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Der MiniDisc-Recorder

Ein Verfahren zur digitalen Speicherung und Wiedergabe setzt sich durch Überblick über die MiniDisc-Technologie und ihre Verwendung im VTF
Vortrag von Theo Bleitgen
gehalten auf der Jahrestagung 1998 des VTF in Fulda

Die digitale Speicherung und Wiedergabe von Schallereignissen hat in den letzten Jahren immer größere Bedeutung erlangt, und so kam es, daß frühere Aufzeichnungsmethoden immer mehr in den Hintergrund gerieten. So hatte zum Beispiel das Tonband die Schallplatte verdrängt, der Recorder verdrängte im Heimbereich die große Tonbandmaschine, die wiederbeschreibbare CD verdrängte teilweise den DAT-Recorder, und nun ist die MiniDisc im Begriff, vorerst im Bereich der Privatkonsumer, sogar allen genannten Aufzeichnungsmethoden das Vorrecht abzunehmen.

Bei der MiniDisc handelt es sich um ein magneto-optisches Speichermedium, das heißt: Es wird in Kombination ein Laser und ein Tonkopf zur Magnetisierung eingesetzt. Die MiniDisc kann gewissermaßen als die Kombination einer CD und einer Computer-Diskette betrachtet werden. Die eigentliche Platte - nur 64 mm im Durchmesser - befindet sich in einem kleinen Plastikgehäuse und ist darin vor Beschädigungen geschützt. Ähnlich wie bei einer Computerdiskette befindet sich am Gehäuserand ein kleiner Schieber, welcher die aufgezeichneten Daten vor einem versehentlichen Überschreiben sichert. Die maximale Spielzeit beträgt 74 Minuten bei Stereo und 148 Minuten bei Monoaufnahme. Eine derart lange Spielzeit auf einem Medium von nur 64 mm Durchmesser unterzubringen, ist nur durch den Einsatz einer Datenreduktion zu erzielen. Dieses mit der Bezeichnung ATRAC benannte Verfahren macht sich die bekannten Eigenschaften des Gehörs zunutze, redundante, also überflüssige Informationen in dem Schallereignis zu lokalisieren, und zu entfernen. Über eine recht komplizierte Spektralanalyse, die während der Aufnahme im Gerät selbst erfolgt, wird die Beschaffenheit des Tonmaterials untersucht und alle Informationen, die (nach Meinung der Entwickler) für das Hörerlebnis nicht wichtig sind, werden so erkannt und aus dem Signal entfernt. Durch diese Datenreduktion bleibt nur etwa 1/5 der Datenmenge übrig, die bei einer vergleichbaren Aufnahme auf einer CD oder einem DAT-Recorder aufgezeichnet würden.

Die Aufnahme erfolgt wie beim normalen Recorder zunächst analog und wird dann mit 16 Bit  und 44,1 kHz  digitalisiert. Aber  erst nach der Digitalisierung wird im Gerät diese Datenreduktion vorgenommen, und zwei Effekte finden hierbei besondere Beachtung. Einmal ist dies der Verdeckungseffekt und weiter die frequenzabhängige Hörschwelle unseres Gehörs. Wenn zum Beispiel ein lauter und ein leiser Ton gleichzeitig erklingen, und frequenzmäßig nahe beieinander liegen, erkennt das menschliche Gehör den leiseren Ton, je nach seiner Stärke nur noch schwer, oder gar nicht mehr. Beim Einsatz von ATRAC wird im MiniDisc-Recorder die leisere Information aus dem Signal entfernt. Maßgebend ist dabei die eben genannte Hörschwelle. Unterhalb einer gewissen Lautstärke nimmt das Gehör bestimmte Töne nämlich nicht mehr wahr. Diese Hörschwelle liegt am niedrigsten bei etwa 4 kHz. In diesem Bereich ist unser Gehör also am empfindlichsten.
Die mit der MiniDisc aufzeichenbare Frequenzbandbreite liegt zwischen 20 Hz und 20 kHz und die Wiedergabequalität steht infolge der reduzierten Daten der einer CD nur unmerklich nach. Eine Verwendung der MiniDisc aus Gründen der Datenreduktion für unsere Einspielungen abzulehnen würde bedeuten, daß wir päpstlicher wären als der Papst. Betrachten wir nämlich unsere Aufnahme- und Wiedergabegerätschaften, so nutzen wir im Höchstfalle einen Bereich von 100 Hz bis 10 kHz aus, welcher in den meisten Fällen, durch die Verwendung von Mittelwellen- und Kurzwelleneinspielungen, noch weiter nach unten begrenzt werden könnte. Und selbst eine Bandbegrenzung auf die beim Telefon übliche Bandbreite von 300 Hz bis 3,5 kHz würde die Sprachverständlichkeit von paranormalen Informationen nicht wesentlich beeinträchtigen. Anders verhält sich diesbezüglich die Spracherkennung, wenn es darum geht, die aufgenommene Stimme einer bestimmten Person zuzuordnen. Hier ist die Beschneidung des Frequenzbandes auf  das Niveau einer Telefonqualität nicht empfehlenswert.

Unsere Kollegin Johanna Wagner aus Berlin, welche als mutige Vorreiterin in Sachen MiniDisc gilt, konnte bei ihren Einspielversuchen eine Qualitätssteigerung im Gegensatz zur analogen Aufnahme feststellen. Sie hatte ebenso den Eindruck, daß sie mehr Stimmen erhält, und daß dieselben eben anders klingen. Anzunehmen ist dabei, daß dieser gehörmäßig andere Eindruck zum einen in der Rauschfreiheit der MiniDisc zu suchen ist, und  zum anderen in einer besseren Aussteuerung. Denn anders als bei einer analogen Aufnahme auf dem Bandrecorder ist man nämlich gezwungen, bei einer digitalen Aufnahme peinlichst genau auf den Aussteuerungs-Pegel zu achten, also in keinem Fall zu übersteuern. Digitale Verzerrungen klingen nämlich fürchterlich und eine Aufnahme ist normalerweise damit verdorben. Dabei wäre anzumerken, daß die  meisten der bei uns eingeschickten Bänder einen hohen Übersteuerungsanteil enthalten. Intermodulationsprodukte sind aber weder bei einer analogen, noch bei einer digitalen Aufnahme nachträglich  zu entfernen.

Alles in allem stellt sich die MiniDisc als ein äußerst interessantes Aufnahmemedium dar, und sie wird  ihren Platz auch bei der Tonbandstimmenforschung einnehmen können. Trotzdem wird eine Untersuchung notwendig sein, um herauszufinden, wie sich die bei der MiniDisc verwendete Datenreduktion auf die Bildung von paranormalen Stimmen auswirkt. Messtechnische Vergleiche und Ergebnisse werden dabei weniger relevant sein, als die Be-urteilung durch das Gehör, da die verwendeten Aufnahme- und Wiedergabeverfahren bei Tonband und MiniDisc zu unterschiedlich sind. Bei der optischen Darstellung von Stimmenbeispielen auf dem Bildschirm wird sich die Computeranalyse aber in jedem Falle wieder als hilfreich erweisen.

Frau Wagner hat uns mit ihren Vorträgen sowie den Beiträgen in der VTF-Post schon umfassend über die Verwendung des MiniDisc-Recorders und seiner hervorragenden Schnitt- und Repetiermöglichkeiten unterrichtet, so daß ich mir weitere Ausführungen darüber ersparen kann. Ich möchte Ihnen aber wenigstens in gekürzter Form die Arbeitsweise einer MiniDisc erklären.

Die Aufnahme digitaler Daten wird mit Hilfe eines magneto-optischen bzw. magneto-thermischen Verfahrens unter Verwendung einer Kombination von Magnetkopf und Laserstrahl verwirklicht. Die Wiedergabe erfolgt, wie bei einer CD, mit einem Laser. Mit Hilfe einer Magnetfeld-Modulationstechnik werden eventuell vorhandene Daten auf der Diskette direkt überschrieben, ohne daß sie vorher gelöscht werden müssen. Dazu wird das Magnetfeld auf der einen Seite der Disk mit einem speziellen Aufnahmekopf erzeugt, und genau gegenüber, auf der anderen Seite, befindet sich der Laserstrahl. Zur Aufzeichnung der magnetischen Daten bedient man sich eines besonderen physikalischen Effektes, der beim Magnetismus auftritt. Jedes magnetische Material besitzt nämlich eine charakteristische Temperatur, die sogenannte Curie-Temperatur,  oberhalb derer das Magnetfeld des Materials neutralisiert wird. Wird nun die MiniDisc durch die Einwirkung des Laserstrahls kurzfristig höher als die spezifische Curie-Temperatur erhitzt, in diesem Falle 220 Grad, verliert sie ihr bisheriges Magnetfeld an dieser Stelle und läßt sich durch ein externes Magnetfeld neu polarisieren. Wer schon einmal mit einem MiniDisc-Recorder gearbeitet hat der wird festgestellt haben, daß die Diskette immer etwas warm ist, wenn sie aus dem Gerät entnommen wird. Dies liegt einfach an der vorher erwähnten Erhitzung durch den Laser. Die Polarität des vom Aufnahmekopf erzeugten Magnetfeldes ändert sich in Abhängigkeit der digitalisierten Audiodaten. Bei einer digitalen "0" liegt ein magnetischer Nordpol an, bei einer digitalen "1" ein magnetischer Südpol. Sinkt die Temperatur unter die Curie-Temperatur, dann behält die MiniDisc die Polarität des einwirkenden Magnetfeldes bei.

Bei einer CD werden beim Schreibvorgang die Informationen mittels kleiner Vertiefungen, sogenannter Pits, in die lichtreflektierende Schicht eingebrannt, und bei der Wiedergabe von zwei Photodioden wieder ausgelesen. Bei einer selbstaufgenommenen MiniDisc ändert sich bei der Wiedergabe die Polarisationsebene des reflektierten Laserlichtes.  Dieses Phänomen wird als elektro-optischer  Effekt oder als "Kerr-Effekt" bezeichnet. Zur Wiedergewinnung der eigentlichen Audiodaten wird der reflektierte Laserstrahl über ein Polarisationsfilter auf zwei Photodioden geleitet, und durch die Differenzbildung läßt sich so wieder einen digitale "0" oder eine digitale "1" bilden.

Wie bereits eingangs erwähnt, muß in der kommenden Zeit untersucht werden, in wieweit sich diese andere Art der Aufzeichnungen auf unsere paranormalen Stimmenaufzeichnungen auswirkt. Auf jeden Fall ist aber jetzt schon abzusehen, daß der konventionelle Recorder irgendwann ausgedient haben wird. Und wer keinen Computer besitzt bzw. bedienen kann, der wird von den hervorragenden Schnitt- und Archivierungsmöglichkeiten eines MiniDisc-Recorders begeistert sein. Ebenso kann er dann diese beim Tonband so unangenehmen und immer wieder zu Fehlinterpretationen führenden Bandechos beim Abhören vergessen. Und selbst bei langer Lagerung tritt dieser Effekt bei der MiniDisc nicht mehr auf.
Wäre noch zu erwähnen, daß die kleinen Geräte, die sich in der Aufzeichnungsqualität kaum von den größeren stationären MiniDisc-Recordern unterscheiden, die aber keinen Abhörlautsprecher besitzen, sich zur Wiedergabe auch an die Stereoanlage bzw. an den meist vorhandenen Bandrecorder anschließen lassen.

Da der Anschaffungspreis von derzeit etwa 500,- DM, sich in absehbarer Zeit bestimmt bei ungefähr 300,- DM einpegeln wird, wäre zu hoffen, daß sich möglichst viele VTF-Mitglieder mit diesem neuen Aufnahmemedium befassen.