Zu Wolf-Dieter Roth: Digitalradio-Tonqualität: Sat hui, Kabel pfui


lg74

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Zum nebenan erschienenen Beitrag "Digitalradio-Tonqualität: Sat hui, Kabel pfui" kann ich mir einen Kommentar nicht verkneifen.

Sehr geehrter Herr Roth, mit diesem Beitrag leisten Sie - vermutlich ohne böse Absicht - der hochqualitativen Hörfunkübertragung über Satellit und Kabel einen Bärendienst.

Thema Auflösung (Bit-Tiefe): dieser Parameter legt die theoretisch maximale Systemdynamik fest. Je Bit kommen 6 dB hinzu (bzw. halbieren sich die Quantisierungsfehler) - bei 16 Bit sind es also 96 dB Systemdynamik, bei 24 Bit sind es 144 dB. Real sind immer nur geringere Dynamikbereiche auch wirklich technisch nutzbar. Von den 96 dB einer 16-Bit-Aufnahme bleiben vielleicht 70 bis 75 dB zur realen Verwendung übrig. Das wirkt wenig verglichen zu den noch dreistelligen Werten bei 24 Bit.

Aber schauen wir mal genau hin und nehmen z.B. die Tabelle für Schallpegel an bestimmten Orten, wie sie u.a. hier http://www.sengpielaudio.com/TabelleDerSchallpegel.htm zu sehen ist.

"Ruhegeräusch im TV-Studio" 20 dB
"Ruhiges Schlafzimmer bei Nacht" 30 dB
"Normale Wohnung, ruhige Ecke" 50 dB

Und nun bitte eine Musikwiedergabe in ausgereizter 16-Bit-Systemdynamik, also meinetwegen mit "nur" 70 dB Dynamikumfang. Um die "leisen Stellen" noch stressfrei wahrnehmen zu können, muss man mindestens so hoch pegeln, dass man auf 30-50 dB Schalldruck dabei kommt (die exakte Aussage ist hochgradig schwierig bis unmöglich, da hier individuelle Psychoakustik hineinspielt, die Bereitschaft, in die Aufnahme konzentriert "hineinzuhören", der individuell eigene Hörschaden / Hörverlust, der Abhörraum mit seinen Abmessungen / seiner Wand- / Boden- / Decken-Gestaltung etc. und den damit verbundenen Resonanzen und Bedämpfungen, ...). Aber wenn wir auch nur 30 dB Schalldruck bei den "leisen Stellen" ansetzen, haben wir bei 70 dB Dynamik in der Aufnahme bereits 100 dB Schalldruck, wenns richtig "abgeht". Und was lesen wir bei 100 dB in der Tabelle ab?

"Disco, 1m vor vor Lautsprecher" 100 dB

Na da werden sich die Nachbarn aber freuen. Und man selbst auch - aktuell über die belästigend hohe Dynamik, die einem keinen Hörgenuss mehr ermöglicht und Jahre später, wenn die Lärmschwerhörigkeit bemerkbar wird.

Real sind bei guten Abhörbedingungen vielleicht 45 dB Dynamik praktikabel, dann hat man bereits heftig dynamische Aufnahmen. Ein 16-Bit-System kann das lässig übertragen. Bei Produktionen umfangreicherer Art hat man einen Vorteil, mit 24 Bit arbeiten zu können, weil man dann einfach mehr "Luft" hat beim Downmix, ohne durch den Headroom sich den Dynamikbereich technisch schon vorab zur Sicherheit einzuschränken. Mit Dither bekommt man auch das Resultat dieser Abmischung ohne hörbare Verluste in ein 16-Bit-Signal eingerechnet. Bis ca. 115 dB Dynamikumfang kommt man mit Dither im 16-Bit-System dargestellt.

Das Märchen von 24 Bit beim Endkunden und den damit verbundenen spürbaren Verbesserungen ist vor allem ein Gold-Märchen für die "HighRes"-Anbieter. Der Unterschied zwischen 24-Bit-Master und auf 16 Bit reduzierten Versionen ist, wenn das richtig gemacht wird, nicht zu hören.

Vgl. dazu auch https://www.head-fi.org/threads/24bit-vs-16bit-the-myth-exploded.415361/ .

Und in der Praxis bieten seit Jahren schon nur noch hochwertige Jazz- und Klassikaufnahmen sowie Hörspiele eine Dynamik, die zweistellige Werte annimmt. In den meisten anderen Fällen müssen wir gar nicht mehr über "nur 16 Bit" reden. Da würden auch 8 Bit genügen.

Die Radioprogramme der ARD werden via Satellit derzeit noch mit 320 kBit/s (nicht 384 kBit/s) angeboten in MPEG 1 Layer II. Das ist eine leidlich "transparente" Codierung, freilich mit unvermeidlichen Artefakten der psychoakustischen Datenreduktion, aber unter Normalbedingungen nicht wahrnehmbar und unter "Laborbedingungen" im Direktvergleich mit dem Originalsignal auch in fast allen Fällen nicht wahrnehmbar. Die seit 2005 verwendeten Coder aus dem modularen DAE-System von Qbit sind sehr wohl in der Lage, bei 320 kBit/s bis hoch zu 20 kHz zu arbeiten.

Dass die Vodafone mit ihren Recodierungen das Signal ruiniert und nur noch bis 13,5 kHz überträgt, ist eine Sauerei, da die Vodafone-geschädigten Kunden (die oft keine andere Möglichkeit haben, als ihre Rundfunkprogramme abseits des terrestrischen Angebotes und der Livestreams von einem anderen Anbieter als Vodafone zu beziehen) um einen Teil der Qualität gebracht werden, die die ARD auch mit ihren Hörfunkgebühren veranstaltet und anbietet. Das Vodafone-kastrierte Signal verbietet sich auch als "privates Archivmaterial" aus prinzipiellen Erwägungen heraus.

Aber wie schlimm ist diese Reduktion beim Anhören wirklich - und: gibt es Empfangswege, die besser sind?

Die meisten ARD-Wellen haben auf Satellit das gleiche Summenprocessing wie auf UKW. Ausnahmen gibt es bei wenigen Kulturwellen und bei den Wellen, die nirgendwo auf UKW angeboten werden. Letzteres betrifft u.a. MDR Klassik, BR Heimat oder auch Bayern plus, hinzu kommt DLF Nova bei den DRadios. Wenn man versucht, solche Programme aus dem Satellitensignal mit professionellem Headend-Equipment (FPGA-Modulator) auf UKW umzusetzen, erlebt man sein "blaues Wunder": S-Laute in Moderationen schießen plötzlich zu Hubwerten weit über 100 kHz, es spuckt dann schauderhaft im UKW-Tuner, während die gesamt-Lautheit weit unter der üblicher UKW-Programme zurückfällt - auch weit unter die von Kulturwellen auf UKW, die ja fast alle noch wirklich gut klingen.

Was ist passiert? Die UKW-Preemphasis mit ihrer brutalen Höhenanhebung (bei 15 kHz immerhin ca. 15 dB!) sorgt für heftige Übermodulation gerade bei S-Lauten. Hier muss, will man das Satellitensignal auch als UKW-Zuführung nutzen, Vorsorge durch entsprechendes Processing getrieben werden. Heißt: bei ca. 15-16 kHz abschneiden und dann noch einen Transientenlimiter einsetzen, der die Preemphasis berücksichtigt. Mehr eigentlich nicht. Also vor allem auch keine pumpende AGC, keine Multiband-Klang-Entstellung, keine zusätzlichen Verzerrungen, ... . In der analogen Zeit machte man sowas mit dem EMT 266, später dann mit dem Jünger mpx01 oder d07. Heute gibt es auch entsprechende Geräte von Jünger.

Der BR nutzte beispielsweise einst das Satellitensignal von BR Klassik zur Zuführung zu kleineren UKW-Standorten. Deshalb ist auch da das UKW-Processing drauf mit einer geringen Grundkompression und der "Hubkontrolle" mittels Transientenlimiter. Es ist klanglich absolut gutmütig, fällt nur im Direktvergleich mit der unbearbeiteten AC3-Spur auf und ist eine Wohltat, wenn man aus dieser Quelle in Kabelnetzen auf UKW umsetzt. Ebenso klanglich sehr gut und gleichzeitig für UKW-Umsetzung gutmütig ist hr2.

Der MDR nutzte das Satellitensignal für die vielen kleinen UKW-Standorte von MDR Aktuell, die oft als einzige MDR-Welle von dort ausgestrahlt werden und wo die "dicke Leitung" mit allen MDR-Wellen nicht anliegt. Wie das heute gelöst wird, entzieht sich meiner Kenntnis (die UKW-Hauptstandorte führt der MDR inzwischen mit linearem PCM zu!). Und möglicherweise gibt es Programme, bei denen der Havarie-Weg noch via Satellit läuft. Auch da ist das UKW-Signal auf Satellit also verständlich. Wenn das schlecht klingt, liegt es am Processing und nicht an den mit der UKW-Ertüchtigung verbundenen Bearbeitungen. Man kann trotz UKW-tauglicher Signalbearbeitung hervorragend klingen - siehe BR Klassik, siehe hr2, siehe auch noch Bayern 2 (schon deutlicher komprimiert) oder auch DLF Kultur (sehr heftig komprimiert auf der UKW-Zuführung, aber beim Anhören dennoch nicht klanglich frustrierend). Freilich wäre es für digital-Direkthörer noch besser, hätte man das unbearbeitete Signal auf Satellit drauf.

Die Begrenzung der Vodafone schränkt also häufig nicht von 20 kHz auf 13,5 kHz ein, sondern "nur" von 15-16 kHz auf 13,5 kHz. Hier am Beispiel von MDR Kultur:

MDR Kultur - Sprache - Astra TP93 320 kbps MP2.png
MDR Kultur - Sprache - KDG 192 kbps MP2.png

Das ist schon schlimm - aber letztlich nur für die junge Generation. Die hört noch bis da hoch. Ich bin jetzt Mitte 40 und will gar nicht mehr wissen, welchen weiteren Hörverlust ich inzwischen erlitten habe. Mein Hörverlust war auch auf beiden Ohren unterschiedlich - auf der einen Seite kam ich hoch höher als auf der anderen Seite. Mehr als 14 kHz dürften aber auch auf der besseren Seite nicht mehr drin sein bei mir.

Das ist auch hochgradig abhängig von der eigenen Selbst(fehl)einschätzung. Mein Nachbar, einst beim Rundfunk beschäftigt und nun über 70 Jahre alt, ist Technik-Nerd. Immer das neueste, immer das teuerste. Er hielt seine neue Soundbar vor einigen Jahren für "mensch, wie im Studio!" - also setzte ich ihm Kopfhörer auf und spielte ihm ein präpariertes Lied vor. Ob ihm was aufgefallen wäre? "Nein, auch wie im Studio." Dumm nur, dass ich vorher alle 30 Sekunden für 30 Sekunden einen 5-kHz-Tiefpass (5 kHz !!!) hatte drüberlaufen lassen. Der Mann hörte also abwechselnd Mittelwellen-Frequenzgang und Original - und vernahm keinen Unterschied. So fies ist schleichende Gewöhnung.

Beim Vergleichshören Vodafone gegen Satellit vor einigen Jahren fiel mir fast nichts auf hinsichtlich Frequenzgang, ein ca. 15 Jahre jüngerer Radiofreund (und Optimod/Omnia-Experte) hörte aber noch, dass bei der Vodafone "was fehlt".

Aber Frequenzgang - zumal gemessener und nicht gehörter / selbst wahrgenommener - ist nicht alles, was eine Übertragung ausmacht. Dass das Rauschen nicht stören soll, darüber wird man sich auch noch schnell einig (weniger schon darüber, dass Kabel-UKW in guter Kabelanlage schon mit Mittelklasse-Empfängern so wenig rauscht, dass im Wohnzimmer beim normalen Abhören mit Lautsprechern letztlich alle normalen und auch manche gehobenen Bedürfnisse vollständig erfüllt werden). Dass es keine nichtlinearen Verzerrungen geben soll und bitte eine hohe Stereo-Kanaltrennung, leuchtet hingegen wieder ein.

Bei psychoakustischer Datenreduktion kommt es aber nunmal leider zu Artefakten, also zu Abweichungen zum Originalsignal, die sich vielen herkömmlichen Messverfahren geschickt entziehen. Ein lausiges 128er MP3 mit einem Codec, dessen Tiefpass man manuell setzen kann, schafft auch 20 kHz beim Gleitsinus. Super - bester Frequenzgang. Wenn nichts kommt, ist es absolut still - hurra, bester Signal/Rausch-Abstand. Trotzdem klingt es schauderhaft - die Artefakte zischeln und klingeln und messen kann man das auf direktem Wege nicht.

Was die Vodafone da beim Recodieren der ARD-Radiostreams auf 192 kBit/s macht, schneidet zwar den Frequenzgang bei 13,5 kHz ab, es entstehen aber kaum weitere Artefakte. Zumindest vor einigen Jahren war ich überrascht, wie brauchbar das für 192 kBit/s noch klingt. Der verwendete Algorithmus scheint also auf Artefakte-Armut zulasten des Frequenzganges optimiert zu sein. Der einst bei der ARD mit 192 kBit/s für das Astra Digital Radio ADR laufende Barco RE660 war im linear-stereo-Modus aber auch trotz Frequenzgang bis 20 kHz zu sauberem Audio in der Lage.

Möglicherweise hat der Coder-Entwickler, dessen Produkte bei der Vodafone laufen, einen Kompromiss gesucht und gefunden. Es hätte schlimmer sein können - und meine Kritik an der generellen Praxis des Recodierens und Vorenthaltens eines Teiles der bezahlten Qualität bleibt bestehen. Die Radioprogramme gehören in diesem nun bald beinahe-Monopol-Netz in voller Qualität drauf, genau wie bei allen anderen Netzen (PYUR, Wilhelm.Tel, Netcologne, M-Net, unzählige regionale Stadtnetze, alle Klein-Netze).

Wie es andersherum sein kann, belegt eindrucksvoll die norwegische NRK. Nicht nur wurde UKW dort abgeschaltet und stattdessen DAB+ in meist beschämend niedrigen Bitraten aufgeschaltet (Aussage eines NRK-Technikers "for radios with handles on it"), man hat auch auf Satellit auf AAC mit niedrigen Bitraten umgestellt. Da bleiben ältere Receiver gerne gleich stumm oder aktuelle Receiver decodieren dieses HE-AAC fehlerhaft. Wenn man sich die Mühe macht, die Sat-Streams mal korrekt zu decodieren, findet man das pure Grauen.

NRK Klassisk beispielsweise liefert bis knapp 19 kHz Audio, dabei setzt 2 mal die Spektralbandreplikation an (bei 10 kHz und bei 17 kHz) und es klingt schauderhaft. Sprache ist völlig verzischelt, es raschelt im Hintergrund und es klingt wie Sprachsynthese. Das gleiche beim Kiddie-Pop-Programm NRK mp3. Die dort laufende Popmusik bekommt die für HE-AAC bekannte quietschige, kratzige Anmutung. Auf allem liegt eine unerträgliche Rauheit. Da helfen auch 18 kHz obere Grenzfrequenz nichts - es ist und bleibt Müll, höre Anhang.

Bitte also nicht aus der oberen Grenzfrequenz auf das gesamte klangliche Resultat schließen!

DAB+ schafft mit 144 kBit/s brutto LC-AAC (real sind das dann aufgrund Fehlerschutz im AAC-Stream und aufgrund der Slideshow gerne nur 120 kBit/s netto-Audio) eine Qualität, die irgendwo zwischen 192 und 224 kBit/s MPEG 1 Layer II liegt. Da sind die von der ARD auf Satellit angebotenen 320 kBit/s noch weitaus besser.

DAB+ mit 128 kBit/s brutto LC-AAC und ohne Slideshow kommt auf 113,3 kBit/s netto-Audiobitrate und liegt statistisch signifikant unter 192 kBit/s Layer II (EBU BPN 094 - Subjective Assessment and Objective measurements of DAB+, 2009).

EBU - BPN 094 - listening test DAB MP2 - AAC.png

DAB+, wie es häufig angeboten wird, mit HE-AAC (damit klanglich bereits ruiniert, egal mit welcher Bitrate) und mit Bruttobitraten von 96 kBit/s oder weniger, also mit Audio-Bitraten von weniger als 80 kBit/s, klingt nochmals deutlich schlechter. Was obige Grafik für "08_64 kbit/s (AAC + SBR)" zeigt, hatte im Test 56,6 kBit/s netto-Audio (weil keine Slideshow dabei war). Es entspricht damit heutigen 72 kBit/s brutto mit Slideshow recht gut - und bringt ca. 44% Audioqualität. Da sind wir gelandet.

So etwas als bessere Alternative zum DVB-C-Kabelempfang zu bezeichnen, ist ein Spiel mit dem Feuer. Auch bei der Vodafone ist DVB-C-Radio klanglich besser als der meiste Murx, den es terrestrisch auf DAB+ gibt.

Und DAB+ ins Kabel zu nehmen ist zumindest technisch hochgradiger Blödsinn. Das System ist auf störungsfreien Mobilempfang im empfangstechnisch anspruchsvollen Gelände entwickelt worden und erreicht deshalb selbst in niedrigstem Fehlerschutz-Level eine spektrale Effizienz von nur ca. 1/7 (!!!) der Effizienz von DVB-C bei 256 QAM. Wer so etwas anbietet, hat einfach Bandbreite im Netz übrig und will etwas Komfort bieten, indem für die zunehmend vorhandenen DAB+-Empfänger auch in neuen Heimgeräten ein größeres Programmangebot bereitgestellt wird. Das ist nett, bleibt aber klanglich hinter DVB-C zurück.

Und sorry, für knapp 40 EUR bekommt man den Cablestar 100, der trotz ausbrennendem Display und mieser Fernbedienung immer noch eine exzellente Audioqualität liefert. Der zweite am Markt befindliche Empfänger Vistron VT-855N, klingt auch ordentlich und hat im Vergleich zum TechniSat seine Qualitäten etwas anders priorisiert. Welches Gerät man präferiert, ist dabei völlig egal für das klangliche Resultat. Und man bekommt je nach Kabelnetz ca. 65 bis weit über 100 oder gar 150 Programme - in deutlich besserer Qualität als reales DAB+. Das gilt auch im Vergleich zur Vodafone. Man vergleiche mal den finanziellen Einsatz von 50 EUR für 100 Radioprogramme in guter bis (bei anderen Netzbetreibern als Vodafone) exzellenter Qualität mit dem Kauf eines 500-DM-UKW-Tuners und dann damit einst 24 bis 36 UKW-Kabelprogrammen. Also bitte... nur die Optik/Haptik bleibt dabei auf der Strecke, klanglich fahren die Plastedosen aber auch einen Studer A764 an die Wand.

Was man mit DAB im Kabel dennoch machen könnte, wenn man die Bandbreite übrig hat und es als zusätzliches Angebot zum DVB-C-Radio versteht und nicht als "stattdessen-Angebot": eigene Muxe bauen aus sauberen Quellen mit höherer Bitrate. Ein DAB+-Mux mit 12 Programmen zu je 128 kBit/s LC-AAC brutto EEP 4-B und 2 Programmen zu je 144 kBit/s LC-AAC brutto EEP 4-A ist 100% voll (864 CU). Lässt man die Slideshow weg (wer starrt im Wohnzimmer auf diese Briefmarken-Displays?), kommt man damit auf eine für ordentliche Audioqualität für "Normalgebrauch". Offenbar bietet aber auch die M-Net nicht eine solche Qualität. Sie verschweigen ja soweit mir ersichtlich den kompletten Dienst, betreiben ihn seit der Pressemeldung letztlich also als "confidential". Oder hat jemand Parameter dazu?

Noch genialer wäre ein zusätzliches DAB-Kabelangebot mit z.B. 8 Muxen zu je 8 bis 9 Layer-II-Programmen mit 192 bis 256 kBit/s. Damit käme man auf eine Audioqualität, die mindestens der Vodafone-DVB-C-Qualität entspräche, aber auf allen vorhandenen DAB-Altgeräten (und natürlich auch Neugeräten) nutzbar wäre. Das wäre fein für die einst teuren und hochwertigen DAB-Tuner von Sony, Pioneer, Denon, Technics, Harman. Das volle DVB-C-Radioangebot ersetzte auch das nicht, schon gar nicht in Netzen, die die Originaldaten einspeisen.

Und die Livestreams? Sind bei der ARD bis auf 2 Ausnahmen immer noch maximal 128 kBit/s MP3 und klanglich unter dem, was die Vodafone in DVB-C anbietet - und weit unter dem, was die anderen Netzbetreiber 1:1 von Satellit ziehen. Beim Vergleich zu DAB+ wird es komplizierter. So ein BR Klassik möchte ich bitte lieber via DAB+ (144 kBit/s LC-AAC brutto, netto ca. 120 kBit/s) als im 128er MP3-Stream hören. Ein Bayern 2 ist in ausgewählten Sendungen, die es als Podcast mit 224 kBit/s MP gibt, klanglich dort besser als auf DAB+ mit 96 kBit/s brutto HE-AAC.

Am Sat-Originalsignal und dessen 1:1-Kabeleinspeisung führt aber kein Weg vorbei. Zumal dort auch die Kulturwellen ihre Surround-Angebote in 448 kBit/s AC3 anbieten. Der ORF hat sein OE1 DD Anfang Januar von Satellit genommen und bietet es via HbbTV an. Man braucht also schon wieder mehr und vor allem geeignete Infrastruktur. Welcherart Codec und Bitrate zum Einsatz kommt, weiß ich bislang nicht. Der Versuch, das mit einem Samsung-TV im Freundeskreis hörbar zu machen, schlug schonmal fehl. Via Satellit und DVB-C wars halt einfach zu gut und zu einfach.
 

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Meijer

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Bei UKW/FM hat man seit Einführung des Stereo im Frequenzmultiplexverfahren immer schon eine Reduzierung des Frequenzgangs um 3 dB ab 13.5 kHz. Pilottoninterferenzen etc. sollten so vermieden werden.
Aus Satellitenfeedersignal wird am terrestrischen Sender-Antennenstandort wieder revers-muxed auf UKW/FM Stereo. Kann nur so gut sein, wie das, was dem ARD-Muxer in Mainz draufgesetzt wird. Und das ist teilweise schon grauenhaft genug.
 

Meijer

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Es gibt, und das ist sicher als bekannt vorauszusetzen, keine rein analoge Verbindung vom Studio zur Sendeantenne mehr. Auch nicht für UKW/FM-Sender. Früher gab es einmal extra aufgeschaltete Rundfunkleitungen mit 7 kHz Bandbreite. Dann gab es lange Zeit das auf ISDN basierende "Musik-Taxi". Gibt es alles nicht mehr. Laut Deutschlandfunk Abteilung Hochfrequenztechnik laufen deren Programme digital aufbereitet über den Satelliten des ZDF, und am Senderstandort steht eine Satelliten-Empfangs-Schüssel. Dort wird das digitale Signal wieder zurückverwandelt in das analoge UKW-Stereo-Multiplex-Pilotton-38kHz-Doppelseitenband-mit vermindertem-Träger-Verfahren. RDS auf Hilfsträger an oberen Rand vielleicht noch. Das merkte man daran, dass manchmal ein Kanal fehlte. Weil der "Rückverwandler" nicht richtig arbeitete. Was alles auf dem Übertragungsweg passiert, kann man sich ja selbst ausmalen. Jedenfalls ist UKW/FM nicht mehr rein analog vom Mikrofon bis zum Lautsprecher. Vielleicht bei den Privaten Kleinststationen noch, beim DLF jedenfalls nicht mehr. Der WDRIII hatte noch etwas mehr Höhen nach langer Diskussion. Die anderen WDR-Programme und andere (SWF wegen Ballempfangsverlusten) begrenzten ab 13,5 kHz Filtereinsatzfrequenz.
Ich hab 2 Stereocoder aus den 1960ern ja können bei Gelegenheit mal nen Sweep machen.
Nicht unbedingt nötig:
Siehe Schaltbild
 

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lg74

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Es gibt, und das ist sicher als bekannt vorauszusetzen, keine rein analoge Verbindung vom Studio zur Sendeantenne mehr. Auch nicht für UKW/FM-Sender. Früher gab es einmal extra aufgeschaltete Rundfunkleitungen mit 7 kHz Bandbreite.
Aber bitte nicht für UKW. Dafür gab es Leitungen, die für 15 kHz spezifiziert waren.

ann gab es lange Zeit das auf ISDN basierende "Musik-Taxi".
Auch 128 kBit/s (damals MPEG Layer II) taugen nicht als UKW-Stereo-Zuführung. Erstens klingt es scheiße, zweitens gibt es beim Layer-II-Codec mit solch niedrigen Bitraten massive Einzelsample-Veränderungen durch die Artefakte der Datenreduktion. Während der Energiegehalt des Gesamtsignals gleich bleibt (also auch die Lautheit), weil die Samples statistisch verfälscht sind und sowohl höhere als auch niedrigere Amplitudenwerte aufweisen können, gehen die Spitzenpegel etliche dB höher - vor allem, wenn man plattkomprimiertes Material sendet. Das führt am UKW-Sender zu massivem Überhub. Da kommen schon mal 3 bis 6 dB zusammen, was dazu führt, dass man an jedem Senderstandort wieder einen Schutzlimiter braucht. Hübsch aufwendig.

Laut Deutschlandfunk Abteilung Hochfrequenztechnik laufen deren Programme digital aufbereitet über den Satelliten des ZDF
Nein. Erstens hat das ZDF keinen Satelliten. Es mietet nur einen Transponder auf Astra 19,2° ost - und da sind tatsächlich die Programme des DRadios mit aufgeschaltet - in 256 kbps MPEG 1 Layer II. Das nutzt man aber nicht als Regel-Zuführungsweg für UKW. Dafür hatte das DRadio lange Zeit ein von der Media Broadcast aufgebautes SCPC-System (Single Channel per Carrier) mit 192 kBit/s MPEG 1 layer II je Programm und einzeln adressierbaren Spezialreceivern von International Datacasting an den Senderstandorten. Die niedrige Bitrate konnte man sehr wohl hören - Applaus klang matschig, Sprecher lispelten teilweise. In Berlin wurde auf der damals noch aus Britz über die eigene Sendeanlage abgestrahlten UKW-Frequenz von DRadio Kultur (ex RIAS 1) wechselweise diese Sat-Anbindung oder eine direkte Leitung aus dem Funkhaus genutzt - der Unterschied war deutlich wahrnehmbar, die leitung klang um Welten besser.

Das System ist inzwischen deaktiviert, es gab auch schlicht keine Ersatzteile mehr. Seit einigen Jahren läuft die UKW-Zuführung für DLF und DLF Kultur via Astra 23,5° Ost auf einem Schmalbandtransponder mit je 384 kBit/s Layer II und spezieller UKW-Audioaufbereitung. Der Unterschied ist vor allem bei DLF Kultur heftig. Da sind die 256 kBit/s auf Astra 19,2° Ost besser als die 384 kBit/s auf 23,5° Ost, weil weitaus dynamischer.

Hier


kannst Du bei 2:39 am untersten Receiver den Aufkleber "Betrieb DLF Astra 23.5" lesen. Könnte dank Betreiberwechsel des DRadio-Sendernetzes inzwischen auch schon wieder ganz anders aussehen.

Einst machte man aber wenigstens das Backup über 19,2° Ost. Ob das heute noch so läuft oder ob die Uplink Networks dafür IP-Verbindungen schaltet, entzieht sich meiner Kenntnis. Es hat da aber im vergangenen Jahr teils grauslig klingende Zuführungen gegeben an einzelnen Standorten. Wirkte auf mich wie 64 kbps LD-AAC. Nur Geraschel, Gekratze und Gerassel.

Das merkte man daran, dass manchmal ein Kanal fehlte. Weil der "Rückverwandler" nicht richtig arbeitete.
Wo soll das denn passiert sein? Ich erinnere mich, dass der Mono-Webstream von DRadio Kultur (könnte glattweg noch DRadio Berlin gehießen haben damals) nur aus einem Kanal gewonnen wurde, was beim Hörspiel "O-Ton Ü-Tek" heftig auffiel, da es sich hier um eine Zweikanalproduktion handelt und im Stream die Hälfte des Hörspiels fehlte (also lange Phasen von Stille auftraten).

Jedenfalls ist UKW/FM nicht mehr rein analog vom Mikrofon bis zum Lautsprecher. Vielleicht bei den Privaten Kleinststationen noch, beim DLF jedenfalls nicht mehr.
Wohl eher nirgendwo mehr. Die heute üblichen Rundfunkmischpulte arbeiten schon mit digitaler Audiotechnik. Nach dem Mikrofon-Vorverstärker (häufig auch im Pult integriert) kommt der erste A/D-Wandler. Und zu UKW-Standorten geht es heute üblicherweise via IP mit APTx oder Layer II.
 
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Meijer

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Anhebung der Höhen bei UKW/FM nach Armstrong Lizenz

Europa: τ1 = 50 µs ->20
Nordamerika: τ1 = 75 µs ->13,33
 
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lg74

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Hinztriller ging es um den Coder (nicht um den Decoder), um zu sehen, welches Spektrum überhaupt Chancen hatte, auf die Antenne zu gehen, bzw. ob Deine 13,5-kHz-Theorie tragfähig ist.
Und auch Decoder, also UKW-Tuner, müssen nicht zwangsläufig bei 13,5 kHz in die Knie gehen. Hier Messchriebe aus einer STEREO vom September 1993 - einfache UKW-Receiver. Der Pioneer (rechts) wurde wegen schlechter Pilottondämpfung und damit auch beeinträchtiger Klangqualität bemängelt. Sieht man auch im Frequenzgang - da hat man am Filter gespart.

frequenzgang ukw-receiver.jpg

Der andere (ein Onko) ist hingegen mustergültig glatt und geht bei oberhalb 15 kHz runter.
 
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Meijer

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Die Preemphasis also im NF-Kanal bereits, nicht beim Modulator. Dadurch fällt die Anpassung leichter. Hier konnte auch am Frequenzgang "manipuliert" werden, ohne auf die bei einem Mono-Empfänger festgenagelte Deemphasis Einfluss zu nehmen. Suche die entsprechenden Beiträge noch heraus. Kann etwas dauern.
 

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Tonband

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.. schon eine Reduzierung des Frequenzgangs um 3 dB ab 13.5 kHz.
Herr @Meijer, von welchem Sender reden sie hier? :rolleyes: Ein guter FM-Empfänger macht das auch nicht.

Die beim öffentlich-rechtlichen Rundfunk eingesetzten analogen R&S-Stereocoder (z.B. GC 003) zeigten bei 15 kHz einen Abfall im Zehntel-dB-Bereich. Das Tonsignal brachte über den Coder praktisch 17 kHz zum Sender. War auch nicht schwierig zu realisieren, da der Übergangsbereich zwischen den spezifizierten 15 kHz und dem 19 kHz-Pilotton satte 4 kHz beträgt. Geringe Einschränkungen in der Bandbreite oberhalb 15 kHz brachten die tw. eingesetzten Postleitungen. Intermodulation zwischen Audio und Pilotton war mit guten Receivern kein Problem.

In der digitalen Zuführung mit 48 kHz Oversampling gibt es bis 20 kHz gar keine Einschränkungen. Die Einschränkung durch die 50 kHz-Preemphasis am Sender tritt nur bei zu hoher Aussteuerung auf, wie das heute leider üblich ist. Hauptsache laut.

Übrigens: Das "Muxen" hat gar keinen Einfluss auf die Tonqualität, allenfalls die A/D-D/A-Wandler, und die sind mit großem Abstand besser als der Einfluss der verwendeten Soundprozessoren.

So, what are you talking about?
 

lg74

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AFAIR waren es APT-X Codecs.
Danke für den Hinweis! So genau wusste ich es mit Layer II auch nicht. Ich hatte immer nur 192 kBit/s in Erinnerung. Wäre schon interessant. Ich frage auch nochmal bei einem DRadio-"Übertragungsveteran" nach. Doch auch da ist es erfahrungsgemäß so, dass einige Jahre nach der Pensionierung das Wissen um solche Details verblasst.
 

Meijer

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Hier noch ein peripher zum Thema passenden Ausschnitt Südwestfunk 2, Sender Remagen. "Club der Stereofreunde - Test und Information. Es spricht zu Ihnen Diplomingenieuer Karlheinz Bär."
 

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Neper

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So, what are you talking about?

Können wir uns nicht einfach darauf einigen, dass hier jemand ständig irgendwelchen Unsinn behauptet, obwohl er ganz offensichtlich keine Ahnung hat, fröhlich Coder und Decoder durcheinander wirft und das mit der Preemphasis auch nicht begriffen hat?
 
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Tonband

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@Neper, apropos Preemphase: Ich habe oben eine "50 kHz-Preemphasis" angeführt. Das ist natürlich auch Unsinn, peinlich :rolleyes:.
(es sollte "50 µs-Preemphasis" heissen. )

Es sieht so aus, als ob @Meijer seine Frequenzgangmessung über eine adaptive Preemphasis mit zu hohem Pegel durchgeführt hat. Dann werden natürlich die Höhen entsprechend niedergebügelt.
 

Meijer

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Muss noch einmal etwas weiter ausholen:
Unten noch einmal den maßgeblichen Auszug aus dem oben bereits einkopierten "Pflichtenheftwerk". Die Diskussion damals bezog sich auf hauptsächlich auf Stereo-Mono-Kompatibilität. Sprich: Ist bei Mono beim Empfang bei zeitlich begrenztem Einschalten des Stereo-Encoders, der ja laut Programmzeitschrift sogar extra mit einem Symbol gekennzeichnet worden war, mit Verschlechterungen zu rechnen oder nicht.
Im Prinzip nein, aber...
Ein Mono-Empfänger dämpft die Höhen hinter dem Ratiodetektor. So dass ein Stereodekoder nicht funktioniert. Es werden an Demodulator wie ZF-Verstärker bei Stereotauglichkeit andere Anforderungen gestellt. Ferner ist mit Interferenzen zwischen HF-Vormagnetisierung/Löschfrequenz und Hilfsträgersignalen bei Tonbandaufnahmen zu rechnen. Aus diesem Grund wurden Frequenzgänge notgedrungen beschnitten. Erinnere mich an die Proteste bei Tonbandgeräteherstellern. Da warben die Firmen immer mit einem möglichst weiten Frequenzbereich (bis 100 kHz) bei möglichst niedriger Bandgeschwindigkeit.
100 kHz bei 38 cm/s (Revox). Und dann pfeift es und hört sich an wie elektronische Musik von Stockhausen. Habe selber MPX-Filter zur Abhilfe gebaut. Und deren Filtereinsatzfrequenz ist eben 13,5 kHz. Wer das nicht wahrhaben will, hat die Entwicklung von UKW/FM-Sterophonie nicht richtig miterlebt. Dass die Geräteindustrie dann viel in die Entwicklung besserer Geräte investieren musste, steht ausser Frage. Gute Geräte waren unter der 2000-DM-Grenze praktisch nicht am Markt, weil die Strategie dahin ging, gerade das höherpreisige Segment zu forcieren. Die wenigsten preiswerten Empfänger lieferten mehr als einen UKW/FM-Sender, der Stereo sendete, ohne Richtantenne ohne das laute und lästige Rauschen. Das vergisst man heute. Und das dynamische Muting beschneidet die Höhen auch.
Und WDRIII hat eine abweichende Höhenwiedergabe, gerade weil die klassische Musik danach verlangte.

4 Normbedingung für das Stereo-Multiplex-Signal.
4.1:
Die Vorverzerrung soll im Hauptkanal und Hilfsträgerkanal sowohl hinsichtlich Phase wie Amplitude für alle Frequenzen sehr weit gleich sein, damit bei der Rückbildung im Empfänger das Übersprechen vom linken zum rechten Kanal und umgekehrt klein bleibt. Da diese Forderung für die beiden Kanäle sehr schwer zu erfüllen ist, wird in der Norm darauf hingewiesen, dass man zweckmäßigerweise das L- und das R-Signal vorverzerrt. d.h. also diese Maßnahme vor die Summen- und Differenzbildung legt. In diesem Fall läßt sich die Übersprech-Forderung wesentlich verbessern.
 
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Meijer

Benutzer
In der Schallplatte des Deutsche High Fidelity Instituts ist davon die Rede, dass der Frequenzumfang
des menschlichen Gehörs von ca. zwanzig Hertz bis zwanzigtausend Hertz ginge. Und, dass beim Radio nur die modernen UKW-Sender in der Lage wären, den vollen Frequenzumfang zu übertragen.
Dass solches mit dem Pilottonverfahren möglich sei, inbesondere, was die obere Grenzfrequenz anbetrifft, darf stark bezweifelt werden. Man sieht, auch damals wurde schon ein wenig gemogelt. Und sind die Rundfunkanstalten heute mit Hörerinformationen in punkto Technik ehrlicher als damals? Testsendungen wie "Club der Stereofreunde" gibt es schon lange nicht mehr. Und, spätestens seit dem DSR-Desaster dürfte den Kritikern der Digitalisierung kräftig Wasser auf die Mühlen gekippt worden sein. Gebranntes Kind scheut den Ofen. Mithin, allein die Post-Kunden bekamen ihr Geld zurück für den ca. 1000 DM teuren DSR-Receiver, alle anderen konnten es à fonds perdu abschreiben und dürfen zum Dank dafür für die Sondermüllentsorgung noch kilometerweit fahren. Der Vertrauensverlust, den die "Digitalfuzzis" selbst verschuldet hatten, ist nur sehr schwer wieder rückgängig zu machen. Zumindest eine Rest-Skepsis bleibt wohl.
 

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Südfunk 3

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Hier noch ein peripher zum Thema passenden Ausschnitt Südwestfunk 2
Und ...?

Unten noch einmal den maßgeblichen Auszug aus dem oben bereits einkopierten "Pflichtenheftwerk".

[...]

Aus diesem Grund wurden Frequenzgänge notgedrungen beschnitten.

Ich verstehe nicht, worauf Du mit all dem zitierten Material hinweisen willst. Ja, der Frequenzgang wird beschnitten, das wissen alle, die hier mitschreiben, aber nicht schon
um 3 dB ab 13.5 kHz

Keine der von Dir angeführten Quellen (die übrigens historisch hochinteressant sind – insbesondere auf die Stereofreunde-Sendung bin ich neidisch!) liefert Belege dafür.
 
Zuletzt bearbeitet:

lg74

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Ich frage auch nochmal bei einem DRadio-"Übertragungsveteran" nach.
Und der "Übertragungsveteran" hat geantwortet:

"Na, sie können mir ja Fragen stellen? ; - ) )
Aber ich weiß es noch zufällig und immer noch: ? MPEG 1 Layer II. Allerdings haben sich die Kenntnisse darüber sehr verringert, da ich absolut mich damit nicht mehr beschäftige."

Was machen Senioren heute? Mit PHP rumfummeln und den Enkeln bei Mathematik helfen. Da ich in den vergangenen Tagen dem Sohn einer Freundin bei Physik geholfen habe und gaaanz tief hinten im biologischen Speicher graben musste, steigt mein Respekt gerade ins Unermessliche, sind meine Schulzeiten doch noch weitaus weniger weit zurück.
 

Neper

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Die verlinkten Quellen sind in der Tat ganz interessant, in vielen Punkten aber leider genauso fehlerhaft wie die Folgerungen, die Kollege Meijer daraus zieht.

Wer bitte hat seine Tonbandgeräte mit einem Übertragungsbereich bis 100 kHz beworben? Revox ganz sicher nicht.
 
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