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Stand 22.11.2021

HiFi- und Audio-Seite

von K. Föllner


Philosophien / Grundlagen

Ich bin zwar kein High-Ender, benutze jedoch manche Tipps & Tricks, um den Klang der Anlage zu verbessern. Andere halten das zwar für Schwachsinn, aber es wirkt und lässt sich auch physikalisch erklären. Ich versuche mit möglichst wenig Geld ein Maximum an Klang herauszuholen und nicht auf Teufel komm' raus, (z.B. mehrere hundert Mark pro Zentimeter Cinch-Kabel) kompromisslos den Klang zu maximieren und anschließend darüber zu philosophieren. Das heißt, dass ich schon Kompromisse eingehe, aber nur bis zu einem gewissem Grad bereit bin, klangliche Abstriche zu machen.
HiFi heißt High Fidelity, also hohe Wiedergabetreue, dass bedeutet, dass das, was die Anlage von sich gibt, (annähernd) so klingen soll, wie das Original. Es ist in Normen genau festgeschrieben, welches Gerät sich so nennen darf, aber einige Hersteller interessiert das anscheinend nicht. Wenn auf einer Micro-Anlage mit winzigen (Plastik-) Lautsprechern HiFi dran steht, erfüllt es sicherlich nicht die Norm. (z.B. DIN) Während heutzutage bei Verstärkern und digitalen Quellen, wie CD-Playern die Mindestanforderungen diverser HiFi-Normen spielend übertroffen werden können, ist das bei Lautsprechern ungleich schwieriger.
Wer nacheinander seine Anlage durch Komponententausch verbessern will, sollte an der Quelle anfangen. Ein guter CD-Player klingt auch durch eine schlechtere Anlage besser. Aber wer zuerst hochwertige Boxen nimmt, braucht sich nicht wundern, wenn plötzlich alle Fehler der gesamten Kette (CD-Player, Verstärker) zu hören sind. Das heißt auch, dass man keine "Super-Boxen" (mehrere Tausend Euro) an einen 08/15-Verstärker (wesentlich billiger als das Lautsprecherpaar) anschließen sollte.
Und wer glaubt, dass das hier alles Schwachsinn ist, muss das gezielte, richtige Hören erst noch erlernen, der hört anscheinend auch keinen Unterschied zwischen einer Mini-Schrott- und einer richtigen HiFi-Anlage. Und wer sich hochgestylte Design-Anlagen kauft, braucht hier auch nicht weiter zu lesen. ;)

Das Hauptproblem jeder Anlage sind zuerst die Lautsprecher: Grund: Übliche Boxen bestehen aus Mehrwegesystemen, die nach dem dynamischen Prinzip arbeiten. Problem: aufgrund des Aufbaus und der Arbeitsweise arbeiten diese Chassis nicht linear. Um einen einigermaßen konstanten Frequenzverlauf zu erhalten sind aufwendige (teure) Maßnahmen nötig.

Empfehlungen zu Einzellautsprechern oder Boxen kann man kaum geben, aber bei richtigen LS-Firmen, wie B&W, Canton, Infinity, JBL MB-Quart, Quadral macht man weniger falsch, wenn man nicht das billigste kauft.

Tipps & Tricks zum Verbessern/Maximieren des Klanges:

Wenn man nur einen Tipp probiert, braucht man kein Wunder erwarten. Versucht man aber die Anlage an allen Enden zu optimieren, ist das Endergebnis meist wirklich hörbar besser. Riesenschritte sind damit aber kaum möglich. Das Tunen funktioniert nicht nur bei Home-HiFi-Anlagen, sondern auch teilweise im Car-HiFi-Bereich.

Nicht nur der Kauf der richtigen Komponenten entscheidet über die Originaltreue der Wiedergabe und den Klang. Hier sind nur physikalisch erklärbare Modifikationen erwähnt, andere "Voodoo"-Geschichten (Burn-In, CD-Magnetisierer) fehlen hier. Ziel ist es, hier nur eventuelle Schwachstellen zu minimieren.

1. CDs schwärzen:
Wird als Humbug abgetan, lässt sich aber physikalisch erklären. Durch das "Bemalen" mit schwarzer Farbe (z.B. mit Edding) wird Totalreflektion innerhalb der CD verhindert (oder wenigstens stark reduziert). Sie tritt auf, wenn Licht aus einem optisch dichteren (geringere Lichtgeschwindigkeit) in ein dünneres Medium übergeht. Ab einem bestimmten Grenzwinkel geht der Strahl nicht mehr in nach außen, sondern wird reflektiert. Da die CD rund ist, gibt es immer irgendwelche Reflexionen, die die Abtastung der Pits verhindern. So können Fehler entstehen, so dass die Fehlerkorrektur aushelfen muss. Weiterhin verringert sich so der Jitter, eine Störung im Digitalsignal. Auch, wenn die Abweichungen aufgrund von Bitfehlern eher selten ist, können sie entstehen, da die Audio-CD-Fehlerkorrektur nicht übermäßig sicher ist. Die Art der Abtastung (Soft- und Hardware) erfordert so bei älteren CDs fast generell eine Fehlerkorrektur. Nach dem Schwärzen der äußeren und inneren Kanten der Disc (Aufpassen, dass nichts auf die Abtastseite kommt!) klingt die CD besser und zwar homogener, wärmer, präziser, weniger steril. So kommt es zu weniger Fehlern.
Auch Problem-CDs können wiederhergestellt werden. Auf einer CD hatte ich von Anfang an einen "Sprung" in einem Titel, den man auf der Disc auch gesehen hat. Da habe ich sämtliche Flächen und Kanten dieser Scheibe, von denen nicht gelesen wird, (ausgenommen Beschriftung) geschwärzt. Seitdem ist sie nie wieder auf dem gleichen CD-Player gesprungen. Auch mit anderen CDs ist mir das schon gelungen.
Vorsicht bei Tinte mit Lösungsmitteln! Wenn nicht unbedingt nötig sollte, die Label-Seite nicht direkt bemalt werden, da die Tinte die Beschriftung angreifen und die darunter liegende Aluminiumschicht zerstören könnte!
PS: Ob überhaupt Unterschiede hörbar sind hängt stark von der CD-Pressung selbst ab, bei einigen war trotz intensivster Behandlung nichts feststellbar, woanders gab es (kleine) Unterschiede...

2. Stromversorgung:
Man muss Differenzströme der Gerätemassen untereinander vermindern. Durch unterschiedliche Netzteile in den Geräten entstehen Spannungsdifferenzen an den Gehäusemassen. Diese können z.B. durch Drehen des Netzsteckers verkleinert werden. Messen mit hochohmigen (digitalen) Spannungsmesser oder Oszi! Das gilt hier nur für Netzstecker ohne Schutzkontakt, bei Schuko-Steckern treten eher Brummströme durch Masseschleifen auf. (Siehe Punkt 3.) Alle Geräte sollte man außerdem an einer soliden Steckerleiste anschließen, um die Übergangswiderstände an den Stiften zu minimieren. Die Ausgleichspannungen werden zwar durch die Abschirmung der Cinch-Kabel praktisch kurzgeschlossen, aber die dadurch entstehenden Ströme "behindern" den Signalfluss. Die Spannung ist ein Gemisch aus mehreren Wechselspannungsfrequenzen mit einem DC-Offset. Weiterhin kann das Stromnetz selbst durch Netzfilter o.ä. bereinigt werden. Diese entfernen Oberwellen und Störfrequenzen über 50 Hz, um möglichst nur diese Sinusschwingung durchzulassen. Auch das Verwenden von Ferritmanteln um die Netzleitung ist so bereits hilfreich. Inwieweit jedoch diese Maßnahmen klangverbessernd wirken, ist stark von den Bausteinen und der Sauberkeit des Netzes abhängig, es kann nicht hörbar sein oder eine minmale Verbesserung erzielt werden. Aber Wunder sollte man nicht erwarten! Auch bei symmetrischer Verkabelung (XLR-Stecker) sind diese Hinweise sicher nützlich, auch wenn man hier keine Verbesserungen erwarten sollte, da über die Masseleitungen und Abschirmungen keine Signale übertragen werden. Denn eine Einstrahlung von der Masse auf die heißen Adern ist möglich, jedoch löschen sich diese beiden Signale aufgrund der nachfolgenden Differenzeingangsstufe wieder aus.

3. Brummschleifen:
Die Masse/Erde an den Gehäusen stellt immer ein Problem dar, sobald das Erden an mehreren Punkten oder an mehreren Geräten gleichzeitig geschieht. Da die Zuleitungen von Antennen und Kabelfernsehen und -Radio geerdet sind, treten so meist starke Störgeräusche (Brummen) auf. Grund für die Erdung ist der Blitz- und Berührungsschutz (Vorschrift) und die bessere Abschirmung. So entstehen oft Brummschleifen durch die Kombination von geerdeter Endstufe mit einem Tuner. Diese können verhindert werden, indem man einen Mantelstromfilter (angepasster HF-Transformator, der etwa 10 Euro kostet) in die Antennenleitung klemmt. Solche gibt es bei fast jedem Elektronikhandel, wie auch bei Conrad. Manchmal hilft schon je ein Kondensator (z.B. Scheiben-C von 4,7 nF) in der Masse- und einen in die Signalleitung. (entsprechend Hochpass im MHz-Bereich)
Bei Satellitenreceivern funktionieren diese Möglichkeiten nicht, da zusätzliche Informationen (z.B. durch 14V/18V - Gleichspannung-Polarisationsumschaltung und 22-kHz-Schaltfrequenz b.z.w. DiSEqC-Informationen) mit über die HF-Leitung übertragen werden. Meines Wissens gibt es dafür bis jetzt noch keine industrielle Lösung, so dass hier wieder die Eigenentwicklung herhalten muss. Das notwendige Gerät ist aber nicht allzu simpel, besonders wenn DiSEqC-Daten übertragen werden sollen. Ist nur die Polarisationsumschaltung (14/18 V) nötig (Standard-Analog-LNB) hält sich der Aufwand jedoch in Grenzen (<30 Euro).
Da meist aber der Sat-Receiver / Fernseher mit der Anlage verbunden ist, hilft hier meist keine galvanische Trennung im NF-Bereich. Auch klanglich ist eine galvanische Trennung im HF-Bereich immer empfehlenswerter als der Versuch es an den NF-Kanäle zu trennen, da so der Phasen- und Amplitudenverlauf praktisch nicht beeinflusst wird, wenn das Signal noch moduliert vorliegt.

Vor allem bei Schallplattenspielern sollte ein dickes zusätzliches Massekabel zum Vorverstärker gezogen werden, um hier das Eingangsbrummen deutlich zu reduzieren. Ein Massekabel kann man vom Verstärker evtl. auch zu anderen Komponenten ziehen.

Oft brummen PC-Soundkarten, die an der Anlage angeschlossen werden, dann sollte man es damit versuchen: Antennenstecker vom Tuner abziehen. Sollte das erfolgreich sein, den schon beschriebenen Mantelstromfilter einsetzen. Es ist auch möglich, entweder die Erde vom Rechner zu entfernen (nach VDE-Richtlinien nicht zulässig!) oder eine Galvanische Trennung zwischen Anlage und Rechner schalten. Meine Empfehlung wäre dann aus dem ELV-Katalog die Cinch-Trennung mit zwei Linear-Opto-Kopplern. Es handelt sich um einen Bausatz für ca. 25,- Euro aus Heft 3/99 (Bestellnummer 53-369-01) sowie dem zugehörigen Gehäuse (53-369-29) für ca 8,- Euro. Er erfüllt zwar keine High-End-Bedingungen, übertrifft aber diverse HiFi-Normen (Klirr 0,05%, Frequenzbereich +-1 dB <20 Hz...>40 kHz) bei weitem und so auch die Ausgabequalität von Standard-Soundkarten des unteren bis mittleren Preissegmentes (<150 Euro). Weiterhin sollte man den Computer und die Anlage an den gleichen Netzverteiler anschließen und lange Kabel vermeiden. Sollten diese Maßnahmen nicht erfolgreich sein, siehe auch Punkt 9.
Tritt Brummen durch die Masseverbindung von digitalen Verbindungskabel auf, sollte man es mit dem optischen Ein- und Ausgang versuchen, da dem Lichtleiter solche Probleme fremd sind. Fehlt ein Anschluss, hilft ein Umwandler von koax auf optisch und umgekehrt weiter. Diese sind preiswert zu erstehen. Selbst die teuersten High-End-Teile mit Jitter-Korrektur etc. kosten unter 200,- EUR, so dass für den Normalgebrauch Geräte im Bereich bis etwa 20,- Euro ausreichen. Es sei denn, man will selber das Teil selber bauen, die Bauteile kosten etwa 10,- Euro. (Schaltungen sind auf dieser Seite.) Komplette Bausätze sind dafür sicher auch erhältlich. Sind keine optischen Verbinder möglich, empfiehlt sich folgendes: Einen TTL-Umsetzer mit einem breitbandigen Optokoppler (Bandbreite ca. 10 MHz) benutzen und davor/danach die Pegel auf SP/DIF anpassen. Schaltung und Beispiel auf dieser Seite

4. Kabel:
OK, ich muss eins vorwegschicken, wer erwartet, dass Kabel für 100,- Euro-Kabel gegenüber 10,- Euro stark hörbare Unterschiede bringt, muss enttäuscht werden. Die Unterschiede sind nur marginal. Man sollte nur nicht in Extreme verfallen, d.h. keine Mini-Strippen (0,5 mm²) verwenden, aber auch nicht ein Riesen-Geld (2000 EUR) ausgeben.
Bessere Cinch- und Lautsprecher-Kabel (von Stinknormal auf z.B. Kimber-Cable) bringen dennoch Unterschiede. Oft als Blödsinn abgetan, lässt sich dieser Unterschied auch physikalisch durch die Leitungstheorie erklären.

Ersatzschaltbild der Leitung

Jedes Kabel hat nicht nur einen Ohmschen Längs-Widerstand (R, durch begrenzte Leitfähigkeit des Kupfers), sondern auch eine Kapazität (C, Kondensator-Wirkung durch das elektrische Feld zwischen beiden Strängen), eine Induktivität (L, jeder Leiter erzeugt ein magnetisches Feld wie eine Spule) und einen Ableitungs-Leitwert (G) zwischen beiden Adern. Diese Größen und die Wechselwirkungen zwischen ihnen, bewirken Klangverfälschungen. Die Spannungen von verschiedenen Frequenzen haben diverse Geschwindigkeiten und werden unterschiedlich stark abgeschwächt. Das resultiert unter anderem aus den Phasenverschiebungen durch komplexe Größen, sowie Resonanzen und Skin-Effekt, die auch der Endstufe besonders durch passive Frequenzweichen mit hohem komplexen Widerstand zu schaffen machen können. Das Problem dabei ist, dass der Amplituden- und Phasenverlauf im NF-Bereich sehr unregelmäßig verläuft und es so kein ideales Kabel gibt. (Stichwort: Wurzelfrequenzgang, siehe oben)
Die ideale Leitung würde keinen ohmschen Längswiderstand, keine Kapazität, Induktivität und Ableitungsleitwert besitzen. Deshalb sollte das Kabel so kurz wie möglich sein. Dabei sollten aber die Kabel für den linken und den rechten Kanal die gleiche Länge besitzen. Es existieren auch vorkonfektionierte Kabel, die einen nachgeschalteten Filter, einen so genannten Terminator verwenden, um die Leitungsparameter auf ein ideales Maß zu ziehen.
Jedes Kabel besitzt unterschiedliche Leitungsparameter. Neben den Abmessungen, der Form ist auch das Material wichtig.

Kimber-Kabel (oder andere verflochtenen) klingen besonders im Hochtonbereich besser, da u.a. die Leitungsinduktivität verringert wird.
Und in jedem Kabel fließt der Strom nicht nur in eine Richtung. Es entstehen an den Kabelenden und Verbindungen (Impedanzänderungen) Reflexionen, die Verfälschungen hervorrufen. So ist Anpassung eine wichtige Voraussetzung. Dadurch klingt meist jedes Kabel nicht an allen Geräten gleich gut oder schlecht. Je nach Leistung sollten die Kabel nicht zu dünn sein. Bei einem 200-W-Subwoofer sollte es doch schon minimal 4 mm² (Quadratmillimeter) Querschnitt besitzen. Bei normalen Frontboxen (ca. 120 W an 4 oder 8 Ohm) reichen etwa 2,5 mm². Im PA-Bereich ist es besser mehr. Dort werden größere Leistungen und Kabellängen, bei gleichen Impedanzen verwendet. 8 Ohm Lautsprecher reagieren auch nicht so kritisch auf Kabellängen wie welche mit 4 Ohm Impedanz. Allein der ohmsche Anteil der Leitung vergrößert die Güte und verschlechtert damit die Präzision der Boxen.
Lautsprecherkabel verwenden, bei denen man die Polarität sehen kann, um sie phasenrichtig anzuschließen.

Bei Cinch-Kabeln ist auch die Kabel-Abschirmung bei hohen Eingangsimpedanzen (im Kiloohm-Bereich) wichtig, um Fremdsignale und Rauschen zu minimieren. Das ist bei Kimber-Cable ein gewaltiger Nachteil. Da es keine Allheilphilosophie im EMV-Bereich gibt, hilft meist nur probieren. Aber die Praxis zeigt meist, dass Kabel mit doppelter Schirmung, bei denen der obere Schirm einseitig geerdet wird, ein gutes Ergebnis liefern, wenn man Fremdeinstrahlung fern halten will. (sie sind deshalb im Car-HiFi-Bereich Pflicht) Noch besser wird es, wenn das Kabel keinen koaxialen Aufbau hat, sondern 2 verdrillte Innenleiter (Twisted Pair). Verstärkereingänge werden meist etwas hochohmiger ausgelegt, um Ausgänge von "nicht ganz so niederohmigen" Signalquellen (wie früher bei DIN-Anschlüssen) nicht zu stark zu bedämpfen damit der Pegel stimmt. Dies erhöht aber auch die Wahrscheinlichkeit für das Einfallen von den Störungen.

Lesertipp:
Für die Verbindung von Vor/Endstufen-Kombis auf die Ausgangsimpedanz der Vorstufe achten. Niemals an eine Röhrenvorstufe (z.B. Impedanz 2 kOhm) ein hochkapazitives Kabel klemmen. Die Konsequenzen für die Übertragungsbandbreite sind verheerend. Lieber niedrige Kapazität und höhere Induktivität wählen.
Es gibt auch Korrektureinheiten (z.B. fadel-art Typ MB10) Diese werden in die Leitung geschleift und nehmen eine Impedanzanpassung sowie Laufzeitkorrekturen vor.

Bei Digital-Kabeln sieht das alles etwas anders aus. Man könnte ja meinen, dass bei digitalen Übertragungen über Kabel keine Fehler möglich sind. Vor allem Jitter beeinflusst hier die nachfolgenden D/A-Wandler negativ. Weiterhin definiert man für einen Übertragungskanal eine Bitfehlerrate, die sagt, nach welcher Zeit statistisch ein falsches Bit übermittelt wird. Deswegen existieren ja Fehlerkorrekturen, die aber bei unterschiedlichen Kabeln unterschiedlich oft zum Einsatz kommen. Und rein digitale Daten werden elektrisch nicht übertragen, es sind immer digital modulierte (analoge!) Spannungen. Und bei SP/DIF sind sie dazu noch relativ gering, die Low-High-Pegelunterschiede liegen bei nur etwa einem halben Volt. Deshalb sollten diese Kabel möglichst kurz sein. Aus diesem Grund werden im Studiobereich (AES) höhere Pegel (+-5 V) eingesetzt.
Koaxiale Ein-/Ausgänge haben einen festgelegten Abschlusswiderstand von 75 Ohm. Wird also ein hochwertiges 75-Ohm-Kabel mit sicheren und passenden Verbindungen benutzt, entstehen keine nennenswerten Reflexionen und wenn das Kabel noch eine geringe Kapazität und Induktivität hat, werden hohen Frequenzen nur gering gedämpft, so dass auch HF-Signale übertragen werden können. Der Datenstrom (CD-Format) von etwa 1,4 Mb/s = 175 kB/s setzt (bei einwertiger Impuls-Übertragung) eine Frequenzbandbreite von theoretisch mindestens 700 kHz voraus. Allerdings wird das Digitalsignal moduliert, um keine Gleichspannungsanteile übertragen zu müssen. Die Abtastrate liegt je nach Samplingfrequenz zwischen 2...3,1 MHz. Laut Norm (SPDIF) ist eine Übertragungsbandbreite von 100 kHz bis 6 MHz notwendig. Dies ist bei hochwertigen, nicht extrem langen Video-Kabeln (analoge Videosignale erfordern ein Minimum von 5,5 MHz.) gegeben. Da die Digital-Surroundverfahren ähnlichen Datenraten wie SPDIF haben (zwischen 320...1536 kb/s), kann man so ebenfalls diese Kabel dafür einsetzen. Da die Daten dann praktisch kaum noch verfälscht werden, ändert sich nichts am Klang. Also gibt es theoretisch keine hörbaren Unterschiede auf diesem Signalweg. Also sind hochpreisige (>30,- Euro) Digital-Koax-Kabel meiner Meinung nach überflüssig. Gute Cinch-Videokabel (z.B. Standard-Kabeltyp RG59) sind hier ein hervorragender Ersatz und auch preiswert. Koxiale HF-Antennen-Kabel, auch wenn sie einen Wellenwiderstand von 75 Ohm haben, eignen sich jedoch nicht immer so sehr dafür, wie ein Test zeigte. Diese sind anscheinend optimiert für sehr hohe Frequenzen (10 MHz...1 GHz) und haben im unteren, aber entscheidenden Frequenzbereich Defizite.

Bei optischen Digital-Kabeln entstehen genau aus den gleichen Gründen Reflexionen, wie bei den koaxialen aus Kupfer. Hier entspricht eine Impedanzänderung eine Änderung des optischen Widerstandes. Ein optisch dichteres Medium hat eine geringere Lichtgeschwindigkeit als in dünneren Medien. Dieser Widerstand kann mit geeigneten Faserwerkstoffen und guten Verbindungen (Stecker, Faserübergänge) minimiert werden, ist jedoch entsprechend teuer. Normalerweise sind erst bei größeren Leitungslängen andere Faserwerkstoffe, wie richtige Glasfaser statt den sonst meist verwendeten Kunststoffen nötig. Die Übertragung findet bei Kunsstoffleitern im roten, bei reinen Glasfasern im infraroten Bereich statt. Deshalb hilft es meist nichts, richtige Glasfaser an optische Toslink-Buchsen zu verwenden. Hier gilt: die normalen   Kunststoffleiter, die an TOSLINK-Buchsen benutzt werden sollten zur sicheren Datenübertragung so kurz wie möglich sein. Laut Herstellerangaben (Toshiba) liegt die maximale Datenrate bei 6 MBit/s und die größte Leitungslänge dabei bei ca. 6...10 m. Um eine sichere Übertragung zu gewährleisten, müssen die LWL genau aufeinander liegen und plan sein, sonst kommt es sofort zu Dämpfungen. Deshalb empfiehlt es sich hier z.B. Stecker mit flexibel gelagerter Metallspitze zu verwenden.
Da an offenen Ausgängen (siehe 3.) Reflexionen auftreten, ist es sinnvoll, diese abzuschließen (zu terminieren). Bei koaxialen also mit einem 75 Ohm Widerstand, den man in einen Cinch-Stecker einlötet oder crimpt. Der Widerstand sollte möglichst klein sein, um die Induktivität so klein wie möglich zu halten (Metallfilm: 1%). Auf keinen Fall Drahwiderstände einsetzen! Auch sollte durch die Ausgangsspannung von etwa 1.6 Vss eine Leistung des Widerstands von 35 mW nicht unterschritten werden. Bei optischen Ausgängen ist das schwarze Einsteckteil Pflicht, um die LED zu schützen.  ;)

5. Verbindungen mit Gold-Steckern:
Sie sehen nicht nur edler aus, sie haben die Funktion des Minimierens der Übergangswiderstände. Bei Verbindungen mit z.B. Kupfer,... (und Legierungen) ist der Widerstand zwar gering, er steigt jedoch schon nach einigen Wochen auf ein Vielfaches! Bei Gold tritt dieser Effekt nicht (so stark) ein. Gold hat einen etwas höheren spezifischen elektrischen Widerstand als Kupfer, aber er verändert sich nicht durch Oxydation. Und das Gold wird nur ganz dünn aufgedampft, so dass der elektrische Widerstand bei weniger als 0,1 mm vernachlässigbar klein ist. Theoretisch sollte die Verbindung zwischen Kabel und Stecker immer durch Crimpen entstehen, da es hier die geringsten Übergangswiderstände gibt. Verzinnen ist zwar eine relativ sichere Kontaktierung, hat aber einen höheren Übergangswiderstand. Bei flexiblen Kabeln kommt noch der Nachteil des Aushärtens, der zu Kabelbrüchen hinter der Lötstelle führt, wenn das Kabel bewegt wird. Deshalb im Auto immer crimpen und nicht löten!
Das Material mit dem niedrigsten spezifischen elektrischen Widerstand ist Silber (Ag), nur marginal (10%) schlechter ist Elektrolyt-Kupfer.
Bei Lautsprecherverbindungen sieht es ähnlich aus, deshalb haben hochwertige Lautsprecherboxen vergoldete Terminals, an denen die Kabel direkt oder mit Aderendhülsen eingeklemmt werden.

6. Spikes:
Sie bewirken, wie auch eine große Masse einen stabileren Stand der Boxen und HiFi-Komponenten. Lautsprecher verursachen durch die Membranschwingungen Taumel-Bewegungen (actio = reactio) der Box, die die Wiedergabe der Lautsprecher stören. Besonders starke Bass-Schläge lassen die Box minimal schwanken. Diese kleinen Bewegungen bewirken einen unpräziseren Tieftonbereich. Aber auch der Hochtonbereich wirkt anstrengender und nicht so harmonisch, da den hohen Frequenzen die tiefen aufmoduliert werden.
Bei der Anlage bewirkt der stabilere Stand bei mechanischen Geräten (Plattenspieler, CD/DVD/BluRay-Player, Kassettendeck ...) ein ungestörteres Einlesen der Informationen und so eine bessere Wiedergabe. Bei Verstärkern, Tunern, Vorstufen ... wirkt, meiner Ansicht nach, auch der Abstand zu den benachbarten Geräten. Der Abstand reduziert Einstreuungen (vor allem magnetische Felder) auf die Geräte untereinander. Das sorgt für ungetrübteren Klang. Elektrische Felder lassen sich durch Metall relativ gut abschirmen, magnetische Felder jedoch nur schwer.
Aber es gibt auch einen Einfluss der Bewegung von anderen Komponenten auf den Klang, über die Stärke dieser Mikrofonie-Auswirkungen kann man spekulieren. Deshalb gibt es auch spezielle HiFi-Racks, die Spikes, Quarzsand-gefüllte, stabilen Rohren und schwingungsarme "Platten" besitzen. Unterschiede aber heraus zu hören ist, wenn überhaupt, dann sicher nur mit Anlagen jenseits der 10 000 Euro möglich.
Aber selbst die Temperatur und der Luftdruck in den Komponenten haben einen Einfluss auf die Qualität der Wiedergabe. Deshalb werden die Weichenbauteile von High-End-Lautsprecherboxen auch vergossen und sie befinden sich außerhalb des Luftvolumens der Lautsprecherchassis. Obwohl sich die TS-Parameter der Lautsprecher abhängig von der Leistung (Temperatur) verändern, kann man das hier kaum verhindern.
Deshalb müssen auch Verstärker etc. warm laufen, da die Bauelemente auf Betriebstemperatur ausgelegt wurden.

7. Lautsprecheraufstellung:
Nur Probieren hilft, um den optimalen Ort für sie zu finden. Aber Aussagen zu Grundtendenzen sind bereits möglich. Lange kahle Wände, wenig Möbel, harte Fußböden (ohne Teppich etc.) das sind Basskiller! Eckenaufstellung der Boxen bewirkt zwar ein Verstärken des Bassbereichs, der Pegel ist jedoch stark standortabhängig, und der Bass wird unpräzise. So ist zum Beispiel genau in der Mitte des Raumes meist kein Bass, da sich durch die Wände die ziemlich langwelligen Schalle (5...20m) auslöschen. Dämmung des Raumes hilft. Man muss versuchen den optimalen Kompromiss zwischen kahlen Wänden (New Art-Wohnungen) und stark gedämpften Räumen (wie z.B. Omis Wohnzimmer) zu finden. Auch wird durch einfaches Verstärken des Basses (auch am Verstärker) dieser unpräzise und dröhnig, was nicht gerade erstrebenswert ist. Was hilft es, wenn der Bass an einer Frequenz zwar laut ist aber nur dröhnt - Das hat nichts mit HiFi zu tun, das ist Krach! (Wird der Schall  an einer Wand optimal reflektiert, ergibt das ein Gewinn von 3 dB, bei einer Ecke sind so theoretisch bis zu 9 dB drin. Aber nicht alle Frequenzen werden gleich verstärkt.) Achtung bei speziell angepassten Lautprechern, wie z.B. Eck-Hörnern, die um Austrittsfläche zu sparen, in die Ecke gestellt werden müssen, da man die Zimmerwände mit nutzt.
Zur richtigen Ortung müssen bei konventionellen Lautsprechern beide gleich weit entfernt sein, um die optimale Räumlichkeit zu erreichen. (Stereodreieck) Vor allem Omnipolar-Systeme erweitern dieses Bereich.
Auch sollten die Lautsprecher nicht zu nah an Wänden und Möbeln stehen, um richtig zu klingen. Aber nicht jede Box eignet sich für jeden Raum und so sind auch die sinnvollen Wandabstände bei jeder Box anders. Bei den meisten Boxen sollte der Abstand zu Wand oder Möbeln mindestens 40...50 cm betragen.

Noch ein Tipp für Nutzer von analogen DOLBY SURROUND: (egal ob Matrix-, Simple- oder Pro-Logic-Decoder) Die beiden hinteren Lautsprecher gegeneinander verpolen um ein diffuses Klangbild zu erzeugen. Also einen der beiden Lautsprecher verpolt anschließen und beide nicht zu weit auseinander stellen. Dies ist äußerst sinnvoll, besonders wenn man hinten nicht über Dipolstrahler verfügt. Das gilt nicht für THX, Dolby Surround PL II und Mehrkanal-Digitalsysteme.

8. Komponenten: (Warnung, Garantie erlischt, nur von Fachleuten durchzuführen)
Man kann nicht nur die Verbindungen etc. zwischen den einzelnen Komponenten, sondern auch die Komponenten selbst optimieren, so dass sie zur Hochform auflaufen. Das ist besonders bei Geräten des oberen Mittelklasse-Segments, bei denen die Garantie (meist 1 Jahr) bereits abgelaufen ist, zu empfehlen.

  • Das "Tunen" kann am einfachsten durch das Verbessern der Stromversorgung in den Geräten geschehen. Bessere Innenverkabelung ist besonders bei Verstärkern eine sinnvolle Möglichkeit, um noch mehr aus ihnen herauszuholen. Manche Leute entfernen sämtliche Ausgangs-Relais und Schutzvorrichtungen aus ihren Verstärkern, um noch ein Quäntchen (Klang keine Leistung!) mehr herauszuholen. Hilft zwar, aber Vorsicht! Ein ausgangsseitiger Kurzschluss zerstört sofort die teuren Endtöpfe! Sonst hilft noch ein Austausch der Ausgangsrelais gegen Modelle mit geringerem Innenwiderstand. Optimal sind hier vergoldete Kontakte oder mit einem Schutzgas. Die Komponente ohne Schutz sollte man nicht verborgen und sicher anschließen. Jede Verringerung des Innenwiderstandes am Verstärkerausgang wirkt sich klangverbessernd aus, weshalb in höherpreisigen Geräten auch mehrere (meist 2...10) Endstufentransistoren parallel geschaltet werden.
  • Besonders Verstärker (aber auch andere Komponenten) spielen noch einmal freier und schöner, wenn man ihnen zusätzliche Elkos (Elektrolytkondensatoren) und Folienkondensatoren für die Stromstabilisierung spendiert. Dabei ist auf die zulässige Maximalspannung der Elkos achten! Viel hilft viel, und mehrere kleinere sind besser als ein großer, da sie durch die Parallelschaltung einen geringeren Innenwiderstand besitzen. Dadurch wird die Versorgungsspannung zusätzlich stabilisiert, das heißt, dass auch die Ausgangsspannungen näher an den Sollwerten liegen, besonders bei steigenden Ausgangsleistungen. Im Einzelfall kann dieses Aufrüsten zu Problemen führen, da die Einschaltströme dadurch ebenfalls ansteigen.
  • Auch für CD-Player und DA-Wandler empfiehlt es sich die Stromversorgung mit fetten Elkos zu stabilisieren. Zusätzlich machen sich kleine MKT-Kondensatoren (z.B. 220 nF) vor und hinter den Spannungsreglern positiv bemerkbar. Sie sorgen für eine weitere Unterdrückung aufmodulierter Hochfrequenz aus den Digitalbaugruppen.
  • Koppelkondensatoren zwischen den Analogstufen werden oft als Elkos ausgeführt, deshalb sollten sie durch ein Folien-C (z.B. MKPs, Zinnfolie), etwas höherer Kapazität ersetzt werden, um diese klangliche Unzulänglichkeit verschwinden zu lassen. Sollte das aufgrund der Größe (>10 µF bei niederohmigeren Eingangswiderständen der nachfolgenden Stufe) nicht möglich sein, hilft es oft schon, wenn man Folienkondensatoren parallel schaltet. Elkos im Signalweg sind immer ein Kompromiss, da diese u.a. schon einen Gleichspannungs-Offset benötigen, um richtig zu funktionieren und hochfrequenten Strömen einen anderen Widerstand entgegensetzen als ein konventioneller Folien-Kondensator. Es gibt selbst bei den Folien-Cs Unterschiede, je nach Metallsorte, -Oberfläche und Dielektrikum-Material.
  • An Verstärker-Eingängen sind zur HF-Einstrahlfestigkeitsverbesserung Kondensatoren nach Masse geschaltet, die begrenzen aber die Bandbreite. Entfernt man diese Kapazitäten verbessert sich das Impulsverhalten, die Räumlichkeit und die Darstellung von Feinheiten im Obertonbereich. Auch Stimmen klingen besser, es verschwindet eine gewisse Rauigkeit. (Tipp eines Lesers)
  • Weiterhin hilft es, die Bauteile gut zu befestigen, statt sie frei schwingen zu lassen (Mikrofonie-Einflüsse) Das trifft auf Kondensatoren (auch Elkos) genauso zu wie auf den Netztrafo, der immer verklebt sein sollte. Ein guter Netztrafo (am besten mit Ringkern) ist immer eingegossen, um jede Schwingung so stark wie möglich zu bedämpfen.
  • Will man einen älteren CD-Player tunen, kann man die Abtastung noch einmal verbessern, indem man erstens die Fotodiode in einem besseren Arbeitspunkt betreibt. Dies gelingt durch eine daneben angebrachte (blau soll angeblich optimal sein) LED, die einen Offset auf die Fotodiode bringt. Die Spannungsversorgung (DC) der LED muss hervorragend stabilisiert und sauber sein, damit sie nicht flackert, auch wenn es nicht sichtbar ist. Das Ergebnis ist neben dem besseren Klang zusätzlich ein besserer Rauschabstand des Players. Dies ist besonders sinnvoll, wenn man nur das Laufwerk, nicht aber den DA-Umsetzer, also neben dem Player zusätzlich einen externen Wandler verwendet. Wenn man vom Playerinneren möglichst viel Fremdlicht fern hält, ist man dann auch immer auf der sicheren Seite.
  • Wer weiter gehen will, kann auch Bauteile ersetzen. Billige Standard OPVs wie den beliebten Doppel-OPV NE5532 durch schnellere Burr-Brown OPA2604 oder gute Alternativen von Analog Devices austauschen. (Leser-Tipp)
  • Auch lassen sich preiswertere Lautsprecherboxen optimieren, indem man billige Weichen mit besseren Bauteilen bestückt, oder die Abstimmung verändert, z.B. die Güte der einzelnen Zweige verkleinert. Ein Probe hören ist aber nötig, ein Nachmessen wäre noch besser.

9. Störeinstrahlung (vor allem bei PCs):
Obwohl in den CE-Normen sehr genau geregelt ist, was wie stark streuen darf, wird es besonders im Computerbereich oft vernachlässigt. Kommen zum Beispiel die Störgeräusche von der Soundkarte selbst, ist oft Not am Mann. Hier hilft z.B. ein Umstecken der Soundkarte im Rechner. Also diese ganz nach unten und die Grafikkarte ganz nach oben: Das hilft sehr oft, da heutzutage besonders die hoch getakteten Grafikbeschleuniger "streuen". Zusätzlich kann man auch die Soundkarte zusätzlich abschirmen, indem man Alufolie beidseitig mit Papier oder Pappe beklebt und diese links und rechts neben der Soundkarte befestigt. Die Metallfolie darf keine Verbindung zu den Anschlüssen haben. Dann sind die Alufolien noch mit der Masse des Rechners (Gehäuse) zu verbinden. Und, wenn möglich, evtl. interne Verstärker abschalten, die rauschen nur...
ITuning: Meine alte Terratec Maestro 32 wurde vom überflüssigen Ballast, wie dem billigen Lautstärkepoti und den internen Zusatzanschlüssen (Stecker für Line in/out etc.) befreit. Dabei ist zu beachten, dass die Durchkontaktierungen erhalten bleiben und Festwiderstände als Abschluss am Ausgang eingelötet werden sollten. Auch eine zusätzliche Bereinigung der Stromversorgung auf der Karte hilft weiterhin. So kann man den SNR noch einige Dezibel nach oben zu treiben, im gesamten Frequenzbereich von 20 Hz...20 kHz (+-1,5 dB).
Aber auch im "normalen" HiFi-Komponenten sind Einstrahlungen problematisch. Deshalb sind gute solide Metallgehäuse (kein Plastik-Müll) hierbei Pflicht. Verbesserte Isolation der (elektrischen und magnetischen) Strahlung von anderen Teilen des Geräts kann dem Klang auf die Sprünge helfen. Das fängt beim Trafo und dem gesamten Netzteil an und hört bei den empfindlichen Eingangsstufen auf, besonders bei den Phono-Eingängen.

10. Digitale Kopien:

Beim CD-Kopieren ist einiges zu beachten. SONST KÖNNEN CD-KOPIEN STÄRKER RAUSCHEN UND KNACKSEN. Von den Sprüngen u.s.w., die ich bei einigen gebrannten schon gehört habe, will ich gar nicht reden. Kopierschutz?
Das Einlesen der Audio-CD wird hierbei immer unterschätzt. Hier meine ich insbesondere PC-Laufwerke, aber auch billige HiFi-Brenner. Hier ist ein hochwertiges Laufwerk Pflicht, das Digital Audio-Streaming unterstützen muss, nur so hat man die Grundlage für echte 1:1 Kopien. Siehe auch Tipp 13)
Das CD-Laufwerk sollte, um absolut sichere 100-%-ige Kopien zu erstellen, noch ausgebremst werden, ich empfehle z.B. 8-fach-Speed. (Das würde z.B. das Lesen einer Sampler-CD immer noch unter 10 Minuten und das eines Albums unter 5 Minuten erlauben, das reicht doch!) Ein Auslesen mit mehr als 12-fach-Speed kann ich (vor allem bei älteren CDs oder gar CD-Rs) nicht empfehlen.
Wer anfängt die analogen Ausgänge des CD-ROMs und die Soundkarte zu verwenden, kann das sein lassen, die Qualität liegt noch unter der, von guten HiFi-Kassettendecks. Die Digitalausgänge des CD-ROMs an die Digital-Eingänge der Soundkarte anzuschließen ist eine Notlösung, die aber bei guten Komponenten und tadellosen CDs funktioniert. Eine bessere Alternative ist dabei jedoch eine hochwertigere Soundkarte mit Digitaleingang und ein externer HiFi-CD-Player, der über seinen Digital-Ausgang mit der Karte verbunden wird. (Das erlaubt auch legale Kopien von kopiergeschützten CDs.)

Das Einlesen über ein CD-Laufwerk erfolgt ohne Komprimierung auf die Platte, um da zur Not nachbearbeitet zu werden. Hier meine ich nur Maximieren / Normalisieren auf 99% und das Schneiden, wenn man Stücke von verschiedenen CDs nimmt. Equalizer, Surround-Funktion und anderer klanglicher Schwachsinn sind bei heutigen Aufnahmen überflüssig.
Meine Empfehlung für die Einlesesoftware ist AudioGrabber oder ExactAudioCopy und der sektorsynchronisierte Modus, der dauert zwar, abhängig vom Laufwerk noch einmal bis etwas länger, ist aber besser und bei trackübergreifenden Stücken (z.B. Live-Alben) sogar Pflicht, um die Titelübergänge korrekt einzulesen. Sonst kommt es zu Knacksern oder Aussetzern beim Übergang. Da das Programm sehr harwarenah arbeitet, ist während des Einlesens auf andere Arbeiten am Rechner zu verzichten. So ist auch das ganze automatische Energie- (Standby, Screensaver etc.), Virenscanner- und Datenorganisations- Management, also aller überflüssiger Schrott im PC, vorher abzuschalten, sonst kommt es eventuell zu Synchronisationsproblemen. Beim AudioGrabber ist im allgemeinen die Dynamic Sync-Width-Methode der beste Modus zum Einlesen, das ist aber abhängig vom Laufwerk.
Als Brenner ist ein Markenbrenner empfehlenswert. Große Unterschiede kann ich dann dabei nicht bestätigen. Wichtig sind hier noch die CD-Text-Option und zum Erstellen von CD-Kopien die RAW-Fähigkeit. Ich empfehle beim Brennen von Audio-CDs die diversen Pufferleerlaufschutz-Verfahren (Burn-Proof etc.) abzuschalten. Nur so erhält man einwandfreie CD-Rs.
 Audio-CDs werden immer komplett im Modus: "Disk At Once" und nicht "Track At Once" gebrannt, sonst kann Knacksen zwischen den Titeln entstehen.
Zur Brenngeschwindigkeit kann ich sagen: Je geringer, desto besser. Ich würde besonders bei Audio-CDs nie mehr als 4 oder 8fach brennen empfehlen. Einige Tests haben bestätigt, dass sogar bei Daten-CDs, die obwohl mit dem gleichen Markenrohlingtyp (TDK) 4-fach gebrannt wurden, in normalen (RW-fähigen) 48x-CD-ROMs langsamer ausgelesen werden konnten als die in Single-Speed gebrannten. Die Kontur der Pits auf der Oberfläche ist im allgemeinen akkurater, wenn man langsamer brennt. Das hängt aber auch vom Rohling ab, manche haben bei niedrigen Geschwindigkeiten eher Probleme, wenn sie auch für z.B. 48x freigegeben wurden.
Ob es Qualitätsunterschiede der gebrannten Audio-CDs zwischen diversen Brennprogrammen gibt, kann ich nicht eindeutig sagen. Ich glaubte das zwar zuerst nicht, aber (z.B. bei Feurio) hatten schon mal einige Audiotracks Datenmüll enthalten.

Man sollte keine billigen Rohlinge (z.B. Noname) verwenden. Das hat auch einen guten Grund, da der Brenner bei solchen CD-Rs oft nicht mit korrekten Einstellungen (Brennleistung) brennt. Nur Markenhersteller garantieren auch die Langlebigkeit der CD-Rs. So hatte ich schon einige Scheiben (Koch, Traxdata), die nach einigen Monaten nicht mehr sauber gelesen werden konnten. Im allgemeinen kommen die meisten CD-Player am besten mit stark reflektierenden Gold-Rohlingen zurecht. Einer meiner Favoriten war KODAK Gold. Die Traxdata Gold waren dagegen überhaupt nicht zu empfehlen, obwohl die alten Vorgänger 6x noch gut waren. Bei den blauen Rohlingen kann es bei einigen Playern (Ich habe das z.B. bei einem SONY-Gerät festgestellt.) Probleme geben, da diese das rote Laserlicht nicht so optimal reflektieren.
Bei Überlängen-CDs habe ich weniger Probleme gehabt, von alten Playern werden sie im allgemeinen besser akzeptiert. Die Qualität der goldenen 80er von Memorex waren stark abhängig vom Laufwerk und dem einzelnen Rohling, von totalem Schrott bis hervorragend war alles dabei!
Das Problem: Hat man erst einmal eine gute Rohlingsorte gefunden, ändert der Hersteller nach relativ kurzer Zeit wieder die Mischung, leider fast immer zum schlechteren. Die Rohlinge werden immer billiger, aber auch qualitativ schlechter. Es ist schon schwer richtig gute Rohlinge zu finden, da die meisten nur noch Wühltischware für unter 50 Cent kaufen, statt auf Qualität zu achten. Als früher (1998) nur Rohlinge von Markenherstellern (Stück ca. 1...4 Euro) zu kaufen waren, war die Qualität insgesamt wesentlich besser. Auch kaufen die Hersteller bei Engpässen woanders Rohlinge auf... die Qualität kann schon eine andere sein.
Es ist möglich, reine HiFi-CD-Rs zu kaufen, die zwischen 1 und 2 Euro kosten. Diese CD-Rs kosten aufgrund einer GEMA-Kennung mehr, die auf diesen CDs sein muss, damit HiFi-CD-Recorder diese annehmen. Die Hersteller führen dazu eine Betrag an die Musikindustrie ab. Da diese Rohlinge aber direkt für Audio-CD-Player gedacht sind, ist ihr Reflexionsverhalten meist etwas besser, da hier nicht so stark gespart wird, wie bei billigen Computer-CD-Rs. CD-Recorder erzeugen aber auch nicht immer 100-%-ige Kopien, weshalb man hier, sofern man wirklich unbedingt einen haben will, doch schon einen etwas teuren nehmen sollte und keine Billig-Angebote. Neue Rohlinge sind optimiert für hohe Geschwindigkeiten (48x), so kann es mit langsameren Brennen dann zu nicht so guten Ergebnissen kommen. Das Problem gibt es bei Audio-CD-Rs nicht.
 Jeder neue Brenner kann zwar CD-RWs brennen, da diese jedoch einen wesentlich geringeren Reflexionsfaktor (etwa 20 statt 70 %) besitzen, ist das Auslesen (auch auf RW-Playern) schwerer, weshalb ich sie für Audio überhaupt nicht empfehlen kann. Vorteil der neuen Player, die auch CD-RWs unterstützen, ist aber meist eine bessere Abtastung und Fehlerkorrektur, was wieder einen besseren Klang besonders bei leicht zerkratzten Standard-CDs und vor allem CD-Rs bewirkt.

11. Harddisk-Recording

Wie man eine CD-Kopie macht, ist klar, aber wie sieht es bei analogen Quellen, wie Schallplatten, Kassetten, Tuner etc. aus? Normalerweise ist die LP (z.B. alte Alben) die Quelle. Um jegliche Verschlechterung auszuschließen, sollte man dazu die Signalquelle direkt über ein hochwertiges Kabel (oder Adapter) an die Soundkarte anschließen. Bei Plattenspielern ist natürlich eine hochwertige Phono-Vorstufe (hier zum Selbstbau), passend zum System dazwischen zu schalten. Üblich sind magnetische Systeme, die mit bewegtem Magnet engl. Moving Magnet (MM) arbeiten. Seltener sind Moving Coil-Systeme (MC), bei denen der Magnet feststeht und die Spule bewegt wird. Die Ausgangsspannung ist bei denen meist etwas (teilweise Faktor Zehn) geringer, was wiederum schlechter für den Rauschabstand ist. Zur Qualität von Schallplatten lässt sich nichts allgemeines sagen, die Unterschiede beim Knistern und Knacksen sind enorm.
Wichtig: Für die Soundkarte gilt Tipp 12!
Kassetten eignen sich durch das stärkere Rauschen meist nicht. Bei guten, nicht zu alten Aufnahmen vor allem mit einem DOLBY-Rauschminderungssystem, hat man jedoch auch dafür eine ausreichende Grundlage.
Zur Not kann man mit Denoisern die Aufnahme noch etwas vom Rauschen befreien, die verschlechtern aber oft den Klang!
Das Sampling sollte in der maximalen Qualität erfolgen, die die Soundkarte bietet, wenn mehr als 48 kHz Samplingrate möglich sind. Optimal sind dann 96kHz/24Bit, bei "gewöhnlichen" Soundkarten sollte man aber trotzdem 44,1 statt 48 kHz nehmen. Grund dafür ist, dass das Downsampling von 48 auf 44,1kHz (was für die CD nötig ist) mehr klangliche Nachteile mit sich bringt als man durch die nur unwesentlich höhere Samplingfrequenz (9 %) gewinnen würde.
Die Aussteuerung sollte so hoch wie möglich erfolgen, das ist besonders beim 16-Bit-Sampling wichtig. Vorher testen und die Peaks bei etwa -2 dB aussteuern. Aber Vorsicht vor Übersteuerungen, diese sind der Tod für die Aufnahme. Also dann noch einmal versuchen. 16-Bit-Auflösung erlaubt eine maximale Dynamik von etwas über 90 dB, da das Quantisierungsrauschen (je nach Aussteuerung) hier bei etwa 96 dB liegt. Besonders bei der Aufnahme trumpft die 24-Bit-Karte hier auf, da die Dynamik und das Rauschen bei mehr als theoretischen 140 dB liegt, so sind auch eventuelle Nachbearbeitung weniger "klangentziehend".
Normalerweise ist nur eine manuelle Nachbearbeitung (Schneiden der Tracks, Ausbügeln der großen Knackser bei Platten, ggf. Ein und Ausblenden) nötig. Beim Normalisieren muss man aufpassen, da schnell Übersteuerungen und somit Verzerrungen möglich sind, obwohl sich alle Samples immer im definierten Bereich befinden.
Zum Schluss vor dem Brennen auf CDs nicht vergessen, wenn nötig die Daten auf das Format 44,1 kHz / 16 Bit / PCM / Stereo runterzurechnen.

12. Soundkarte

Hier scheidet von vornherein Billig-Schrott aus, da dort bereits an den Wandlern gespart wurde. 16 Bit / 48 kHz allein sagt nur etwas über die maximal erreichbare Qualität aus. Hierbei sind theoretisch etwa 96 dB SNR erreichbar, das müssen aber auch die analogen Stufen unterstützen. Messungen ergaben besonders bei billigen, älteren Karten oft Werte unter 70dB! Das schafft sogar mein altes, analoges Kassettendeck mehr! Die mit Abstand schlechtesten Werte haben On-Board-Sound-Eingänge. (Von PC-Zeitschriften und auch mir selbst gemessen!) Gute Karten erreichen über 85 dB. Bei den neuen Karten ist der DA-C schon wesentlich besser als bei älteren Karten, also sind die Unterschiede bei der Wiedergabe gering. Die AD-Converter, die man für das Harddisk-Recording braucht, sind aber nach wie vor dort klanglich oft sehr problematisch. Hier ist eine hochwertige Soundkarte Pflicht. Man kann auch einige aktuellen On-Board-Soundkarten nutzen, wenn man sie ausschließlich, über digitale Ein- und Ausgänge anschließt

Im Consumer-Computer-Bereich wird im Moment viel auf billige Produktion ausgelegt, wie bei den tönenden Joghurtbechern, die man als Boxen verkauft, zu sehen und zu hören! Man verkauft auch Dolby Digital Soundkarten und Mini-Boxensysteme für den Computer, die aber nur eins sind: Schrott! Deshalb: die digitalen AC3-Ausgänge einer Soundkarte benutzen und diese einem richtigen "Decoder mit Verstärker" zuführen.

Eine gute Alternative können heute USB-Audiointerfaces (z.B. Focusride oder MOTU) sein, die mindestens zwei hochwertige, symmetrische Eingänge mit 192 kHz / 24-Bit Sampling bieten.


13. Kopierschutz:

Zuerst mal etwas generelles: Es existiert bis heute kaum ein verbreiteter Kopierschutz, der nicht geknackt werden konnte.

Ich kaufe, seit dem Kopierschutzverfahren für Audio-CDs kamen, keine CDs mehr, die einen Kopierschutz enthalten, da ich die CDs auf dem PC nicht abspielen kann, es sei denn im Nahe-Telefon-Qualität-Format. Und mir damals von den gekauften (geschützten) CDs jedes mal Kopien zu erstellen, die dann auch auf allen CD-Playern laufen, war mir zu doof, heute ist das sogar verboten! Für gute Qualität bin ich bereit zu zahlen, aber für schlechte CDs, die dann noch geschützt werden, NEVER!

Da im Sommer 2003 das Urheberrecht geändert wurde, ist es nun nicht mehr gestattet, ein Kopierschutzverfahren direkt zu knacken oder einen (an sich wirksamen ;)) Kopierschutz auszuhebeln. Die Privatkopie ist (wie zuvor) prinzipiell nicht verboten.
Da einige CD-Laufwerke aber gegen das Rippen von solchen, geschützten CDs immun sind, ist dann das Einlesen und Umwandeln der CD (rein theoretisch) wieder legal. Paradox, dass es nicht interessiert, ob man kopiergeschützte CDs kopiert, sondern wie man das macht. Das ist aber sichtlich eine rechtliche Grauzone.

Das heißt auch, wer seine Audio-CD in den Audio-CD-Player steckt und dann digital mit der Soundkarte aufnimmt, macht eine legale, digitale Kopie, da man den Kopierschutz nicht aushebelt. (er ist so ja von Natur aus nicht wirksam...)
Da nicht nur das Umgehen selbst, sondern auch die Veröffentlichungen zum Knacken verboten sind, darf niemand mehr beschreiben, wie diverse Kopierschutz-Verfahren umgangen werden können. Die Musikindustrie mahnt auch jeden sofort ab, der das knacken nur annähernd irgendwie beschreibt...

Rechtslage in Deutschland (Stand 05-2003): Das Kopieren von Daten-CDs, Audio-CDs, VHS-Videos und DVDs ist nur unter bestimmten Voraussetzungen gestattet. Dazu zählt das Erstellen von Sicherheitskopien, obwohl einige Gerichte dies auch anders sehen... Aber auch das Brennen von Audio-CDs, die man z.B. im Auto hören will, ist gestattet, solange man Original und Kopie nicht gleichzeitig verwendet und Kopien (oder auch Originale) nicht weiter gibt. Kopien sind nur für den Privatgebrauch (Sicherheitskopie) und auch hier keine (auch unentgeltliche) Weitergabe.
Wer einen Kopierschutz knackt oder gezielt umgeht, verletzt das Urheberrecht.
Seit 2002 muss nach geänderter Rechtslage der CD-Hersteller auf dem Cover auf einen evtl. vorhandenen Kopierschutz hinweisen.
Stand 2021 hat sich daran nichts verändert.

Damit alle Audio-Player geschützte CDs abspielen, sind die Tracks konventionell darauf vorhanden, nur das Inhaltsverzeichnis der CD, das TOC (Table of contents) enthält falsche Einträge, die CD-ROM-Laufwerke sogar blockieren lassen können. Leider sind neuere Verfahren noch schlimmer, sie bringen definiert Fehler in den Datenstrom ein, die bei gealterten CDs mit Kratzern dann deutlich früher hörbar werden. Ein Audio-CD-Player repariert diese Fehler, die meisten CD-ROMs oder DVD-Laufwerke lesen aber einen falschen Wert, so dass es zum Knacksen oder sogar springen bei der Wiedergabe kommt.
Diese Un-CDs entsprechen nicht dem CD-Standard, weshalb auch kein compact-disk-Logo mehr auf der Hülle aufgebracht sein darf.
Bei anderen Verfahren wird sogar versucht, gezielt gegen Raubkopierer vorzugehen, da diese bei Kopierversuchen Einstellungen im Windows-System verändern. Das dürfte sicher die Anwälte freuen, da diese Verfahren gegen geltendes Recht (Programmieren von Viren?) verstoßen. XCP von SONY? -> so-nie ;)

Und diese DRM-WMA-Files oder das apple-Pendant, die man legal im Internet downloaden kann, will auch kaum einer haben, da man diese Dateien in nur sehr wenigen Playern, kaum einen (richtigen) Autoradio und keinen Linux-PCs etc. direkt wiedergeben kann. Man darf (bzw. kann) sie nicht knacken, jedoch kann man den Rechte-Schutz legal umgehen. Hat man das Recht, mind. eine Audio-CD(-RW) zu brennen, kann man das tun und diese legal-freie Version rippen und legal in ein MP3 umwandeln, um es z.B. im Auto abzuspielen. Und wieder: Es ist nicht entscheidend, dass man die kopiergeschützte Datei umwandelt und dann kopiert, sondern wie man es macht...

Analoge Videokopierschutzverfahren, wie MacroVision (Version 1...4), die auf DVDs (und früher Videokassetten) eingesetzt werden, erzeugen nicht sichtbare Impulse, die die Videoeingangsstufe des analogen, aufnehmenden Videorgerätes stören. Die Lizenzinhaber bestehen darauf, dass solche VHS- oder DVD-Recorder nicht immun dagegen werden. Da dieses Verfahren im analogen Videosignal enthalten ist, lässt es sich nicht direkt digital speichern, eine Information auf der DVD sorgt dafür, dass der DVD-Player selbst dieses Signal erzeugt.
Aber auf DVDs existieren ja noch weitere Schutzverfahren wie CSS (Content Scrambling System) und RPC (Regionalcode). Einige Infos hierzu sind auf meiner Videoseite.

14. Lagerung Datenträger, Bänder und Bandlaufwerke (auch Videorecorder) :

Obwohl heute kaum noch Bänder benutzt werden, gibt es sie noch immer, sei es in alten Videorecordern, Kassettendecks, Spulen-Tonbandgeräten oder DAT-Recordern. Zum Schutz der Bänder sollten diese von Magnetfeldern (Lautsprechern, Fernsehern, Motoren etc.) ferngehalten werden. Auch große Temperaturänderungen oder hohe Luftfeuchtigkeiten sind alles andere als optimal. So sollten sie bei niedriger Raumtemperatur (ca. 15° C) gelagert werden. Bei höheren Temperaturen verstärkt sich der Kopiereffekt, eine magnetische Lage ist dann (bei Analogmaterial) leise auf der anderen daneben (an der Stelle, die früher b.z.w. später kommt) mit vorhanden. Irgendwann gibt es Echos... Auch durch den Erdmagnetismus werden Bänder mit der Zeit schlechter, weshalb Studio-Originale in schweren Safes abgeschirmt liegen...
(Das mit der Temperatur gilt eigentlich ebenso auch für CDs, DVDs, BluRays)
Da Bänder beim Kauf durch die Herstellung oft etwas zusammenkleben, sollte das neu gekaufte Band erst komplett einmal vor- und wieder zurück gespult werden, bevor man es das erste Mal benutzt. Auch Bänder die (vor allem durch billige Laufwerke) ständig hin- und hergespult wurden, können so wieder in eine gleichmäßige Lage gebracht werden. Gleiches gilt für Tapes, die lange irgendwo lagerten. Dann läuft das Band im Recorder wieder leichter und gleichmäßiger.

15. Erstellen von MP3-Dateien

Notwendige Programme: (Freeware für Windows)

Lame
Audiograbber
WinAmp
MP3tag
MP3Gain
MP3-Codec CD-Ripper Player und ID-Tag-Editor ID-Tag-Editor auch mit Cover etc.
Zusatzprogramm zur Lautstärkeanpassung
verhindert Übersteuerungen von erzeugten MP3s

Hinweis: Win32-kompiliertes LAME am besten von anderer Quelle downloaden, Dann im LAME-Install-Verzeichnis die INF-Datei auswählen und mit Rechtsklick im Menü "installieren".
Damit LAME im Audiograbber ausführbar ist, die lame_enc.dll aus dem LAME-Ordner in das Audiograbber-Verzeichnis kopieren.
Bei Winamp ist eine empfehlenswerte Version die 5.2.x...

15.1 Zuerst erfolgt das Rippen (weitere Hinweise siehe Tipp 10)
Um die Titelnamen und Interpreten zu erhalten, kann man zuvor die CD-Text-Info einlesen, die aber nur auf wenigen Kauf-CDs enthalten sind. Oder mit FreeDB aus dem Internet die Daten erkennen lassen. (geht natürlich nur bei unveränderten Alben, Maxis oder Samplern) Infos zum Jahr und Genre werde ebenfalls in den ID3-Tag geschrieben. Man kann neben dem Jahr, Albumnamen auch manuell bei jedem Track Titel (und Interpret bei Compilation/Sampler) angeben.
Die Daten werden im PCM-Format (unkomprimiert) 44100 Hz / Stereo / 16 Bit in WAV-Dateien auf der Platte gespeichert.
Zuerst werden alle Dateien gerippt, danach zu MP3s komprimiert.
Einstellung: MP3-Datei über temporäres WAV
Zuerst alles in den Arbeitsspeicher zu kopieren, dann auf Platte. Richtwert mind 10,5 MB pro Minute muss frei sein.
Normalisieren und Fading abschalten!

15.2 Danach kommt das Komprimieren
Neben verschiedenen Codecs (verschiedene Software-Hersteller) gibt es auch zahlreiche Unterschiede bei der möglichen Speicherung. Heute gilt LAME als der beste freie MP3-Codec, ich denke der beste überhaupt.
MP3-Dateien sind frei, (fast) überall abspielbar (auch auf IPods, Handys etc.), uneingeschränkt veränderbar und können auch direkt in jedes andere Format gespeichert werden.

Es gibt auch andere Formate:

  • WMA ist zwar qualitativ vergleichbar mit MP3, wird aber von deutlich weniger Geräten unterstützt, da er direkt von Microsoft stammt. WMA kommt bei gleicher Qualität mit etwa 1/3 weniger Datenrate gegenüber MP3 aus, was entspräche WMA mit 128 kbps = MP3 mit 192 kbps... Das nachträgliche Ändern, anpassen, Editieren von WMA ist aufwändiger. Das Format existiert nur, weil Microsoft den Codec kostenlos dazu gibt und es Onlinediensten DRM (Digital Rights Management) ermöglicht, diese WMA-DRM-Files werden aber nur auf wenigen Playern wiedergegeben.
  • MP3plus oder auch MP4 sind Weiterentwicklungen von MP3, auch sie haben bei niedriger Datenrate eine höhere Qualität. Sie haben sich nur auf PC-Ebene und bei einigen teuren Playern (Multimedia) durchgesetzt. Gegenüber MP3 kann bei gleicher Qualität oft die Datenrate nahezu halbiert werden. Auch hier spielen nur wenige Player diese Dateien ab.
  • ogg vorbis ist ein open-source-Codec und qualitativ weiter entwickelt als MP3 und co. nur wenige Player können dieses Format wiedergeben.
  • AAC Advanced Audio Codec wird z.B auf ipods benutzt und ist deshalb nicht immer kompatibel zu anderen Playern und Autoradios.
  • FLAC (Free Lossless Audio Codec) verlustfreie Kompression: je nach Quelle ist hier nur Kompressionsfaktor 1,4 bis 3 erreichbar. Mit Messignalen und Tönen auch mehr, bei Musik besitzt die FLAC-Datei oft nur 60% der PCM-WAV-Größe.

Einstellungen beim Komprimieren: (MP3-Lame)
Die Qualität wird immer auf HOCH (am langsamsten) genommen, bei weniger sind sonst Qualitätsunterschiede auch bei hohen Datenrate eher hörbar. Dazu wird Stereo oder Joint-Stereo eingestellt, Dual-Stereo benötigt deutlich mehr Datenrate für gleichen Klang, Joint-Stereo ist bei niedrigen Datenraten (<= 192 kbps) klanglich besser, es gehen aber einige Richtungsinformationen verloren.
Standard ist CBR (Konstante Bitrate) 128 kbit/sec gilt als Standard, sollte aber als absolutes Minimum angesehen werden. Das entspricht Kompressionsfaktor 11 gegenüber dem CD-Original. Ich empfehle mind. 160 kb/s (Faktor 8,8), mit 192 kbps (Faktor 7,35) ist man immer auf der sicheren Seite. Gekaufte MP3-CDs haben meist 192 kbps. Maximum sind 320 kbps möglich (Faktor 4,4) das ist eigentlich kaum vom CD-Original zu unterscheiden, aber für das Auto etwas zu viel, da man durch Fahrgeräusche weniger Qualitätsfehler mitbekommt. Leider hängt das Endergebnis immer vom Quellmaterial ab, bei neuen digitalen CD-Aufnahmen erreicht man auch bei niedrigen Datenraten gute Qualität, bei älteren analogen Aufnahmen (z.B. von LPs etc.) benötigt man generell mehr, hier sind selbst z.B. durch Rauschen bei 192 kbps Unterschiede hörbar.
Es gibt auch die Möglichkeit die Bitrate abhängig von der Musik ändern zu lassen (Variable Bitrate oder Alternate Bitrate) Einige Hardware-Player können das manchmal nicht richtig wiedergeben, es gibt Knackser oder es dauert beim Start sehr lange, alles  einzulesen. Bei sich ändernden Signalen lohnt sich das besonders, bei Standard-Pop sind die Speicherplatz-Gewinne eher klein. Weiterhin ist die Berechnung der Größe der Enddatei beim Komprimieren nicht genau möglich. Umgekehrt kann man auch schwerer an bestimmte Zeitmarken beim Abspielen springen. Äquivalent werden VBR4 .. VBR1 als Qualität eingestellt. ABR sollte man vermeiden, da noch mehr Player Probleme damit haben.

15.3. ID3-Tag bearbeiten
Damit man das MP3 später richtig zuordnen kann, sollte nicht nur der Dateiname (Bestehend aus Interpret, Titel, bei Alben zu Beginn evtl. die Tracknummer), sondern auch der ID3-Tag stimmen. Dieser Informationsblock enthält Infos z.B. zum Interpreten, Titel, Erscheinungsjahr, Albumname und wird z.B. im Autoradio angezeigt. Pflicht ist immer ID3-Tag Version 1, bei längeren Bezeichnungen kann man zusätzlich auch die 2. Version speichern. Autoradios und andere Hardware-Player lesen evtl. nur Version 1 aus.
Mit WinAmp kann man sich die Dateien anhören und diese Informationen direkt bearbeiten. Dazu in der winamp-Playlist Rechtsklick auf "File Info" bzw. "View file info". Nach der Eingabe werden mit Klick auf Update, diese Daten in die MP3-Datei geschrieben.

Komfortabler geht es mit MP3tag, hier kann auch ein kleines Bild .B. des Album-Covers mit eingefügt werden.
Die MP3-Files können dann in einzelne Verzeichnisse sortiert werden.
Winamp-Playlisten (M3U, PLS) werden evtl. auch von anderen MP3-Playern gelesen.

15.4 Normalisieren
Das Normalisieren der unkomprimierten Dateien sollte man vermeiden, da hier noch keine Informationen zu dem RMS-Werten (Effektivwerte und wirkliche Lautstärke) vorliegen. Damit alle Dateien etwa gleich laut sind, sollten sie später normalisiert werden. Das geschieht für gemischte Verzeichnisse und Alben getrennt. Bei Alben dürfen die einzelnen Songs nicht unterschiedlich angepasst werden. Dazu mit MP3Gain ein Verzeichnis (Add Folder) importieren. Bei einem Album "Album Analysis", sonst "Track Analysis". Hier werden nun die Pegel (Volume) eingelesen, unter clipping darf kein Y stehen, das würde Verzerrungen bedeuten. Anhand des Target-Volume (z.B. 88 dB) wird die Verstärkung oder Abschwächung berechnet und angezeigt, ob damit dann (Clip(track)) Verzerrungen möglich sind.
Man kann das Target auch weiter verringern und Klirren zu vermeiden. Mit Gain (Album Gain oder Track Gain) werden die Pegel dann angepasst. Dann auf "Clear All", so werden die Dateien aus der Ansicht entfernt. Das macht man mit allen Verzeichnissen, die auf eine CD sollen. MP3Gain arbeitet verlustfrei, da es die Lautstärkeinformationen unabhängig von der Musik in jeden MP3-Frame schreibt.

15.5 Brennen (wenn nicht auf SDcard oder USB-Stick kopiert)
Die Verzeichnisse mit den Dateien werden z.B. mit Nero auf eine CD gebrannt. Diese sollte keine Multisession-CD sein und abgeschlossen (finalized) sein. So passt mehr drauf und die CDs können schneller beim Start eingelesen werden. Auch gibt es so keine Kompatibilitätsprobleme. Langsam brennen verbessert das Brennergebnis, so dass die CD dann seltener (oder gar nicht) beim Hören auf schlechter Straße aussetzt.
Aufpassen muss man evtl. bei Geräten, die kein Joliet (Windows) auslesen, sondern nur ISO, hier werden die Datei- und Ordner-Namen auf 8.3-Format gekürzt. Mit  DIR /X kann man sich diese Namen in der Eingabeaufforderung anzeigen lassen. Je nach Autoradio (z.B. JVC) werden Schnellanwahl-Tasten für die Verzeichnisse unterstützt, wobei die Ordner mit 01... beginnen müssen.
Auf eine CD-ROM passen üblicherweise etwa 702 MB, das sind bei 160 kbps mehr als 610 Minuten Musik, also bei 4 Minuten pro Titel 152 Songs. Bei 192 kb/s sind es noch über 510 Minuten, also mind. 127 Songs a 4 min.


Zum Testen nimmt man geeignete CDs, hier einige Tipps:

Ich kann nur wenige so genannte Test-CDs empfehlen, eine für Interessenten ist: "Hifi Check" der Zeitschriften "HiFi Test TV Video" und "Car-HiFi" für ca. 20,-Euro, auf der auch 3 (Bassmo Bill, R. Pidgeon, A. Di Moela) der unten aufgeführten Titel sind. Es wird ebenfalls erklärt, wie diese Stücke klingen sollen.

Für den Bassbereich (Tiefe / Präzision):

  • Testfile sweep.mp3 (50KB) : Dieses 10 Sekunden lange File enthält zu Beginn eine Folge von 40Hz-Sinustönen, dann ab 2,0 s bis 10 s kommt ein linearer Sweep (laufender Sinuston) von 20 bis 100Hz. Hiermit kann man testen, ob die unterschiedlichen Frequenzen im Bassbereich etwa gleich laut sind. (VORSICHT mit der Lautstärke, man kann die Lautsprecher zerstören!) (22 kHz, mono, 40 kBit/s)
  • Bassmo Bill - Eth-mo-thing : Tiefstbass pur! Vorsicht bei der Lautstärke, dient zum Testen der Dynamik und Pegelfestigkeit der Boxen und der Endstufe. Die präziseren Bass-Schläge zu Beginn (ca. 70Hz) dürfen nicht grollen und die ganz tiefen Töne (ca. 45 Hz) müssen absolut voluminös und druckvoll wiedergegeben werden. (VORSICHT mit der Lautstärke, man kann die Lautsprecher zerstören!)
  • Goldie - Inner City Life : In diesem relativ bekannten Jungle-Teil müssen die Bass-Samples klar unterscheidbar sein, sie dürfen nicht dröhnen oder gar grollen. Die Bässe dürfen den Klang im Frequenzbereich darüber nicht beeinflussen.
  • J.M.J. & Richie - Free La Funk (Remix) : Die Bass-Samples müssen sich unterscheiden und sollten etwa die gleiche Lautstärke besitzen. Die Grundfrequenzen der einzelnen Basstöne liegen "nur" zwischen 40...80Hz, sind also noch eine Oktave vom Tie(hhhhhh)fstbass entfernt.
  • Dune - Million Miles from Home : Trotz der relativ tiefen Bässe (<50 Hz) muss der Bassschlag als solcher erkennbar sein, auch wenn er relativ weich, füllig und voluminös klingt.
Mitten / Höhen / Räumlichkeit:
  • Rebecca Pidgeon - Grandmother : Die Stimme muss exakt aus der Mitte kommen und darf nie nervend oder aggressiv wirken, sie ist verspielt und neutral, das ist in den laut gesungenen Passagen wichtig. Hiermit können so auch Mittenverfärbungen der Lautsprecher erkannt werden.
  • Al Di Meola - The Prophet : Bei diesen hohen Tonpassagen darf es nie schrill, hart und aggressiv werden, die Höhen müssen explosiv, verspielt und dynamisch rüberkommen. Metallkalotten dürfte man hier heraushören. Die Töne überstreichen den Mitten-, Präsenz-, Brillanz- und Hochtonbereich (alles über 500 Hz).

High Frequency Sampling:

Das Ohr ist in manchen Bereichen empfindlicher, als uns "Experten" mit Messgeräten manchmal glaubhaft machen wollen. Bei einer 96 kHz Samplingrate sind über 40 kHz Bandbreite erreichbar. Nun kommt die Ausrede anderer, der Mensch hört nur bis 20 kHz.
Dies ist nur zum Teil richtig. Zwar nimmt der Mensch (abh. von der Lautstärke, vom Alter etc.) Sinus-Töne bis etwa 16 kHz wahr. (20 kHz-Töne hört nur ein Baby) Aber der Mensch erfasst indirekt Oberwellen eines Klangs, die auch im Frequenzbereich darüber liegen können. Das diese Oberwellen entscheidend sind, zeigt sich daran, dass eine hohe Sinusfrequenz anders klingt, als eine Dreieck-, Sägezahn- oder Rechteckschwingung. Der Unterschied liegt in der Verteilung und dem Pegel der Oberwellen... Deshalb sagen auch High-Ender, dass Vinyl-Platten manchmal besser als CDs klingen. Und deshalb klingen auch Geräte mit erweiterten Frequenzbereich wie Audio-DVD (DVD-A), Superdisk (SA-CD), Wide-Range-DATs (96 kHz DAT-Recorder von Pioneer) oder auch das Legato-Link-System (von Pioneer entwickeltes Prinzip, bei dem man zusätzlich Frequenzen über 20 kHz hinzurechnet) meist besser (weicher, harmonischer) als Geräte mit "beschnittenem Frequenzgang". Das lässt sich auch mittels Fourier-Reihenanalyse erklären, wenn man Signale als Summe von Sinusschwingungen darstellt. Denn je steiler ein Anstieg im Zeitbereich ist (z.B. Flanke eines Rechtecksignals), desto größer muss die Bandbreite sein, um dieses Signal zu übertragen. DAS HEISST, DAS NICHT (NUR) DIE FREQUENZ DIREKT, SONDERN DER ANSTIEG DER FLANKE EINE ENTSCHEIDENDE ROLLE (FÜR NOTWENDIGE BANDBREITE) SPIELT. Bei einem Impuls oder einem idealem Rechteck mit unendlich steilem Anstieg müsste auch die Bandbreite des (elektrischen) Übertragungskanals unendlich sein, um am Ausgang den selben Impuls b.z.w. das gleiche Rechteck zu erhalten, auch wenn die eigentliche Rechteckfrequenz wesentlich niedriger ist.
Die Verteilung und der Pegel dieser Harmonischen (Vielfache der eigentlichen Originalschwingung) ist abhängig vom Signal, je "eckiger" es ist und steiler die Flanken sind, desto größer ist der Pegel der Harmonischen. Ein reines Sinussignal besitzt als einziges keine Harmonischen, mit diesen Signalen wird aber immer getestet!
Ein 1 kHz Dreieck oder auch ein Rechteck hat z.B. Oberwellen (ungerade Harmonische) bei 3, 5, 7, 9, 11 kHz u.s.w., wobei der Pegel jedoch kontinuierlich abfällt. Ein 1 kHz-Sägezahn-Signal würde bei 2, 3, 4,...kHz Oberwellen (gerade und ungerade Harmonische) besitzen. Bei komplexen Klängen wäre ein weit gefächertes Spektrum der Fall, das auch bis über 20...30 kHz hinausgeht.
Mit einer 44,1kHz-Samplingrate lassen sich zwar Töne bis 20 kHz übertragen, jedoch sind das immer nur Sinustöne, da sie keine Oberwellen besitzen. So braucht man nicht nicht zu wundern, dass CD-Player immer so steril klingen, da alle Frequenzen oberhalb von 10 kHz nur sinusförmig sind. Eine 20 kHz-Schwingung wird nur 2x abgetastet, daraus soll dann wieder die Original-Schwingung hergestellt werden...

Zusammengefasst: Direkte Töne über 20 kHz kann der Mensch nicht wahrnehmen, allerdings muss man sie mit übertragen, will man, dass das aufgezeichnete, nichtsinusförmige Signal (Musik) möglichst genauso klingt, wie das Original.

Je größer der Frequenzbereich von Geräten, desto besser wird im allgemeinen auch ihr Impulsverhalten. Das lässt sich mathematisch auch mittels der Fourier-Transformation beweisen.
Warum nicht unendlich breit? -> Abgesehen, davon dass das nicht geht, ist es nicht sinnvoll, denn die Oberwellen nehmen immer mit höherer Ordnung im Pegel ab, so dass sich die Übertragung (Musik und Sprache, bei Frequenzen über 10k Hz) Harmonischer ab 4. oder 5. Ordnung kaum noch lohnt. Das heißt bei einer 15 kHz-Schwingung könnte man über 45...60 kHz aufhören, was diese Samplingraten dann erklärt. Denn eine 16 kHz-Schwingung lässt sich bei 192 kHz bis zur 5. Oberwelle übertragen, was also, was diese Theorie angeht, ausreicht. Im allgemeinen genügen bei den meisten Signalen maximal 10 Oberwellen, damit die Unterschiede so minimal werden, dass man sie sicher nicht mehr unterscheiden kann.
Ob es hörbar ist, noch weitere zu übertragen, wer weiß, vermutlich nicht. Während die Unterschiede zwischen 96 und 44,1 kHz noch für viele auf entsprechender Anlage hörbar sein dürften, wird es bei 192kHz im Gegensatz zu 96kHz wohl nur sehr kleine Unterschiede geben. Brauchbare und real-nachvollziehbare Untersuchungen dazu gibt es meines Wissens noch nicht.
Und die Möglichkeit, weitere Oberwellen hinzuzurechnen (was man bei hochwertigen Player mit den derzeitigen 44,1 kHz / 16 Bit Aufnahmen ja auch macht) besteht ja immer noch, um das letzte Quäntchen herauszuholen.
Dazu müssen aber auch die Aufnahmen schon in diesem Format gemacht werden, bei Originalen von Standard-DAT (48 kHz, 16 bit) wird natürlich die Kopie genauso klingen. Das Hauptproblem hierbei ist aber die Aufnahme, während es bei Mikrofonen und entsprechenden 24-Bit-DACs eher keine Probleme gibt, ist das bei den synthetischen Pop- und Dance-Klängen etc. etwas anders. Da diese Samples nicht das notwendige Format haben, ist entsprechender Aufwand nötig.

Noch zum Thema Frequenzbereich: Zwar gibt die jeweilige Grenzfrequenz an, ab wann der Pegel unter -3dB fällt, sagt aber nichts darüber aus, wie stark der Abfall danach ist. Analoge Aufzeichnungs- und Übertragungsmedien haben einen flacheren Abfall als es bei digitalen Medien der Fall ist, wo mit sehr steilflankigen Filtern gearbeitet werden muss, um keine Probleme (Shannon-Abtast-Theorem) zu bekommen. Während bei einer CD (44,1k Hz Sampling) definitiv kein 22 kHz-Sinuston aufgezeichnet werden kann, ist das bei einem Analogtape (Kassettendeck) möglich, auch wenn dort die obere Grenzfrequenz ebenfalls bei 20 kHz liegt, der Ton ist nur leiser (je nachdem, vielleicht ca. -10 dB) als bei der Referenzmarke. Besonders bei Schallplatten ist oben herum noch Spielraum vorhanden, so dass bei einigen Abtastsystemen die obere Grenzfrequenz bei bis zu 25...30 kHz liegen kann, darüber aber immer noch leisere Anteile vorhanden sind.
Diese harmonischen Oberwellen sorgen dafür, dass das Signal nicht so "analytisch" hart klingt, wie es besonders bei ersten CD-Playern der Fall war. Das heißt Harmonische Oberwellen sorgen wirklich dafür, dass Klänge harmonischer klingen.
Auch gibt es am Punkt der -3-dB-Grenzfrequenz bereits eine starke Phasenverschiebung von 45°, die sich auf die Räumlichkeit auswirken kann.

Andererseits: Die untere Grenzfrequenz des menschlichen Ohres liegt bei etwa 15...20 Hz. Die Tiefbässe kann das Ohr allein kaum noch wahrnehmen, quasi alles wird über den Körper (Knochen etc.) übertragen. Das einzige Musikinstrument (neben Synthesizern), was solchen tiefen Töne erzeugt, ist die Orgel in der Kirche, so reichen für "gewöhnliche" Musik 25 Hz (-3 dB!) voll zu. Dafür braucht man schon gewaltige Lautsprecher, so dass für den Hausgebrauch schon etwa 30 Hz vollkommen ausreichen, obwohl hier eine volle Oktave fehlt. In Standard-Pop-, Dance-, selbst bei Jungle und Drum 'n Bass sind bei Tiefstbässen die Grundfrequenzen darüber, sie liegen im allgemeinen über 40 Hz. Da ist eher die Abschwächung bei der unteren Grenzfrequenz entscheidend, die bei Lautsprechern oft bei -8 dB und nicht -3 dB angegeben wird.
Die Phasenverschiebung, die durch die bei der unteren Grenzfrequenz entsteht, ist nicht relevant, im Gegensatz zum oberen Frequenzbereich, da selbst starke Abweichungen bei der Phase bei solchen tiefen Frequenzen mit Wellenlängen von mehr als 10 m kaum noch eine Rolle spielen. Das heißt, dass man auch unten sparen kann, aber nicht muss, gute CD-Player haben eine untere Grenzfrequenz von unter 2 Hz. Das hört wirklich kein Mensch mehr, kann aber nicht schaden, zumal sich die untere Grenzfrequenz bei mehreren nacheinander geschalteten Geräten stark verschlechtert.

Zu den Klirrfaktoren: Der Klirrfaktor k ist das Verhältnis zwischen dem Pegel der Sinusschwingung und denen der durch die Geräte entstehenden Oberwellen. Meist nimmt man jedoch nur die Frequenzen bis zur zweiten oder dritten Oberwelle, da die Frequenzen darüber gewöhnlich nur noch schwach vertreten sind und man so die Werte besser miteinander vergleichen kann. Bei einzelnen Sinus-Tönen werden sehr hohe Klirrfaktoren (teilweise bis zu 10%) vom Ohr (Verdeckungseffekte) akzeptiert, ohne dass es störend wirken würde. Das sich das bei komplexen Klängen verändert, hört dann jeder. Während im Bassbereich ein Klirrfaktor von über einem Prozent nur schwer oder gar nicht ausgemacht werden kann, sind manchmal selbst weniger als 0,5% bei bestimmten Klängen mit hohem Frequenzanteil als Unterschied wahrnehmbar. Dafür ist aber ein geschultes Ohr (und eine gute Anlage natürlich auch) unbedingt Voraussetzung. Das ein geschultes Ohr wirklich besser ist, zeigen z.B. Musiker, die sehr genau (<1 %) Tonhöhenänderungen wahrnehmen können.
Jedoch sagt der Klirrfaktor allein nur wenig über den Klang z.B. eines Verstärkers aus, da z.B. Anstiegsgeschwindigkeiten bei (musikalischen) Klängen ebenfalls eine wichtige Rolle spielen, Musik ist nun mal kein Test-Sinuston. Das zeigt sich auch in der Praxis: Würde man eine Verstärkerstufe z.B. stark rückkoppeln, ließe sich der Klirrfakter auf Werte weit unter 0,001 % reduzieren, jedoch klingt sie dann schlechter, da sich andere Parameter (Impulstreue etc.) verschlechtern.
So ist es eben immer: Nur mit Messwerten, wie unterer und oberer Grenzfrequenz, Klirrfaktor, Rauschabstand und Dämpfungsfaktor lässt sich keine Aussage über den Klang (Musik) treffen.
Diese Eckdaten lassen nur wenig Aussagen zu: Ein Gerät, was hier überall schlecht dasteht, wird so auch nicht gut klingen.
Auch ist es ein Unterschied, ob man Klirrfaktoren von Verstärker, Tapes etc. vergleicht. Prinzipbedingt unterscheiden sich hier wiederum die Lage und Amplitude der Oberwellen, es werden aber nur die ersten 2 Harmonischen gemessen. So kann es sein, dass man bei einem Verstärker mit k<0,2 % das Klirren wahrnimmt, nicht jedoch bei einem Analog-Kassettendeck mit k=0,5 %.
Alles ist abhängig von der Messmethode! Das gilt auch für Dämpfungsfaktoren von Verstärkerendstufen. Das beste Mittel für große Dämpfungsfaktoren sind dicke Kupferleitungen vom "Endtopf" zum Speaker, sowie viele parallele MOSFET mit sehr kleinen Innenwiderständen (RDSon).

Selbst heute ist das Ohr und seine genaue Funktionsweise besonders im Zusammenhang mit dem Gehirn noch nicht zu 100 % ergründet. Das Ohr ist als alles andere als simpel oder einfach logarithmisch. In einigen Bereichen ist das Ohr einfach zu überlisten, woanders wieder überhaupt nicht! Das ist auch der Grund, weshalb gute Audio-Komprimierverfahren sehr aufwendig sind und eine hohe Rechenleistung erfordern. Genau bei diesen Konfigurationen (komplexe Klänge mit breitbandigen Signalen mit viel Hochtonanteil verraten sich die Komprimierverfahren, wie z.B. MP3 dann, da sie ständig neu bewerten und über Filterbänke arbeiten.
Weshalb man sich nicht wundern muss, dass bei dumpfen Aufnahmen die komprimierte Fassung quasi genauso (schlecht) klingt, wie das Original.


Surround:
Bei High-Endern war Surround lange Zeit verpönt, es gab einen Wettkampf zwischen Stereo und Raumklang: warum nutzt man nicht die nächste Generation für das beste beider Tonsysteme. AC-3 ist zwar für Filme hervorragend geeignet, bei hochauflösender Musik mussten klangliche Abstriche gemacht werden.
Heutzutage, wo die CD mit einer Samplingfrequenz von 44,1 kHz, 16 bit Stereo PCM etwas "betagt" (anno 1982) ist und mehr Datenkapazität z.B. auf DVDs zur Verfügung steht, sollten mehr Daten für den guten Klang benutzt werden, als das CD-Format noch zu komprimieren.
Auf eine Standard-CD passen mit der einfachen Audio-CD-Fehlerkorrektur etwas mehr als 740 MB. Dies lässt sich noch durch Zusammenrücken der Spuren auf etwa 800 MB vergrößern. Auf eine einschichtige DVD passt schon mehr als die 5-fache Menge, ca. 4,7 GB. Diese lässt sich durch das Nutzen von 2 übereinander liegenden Schichten auf ca. 8,5 GB erhöhen. Man kann auch durch beide Seiten der Disk die Kapazität (bei einer Schicht pro Seite) verdoppeln, b.z.w. beim Verwenden beider Möglichkeiten fast vervierfachen auf ca. 17 GB. Bei HD-DVD sind einlagig 15 und weilagig 30 GB möglich. Und die Standard-BluRay kann zweilagig bis zu 50 GB, die UHD-BluRay sogar 100 GB speichern.

Auf einer 8,5 GB-DVD (eine Seite, zwei Schichten) passen z.B. bei 5 Audio-Kanälen mit je 24 Bit, 96 kHz unkomprimiert (PCM) mehr als 100 Minuten Musik!
Ob nun DVD-Audio oder SACD? Während sich DVD-A-Daten über die digitale Standardschnittstelle S/P-DIF (dank PCM) übertragen lassen, gibt es so etwas für das SA-CD-System nicht.
Beide Systeme sind der CD klanglich weit voraus, allerdings ist nicht feststellbar, welches besser klingt. Bis jetzt scheint das DVD-A-System dem SA-CD überlegen zu sein, dank variabler Video-Nutzung und einfachere Handhabung beim Studio-Mastering (PCM!). Also ist das mein klarer Favorit.
 

Meine Meinung zu MP3:

Bitte das folgende nicht als Hetze gegen MP3 verstehen, ich nutze auch MP3, vor allem im Auto bei Datenraten von meist 192 kbps. Eine Original-CD kann es aber nie ersetzen. Die sollten aber daheim und nicht im Auto liegen!

Ich habe die Qualität getestet, mit guten Aufnahmen (z.B. nur Madonna-Singles oder bestimmten Synthesizer-Songs von J. M. Jarre) ist der Unterschied eindeutig hörbar, auch bei Anlagen unter dem Tausend Euro-Bereich und bei geringeren Kompressionsraten, wie z.B. 192  kb/s. Man merkt aber deutlich den klanglichen Anstieg bei größer werdenden Datenraten und aufwendigeren Algorithmen (quality). Allerdings gibt es auch klangliche Unterschiede zwischen den verschiedenen Algorithmen. Dies sind aber heute nicht mehr so groß, wie LAME und der Original-Fraunhofer-Codierung belegen.
Ich habe es mit jemandem, der "klanglich unerfahrenen" (Sorry, dass ich Dich so nenne, A.!) ist, getestet und er hörte den Unterschied ebenfalls sofort auf einem Ghetto-Blaster (!) bei 128kb/s. Denn dieser Algorithmus speichert nicht den Verlauf des Signals, sondern enthält Beschreibungen, welche Charakteristika das Signal enthält, so gibt es bei einem Musiksignal auf jeden Fall Abweichungen.

Praktisch heißt das: 128 kb/s oder weiniger ist inakzeptabel, 192 kb/s ist von der Qualität (abhängig von der Musik) her meist voll OK und ideal fürs Auto, 256 kb/s würde ich als optimalen Kompromiss bezeichnen, da bei üblicher Musik die Unterschiede sehr gering sind. 320 kb/s verbessert das ganze noch einmal und kommt dem Original hörmäßig zu 99,9% nahe.

Als Codec empfehle ich heute guten Gewissens LAME. (mit max. Quality)

Dazu noch eine Ergänzung: Ich untersuchte nicht, was besser oder schlechter klingt, sondern ob irgendwelche, kleinste Unterschiede im A/B-Vergleich hörbar waren. Im Einzelfall kann es sogar dazu kommen, dass die komprimierte Fassung empfunden besser klingt als das Original, da einige unharmonische Töne etwas verweichlicht werden.
Während bei üblicher "Popmusik", die intensitätsbezogen im Studio abgemischt wird, Phasendifferenzen fast egal sind, wirkt sich der Verlust dieser bei Dolby-Surround-codierter Quellen verheerend aus, da über Phasenunterschiede vor allem die Amplitude des hinteren Kanals definiert wird.
Auch gibt es starke Unterschiede bei der Klangqualität, was das Ausgangsmaterial angeht. Bei der Komprimierung von Titeln, die von analogem Ausgangsmaterial stammten, stellte ich fest, dass hier auch bei 192 kbps noch deutliche Einbußen hörbar waren, bei originalen CD-Kopien war das nicht der Fall. Analoge Aufnahme mit kleinem Rauschen etc. irritieren anscheinend des Algorithmus etwas, so dass er nicht richtig effektiv arbeiten kann.
Ich habe es mit der minimalen Kompressionsrate 4,4 (320 kb/s) getestet, diese überzeugt voll.
Mit AAC sieht es etwas besser als bei MP3 aus, hier genügen 128 kbps für anständige Qualität.
Ein Audiokomprimierverfahren ist praktisch nur sinnvoll, wenn man viele Daten einsparen kann. Das ist aber nicht ohne klangliche (hörbare) Verluste möglich, was leider oft abgestritten wird. Man versucht Sachen zu filtern, die angeblich das menschliche Ohr nicht wahrnimmt. Aber nicht jedes Ohr ist gleich, und es lässt sich manchmal nur schwer überlisten.
Das gilt ebenso für ATRAC (320kb/s) und andere Komprimiererverfahren. Die zusammengedrückten Daten haben teilweise auch eine niedrigere Samplingrate wie z.B. im Satelliten-Radio : Also nichts mit "CD-Qualität"!
Den digitalen Radio-Nachfolger DAB (Digital Audio Broadcasting) habe ich noch nicht gehört. Er soll aber laut Stereoplay bei guter Antenne dem UKW-Signal überlegen sein.
Manche Leute glauben anscheinend tatsächlich, dass "digital" immer "CD-Qualität" bedeutet und das digitale Quellen nicht rauschen. Digitale Fehler zeichnen sich aber nun mal anders aus als analoge!
Bei Mehrkanalsystemen sieht es mit der Kompression etwas günstiger aus, da man mit Zunahme der Kanalanzahl besser komprimieren kann. Das liegt u.a. daran, dass meistens mehrere Kanäle ähnliche Informationen enthalten, wie z.B. die drei Frontkanäle. So lassen sich durch aufwendige Korrelation bessere Kompressionsraten erzeugen, bei geringem Klangverlust. Aber auch hier sollte die starke Komprimierung den Filmen vorbehalten bleiben, bei denen sie durch die große Datenmenge (2 Stunden Lauflänge) sinnvoll ist.



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