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44.1KHz 16bit oder 24bit Aufnahme: Eine Antwort

Dieses Thema im Forum "Recording & Mikrofonierung" wurde erstellt von gecko63, 07.10.08.

Status des Themas:
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  1. gecko63

    gecko63 Themenersteller

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    hallo liebe Comunity :)

    Eine Frage, die hier immer wieder auftaucht (und hinreichend oft diskutiert wurde) ist die nach dem Sinn einer 24bit Aufnahme.

    Nun habe ich mir gerade die Software Wavepurity gekauft um meine alten LPs zu restaurieren/digitalisieren und bin im dortigen Forum über eine wunderbar formulierte Antwort von einem der Wavepurity Mitarbeiter gestoßen.
    Die passt hier wunderbar rein, finde ich:



    "Einen Unterschied zwischen einem gut ausgesteuerten 16 Bit Audio Signal und einem ebenso gut ausgesteuerten 24 Bit Signal wird wohl nur ein extrem gut geschultes Ohr eines Tonmeisters wahrnehmen, wenn überhaupt. Ich vermag das jedenfalls auch nicht.

    Man muss sich hierzu überlegen, dass ein gut ausgesteuertes 16 Bit Audio Signal 2 hoch 16 Digitalisierungstufen besitzt, dass sind 65536 feine kleine Stufen. Da ein Audiosignal immer symmetrisch zur Null-Linie liegt, sind das 32767 Stufen (entspricht 15 Bit) von Null bis zur Maximalaussteuerung . Das oberste Bit 16 ist quasi das Vorzeichen (negativ oder positiv).

    Daraus ergibt sich ein Dynamikbereich von 90,3 dB. Wie rechnet man das? Nun die kleinstmögliche Stufe ist "1" in bezug auf den Maximalwert "32767". Das Grundrauschen bzw. die Grundauflösung wird also immer mindestens 1/32767 sein. Wenn man das wie in der Tontechnik üblich logarithmisch abbildet, rechnet man grundrauschen=20*log10(1/32767). Das ist -90,3 dB.

    Den folgenden Satz habe ich einem Online Artikel entnommen (Quelle = http://www.mu-sig.de/Theorie/Akustik/Akustik06.htm), der ganz gut das Problem veranschaulicht: "Unter Dynamik versteht man das Verhältnis zwischen größter und kleinster vorkommender Schallintensität. Die Dynamik der Sprache beträgt ca. 50 dB, die eines Orchesters ca. 70 dB, die des menschlichen Ohrs 130 dB." Ein gesundes Ohr hat also eine bessere Dynamik und kann Unterschiede bis zu 130 dB hören. Aber das erfordert Übung, sprich man ist ein erfahrener Tonmeister oder Musiker. Gesundes Ohr bedeutet hierbei z.B. auch, dass man als Hörtester dabei keinen Tinitus haben darf (auch wenn er nur leise ausgeprägt ist). Im normalen Leben haben wir es dagegen nur mit Dynamiken um 50 (Sprache) bis 70 (Musik) dB zu tun. Und für diesen "Normalbereich" ist letztendlich auch die Audio CDROM Norm mit 16 Bit Digitalisierung mit 90 dB Dynamik entstanden.

    Aber kehren wir noch mal an meinen ersten Satz zurück. Da sprach ich von einem "gut ausgesteuerten 16 Bit Audio Signal". Das ist nämlich meiner Meinung nach der entscheidende Nachteil eines 16 Bit A/D-Wandlers. Wenn man zum Zeitpunkt der Aufnahme falsch (viel zu schwach) aussteuert, verschenkt man Dynamik. Wenn ich z.B. nur mit 10% Aussteuerung mit einem 16 Bit A/D Wandler (16 Bit Soundkarte) aufnehme, habe ich plötzlich nur noch 10% der Digitalisierungstufen, also 6553 und somit nach Symmetrierung nur noch ein Verhältnis von "1" zu "3276". Damit sinkt die erreichbare Dynamik auf 20*log10(1/3276). Und das sind nur noch 70,3 dB. Und das ist schon nicht mehr ausreichend (oder gerade noch ausreichend für Musik). Ein Grundrauschen von 70 dB hört man übrigens schon deutlich.

    Nun zurück zur Überlegung, weshalb mit 24 Bit aufzeichnen. Nun hier haben wir 2 hoch 24 Digitalisierungstufen, also 16,7 Mio Stufen. Das ergibt nach obiger Rechnung eine Dynamik von 138 dB. Wir können uns also jetzt eine Fehlaussteuerung von bis zu 40 dB leisten, ohne etwas davon zu merken. 40 dB entspricht dabei 1% Aussteuerung. Durch die vielen Digitalisierungstufen der 24 Bit Soundkarte kann ich quasi mein falsch ausgesteuert aufgenommenes Signal noch ohne Qualitätsverluste retten, indem ich es im Audio Editor neu skaliere. Ich denke, das ist ein Argument für 24 Bit.

    Obige Darstellung des 24 Bit Signals gilt natürlich nur für Idealbedingungen. Ein 24 Bit A/D-Wandler ist in der Soundkarte auch noch von Analogelektronik umgeben, die ebenfalls zum Rauschen neigt. Der typische Signal-Rauschabstand von Soundkarten liegt nur bei etwa 100 dB. Das kompensiert die Vorzüge der 24 Bit schon wieder ein ganzes Stück nach unten. Eine 24 Bit Soundkarte sollte zudem eine externe Soundkarte sein. Eine interne PCI-Karte im Innern eines Desktop PC holt sich hier viel zu viel Störsignale vom Motherboard, da praktisch keine richtige Abschirmung des Analogteils zum Digitalteil (Speicher, CPU usw. besteht).

    Ich persönlich speichere fertig aufgenommene Signale, die im Editor auf Vollaussteuerung nachskaliert wurden, nicht mit 24 Bit, sondern mit 16 Bit. Aber bei der Aufnahme nutze ich den 24 Bit Modus der Soundkarte für bessere Aufnahmedynamik. Nach Bearbeitung und Skalierung im WavePurity Editor speichere ich dann als 16 Bit WAV oder FLAC ab."
    Ulf Schönherr.




    Liebe Grüße
    Gecko
     
    gecko63, 07.10.08
    #1
  2. al_Simeon

    al_Simeon

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    geil, danke für die Mühe!
     
    al_Simeon, 07.10.08
    #2
  3. DaddyDufte

    DaddyDufte

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    hehe, da hat sich auf jeden fall mal kurz einer gedanken zum thema gemacht.

    danke für's zitat. auch wenn ich noch 1-2 mal lesen muss, ums alles zu kapieren.

    gruß,
    dufte
     
    DaddyDufte, 07.10.08
    #3
  4. brucie

    brucie

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    Druck ich mir aus, wird über meinen Monitor gepinnt :D

    ANFSCD: bist Du zufrieden mit Wavepurity ? Lohnt sichs ? Hab im Moment keinen geeigneten Plattenspieler um die Demo zu testen 8)
     
    brucie, 07.10.08
    #4
  5. gecko63

    gecko63 Themenersteller

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    Hallo brucie,

    ja die ersten Tests sind echt vielversprechend. In der aktuellen Version ist alles schön automatisiert. Ich habe mir das bundle (mit enhanceplugin) für 89.- gekauft. Es gibt noch eine günstige Alternative, die ich mir ebenfalls gegönnt habe: afdeklick für 19€ Ein tool ohne Einstellmöglichkeiten, was auf die Schnelle gute Resultate erzielt, aber nur bei knistern. Große Knacker schafft es nicht und es hat auch sonst keine weiteren Möglichkeiten.

    Hier mal ein paar Beispiele meines ERSTEN Versuches:


    Ein kurzer Auszug einer alten Ultravox Scheibe (ca. 40 Sekunden, hoffe das ist OK). Aufgenommen über meinen alten Techniks Plattenspieler und über eine 60€ Phono Vorstufe und mein Edirol UA-25 an den PC angeschlossen:
    Ultravox Original


    standard Restaurationsfilter (knistern/knacken/rauschen) KEINE weiteren Plugins, kein Feintuning
    Ultravox Wave Purity


    AFDeClick:
    Ultravox AFDeClick

    Auffällig ist, dass die einsetzenden Elektrobasedrumschläge in der Tat ziemlich verlieren, aber ich habe mit den Filtern ein bisschen experimentiert und festgestellt, dass man das noch viel besser hinbekommt.
    Aber genau diese elektronischen Drumsounds sind wohl auch ein Problem, weil die Charackteristik einem Knacken so ähnlich ist.

    Hier ein Auszug aus einem Forenbeitrag:
    "Das Knister+Knackfilter neigt im Modus "Knacken entfernen" gelegentlich dazu, hart angeschlagene Perkussionsinstrumente oder elektronische Schlagzeugklänge abzuschwächen. Das kann man generell nicht verhindern, da dieser harte Anschlag gleiche Signaleigenschaften wie ein großes Knackgeräusch hat. In diesem Fall also das Knacken einfach abschalten und nur Knistern entfernen.
    Die FFT-Rauschminderung führt bedingt durch das technische Verfahren zu einem trockener klingenden Signal. Da Oberwellen dabei auch geschwächt werden, kann das Ergebnis auch leicht dumpfer klingen. Hier gibt es als Kompensation die Möglichkeit, das Filter FFT-Rauschminderung in der Stärke etwas zu reduzieren und statt dem Vorgabewert "Rauschminderung 100%" etwas weniger einzustellen z.B. "Rauschminderung 90%" oder "Rauschminderung 80%". Einfach probieren."

    Ich habe aber festgestellt, dass es ausreicht den Filter einfach etwas unempfindlicher einzustellen. Ich werde weitere Ergebnisse gerne hier posten :)
     
    gecko63, 07.10.08
    #5
  6. brucie

    brucie

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    1554
    Super... Danke für die Mühe...werds mir heute abend mal anhören !

    Elektronische Drumsounds kommen bei meinen LPs grundsätzlich nicht vor :D
     
    brucie, 07.10.08
    #6
  7. gecko63

    gecko63 Themenersteller

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    3914
    >Elektronische Drumsounds kommen bei meinen LPs grundsätzlich nicht vor

    :D :D hähä.... na ja, der meiste Teil meiner Sammluing umfasst auch eher sowas wie Extrabreit, Ideal, GarY Numan, Alan Parsons Projekt, ELO, Heaven 17 (hihi), AC/DC (australische Pressungen), Adam & the Ants und und und....

    Aber die Aktion wird insgesamt doch eher langwierig, weil die Tracks halt alle manuel geschnitten, getagged und umgewandelt werden müssen. Gottseidank ist ja jetzt Winter :D
     
    gecko63, 07.10.08
    #7
  8. werner_o

    werner_o

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    Zu Post #1:

    Ein echt interessanter Artikel von Ulf Schönherr zur 16/24-Bit Frage. Cool, daß gecko63 den hier reingestellt hat!

    Eines möchte ich hier dazu aber anmerken:

    Aktuelle 24 Bit A/D-Wandler guter Soundkarten kommen inzwischen oft auf einen Signal-Rauschabstand von 110-114 dB, Spitzenprodukte sogar auf 117 dB oder sogar noch etwa mehr.
    Sie bieten also deutlich mehr "Headroom" bei 24 Bit-Aufnahmen, weil selbst Aufnahmen mit nur z.B. -20 dB Spitzenpegel später noch im CD-typischen 90,3 dB Dynamikbereich liegen können (nach einer Skalierung) ohne Klangverluste.

    Das nur als informelle Anmerkung zu diesem trotzdem sehr informativen Artikel von Ulf Schönherr.

    Gruß
    Werner
     
    werner_o, 07.10.08
    #8
  9. Wolfgang

    Wolfgang

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    20105
    Wenn man natuerlich nur mit einer schlechten Soundkarte arbeitet die eh nur 100db Dynamik bietet ist das OK aber da gleich alles pauschal so zu bearbeiten ist Bloedsinn.

    Mit guten Wandlern ist man 16 bit Technik haushoch ueberlegen.

    Aber dazu muss die gesamte Kette einem gewissen Niveau entsprechen und wenn der Herr das haette waeren seine Ausfuehrungen wohl anders ausgefallen!
     
    Wolfgang, 08.10.08
    #9
  10. sesquialtera

    sesquialtera

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    Manchmal kann man doch Unterschiede hören. Z.B. wenn ich ein Recorder mit SNR -101 dB benutze, dann ist 24-bit-Signal etwas "weicher", wenn ich das alles aber in 16 bit konvertiere - dann etwas "härter". Allergings ist Unterschied nur mit guten Kopfhörer zu hören, es lohnt sich nicht, endgültig geschnittene Daten in 24-bit Mode zu speichern. Zum Schneiden braucht man dagegen lieber 24-bit Mode: so leidet Signalqualität nicht so... Und auch wenn ein Recorder 24-bit Mode bietet - so können unvermeindliche Fehler mit Einpegeln nicht so fatal werden, sei es in der Wirklichkeit keine echten 24 bit, sondern "nur" 18 oder 20 - das ist sowieso mehr als 16.
     
    sesquialtera, 08.10.08
    #10
  11. goetz

    goetz

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    851
    851
    Das stimmt!

    Verrückt, oder?!
     
    goetz, 08.10.08
    #11
  12. akli

    akli Gesperrter User

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    :-O Wir haben ein bekanntes Gesicht hier im Forum.
    Ich will jeden Tag Kinder von dir, Götz.
     
    akli, 08.10.08
    #12
Status des Themas:
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