Datenreduktion durch Maskierungseffekte. Rückschlüsse daraus:

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Karl-Alfred_Roemer

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Hallo zusammen

Wie jeder weiß, basiert die Datenkompression von MP3s darauf,
dass laute Klänge in einem Klanggemisch die leisen maskieren.

Trotz wahnsinnigem Kompressionsfaktor 12 höre ich den Unterschied
zwischen MP3 und unkomprimierten 16 Bit-Wavs (leider) nur im direkten
AB-Vergleich, wobei ich nicht immer sagen kann, was nun komprimiert und
was unkomprimiert ist. :-(

Ich weiß jetzt nicht genau, wie groß der Lautstärkeunterschied
sein darf, und ob noch andere Faktoren, wie z.B. Frequenzbereiche
auch noch eine Rolle spielen. Ich schätze mal, dass alles, was mehr
als sagen wir 30 db leiser ist als das lauteste Signal, einfach unter
den Tisch fällt. (Bitte korrigiert mich, wenn ich falsch liege)
Irgendwoher muss der Kompressionsfaktor 12 doch herkommen?

Aaaber:

Warum legt man auf Rauschabstand und Klirren und ungünstige
Raumanteile bei Aufnahmen, Wandlern, Mikros und Preamps
so großen Wert? Kann man Rauschen, dass sich unter einem
Signal mit einem Abstand von sagen wir 60db befindet,
wirklich bewusst oder auch nur unbewusst hören?

OK, wenn man 20-30 Spuren zusammenmixt, summiert sich das
Rauschen, Klirren und Hallen, aber man könnte doch theoretisch
mit dem Sequenzer ganz gezielt die ruhigen Phasen durch Stille
ersetzten.

Ich sehe aber ein, dass in ganz ruhigen Passagen mit Instrumenten
mit langer Ausklingphase diese 60db zu hören sind, wenn man laut
genug aufdreht. Man ersetze die 60db durch 90db, die heut' zu
Tage jeder Billigwandler locker schafft. Damit wären auch die
leisesten Passagen rauschfrei.

Beim Klirren sehe ich einen anderen Flaschenhals:
Die Lautsprecher. Habe mir sagen lassen, dass viele Lautsprecher
in weiten Teilen des Übertragungsbereiches teilweise über 10%
Klirrfaktor haben. Manche erzeugen durch asymetrische Membran-
Aufhängungssteifigkeiten selbst bei sehr leisen Signalen deutlich
über 1% Klirrfaktor.

Oder anders herum gefragt:
Würde eine sehr gut produzierte aber nach aktueller Mode sehr
dynamikarme Nummer dadurch hörbar schlechter, wenn der sehr
gute Produzent/Toning einen [g=60]Wandler[/g] mit 60db anstatt 120db
Rauschabstand und Klirrfaktor von 1% anstatt 0,003% verwenden
würde? (Sofern alles andere gleich bleibt und der Editor sehr geschickt
die Pausen in jeder Spur durch Stille ersetzen würde)

Man müsste mal einen sehr guten Produzenten überreden, eine
Aufnahme, die bereits in sehr guter Form vorliegt, auf einem
Behringer ADA8000 (Inklusive dessen Preamps) mit einer Auswahl
von T-Bone oder Behringer Mikros mit den gleichen Künstlern in den
gleichen hochwertigen Räumen aufnehmen zu lassen.

Habe schon mal irgendwo gelesen, das würde man hören, aber ich
kann es mir einfach nicht erklären. Vor allem im Hinblick auf das
brutale und dennoch kaum hörbare Datenreduktionsverfahren MP3.

Danke für Eure Stellungnahmen
und viele Grüße
Karl
 
eine interessante überlegung, aber praxisfern.... denn dieses "rauschen durch stille ersetzen" funktioniert meist nicht (nutzsignal vorhanden) oder klingt unnatürlich -> ein rauschen das bei "aktion" leicht aber nicht störend im hintergrund zu hörend ist fällt umso mehr auf wenn du es dauernd aus&einblendest... da is ein leiseres aber stetiges viel weniger auffällig..

außerdem: aufnahmen gehen ja nicht 1:1 wieder raus... da brauch ich platz für eq, kompression, ... -> nimm mal nen leisen gesang oder leise akkustische instrumente auf mit rauschendem preamps/[g=60]wandler[/g]... mit kompression&[g=105]gain[/g] kommt das ganze rauschen dann schnell soweit in den vordergrund, dass es sehr stört.

extremfall: werbe/kinotexte -> keine musik zum kaschieren, gehauchte stimme (da sie tief sein soll) und massenhaft kompression (soll ja mächtig wirken)

da willst du definitiv kein rauschendes equipment haben!
 
Wie jeder weiß, basiert die Datenkompression von MP3s darauf,dass laute Klänge in einem Klanggemisch die leisen maskieren.

was für eine Einleitung...nicht ganz richtig, wenn dann auch nicht vollständig und anscheinend weißt Du es ja selbst nicht so genau ;-)

mp3 nutzt Maskierungseffekte, ja. Aber das funktioniert nicht so einfach, wie Du dir das vorstellst. Man kann nicht einfach alle leisen Töne unterhalb eines Schwellwerts weglassen. Sonst könnte das ja jeder mit einem Computer und ein paar Effekten selbst nachbasteln und bräuchte keinen aufwendigen mp3-codec, dessen Parameter für den Algorithmus auf zahlreichen Hörversuchen basieren. Google mal nach Maskierungseffekten.... das ist jetzt etwas lang für einen Post.

Es gibt Maskierung sowohl im Zeit als auch Frequenzbereich.(z.B. wird so ein leiserer Ton durch einen lauteren Ton sehr kurz zuvor verdeckt oder eine laute [g=349]Frequenz[/g] verdeckt leisere benachbarte Frequenzen) Das alles funktioniert nur, weil unser Ohr in mancher Hinsicht halt nicht perfekt ist. Z.B. durch die mechanischen Teile auch eine gewisse Trägheit hat und im Ohr die Frequenzauflösung auch nicht beliebig genau ist. Insgesamt ein sehr cleveres und alles andere als brutales Verfahren mit der guten Idee, dass man Audio (als fertiges Endprodukt!!) ja nicht unbedingt besser speichern muss, als es der Mensch wahrnehmen kann.

Für den Produktionsprozess in Tonstudios allerdings denkbar ungeeignet, da der mp3-Kodierungsalgorithmus ja eigentlich erst ganz am Ende der Produktion wirklich wissen kann, was er weglassen soll, da ja noch mit allen möglichen Tools am Sound gearbeitet wird ...


Hohe Qualität der gesamten Signalkette lohnt sich also bis zum Schluss, auch wenn es am Ende für mp3s oder das Küchenradio gemacht ist ;-)
 
Hallo DaVogi,

wenn ich dich richtig verstanden habe, siehst du den Sinn auch
im Wesentlichen bei ganz speziellen sehr leisen Aufnahmen
und bei starkem EQing oder Kompression. Aber wie weit
zieht man die Höhen in der Praxis hoch? 12db?
Wie groß ist die größte in der Praxis vorkommende Pegelreduktion
durch Kompressoren? Kann ja auch nicht soooo viel sein, weil
das sonst durch [g=147]Pumpen[/g] auffallen würde, denke ich mal in meiner
Unerfahrenheit.

Das mit dem ständigen Ein-und Ausschalten des Rauschens
sehe ich natürlich ein. Aber in vielen Musikstücken gibt
es selten echte Stille, bei der sich die aus&einblendereien
auffallen würden. Außer vielleicht im Intro oder so.

Danke auf jeden Fall für deine Antwort
und viele Grüße
Karl
 
Danke Naturstoned für die hervorragende Antwort.
Mit meinen Kenntnissen, wie MP3 genau funktioniert
hast du vollkommen Recht. War sehr lehrreich, deine
Antwort.

Warum sehr schwaches Rauschen aber von unserem
Ohr aber trotz hohem Rauschabstand immer noch zu
hören sein soll, ist mir aber trotzdem noch nicht so
richtig klar geworden.
Was macht eine MP3-Algo eigentlich aus einem -60db
Rauschsignal? Kann der Algo dann eigentlich noch
funktionieren?
 
naja, so speziell ist das jetzt gar nicht.. das waren jetzt nur mal ein paar beispiele wo es besonders wichtig ist.... wenn du dir z.b. klassik anschaust -> die musik ist teilweise dermaßen dynamisch... wenn du dann noch genug [g=284]headroom[/g] lässt bist du schnell in bereichen wo das rauschen auch mit modernen handelsüblichen equipment (hab vor weihnachten mit mackie onyx mixer akg 414 und 451 usw. in ne motu 828 aufgenommen) fast zu nem problem werden kann.

ja ok, mit nem eq wirst du nur in seltensten fällen soviel reindrehen... aber sagen wir mal du hast ne mäßig verrauschte sprachaufnahme deren verständlichkeit du steigern willst... du drehst also die präsenzen ein wenig rein und arbeitest mit kompression... jetzt verstärkst du das rauschen im frequenzbereich der präsenzen, also wo das ohr besonders empfindlich ist, ja auch ordentlich mit...

@ kompression: naja, wenn ich jetzt z.b. an stimme denke dann is ~8dB [g=105]gain[/g]-reduction durchaus normal... d.h. mit eq usw. werden bestimmte bereiche sicherlich 10-12dB gepusht...

und schon ist unser rauschen laut!

@ ein/ausschalten: bei musik eh nicht so das thema... bei film/video schon eher... zumindest im semi-pro bereich wo mit kameraton (aber externen mics) gearbeitet wird.
 
Karl-Alfred_Roemer schrieb:
Danke Naturstoned für die hervorragende Antwort.
Mit meinen Kenntnissen, wie MP3 genau funktioniert
hast du vollkommen Recht. War sehr lehrreich, deine
Antwort.

Warum sehr schwaches Rauschen aber von unserem
Ohr aber trotz hohem Rauschabstand immer noch zu
hören sein soll, ist mir aber trotzdem noch nicht so
richtig klar geworden.
Was macht eine MP3-Algo eigentlich aus einem -60db
Rauschsignal? Kann der Algo dann eigentlich noch
funktionieren?

probiers doch aus....?!

prinzipiell: diese verdeckung/maskierung kann nur da funktionieren wenn es etwas gibt wo man was verstecken kann... in einer einer passage wo z.b. die akkustische [g=422]gitarre[/g] gerade am ausklingen ist und der gesang leicht weiterhäucht kann ich beide spuren nicht leiser machen und dementsprechend hör ich hier auch das rauschen.
 
Warum sehr schwaches Rauschen aber von unserem
Ohr aber trotz hohem Rauschabstand immer noch zu
hören sein soll, ist mir aber trotzdem noch nicht so
richtig klar geworden.

Ausprobieren ist ein guter Vorschlag. Mit den meisten Wave-Editoren kannst Du dir ein -60 dB Rauschsignal generieren. Jetzt setze eine guten Kopfhörer auf und "lausche dem Rauschen". Danach komprimierst Du das Signal etwas und dann drehst du ein paar Höhen rein...

Was macht eine MP3-Algo eigentlich aus einem -60db
Rauschsignal? Kann der Algo dann eigentlich noch
funktionieren?

wenn er gut ist, kommt am Ende etwas raus, was in etwa nach dem Rauschen von vorher klingt. Normales mp3 arbeitet mit 16 Bit also einer abbildbaren [g=4]Dynamik[/g] von -96 dBFS bis 0 dBFS. Das sollte also gehen (Rauschen kann ja auch ein Stilmittel sein, man denke an das angenehme Plattencrackeln was sich einige Künstler auch bei vielen heutigen CDs leicht druntermischen ;) ).
 

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