Dampfradioforum

Professor Dr. Dietmar Rudolph hat im RM-Org einen hochklassigen Beitrag zum Thema "Audio-Verarbeitung im Rundfunk" veröffentlicht:

http://www.radiomuseum.org/forum/audio_verarbeitung_im_rundfunk.html

Das Skript von Dr. Rudolph räumt mit einem Schlag zahlreiche Legenden weg, die sich um das Thema "Audioqualität im Rundfunk" ranken. Es stellt diesen Themenbereich, der häufig recht doktrinär von "Glaubensjüngern" der Analog- bzw. Digitalreligion bedient wird, auf das nötige Tatsachenfundament.

Zwei Punkte könnten für uns "Dampfradio-Leute" evtl. von besonderer Bedeutung sein, ich erlaube mir hier eine Quintessenz und hoffe, es korrekt wiederzugeben:

1. Bei Digitalradio ist das Nadelöhr nicht hauptsächlich die Übertragung via Satellit oder Kabel, sondern die Kaskadierung aller datenkomprimierten Strecken (Funkhaus!) sowie unter Umständen der Einsatz von Dynamikkompressoren. Hinsichtlich der Audioqualität liegt der schwarze Peter damit faktisch bei den Rundfunkanstalten und nicht beim Empfänger. (Früher war das genau umgekehrt.)

2. Infolgedessen kann eine UKW-Radioübertragung nicht besser sein als eine digitale mit hoher Datenrate. Wenn eine UKW-Übertragung trotzdem besser zu klingen scheint, ist das Geschmackssache, technisch aber nicht zu verifizieren.

Dr. Rudolphs Beitrag im RMOrg geht aber sehr viel weiter als meine obige magere Quintessenz, er ist ausgesprochen lesenswert und ein weiterer echter Meilenstein, der Wissen auf hervorragende Weise - sogar mir als Amateur mit Tendenz zum Laienhaften - klar verständlich vermittelt.

Gruß Ben

Edit: Das Skript ist recht gut- es gab ein Posting zum Thema, das mir nicht so zusagte.

Als Musiker höre ich da doch Unterschiede- und das nicht mal an hochfeinen Studio- Abhör- Equipment, sondern eben- wie bei uns üblich, an meiner Röhren- Stereoanlage.
Selbst bei wenig komprimierten (vom Instrument eigenerstellten) Musikdateien (MPEG3) höre ich Unterschiede zum unkomprimierten Quellmaterial (meinem eigenen Quellmaterial)- und dieses, da es ja bereits digital ist (normales Wave), ist auch schon weit weg vom Originalklang des Instruments an meinem Ohr (allerdings elektrisch bedingt- Ausgangsschaltung des Instruments).

Ist allerdings auch bemerkenswert, daß eine Uralt- Anlage solche Unterschiede hörbar machen kann. Und- vergällt mir die Freude an Musik vom MP3- Stick- die üblichen 128 Kbit/s- Stücke klingen meist grauenvoll- gegenüber CD vom CD- Player und Vinyl. Allerdings oft auch dillettantisch aufgenommen.

Digitales Mastering ist eine Wissenschaft und eine Kunst, und auch sehr abhängig vom Können der Tonmeister.
Das liegt z. B. an der geringeren Auflösung der digitalen Abtastung bei geringen Lautstärken. Schon an der Stelle... ist eine Anhebung geringer Lautstärken die Folge- und eine Einengung der Dynamik.

Aus diesem Grunde wird Material für CD's sehr aufwendig (a. R.) aufbereitet, zumal da auch noch einer Herunterwandlung stattfindet- vom hochwertigen 24 oder 32 Bit- Aufnahmematerial zum 16 Bit- Tonträger.

Von Kompression ganz zu schweigen- Frequenzanteile, die wir nicht hören können, beeinflussen dennoch das Klangbild- nicht umsonst bauten einige Studioequipment- Hersteller Verstärker und Schallwandler (Lautsprecher und auch Kopfhörer) mit Übertragungsbereichs- Werten jenseits von gut und böse.

Grundsätzlich ist es nichts Neues, daß der Klang vom Durchsatz durch ALLE beeinflussenden Stufen abhängt.

In einem anderem Beitrag posteten einige Dampfradiofreunde Quellen, die wir hier ohne RM nachlesen können: hier
Die Diplomarbeit im Posting von DC1MF vom 10 Okt 2009 10:07 ist lesenswert.

Interessant für mich auch Gysemberg/ Willemzig: "Höchst empfindlich", über Uralt- Lautsprecher- Konstruktionen und Röhrenendstufen. OK, vielleicht einiges auch so etwas Voodoo... , das Google Book habe ich heruntergeladen, ist leider nicht mehr verfügbar, aber bei Jogi sind einige Auszüge drin, leider nur ein kurzes Stück.

Edi

Hallo Edi,



Ja, wenn man nicht aufpasst, kann das zum Problem werden. "Eigentlich" ist die 16-Bit-Auflösung mehr als ausreichend. Eigentlich... Es gibt aber auch ein "uneigentlich":

Wenn man ein vielleicht sowieso schon falsch ausgesteuertes Signal in zehn Schritten mit 16-Bit-Technik nachbearbeitet, und evtl. auch noch jeweils als MP3 zwischenspeichert, muss man sich nicht wundern, wenn es anschließend endgültig kaputt ist. Auf Youtube gibt es erschreckende Beispiele für sowas, manchmal kann man da nur noch staunen

Gruß Ben

Das Problem ist die Konvertierung der Daten in Daten mit geringerer Datenbreite, bzw. Tricks, um dies in annehmbarer Weise durchzuführen- eigentlich schon wieder- Signalverfälschungen.
Gut erklärt ist es in dem im genannten Thread gepostetem Link hier, auf S. 58, Thema 9.2.2, Dithering.

Youtube ist nun wirklich kein Maßstab- da werden verschiedenste Quellen mit unterschiedlichster Technik, Software und Vorgaben digitalisiert.... was da selbst von gut ausgerüsteten Anbietern eingestellt wird- kann man sich manchmal nicht mehr ansehen oder anhören.

Edi

Hallo Edi,

danke für den Link! Ein Skript, das man weiterempfehlen kann.

Man kann natürlich darüber streiten, ob Dithering notwendig ist, wenn man eine z.B. 24-Bit-Vorproduktion ganz am Schluss zu 16-Bit-Technik "kürzt". In diesem hohen Bereich der "Bit-Auflösung" ist das Dithern - denke ich - nicht so entscheidend.

Wir dürfen nicht vergessen, dass schon ein Mikrofonverstärker - rein physikalisch bedingt - ein Rauschen produziert, das weit höher liegt als das Quantisierungsgeräusch der 16-Bit-Technik (vernünftiges Aussteuern vorausgesetzt). Es kommt also zuallererst darauf an, das Mikrofonsignal ordentlich einzufangen, also das, was der Mikrofonverstärker abliefert, im A/D-Wandler weder oben zu "clippen", noch dermaßen zaghaft auszusteuern, dass das Quantisierungsgeräusch tatsächlich irgendwie ins Spiel kommen könnte (Stichwort "Footroom").

Wenn das geschehen ist, also die Rohaufnahme "stimmt", dann sollte man natürlich die Weiterbearbeitung in möglichst hoher Auflösung durchführen und erst ganz am Schluss die fertige Sache wieder auf 16 Bit kappen.

Hierbei - also beim "Ganz-am-Schluss"-Herunterrechnen einer fertigen Produktion auf 16 Bit - tritt zusätzliches 16-Bit-Quantisierungsgeräusch natürlich auf, aber fernab jeder auch nur irgendwie gearteten Hörbarkeit. Niemand - absolut niemand - kann hinzugekommene Störkomponenten wahrnehmen, die sich irgendwo im Bereich von 90 dB unter der Vollaussteuerung aufhalten.

Und Fehler im Nutzsignal (also z.B. das Rauschen des Mikrofonverstärkers) lassen sich durch Dithern eh nicht vermindern.

Eigentlich ist es wie früher in der Analogzeit - es kommt immer noch drauf an, die Rohaufnahme richtig auszusteuern
Zaubern kann die Digitaltechnik nämlich nicht - eher wird sie gelegentlich überschätzt.

Gruß Ben

P.S.: Nicht dass ich mich in die Nesseln setze: Natürlich kann und darf jeder, der will, ein 16-Bit-Signal "dithern". Nur zu! Es kostet nix!

Hallo,
auch ich würde sagen, die Produktion zunächst in bestmöglicher Qualität aufzunehmen, Recorder mit 24 Bit Auflösung sind heute auch eher Standard. Ich habe z.B. einen Tascam-Recorder, der sehr gute Mikrofoneingänge mit 48V Phantomspeisung hat und mit 24 Bit Wortbreite aufzeichnet. Auch die Abtastrate ist bis 96kHz frei wählbar, vor allem sind auch die Abtastraten 44.1kHz (CD) und 48kHz (DVD) dabei. Der kostet "nur" ca. 1100 Euro, für Studioequipment geradezu spottbillig.

Die gesamte Nachbearbeitung muß unbedingt auf 24 Bit Wortbreite geschehen, um genügend Reserve für sich aufsummierende Rundungs- und sonstige Bearbeitungsfehler zu haben. Jeder einzelne Bearbeitungsschritt (und wenn es nur eine Pegelanpassung beim Mischen ist) ergibt Rundungsfehler, die sich alle aufsummieren. Mit 24 Bit hat man eine 256-fache Genauigkeitsreserve. Ich schätze, daß bei einer normalen Nachbearbeitung ca. 4 Bit verloren gehen, so daß die fertige Abmischung noch ca. 20 Bit Genauigkeit hat. Die Auflösung ist immer noch 24 Bit, aber die letzten Bits haben keine richtige Information mehr. Aber solange noch deutlich mehr als 16 Bit Genauigkeit übrig bleiben, ist es gut. Übrigens: auch jeder Mikrofonverstärker mit A/D-Wandler liefert auf den untersten Bits ausschließlich Rauschen, es gibt keine Analogverstärker, die 144dB Rauschabstand haben...

Die entgültige Abmischung sollte man erst einmal auf nahezu max. Pegel normalisieren, d.h. man sucht den absolut max. Pegel im ganzen Stück und erhöht den Pegel, so daß er ca. -3 dB erreicht. Aber keine Dynamikkompression, sondern einfach nur den Pegel einheitlich konstant anpassen. Eine Übersteuerung ist so absolut ausgeschlossen (die Aufnahme ist ja fertig und kann vorher komplett untersucht werden) und man nutzt später die 16 Bit optimal aus.

Beim Konvertieren der entgültigen Abmischung auf 16 Bit Wortbreite empfehle ich auf jeden Fall Dithering, natürlich auf digitaler Ebene. Zuerst wird der aktuelle Abtastwert gerundet (abrunden, wenn 17. Bit 0 ist, sonst aufrunden) und die Differenz von abgerundeten Wert zum 24 Bit Wert wird separat aufsummiert. Das wird für jeden Abtastwert gemacht. Sobald der aufsummierten Fehler <1/2 LSB oder <-1/2LSB ist, wird der aktuelle Abtastwert um 1LSB herauf- oder herabgesetzt und in der separaten Summe entsprechend abgezogen. Diese ist dann wieder betragsmäßig kleiner als 1/2 LSB. So geht die abgeschnittene Information des 17. bis 24. Bits nicht ganz verloren, sondern wird im Dithersignal (das ist das gelegentliche Herauf- oder Herabsetzen um 1LSB) verteilt. Leider fällt mir momentan der Name für dieses Verfahren nicht ein.

Ebenso mischt man evtl. noch ein schwaches digital erzeugtes, gaußverteiltes Rauschen von ca. -96dB Effektivwert (=Varianz der Gaußverteilung) dazu, das verändert das digitale Rauschen des 16 Bit Audiosignals mehr in Richtung des normalen, analogen Rauschens, das weniger stört als das "digitale" Rauschen, das weitgehend einem Sägezahnsignal gleicht und ein unnatürlicheres Spektrum hat. So stört das Rauschen weniger, obwohl es vielleicht ca. 3dB stärker ist. Statt der theoretischen 97.7dB Rauschabstand hat man dann noch ca. 93dB, aber weitgehend ohne digitale Artefakte. Dann sollten auch "Analogfans" einigermaßen zufrieden gestellt sein, der typische "digitale" Klang kommt häufig daher, daß man das eben beschriebene nicht beherzigt. Bei vielen heutigen Rundfunkstationen erst recht nicht, sattdessen herrscht der "Loudness War"...

Leider wird das beim Mastern offensichtlich nicht immer so gemacht, ich habe aber einige wenige Klassikaufnahmen auf CD, die dem sehr nahe kommen und eine wirklich hervorragende Qualität haben (sind oft ältere CDs). Leider sind sehr viele CD-Aufnahmen von diesem technisch möglichen weit entfernt...

Gruß
Andy