ADAT Lightpipe

Was überträgt ADAT Lightpipe — und warum passt das Kabel in eine optische Digitaleingangsbuchse, ohne dass etwas herauskommt?

ADAT Lightpipe überträgt acht Audiokanäle über eine einzige optische Faser. Entwickelt hat die Schnittstelle Alesis Anfang der 1990er-Jahre, als firmeneigene Verbindung zwischen den damaligen digitalen Achtspur-Bandmaschinen — daher der Name, der eigentlich zum Gerät gehört und nicht zur Schnittstelle. Die Bandmaschinen sind verschwunden, die Schnittstelle nicht: Sie ist bis heute der einfachste Weg, acht Kanäle zwischen zwei Geräten zu führen.

Es gibt zwei völlig verschiedene Tonformate, die dasselbe optische Kabel und dieselbe eckige Buchse benutzen. Das eine überträgt zwei Kanäle und steckt in Fernsehern, Zuspielern und Verstärkern. Das andere überträgt acht Kanäle und kommt aus der Studiotechnik. Das Kabel passt in beide Buchsen, und das ist die ganze Gemeinsamkeit — steckt man sie über Kreuz, kommt kein Ton, kein Fehler und kein Hinweis, sondern schlicht nichts. Deshalb gehören optische Verbindungen in einem Technikraum beschriftet.

Ausführliche Erklärung

Die Schnittstelle arbeitet optisch: Ein Sendemodul wandelt den Datenstrom in Lichtimpulse, ein Kunststoff-Lichtleiter überträgt sie, ein Empfängermodul wandelt zurück. Der Steckverbinder ist die quadratische Bauform, die aus der Konsumtechnik als TOSLINK bekannt ist, und das Kabel ist dasselbe.

Genau hier liegt die Verwechslungsgefahr, die diesen Eintrag begründet. TOSLINK ist eine Bauform — ein Steckverbinder und eine optische Übertragungsstrecke. Was darüber läuft, legt die Bauform nicht fest. In der Konsumtechnik ist es fast immer das optische S/PDIF mit zwei Kanälen; in der Studiotechnik ist es an derselben Buchse häufig ADAT mit acht. Beide Datenströme laufen über identische Hardware und sind inhaltlich unvereinbar.

Das Fehlerbild ist deshalb besonders unhandlich: Es gibt keins. Ein S/PDIF-Empfänger, der einen ADAT-Strom bekommt, erkennt kein gültiges Signal und bleibt stumm. Kein Rauschen, keine Fehlermeldung, keine halbe Wiedergabe — nur Stille, die genauso aussieht wie ein defektes Kabel, ein falsch gewählter Eingang oder ein abgeschaltetes Quellgerät.

Was bei höheren Abtastraten passiert

Die Faser hat eine feste Bandbreite, und acht Kanäle bei 48 kHz füllen sie aus. Für höhere Abtastraten gibt es deshalb ein Verfahren namens Sample Multiplexing, kurz S/MUX: Zwei Übertragungskanäle werden zu einem zusammengelegt, indem die Abtastwerte abwechselnd auf beide verteilt werden. Die Bandbreite bleibt gleich, die Kanalzahl halbiert sich:

Abtastrate	Kanäle	Was daraus folgt
44,1 und 48 kHz	8	Der Auslegungsfall. Acht Kanäle mit 24 Bit über eine Faser — das ist der Grund, warum die Schnittstelle die Bandmaschinen überlebt hat.
88,2 und 96 kHz (S/MUX2)	4	Wer acht Kanäle bei 96 kHz braucht, braucht zwei Fasern. Das ist eine Planungsgröße und keine Einstellung: Die zweite Strecke muss physisch vorhanden sein.
176,4 und 192 kHz (S/MUX4)	2	Bei dieser Stufe bleibt eine Stereoverbindung übrig. Für Mehrkanalanwendungen ist die Schnittstelle hier am Ende.

S/MUX ist zudem eine Vereinbarung zwischen den beiden beteiligten Geräten und kein selbsterklärender Betriebsmodus. Beide Seiten müssen dieselbe Stufe eingestellt haben; sonst kommen Daten an, die als Audio interpretiert werden und dann klingen wie das, was sie sind.

Der eingebettete Takt

Der ADAT-Strom enthält die Taktinformation. Das Empfangsgerät gewinnt sie aus dem Datenstrom zurück und läuft damit synchron zum Sender — eine separate Taktleitung ist für die Verbindung selbst nicht nötig. Das ist bequem und hat eine Kehrseite: Der rückgewonnene Takt ist immer nur so gut wie die Strecke, über die er kam.

In Aufbauten mit mehreren Geräten führt das zu einer Frage, die vor der Verkabelung entschieden wird: Wer gibt den Takt vor? Eine Kette von Geräten, die jeweils den Takt des Vorgängers zurückgewinnen und weiterreichen, sammelt über jede Stufe Zittern auf. Wo mehr als zwei Geräte beteiligt sind, ist eine gemeinsame Taktquelle mit sternförmiger Verteilung der sauberere Aufbau — und dann läuft ADAT nur noch als Datenweg.

Wo die Schnittstelle heute vorkommt

Im Wohnzimmer praktisch nirgends. In der Nähe eines anspruchsvollen Heimkinos schon: an Audiointerfaces, mit denen Einmessung und Analyse gefahren werden, an Mehrkanalwandlern, die einen Prozessor um zusätzliche Ausgänge erweitern, und an Geräten aus der Studiowelt, die in Technikräume wandern. Wo solche Geräte neben Konsumtechnik im selben Rack sitzen, stehen zwangsläufig zwei Arten optischer Buchsen nebeneinander.

Häufiges Missverständnis

„Optisch ist optisch — das Kabel passt, also geht's." Der Satz stimmt für das Kabel und für nichts sonst. Ein Lichtleiter ist ein Übertragungsweg ohne eigene Bedeutung; was auf ihm liegt, ist eine Frage des Formats. Dieselbe Fehleinschätzung gibt es bei Kupfer, allerdings mit gutmütigerem Ausgang: Ein falsch gestecktes Analogsignal macht immerhin ein Geräusch. Hier passiert gar nichts, und „gar nichts" ist bei der Fehlersuche die teuerste Rückmeldung.

Ein zweiter Irrtum nimmt die Kanalzahl als Konstante. „ADAT hat acht Kanäle" ist eine Kurzfassung, die bei 96 kHz falsch wird. Wer eine Anlage mit acht Kanälen bei hoher Abtastrate plant und dafür eine Faser vorsieht, plant zu knapp — und das fällt erst auf, wenn alles gebaut ist, weil die Verbindung bei 48 kHz zur Inbetriebnahme tadellos läuft.

Nicht zu verwechseln mit

TOSLINK: Die Bauform des Steckverbinders und die optische Strecke. ADAT benutzt sie, ist aber nicht mit ihr identisch — und auch das optische S/PDIF benutzt sie.
Optisches S/PDIF: Zwei Kanäle, eigene Datenstruktur. Dasselbe Kabel, dieselbe Buchse, unvereinbares Format.
ADAT als Bandmaschine: Das Gerät, dem die Schnittstelle ihren Namen verdankt. In Datenblättern steht „ADAT" heute fast immer für die Schnittstelle.
MADI: Die große Schwester für 64 Kanäle, über Koaxialkabel oder Glasfaser. Andere Bauform, andere Größenordnung.

Typischer Fehler

In einem Technikraum stehen ein AV-Prozessor, ein Fernsehgerät und ein Audiointerface für die Einmessung. Alle drei haben eckige optische Buchsen. Nach einem Umbau kommt aus einem der Wege kein Ton mehr, und das Kabel wurde bereits zweimal getauscht.

Zu klären ist zuerst, welches Format auf welcher Strecke laufen soll. Sie wird selten gestellt, weil die Buchsen identisch aussehen und die Kabel austauschbar sind — und genau deshalb ist sie hier die einzige, die weiterführt.

Das Verfahren beginnt mit dem Handbuch. Für jede optische Buchse wird dort nachgesehen, welches Format sie führt und ob sie es umschalten kann. Danach werden die Wege entsprechend sortiert und beide Enden jedes Kabels beschriftet, weil man dem Lichtleiter nichts ansieht. Läuft eine Strecke mit erhöhter Abtastrate, wird zusätzlich geprüft, ob beide Geräte dieselbe S/MUX-Stufe erwarten. Erst wenn Format und Stufe zusammenpassen und weiterhin nichts kommt, lohnt der Blick auf Kabel und Biegeradien.

Am Gerätebestand ändert sich nichts. Getauscht wird hier nichts; was fehlt, ist eine Zuordnung, und die kostet einen Nachmittag mit einem Etikettendrucker.

Verknüpfte Inhalte

Die Bauform des Steckverbinders und die Grenzen der optischen Strecke beschreibt TOSLINK; das Format, das dort im Konsumbereich fast immer läuft, S/PDIF. Warum Abtastrate und Wortbreite die Bandbreite bestimmen, steht bei Abtastrate und Bittiefe; wie ein gemeinsamer Takt verteilt wird, bei Word Clock und PTP.

Quellen

Kanalzahlen, Wortbreite, das S/MUX-Verfahren, die Herkunft von Alesis und die Identität des Steckverbinders mit TOSLINK sind in zwei voneinander unabhängigen Fachdarstellungen übereinstimmend beschrieben. Eine Spezifikation des Urhebers liegt für diese Seite nicht vor; der Vorbehalt oben gilt entsprechend.