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USB Audio
Unsere App Field Recorder unterstützt externe USB Audio-Geräte durch den sogenannten USB Audio Standard, den fast alle Android Smartphones und Tablets bieten.
Bei USB Soundkarten, USB Headsets oder USB Mikrofonen ohne USB-C ist ein USB-OTG-Adapter (“On The Go”) zwingend, denn er erlaubt dem Android Gerät, als sogenannter Host angeschlossene USB Audio Interfaces anzusprechen:
Oben sind zwei USB-C-OTG-Adapter für den in fast allen aktuellen Smartphones verwendeten USB-C-Standard, unten ein USB-OTG-Adapter für ältere Geräte mit Micro-B USB-Anschluss:
Ein USB Audio Interface mit USB-C Anschluss wird ohne Adapter an ein Smartphone mit USB-C angeschlossen.
Das USB Audio Interface muss “class-compliant” sein, es folgt also dem USB Audio Standard. Das ist u.a. daran zu erkennen, dass es ohne Treiberinstallation an Linux-, Windows™- sowie Apple™-Computern läuft.
Einfache USB Audio Adapter
Samsung™ und andere Hersteller bieten günstige USB Audio Dongles, die für Handys ohne 3.5-mm-Kopfhörer-Buchsen eingeführt wurden, um trotzdem Kopfhörer mit Klinkenstecker anzuschließen. Sie haben eine TRRS-Buchse, die auch ein Mono-Mikrofon unterstützt:
Android Audio Out digital mitschneiden
Eine wichtige Anwendung ist das verlustfreie Mitschneiden des Audio Ausgangs von Android, nicht nur für Musiker, beim Sampling und Sound-Design, oder für Content-Ersteller, sondern auch zur Archivierung, z.B. seltener Live-Streams oder Online-Radiosendungen.
Aus Sicherheits- und Datenschutzgründen beschränkt Google den direkten Zugriff auf den Audio-Stream anderer Anwendungen bereits seit vielen Android-Versionen. Mit Field Recorder in Verbindung mit einem USB Audio Interface wie z.B. dem Alesis™ iO2 (nicht Express), das über digitale Ein- und Ausgänge verfügt, ist der verlustfreie Mitschnitt dennoch möglich, wie das folgende Bild zeigt:
Dazu ist es erforderlich, S/PDIF IN und OUT des Alesis™ iO2 mit einem Cinch-Kabel zu verbinden und den INPUT Schalter auf DIGITAL zu stellen. Die Input-Konfiguration von Field Recorder sollte auf “In:Raw” gestellt werden und die Sample-Rate auf “nativ”, meistens 48kHz. Außerdem sollte die Option Settings➝Rec➝”Disable monitor function” abgehakt werden, damit das Monitor Signal während der Aufnahme nicht auch noch ausgegeben wird.
Auf Wunsch lässt sich die “Auto”-Funktion so konfigurieren, dass Field Recorder bei Pausen im Stream automatisch eine Datei beendet und jeder neue Signalanfang eine neue Datei beginnt, ohne dass der Anfang abgeschnitten wird dank der “PreRec”-Funktion.
Kompatible USB Audiointerfaces
Professionelle USB Audio Interfaces unterstützen die Aufzeichnung von hochwertigen Studio-Mikrofonen oder z.B. von E-Gitarren oder Mischpult-Ausgängen:
Einige erfolgreich getestete Geräte sind nachfolgend gelistet:
Professionelle USB Soundkarten mit Stereo Eingängen
- Audient™ iD 14 mkI und mkII
- Focusrite™ Scarlett 2i2 Gen 1-3 und Saffire 6 USB2
- Behringer™ U-Phoria UMC204HD, U-Control UCA202 und UCA222, Xenyx Q802 USB und X2222 USB
- Sonosax™ SX-M2D2
- Mackie™ ONYX Producer 2-2 und ONYX Artist 1-2
- Steinberg™ UR22 mkII
- M-Audio™ M-Track 2x2M und M-Track 2x2
- Alesis™ iO4, iO2, iO2 Express und Multimix 4 USB
Einfache Audiointerfaces mit Stereo Eingängen für Elektretkondensator-Kapseln (günstig, ab 10€)
- Soundman™ Interface D1
- Rode™ AI-Micro
- Saramonic™ SR-C2001
- Delock™ 61961
Stereo USB Mikrofone
- M-Audio™ Uber Mic
- HyperX™ Quadcast
- Zoom™ H2n und H4n (per USB als Mikrofon genutzt)
- MXL™ USB.007 (16 Bit)
- Terratec iQuader™ (24 Bit)
Stereo USB Mikrofone mit Funk (wireless)
- Rode™ Wireless Go II
- Saramonic™ Blink500B2+
Professionelle USB Soundkarten mit Mono Eingang
- Shure™ X2u (16 Bit)
- CEntrance™ MicPort Pro (24 Bit)
Professionelles Mono USB Mikrofon
- MXL™ USB.009 (hochqualitativ, rauscharm, 24Bit)
Einfache Mono USB Mikrofone (günstig, ab 50€)
- Samson™ C01U, C01U Pro und Go Mic USB
- Behringer™ C-1U
- t.bone™ SC440USB
- Auna™ MIC-900B
- Recording Tools™ MCU-01
- Nady™ USB-2S
- Fame™ CU1
Einfache Audiointerfaces (günstig, ab 10€)
- USB 7.1 channel sound (Mono Eingang für Elektretkondensator-Kapsel)
- USB sound 6ch/optical
Headsets
- Samsung™ EO-IC100
- Sennheiser™ PC 25 USB
Beispiele
Ein Bild mit dem Focusrite™ Scarlett 2i2 3rd Gen, das 24-Bit Stereo-Signale an ein Google™ Pixel 4 mit Android 13 liefert:
Das folgende Bild zeigt ein Audient™ iD 14 mkI, das 24-Bit Stereo-Signale an ein Google™ Nexus 9 liefert:
Das HyperX™ Quadcast Mikrofon kann mit Field Recorder in Stereo aufnehmen oder Mono, dann mit umschaltbaren Richtcharakteristiken:
Besonders bei Filmaufnahmen und/oder Interviews kommt die Kombination aus Rode™ Wireless Go II und Field Recorder zum Einsatz:
Hier ein Bild von C. Fischer vom Zoom™ H2n mit Samsung™ Galaxy Tab S2:
Von J. Voitel stammt folgendes Foto eines Steinberg™ UR22 mkII, das von einem 2500mAh-Akku über USB mit Strom versorgt wird und mit einem zweiten USB-Kabel an ein Samsung™ Galaxy S7 Edge angeschlossen ist:
Falls Sie mit USB Audio erfolgreich aufnehmen, würden wir uns über eine E-Mail mit dem verwendeten Equipment oder sogar einem Foto während des Einsatzes freuen!
Field Recorder Einstellungen
Die Sample-Frequenz kann bei Field Recorder auf alle bei USB Audio Interfaces gängigen Werte von 44.1kHz bis 192kHz eingestellt werden. Zu Beginn sollte mit 48kHz getestet werden. Als Input-Konfiguration hat sich ”In:Raw” bewährt.
Field Recorder arbeitet bei der Datenübertragung über das USB-Interface und der internen Signalverarbeitung mit einer Amplitudenauflösung von mindestens 24 Bit.
Um den Speicherbedarf zu verringern, wandelt Field Recorder in der Werkseinstellung Audio-Aufnahmedateien durch hochwertiges Noise-Shaping und Dithering nach 16 Bit mit etwa 105dB Dynamik.
Mit der Option Settings➝Rec➝”24 bit file write” lassen sich auf Wunsch professionelle 24-Bit-wav-Dateien speichern und so die gesamten 144dB Dynamik erhalten. Falls man die Original-Aufnahme-Daten unverändert erhalten möchte, muss als Input-Konfiguration ”In:Raw” gewählt werden, ”Boost” auf 0dB, ”Limit off”, ”SoftClip off” und ”EQ bypass” aktiviert werden.
Bei der Wiedergabe, auch beim Monitoring, wird die beim Android-Gerät eingestellte Lautstärke berücksichtigt. Falls also die Gesamtlautstärke zu niedrig erscheint, sollte einfach die Android-Wiedergabe-Lautstärke hochgeregelt werden.
Inbetriebnahme
Unsere ersten erfolgreichen Aufnahmen machten wir mit dem Tablet Google™ Nexus 10 und dem Focusrite™ Saffire 6 USB2 (2.Version, erkennbar am Schriftzug “USB 2.0” unter dem USB Anschluss).
Wichtig war, das Audiointerface zuerst mit ausgeschalteter Phantomspannung anzuschließen und diese erst später einzuschalten. Denn wenn die USB Soundkarte die beiden Studio-Kondensatormikrofone Rode™ NT-1A mit 48Volt Phantomspannung versorgen soll, muss sie die notwendigen 48Volt intern aus den 5Volt der USB-Leitung hochtransformieren und braucht dazu deutlich mehr Strom.
Belohnt wurde diese Konstellation durch eine perfekte Aufnahmequalität, die sogar für professionelles CD-Mastering ausgereicht hätte. Equipment im Wert über 700€ zuverlässig gesteuert durch unsere App Field Recorder, die nicht einmal ein 100tel davon kostet!
Probleme beheben
Während z.B. am Samsung™ Note10+ alle getesteten USB-Audio-Interfaces, die class-compliant waren, problemlos funktionierten, haben einige Smartphones und Tablets Probleme mit USB Audio-Geräten, meistens aus einem der beiden Gründe:
- Manche USB Soundkarten benötigen mehr Strom, als einige Smartphones liefern können (die über USB-OTG-Adapter den Standard von 500mA nicht erfüllen), so dass die Anbindung scheitert.
- Manche Smartphones können grundsätzlich nicht per USB Audio aufnehmen (wiedergeben dagegen schon!).
Oft ist schwer zu ermitteln, welcher der beiden Gründe vorliegt. Etwa beim Samsung™ Note3 fanden wir trotz Android 5 nicht ein USB Audio Gerät, das Aufnahmen ermöglichte.
Im zweiten Fall gibt es nur selten Lösungen. Die Option Settings➝Rec➝”Use 16 instead of 24 bit sampling” liefert manchmal Aufschluss, wo nach der Ursache zu suchen ist. Selten muss die Option Settings➝Rec➝”Disable monitor function” aktiviert werden, um Störungen zu beheben. Fast immer gelingt es, zumindest eine zuverlässige Audio-Wiedergabe zu erreichen.
Im ersten Fall dagegen gibt es glücklicherweise meistens Abhilfe. Wir haben z.B. beim Sony™ Xperia Z5 mit Focusrite™ Saffire 6 USB2 oder Terratec iQuader™ beobachtet, dass beide Geräte vom Sony™ Xperia Z5 im Moment der Aktivierung wieder ausgeschaltet werden.
Dagegen funktionieren am Z5 die Audiointerfaces Alesis iO2 und iO2 Express, das Shure™ X2u, das Headset Sennheiser™ PC 25 USB, alle oben genannten USB Mikrofone und auch die günstigen Audiointerfaces anstandslos: Man schließt das USB Audio-Gerät mittels USB-OTG-Adapter an das Z5 an, wählt in der Statusleiste “USB-Gerät ermitteln”, startet Field Recorder, wählt die native Samplefrequenz und startet die Aufnahme.
Während z.B. das Shure™ X2u auch mit +48V Phantompower völlig problemlos läuft, macht das CEntrance™ MicPort Pro nur dann weniger Probleme, wenn man +48V ausgeschaltet lässt; das Sony™ Xperia Z5 verweigert hier nämlich den erhöhten Strombedarf beim Versuch, +48V einzuschalten. Unter Android ist das MicPort Pro also ohne zusätzliche Maßnahmen eher für dynamische Mikrofone wie etwa Interviewmikrofone geeignet.
USB Kabel und USB Adapter
Diese Probleme löst manchmal ein Austausch von USB-Kabel und USB-OTG-Adapter gegen hochwertige Ausführungen. Diese sind immer durch einen Aufdruck gekennzeichnet, der den Kabelaufbau spezifiziert. Gute USB-Kabel haben den Aufdruck “28AWG/1P + 24AWG/2C”. Der erste Teil bedeutet, dass die beiden USB-Datenadern die vorgeschriebene Dicke haben und verdrillt sowie abgeschirmt sind. Der zweite Teil sagt, dass die Spannungsversorgung über dickere Adern läuft, denn je kleiner die Zahl, desto dicker die Adern (meistens zwischen 28 und 24, selten das noch bessere 20). Immer sind solche USB-Kabel zusätzlich bedruckt mit “USB2.0”, “Shielded” und/oder “High Speed”. Dicke Adern brauchen Platz, daher deuten Durchmesser unter 4mm auf USB-Kabel mit höheren Verlusten hin. Höhere Verluste entstehen zudem mit zunehmender Kabellänge.
Sonst hilft ein USB-OTG Hub mit zusätzlichem Stromanschluss (im Bild rechts vorne), über den ein Powerpack das USB Audio Gerät mit eigenem Strom versorgt. So lassen sich alle Audiointerfaces in Betrieb nehmen, die sonst aus Stromversorgungsgründen scheitern würden.
Alternativ lässt sich auch ein USB-OTG-Adapter mit zusätzlichem Stromanschluss wie der unten abgebildete einsetzen. Es gibt viele ähnliche Adapter, aber nur wenn aus der linken großen USB-Buchse zwei Kabel kommen, eines mit Stecker und eines mit Buchse, kann es funktionieren (aber selbst dann gibt es Adapter, die das Smartphone mit Strom versorgen und nicht das angeschlossene USB Audiointerface):
Von folgendem USB-OTG-Adapter raten wir ab, der zunächst als elegante Lösung erscheint, um Standard-USB-Stecker ans Smartphone anzuschließen. Aber über die feste Verbindung zwischen Adapter und Stecker können enorme Hebelkräfte auf die USB-Buchse des Android-Geräts wirken und sie mechanisch beschädigen:
Vielen Dank für die bisherigen Rückmeldungen. Wir werden an dieser Stelle fortlaufend weitere aktuelle Erfahrungen veröffentlichen.