HD, 2xHD und trotzdem kein HD. High Res Audio: Dichtung und Wahrheit (Teil 1)

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4 Januar 2016
In Blog
3.034 AUFRUFE

High-Res-Audio oder High-Definition-Audio wäre eigentlich eine klare, unmissverständliche Sache. Ein Ensemble oder Band spielt im Aufnahmeraum. Das Klangeschehen wird von den Mikrofonen erfasst und in einem HD-Format mit 96kHz Sampling Frequenz (speicherbarer Frequenzumfang) und 24Bit Wortlänge (speicherbarer Dynamikumfang) gespeichert. Alle im Prozess eingesetzten Geräte und Programme erfüllen die technischen Werte für High Res Audio. Die Nachbearbeitung (Mastering) erfolgt ebenfalls im 24/96 Format. Das Endprodukt wird als 96/24 HD-Download oder durch Umrechnung ins 16Bit/44.1kHz Format als CD angeboten. Der Download ist High Res Audio, die CD ist definitionsgemäss Standard Audio. Punkt.

Doch so einfach, wie oben dargestellt, ist das Thema nicht. Betrachten wir die Realität anhand von einigen ausgesuchten Alben. Die Titel eines im Online-Musikshop angebotenen Albums können in MP3 Qualität vorgehört werden (meistens 256kbs oder 320kbs). Neben den Albuminformationen werden auch die verfügbaren Downloadformate und Preise gelistet. Ob die Aufnahme wirklich gut klingt und ob das Album HD-Audio Kriterien erfüllt, hören wir frühestens bei der Wiedergabe über eine High-End-Anlage. Und auch dann können wir nicht sicher sein, ob die High-Res Standards erfüllt sind. Das Ganze wäre weniger kritisch, wenn nicht für die HD-Versionen eines Albums teilweise markante Aufpreise verlangt würden. Je höher die Sampligrate desto höher der Preis. Diese Mehrkosten sind nicht immer gerechtfertigt. Mythen und Produkt Lobpreisungen, die teilweise aus technischer Sicht blanker Unsinn sind, helfen auch zweifelhafte Aufnahmen zu höheren Preisen zu verkaufen. Dies zum Schaden wirklicher High Res Aufnahmen, denn unseriöse Anbieter bringen die Branche in Verruf, verunsichern die Endkunden.

Wie erkennt man, ob die HD-Version den Mehrpreis wert ist?

Anhand welcher Kriterien kann vor dem Kauf die richtige Auswahl getroffen werden? Lassen Sie mich die Fragen mit Hilfe einiger Beispiele beantworten. HD-Alben lassen sich in folgende Kategorien einteilen:

A) Echte, native HD Aufnahmen
B) HD-Minus

Subkategorien:

C) HD-Transfer
D) HD-Remaster
E) HD-Bluff

Die Kategorien A und D sind relativ einfach zu erkennen, dazu mehr im nächsten Blog. Beginnen wir mit den nicht so offensichtlichen Fällen.

Als Beispiel für HD-Minus nehmen wir Berloz‘ Symphonie fantastique des Labels 2xHD. Donnerwetter, da muss was dahinter sein, wenn man den Anspruch erhebt doppelt so gut zu sein, wie die anderen HD-Anbieter und das auch auf der Website prominent für sich in Anspruch nimmt. Hier die 2xHD Werbebotschaft:

“2xHD THE MOST MUSICAL HIGH RESOLUTION STANDARD AVAILABLE. This superior download platform is able to deliver high resolution music, through Cloud-based distribution. HD downloads, using Direct Stream Digital (DSD and DSD 2) or Digital eXtreme Definition (DXD) deliver a total natural sound. It is the new method for selling quality music reproduction on-line.

With this ‘back-to-the-future’ technology, music can now be downloaded without using compression. The resulting higher fidelity (40% better than CD), not only retains the warmth and depth of the original recording, it carries a new transparency to the higher register so that each instrument can be heard with brilliant clarity even at a lower listening level. One can hear studio quality reproduction in one’s own living room.” Quelle: http://www.2xhd.com/technology.html

Da wird eine Zurück in die Zukunft Technologie angepriesen, welche eine um 40% bessere Klangqualität als die CD liefert. Weiter wird versprochen, dass die Wärme und Tiefe, der Original Aufnahme erhalten bleiben, eine neue Transparenz in den oberen Registern geboten werde und man die Studio Qualität im eigenen Wohnzimmer hören kann. Was steckt hinter dem 2xHD Prozess, der am Ende nur zu HD-Minus führt? Auf der 2xHD Website werden die Produktionsschritte nicht im Detail erläutert, dafür aber im Booklet der 2xHD Alben. Das Label legt die Produktionsmethode offen und ist auch offensichtlich überzeugt, so bessere Resultate zu erzielen = näher am Originalklang zu sein.

2xhd-process

Bild 1: “The process begins with a transfer to analog from the original 24bits/96kHz, or 88.2 kHz resolution master, using cutting edge D/A converters. The analog signal is then sent through a hi-end tube pre-amplifier and (if needed) will be EQ’d before being recorded directly in DXD using the dCS905 A/D and the dCS Vivaldi Clock. All connections used in the process are made of OCC silver cable. DSD and 192kHz/24Bit versions are separately generated, directly from the analog signal.” Quelle: Booklet 2xHD, Berlioz, Symphonie fantastique. Grösser: auf Bild klicken.

Da wird also eine digitale Aufnahme in die analoge Domäne konvertiert, bearbeitet und wieder digitalisiert in unterschiedlichsten HD-Formaten angeboten. Analysieren und vergleichen wir die Original Aufnahme und die 2xHD Version miteinander:

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Bild2: Frequenzsektrum der Original Naxos 24/96 Aufnahme. Berlioz: Symphonie fantastique, Op. 14: IV. Marche au Supplice: Allegretto non troppo. Die Ultraschallanteile reichen bis knapp über 40kHz. Das klare Spektrum ohne Rauschanteile ist typisch für eine 24/96 PCM Einspielung. Die hohen Energieanteile im tieffrequenten Bereich sind orange und rot. Zu höheren Frequenzen hin nimmt die Schallenergie kontinuierlich ab. Je schwächer die violetten Anteile sind, desto geringer ist die Energie. Im Ultraschallbereich oberhalb von 20kHz liegt diese meist unter 1% der Energie des Grundtones. Das Bild zeigt die spektrale Energieverteilung des ganzen Satzes – Zeitachse von links nach rechts. Grösser: auf Bild klicken.

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Bild3: Das Frequenzspektrum der 2xHD Bearbeitung bleibt knapp unter 40kHz. Grösser: auf Bild klicken.

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Bild 4: Frequenzanalyse (FFT). Grün = Naxos 24/96 Original, Rot = 2xHD Version. Die Nachbearbeitung zeigt deutliche Abweichungen zum Original. Das Spektrum ist im oberen Frequenzbereich um bis zu 6dB angehoben. Grösser: auf Bild klicken.

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Bild 5: Hüllkurve. Grün = Naxos 24/96 Original, Rot = 2xHD Version. Der Signalpegel der 2xHD Nachbearbeitung ist 0.63 dB höher, d.h. die 2xHD Aufnahme ist leicht lauter. Da identische Pegel für einen korrekten Vergleich unabdingbar sind, wurde dieser bei der Naxos 24/96 Pegel entsprechend angehoben. Die rote 2xHD Kurve weicht immer wieder vom Original ab, vor allem in Bezug auf Pegel und Phasenlage. Grösser: auf Bild klicken.

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Bild 6: Phasenlage – Polardiagramm rechte Bildhälfte. Weiss = Naxos 24/96 Original, Rot = 2xHD Version. Die Phasenlage der beiden linken Kanäle wurde exakt zum gleichen Zeitpunkt gemessen (1:45:321 – siehe Hüllkurve im linken Bildteil, Grün = Naxos 24/96, Rot = 2xHD). Phasenverschiebungen sind Fehler im Zeitbereich. Die 2xHD hat erhebliche Phasenfehler. Grösser: auf Bild klicken.  

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Bilder 6 und 7: Audioanalyse, 2xHD oben. Messung von Pegel und Dynamikbereich. Die 2xHD Nachbearbeitung weist einen um 0.63 DB höheren Pegel auf und einen leicht geringeren Dynamikbereich (DR15). Grösser: auf Bild klicken.

Die Messungen zeigen deutlich: die Nachbearbeitung weicht sichtbar von der Originalaufnahme ab. Somit wurden dem Original Signalanteile hinzugefügt oder Signalanteile entfernt und auf der Zeitachse treten Phasenverschiebungen auf. Wie macht sich das Ganze nun gehörmässig bemerkbar?

Wie werden diese Fehler wahrgenommen: der Höreindruck

Damit die Adobe Audition Analyse die Hörbeurteilung nicht beeinflusst (self biasing), habe ich beide Versionen als erstes intensiv gehört. Nur die Pegelmessung (Bilder 6 und 7) wurde vorab gemacht und die Abhörlautstärke beim Titelwechsel jeweils um 0.5dB am Vorverstärker (CP-800) korrigiert. Die 2xHD Aufnahme hat weniger Prägnanz gegenüber dem 24/96 Original. Die Blechbläser verlieren spürbar an Strahlkraft und Brillanz, die Fagottstimme an Knurrigkeit. Das Klangbild wirkt insgesamt weicher, die Abbildung der Instrumente ist weniger präzise, die Positionierung diffuser. Auch die Raumabbildung leidet. Der Raum zwischen den Instrumenten wirkt reduziert, was als Folge der breiteren Abbildung der Instrumente angesehen werden kann. Das Fell der Pauke am Satzbeginn scheint im ersten Eindruck schöner nachzuschwingen. Beim mehrmaligen Vergleich mit dem Original, entpuppt sich diese Wahrnehmung aber eher als Schmiereffekt.

Schlussfolgerung aus Messungen und Höreindruck: 2xHD hält nicht was das Label anpreist. Besonders die Aussage von mehr Raum und Präzision kann nicht bestätigt werden. Im Gegenteil. Die 2xHD Version ist nicht besser, sie ist schlechter als das Original, wenn auch minim. Daher das Verdikt: HD Minus. Das Resultat kann nicht wirklich überraschen. All diese Konvertierungen und das Durchschlaufen des Signals durch analoge, teilweise mit Röhren bestückten Geräten kann keine Verbesserung des Originals bringen. Vielmehr werden dem Signal Verfärbungen beigemischt. Wenn die 2xHD Macher das Resultat als besser empfinden, dann suchen sie primär den Klang der analogen Wiedergabetechnik und nicht den Originalklang der im Aufnahmeraum vorherrschte.

Weniger Qualität zum höheren Preis

Die Preise für die verschiedenen HD Downloads.

  Quelle Preis
Naxos Original PrestoClassical.co.uk 12.50 CHF
Naxos Original Classiconlinehd.com 11.99 USD
2xHD Qobuz.com 23.99 CHF
2xHD Hdtracks.de 29.00 € (384/24)
2xHD Hdtracks.de 20.00 € (192/24)

Teilweise happige Aufpreise. Und wieder finden wir in der Anpreisung die nichts sagende Worthülse musikalisch, bei 2xHD sogar in der Steigerung als am „meisten musikalisch“. Unter musikalisch kann sich jeder Vorstellen was er will, ein völlig subjektiver, unpräziser Begriff, mit einem für Andere nicht reproduzierbaren Inhalt. Ebenso das Aufblasen der Dateien auf 192kHz und 384kHz ist mehr als fragwürdig – um es höflich zu formulieren. Wir haben gesehen, dass oberhalb von 40kHz keine Signalanteile mehr vorhanden sind. Mit 96kHz Samplingfrequenz lassen sich Frequenzen bis 48kHz aufzeichnen. 192kHz und 384kHz Dateien übertragen keine Mehrinformationen, nur mehr Nullen. Wer bei 192kHz und höher das Filter Thema als Argument für eine noch höhere Samplingfrequenz anbringt aber gleichzeitig Röhrentechnik in den Signalweg einbringt, ignoriert vollständig die Grössenordnung der induzierten Fehler, die bei der Röhre um das Hundertfache grösser sind.

Fazit: Die original Naxos 24/96 Aufnahme ist näher am Original als die teurere 2xHD Variante. Auch wer Röhrensound und Vintage Audio liebt und bevorzugt, kann sich die CHF 12.50 Variante runterladen. Der Röhrenverstärker in der Kette sorgt dann für das gewünschte Klangbild.

Allgemein: Zur HD Minus Kategorie zählen HD Aufnahmen, die während des Mastering Prozesses analoge Komponenten einbinden. Dies kann beispielsweise über den 2xHD Prozess, die CLASP Technik (siehe Blog „Tracker: digitale Analog-Aufnahme“) oder über digitale Zusatzprogramme für digitale Audio Workstations (siehe Blog „Wie man bessere Klangqualität einem mythischen Sound opfert“) realisiert werden. Die analogen Komponenten fügen dem Signal die typischen Artefakte (Fehler) der analogen Audiotechnik zu. Grundsätzlich wird die Signalqualität damit negativ beeinflusst. Dies geschieht aber in der Absicht einen bestimmten Klangcharakter zu kreieren, an den man sich aus den rein analogen Tagen gewöhnt hat. Diese Vorgehensweise ist vor allem im Pop Genre sehr beliebt. Wird bei Klassik- und Jazz-Produktionen aber eher selten angewendet. HD Minus Aufnahmen können hervorragend klingen, sie nutzen allerdings nicht das volle HD Klangpotential aus.

Hinweis: das Label 2xHD verwendet auch analoge Masterbänder als Quellmaterial.

Im nächsten Blog geht es weiter mit HD Transfer und HD Remaster.