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PCM vs. Bitstream 

Welches ist das bessere Audiosignal?

Willkommen zu unserem Online-Ratgeber! Tauchen wir direkt in die faszinierende Welt der Audioformate ein und enthüllen die Geheimnisse von PCM und Bitstream – zwei rivalisierenden Kräfte, die den Klang in Ihrem Heimkinosystem maßgeblich beeinflussen können.

Stellen Sie sich vor, Sie stehen vor dem atemberaubenden Grand Canyon mit seinen berühmten und weltbekannten Schluchten. Der Colorado River schlängelt sich scheinbar endlos durch die Landschaft, während die organe-roten Felsen in der Abendsonne leuchten. Plötzlich durchschneidet das Dröhnen, eines amerikanischen Düsenjets die Stille, es rauscht von hinten links über einen Bogen über Sie nach vorne rechts hinweg! Kurz darauf folgen zwei weitere Jets mit beeindruckender Geschwindigkeit und kristallklarer Klangpräsenz.

Das Gefühl mittendrin zu sein, entsteht durch moderne dreidimensionale Tontechniken wie Dolby Atmos, DTS:X oder Auro 3D.

Dolby Atmos 5.1.4 Set Up

Ein klassisches Dolby Atmos Set Up mit fünf Lautsprecher als Ausgang und vier Deckenlautsprechern. Quelle: Dolby 

Um die Magie solcher immersiven Audioformate vollständig zu erleben, sind kompatible Abspielgeräte - wie 4K UHD Blu-Ray-Player oder Streaming-Geräte wie Amazon Fire TV oder Apple TV - notwendig. Diese müssen die Fähigkeit besitzen, diese hochauflösenden Audioformate effektiv an Ihre Soundbar oder Ihren AV-Receiver zu übermitteln.

In dieser Hinsicht gibt es zwei gängige Übertragungstechniken, nämlich PCM und Bitstream. Beide Verfahren haben ihre eigenen Vorzüge und Herausforderungen. In diesem Ratgeber werden wir Ihnen detaillierte Einblicke in diese beiden Verfahren geben, um Ihnen zu helfen, eine fundierte Entscheidung zu treffen.

Sonos Arc in der Explosionszeichnung

Der Einstieg in ein immersives Audioerlebnis gelingt bereits mit der Soundbar von Sennheiser: die Ambeo Soundbar Plus unterstützt Dolby Atmos. Dank zweier nach oben gerichteten Chassis und spezieller Virtualisierungssoftware.

PCM Audio - Verwendung für professionelle Umgebung

PCM steht für „Pulse Code Modulation“. Es handelt sich hierbei um ein Verfahren zur digitalen Repräsentation von analogen Signalen. Bei der PCM wird das kontinuierliche Spektrum des analogen Signals in eine endliche Anzahl von Werten aufgeteilt.

Das Verfahren wird häufig in der Tontechnik, beispielsweise bei CDs, verwendet. In diesem Kontext besteht der Prozess im Wesentlichen aus zwei Schritten:

  1. Abtastung (Sampling)
    Das analoge Signal wird in regelmäßigen Zeitabständen gemessen. Die Rate, mit der das Signal abgetastet wird, wird als Abtastrate oder Samplingrate bezeichnet. Die CD-Qualität erfordert zum Beispiel eine Abtastrate von 44,1 kHz, was bedeutet, dass das Signal 44.100 Mal pro Sekunde abgetastet wird.
  2. Quantisierung
    Jeder abgetastete Wert wird dann auf den nächstgelegenen Wert in einer vordefinierten Menge von diskreten Stufen gerundet. Bei CDs gibt es 65.536 (2^16) solcher Stufen, da sie eine 16-Bit-Quantisierung verwenden.
    PCM ermöglicht die genaue Wiedergabe des ursprünglichen Signals, sofern die Abtastrate hoch genug ist und genügend Quantisierungsstufen vorhanden sind. Es ist die Grundlage für viele Formen der digitalen Audioverarbeitung und -übertragung.

PCM Audio wird in den folgenden Bereichen besonders häufig eingesetzt:

  1. Musikproduktion
    PCM Audio ist oft die bevorzugte Wahl für hochqualitative Musikaufnahmen und Audioerstellungen, um eine optimale Klangqualität zu sichern.
  2. Klangbearbeitung und -abmischung 
    Aufgrund seiner Genauigkeit in der Verarbeitung und Manipulation von Audiodaten, wird PCM Audio häufig im rahmen von Klangbearbeitung und -abmischung genutzt.
  3. Heimkinosysteme
    Für Fälle, in denen ein Soundsystem oder AV-Receiver Schwierigkeiten hat, bestimmte Audioformate (wie Dolby TrueHD, DTS-HD usw.) zu dekodieren, kann der Player diese in einen bereits dekodierten und unkomprimierten Linear PCM-Stream konvertieren und an die Geräte weitergeben. Dies erhöht die Kompatiblität, insbesondere für ältere Geräte.

Bei AppleTV wird Dolby Atmos per LPCM übertragen.

Ausnahmen bestätigen die Regel, um ein immersives Dolby Atmos Erlebnis genießen zu können, muss man bei AppleTV auf LPCM umschalten und Immersives Audio aktivieren.

Vorteile von PCM

  1. Überragende Klangqualität
    PCM Audio steht für unvergleichliche Klangklarheit, da es sich um ein unkomprimiertes Signal handelt. Jedes Detail und jede Nuance des Originaltons bleibt erhalten, was vor allem für Musikliebhaber mit einem feinen Gehör oder für professionelle Tonaufnahmen von großer Bedeutung ist.
  2. Keine Notwendigkeit spezieller Decoder 
    Im Unterschied zu Bitstream Audio lässt sich PCM Audio direkt über Lautsprecher ausgeben, da es keine besonderen Decoder benötigt. Jedes Gerät, das digitale Audiosignale unterstützt, kann PCM Audio problemlos wiedergeben.

Nachteile von PCM

  1. Umfangreichere Dateigröße 
    Da PCM Audio unkomprimiert bleibt, fallen die Dateien im Vergleich zu Bitstream Audio größer aus. Dies könnte insbesondere bei der Speicherung oder Übertragung von Audiodateien relevant sein.
  2. Keine drahtlose Übertragung möglich
    Eine physische Verbindung ist notwendig, um PCM zu übertragen. Dafür kommen beispielsweise HDMI oder S/PDIF zum Einsatz.

Sony Bluray Player Audioauswahl

Bei vielen 4K Blu Ray Playern lässt sich zwischen Bitstream oder PCM umschalten.

Bitstream Audio - Einsatz im Heimkino

Bitstream ist im Grunde eine Sequenz von Bits, die über einen Übertragungskanal wie ein HDMI-Kabel, Funkverbindung oder ein anderes Datenübertragungssystem übertragen wird. Es handelt sich um eine fortlaufende und geordnete Sequenz von Daten, die aus einer Quelle stammen und zu einem Ziel fließen.

In Bezug auf Audio ist ein Bitstream oft ein digitales Audiosignal. Bei einer Bitstream-Audioausgabe wird das digitale Audiosignal in seiner ursprünglichen, unveränderten Form übertragen. Im Gegensatz zur PCM, bei der das Signal in einem Gerät (wie einem Blu-ray-Player) decodiert und dann als unkomprimiertes Audio an einen AV-Receiver gesendet wird, wird bei einem Bitstream das Audiosignal in seiner ursprünglichen, komprimierten Form direkt an den AV-Receiver gesendet und dort decodiert.

Wird die Bitstream-Option gewählt, setzt der Player die internen Audio-Decoder außer Kraft und sendet das unveränderte Signal direkt an den Receiver oder das Heimkinosystem. Der Receiver oder das Set nimmt dann die Decodierung mithilfe seiner eigenen internen Decoder vor, um das Signal in eine Form umzuwandeln, die der Verstärker und die Lautsprecher verarbeiten können. Auf dem Anzeigebildschirm des Receivers oder Sets sollte das Logo des jeweiligen Audioformats (Dolby, DTS, usw.) sichtbar werden. Diese Methode kann immer angewendet werden, solange Ihr Receiver oder Set die benötigten Decoder für das abzuspielende Audioformat besitzt. Außerdem steht es Ihnen frei, jederzeit zwischen PCM und Bitstream hin- und herzuwechseln.

Bitstream ist auch die Methode, die zum Übertragen von Audiodaten bei hochauflösenden Audioformaten wie Dolby TrueHD und DTS-HD Master Audio verwendet wird. Bei diesen Formaten werden die Audiodaten unverändert an den AV-Receiver gesendet, wo sie dann decodiert und in Analogform umgewandelt werden, um über Lautsprecher wiedergegeben zu werden.

Reavon UBR-X110

Mit dem richtigen 4K BluRay Player genießt man den Filmgenuss noch mehr! Wir empfehlen den UBR-X110 von Reavon.

Vorteile von Bitstream Audio

  1. Raumsparende Komprimierung
    Durch den Einsatz von unterschiedlichen Komprimierungsverfahren wie Dolby Digital oder DTS, schrumpft Bitstream Audio die Größe der Audiodateien erheblich. Das ermöglicht es, mehr Audioinhalte auf Speichermedien unterzubringen oder zu versenden.
  2. Mehrkanal-Audio-Unterstützung
    Eine Stärke von Bitstream Audio ist die Fähigkeit, Mehrkanal-Audio zu übermitteln, was für Heimkinosysteme mit Surround- oder 3D-Sound besonders wertvoll ist. Dies trägt zu einem umfassenden und beeindruckenden Hörerlebnis bei.
  3. Kabelgebunden und drahtlose Übertragung
    Bitstream Audio kann sowohl über konventionelle Kabelverbindungen als auch drahtlos über WiFi oder Bluetooth gesendet werden. Dabei ist zu beachten, dass die beteiligten Geräte eine drahtlose Verarbeitung unterstützen müssen.

Nachteile von Bitstream Audio

  1. Möglicher Detailverlust durch Komprimierung
    Während des Komprimierungsprozesses können feine Details und klangliche Feinheiten verloren gehen, was zu einer leichten Einbuße der Klangqualität führen kann. Allerdings ist diese Veränderung für die meisten Hörer kaum bemerkbar. Bei verlustfreien komprimierten Formaten wie Dolby TrueHD oder DTS-HD (wie Dolby Atmos, DTS:X, DTS-HD MA und andere) ist dieser Qualitätsverlust kein Thema.
  2. Decoder-Gerät
    Bitstream Audio setzt ein Gerät voraus, das den digitalen Datenstrom in analoge Signale umwandelt, sodass sie über Lautsprecher hörbar gemacht werden können. Ohne einen passenden Decoder lässt sich Bitstream Audio nicht direkt abspielen.

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Hochwertige HDMI-Kabel wie das HDMI-Kabel Pearl 48 verfügen über eine Laufrichtung für das HDMI-(e)ARC Signal.

Fazit

Die Wahl zwischen PCM (Pulse Code Modulation) und Bitstream für ein Heimkinosystem hängt hauptsächlich von Ihren spezifischen Anforderungen, Ihrem Equipment und Ihren persönlichen Vorlieben ab. Beide Formate haben ihre eigenen Vorteile.

Es ist auch wichtig zu beachten, dass die meisten modernen AV-Receiver beide Formate unterstützen und automatisch das passende Format auswählen können, abhängig von der Quelle und dem Format des eingehenden Audiosignals.

Im Endeffekt hängt die Wahl zwischen PCM und Bitstream von Ihren individuellen Anforderungen und Ihrem Setup ab. Beide Formate sind in der Lage, eine hervorragende Audioqualität zu liefern, und die Unterschiede sind oft nur bei sorgfältigem Hinhören und mit hochwertigem Equipment wahrnehmbar. Es kann auch sinnvoll sein, beide Formate auszuprobieren und zu sehen, welches Ihnen am besten gefällt.

Noch unsicher oder möchten Sie den Unterschied zwischen PCM und Bitstream selbst erleben? Kein Problem, wir sind hier, um Ihnen weiterzuhelfen!

Wir freuen uns auf Ihren Besuch und stehen Ihnen gerne mit unserem Fachwissen zur Seite.

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