Was ist Dithering?

[DocNo]

Lieber Dithering als Brathering....
zu flach?

Nein, der geht!

 

[Kosaken-Kaffee]

Lieber Dithering als Brathering....
zu flach?

ach egal...

 

[DocNo]

Es gibt keine Stufen.

Klar gibt's die; bei 24 bit sind's knapp 16,7 Millionen mögliche Pegel-Stufen; bei 16 bit 65536 einschließlich der Null, usw..
Das sind die Stufen, auf die sich mein Beispiel bezieht, und die man mit Dithering und Co. versucht glatter klingen zu lassen.
Besonders bei leisen Passagen (kann) das wohl ins Gewicht fallen, weil in dem kleinen Dynamikbereich die Auflösung eben nur einen Bruchteil darstellt, so dass die Stufen hörbar werden (können).

Sorry lieber Micha, aber du scheiterst schon an den Grundlagen. Es ist ein beliebtes Missverständnis, Quantisierung und die Rückführung in die analoge Domain, sich mit dem Riemannsches Integral vorzustellen.
Die Frequenzen werden immer exakt ohne jegliche werte- und zeitkontinuierliche Verluste reproduziert, da eine Schwingung, eine Schwingung ist. Man kann da nix glätten, das ist fachlich einfach völliger Unfug. Der Fehler entsteht ja in der werte- und zeitdiskreten Auflösung der Auslenkung des Signals. Da entsteht das Rauschen! Mit dem Dithering wird eben dieses Rauschen besser im Spektrum verteilt, bzw. "zufälliger" gemacht, und somit der SNR verbessert.

 

[MichaelSchreiber]

1. -90 dB in der analog Domain...wie geht das denn bitte?

Angeblich gingen sogar bis zu 110dB Dynamikumfang:
"The peak of professional analog magnetic recording tape technology reached 90 dB dynamic range in the midband frequencies at 3% distortion, or about 80 dB in practical broadband applications."

"The Dolby SR noise reduction system gave a 20 dB further increased range resulting in 110 dB in the midband frequencies at 3% distortion."

Aus: https://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_range#Audio
Quelle: "Handbook of Recording Engineering", Seite 158 bzw. 172

2. Was du da gehört hast, ist aufgenommenes Rauschen und das Rauschen des Kassetten-Players, das hat alles nix mit dem Thema zu tun, da dieses Rauschen schon seeeeeeehr viel früher beginnt. Du schmeißt jetzt alles gewaltig durcheinander.

Hast Du nicht behauptet, -90 dB könne man nicht hören?
Das war meine Antwort darauf.

3. Sei mir nicht bös', aber ich glaube du leidest am Dunning-Kruger-Effekt.

Ich bin Dir nicht böse. Verstehe nur nicht, wieso Du Dich wunderst, dass Dir jemand antwortet. Ich dachte, hier ginge es darum, Infos auszutauschen, um zu gucken, wo man sich selbst vielleicht geirrt haben mag. Wenn's um was anderes ging: Mein Fehler

 

[MichaelSchreiber]

Man kann da nix glätten, das ist fachlich einfach völliger Unfug.

Hab ich das geschrieben? Nein. Ich habe geschrieben, dass es sich dann geglätteter anhören(!) mag.
Das ist der Sinn dahinter, in Sachen Audio wie in Sachen Grafik, wie in anderen Feldern, in denen man mit diskreten, endlichen Zustandsräumen auskommen muss, obwohl man viel mehr Zustände eigentlich abbilden möchte.

Der Fehler entsteht ja in der werte- und zeitdiskreten Auflösung der Auslenkung des Signals. Da entsteht das Rauschen! Mit dem Dithering wird eben dieses Rauschen besser im Spektrum verteilt, bzw. "zufälliger" gemacht...

Habe ich etwas Anderes geschrieben? Ich habe doch extra darauf hingewiesen, dass dies relevant ist, wenn man in der digitalen Domäne z.B. von 24 auf 16 bit herunter konvertiert. Was Du weiter schreibst ist exakt das was ich mit "hörbar geglättet" meine.

..., und somit der SNR verbessert.

Weiß ich nicht, weil ich das weder messen noch hören konnte. Aber gefühlt mag der Signal-Rauschabstand besser sein, da geb ich Dir Recht, denn das entspricht genau dem Beispiel, was ich oben angeführt habe: Wo ein Hörer meinte, mit NS+Dithering klinge das Ausklingen der Snare wesentlich länger und sauberer. Das entspricht zumindest einer gefühlten Verbesserung - vielleicht auch einer messbaren. Da erlaube ich mir kein Urteil, weil ich dafür weder Beispiele noch Belege habe.

 

[DocNo]

1. -90 dB in der analog Domain...wie geht das denn bitte?

Angeblich gingen sogar bis zu 110dB Dynamikumfang:
"The peak of professional analog magnetic recording tape technology reached 90 dB dynamic range in the midband frequencies at 3% distortion, or about 80 dB in practical broadband applications."

"The Dolby SR noise reduction system gave a 20 dB further increased range resulting in 110 dB in the midband frequencies at 3% distortion."

Aus: https://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_range#Audio
Quelle: "Handbook of Recording Engineering", Seite 158 bzw. 172

2. Was du da gehört hast, ist aufgenommenes Rauschen und das Rauschen des Kassetten-Players, das hat alles nix mit dem Thema zu tun, da dieses Rauschen schon seeeeeeehr viel früher beginnt. Du schmeißt jetzt alles gewaltig durcheinander.

Hast Du nicht behauptet, -90 dB könne man nicht hören?
Das war meine Antwort darauf.

3. Sei mir nicht bös', aber ich glaube du leidest am Dunning-Kruger-Effekt.

Ich bin Dir nicht böse. Verstehe nur nicht, wieso Du Dich wunderst, dass Dir jemand antwortet. Ich dachte, hier ginge es darum, Infos auszutauschen, um zu gucken, wo man sich selbst vielleicht geirrt haben mag. Wenn's um was anderes ging: Mein Fehler

Es ging mir um das Minus bei den -90 dB.
Und mit Rauschen beginnt sehr viel früher, meinte ich z.B. schon bei 30 dB SNR. Zum Rest, hast ja recht, das liegt an meinem ausgeprägtem "Herr-Lehrer-ich-weiß-was"-Syndrom.

 

[DocNo]

Man kann da nix glätten, das ist fachlich einfach völliger Unfug.

Hab ich das geschrieben? Nein. Ich habe geschrieben, dass es sich dann geglätteter anhören(!) mag.
Das ist der Sinn dahinter, in Sachen Audio wie in Sachen Grafik, wie in anderen Feldern, in denen man mit diskreten, endlichen Zustandsräumen auskommen muss, obwohl man viel mehr Zustände eigentlich abbilden möchte.

Der Fehler entsteht ja in der werte- und zeitdiskreten Auflösung der Auslenkung des Signals. Da entsteht das Rauschen! Mit dem Dithering wird eben dieses Rauschen besser im Spektrum verteilt, bzw. "zufälliger" gemacht...

Habe ich etwas Anderes geschrieben? Ich habe doch extra darauf hingewiesen, dass dies relevant ist, wenn man in der digitalen Domäne z.B. von 24 auf 16 bit herunter konvertiert. Was Du weiter schreibst ist exakt das was ich mit "hörbar geglättet" meine.

..., und somit der SNR verbessert.

Weiß ich nicht, weil ich das weder messen noch hören konnte. Aber gefühlt mag der Signal-Rauschabstand besser sein, da geb ich Dir Recht, denn das entspricht genau dem Beispiel, was ich oben angeführt habe: Wo ein Hörer meinte, mit NS+Dithering klinge das Ausklingen der Snare wesentlich länger und sauberer. Das entspricht zumindest einer gefühlten Verbesserung - vielleicht auch einer messbaren. Da erlaube ich mir kein Urteil, weil ich dafür weder Beispiele noch Belege habe.

Sorry, das hatte ich wohl missverstanden/gelesen

 

[MichaelSchreiber]

Es ging mir um das Minus bei den -90 dB.
Und mit Rauschen beginnt sehr viel früher, meinte ich z.B. schon bei 30 dB SNR. Zum Rest, hast ja recht, das liegt an meinem ausgeprägtem "Herr-Lehrer-ich-weiß-was"-Syndrom.

Kein Problem Ich vermute wir reden hier alle unbewusst aneinander vorbei - ist ja nur menschlich, und nicht untypisch, wenn man kurz und schriftlich diskutiert. Bin gedanklich vermutlich auch dann bei einem Detail, um dass es Dir wahrscheinlich gar nicht ging. Und schon ham wir den Salat

EDIT: @DocNo Sorry, hatte Deinen letzten Post noch nicht gesehen. Trotzdem für Andere, um das mögliche Missverständnis aufzulösen:

Ich geb Dir Recht, wenn Du meinst: Wenn ich die Anlage einschalte und auf leise stelle, dann höre ich keine -90db (-90dB bezogen auf den Maximalpegel, der bei der Lautstärkeeinstellung möglich ist).

Ich gebe Dir auch Recht, wenn Du sagst, man könne keine -90dB SPL (bewusst) hören.
Absolut - ich könnte das sicherlich nicht!

Der feine Unterschied ist die Wortwahl: -90 dB sind nur ein Verhältnis - ohne Bezugsgröße bedeuten sie nur 90 dB leiser als: <hier Bezugspunkt eintragen>.

-90 dB SPL hingegen bezeichnen etwas absolutes, nämlich den absoluten Schallpegel, der sich auf einen festegelegten Bezugspunkt bezieht, auf den man sich vorab für alle Zeiten *g* geeinigt hat.

Im Prinzip so wie Temperaturänderung (-90 dB) und absolute Temperatur (-90 dB SPL).
Sehe ich das richtig?

 

[DocNo]

Es ging mir um das Minus bei den -90 dB.
Und mit Rauschen beginnt sehr viel früher, meinte ich z.B. schon bei 30 dB SNR. Zum Rest, hast ja recht, das liegt an meinem ausgeprägtem "Herr-Lehrer-ich-weiß-was"-Syndrom.

Kein Problem Ich vermute wir reden hier alle unbewusst aneinander vorbei - ist ja nur menschlich, und nicht untypisch, wenn man kurz und schriftlich diskutiert. Bin gedanklich vermutlich auch dann bei einem Detail, um dass es Dir wahrscheinlich gar nicht ging. Und schon ham wir den Salat

EDIT: @DocNo Sorry, hatte Deinen letzten Post noch nicht gesehen. Trotzdem für Andere, um das mögliche Missverständnis aufzulösen:

Ich geb Dir Recht, wenn Du meinst: Wenn ich die Anlage einschalte und auf leise stelle, dann höre ich keine -90db (-90dB bezogen auf den Maximalpegel, der bei der Lautstärkeeinstellung möglich ist).

Ich gebe Dir auch Recht, wenn Du sagst, man könne keine -90dB SPL (bewusst) hören.
Absolut - ich könnte das sicherlich nicht!

Der feine Unterschied ist die Wortwahl: -90 dB sind nur ein Verhältnis - ohne Bezugsgröße bedeuten sie nur 90 dB leiser als: <hier Bezugspunkt eintragen>.

-90 dB SPL hingegen bezeichnen etwas absolutes, nämlich den absoluten Schallpegel, der sich auf einen festegelegten Bezugspunkt bezieht, auf den man sich vorab für alle Zeiten *g* geeinigt hat.

Im Prinzip so wie Temperaturänderung (-90 dB) und absolute Temperatur (-90 dB SPL).
Sehe ich das richtig?

Das stimmt natürlich. Mein Fehler. Ich vergesse immer gerne den Bezug, obwohl das bei dB von zentraler Rolle ist.

 

[Froschkapitaen]

Wenn ich bei 0dB sofortige Taubheit in Kauf nehme, kann ich auch -90dB hören.

 

[DocNo]

Wenn ich bei 0dB sofortige Taubheit in Kauf nehme, kann ich auch -90dB hören.

Nö, bist ja sofort taub.

 

[Burkie]

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Datei:1khz_no_dither.png

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Datei:1khz_dither.png

Hab ich gerade auf Wikipedia gefunden. Ich denke das der Quantisierungsfehler auch bei 16bit sehr wohl eine Rolle spielt. Aber wers nicht hört kann es natürlich weglassen.

Man kann sich sämtliche Klangunterschiede der Welt herbeidenken. So, wie du das machst.
Hören kann man deine nur gedachten Klänge allerdings nicht.
Die
Gruß

Du bist einfach bloß taub. Hier mal 4 Files. Einmal 0% Noise shaping,100% und 200% und das letzte ohne dither.Ich finde man hört den Unterschied deutlich.

Achtung, die Files waren eigentlich für den lautmachertest gedacht.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Datei:1khz_no_dither.png

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Datei:1khz_dither.png

Hab ich gerade auf Wikipedia gefunden. Ich denke das der Quantisierungsfehler auch bei 16bit sehr wohl eine Rolle spielt. Aber wers nicht hört kann es natürlich weglassen.

Man kann sich sämtliche Klangunterschiede der Welt herbeidenken. So, wie du das machst.
Hören kann man deine nur gedachten Klänge allerdings nicht.
Die
Gruß

Du bist einfach bloß taub. Hier mal 4 Files. Einmal 0% Noise shaping,100% und 200% und das letzte ohne dither.Ich finde man hört den Unterschied deutlich.

Achtung, die Files waren eigentlich für den lautmachertest gedacht.

Genau, die klingen alle gleich.
Bei dem Pegel kann man irgendwelche Dithering-Effekte eh nicht hören.

Gruß

 

[Burkie]

Das einzige, was Dithering macht, ist das Quantisierungs-Störgeräusch (Größenordnung 1 niederwertigstes Bit, bei 16 Bit Quantisierung also um mehr 90dB unter Vollpegel) so im Nutzspektrum zu verteilen, dass es weniger störend auffällt.
Dabei gelingt es auch, im unteren Frequenzbereich noch Nutzsignal unterhalb des LSB darzustellen, auf Kosten des S/N Ratio im oberen Frequenzbereich.

Allein, dass sind Sachen, die sich bei um die 90dB unter Vollpegel abspielen, also in allen Praktischen Situationen unhörbar.

Gruß

 

[Krusty]

Also so sieht das Dither Messtechnisch aus. 0 -200% Shaped, Schnittpunkt 11,3 Khz bei -105db, Und 20khz -90db. Ok da kann man natürlich rein wissenschaftlich sagen, dass hört kein Mensch. Aber scheinbar gibt es wohl genug Menschen die sagen, dass sie das hören, dass sie das zumindest wahrnehmen oder es einfach aus gutem Gewissen machen. Diese Menschen sind in der kompletten Audiowelt überall vertreten und nicht wegzudiskutieren. Technisch ist es "richtig". Warum also davon abraten und nicht erklären wie es richtig geht?

 

[MichaelSchreiber]

Also so sieht das Dither Messtechnisch aus.

+1
So wie die Kurve ganz rechts hab ich das Noise-Shaping auch in Reaper im Grafik-Spektrumanalyzer gesehen.

Reiner Dither ist allerdings wieder was Anderes; der geht über's ganze Spektrum (zumindest der normale Dither in Reaper, kein Psycho-dither oder was es noch alles zwischen Dither und Nois-Shaping gibt). Das nur als Ergänzung.

 

[MichaelSchreiber]

Hier mal eine Ansicht im Grafik-Spektrograph -
zu sehen sind das 24-bit-Original, eine Bass-Gitarrenspur,
danach die Differenzen vom Original zu 16-bit-Exporten mit nur Dither, Dither+NS, sowie nur NS (Noise-Shaping).

Gemacht mit den Standard-Algorithmen in Reaper:

 

[DocNo]

Also so sieht das Dither Messtechnisch aus. 0 -200% Shaped, Schnittpunkt 11,3 Khz bei -105db, Und 20khz -90db. Ok da kann man natürlich rein wissenschaftlich sagen, dass hört kein Mensch. Aber scheinbar gibt es wohl genug Menschen die sagen, dass sie das hören, dass sie das zumindest wahrnehmen oder es einfach aus gutem Gewissen machen. Diese Menschen sind in der kompletten Audiowelt überall vertreten und nicht wegzudiskutieren. Technisch ist es "richtig". Warum also davon abraten und nicht erklären wie es richtig geht?

Und jeder dieser Goldohren würde bei einem korrekt durchgeführten Blindtest zielsicher durchfallen, das lässt sich auch nicht wegdiskutieren. In der Audiowelt hören massig Leute auch einen Unterschied, wenn ihr Receiver auf Quarzsand aufliegt und nicht einfach auf Holz.

 

[m_tree]

Eigentlich gehts bei der Diskussion hier doch nur noch um Theorie vs. Praxis.
Dither bringt definitiv einen theoretischen Vorteil. In der Praxis ist das wiederrum kaum wahrnehmbar und klingt, wenn bei 16bit überhaupt ein Unterschied zu hören ist, erstmal anders. Am Ende geht es oftmals sowieso nur um Geschmack und künstlerische und ästhetische Aspekte.
Quantisierungsrauschen kann in manchen Situationen vielleicht eher erwünscht sein als der "weichere" Dither Sound. Z.B. bei elektronischer Mucke gehe ich davon aus, dass das u.U. genau der erwünschte Sound sein kann und Schlumpfpeter z.B. deswegen auf Dither verzichtet.

Als ich mich mal intensiver mit Dithering und dessen Nutzen und Funktionsweise auseinander gesetzt hatte, habe ich für mich entschieden, das zu benutzen. Auch ganz einfach aus dem Grund, weil es zum Industriestandard beim Quantisieren von 24 auf 16bit gehört. Kann ja nicht schaden.

Und der ganz klare Vorteil von so einer Entscheidung ist, dass man sich danach um die wirklich wichtigen Dinge kümmern kann. Z.B. darum, einen guten Mix zu machen.

 

[Krusty]

Also so sieht das Dither Messtechnisch aus. 0 -200% Shaped, Schnittpunkt 11,3 Khz bei -105db, Und 20khz -90db. Ok da kann man natürlich rein wissenschaftlich sagen, dass hört kein Mensch. Aber scheinbar gibt es wohl genug Menschen die sagen, dass sie das hören, dass sie das zumindest wahrnehmen oder es einfach aus gutem Gewissen machen. Diese Menschen sind in der kompletten Audiowelt überall vertreten und nicht wegzudiskutieren. Technisch ist es "richtig". Warum also davon abraten und nicht erklären wie es richtig geht?

Und jeder dieser Goldohren würde bei einem korrekt durchgeführten Blindtest zielsicher durchfallen, das lässt sich auch nicht wegdiskutieren. In der Audiowelt hören massig Leute auch einen Unterschied, wenn ihr Receiver auf Quarzsand aufliegt und nicht einfach auf Holz.

So kann man es jetzt eigentlich auch stehen lassen

 

[Schlumpfpeter]

Also so sieht das Dither Messtechnisch aus. 0 -200% Shaped, Schnittpunkt 11,3 Khz bei -105db, Und 20khz -90db. Ok da kann man natürlich rein wissenschaftlich sagen, dass hört kein Mensch. Aber scheinbar gibt es wohl genug Menschen die sagen, dass sie das hören, dass sie das zumindest wahrnehmen oder es einfach aus gutem Gewissen machen. Diese Menschen sind in der kompletten Audiowelt überall vertreten und nicht wegzudiskutieren. Technisch ist es "richtig". Warum also davon abraten und nicht erklären wie es richtig geht?

Und jeder dieser Goldohren würde bei einem korrekt durchgeführten Blindtest zielsicher durchfallen, das lässt sich auch nicht wegdiskutieren. In der Audiowelt hören massig Leute auch einen Unterschied, wenn ihr Receiver auf Quarzsand aufliegt und nicht einfach auf Holz.

Exakt.