Guten Morgen,
jetzt ist mir grad der Browser abgeschmiert und der Ganze tolle Text war weg *heul*.
Egal, ich probier es nochmal.
Wenn das Dither-Rauschen komplett von der Musik verdeckt wird, wie soll es dann in der Lage sein Verzerrungen an leisen Stellen zu überdecken? Die leisen Stellen werden ja, außer bei letzten Ende eines Fade-outs immer noch lauter sein als das Rauschen und bei "breaks" ist ja eh nichts zu hören, wenn in einer Pause also keine Musik gespielt wird, gibt es auch ncihts, was verzerrt werden könnte.
Und wenn das Rauschen bei -70 bis - 60 dB liegt, da frahe ich mich, ob da nicht doch einige Verstärker schon vom Rauschen her ähnlich "laut" sind. Denn du schreibst sinngemäß: -144 dB wären so leise, würde schon jeder Verstärker mehr rauschen. Wenn ich also davon ausgehe, dass ein verstärker im Schnitt ein Rauschen von -100 dB hat, dann wäre ein Dither-Rauschen bei einer 16 Bit Datei im Bereich von -70 dB bis - 60 dB ja auch kaum hörbar. Es sei denn man dreht voll auf, aber dann vermehrt sich ja auch das Verstärkerrauschen!
Zunächst einmal: Dither-Rauschen verdeckt nicht die Verzerrungen, sondern es verhindert sie. Bei dem 8 Bit-Beispiel ist doch mit Dither noch viel mehr zu hören, als beim Beispiel ohne Dither.
Deshalb fange ich jetzt mal mit den Verzerrungen an:
Wie entstehen Sie?
Eine Signalabtastung funktioniert ja mit Hilfe der Samplefrequenz (Abtastgeschwindigkeit) und der Bitrate (mögliche "Lautstärkestufen"). Wird ein Signal nun immer leiser, ist irgendwann das letzte Bit erreicht (bei 8 Bit bei -48dB). Ein Audiosignal schwingt aber da ja immer noch unregelmäßig hin und her, sodass es von diesem einen Bit (kann ja nur "an" oder "aus" wiedergeben) nicht korrekt erfasst wird, da einfach der nähergelegende Wert genommen wird. So entsteht aus einem unregelmäßigen aber wohlklingendem Audiosignal ein unregelmässiges Rechteck-Signal. Und nichts hat mehr Obertöne als ein Rechteck-Signal. Obertöne = Verzerrungen.
So entstehen also Verzerrungen bei leisen Signalen.
Wie hilft da jetzt Dithering?
Dithering fügt ein Rauschen zu dem Signal. Rauschen hat die Eigenschaft, dass es absolut zufällig passiert. Dieses Rauschen überlagert sich jetzt mit dem eigentlichen Audiosignal. Ist nun das letzte Bit erreicht, sorgt dieses zufällige Signal dafür, das viel öfter auf- und abgerundet wird. Daraus entsteht dann zwar auch ein Rechteck-Signal, aber mit einer viel höheren Frequenz. Jetzt ist unser Ohr so klug, und kann einen Effektiv-Pegel hören. Dieser Effektiv-Pegel klingt nach dem Dithern zwar total verrauscht, aber in diesem Rauschen "versteckt" ist das eigentliche Signal, welches ohne Dithering schon gar nicht mehr hörbar wäre. Die Verzerrungen gibt es ebenfalls nicht, da der Pegel nie unter diese kritische Grenze fällt - es rauscht ja die Ganze Zeit.
Irgendwann verschwindet das Audiosignal dann im Rauschen - wie bei einer analogen Bandmaschine.
Wer hört das?
Natürlich rauschen Verstärker, aber gerade bei klassischen Aufnahmen gibt es z.T. extreme Dynamikschwankungen. Vom Paukenschlag bis zur absoluten Stille. Um genau diese Stille einzufangen ist Dithering notwendig. Es könnte ja so ruhig werden, dass nur noch der Raum etwas nachklingt. Wenn das jetzt verzerren würde (aufgrund des letzten Bits) wäre die Aufnahme ruiniert. Nimmt man auf Analogband auf, hat man dieses Problem nicht. Da verschwindet die Stille im Rauschen, kann aber eben vom Ohr auch aus diesem Rauschen herausgefiltert werden (Psychoakustik). Im Prinzip nutzt Dithering jetzt diesen Effekt.
Die -70dB beziehen sich auch auf ein Projekt, welches gerade aus Cubase kommt (hatte ich vergessen zu sagen). Dieses Projekt wird ja jetzt noch gemastert (lauter gemacht), weshalb das Ditherrauschen auch auf -50dB steigen kann.
1. Wer hört das raus, wenn man ganz normal Musik hört...?
Wenn man ganz normal Musik hört, wird es keiner hören. Aber stell Dir vor, die Musik wird bei einem Live-Konzert über eine riesige PA wiedergegeben, oder der Klassik-Fan hört ein Konzert über eine Bose-Anlage, die so gut wie gar nicht rauscht? Man muss so denken, denn man weiß nie, wo die Musik laufen wird.
2. Wie soll dieses super-leise Ditherrauschen dann Verzerrungen im Frequenzspektrum "verdecken" können? Denn die Musik, in der ja die Verzerrungen auftreten müssen, ist doch immer wesentlich lauter als das Dither-Rauschen....
Wie gesagt, das Dithering verhindert ja eben diese Verzerrungen.
3. Wenn die Verzerurngen nur in extrem leisen Bereichen auftreten bzw. nur in Teilen des Signals, die nicht mehr bewußt heraushörbar sind, frage ich mich, ob diese Verzerrungen in einer ungeditherten 16-Bit Datei dann so schlimm sind, wenn man sie eh nicht hört...
Man hört sie
Habe gerade 5 Beispiele fertig gemacht - alle in 16 Bit:
16 Bit, -48 dB, mit Dither
16 Bit, -48 dB, ohne Dither
16 Bit, -80 dB, mit Dither
16 Bit, -80 dB, ohne Dither
16 Bit, -90 dB, mit Dither
Ich habe jetzt Wav-Files genommen, da mir [g=114]mp3[/g] zu ungenau sind.
Die ersten beiden Beispiele entsprechen meiner Theorie von gestern. Habe nur 8 Bit von 16 genutzt, deshalb klingt es auch genau wie die 8 Bit-Dateien.
Beim 3. und 4. Beispiel habe ich den Regler in Cubase auf -80dB gestellt und als 16 Bit exportiert. Weniger als -80dB ohne dithering hat nichts gebracht, es war schon kein Signal mehr da.
Deshalb noch mal Beispiel 5: -90dB mit Dithering. Klar rauscht es hier wie Hölle, aber man hört das Signal noch (könnte beim Klassik-Orchester das Atmen des Cellisten in der letzten Reihe sein

). Ohne Dither war die Datei leer - obwohl die CD angeblich 96 dB [g=4]Dynamik[/g] hat (bei 16 Bit).
Diese Beispiele sind im Übrigen alle normalisiert, also LAUT! Ich übernehme keine Haftung für zerfetzte Hochtöner
Entschudlige das Klugscheißen, aber bis jetzt wurde für mich nur bewiesen, dass Dithern bei 16 Bit Dateien in der Praxis keinen Sinn macht. Rein rechnerisch gesehen schon, aber nicht musikalisch gesehen.
Ich finds super, dass Du es in Frage stellst, denn es ist im Grunde (im Alltag) wirklich nicht wahrnehmbar. Aber ich sehe das so:
Ich mache Musik, sie soll mir gefallen und meinen Ansprüchen entsprechen. Wenn ich diese Verzerrungen, die ja bewiesenermaßen auch bei 16 Bit (übrigens auch bei 24 Bit, nur noch viel leiser) auftreten hörbar machen kann, können das auch andere. Das möchte ich nicht. Ich gebe mir so viel Mühe beim Aufnehmen und Abmischen, da lasse ich mir mein Signal nicht von den Bits und Bytes zerstören. Rauschen ist OK, denn es hat ja auch was analoges.
dass es dort mit Dither besser klingt als ohne!
Das kann ich nicht. Besser klingt für mich z.B. Rauschen. Eigentlich klingt es für jeden besser, da man eben das Nutzsignal besser extrahieren kann, als aus einer Verzerrung.
Wenn ich hier zu Hause einen Song bearbeite dithere ich. Ich habe einmal die Unterschiede gehört (waren ähnlich der Beispiele oben). Das ich diese Beispiele selber nachbauen konnte hat mir wieder einmal gezeigt, dass es keine Zauberei ist, sondern digitale Realität.