Monday, 12. October 2026

Warum eine CD theoretisch schon alles kann – und wo es trotzdem hakt


«Ist doch alles nur digital, also entweder perfekt oder falsch» – diesen Satz hört man oft, wenn es um Streamer und Wandler geht. Warum klingen dann manche DACs hörbar besser als andere? Die Antwort beginnt nicht bei Marketing-Versprechen, sondern bei einem mathematischen Satz aus den 1940er-Jahren.

Eine CD kann eigentlich schon alles


Ein Musiksignal in CD-Qualität zu speichern bedeutet, den Schalldruck 44'100 Mal pro Sekunde zu messen und (pro Kanal) als Zahl mit 16 Bit Genauigkeit abzulegen, also als einen von über 65'000 möglichen Werten. Ein festes Raster, gleichmässig, ohne Ausnahme. Aus diesen Zahlenreihen soll später wieder Musik werden – originalgetreu, bis ins Detail.

Die theoretische Funktion erklärt ein mathematischer Satz aus den 1940er-Jahren, das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem: Tastet man ein Signal mindestens doppelt so schnell ab wie die höchste darin enthaltene Frequenz, lässt sich das Signal aus den Abtastwerten exakt zurückgewinnen. Nicht ungefähr; Exakt.

Bei einer CD mit 44,1 kHz Abtastrate reicht das für Frequenzen bis gut 20 kHz – und genau dort hört das menschliche Hörvermögen auf. Auf dem Papier ist die CD damit bereits gut genug, um alles zu transportieren, was wir hören können.

Der Haken dabei: «theoretisch» heisst «mit unendlich viel Zeit»


Die Formel, mit der ein digitaler Wandler aus den Abtastwerten wieder ein analoges, hörbares Signal macht, verlangt streng genommen eine unendliche Rechnung: Das digital festgehaltene Signal wird ja nicht einfach wie die Rille einer Langspielplatte 1:1 abgetastet und direkt ausgegeben; die Bedeutung jedes einzelnen Abtastwerts kann nur anhand seines Umfelds bestimmt werden. Dafür muss bei jedem Abtastwert dessen Vergangenheit und Zukunft dazugenommen werden. Theoretisch bis in die Unendlichkeit. Um ein Signal perfekt zu rekonstruieren, müsste ein Wandler unendlich viele Werte miteinbeziehen – und unendlich lange rechnen.

Das kann keine reale Elektronik der Welt. Jeder Digital-Analog-Wandler (DAC) beschränkt diese Rechnung irgendwo. Und genau hier beginnt der Unterschied zwischen einem einfachen und einem wirklich guten Wandler: Wie gross ist der Zwischenspeicher? Wie viele Werte werden in die Rechnung miteinbezogen? Gibt es clevere Tricks auf dem Weg von einer Zahlenreihe zu einer Audio-Kurve?

Warum ausgerechnet Anschläge und Transienten schwierig sind


Besonders knifflig und bedeutungsvoll für die Lokalisierung eines Instruments im Raum ist die Wandlung von Transienten, den kurzen, markanten Schallereignissen wie einem Trommelschlag oder dem Anschlag einer Gitarrensaite: Ein perfekt scharfer, sprunghafter Anschlag würde ein unendlich breites Frequenzspektrum benötigen – das Abtasttheorem geht aber davon aus, das keine Frequenzen grösser als die Hälfte der Abtastrate vorkommen.

Damit ein Signal die Voraussetzung des Abtasttheorems erfüllt, muss ein Filter vor der Wandlung alles oberhalb der halben Abtastrate entfernen. Diese Bandbegrenzung hinterlässt an steilen Anschlägen eine Spur: das sogenannte Ringing, eine kleine Nachschwingung. Wie lang und stark das Ringing ausfällt, hängt von der Filterauslegung ab, und die spannende Frage für die Klangabstimmung ist dann: Wo platziert ein Wandler dieses Ringing, und wie unauffällig macht er es?

Das erklärt auch die Funktion hochauflösender Formate (Hi-Res Aufnahmen): Sie erleichtern die Filterarbeit des Wandlers. Bei ganz normaler CD-Qualität liegt die gesamte Rechenlast beim Wandler – und ein besonders sorgfältig konstruierter Wandler zeigt gerade bei normaler CD-Qualität seine Stärke.

Was das für Ihre Kaufentscheidung bedeutet


Wandler nähern sich der unendlichen, idealen Rechnung mit einem endlichen Filter an – einer Kette aus vielen kleinen Rechenschritten, sogenannten «Taps». Einfache Chips begnügen sich mit einigen hundert davon. Aufwendigere, frei programmierbare Wandler (auf sogenannten FPGA-Chips) rechnen mit Hunderttausenden bis mehreren Millionen Taps — und kommen dem mathematischen Ideal spürbar näher.

Am besten hört man den Unterschied selbst


Wir setzen im LINN Home Bern auf die Marken Chord und Linn, die ihre Wandler nicht auf Standard-Chips, sondern auf frei programmierbaren FPGAs entwickeln: Beide Firmen investieren dort, wo der eigentliche Unterschied entsteht – in Rechenleistung und Filterdesign.

Soviel zur Theorie – was ein sorgfältig entwickelter Wandler daraus macht, hört man am besten live. Kommen Sie in unserem Showroom vorbei, bringen Sie Ihre eigene Musik mit, und lassen Sie sich zeigen, was zwischen «digital» und «wirklich gut gemacht digital» liegt.