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Achtung Satire!
Alte Männer hören Ultraschall

Bei vielen Audiophilen nimmt die Hörfähigkeit umgekehrt proportional zum Anstieg der Kaufkraft ab. Und trotzdem sollen sie Ultraschall hören können?

Alte Männer hören Ultraschall.
ARTIKEL
AutorChristian Wenger
Publikationsdatum13. Juni 2023
ThemenHigh End Audio | High Resolution Audio
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Bei vielen Audiophilen nimmt die Hörfähigkeit umgekehrt proportional zum Anstieg der Kaufkraft ab. Endlich können sie sich die High-End-Geräte kaufen, vergleichbar mit jenen, von denen sie träumten, als sie noch wirklich gut hörten. Viele tun das aber nicht. Kite-Surfen ist auch nichts für Rentner. Wozu die Ausrüstung? Die Branche steht also vor dem Dilemma, dass die endlich kaufkräftigen Kunden nicht kauflustig genug sind, weil sie die Qualität gar nicht mehr wertschätzen können. Was tun?

Umerziehung

Die Branche muss diesen freudlosen Gesellen eintrichtern, dass das alles nicht stimmt mit den 12 kHz, die man mit 60 gerade noch hört. Oder vielleicht sind es noch knapp 14 kHz, oder die 12 kHz gelten für 70 oder was auch immer. Es stimmt zwar, aber höhere Frequenzen haben auch einen Einfluss auf tiefere Frequenzen. So einfach ist das.

Die Branche kann die alte Kamelle von der «Hörerfahrung» auch gleich mit in die Tonne treten: diese Wohlfühl-Theorie für alte Männer. Je öfter sie im Leben Konzerte besucht haben, desto besser kann ihr an musikalischem Verständnis gereiftes Gehirn zum Hörgenuss beitragen ... «flöt flöt säusel».

Nicht, dass die Theorie nicht Hand und Fuss hätte, nein, aber sie trifft auf viele gar nicht zu. Viele sind ja gar nicht so oft ins Konzert gegangen, wie sie immer behaupten und die Rockkonzerte verursachen eher Hörschäden als Hörerfahrung.

Die Branche braucht eine stärkere Medizin, denn sie muss überzeugend vermitteln:

Dass 20 kHz nicht mehr genügen
Dass die HiFi-Anlage der Kunden 50 kHz «durchwinken» muss
Dass alle den Unterschied zu hören glauben, auch mit 65, wenn sie sich einen Teil des BVG-Kapitals auszahlen lassen.

Das ist starker Tobak, eine echte Herausforderung, aber bei der Vermittlung eilen der Branche drei glückliche Umstände zu Hilfe:

1. Niemand wird sich darüber Gedanken machen, ob die Mikrofone bei der Aufnahme 50 kHz «durchwinkten». Die Aufnahmeseite interessiert nach wie vor keine Sau. Die nehmen ja hundsgewöhnliche Kabel für alles, und überhaupt.

2. Den Unterschied werden sie alle bestimmt hören. Dafür ist er ja da. Einen Klangunterschied nicht zu hören, ist politisch unkorrekt. Das macht man einfach nicht.

3. Blindtests sind viel zu aufwändig. Hände weg davon. Wir sind transparent und fummeln nicht heimlich an den Kabeln herum. Bei uns weiss man, woran man ist. Die Klangunterschiede werden angekündigt.

Das macht die Sache etwas einfacher, aber die Branche braucht trotzdem starke Argumente. Ein Riesending muss her. Das Naheliegendste ist gerade die Sache mit dem Ultraschall.

Ultraschall – der neue Mythos

Natürlich wissen alle, was Ultraschall ist. Spätestens, seit sie mit diesen billigen Lautsprecher-Kästchen versuchten, im Garten Füchse oder Katzen zu vertreiben. Relativ neu ist die Erkenntnis, dass Ultraschall-Anteile weit oberhalb des Oberwellen-Spektrums von Instrumenten und Stimmen in Erscheinung treten, und zwar präzise messbar oberhalb von 20 kHz. Sie sind also Teil des Klangs. Nicht, dass es viel wäre, aber eben messbar und auch nicht zufällig.

Zudem erlaubt eine Sampling-Frequenz von 96 kHz (Hi-Res) bereits die digitale Erfassung und Wiedergabe solcher Frequenzen. Damit ist der Weg frei für einen neuen Mythos, für ein ganz neues Fass, dass man öffnen kann.

Und wenn sie dann anbeissen, dann geht es nur noch darum, die eingrenzenden Komponenten in der High-End-Anlage aufzuspüren und auszumerzen. Zum Beispiel die Lautsprecher mit Hochtönern, die bereits bei 25 kHz schlapp machen und Verstärker, die von dort an auch nicht mehr können – sprich, so einiges, was ihnen bislang lieb und teuer war. Weg damit!

So stellt sich das die Branche vielleicht vor.

Ende der Satire

Es mag etwas dran sein mit dem Ultraschall. Nicht nur Schall und Rauch also. Dass das Herausfiltern hoher Frequenzen die Hüllkurve im definitiv hörbaren Bereich ein wenig verändert, ist bemerkenswert. Es gibt auch vertiefte Erkenntnisse über die psychoakustische Wirkung, die aufhorchen lassen, an denen etwas dran sein könnte. Man nennt es Hypersonic Effekt:

avguide.ch meint
Laut ChatGPT ist der Hypersonic-Effekt ein interessantes Forschungsgebiet, das untersucht, wie nicht hörbare, hochfrequente Klänge möglicherweise das Gehirn und den Körper beeinflussen können, obwohl sie nicht bewusst wahrgenommen werden. Weitere Studien sind allerdings erforderlich, um die genauen Auswirkungen und potenziellen Anwendungen dieser Erkenntnisse zu klären. Es gibt auch unterschiedliche Meinungen und Debatten über die Relevanz dieser Effekte in normalen Hörsituationen oder in der Musikwiedergabe. Auch die Auswirkungen von High-Resolution-Audio sind Gegenstand von Diskussionen und Debatten. Die meisten wissenschaftlichen Studien haben jedoch gezeigt, dass die Hörfähigkeit im Allgemeinen auf den hörbaren Frequenzbereich bis etwa 20 kHz beschränkt ist.
Titelblatt (Auszug) aus einer japanischen Studie über den Hypersonic-Effekt aus dem Jahr 1993(!).Titelblatt (Auszug) aus einer japanischen Studie über den Hypersonic-Effekt aus dem Jahr 1993(!).
Dass die Erweiterung der Musikwiedergabe in Richtung dieser sehr hohen Frequenzanteile im Endeffekt eine hörbar bessere Qualität bewirken wird, ist zurzeit nicht mehr als Wunschdenken der Audio-Branche, auf der Suche nach einem neuen, gut und schnell verwertbaren Mythos. Man kann gut damit leben, dass es «unterschiedliche Meinungen und Debatten über die Relevanz» gibt. Das war für den Umsatz schon immer besser als klare Fakten.

Apropos klare Fakten: Es wird vielleicht auch daran scheitern, woran es bisher scheiterte: Es wird nicht möglich sein, Unterschiede tatsächlich herauszuhören, unvoreingenommen und eindeutig reproduzierbar. Es wird nicht möglich sein, eine Erkenntnis herauszuformen, welche die hochklassige Musikwiedergabe eindeutig weiterbringt. Es werden einmal mehr bloss Vorurteile und kauffördernde Verhaltensweisen provoziert.

Einmal mehr wird dann alles gleich wieder mit dem Argument «Hörgeschmack» oder «Individualität des Hörerlebnisses» eingeebnet, damit es keine Verlierer gibt.

So stellen wir uns das vielleicht vor.



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Musik-Wahrnehmung
Ist HiRes-Audio Unsinn?

Nach der technischen Betrachtung von HiRes-Audio im Artikel über «Digitale Mythen» geht es um den Menschen und seine Hörfähigkeit – respektive, wie wir Musik verarbeiten. Dies gibt Rückschlüsse über den Sinn oder Unsinn von HiRes-Audio.

Jeremy Bishop. Bild: Unsplash.
ARTIKEL
AutorFritz Fabig
Publikationsdatum25. Mai 2023
ThemenHigh End Audio | Musik
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MEDIEN
Video
Grund- und Obertöne
Grund- und Obertonbereich
Obertonspektrum
Musik-Wahrnehmung
Musik-Wahrnehmung
Im vorangegangenen Artikel über digitale Audiotechnik haben wir den Mythos, dass immer höhere Samplingraten eine immer genauere Musikwiedergabe bieten, als Trugschluss entlarvt. Eine höhere Samplingrate (z. B. 96 kHz) bildet den Bereich, der mit einer tieferen Samplingrate bereits erfasst wurde (z. B. der CD-Abtastfrequenz von 44,1 kHz), nicht genauer ab.

Die höhere Samplingrate erweitert den Frequenzbereich. Mit 96 kHz Abtastrate lässt sich zusätzlich der Frequenzbereich zwischen 22,05 kHz und 48 kHz erfassen. Dies ergibt einen Frequenzumfang von 20 Hz bis 48'000 Hz im Vergleich zu den 20 Hz bis 22'050 Hz bei der CD. Die Herleitung und Begründung dazu finden sie unten im erwähnten Artikel auf avguide.ch.

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Digitale Mythen entlarvt
Wie sich digitale Trugschlüsse 40 Jahre halten

Digitale und analoge Audiotechnik sind durchsetzt von Mythen und Ansichten, die oft erheblich von der technischen Realität abweichen. Dabei sind die digitalen Trugschlüsse hartnäckiger als die analogen. Es ist Zeit für fundierte Informationen.

Digitale Mythen entlarvt.
ARTIKEL
AutorFritz Fabig
Publikationsdatum23. März 2023
ThemenHigh End Audio | Streaming
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MEDIEN
Video
Digitale Mythen
Musikliebhaber, die sich intensiv mit der Perfektionierung ihrer Audiokette befassen, tauchen gerne tief in die Materie ein. Auf ihrem Weg treffen Sie oft auf kontroverse Aussagen, bilden sich eine eigene Meinung und verfallen immer mal wieder Irrtümern, die auch gerne von den Marketingabteilungen der Audio-Branche gepflegt werden. Die involvierte Technik wird verzerrt wahrgenommen, befruchtet durch stetig repetierte Trugschlüsse, Meinungen und ungenauem Wissen, wie die Technik denn funktioniert.

Nachdem Christian Wenger mit einem fundierten Artikel die Mythen der analogen Musikreproduktion thematisiert hat, soll es ergänzend hier um die Mythen in der digitalen Domäne gehen. Digital-Mythen überzeugend zu widerlegen, ist keine einfache Aufgabe, da hier die Zusammenhänge einiges komplexer sind und für Nicht-Techniker schwerer fassbar. Eine gute Ausgangslage, um – bewusst oder unbewusst – mit Irrtümern und Vereinfachungen Kasse zu machen.

Mehr Gemeinsamkeiten als man meint

Die analoge und die digitale Audiotechnik lässt sich mit den gleichen vier technischen Grundparametern beschreiben und qualifizieren:

Rauschen
Verzerrungen
Frequenzgang
Zeitbasierte Fehler

Somit: Trotz der unterschiedlichen technischen Umsetzung von analogen und digitalen Musikaufnahmen sind die qualitätsbestimmenden Kriterien dieselben.
Der Dynamikumfang einer Tonbandmaschine ergibt sich aus der Frage, wie leise ein Musiksignal sein darf, bevor es im Grundrauschen verschwindet.

Und auf der Gegenseite, wie laut ein Signal sein darf, bevor es wegen der magnetischen Bandsättigung verzerrt. Man erreicht mit einer Bandmaschine unter optimalen Bedingungen ohne Rauschunterdrückung rund 70 dB Dynamikumfang. Dies gilt für das Band der ersten Generation.

Studer A 810 – Studio-Bandmaschine.Studer A 810 – Studio-Bandmaschine.
Rauschen und Verzerrungen sind auch in der digitalen Aufnahme- und Wiedergabewelt die Grenzsteine, die den Dynamikumfang definieren – hier ausgedrückt als Bittiefe (Bit/Wortlänge). Für die 16 Bit der CD ergibt sich ein Dynamikumfang von 96 dB. Die Grenze für das leiseste aufnehmbare Signal ist mit dem kleinstwertigen Bit [LSB] gegeben. Ist diese unterste Stufe erreicht, verschwindet das Signal im Quantisierungsrauschen. Wiederum auf der Gegenseite: Geht das Musiksignal über digital null (höchstwertigstes Bit [MSB]) hinaus, entstehen Verzerrungen. Sie sehen, beide Systeme haben die gleichen Grenzkriterien – also Rauschen und Verzerrungen, wenn es um den Dynamikumfang geht.

Bezogen auf die mögliche Dynamik, liegt der Unterschied zwischen digitalen und analogen Systemen beim Verhalten im Grenzbereich. Analoges Rauschen setzt sich aus mehreren Komponenten zusammen. Mit jeder Bandkopie, die notwendig zur Musikproduktion ist, nimmt der Rauschpegel um 3 dB zu – und somit nimmt der Dynamikumfang ab. Und so weiter.

In einem analogen System nehmen am oberen Ende die Verzerrungen bei zunehmender Erhöhung des Aufnahmepegels oder der Abhörlautstärke kontinuierlich zu. Von zuerst kaum hörbar bis hin zur kompletten Verzerrung. In einem digitalen System ist das Signal bis kurz vor der Nullgrenze verzerrungsfrei. Nach dem Passieren der Nullgrenze geht es ohne Zwischenstufen in Verzerrung über. Am unteren Ende ist das Quantisierungsrauschen kein Problem, bis das Signal den LSB-Pegel erreicht. Nun beginnt der Encoder oder Decoder Fehler zu produzieren.

Mehr als Digital-Null geht nicht. In diesem Remaster hat der Tonmeister mit zu hoher Lautstärke gearbeitet. Die Signalspitzen sind abgeschnitten = massiv verzerrt.Mehr als Digital-Null geht nicht. In diesem Remaster hat der Tonmeister mit zu hoher Lautstärke gearbeitet. Die Signalspitzen sind abgeschnitten = massiv verzerrt.
Gepflegte Mythen

Auch Frequenzgang- und Zeitfehler gibt es in analogen (Wow und Flutter) wie in digitalen (Jitter) Systemen. Dies alles ist wichtig zu wissen, um Aussagen wie «ein analoges Signal hat eine unendliche Auflösung» als Trugschluss zu erkennen. Und komplementär: «Der nicht erfasste Bereich zwischen zwei (digitalen) Abtastwerten ist verloren. Daher bildet eine immer höhere Abtastrate das Signal immer genauer ab.» Das ist auch ein Trugschluss. Solche Annahmen werden aus Unkenntnis über die Funktionsweise von zeitkontinuierlicher (analog) und zeitdiskreter (digital) Audiotechnik geboren.

Christian Wenger hat in seinem Artikel erwähnt, dass in den Jahren kurz vor Einführung der CD im Frühling 1983 Schallplatten mit «Digital» ausgezeichnet wurden, wenn die Aufnahme in der digitalen Domäne gemacht wurde. Stand dann noch DMM drauf, freute sich der damalige Musikliebhaber und erwartete ein besonders gut klingendes Album. Digital stand für Zukunft und genauere Musikreproduktion. Die Unzulänglichkeiten der Schallplatte kannte man zu Genüge, Vinyl-Verklärung gabs noch nicht. Vinyl war der normale Alltag.

Dann kam die CD. Man schätzte ihre Vorzüge und die saubere Wiedergabe. Aber eine Minderheit bemängelte einen sterilen Klang, konnte sich mit dem neuen Träger nicht anfreunden. Dass die berechtigte Kritik weniger mit dem Medium selbst und vielmehr mit der Musikproduktion zusammenhing, war für die Konsumenten kaum erkennbar. Die Tonmeister und Toningenieure mussten umdenken. Plötzlich hatte man 96 dB Kanaltrennung, nicht mehr nur rund 30 dB. Der Hochton- und Bassbereich musste im Mastering nicht auf ein fragiles Medium mit zur Rillenmitte abnehmender Auflösung angepasst werden. Wenn nun einfach ein Vinyl-Master auf CD veröffentlicht wurde, dann musste man sich über ein verbogenes Klangbild nicht wundern.

Der digitale Zahlenkrimi beginnt schon früh

Bald nach Einführung der Compact Disc kamen CD-Spieler mit neuen Wandlern auf den Markt. 14 Bit, 16 Bit, 18 Bit mit zuerst zweifachem, dann vierfachem Oversampling. Dies waren technische Argumente, die zum Kauf motivieren sollten. Um die Entwicklung der neuen Technik verständlich zu machen, fanden die omnipräsenten Treppengrafiken Einzug. Komplexe Sachverhalte einfach zu erklären, ist schwierig. So tauchte die simple, aber irreführende grafische Darstellung auf: Je mehr Bit und je höher die Samplerate, desto feiner die Treppenstufen. Aha, nun hatten die Analog-Liebhaber eine brauchbare Erklärung für den sterilen Digitalklang. Diese falsche, zu simple Darstellung der Digitaltechnik hält sich bis heute. Dieses Falschverständnis verleitet zu Mehrausgaben, die unnötig sind.

Treppengrafiken: Diese simple Darstellung über Digitaltechnik ist komplett falsch und irreführend. Irgendeine Marketingabteilung hat sie in den 80er-Jahren kreiert und sie wird seitdem fleissig kopiert und kopiert und kopiert.Treppengrafiken: Diese simple Darstellung über Digitaltechnik ist komplett falsch und irreführend. Irgendeine Marketingabteilung hat sie in den 80er-Jahren kreiert und sie wird seitdem fleissig kopiert und kopiert und kopiert.
Aufklärung bitte – aber fundiertes Wissen muss man sich erarbeiten

Machen wir uns auf, die über vierzig Jahre aufgebauten Fehlmeinungen über digitale Audiotechnik zu entlarven und die resultierenden Trugschlüsse zu erkennen. Dies dürfte auch die etwas frustrierten MoFi-Freunde entspannen, die ihre angeblich digital verseuchten Platten nun doch wieder geniessen können.
Die zwei zentralen Auffassungen über Digitaltechnik sind:

Das analoge Signal wird bei der A/D-Wandlung nur unvollständig erfasst, somit ist das Resultat ein treppenförmiger Signalverlauf bei der Rückwandlung.
In der Folge bilden immer höhere Samplingraten das analoge Signal immer genauer ab.

Sie ahnen es: Beide Annahmen sind grundfalsch.
Richtig ist: Das Musiksignal ist nach der D/A-Wandlung vollständig rekonstruiert – auch die nicht erfassten Werte zwischen den Samples. Und Formate höher als 24Bit/96kHz bringen keinen Mehrwert, da es oberhalb von rund 40 kHz keine Musikinformationen mehr hat.

Höhere Samplingraten als 96 kHz können bei der Arbeit im Aufnahme- und Mastering-Studio durchaus berechtigt sein, aber als Distributionsformat für die heimische Anlage machen sie keinen Sinn. Sie können das nun dem Autor einfach glauben oder sich die Herleitung im Video anschauen.

Wie sich digitale Trugschlüsse 40 Jahre halten.
Digitale und analoge Audiotechnik haben mehr gemeinsam als man denkt. Beide pflegen Mythen, wie die irreführenden Treppengrafiken - beharrlich seit 40 Jahren.
Fazit

Wer sich etwas genauer und fundiert mit digitaler Audiotechnik befasst, wird schnell erkennen, dass die gängigen Ansichten, wie diese Technik funktioniert, meistens falsch sind. Es hat keine Treppen und Löcher im zurückgewandelten Signal und auch ultrahohe Samplingraten sind nutzlos. Mit fundiertem Wissen kann man auch Geld sparen oder seine Mittel dort investieren, wo ein klanglicher Mehrwert vorhanden ist.

Das muss wohl der „Ultraschallanteil“ sein, von dem gesprochen wird 🤔🤭😂