- Super-Audio-CD
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Die Super Audio Compact Disc, kurz SACD oder SA-CD, ist ein Datenträger und physisch eine spezielle Form der Digital Versatile Disc (DVD), die von Philips und Sony entwickelt wurde.
Sie wurde als Nachfolger der Audio-CD (CD-DA) konzipiert und steht seit mehreren Jahren in Konkurrenz zur DVD-Audio, die ähnliche Fähigkeiten bietet. Die SACD verwendet eine höhere digitale Auflösung des Audiosignals als die Audio-CD und bietet außerdem die Möglichkeit, Mehrkanalton (sogenannten Surround Sound) ohne Datenreduktion zu speichern.
Inhaltsverzeichnis
Technik
Auf der SACD liegt das Audiomaterial im Direct-Stream-Digital-(DSD-)Format vor. Dieses unterscheidet sich von der Puls-Code-Modulation-(PCM-)Technik der Audio-CD oder DVD-Audio, da das Reduzieren der Abtastrate, das sogenannte Downsampling, in speziellen digitalen Filtern entfällt. Bei DSD-Aufnahmen kommt dabei die sogenannte Delta-Sigma-Modulation zum Einsatz. Die Wortbreite des digitalisierten Audiosignals beträgt hierbei lediglich 1 Bit, allerdings bei einer Abtastrate von 2,8224 MHz (64×44,1 kHz). (Eine normale Audio-CD enthält Audiodaten mit 16 Bit Auflösung bei 44,1 kHz Abtastrate, die aus der hohen Abtastrate durch Abtastratenreduktion gewonnen werden kann.) Delta-Sigma-Analog-Digital-Wandler sind bei gegebener Qualität einfacher und billiger zu bauen als konventionelle A/D-Wandler bzw. erreichen bei gleichem Preis eine deutlich bessere Qualität.
Laut Werbeaussagen von Sony/Philips soll aufgrund der erheblich höheren Samplingfrequenz (Abtastfrequenz), einer damit verbundenen größeren Frequenzbandbreite und eines deutlich erweiterten Dynamikumfangs von über 120 dB die SACD bereits bei herkömmlicher Stereo-Wiedergabe eine höherwertige Klangwiedergabe als eine konventionelle Audio-CD erreichen, eine entsprechend hochqualitative Aufnahme sowie hochwertige Wandler-, Verstärker- und Schallwandlerkomponenten vorausgesetzt. Vermutungen aus dem High-End-Sektor, DSD sei dem PCM-Format grundsätzlich überlegen, ließen sich indes bisher nicht belegen. Es hat andererseits auch die Meinung gegeben, dass das PCM-Format (16 Bit bei 44,1 kHz) von der Wiedergabequalität eines Stereosignals her nicht mehr zu übertreffen ist, da alle Verbesserungen der Dynamik, Abtastrate usw. sich im für das menschliche Ohr unhörbaren Bereich abspielen. Immerhin kommt auf der Blu-ray Disc LPCM verstärkt zum Einsatz. Anscheinend sind die teilweise umstrittenen klanglichen Fortschritte der SACD auch mit PCM-Technik machbar, wenn man Wortbreite (Dynamik) und Samplingfrequenz entsprechend erhöht, beispielsweise auf 24 oder gar 32 Bit Dynamik mit 96 oder 192 kHz Abtastrate, wie bei der DVD-Audio möglich (vgl. Weblink zu entsprechendem Hörvergleich).
Vergleicht man die zugrundeliegende Technologie der Pulscode-Modulation mit der des Delta-Sigma-Modulators (herkömmlicher Delta-Sigma-Analog-Digital-Wandler), besteht der einzige Unterschied im Fehlen des Abtastratenwandlers (Downsampling) am Ausgang des Delta-Sigma-Modulators: Im DSD-Format wird das Audiosignal mit geringer Wortbreite (1 Bit) und einer hohen Abtastrate gespeichert. Die Bandbegrenzung, die auch die höherfrequenten Rauschanteile unterdrückt, ist bei herkömmlichen Delta-Sigma-Analog-Digtal-Umsetzern (mit PCM-Ausgang) mittels digitalen Filters unmittelbar nach dem Delta-Sigma-Modulator bei der Abtastratenwandlung integriert, während sie bei der DSD-Technik erst zu einem späteren Zeitpunkt, nämlich bei der Audiowiedergabe, vorgenommen wird.
Darüber hinaus unterstützt die SACD Mehrkanalton („Surround Sound“) mit bis zu sechs Kanälen. Im Gegensatz zu verlustbehafteten Kompressionsverfahren wie beispielsweise Dolby Digital oder DTS, die zum Beispiel bei der DVD-Video zum Einsatz kommen, kann die SACD – ähnlich wie die DVD-Audio – hochauflösenden Mehrkanalton verlustfrei speichern. Die Mehrkanal-Tonspur ist jedoch optional: Einige SACDs beinhalten lediglich eine hochauflösende Stereo-Spur und machen von der Mehrkanal-Option keinen Gebrauch. Ebenso gibt es einige SACD-Spieler, die lediglich Stereo-SACDs, nicht aber Mehrkanal-SACDs abspielen können.
Ähnlich wie beim MLP-Verfahren der DVD-Audio kommt auch bei SACD ein verlustfrei arbeitender Kompressionsalgorithmus zum Einsatz: Vor dem Fertigstellen des SACD-Images wird das DSD-Audiomaterial ins Format DST (Direct Stream Transfer) umgewandelt. Die Effektivität dieser Kompression – und damit die mögliche maximale Spielzeit – ist vom Audiomaterial abhängig. Im Gegensatz zur Audio-CD lässt sich bei der SACD daher keine konkrete Aussage über die maximale Spielzeit treffen. Grob geschätzt liegt diese aber ungefähr im selben Bereich wie bei der herkömmlichen Audio-CD.
Varianten
Es gibt drei verschiedene Typen von Super-Audio-CDs:
- Single Layer: enthält eine High-Density-(HD-)Schicht und ist nur auf SACD-Playern abspielbar.
- Dual Layer: enthält eine zweite HD-Schicht für zusätzliche Aufnahmezeit und ist ebenfalls nur auf SACD-Playern abspielbar.
- Hybrid Layer: enthält neben der HD- eine CD-Schicht, die für herkömmliche CD-Spieler lesbar ist
Bei der Hybrid-Disc-Technologie werden ein CD- und ein DVD-Layer auf die Scheibe aufgebracht. Der DVD-(SACD-)Layer liegt vom Laser aus gesehen vor dem CD-Layer und ist für Licht mit einer Wellenlänge von 780 nm, das für CD-Abtastung benutzt wird, transparent und reflektiert nur Licht mit einer Wellenlänge von 650 nm, das für DVD-Abtastung genutzt wird. Er enthält die Audiodaten in SACD-Qualität. Der darunter liegende CD-Layer enthält ganz „normale“ Audiodaten in CD-Qualität (16 Bit, 44,1 kHz) und ist nur für CD-Spieler „sichtbar“. Dieses Verfahren ermöglicht eine Kompatibilität sowohl mit den neuen SACD-Spielern als auch den alten CD-Spielern, diese können nun natürlich nur die Audiodaten des CD-Layers lesen. Die meisten SACDs werden zurzeit in diesem Verfahren hergestellt.
Kopierschutz
Abgesehen vom bei Hybrid-SACDs zusätzlich vorhandenen CD-Layer, der genau wie jede Audio-CD problemlos abspiel- und kopierbar ist, sind die hochauflösenden Inhalte einer SACD durch einen Kopierschutz vor der unerwünschten Verbreitung geschützt.
Das Kopierschutzverfahren der SACD ist äußerst effektiv. Es besteht aus mehreren Schutzebenen: Pit Signal Processing (PSP) ist ein digitales, unsichtbares Wasserzeichen, das die Authentizität der SACD sicherstellt. Es kann nur im Masteringprozess erstellt werden. Die Lead-In Area einer SACD ist verschlüsselt und kann ausschließlich von einem Hardwarebaustein in SACD-Playern dekodiert werden. Außerdem sind die Audiodaten per Content Scrambling kodiert und ein Teil des zum Dekodieren benötigten Schlüssels befindet sich auch hier in der SACD-Hardware. Beide Maßnahmen verhindern, dass SACDs auf Standard-DVD-ROM-Laufwerken ausgelesen werden können. Optional kann durch PSP ein sichtbares Wasserzeichen auf der Datenseite eingefügt werden.
Des Weiteren geben die bisher verfügbaren Abspielgeräte die auf einer SACD gespeicherten Inhalte ausschließlich analog an den Verstärker weiter. Die neuartige Multimedia-Schnittstelle HDMI versteht sich seit ihrer Version 1.2 jedoch auch auf die digitale Weitergabe von DSD-Daten. Aufgrund der Signalverschlüsselung soll jedoch auch mit HDMI ein digitales Speichern und Kopieren der SACD-Daten unmöglich sein.
Marktsituation
Seit nunmehr acht Jahren (Stand 2007) ist die Super Audio Compact Disc (SACD) als Konkurrenzmedium zur klassischen Compact Disc (CD) und zur DVD-Audio am Markt erhältlich. Die Zahl der Veröffentlichungen und verfügbaren Abspielgeräte für dieses neue Format hat in diesem Zeitraum stetig zugenommen. Im Folgenden wird die Bedeutung dieses Mediums für den heutigen Musikmarkt dargestellt.
Die Abspielgeräte der ersten Generation, die im Frühjahr 1999 der Öffentlichkeit präsentiert wurden, waren mit Verkaufpreisen von rund 5000 $ für den Massenmarkt absolut unerschwinglich. Erst ein gutes Jahr später konnten audiophile Interessenten einen Player zu erträglichen Preisen erwerben, allerdings nur in Japan. Bis die SACD-Technologie für den Endkunden weltweit verfügbar und preislich attraktiv wurde, sollte es noch einige Jahre dauern.
Heute (Stand 2007) sind SACD-Player von zahlreichen Marken für weniger als 200 €, teilweise unter 100 € erhältlich, die meisten gängigen DVD-Spieler, besonders aus dem niedrigen Preissegment, sind jedoch lediglich DVD-Video-Spieler und können weder DVD-Audios noch SACDs abspielen. Inzwischen existieren aber zahlreiche sog. Universal-Player, die sämtliche gängigen Formate beherrschen. Auf PC-Laufwerken ist das Abspielen von SACDs nicht möglich (ausgenommen der CD-Layer einer Hybrid-SACD). Die erste Revision der Playstation 3 von Sony gibt ebenfalls SACDs wieder. Seit Oktober 2007 wird in Europa jedoch ein neues Modell der Playstation 3 mit reduziertem Funktionsumfang vermarktet, das keine SACDs mehr abspielen kann.
Die SACD leidet nicht so sehr wie die DVD-Audio unter der eingeschränkten Abspielbarkeit nur auf speziellen Playern, da sie von vornherein als Hybrid-Medium konzipiert war. Neben der SACD-Schicht befindet sich auf den meisten SACDs eine weitere normale CD-Schicht, die auf jedem herkömmlichen CD-Player wiedergegeben werden kann, natürlich nicht mehrkanalig und ohne die höhere Auflösung der SACD.
Das wirkt sich vorteilhaft auf die Akzeptanz dieses Formats aus, da der Endverbraucher nicht zwingend neue Geräte erwerben muss, um die neuen Scheiben abzuspielen, und sie auch im Auto oder in portablen Playern funktionieren. Dass dem Käufer dadurch die Entscheidung für den Erwerb eines Albums auf SACD erleichtert wird, liegt auf der Hand, allerdings ist fraglich, ob auf diesem Wege die Akzeptanz des Formats und der Verkauf spezieller Abspielgeräte gefördert wird.
Die Zahl der erhältlichen Veröffentlichungen auf SACD lag im Jahr der Markteinführung bei etwa 40, Ende 2001 bei über 500 (vgl. DVD Faq, 1.12). Zum gegenwärtigen Zeitpunkt sind weltweit 4257 Titel als SACD veröffentlicht (vgl. Weblinks), was immerhin etwa fünfmal soviel ist wie die DVD-Audio zu bieten hat. Im Vergleich zu den monatlich rund 1000 CD-Releases ist diese Zahl für den Massenmarkt aber kaum von Bedeutung.
Bestätigt wird dies durch die Verkäufe im ersten Halbjahr 2004, die deutschlandweit bei 100.000 Exemplaren lagen. Das entspricht etwa 0,14 % der Gesamtverkäufe jeglicher Formate. In den USA weist die SACD mit 0,09 % der Gesamtverkäufe trotz einer absolut höheren Zahl verkaufter Einheiten (300.000) im gleichen Zeitraum eine noch geringere Bedeutung auf. (Quellen: IFPI, RIAA)
Zukunftsaussichten
Der Konkurrenzkampf der beiden Formate SACD und DVD-Audio, die beide vom jeweilig zugehörigen Industrie-Konsortium als Nachfolger der Audio-CD gehandelt wurden, hat aus heutiger Sicht wohl zwei Verliererformate hervorgebracht. Ein Durchbruch, wie er beim Wechsel von der Schallplatte zur CD oder von der VHS-Kassette zur DVD-Video festzustellen war, ist keinem der beiden Formate gelungen. Die Anzahl der SACD-fähigen Player war seit Ende 2006/Anfang 2007 mit dem Erscheinen der Playstation 3 gestiegen, allerdings wurde bei der neueren Version der Playstation 3 (Herbst 2007) die SACD-Funktion wieder eingespart. Angesichts des auch nach Jahren immer noch geringen Marktanteils und des nur noch sehr begrenzten Engagements der Musikindustrie hinsichtlich neuer Veröffentlichungen sind die Meinungen über die Zukunftssicherheit beider Formate geteilt. Auch neuere Entwicklungen wie HD DVD und Blu-ray Disc haben hieran ihren Anteil. Auf Blu-ray Disc sind inzwischen die ersten reinen Audiotitel erschienen (vom Label 2L aus Norwegen), weitere derartige Platten sind in konkreter Planung, z. B. vom CD-Klang-Kritiker Neil Young. Somit erscheinen die Zukunftsaussichten von SACD (und DVD-Audio) immer zweifelhafter, zumal selbst Sony inzwischen die SACD-Unterstützung zurückfährt.
Kritische Betrachtung
Den Klangunterschied zwischen Mehrkanal-Audio und Zweikanal-Stereo kann jeder binaural (zweiohrig) hörende Mensch einer SACD-Aufnahme im Vergleich zur normalen CD-Aufnahme rein objektiv attestieren – auch ohne jegliche audiophile Ambitionen. Nicht zuletzt hat bessere räumliche Ortbarkeit der Klangelemente im Bereich Video-DVD/Heimkino zu einem deutlich verstärkten Absatz von Mehrkanal-Verstärkeranlagen auch im unteren Preissegment geführt.
Selbst wenn der Unterschied im direkten Vergleich wahrgenommen würde, dürfte er jedoch im Regelfall als überflüssig eingestuft werden: Der einstige „Klanggewinn“ zwischen Kassette oder Schallplatte zur CD fiel deutlich höher aus als heute zwischen verlustbehaftet-komprimierter Musik und (zweikanaliger) SACD. Zusätzlich überwiegt der deutlich bequemere Umgang mit verlustbehaftet-komprimierter Musik in „handlich-kleinen“ Dateien und/oder ebensolchen Speicherchips (z. B. USB-Sticks) gegenüber dem „Hantieren“ mit CDs/SACDs/DVDs.
Beim Musikkonsum geht der Trend daher weg von qualitativ hochwertigen (Mehrkanal-)Anlagen im heimischen Umfeld hin zu mobilen Playern für verlustbehaftete Formate wie MP3, WMA, Ogg Vorbis oder AAC − als Zeitzeichen dieser Bewegung ist allen voran Apples iPod zu nennen, aber auch moderne MP3-abspielfähige Mobiltelefone weisen in dieselbe Richtung.
Aber auch das weit verbreitete MP3-Format wird derzeit hinsichtlich Mehrkanalton um MP3 Surround erweitert − wohl primär im Hinblick auf Videomaterial mit 5.1-Tonspur bei niedrigeren Datenraten als bei AC3 oder DTS üblich. Inwieweit diese Erweiterung im Hinblick auf mehrkanalige Musikwiedergabe in mobilen Playern Verbreitung finden wird, bleibt abzuwarten, da das Hauptargument für MP3, nämlich die geringe Datenmenge, aufgrund von leistungsstärkeren Endgeräten mit immer größeren Speicherressourcen fortschreitend nicht mehr zählt.
Siehe auch
Literatur
- Rolf Seidelmann: Surround im Musikstudio. Wizoobooks, Bremen 2008, ISBN 978-3-934903-69-2.
Weblinks
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