PCM Prozessor

[Matze]

Hallo ihr,

heute ist meine neuste neuerwerbung und auch eines der Prunkstücke meiner Sammlung eingetroffen.
Ein Sony PCM Prozessor PCM F1. Ich habe in der Spulentonbandgalerie Fotos der Apparatur unter "was ist das denn" eingestellt.

Mancher mag sich fragen was ein PCM Prozesser überhaupt ist.
Ganz einfach:

Ein PCM Prozessor digitalisiert ein Stereo Audio Signal und macht daraus ein Schwarzweiss Fernsehsignal. (Der Fachmann sagt BAS Signal dazu.) Demzufolge gibt es mindestens 2 Formate, nämlich CCIR für 50Hz Länder mit PAL/SECAM und EIA für 60Hz Länder mit NTSC. In Wirklichkeit gibt es mindestens 3 Formate, nämlich einmal zwei für Amateurgeräte jeweils nach CCIR oder EIA und ein professionelles, welches nicht kompatibel zu den Amateurformaten ist.
Im übrigen beträgt nur bei der 50Hz CCIR Ausführung die Abtastrate genau 44,1kHz. Bei der 60Hz EIA Ausführung weicht die Abtastrate leicht ab.
Dieses Fernsehsignal kann nun mit einem handelsüblichen Videorecorder aufgezeichnet werden. Der Sony PCM F1 beherrscht bereits 14 und 16 Bit, wodurch CD Qualität erreicht wird.

So sieht das Ding aus:

[Matze]

Um das gute Stück zu testen habe ich einen Videorecorder angeschlossen.



Nun drängt sich natürlich die Frage auf, wie die Musik als TV Bild überhaupt aussieht.



So.

[Lego]

Ich gratuliere.

Jetzt hast Du ein richtiges DAT

[Matze]

Ja, ein DAT was wirklich funktioniert und ausserdem noch tragbar ist. (Beide Geräte haben Batteriefächer.)

[PhonoMax]

Habe natürlich was anzumerken...

1) Glückwunsch; denn das Gerät ist
2) ein interessantes Dokument in der Geschichte der Tonaufzeichnung

3) Technisches:

Die Samplingfrequenz der NTSC-Ausführung (30 Bilder; meine NTSC-Kiste verarbeitet tadellos PAL-Secam-25-Bilder-Angebote, gibt dabei aber NTSC aus) lag bei 44,056 kHz, was aber für die CD 'einfach so' mitgenommen wurde, weil die Tonhöhenänderung bei der Wiedergabe unter 44,1 kHz nicht der Rede wert ist. Zudem war der F-1-Prozessor mit zugehörigem Recorder die erste vollständig CD-taugliche digitale Aufzeichnungsapparatur, die zumindest hinsichtlich des Prozessors auch uneingeschränkt hinter Band betrieben werden konnte.

Ein sehr guter, leider unsymmetrischer Mikrofoneingang existierte ebenfalls und forderte zur Verwendung phantomgespeister Kondensator-Mikros geradezu auf. Dem musste man natürlich abhelfen. Interessant ist auch die Auslegung des Einganges mit nur einem AD-Wandler, der mit der doppelten Samplingfrequnez umgeschaltet wird, also eine Hälfte seiner Arbeitszeit dem linken, die andere dem rechten Kanal widmet. Dadurch entsteht zwischen den Kanälen im digitalen Datenstrom ein Zeitversatz, der durch inverses Takten der beiden Ausgangswandler komepnsiert wird.
Schlauberger wie unsereiner rüsteten den Prozessor mit einer SPDIF-Schnittstelle nach (die hat der F-1 nämlich leider nicht), behielten damit aber den Zeitversatz im Digitalsignal (11,35 µs bei NTSC) bei, was einer Phasenverschiebung zwischen den Kanälen von 40,85° bei 10 kHz entsprach. Interessant bei diesem Gerät sind auch die richtig teuren, da rein analogen Anti-Aliasing-Rekonstruktionsfilter, deren Bauteile bei SONY aufwändig herausgemessen worden mussten. Also nichts mit Oversampling, digitalem Filter und flachem Analogfilter der nächsten CD-Player-Generation. Weniger schön ist der instabile Gleichstromoffset des Wandlers, den man von Zeit zu Zeit einregulieren musste.

Von der Firma RTW gab es ziemlich von Anfang des F-1-Vertriebes an ein Interface mit analog-symmetrischen Ein- und Ausgängen sowie einer digitalen Schnittstelle zum professionellen 1600/1610/1630-Format (L/R/WClk).So etwas gab es -nicht funktionierend- von einem englischen Hersteller, von Daniel Weiss kam ein ziemlich tolles Ding, das aber auch entsprechend zu bezahlen und damit selten war (ich kopierte meine Sachen über so ein Ding..., das mir aber leider nicht gehörte).

Der F-1-Prozessor war vom Hersteller ursprünglich als eine Adresse an den Amateur gedacht, der sich aber für den weiland fantastischen Preis (3,8 KiloMarken; "Preis gültig ab 1. August 1984", natürlich ohne Rekorder..., für den waren dann noch einmal separate 2,2 kDM zu löhnen) sehr herzlich bedankte, weshalb das Gerät auch von SONY Pro-Audio vertrieben wurde und dank der RTW'n schnell Eingang in die mobile CD-Aufnahme professionellen Zuschnitts fand. Ich meine, dieser Prozessor sei es gewesen, der die DDD-CD im Klassikmarkt 'durchdrückte'.

Das Datenformat war an das des 1610-Formates angelehnt, berücksichtigte aber die zusätzlichen Probleme durch die Verwendung von Amateurrecordern; das Cross-Interleaving ging daher über die Grenze des einzelnen Halbbildes hinaus, an der beim an die Umatic gebundenen 1610-Format ein Datengroßblock endete.

Wichtig ist, dass der bei der Wiedergabe eingesetzte Recorder die Abschaltung des Video-Drop-Out-Kompensators gestattet. Der 'Kompensator' wiederholt bei defekter Aufzeichnung einer Zeile deren in der recorderinternen Verzögerungsleitung 'gespeicherte' Vorgängerin. Die Wiederholung einer an der gegebenen Stelle an sich unpassenden Videozeile geht für das Auge tadellos an, für die komplizierte Datenstruktur eines digitalen Datenblocks aber muss sich eine solche Maßnahme verheerend auswirken, da bereits durch den Code Rücksicht auf die einwandfreie Rekonstruktion des digitalen Datenflusses durch den ja problematischen Aufzeichnungskanal genommen wird. Durch die Wiederholung von 'Irgendetwas' gerät aber das ganze so schön überlegte Cross-Interleaving durcheinander.

Bei 14 Bit betrug die Redundanz des Signales gut 54 %, bei 16 Bit nurmehr reichlich 27 %, weil man in der Halbbildzeile zur Verlängerung der acht 14-Bit-Datenworte (4 x Links und 4 x Rechts) auf eines der 16-Bit-Paritätsworte verzichtete (Q-Parität). Damit ritt der 16-Bit-Aufnehmer natürlich bei durchaus strafferem Seegang über den Bodensee, "erreichte den Hof mit Müh' und Not...., der Knabe lebt, das Pferd war tot!":
Viele Bänder auf dem Markt waren nämlich für diesen Parforce-Ritt nicht gut genug, was man natürlich auch erst (nachher) lernen musste und sicherheitshalber immer mit zwei Recordern aufnahm..... Wenn der Recorder das zuließ, arbeitete man unter Beta I (also mit nicht unerheblichem Spurrasen), sonst aber mindestens unter Beta II; Beta III kam nicht in Frage. Ich nützte daher 'sicherheitshalber eine Umatic, wobei selbst dort viele Bänder den zu stellenden Anforderungen nicht gerecht wurden. Der Service von SONY und die mangelhafte Kooperativität seitens der Magnetbandfirmen (alle produzierten natürlich bestes Material, klar...; bis man damit digital aufnahm) waren für mich damals unerfreuliche Erfahrungen.

So jetzt reicht's.

Hans-Joachim

[PhonoMax]

Zum Bildschirmfoto oben auch noch ein paar Dinge:

Links und rechts der dargestellten Informationen finden sich noch Weißreferenz und Synchronboden (rechts) sowie Synchronimpulse (links). Diese kann man aber nur durch Manipulationen am wiedergebenden Monitor bzw. durch eine Verzögrerungsleitung in diesem sichtbar machen. Sony hatte einen solchen Monitor für das 1610-FOrmat im Vertrieb, der aber sehr farbige Preise kostete, obgleich er sw/wß war.

Die ersten sechs senkrechten Blöcke sind die teilausgenützten Datenworte der Audioinformationen, immer in horizontalen Zeilen als Datenworte L-R-L-R-L-R verlaufend. Wenn voll ausgesteuert ist, kann man die Datenworte aus dem feinstruktierierten 'Bildmaterial' nicht mehr recht erkennen. Der siebte Block wird von der ersten Parität gebildet (P-Parität), die durch ein recht einfaches Additionsverfahren gebildet und infolgedessen den eigentlichen Datenworten sehr ähnlich wird. Rechts danach folgt in der feinstrukturierten Fläche die nicht sichtbare, weil grundsätzlich voll ausgesteuerte Q-Parität, die durch Umschaltung auch zur Verlängerung der 14-Bit Datenworte herangezogen werden kann. Darauf folgt -ebenfalls unsichtbar, weil immer 'voll ausgesteuert'- das CRC-Wort (Cyclic Redundancy Check)).
Indirekt erfahren wir aus dem Phänomen unterschiedlicher Erkennbarkeit von P- und Q-Parität noch eine 'Besonderheit' dieses Verfahrens, das nämlich einen Teil seiner Fehlerkorrekturfähigkeit zusätzlich aus den unterschiedlichen Bildungsverfahren der beiden Paritäten bezieht (b-Adjacent-Code).

Grundsätzlich wird vom F-1 bei Aufnahme und Wiedergabe eine Emphase vorgesehen (50 und 15 µs; gleichmäßig von 2 bis 20 kHz um 10 dB ansteigend, Messungen unmodifizierter Prozessoren daher bei -10 dB durchführen), die man aber durch einen eher simplen Umbau abschalten oder abschaltbar machen kann. Bei der Wiedergabe bestimmt dann der Prozessor ohnehin selbst, wie wiederzugeben ist, weil die Setzung des Emphasisbits im Steuerdatenblock mitaufgezeichnet wird.

Hans-Joachim

[Matze]

PhonoMax postete Ich meine, dieser Prozessor sei es gewesen, der die DDD-CD im Klassikmarkt 'durchdrückte'.

Ui... Dann ist mein Apparat ja schon prominent.

Wenn der Recorder das zuließ, arbeitete man unter Beta I (also mit nicht unerheblichem Spurrasen), sonst aber mindestens unter Beta II

Moment.
War denn das Ur Beta, welches ja nur eine Stunde spielte und den direkten Nachfahren von U-matic Low darstellt, überhaupt in 50Hz Ländern verkauft worden?

Der Service von SONY und die mangelhafte Kooperativität seitens der Magnetbandfirmen (alle produzierten natürlich bestes Material, klar...; bis man damit digital aufnahm) waren für mich damals unerfreuliche Erfahrungen.

Könntest du das mal näher erläutern?

So jetzt reicht's.

Och...

[PhonoMax]

War denn das Ur Beta, welches ja nur eine Stunde spielte und den direkten Nachfahren von U-matic Low darstellt, überhaupt in 50Hz Ländern verkauft worden?

Da sprichst du etwas an, was ich nicht weiß. Denn ich kümmerte mich nur um die NTSC-Version (dieser Norm war auch der SL2000, den SONY-Pro-Audio vertrieb und für den auch die im anderen Posting oben angebenen Preise galten), da das RTW-Interface nur mit dieser Version arbeiten wollte. RTW bot einen Beta-Recorder an, der Beta I, II und III konnte, den ich aber im Gegensatz zum manchem anderen nicht besaß. An den Typ erinnere ich mich nicht. Vielleicht weiß der Kollege Kneisel bei RTW noch etwas. Die Altkataloge von RTW überlebten meinen letzten Umzug auch nicht.

Der Service von SONY und die mangelhafte Kooperativität seitens der Magnetbandfirmen (alle produzierten natürlich bestes Material, klar...; bis man damit digital aufnahm) waren für mich damals unerfreuliche Erfahrungen.

Könntest du das mal näher erläutern?

Sony setzte sichtlich voraus, dass jederzeit mit beliebigen Mengen von 10.000-DM-Scheinen zur allfälligen Benutzung durch SONY-professional durch die Gegend gewedelt werden konnte. Wo dies nicht der Fall war, wurde nicht sorgfältig gearbeitet, man ließ den Kunden kalt ablaufen. Der Service war dadurch qualitativ sehr unterschiedlich, drauf verlassen konnte man sich nicht; oftmals war man auch sehr unhöflich. Und das, obgleich meine Zahlungsmodalitäten nichts weniger als 'allzeit perfekt' waren. Aber vielleicht zeichnet das den Dummkopf aus. Ich habe den Eindruck, dass ... Übrigens heute mehr denn je.

Dann hatte die VO5630 anfänglich einen technischen Mangel, der eine 1000-stündige Laufzeit nach weniger als einem Zehntel dieser Laufzeit suggerierte (falscher Vorwiderstand f. den thermischen Betriebsstundenzähler). Ich, der Depp, habe hier den Wirbel veranstaltet, der zur Aufdeckung dieses Mankos führte. Dennoch wurde bei meinem Gerät, das von Anfang an eine "satte Fehlerrate" hatte, mir nichts, dir nichts die 1000-Stundenwartung (neue Kopftrommel etc. pp.) einfach durchgeführt, weil "die Maschine ja schon 1000 Stunden gelaufen" sei.

Die Agfa wollte bei mir Bandlose absetzen, die ich zu lagern bereits Schwierigkeiten gehabt hätte, die Bänder der BASF taugten weniger als nichts ("uns ist da nichts bekannt", bekam ich vom Gebietsvertreter G. F. zu hören, obwohl da natürlich was bekannt war, was ich ihm dann auf der Tonmeistertagung auch persönlich sagte und ihm einen roten Kopf bescherte, zumal ich nicht allein vor ihm stand), so dass ich schließlich bei Fuji landete.
Am Ende der Pseudo-Video-Zeit hatte dann SONY ein sehr hochwertiges Band im Vertrieb, das ich mir natürlich holte, allerdings mit den altbekannten Problemen kämpfte: Man bestellte eine Kiste, bekam 2 (in der Auftragsbestätigung stand 1 Karton), man bestellte zwei Kisten und bekam vier (was in der Auftragsbestätigung stand, brauche ich nicht zu wiederholen).

Man will das Band aus dem Münchener Westen kommend im Euro-Industriepark abholen ("nein, liefern können wir leider nicht..."), kommt dorthin, kein Band da. "Tut uns leid, die entsprechende Dame ist leider nicht im Hause." Also einen Tag später nach Telefonat das ganze Spiel von vorne. Kein Bedauern, natürlich. Ich wollte ja etwas ....

Oder:
Man telefonierte mich an, die Bandmaschine stehe nach dem Service zur Abholung bereit (ich weise im Telefonat darauf hin, dass ich vom Münchener Westen zum SONY-Service im Euro-Industriepark etwa 45 Minuten benötige und höre "kein Problem"), ich kämpfe mich durch, bin nach 45 Minuten in der Heidemannstraße. Der Service-Techniker der Fa. SONY öffnet die Werkstatttür eine Handbreit und bescheidet mir, mir das Gerät nicht aushändigen zu wollen. Büroschluss. Um meine potenziellen Reaktionen zu unterbinden, schließt er die Tür sofort....
Ich fahre 45 Minuten zurück und investiere am Montag darauf noch einmal denselben Zeitaufwand....

Auch das ist Buße; und dabei ich bin alles andere als ein Kämpfer oder gar ein Querulant.

So jetzt reicht's.

Ja, meine ich auch. Ist ja auch Vergangenheit und nur weniges von all' dem, was ich erleben durfte.
Man versteht daraus vielleicht, warum mir alle Arten von Nassforschheit und Überheblichkeit suspekt, ja Gräuel sind. Man ist ja lernfähig.

Hans-Joachim

P.s und ehe ich's vergesse: Heute bin ich bekennender Konsumvereigerer.

[dl2jas]

---SoNie---

[Etienne]

Richtig. SoNie.

[cdj74]

Herzlichen Glückwunsch an Matze und danke an PhonoMax für den "historischen" (ist es nun wohl schon) und technischen Kontext!

Das SONY Ge"disse" ist mir oft unverständlich... schlechten Service bekomme ich fast überall oder eher Und CDs hören wir doch fast alle und ohne SONY hätte es die wohl nicht gegeben. Vielleicht doch, aber PHILIPS allein hätte das sicher wieder "genial" vermarktet und heute wäre die CD ein Nostalgiemedium und würde nur von wenigen Liebhabern in Internetforen erwähnt

[highlander]

Warum kann man damit nur auf Videorekorder aufzeichnen? Welche Videorekorder sind geeignet?

[cdj74]

Aus dem gleichen Grund, warum man ein (F)BAS Signal nicht auf Cassette/Tonband aufzeichnen kann. Videorekorder hätte es dann ja nicht geben müssen, oder?

Timo war's glaube ich, der mal eine ähnliche "Kindheitserfahrung" beschrieben hat.

[PhonoMax]

Die Bandbreite des Digitalsignales ist einfach zu hoch. Sie entspräche unter analogem Blickwinkel etwa 3,5 Mhz, wobei der analoge Blickwinkel dabei etwas schief ist. Man sah sich in der Frühzeit der digitalen Aufzeichnung eben nach preiswerten, für die Serienfertigung tauglichen Aufzeichnungsgeräten mit dieser Grenzfrequenz um und kam dabei zwangsläufig auf den Videorecorder, der dann ja auch im CD-Standard seine Spuren hinterließ (44,1 kHz!).

Die Kompliziertheit des Signales -das ist ja keine 'Nutzmodulation', sondern ein hochkomplexer Code, den der Hörer wieder zu Nutzmodulation gemacht sehen möchte- bringt es mit sich, dass neben einem möglichst hochwertigen (preiswerten) Video-Verfahren auch ein hochwertiger Bandlauf mit angeboten wird. Das war neben der schon als professionell geltenden Umatic beim Beta-Verfahren der Fall. Von VHS wurde dezidiert abgeraten, obgleich ich mehr als ein VHS-Band (Pal-Secam noch dazu) auf NTSC 'formatgewandelt' habe, was ohne weiteres lief. Beta war für F1 am besten, 'gehen' tat aber grundsätzlich alles, was Videorecorder hieß.

Wichtig ist, dass der in jedem Videorecorder vorhandene Drop-out-Kompensator abgeschaltet wird bzw. -für Nichtbastler- abgeschaltet werden kann.
Sinkt nämlich der Videowiedergabe der Pegel einer Halbbildzeile unter einen einstellbaren Schwellwert, fügt beim regulären Videorecorder eine Hilfschaltung die vorausgehende, zumeist fast identische Halbbildzeile ein, die auf dem Umleitungsweg durch eine Verzögerungsleitung (64 µs) zur Verfügung steht und das Fehlen der Originalzeile für das Auge letztlich verdeckt.

Die Nutzung dieses 'wiederholten' Signalteiles muss sich aber für die digitalen Signale verheerend auswirken, weil die in diesem Signalteil enthaltene Information an diese Stelle des Codes (!) nun 'überhaupt nicht' gehört, was der Prozessor bei der Signalrekonstruktion natürlich sofort und protestierend bemerkt. Er weiß ja immer exakt, 'wo er bei der Sinalverarbeitung ist' und woher das kommt, was er augenblicklich beim Wickel hat, um wieder dort untergebracht zu werden, wohin es 'eigentlich' gehört. Er hat daher zusätzliche Schwierigkeiten, den originalen Signalfluss wiederherzustellen.

Man muss also den Drop-Out-Kompensator abschalten; erst dann zeigt der Videorecorder wirklich ungeschmninkt, ob er digitale Signale als Pseudovideosignale verarbeiten kann.

Hans-Joachim