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Die DAT Technik war eine temporäre Zwischenlösung

Das wissen wir heute, also 30 Jahre danach. Damals war das eine geniale Idee, daß der Normalo auch bezahlbar digital aufnehmen konnte. Die CD war ja (noch) nicht beschreibbar und von 250 Gigabyte USB Sticks hatte wirklich noch niemand geträumt. Er wäre sowieso als Spinner abgetan worden.
Weiterhin hatte sich die (wie immer kurzsichtige profitgewohnte) Musik-Industrie mit Händen und Füßen dagegen gewehrt und so diese Technik um fatale 3 Jahre verzögert. SONY Gründer Akio Morita erzählt in seinem Buch, wie lange 3 Jahre sein können - nämlich eine Ewigkeit.

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HIFI exklusiv 3/1987 - Aktueller Stand der DAT-Technik -
Noch rauscht es digital...

Der Startschuß fiel im Frühjahr: Ende März stellten Japans HiFi-Händler die ersten digitalen Cassettenrecorder in ihre Schaufenster. Längst hat sich der Pulverdampf verzogen - und mit ihm die Euphorie der ersten Stunde. Wie das DAT-System theoretisch funktioniert und welche Qualitäten es in der Praxis bietet, erfahren Sie in diesem Beitrag
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Einstimmige Prognose der Fachwelt . . . . .

"Klingt wie CD", so lautete einstimmig die Prognose der Fachwelt, noch bevor der erste DAT-Prototyp den ersten Ton von sich gegeben hatte. Dem lag die schlichte Erkenntnis zugrunde, daß digitale Systeme, die mit gleicher Auflösung arbeiten, auch gleich klingen müssen.

  • Anmerkung : Es ist schon sonderbar, daß Leute (hier die Redakteure) eine Technik beurteilen und bewerten ohne sie jemals ausprobiert zu haben.

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Wie bei der CD . . . oder besser

Und in der Tat zerlegt der DAT-Recorder das Originalsignal in ebenso kleine Portionen, wie sie auf der CD gespeichert sind: 16 Bit hat er für die Quantisierung zur Verfügung - damit lassen sich gut 65.000 Amplitudenwerte darstellen. Die Systemdynamik, das ist die Spanne zwischen dem lautesten und dem leisesten registrierbaren Ton, erreicht über 90dB (Dezibel) - genau wie bei der Silberscheibe.

Das zeitliche Zerstückeln des Originalsignals, das Abtasten, erledigt der DAT-Recorder sogar noch etwas feiner als die CD: 48.000 Musikproben nimmt er pro Sekunde - im Gegensatz zu 44-000 beim CD-System. Damit kann das Digitalband Frequenzen bis etwa 22 Kilohertz aufzeichnen.

Der Weg der analogen Signale

Naturgemäß ist die Elektronik des DAT-Gerätes wesentlich aufwendiger als die des Laser-Spielers, denn sie muß neben der Wiedergabe auch die Aufnahme erledigen. Das analoge Eingangssignal wird über herkömmliche Cinchbuchsen eingespeist und wie beim guten alten Compact-Cassettendeck über einen Aussteuerungssteller / Pegelregler geführt. Anschließend durchläuft es ein Tiefpaßfilter, das Frequenzen oberhalb 22 Kilohertz radikal abschneidet. Es folgt die Abtaststufe, die in kurzen zeitlichen Abständen Proben entnimmt. Der Analog / Digitalwandler schließlich setzt die so gewonnenen Augenblickswerte in sechzehnstellige Binärzahlen um.

Diese Zahlen werden nun nach einem ausgeklügelten System geordnet - oder auch durcheinandergebracht, wenn man so will. Zunächst einmal gilt es, die Werte des linken und rechten Kanals zeitlich zu verschachteln. Außerdem werden Zusatzinformationen eingefügt - der sogenannte »Subcode«, der CD-ähnlichen Bedienungscomfort ermöglicht.

Schließlich wirbelt ein spezieller Codierer, wie eine Chiffriermaschine, die zeitliche Abfolge der Daten durcheinander, damit ein Drop-Out auf dem Band zusammenhängende Datenblöcke nicht zerstört, die später nicht mehr rekonstruiert werden können. Zu guter Letzt werden jeder Datengruppe noch Kontroll- und Korrektur- Bits zur Fehlererkennung und -beseitigung angefügt.

Jetzt zu den Magnetköpfen

Mit dem so formierten Datenstrom geht's dann ab in Richtung Magnetköpfe. Von denen gibt's gleich zwei, und die sitzen auf einer Trommel von drei Zentimetern Durchmesser, die mit 2.000 Umdrehungen pro Minute rotiert. Die Kopftrommel ist gegenüber der Bandlaufrichtung etwas geneigt und wird vom Magnetband in einem Winkel von 90 Grad umschlungen, so daß eine Schrägspur entsteht.

Anmerkung : Warum fehlt hier der Verweis auf die Technik des Videorecorders, bei dem das Schrägspurverfahren fast baugleich angewendet wird.

Diese Spuren sind extrem schmal - etwa zehnmal dünner als ein Haar. Es passen also sehr viele Spuren aufs Band, und entsprechend langsam ist der Vorschub: Mit nur acht Millimetern pro Sekunde wird das Band transportiert, das ist rund ein Sechstel des Compact-Cassetten-Tempos. Für zwei Stunden Spielzeit werden deshalb ganze 60 Meter Band gebraucht.

3,8xxmm Bandbreite wie bei der Compact-Cassette

In Breite und Dicke ist das DAT-Band identisch mit dem der Compact-Cassette, wegen der geringeren Länge kann das DAT-Gehäuse aber wesentlich kleiner sein.

Eine extrem hohe Aufzeichnungsdichte ist also vorhanden, die enorme Anforderungen an Mechanik und Bandqualität stellt. Deshalb kommt nur das beste Magnetmaterial zum Einsatz: Metal-Tape.

Die Steuerung durch ausgeklügelte Servosysteme

Der mechanischen Präzision helfen ausgeklügelte Servosysteme auf die Sprünge. Die automatische Spurnachführung regelt die Trommelbewegung stets so, daß Kopf und Spur sich decken. Hinzu kommt, daß die beiden Köpfe gegeneinander versetzte Azimutwinkel haben, so daß jeder von ihnen nur die für ihn bestimmte Spur abtasten kann. Einen Löschkopf braucht das DAT-System übrigens nicht: Bei einer Neuaufnahme wird die alte Aufzeichnung einfach überschrieben.

In puncto Zugriffszeit kommt der Digitalrecorder zwar nicht an die CD heran - hier sind scheibenförmige Tonträger prinzipiell überlegen -, andererseits übertrifft er das herkömmliche Cassettendeck aber bei weitem. Die aufgezeichneten Identmarken können während des schnellen Suchlaufs ausgelesen werden, denn das Band bleibt dabei - trotz hundertfacher Geschwindigkeit - an der Kopftrommel anliegen.

Über die Wiedergabeseite

Auf der Wiedergabeseite ähnelt der DAT-Recorder weitgehend dem CD-Spieler. Die gelesenen Daten werden auf Fehler überprüft, wo nötig und möglich korregiert (heißt es nicht korrigieren ?) und wieder in ihre ursprüngliche Reihenfolge gebracht. Dann setzt der Digital/Analogwandler die sechzehnstelligen Binärzahlen in einen Spannungswert der entsprechenden Größe um. Das anschließende Tiefpaßfilter befreit das Ausgangssignal von Störfrequenzen jenseits des Audiobereichs.

Mitunter stecken in CD-Spielern und Digital-Recordern sogar identische Baugruppen. So arbeitet etwa Aiwas "DAT-Erstling", der XD-001, mit jenem Digital/Analogwandler-Baustein TDA 1541 von Philips/Valvo, der auch in allen neueren CD-Playern aus dem Philips-Lager Dienst tut. Das bedeutet: Vierfach-Oversampling mit voller 16-Bit- Auflösung auch bei der DAT-Wiedergabe.

Feinfühlige Mechanik, hochintelligente Fehlerkorrektur

Es fragt sich nur, ob alle Bits auch wirklich fehlerfrei vom Band kommen. Denn im Gegensatz zur berührungsfrei abgetasteten Laserscheibe ist das DAT-Band einer gehörigen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt: Rotierende Köpfe reiben auf der Magnetschicht, schnelles Umspulen und rasches Bremsen strapazieren das Band. Führt das nicht schon nach kurzer Spielzeit zu Aussetzern durch Bandabrieb und zugeschmierte Köpfe?

Unsere bisherigen Erfahrungen mit vier verschiedenen DAT-Modellen bestätigen solche Befürchtungen nicht. Offenbar ist das Bandmaterial äußerst abriebfest, die Mechanik extrem feinfühlig und die Fehlerkorrektur hochgradig intelligent. Nach zwanzig Durchläufen ein und desselben Bandes konnten wir nicht einen einzigen Aussetzer registrieren.

Und selbst einen scharfen Knick im Band quittieren die Recorder nur mit einem kurzen, relativ harmlosen Drop-Out. Was die meisten Geräte dagegen weniger mögen, sind Fingerabdrücke auf der Magnetschicht: Sie schalten dann mehrere Sekunden lang stumm oder geben nur noch undefinierbare Morsezeichen von sich. Doch zum Glück haben alle DAT-Cassetten eine Klappe, die das Band vor Fingerprints schützt.

Der JVC XD-Z 1100 DAT Recorder

Als besonders störfest erweist sich der JVC XD-Z 1100 : Er nimmt einen Knick überhaupt nicht zur Kenntnis, und auf den Fingerabdruck reagiert er mit einem einzigen kurzen Aussetzer. Solch meisterhafte Fehlerbeherrschung schafft die Voraussetzung für ein Feature, das bislang nur JVC bietet: Auf Wunsch läuft der XD-Z 1100 mit halber Geschwindigkeit, das bedeutet bis zu vier Stunden ununterbrochene Spielzeit.

Dabei werden die Spuren auf dem Band nicht etwa schmaler oder enger, vielmehr wird durch eine "gröbere" (grobere) Auflösung des Musiksignals der Datenstrom halbiert. Statt 48 beträgt die Abtastrate nur noch 32 Kilohertz, die obere Grenzfrequenz rutscht dadurch auf 15 Kilohertz herunter. Und statt mit 16 wird nur noch mit 12 Bit quantisiert. Die verbleibenden Quantisierungsstufen sind aber so geschickt über den Dynamikbereich verteilt - je kleiner der Pegel, desto kleiner die Stufe - , daß sich Verzerrungen und Quantisierungsrauschen in Grenzen halten. Das Klangbild wirkt eine Spur rauher als bei Normaltempo, ist insgesamt aber doch noch erstaunlich highfidel. Kurzum: Laufwerk, Fehlerkorrektur und Wiedergabeelektronik der ersten DAT-Recorder arbeiten nahezu perfekt.

Nocheinmal ein Blick auf die Aufnahmeseite

Wie aber steht's mit der Aufnahmeseite? Hier haben wir es mit einer Technologie zu tun, die bislang nur in aufwendigen Studios eingesetzt wird: der Analog/Digital Wandlung.

Diesen Prozeß hat die Halbleiterindustrie offenbar noch nicht optimal im Griff. Jedenfalls lassen die preiswerten, massenhaft gefertigten Wandlerbausteine noch zu wünschen übrig. Während gute CD-Spieler in Musikpausen absolute Stille aufkommen lassen -ihr Rauschabstand reicht weit über 100 Dezibel - , untermalen die DAT-Recorder das Pianissimo mit störendem Rauschen.

  • Anmerkung : Das stimmt so nicht. Bei einem "Null" Signal wird der Ausgang einfach abgeschaltet bzw. kurzgeschlossen !!!


Rund 90 Dezibel Rauschabstand haben wir bei den bisherigen Geräten gemessen, vom analogen Eingang bis zum analogen Ausgang. Im Vergleich zu herkömmlichen Bandgeräten ist das zwar ein sehr guter Wert, ein Hörvergleich offenbart jedoch, daß die Meßtechnik hier ein falsches Bild vorspiegelt. Denn das DAT-Rauschen ist unstet - ein Spratzen und Bröseln, als wenn irgendwo ein Wackelkontakt im Spiel wäre.

Bei klassischer Musik mit großer Dynamik ist das wirklich unangenehm, erst recht, wenn man zu vorsichtig aussteuert.

Nur ein halbes Oversampling

Und auch jene Errungenschaften, die beim CD-Spieler unter dem Schlagwort »Oversampling« Furore gemacht haben, bleiben beim DAT-Recorder auf die Wiedergabeseite beschränkt. Die Analog/Digitalwandler arbeiten mit einfacher Abtastfrequenz, was im Hochtonbereich zu Phasenverzerrungen führt und im übrigen anfällige, steilflankige Tiefpaßfilter erfordert.

Mit einer Ausnahme: Der brandneue D-1000 von Pioneer verwendet einen Analog/Digitalwandler von Burr-Brown mit Zweifach-Oversampling und Digitalfilter. Und prompt zeichnet er Impulse naturgetreuer auf, und auch das Rauschen ist homogener und deshalb weniger störend, wenngleich deutlich hörbar.

»Klingt also noch nicht wie die CD«

»Klingt wie CD« - diese Prognose hat sich also nicht bestätigt, jedenfalls nicht für Aufnahmen über den Analogeingang. Zwar haben alle DAT-Recorder auch einen Digitaleingang, der die kritische Wandlerstufe umgeht. Nur: Dieser Digitaleingang ist in der Praxis kaum nutzbar. Denn eine zweifache Hürde verbietet uns, PCM-Daten direkt vom CD-Spieler zum DAT-Recorder zu transferieren. Da ist einmal die unterschiedliche Abtastrate: Daten, die im 44-Kilohertz-Takt ankommen, nimmt der Recorder nicht auf. Und da ist zum
andern jener ominöse Kopierschutz-Code: Ein ganz bestimmtes Bit, das im Zusatzdatenblock der CD aufgezeichnet ist, steht für »Copy Prohibit«. Es wird vom DAT-Deck erkannt und blockiert die Aufnahmefunktion.

Die Geräteindustrie zwingt uns also, beim CD-Überspielen über den Analogeingang zu gehen, und ausgerechnet dieser Analogeingang ist der Schwachpunkt des DAT-Systems! Eine groteske Situation, eine Zumutung für den Verbraucher. Wir sollten deshalb, bevor wir ein DAT-Gerät kaufen, den Herstellern Gelegenheit geben, ihre Politik zu überdenken: Wir haben Zeit, sehr viel Zeit.

Ulrich Wienforth
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