Bit-Crushing-Theorie

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Audiogasm

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Klänge mit geringer Bit-Auflösung haben ja für manchen Geschmack besonderen Charme. So z.B. Samples aus alten Akai-Maschinen wie der S900 (12 Bit), Ensoniq Mirage (8 Bit) oder die glorreichen Hi-Hats der Roland TR-909 (6 Bit!).
Die Bit-Tiefe von Audio-Material bestimmt ja die Feinheit der Quantisierung seines Lautstärke-Verlaufs.

Ich habe aus 3 Aufnahmen mit meinem Field-Recorder eine Art Hi-Hat zusammengemischt, die ich gerne auf 6 Bit runter brechen möchte, um sie schön "durch den Dreck zu ziehen" und eine TR-909-ähnliche Stilistik zu bekommen.


Nun Frage ich mich, ob sich nicht theoretisch eine Bit-Reduzierung auch mit folgender Herangehensweise realisieren lässt:

Da die Akai S900 mit 12 Bit arbeitet, dachte ich mir, ich nehme das Sample dort mit einer Eingangslautstärke von nur 50% auf und schicke es von dort aus anschließend durch meinen Röhren-Preamp mit 200% Lautstärke wieder durch mein Interface wieder auf den Rechner.
Jetzt müsste ich doch rein theoretisch 6 Bit-Sound zustande gebracht haben, oder?

Ihr braucht mir nicht vorschlagen, das auszuprobieren, denn das werde ich eh tun.

Mir geht es nur um die Theorie dabei - ob das so stimmt.
 
Da die Akai S900 mit 12 Bit arbeitet, dachte ich mir, ich nehme das Sample dort mit einer Eingangslautstärke von nur 50% auf und schicke es von dort aus anschließend durch meinen Röhren-Preamp mit 200% Lautstärke wieder durch mein Interface wieder auf den Rechner.
Jetzt müsste ich doch rein theoretisch 6 Bit-Sound zustande gebracht haben, oder?

wie kommst Du darauf? die Auflösung hat sich doch nicht verändert. Du hast doch jetzt nur im Rahmen der 12 Bit die Lautstärke auf 200% erhöht. Dadurch solltest Du einen ganz ordinären Distortioneffekt erhalten. Zu beachten ist grundlegend: Bitcrushing ist eigentlich auch nichts anderes als ein Distortioneffekt, bei dem durch herabsetzen der Auflösung, der "Raum" für die mögliche "Entfaltung" von Klang quasi abgeschnitten wird, wodurch gerade dieser charakteristische Distortion-Klang entsteht.
Man stelle sich eine Sinuskurve vor, die in einem 12 Bit Raum normal klingt und der Raum auch maximal genutzt wird. Reduziert, also schneidet man den Raum nun ab, z.B. auf 8 Bit, so wird die Sinuskurve ganz eckig abgeschnitten, so dass quasi fast nur noch "der Bauch" übrig bleibt. Dadurch ist der Raum übersteuert ausgentutzt (distorted). Das geschieht zwar auch, wenn man die Lautstärke einfach extrem verstärkt, nur wird dies nicht so kantig geschehen, wie beim Bitcrushing. Beides ist Übersteuerung, klingt aber jedes anders.
 
Hai!

Mir geht es nur um die Theorie dabei - ob das so stimmt.

NEIN!
Das das mit dem Röhren-Preamp soll weiß ich nicht, denn der hat auf die Auflösung ja gar keinen EInfluß!

Richtig ist folgendes:

-6dB heißt ein Bit weniger genutzt (6dB entspricht 50% bei Spg-Pegeln).

Das würde konkret bei Dir heißen, dass Du auf -36dB(FS) pegeln musst. Sinvoll wäre es, falls möglich, das Dithering abzuschalten!

Gruß

Florian
 
Nochmal HAI!
Bitcrushing ist eigentlich auch nichts anderes als ein Distortioneffekt,

FALSCH!

Sinuskurve ganz eckig abgeschnitten,

Das ist Clipping und NICHT Bitcrushing! Dabei geht es nämlich um das (verzerrungsfreie) herabsetzen der Dynamikauflösung. Eine 16BIT Aufnahme ist nicht verzerrt im Vergleich zur 24BIT Aufnahme (doch, aber linear-verzerrt, also nicht das, was man im Volksmund darunter versteht).

Das man, spätestens ab 8Bit, das Quantisierungsrauschen so laut hört, dass es scheppert und verzerrt klingt ist ja einer der typischen Effekte, hat aber NICHTS mit Distortioneffekten zu tun ;-)

Gruß

Florian
 
"Da die Akai S900 mit 12 Bit arbeitet, dachte ich mir, ich nehme das Sample dort mit einer Eingangslautstärke von nur 50% auf und schicke es von dort aus anschließend durch meinen Röhren-Preamp mit 200% Lautstärke wieder durch mein Interface wieder auf den Rechner.
Jetzt müsste ich doch rein theoretisch 6 Bit-Sound zustande gebracht haben, oder? "



Nein.

Deine Annahme resultiert aus der falschen Vorstellung (die leider oft erzählt und somit weitergeführt wird) das eine Pegelreduktion analog zu einer Bittiefen-Reduktion einhergeht.
Dem ist aber nicht so.


Theoretisches Beispiel:

ADC mit 24-bit kann bei Maximalaussteuerung einen Dynamikumfang von 144dB abbilden.
Steuert man niedriger aus, z.B. auf -12dBfs, so gehen nach der landläufigen Meinung "zwei Bit verloren", das ist aber falsch, denn das Signal ist immer noch auf 24-bit quantisiert es nutzt nur nicht den vollen Dynamikbereich aus.


Fazit: Nutze einen Bit-Crusher oder einen echten 8-bit-Umsetzer :)
 
Tach,


ADC mit 24-bit kann bei Maximalaussteuerung einen Dynamikumfang von 144dB abbilden.
Steuert man niedriger aus, z.B. auf -12dBfs, so gehen nach der landläufigen Meinung "zwei Bit verloren", das ist aber falsch, denn das Signal ist immer noch auf 24-bit quantisiert es nutzt nur nicht den vollen Dynamikbereich aus.

Ist nicht so ganz richtig! Vorausgesetzt Du ditherst nicht.

Richtig ist, dass das Signal nach wie vor in 24 Bit vorliegt, aber genutzt werden "praktisch" nur 22... das ist leider wirklich so und kann Näherungsweise auch so angenommen werden!


Gruß

Floirian
 
Bitcrushing ist eigentlich auch nichts anderes als ein Distortioneffekt,


FALSCH!

...findest Du nicht, dass sich das sehr überheblich anhört? ist nämlich nicht so fein, dass Du andere Aussagen beleglos als "Falsch" abstempelst.

Richtigstellung: Bitcrushing ist eine Verzerrung=Distortion (englisch-deutsch). Es ist ein Distortioneffekt, denn beim Bitrcushing wird eine digitale Verzerrung erzeugt! Wenn es verlust- und verzerrrungsfrei wäre, dann würde es wohl kaum den Zusatz "Crusher" beinhalten (Crusher=Brecher).

hat aber NICHTS mit Distortioneffekten zu tun

um es in Deinen Worten auszudrücken:


q.e.d.
 
Tach,


ADC mit 24-bit kann bei Maximalaussteuerung einen Dynamikumfang von 144dB abbilden.
Steuert man niedriger aus, z.B. auf -12dBfs, so gehen nach der landläufigen Meinung "zwei Bit verloren", das ist aber falsch, denn das Signal ist immer noch auf 24-bit quantisiert es nutzt nur nicht den vollen Dynamikbereich aus.

Ist nicht so ganz richtig! Vorausgesetzt Du ditherst nicht.



Das hat überhaupt nix mit Dithering zu tun, von daher also: Nein.
 
Tach auch!

...findest Du nicht, dass sich das sehr überheblich anhört?

Nö, war und ist auch nicht so gemeint!
Bitcrushing ist eine Verzerrung=Distortion


Das ist eben nicht richtig! Du behauptest, dass oberhalb einfach "abgeschnitten" wird, dem ist nicht so, wie man in der Wellenform sehen kann (das wäre auch "Clipping", quasi "Reverse-Truncation").

Also nochmal: Verzerrung ist quasi jede Manipulation am Audiomaterial.

Wenn es verlust- und verzerrrungsfrei wäre, dann würde es wohl kaum den Zusatz "Crusher" beinhalten (Crusher=Brecher).

Ist nicht richtig! Sorry!
1.) Ich habe nie behauptet, dass das ganze Procedere verlustfrei ist!
2.) Und das "Brechen" bezieht sich wohl eher darauf, dass man mit Bit-Crushern auch Kommawerte (also 3,2 Bit) erzeugen kann...

q.e.d

Gruß

Florian
 
Moin!


Das hat überhaupt nix mit Dithering zu tun, von daher also: Nein.

Langsam, da habe ich mich unglücklich ausgedrückt: Wenn Du die Bit-Reduktion mit Untersteuerung und eingeschaltetem Dithering betriebst funktioniert das ganz gar nicht. Ohne Dithering ist der Vorgang durchaus vergleichbar oder auf was zielst Du konkret ab?

Gruß

Florian
 
Moin!


Das hat überhaupt nix mit Dithering zu tun, von daher also: Nein.

Langsam, da habe ich mich unglücklich ausgedrückt: Wenn Du die Bit-Reduktion mit Untersteuerung und eingeschaltetem Dithering betriebst funktioniert das ganz gar nicht. Ohne Dithering ist der Vorgang durchaus vergleichbar oder auf was zielst Du konkret ab?

Gruß

Florian


Dazu sage ich: Nein.
 
Ich habe aus 3 Aufnahmen mit meinem Field-Recorder eine Art Hi-Hat zusammengemischt, die ich gerne auf 6 Bit runter brechen möchte, um sie schön "durch den Dreck zu ziehen" und eine TR-909-ähnliche Stilistik zu bekommen.

mal ganz untheoretisch ;)

ich glaube nicht, daß die 909-hihat durch die 6-bit einen speziellen "6-bit"-charakter hat... das ist einfach nur ein merkmal.
die wandler sind in der 909 wohl andere als in deinen samplern, vielleicht gibt es ein antialiasing-filter, die samples wurden schon vorher passend bearbeitet und dann aufs eprom gebrannt, etc.

im übrigen der typische "bitcrusher-effekt" müßte eigentlich eher sampleratecrushing heißen... wenn man ein file "sauber" nach 8 bit umrechnet hört sich das nicht annähernd so schmutzig an, wie es viele bitcrusher gern hätten ;)
 
wie kommst Du darauf? die Auflösung hat sich doch nicht verändert. Du hast doch jetzt nur im Rahmen der 12 Bit die Lautstärke auf 200% erhöht.

Was Distortion ist und wie sie Zustande kommt, weiß ich schon. Aber du hast etwas wesentliches überlesen...

Da die Akai S900 mit 12 Bit arbeitet, dachte ich mir, ich nehme das Sample dort mit einer Eingangslautstärke von nur 50% auf [...]
 
Also nochmal: Verzerrung ist quasi jede Manipulation am Audiomaterial.
das ist eine ganz interessante Aussage.

Das ist eben nicht richtig! Du behauptest, dass oberhalb einfach "abgeschnitten" wird, dem ist nicht so, wie man in der Wellenform sehen kann (das wäre auch "Clipping", quasi "Reverse-Truncation").
Stimmt, daran hänge ich mich auch nicht auf. Ist schließlich richtig, was Du in dem direkten Bezug auf dieses Zitat widergibst. Dies steht jedoch nicht im Zusammenhang zu der Tatsache:
Bitcrushing ist eine Verzerrung=Distortion

1.) Ich habe nie behauptet, dass das ganze Procedere verlustfrei ist!
Da gebe ich Dir recht, Du behauptetest tatsächlich nur, dass Bitcrushing verzerrungsfrei sei.

und weißt Du was? Du dementierst ohnehin jede der hier von uns gemachten Aussagen, ohne diese irgendwie handfest, abschließend und zufriedenstellen zu belegen. Mich interessiert ganz ehrlich die faktisch richtige Erklärung zu dem Thema. Wenn Du nicht weiterhin den Thread mit heißer Luft aufblasen möchtestest, würde ich mich freuen, wenn Du Deine, wie Halbwissen anmutenden Äußerungen endlich mal durch nachvollzieh- und belegbare Fakten begründest.
Mein Vergleich in der "räumlichen Darstellung" traf die Erklärung nicht - das kann ich nachvollziehen.
Aber bei einer digitalen Verzerrung die Verzerrung nicht anerkennen zu wollen - ebenso die Übersetzung - finde ich doch sehr arrogant. sorry. auch wenn Du vielleicht nicht die Absicht hast so aufzutreten - bei mir kommst Du so an, als dürftest Du gerne einmal von Deinem hohen Ross absteigen und zu Fuße einmal beweisen, dass Du selbst gehen kannst.
 
Dazu sage ich: Nein.

OKI

Ketzerische Frage:
Warum? Ich kann meine Aussage nur in soweit belegen, wie es die "Lehrbücher" sagen!

Gruß

Florian
 
Hai!

Mir geht es nur um die Theorie dabei - ob das so stimmt.

NEIN!
Das das mit dem Röhren-Preamp soll weiß ich nicht, denn der hat auf die Auflösung ja gar keinen EInfluß!

Richtig ist folgendes:

-6dB heißt ein Bit weniger genutzt (6dB entspricht 50% bei Spg-Pegeln).

Das würde konkret bei Dir heißen, dass Du auf -36dB(FS) pegeln musst. Sinvoll wäre es, falls möglich, das Dithering abzuschalten!

Gruß

Florian

Aaah, okay... Vielen Dank! Diese Antwort hat mir sehr weiter geholfen! Der Röhren-Preamp (wobei ich die Röhre jetzt in diesem Zusammenhang gar nicht hätte erwähnen sollen) war eigentlich nur dazu gedacht, das pegelreduzierte Signal schon vor der Aufnahme in Cubase wieder so weit analog zu verstärken, dass es mit ungefähr 0 dBFs im Rechner ankommt, ohne es hier nochmal digital verstärken zu müssen.

Gut die Sache hat jetzt eben noch den Haken, dass sich auf dem S900 das Dithering nicht abschalten lässt. Aber im Falle dieses Hi-Hats ist das garnicht mal so schlimm.

Vielen Dank auf jeden Fall!

Gruß
Frank
 
Moin!

das ist eine ganz interessante Aussage.

Ich habe das "damals" so gelernt: Jede Manipulation ist eine Verzerrung. Bsp: Lautstärkeänderung ist eine LINEARE Verzerrung, also ohne "Beschädigung", Clipping dagegen schon...

Stimmt, daran hänge ich mich auch nicht auf.

Dann SIND wir doch gleicher Ansicht, oder?

Aber bei einer digitalen Verzerrung die Verzerrung nicht anerkennen zu wollen

Dann haben wir -so erscheint es mir- ein Definitionsproblem ;-) Meinst Du mit Verzerrung "Clipping" bzw. Übersteuerung? Das ist bei einem Bitcrusher definitiv NICHT der Fall. Denn sonst wäre ja das einfache Hochschieben des Reglers schon der gleiche Effekt. Wenn Du Dir mal die Wellenform anschaust, ist schnell zu erkennen, dass wirklich nur die Quantisierungsauflösung herabgesetzt wird. Das dabei natürlich, ääh "Kollateralschäden" auftreten können ist klar. Da können Rundungsfehler usw. mit drin sein. Das kann man als nicht lineare Verzerrung auffassen - bzw. muss man nach meiner obigen Definiton. Den BitCrusher jetzt aber zu den Verzerrungseffekten zu zählen halte ich für unangemessen (Cubase ordnet diesen zB bei "Other" ein - teilweise findet man den auch unter "Modulation" aber nie bei "Distortion"). Mach doch mal den Spaß einen Bitcrusher von 24BIT auf 16 BIT herunterzudrehen. Da ist (fast) nichts zu hören, weil er in diesem Falle wie ein Formatkonverter wirkt. Würde er (oben oder unten) abschneiden wäre bei dem einfachen Schritt von 24 zu 16 schon jede Menge "lustiger" Artefakte und "Geistertöne" zu hören, zumindest wenn Du den MSB (also die "hohen" Bits) abschneidest. Intensive Studien habe ich nicht gemacht, da könnt' man sich aber mal zusammentun für. Ich persönlich finde den Bitcrusher-Sound auch nicht so toll! Ich nutze bei diesen Plugins auch eher den Sample-Divider, weil das mehr "Effekt" bringt und so schön nach 80er-Plasik klingt...

Gruß

Florian
 
im übrigen der typische "bitcrusher-effekt" müßte eigentlich eher sampleratecrushing heißen... wenn man ein file "sauber" nach 8 bit umrechnet hört sich das nicht annähernd so schmutzig an, wie es viele bitcrusher gern hätten

Eben! Schon daran ist zu sehen: Bit Crushing ist keine Verzerrung!

Grüßle

Florian
 
@ TE:

Der Beitrag den Du als so hilfreich empfindest und ohne weiteres übernemen würdest steht hier die ganze zeit zur Diskussion. Nur falls es Dir entgangen ist. ;)




# Zu "Verzerrung oder nicht":

Laut (der für mich richtigen) Definition ist wirklich jede Bearbeitung des Audio-Materials eine Verzerrung. "Verzerrung" hat aber (mittlerweile) einen irgendwie negativen Touch bekommen, bzw. man assoziiert damit meist die negativen Eigenschaften und Folgen von Bearbeitungen, was aber so nicht ganz richtig ist. "Netter" ausgedrückt ist jede Bearbeitung eine Veränderung (Verzerrung) des Originalszustandes.




#
OKI

Ketzerische Frage:
Warum? Ich kann meine Aussage nur in soweit belegen, wie es die "Lehrbücher" sagen!

Gruß

Florian



Erstmal: Eurer (deiner und der des TEs) Annahme nach müsste jede (!) Aufnahme die nicht mit dem absoluten Maximalpegel stattfindet in einer Bittiefen-Reduktion einhergehen - falsch.


Je nach gewählter Aufnahmeauflösung erfolgt die Quantisierung - und das geschieht linear. Und hier liegt euer Denkfehler. Mehr Bits bedeutet zwar exponentiell mehr Zustände, je nach gewählter Bittiefe werden diese aber wie geschrieben gleichmäßig verteilt.
 
ich glaube nicht, daß die 909-hihat durch die 6-bit einen speziellen "6-bit"-charakter hat... das ist einfach nur ein merkmal.
die wandler sind in der 909 wohl andere als in deinen samplern, vielleicht gibt es ein antialiasing-filter, die samples wurden schon vorher passend bearbeitet und dann aufs eprom gebrannt, etc.

Naja, da die anderen Drums auf der TR-909 - die alle durch Oszillatoren/Puls-Generatoren erzeugt werden (außer Becken) - auch recht bissig klingen, fällt die grobe Auflösung im Zusammenhang wahrscheinlich nicht so auf, aber 6 Bit machen schon einen speziellen Klangcharakter aus.

im übrigen der typische "bitcrusher-effekt" müßte eigentlich eher sampleratecrushing heißen... wenn man ein file "sauber" nach 8 bit umrechnet hört sich das nicht annähernd so schmutzig an, wie es viele bitcrusher gern hätten ;)

Samplerate spielt natürlich im Zusammenhang mit "schmutzig Machen" auch eine wesentliche Rolle, denn das widerum ist ja die Auflösung der anderen Achse. Bit und Hertz müssen schon in Einklang gebracht werden, damit das Signal entsprechend "eckig" wird. Aber auf diesen alten Samplern (zumindest dem S900) lässt sich ja glücklicher Weise die Samplerate auch einstellen. Und die ist in diesem Fall auf 32 kHz (bzw. hörbare 16 kHz) limitiert.
 

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