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April 2004
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| Von Per Johansson © April 2004, Übersetzung: Joachim Moritz |
Wir leben im Zeitalter des Übergangs zur digitalen Elektronik (als hätten Sie das nicht schon längst bemerkt!). Dieser Artikel zeigt, wie man digitale Radioübertragungen empfängt und aufnimmt und dann das Ergebnis auf einer CD speichert.
Grob gesagt ist es eine Anleitung, aber ich habe auch ein paar Abschnitte mit technischen Hintergrundinformationen eingefügt. Diese können Sie gerne überspringen, wenn Sie nicht daran interessiert sind. Wenn Sie solche Artikel lesen wie ich, dann gucken Sie sich erst die Bilder an und lesen dann erst den Text. :-)
Ich bin kein Audioexperte, wenn Sie also Fehler oder sogar Lösungen finden, so bitte ich um eine Mitteilung!
Ich befasse mich seit den späten 70gern ernsthaft mit Musik. Zu dieser Zeit konnte man die Musik entweder auf analogen Medien wie zum Beispiel Vinyl-Schallplatten oder Kassetten kaufen oder man konnte seinen Kassettenrecorder zum Kopieren von anderen Medien oder aber zur Aufnahme von Radioübertragungen (was für den persönlichen Gebrauch erlaubt ist) verwenden. Wenn man etwas vom Fernsehen aufnehmen wollte, war es schwieriger, da die TVs keine Audioanschlüsse hatten. Ich benutzte immer vor den Lautsprechern platzierte Mikrophone! Eines schönen Tages kauften meine Eltern einen tragbaren Fernseher mit einem Kopfhöreranschluß. Ich kaufte mir ein Adapterkabel für den Kassettenrecorder, um damit fürderhin TV-Programme aufzunehmen. Es zeigt sich, daß dies keine gute Idee war, da sich der TV überhitzte und dadurch kaputt ging...
Ich hatte immer die Angewohnheit, interessante Konzerte vom Radio auf Kassette aufzunehmen. Diese Technik funktioniert natürlich noch immer, obgleich man heutzutage die Aufnahme auf andere Medien vorziehen könnte. Dafür muß ich zum Beispiel einen der Stereoausgänge meines Verstärkers mit dem Eingangsstecker meiner Computer-Sound-Karte verbinden, so daß ich Radioübertragungen, LPs oder sonstiges als WAVE-Dateien aufnehmen kann.
Die Moving Picture Experts Group (MPEG) ist eine Arbeitsgruppe der ISO/IEC, lesen Sie dazu http://www.iso.ch/iso/en/prods-services/popstds/mpeg.html und http://www.chiariglione.org/mpeg/. Es ist eine Zusammenstellung internationaler Standards. Hier ist der in diesem Zusammenhang interessante:
ISO/IEC 11172-3:1993
Informationstechnologie -- Kodieren von beweglichen Bildern und dem
dazu gehörigen Ton für digitale Speichermedien mit einer Übertragungsrate
von bis zu 1,5 Mbit/s -- Part 3: Audio
Er definiert die MPEG-1 Kodierungs-Layer I, II and III, auch oft als MP1, MP2 und MP3 bezeichnet. Diese Layer sind auf hierarchische Weise zueinander kompatibel, d.h. daß ein MP3-Dekoder in MP2 and MP1 kodierte Datenströme decodieren kann.
Unglücklicherweise sind ein auch paar proprietäre Formate weit verbreitet, die uns vom Hören vieler Radio-Übertragungen und anderen Aufnahmen über das Internet abschneiden - je nach Laune der Inhaber der Aufnahmen und des verwendeten Formats.
Trotzdem es mittlerweile verschiedene elektronische Geräte für die private Nutzung gibt, scheinen die analogen Verbindungen immer noch der Standardweg zum Austausch von Audio- und Videodaten zwischen diesen zu sein. Zum Beispiel wird der Ton einer Radioübertragung digital aufgenommen und produziert und das bleibt er auch solange, bis die Übertragung beginnt. Solange das Radio normalerweise über UKW oder MW übertragen wird, wird der digitale Ton jetzt durch einen Digital-zu-Analogkonverter geschickt, übertragen, und wenn man ihn dann mit seinem Computer aufnimmt, wieder durch einen Analog-zu-Digitalkonverter geschleust, so daß man ihn dann wieder in einem digitalen Format hat. Dies bedeutet natürlich einen Qualitätsverlust und andere von der UKW und MW-Technologie abhängige Probleme.
DAB (Digital Audio Broadcasting) wurde erfunden, um den analogen Teil
der Audio-Übermittlung zu vermeiden. Der Ton, zusammen mit zugehörigen
Information, wird im Format MP2 kodiert in einem Datenstrom von normalerweise
192 KBit/s übertragen. In dieser Bitrate kann man bis zu sechs
Kanäle über eine DAB-Einheit (Frequenz) übertragen. Die
Frequenz bleibt über den ganzen Übertragungsbereich konstant;
das macht RDS (der UKW Informationszusatz) obsolet, und gibt Platz für
viel mehr Übertragungen frei.
Man kann spezielle Ansagen ausblenden, die zum Beispiel genutzt
werden, um Autofahrer vor Blitzgeräten und Verkehrsstaus zu warnen,
sind aber nutzlos für andere Hörer und eine Pein während
der Aufnahme von Konzerten. Man kann aber auch andere Daten statt
nur Ton übertragen.
Es gibt hier allerdings keinen internationalen Standard von ISO oder IEC. DAB wurde vom "Eureka 147 Consortium" entwickelt, das keine Webseite zu haben scheint. Sie können aber immerhin hier nachsehen: http://www.worlddab.org/. Seien Sie jedoch gewarnt, daß man deren verkorkste Seite weder in Mozilla noch in Netscape 4 korrekt anzeigen kann.
DAB-Sendungen wurden erstmals in Schweden und im Vereinigten Königreich im Jahre 1995 übertragen. In einigen Ländern, vornehmlich den USA, wurden andere Systeme für digitales Radio eingesetzt. Als ich dann 1998 glaubte, genügend Geld zu haben, bin ich zu einem gut sortierten HiFi-Laden gegangen, um mir einen entsprechenden Empfänger zuzulegen. Ich dachte, ich traute meinen Ohren nicht, als der Verkäufer mir sagte, daß die einzigen existierenden Empfänger Experimentalgeräte aus dem High-End-Bereich seien und das für natürlich auch nur für High-End-Preise. Ich mußte dann noch drei Jahre warten, bis ich mir den Technics ST-GT 1000 in einem Discountladen in Deutschland kaufen konnte, für "nur" 600 €!
Das Fehlen von Empfängern hemmte die Entwicklung der digitalen
Übertragung und hier in Schweden bringt nur das öffentliche Service-Radio
regional abgegrenzte experimentelle Sendungen auf etwa 6 Kanälen.
Es gibt auch einen Datenübertragungskanal mit Namen SR +, den
man über den optischen RDI-Ausgang nutzen kann, aber das überlasse
ich hiermit dem geneigten Leser als Übung. (Als ehemaliger Student kenne
ich diesen Satz nur zu gut!).
Wie auch immer, der Tuner hat auch einen optischen Digitalausgang. Die Anleitung schweigt sich jedoch über das Übertragungsformat aus. Das aktuelle Format ist in der IEC 60958 spezifiziert - Digital Audio Interface (manchmal auch bezeichnet als IEC 958, was einer älteren Ausgabe entspricht). Das Format ist auch bekannt unter dem alten Namen S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface). Alte Namen bleiben aber oft noch eine lange Zeit in Benutzung. Der Eingang an meiner Hoontech ist mit "SPDIF IN" bezeichnet. Lesen dazu auch in der rec.audio.pro FAQ http://www.vex.net/~pcook/RecAudioPro/digital.html#Q5.6 nach.
Der DVD/CD/VCD/MP3 Spieler, den ich später noch kaufte, hatte die gleiche Art Ausgang. Aus irgendeinem Grund hat die DVB (Digital Video Broadcasting) Set-Top-Box die ich im Jahr 1998 kaufte, nur analoge Ausgänge, das meine eingangs gemachte Aussage, daß die Verbindungen oft im Normalfall noch analog seien, mehr oder weniger bestätigt. (Das Fehlen der digitalen Anschlüsse mag auch daran liegen, daß die Hersteller den Copyright-Besitzern zuarbeiten, die gerne die Kontrolle bzw. die komplette Verhinderung der nicht authorisierten Verbreitung Ihrer Arbeiten sähen. Eine kontroverse Frage, den hitzigen Diskussionen im Usenet nach zu urteilen.)
Nebenbei gesagt ist diese Art der Radio-Empfänger nur eine Möglichkeit, DAB zu empfangen. Man kann genauso gut eine PCI-Karte oder den PSION Wavefinder mit einem USB-Anschluß benutzen. Mit solchen Geräten läßt sich der MP2-Datenstrom direkt aufnehmen, ohne ihn erst dekodieren zu müssen. MP2-Aufnahmen können problemlos mit MP3-Spielern wiedergegeben werden.
Für Diskussionen über DAB schauen Sie einmal in der Newsgruppe news://alt.radio.digital/ vorbei.
Natürlich wollte ich gerne die digitalen Ausgänge nutzen um Radioübertragungen aufzunehmen, anstatt immer den oben beschriebenen Umweg über den Analoganschluß meines Verstärkers nehmen zu müssen. Dazu brauchte ich einen digitalen Eingang für meinen Computer. Das gleiche "analoge" Problem existiert hier auch. Meine Soundkarte (Sound Blaster Live! 1024 - hauptsächlich wegen der weiterlaufenden Entwicklung eines OS/2-Treibers von dritter Seite gekauft) hat nur analoge Anschlüsse (abgesehen vom dem proprietären Ausgang für spezielle Lautsprechersysteme), obgleich das Wort "digital" sehr häufig in der Anleitung vorkommt. Laut Anleitung kann man jedoch den Anschluß Audio Extension mit Creatives optisch-digitaler E/A-Karte verbinden. Für dieses Gerät soll man natürlich noch einmal Geld bezahlen. Besonders schlimm ist, daß davon auf Creatives Webseite keine Rede ist. Weitere Recherchen ergaben dann, daß diese Zusatzkarte nicht mehr erhältlich ist, daß aber die koreanische Firma Hoontech eine ähnliche Karte entwickelt hat, die "ST DB III Digital Bracket". Es scheint mir eine bekannte Firma zu sein und ihre Produkte sind gut zu bekommen - in Musikläden! Ich versuchte es in dem mir am nächsten liegenden Laden und siehe da, sie hatten sie im Angebot für € 70. Am nächsten Tag war ich noch einmal da, um noch 5 Meter optisches Kabel für € 30 zu kaufen, das ich Tags zuvor vergessen hatte.
Abb.1: Soundkarten
Die digitale Zusatzkarte benötigt keinen PCI-Steckplatz, aber sie
benötigt einen Steckplatz im Gehäuse. Ich steckte also die anderen
PCI-Karten so um, daß ein Platz direkt neben meiner Soundkarte frei
wurde. Ich verband die digitale Zusatzkarte mit dem Audio-Erweiterungs-Port
der Soundkarte und dann das optische Kabel mit meinem Radio. Das Bild
zeigt die beiden aus dem Rechner herausgenommen Karten im verbundenen Zustand. Die Soundkarte
ist die große, die digitale Zusatzkarte ist die kleine links. Das
schwarze Kabel links ist der optische Eingang, das grüne ist der Ausgang
zu den Lautsprechern. Die beiden Kabel auf der R¨ckseite sind die Tonanschlüsse
meines DVD-Spielers und CD-Rekorders.
Noch einmal, keines dieser Geräte hat einen digitalen Ausgang
oder Eingang, aber auch speziell diese Soundkarte hat auch keinen digitalen
("S/PDIF") CD-Anschluß. Die kleine grüne Karte oben an meiner Soundkarte
ist Hoontechs "S/B Interface Board", an den Audio-Erweiterungs-Port montiert
und mit einem grauen Kabel an Hoontechs "Digital Bracket" angeschlossen.
Dieses ist auch mit einer kleinen grünen Karte rechts verbunden, die
eine "Verstärker-Verbindungseinheit" ist. Eigentlich sollte ich das
noch an einen "S/PDIF-Verstärker" anschließen, aber auch das
lasse ich als eine weitere Aufgabe für den geneigten Leser so stehen.
Unglücklicherweise konnte man mit eComStation keinen Ton hören, auch nicht mit dem aktuellen Universal Audio Treiber (UniAud, Anm. des Übersetzers)-Gerätetreiber Ver. 1.08. Ich war mir nicht sicher, ob der Fehler am Treibers lag, oder ob der LB mixer den neuen digitalen Eingang nicht erkannte, oder ob es irgendein anderes Problem war. Starten von Windows 2000 wurde ebenfalls problematisch, da mein System durch meine Neuanordnung der Karten verwirrt wurde. Schließlich arbeitete jedoch alles wie erwartet, und der Ton des Digitalradios war über die Lautsprecher zu vernehmen. Der Standardmixer hatte jedoch keine Einstellmöglichkeit für die Lautstärke.
Zurück in eComStation fragte ich herum, was das Problem sein könnte und nach einer Lösung. Mein Vertrauen wurde wiederhergestellt, als ich auf der ALSA Webseite las, das die Linux-Leute die Hoontech-Karte mit Erfolg verwendeten. Schließlich kam, mit ein bischen Glück, am gleichen Tag, als ich die Karte kaufte, die Version 1.09 des UniAud-Treibers heraus, dem ein Mixer beilag! Dieser weist 172 verschiedenen Einstellmöglichkeiten auf, und ich probierte sie solange aus, bis ich eine Kombination fand, die meinen Ton zum Leben erweckte. Jetzt konnte ich über die Lautsprecher hören und den Ton aufnehmen.
Zwei Probleme bleiben jedoch. Das Erste: Ich benutze den grünen Ausgang für die Lautsprecher. Wenn ich versuche, stattdessen Kopfhörer zu benutzen, muß ich die Lautsprecher ausstöpseln. Oder ich muß mir einen Zusatzadapter kaufen, um beide zur gleichen Zeit eingesteckt haben zu können. Es gibt noch einen schwarzen Ausgang, ich habe aber noch nicht herausgefunden, was außer dem Abspielen von WAVE-Sounddateien damit noch möglich ist.
Das zweite Problem plagt mich schon so lange wie ich ein OS/2-Nutzer bin. Meistens, aber nicht immer (vielleicht hängt es von der Windrichtung ab, oder vom atmosphärischen Druck, der Sonnenfleckenaktivität oder gar von der relativen Position der Planeten, wer weiß?), erstirbt der Lautsprecherton, sobald eine WAVE-Sounddatei abgespielt wird und ich muß den Mixer wieder neu einstellen. Die Sounddateien wirken irgendwie wie ein An/Aus-Gitter für alle Töne. Ich habe sogar MMOS2 abgeschafft und stattdessen die CW-Multimedia Klassen installiert, aber das Problem blieb. Die Mixerwerte, die wieder eingestellt werden müssen, lauten:
Control ID: 59, Name: [PCM Playback Switch], value 1: 1 Control ID: 60, Name: [PCM Playback Volume], value 1: 28, value 2: 28
Nun hatte ich also digitalen Sound von meinem DAB-Tuner (und von meinem DVD-Spieler aus der Stereoanlage, wenn ich wollte) in meinem Computer. Jetzt könnte ich ja mit der Aufnahme beginnen, richtig? Nicht wirklich. Es gibt zwei native (oder naive) Lösungen für Audioaufnahmen und Bearbeitung: den OS/2 Audio Editor, und das Ceres Sound Studio. Wie viele Leute festgestellt haben, werden beide nicht mehr weiterentwickelt und funktionieren normalerweise ab einer Dateigröße von x MBytes nicht mehr. Eine Stunde Aufnahme erzeugen etwa 600 MiByte, was dann viel ist in diesem Zusammenhang. Beide Applikationen bleiben einfach immer hängen und stürzen ab, bis man aufgibt und nach einer besseren Lösung sucht.
Abb.2: "Digital Tape Recorder" bei der Arbeit
Für die Aufnahmen gibt es ein gutes Programm mit Namen "Digital Tape Recorder" von Paul Ratcliffe. Es gibt einen Bericht darüber im VOICE Newsletter von April 2001 und es ist jetzt in der Version 1.0 beta 10 erhältlich. Das Bild zeigt eine Aufnahme in die Datei dab48-3.WAV nach 64 Minuten. Es gibt dabei keine Probleme mit den Dateigrößen! Sie können den Recorder auf 48 kHz, 16 Bit einstellen, weil dies dem entspricht, was die Soundkarte ausgibt. Das ist gut für die MP3-Kodierung. Wenn Sie sicher sind, daß Sie nur eine Audio-CD herstellen wollen, dann können Sie 44,1 kHz einstellen, weil man früher oder später sowieso konvertieren muß. Ich weiß nicht genau, was das beste für die endgültige Qualität ist, aber ich denke, daß die spätere Konvertierung mittels "SoX" (siehe unten) die beste Möglichkeit ist.
Jetzt habe ich also eine WAVE-Datei mit Namen dab_fasching_1_48.WAV (dab48-3.wav auf dem Bild, aber in aussagekräftigeren Namen umbenannt) mit einer Größe von etwa 700 MByte. Jetzt wollte ich diese etwas bearbeiten, zum Beispiel in einzelne Stücke aufteilen, oder um einfach nur irgendwelche Unterbrechungen oder unnützes Zeug am Anfang und am Ende loszuwerden. Ich schien hier ohne Glück, da die beiden genannten Applikationen die einzigen Audioeditoren für OS/2 waren.
Als ich einen Hinweis aus dem USENET befolgte, fand ich "Audacity: einen freien, Cross-Platform Digital Audio Editor". Er ist wirklich plattformübergreifend, obgleich es keine OS/2-Version davon gibt. Stattdessen habe ich mir die Win32-Version besorgt, die als ZIP-Paket daherkommt. Sie arbeitet unter Odin 20020627 (die Version, die mit dem RealPlayer funktioniert).
Abb.3: Audacity mit einer geladenen Datei
Ich starte Audacity, klicke File - Open - dab_fasching_1_48.WAV. Es dauert ungefähr zwei Minuten, bis sie geladen ist und ich dieses Bild angezeigt bekomme. Ich kann die Datei anhören, aber es gibt keine Markierungen und Anzeigen, wo in der Datei ich mich befinde. Öfter erscheint dann ein Fenster mit der Nachricht "handle being used simultaneously on another thread". Das bedeutet, daß ich Audacity im Rohzustand nicht zur Bearbeitung benutzen kann. Vielleicht ginge es mit einer andere Odin-Version und etwas Recherche, oder wenn jemand eine native Audacity-Version erstellte.
Carsten Arnold (http://www.ca-arnold.de/) hat ein Kommandozeilenprogramm zum Abspielen und Aufnehmen von WAVE-Dateien programmiert: PlayRec Version 0.17.
Der Prozeß ist im VOICE Newsletter von Juni 2002 gut beschrieben. Der Artikel ist über das Aufnehmen von LPs, aber der Vorgang ist ähnlich. Die Programm-Versionen sind auch noch gleich. Ich könnte auch den "Digital Tape Recorder" nehmen, um die Stücke anzuhören, aber PlayRec bietet eine Genauigkeit unter einer Sekunde, wenn man dies benötigt.
Ich starte PlayRec in einem Befehlszeilenfenster mit
playrec dab_fasching_1_48.WAV
Abb.4: PlayRec im Wiedergabemodus
Ich pausiere wenn der erste Song beendet ist, kurz bevor der Sprecher wieder beginnt zu sprechen, um 00:02:18.
Abb.5: PlayRec im Pausemodus
Ich kann mich vor- und zurückbewegen, bis ich den genauen Punkt für die Unterbrechung gefunden habe. Ich schreibe mir die Zeit auf. Der nächste Halt ist am Anfang des nächsten Stücks, bei 00:02:40. Ich wiederhole diesen Vorgang, bis ich durch die gesamte Aufnahme durch bin.
Carsten Arnold hat außerdem noch ein weiteres Befehlszeilenprogramm für das Kopieren von und aus WAVE-Dateien: CopyWave Version 1.14. Mit Hilfe der bei der Wiedergabe der WAVE-Datei gewonnenen Informationen kopiere ich die Tracks einen nach dem anderen heraus. Auf der Befehlszeile:
copywave dab_fasching_1_48.WAV dab_fasching_1_48_1.WAV /st:00:00:00 /et:00:02:18
Abb.6: CopyWave bei der Arbeit
Um die Arbeit zu reduzieren, habe ich eine 1-2-3-Datei erstellt, um die Befehls zu formatieren.
Abb.7: Das 1-2-3-Arbeitsblatt
Zelle C6:
@LEFT($B$3;@LENGTH($B$3)-4)&"_"&@STRING(@ROW(A1..A1);10002)&".WAV"Zelle D6:
+$B$1&" "&$B$3&" "&C6&" /st:"&A6&" /et:"&B6Zelle E6:
+"\sox\sox "&C6&" -r 44100 "&@REPLACE(C6;@FIND("48";C6;1);2;"441")&" resample"
Ich muß die Dateien außerdem noch nach 44,1 kHz konvertieren, da sie mit 48 kHz aufgenommen wurden. Natürlich hätte ich es auch direkt in 44,1 kHz aufnehmen können, aber die Ausgabe der Soundkarte basiert wie bereits angemerkt auf 48 kHz, so daß eine Konvertierung sowieso hätte durchgeführt werden müssen, und die 48 kHz-Aufnahme ist der bessere Anfang.
Zur Konvertierung benutze ich das Programm sox in der Version 12.17.1. Es ist im Hobbes-Archiv erhältlich, http://hobbes.nmsu.edu/cgi-bin/h-browse?sh=1&dir=/pub/os2/apps/mmedia/sound/convert. Die Homepage ist http://sox.sourceforge.net/.
Hier ist der Konvertierungsbefehl, den ich benutze. Er bedeutet: "kopiere die Datei in eine neue Datei mit der Rate 44,1 kHz und führe ein Resampling durch". Ich übernehme die Sampling-Raten in den Dateinamen.
sox dab_fasching_1_48_1.WAV -r 44100 dab_fasching_1_441_1.WAV resample
Es gibt viele Optionen zur Durchführung einer Konvertierung. Lesen Sie dazu die Dokumentation oder die vielen Diskussionen im USENET.
Wenn alles konvertiert ist, dann ist alles vorbereitet, um eine Audio-CD mittels RSJ CD-Writer herzustellen.
Abb.8: RSJ Aufnahme
Es kann praktisch sein, die Aufnahme auch im MP3-Format zu haben, deshalb werde ich dessen Herstellung kurz beschreiben.
Wenn ich also Zugang zum MP2-Datenstrom wie oben beschrieben hätte, könnte ich ihn aufgrund der Kompatibilität direkt in einem MP3-Spieler benutzen. Möglicherweise müßte ich den Dateien die Endung MP3 zuweisen, damit der Spieler sie garantiert lesen kann!
Ich habe aber keinen direkten Zugang zu diesen Daten, daher muß ich eine Rückkodierung der WAVE-Datei zu MP3 mittels einiger der vielen erhältlichen Dienstprogramme durchführen. Das ist ein weiterer guter Grund dafür, die erste Aufnahme mit 48 kHz zu machen, da die MP3-Encoder diese Frequenz lesen können und eine unnötige Konvertierung gespart werden kann.
Sehen Sie sich dazu den Artikel "Keeping up with the Gates - MP3-Encoding unter OS/2" im VOICE Newsletter von Februar 2002 an.
Wie gesagt sind einige MP3-Kodierungsprogramme erhältlich. Ich benutze dafür LAME in der Version 3.94 MMX beta 1. Der Grund für diese Auswahl war, daß die Version relativ aktuell ist. Man kann Sie im Hobbes-Archive finden, und die Homepage ist http://lame.sourceforge.net/.
Dieser Befehl kodiert den ersten Track mit 128 KBit/s. Es werden hier hauptsächlich Standardeinstellungen verwendet. Ich habe einen Athlon-Prozessor, deshalb benutze ich diese Variante von LAME.
lame -h dab_fasching_1_48_1.WAV dab_fasching_1_128_1.mp3
Bemerkung: Alle oben genannten Preise wurden von der Originalwährung auf € umgerechnet.
Daten und Quellen:
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