zu 24 Bit Bittiefe übertagen. Manche Geräte verfügen außerdem über eine zusätzliche Funktion mittels derer auch Signale mit bis zu 96 kHz Samplingfrequenz verwendet werden können. Allerdings wird dabei die Zahl der Kanäle von acht auf vier reduziert.

Hardwareseitig wird ADAT mittels optischen Toslink-Kabeln realisiert. Der Standard ist genau wie S/PDIF und AES3 unidirektional, was bedeutet dass auch hier für eine Verwendung von Ein- und Ausgängen zwei getrennte Kabel verwendet werden müssen.

MADI

digitale Schnittstellen: MADI eignet sich perfekt für viele Kanäle!

Wer mehr als acht Kanäle übertragen möchte, sollte sich nach Geräten mit einem MADI-Anschluss umsehen. MADI steht für Multi Channel Audio Digital Interface und wurde gegen Ende der 80er Jahre als Standard für professionelle Audio-Technik etabliert. Der Fokus liegt hier auf dem Übertragen besonders vieler Kanäle.

Das Protokoll wurde über die Jahre immer wieder erweitert. Heute bietet es hauptsächlich drei verschiedene Formate. Entweder können 64 Kanäle mit einer Samplingfrequenz von 32 bis 48 kHz, 32 Kanäle mit 96 kHz oder 16 Kanäle mit 192 kHz übertragen werden. Die Bittiefe beträgt dabei immer 24 Bit.

Als Anschlüsse werden bei MADI entweder koaxiale BNC-Kabel oder optische FDDI-Kabel verwendet. Auch bei MADI handelt es sich um ein unidirektionales Protokoll. Es muss also für Ein- und Ausgänge jeweils ein separates Kabel verwendet werden.

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