Synchronisation

Während die Hintergründe der Timecode-Synchronisation inzwischen allgemein bekannt sind, treten in der Digital-Praxis immer wieder Probleme auf, die an dieser Stelle beleuchtet werden sollen. Dazu hier erstmal stellvertretend eine von vielen, immer wieder gestellten Fragen:

"Ein auf CD vorliegendes Playback lade ich als WAV-File in Cubase VST. Den Gesang zum Playback habe ich auf einem Minidisk-Recorder aufgenommen, auch diese Aufnahme lade ich als WAV-File in eine zweite Audiospur in Cubase. Warum läuft nun beides nicht synchron? Der Startpunkt (Einsatz des Gesangs) stimmt, aber nach einigen Sekunden geht's auseinander, obwohl die Aufnahmen doch beide digital sind, auf demselben Rechner abgespielt werden und daher sozusagen "Wordclock-synchron" sind. Und andere WAV-Dateien auf zwei Cubase-Spuren laufen ebenfalls korrekt."

Da in diesem Beispiel alle Probleme enthalten sind, die überhaupt auftreten können, eignet es sich gut als Einstieg für eine umfassende Betrachtung.

Wäre das Playback im Computer und der Gesang auf einer Bandmaschine, dann hätte der Einsender diese Frage sicher gar nicht gestellt. Ganz klar: Die Geschwindigkeitsabweichungen zwischen Bandmaschine und Rechner müssen permanent durch eine Synchronisation abgeglichen werden, sonst laufen die Maschinen auseinander. Man realisiert das durch die Aufnahme von Timecode auf eine Spur der Bandmaschine, und nach diesem richtet sich dann der Computer in seiner Geschwindigkeit.

Spielt der Computer mehrere Spuren gleichzeitig ab, werden die Dateien nur an ihren Startpunkten getriggert und laufen danach frei nebeneinander her, diese Technik nennt man daher Free Run. Probleme ergeben sich nicht, denn für das Tempo ist ein Quarz-Oszillator im Computer zuständig, und der ist ja fuer alle Spuren der gleiche. Das ist wie bei der Bandmaschine: Die einzelnen Spuren, die nebeneinander auf dem Band angeordnet sind, laufen ja ebenfalls immer synchron, auch wenn das Tempo für alle gemeinsam schwankt.

Überträgt man nun eine der Audiospuren digital in einen Sampler, schaltet die Originalspur stumm und triggert statt dessen das Sample am Startpunkt mit einer MIDI-Note, so startet die Spur nach wie vor korrekt, nach einiger Zeit werden die Spuren jedoch auseinander driften. Der Grund: Nach dem Antriggern laufen Computer und Sampler wieder frei nebeneinander her, wobei jedes Geraet sein Tempo nach seiner eigenen Clock richtet. Da es aber - auch bei noch so hoher Präzision - keine zwei wirklich gleichen Oszillatoren gibt, hört man die Drift nach einiger Zeit. Beliebte Lösung bei Drumloops: Man zerschneidet das Sample in Einzeltakte und triggert jeden einzeln an. Dann entsteht die Drift nur über die Länge eines Taktes, und das merkt man nicht.

In einem voll digitalen Studio müssen aus technischen Gründen die Clock-Frequenzen aller Geräte miteinander synchronisiert sein. Man erreicht dies durch einen Master-Oszillator, der oft auch Haustakt genannt wird. Dieser steuert alle digitalen Geräte ueber deren Wordclock-Eingang an, die internen Oszillatoren sind dabei abgeschaltet. In diesem Fall tritt die Drift zwischen Sampler und Computer nicht auf, da ja beide Geräte nun mit der gleichen Clock arbeiten - so, als wenn alles auf ein und demselben Rechner abgespielt würde.

Wird die Spur nicht in einen Sampler, sondern in einen zweiten Computer übertragen, klappt das Antriggern des Startpunktes per MIDI-Note nicht mehr. Daher müssen die beiden Systeme per Timecode (beispielsweise MTC) synchronisiert werden. Dabeigibt ein Computer als Master das Tempo vor, der andere richtet sich als Slave danach. In den meisten Fällen sorgt der Timecode aber nur für den Abgleich der Startpunkte, wobei die Samples im Free-Run-Modus laufen. Hier ist folglich zusätzlich eine Wordclock-Synchronisation nötig, um die Taktfrequenzen im Gleichschritt laufen zu lassen. Sind die Rechner nicht über Digitalschnittstellen in ihre Studioumgebung eingebunden, gibt es eine andere Möglichkeit, die Chase Lock genannt wird. Hier ändert der als Slave synchronierte Computer nicht nur das Abspieltempo und die Startpunkte nach dem Timecode, sondern auch seine Taktfrequenz fortlaufend derart, dass sie zur aktuellen Zeitposition des empfangenen Timecodes passt.

Überträgt man die Audiospuren aus einem synchron laufenden System digital auf ein Speichermedium (beispielsweise als WAV-Dateien) und importiert sie in ein beliebiges anderes, ebenfalls synchron laufendes System, werden sie auch dort nicht driften. Mit diesem Trick kann man Mehrspuraufnahmen zwischen zwei Studios austauschen, ohne einen bandbasierten Recorder besitzen zu müssen. Überträgt man sie dagegen analog auf ein Speichermedium oder überspielt man sie von digitalen Medium analog in den zweiten Rechner, sind bei diesem Vorgang aber wieder zwei unter- schiedliche (!) Clock-Generatoren am Werk, wodurch die neuen Dateien untereinander nicht mehr synchron sind. In diesem Fall führt auch ein phasenstarr synchrones Abspielen auf einem einzigen Rechner nicht mehr zum Ziel, weil der Fehler schon in den Dateien selbst liegt.

Zurück zum Beispiel der Frage. Hier treten die folgenden Fehlerquellen auf:

• Beim Einsingen läuft das Playback mit der Clock des CD-Players, die Aufnahme erfolgt aber mit der Clock des MD-Recorders. Die Dateien sind folglich nicht synchron. Allein dadurch kann aus dem synchronen Abspielen schon nichts mehr werden.
• Sollte die Übertragung von der CD in den Rechner analog erfolgt sein, liegt hier eine weitere Fehlerquelle.
• Gleiches gilt für die Überspielung von MD in den Rechner.

Möglichkeiten zur Abhilfe:

• Wenn die Aufnahme nicht zu wiederholen ist, kann man die Gesangsspur in jeder Pause zerschneiden und den Anfang jedes neuen Schnipsels mit der Maus an die korrekte Position schieben. Sind die Schnipsel jeweils nur ein bis zwei Takte lang, sind die Abweichungen nicht mehr zu hören.
• Man nimmt den Gesang gleich in Cubase auf, dann exisitert das Problem gar nicht.
• Soll der Gesang auf einem externen Medium aufgezeichnet werden, muß dieses synchronisiert sein. Und zwar sowohl in Bezug auf die aktuelle Abspielsposition als auch in Bezug auf die Clock. Das geht durch Timecode-Anbindung und zusätzliche Wordclock-Synchronisation, oder aber durch Timecode-Sync mit Chase-Lock.