Burkie
Gesperrter User
- Registriert
- 14.01.08
- Beiträge
- 2.779
- Reaktionen
- 755
- Punkte
- 5.635
Hallo,
angeregt durch einige Technik-Threads der letzten Zeit bin ich am Grübeln, wie und ob man die Systemdynamik (Systemrauschabstand) einer [g=420]CD[/g] (16Bit) mit Musikaufnahmen, bei denen Mikrophone im Spiel waren, überhaupt ausnutzen könnte.
16Bit-PCM hat einen System-Rauschabstand von etwa 96dB. Ein Nutzsignal, welches auf 16Bit vollausgesteuert wird (lauteste Peaks gerade bei, niemals größer als 0dBFS), wird durch die digitale Speicherung mit einem Rauschen von etwa -96dB versehen (Quantisierungsrauschen).
Nutzsignale von Mikrophonen haben meist ein schlechteres Rauschverhalten: Die technischen Daten etwa der Neumann-Mikrophone geben ein Eigenrauschen von etwa 14dB(A) an, und einen Rauschabstand von etwa 70dB, bezogen auf den Bezugsschalldruckpegel von 94dBSPL. (Einzig die neuesten digitalen Mikrophone von Neumann zum Stückpreis von etwa 5000€ für ein vollständiges System kommen auf ein Eigenrauschen von etwa 6dB.)
Ist also der Schalldruckpegel am Ort der Kapsel 94dBSPL, so bekommt man etwa 70dB Rauschabstand hin. (Zum Vergleich und zum Einschätzen der Lautstärken: http://www.sengpielaudio.com/TabelleDerSchallpegel.htm . Lautes Schreien aus etwa 1m Entfernung macht etwa 95dBSPL.)
Akustische Instrumente wie etwa mit den Fingern gezupfte [g=422]Gitarre[/g] dürften bei weitem nicht an diese Schalldruckpegel herankommen.
Musiziert nun etwa ein Folk-Essemble, ein Liedermacher oder eine kleine Jazzband in musikalisch sinnvoller Lautstärke, dürften Schalldruckpegel von 94dBSPL kaum erreicht werden, eher vieleicht so um die 60 bis 70 dbSPL aus einer Entfernung, bei der der Zuhörer die einzelnen Instrumente zum Gesamtklang verschmolzen hört. Ein übliches Mikrophon an diesem Ort bekommt nun also etwa 60 bis 70dBSPL ab, gibt dem Nutzsignal nun aber selber noch ein Eigenrauschen, welches einem Schalldruckpegel von etwa 14dB(A) entspricht, hinzu. (Unbewertet dürften es je nachdem vieleicht 6 bis 10dB mehr sein.)
Somit kann eine solche Aufnahme am ausgang des Mikrophones nur einen Rauschabstand von etwa (65dB-14dB) rund 50dB(A) haben können.
Dickreiter empfielt in seinem Tonstudio-Technik-Handbuch eine digitale Aussteuerung auf -18dBFS (bei Aufnahmen). Der Schalldruckpegel der Band von etwa 65dBSPL wird also auf -18dBFS ausgesteuert; das Mikrophonrauschen liegt dann 50dB darunter, also bei rund -70dBFS. Die restlichen 24dB (etwa 3Bit) Systemdynamik von linear 16Bit-PCM bleiben dann dazu übrig, das Mikrophonrauschen zu speichern.
Nach diesem Beispiel reicht also ein 16-[g=395]Bit[/g]-PCM-System völlig aus, um eine Live-Aufnahme einer kleinen Band in voller [g=4]Dynamik[/g] zu erfassen. (Hinzu kommt, dass das Mikrophonrauschen eine Art natürliches Ditherrauschen bereitstellt, um den Quantisierungsfehler in ein Quantisierungsrauschen zu transformieren.)
Nun könnte man dazu übergehen, mit vielen Mikrophonen abzunehmen, und dazu jeweils sehr nahe an die Instrumente herangehen, um an den Mikrophonen höheren Pegel zu bekommen. Nach senpielaudio.com erhöht die Halbierung des Abstands zur Schallquelle (im Freifeld!) den Schalldruckpegel um 6dB. Geht man von einem ursprünglichen Abstand von etwa 2 Metern aus, könnte man, wenn man nun auf 50 bis 25cm herangeht, etwa 12 bis 18dB Schalldruckpegel gewinnen (Freifeld!). (Bleiben immer noch 6dB bis zum "Floor" einer [g=420]CD[/g].) Dazu müsste man aber nun jedem Instrument ein eigenes Mikrophon spendieren, weil sich aus so kurzer Entfernung zu einem Instrument der Sound nicht mehr "mischt".
Nach Dickreiter erhöht sich aber das Grundrauschen mit jedem Mikrophonkanal um 3dB im Mix! Man gewinnt also nur etwa die Hälfte, also nur etwa 6 bis 9dB, oder je nach Spurenzahl noch weniger!
Hinzu kommt, dass nahe Mikrophonabnahmen klangästhetisch anders sind als Mikrophonabnahmen aus etwa größerer Entfernung.
Bei Produktionen nimmt man nun zwar mit 24Bit auf, das Konsumentenformat bleibt aber weiterhin 16Bit. Um tatsächlich die Systemdynamik von etwa 96dB der [g=420]CD[/g] unter Berücksichtigung des Eigenrauschens der Mikrophone zu sprengen, müsste man Schalldruckpegel von etwa 100dBSPL oder mehr (bei mehreren Spuren) aufnehmen.
Gibt es solche Aufnahmen? Bei denen auf der [g=420]CD[/g] wenigstens meßtechnisch oder theoretisch mehr Rauschen vorhanden ist als auf dem Original-Mix?
Wo liegt mein Denkfehler?
MfG
angeregt durch einige Technik-Threads der letzten Zeit bin ich am Grübeln, wie und ob man die Systemdynamik (Systemrauschabstand) einer [g=420]CD[/g] (16Bit) mit Musikaufnahmen, bei denen Mikrophone im Spiel waren, überhaupt ausnutzen könnte.
16Bit-PCM hat einen System-Rauschabstand von etwa 96dB. Ein Nutzsignal, welches auf 16Bit vollausgesteuert wird (lauteste Peaks gerade bei, niemals größer als 0dBFS), wird durch die digitale Speicherung mit einem Rauschen von etwa -96dB versehen (Quantisierungsrauschen).
Nutzsignale von Mikrophonen haben meist ein schlechteres Rauschverhalten: Die technischen Daten etwa der Neumann-Mikrophone geben ein Eigenrauschen von etwa 14dB(A) an, und einen Rauschabstand von etwa 70dB, bezogen auf den Bezugsschalldruckpegel von 94dBSPL. (Einzig die neuesten digitalen Mikrophone von Neumann zum Stückpreis von etwa 5000€ für ein vollständiges System kommen auf ein Eigenrauschen von etwa 6dB.)
Ist also der Schalldruckpegel am Ort der Kapsel 94dBSPL, so bekommt man etwa 70dB Rauschabstand hin. (Zum Vergleich und zum Einschätzen der Lautstärken: http://www.sengpielaudio.com/TabelleDerSchallpegel.htm . Lautes Schreien aus etwa 1m Entfernung macht etwa 95dBSPL.)
Akustische Instrumente wie etwa mit den Fingern gezupfte [g=422]Gitarre[/g] dürften bei weitem nicht an diese Schalldruckpegel herankommen.
Musiziert nun etwa ein Folk-Essemble, ein Liedermacher oder eine kleine Jazzband in musikalisch sinnvoller Lautstärke, dürften Schalldruckpegel von 94dBSPL kaum erreicht werden, eher vieleicht so um die 60 bis 70 dbSPL aus einer Entfernung, bei der der Zuhörer die einzelnen Instrumente zum Gesamtklang verschmolzen hört. Ein übliches Mikrophon an diesem Ort bekommt nun also etwa 60 bis 70dBSPL ab, gibt dem Nutzsignal nun aber selber noch ein Eigenrauschen, welches einem Schalldruckpegel von etwa 14dB(A) entspricht, hinzu. (Unbewertet dürften es je nachdem vieleicht 6 bis 10dB mehr sein.)
Somit kann eine solche Aufnahme am ausgang des Mikrophones nur einen Rauschabstand von etwa (65dB-14dB) rund 50dB(A) haben können.
Dickreiter empfielt in seinem Tonstudio-Technik-Handbuch eine digitale Aussteuerung auf -18dBFS (bei Aufnahmen). Der Schalldruckpegel der Band von etwa 65dBSPL wird also auf -18dBFS ausgesteuert; das Mikrophonrauschen liegt dann 50dB darunter, also bei rund -70dBFS. Die restlichen 24dB (etwa 3Bit) Systemdynamik von linear 16Bit-PCM bleiben dann dazu übrig, das Mikrophonrauschen zu speichern.
Nach diesem Beispiel reicht also ein 16-[g=395]Bit[/g]-PCM-System völlig aus, um eine Live-Aufnahme einer kleinen Band in voller [g=4]Dynamik[/g] zu erfassen. (Hinzu kommt, dass das Mikrophonrauschen eine Art natürliches Ditherrauschen bereitstellt, um den Quantisierungsfehler in ein Quantisierungsrauschen zu transformieren.)
Nun könnte man dazu übergehen, mit vielen Mikrophonen abzunehmen, und dazu jeweils sehr nahe an die Instrumente herangehen, um an den Mikrophonen höheren Pegel zu bekommen. Nach senpielaudio.com erhöht die Halbierung des Abstands zur Schallquelle (im Freifeld!) den Schalldruckpegel um 6dB. Geht man von einem ursprünglichen Abstand von etwa 2 Metern aus, könnte man, wenn man nun auf 50 bis 25cm herangeht, etwa 12 bis 18dB Schalldruckpegel gewinnen (Freifeld!). (Bleiben immer noch 6dB bis zum "Floor" einer [g=420]CD[/g].) Dazu müsste man aber nun jedem Instrument ein eigenes Mikrophon spendieren, weil sich aus so kurzer Entfernung zu einem Instrument der Sound nicht mehr "mischt".
Nach Dickreiter erhöht sich aber das Grundrauschen mit jedem Mikrophonkanal um 3dB im Mix! Man gewinnt also nur etwa die Hälfte, also nur etwa 6 bis 9dB, oder je nach Spurenzahl noch weniger!
Hinzu kommt, dass nahe Mikrophonabnahmen klangästhetisch anders sind als Mikrophonabnahmen aus etwa größerer Entfernung.
Bei Produktionen nimmt man nun zwar mit 24Bit auf, das Konsumentenformat bleibt aber weiterhin 16Bit. Um tatsächlich die Systemdynamik von etwa 96dB der [g=420]CD[/g] unter Berücksichtigung des Eigenrauschens der Mikrophone zu sprengen, müsste man Schalldruckpegel von etwa 100dBSPL oder mehr (bei mehreren Spuren) aufnehmen.
Gibt es solche Aufnahmen? Bei denen auf der [g=420]CD[/g] wenigstens meßtechnisch oder theoretisch mehr Rauschen vorhanden ist als auf dem Original-Mix?
Wo liegt mein Denkfehler?
MfG
