Grenzen der digitalen Audiotechnik (Ralf Koschnicke)

[Truesound]

Nachdem die rein technische Betrachtung der Geschichte hier erfolgte würde ich anstelle eines Labels oder Tonstudiobetreibers heutzutage ungeachtet der technischen Hintergründe eine Musikdarbietung durchaus in Erwägung ziehen in 192/24 oder vielleicht sogar auch in 384/24 aufzuzeichnen.
Damit hat der Künstler/Label die Möglichkeit dem geneigtem Fan bei Bedarf oder Marktlage auch eine High Res Version seiner Musik anzubieten und damit eine weitreichendere Vermarktungsmöglichkeit potentiell zu ergründen.
Formate darunter könnten jederzeit per Offline SRC auf dem Rechner daraus flexibel erstellt werden....

Beispiel:
https://drive.google.com/file/d/0B8Alsk ... sp=sharing
https://drive.google.com/file/d/0B8Alsk ... sp=sharing

[Truesound]

Hallo Oliver!

Ich selber habe mal eine auf digitaler Ebene per Four Audio HD Controller von Prof. Goertz entzerrte Anlage mit gut bekanntem eigenen Musikmaterial gehört.
Erst hinter erfuhr ich das der Frequenzbereich der Anlage nach oben hin auf 17 kHz[*] begrenzt wurde.
Beim hören habe ich davon gar nichts bemerkt und eben weil ich das mögliche Resultat auch möglichst gut einschätzen wollte hörte ich auch mit hoher Konzentration wie man sie ansonsten beim reinen Musik hören nicht immer so anwendet. Auch lief zu einem späteren Zeitpunkt die Anlage dann nebenbei noch mit und auch da habe ich nichts weiter bemerkt.
Es ist halt auch wichtig das ein in der Sache sehr kundiger und erfahrender die Sachen auch richtig umsetzt....und so ist es am Ende auch beim Bau und beim Filterdesign von ADDAs....

Grüße Truesound

[*]Bermerkung: Die Begrenzung im Frequenzgang auf 17 kHz wurde vorgenommen weil der Hochtöner bis zu dieser Frequenz sehr gut arbeitete und oberhalb der Frequenz dieser dann nennenswert abfiel. Eine Korrektur dieses Abfalls führte zu einem klanglich nicht besseren Resultat.

[O.Mertineit]

@Truesound: Ich kann mir das, worüber Du berichtest, gut vorstellen ...

Hallo zuammen,

nur weil wir hier auch die Grenzen des menschlichen Hörens bei hohen Frequenzen gestreift haben und damit evt. zusammehängende Auslegungen von "Nutz-" und "Pufferbandbreiten" (für Anti-Aliasing Filter) bei digitaler Signalübertragung, möchte ich einen Vortrag von einem sehr anerkannten Designer von Class-D Verstärkern verlinken.

Es geht mir darum, auch mal einen Designer von Verstärkern - hier: Leistungsverstärkern - dazu zu Wort kommen zu lassen ...

https://www.youtube.com/watch?v=0vsOugSsANs

Bruno Putzeys, bei Burning Amp 2012

U.a. um Intermodulationsprodukte und ihre Relevanz innerhalb der Audiobandbreite geht es in den Zeitmarken von ca. 25:15 bis 29:15. Auch die relevante Audiobandbreite selbst wird notwendigerweise dabei thematisiert. Dazu ist auch der Zeitraum vor 25:15 interessant.

Der Vortrag ist insgesamt hörens- und sehenswert, nicht nur der genannte Ausschnitt.

[Matty]

Hallo zusammen,

der Thread hat sich bislang auf den Teil der digitalen Audiotechnik von der Aufnahme bis hin zur Fertigstellung der Konserve konzentriert.
Die digitale Audiotechnik endet aber dort nicht, sondern erst mit der Rückwandlung in ein analoges Signal.

Nun passiert zwar der erste Teil beim Hersteller und der zweite Teil beim Konsumenten, aber dennoch ist am Ende entscheidend, was hinten rauskommt (ok - ich zahl 5 EUR ins Phrasenschwein )
Deswegen bin ich weiterhin der Meinung, dass, wenn man über den optimalen Verarbeitungsweg diskutiert, eine ganzheitliche Betrachtung vornehmen sollte.

In diesem Zusammenhang bin ich auf ein Zitat von Fried Reim (Lake People) in folgendem, älteren Thread gestoßen:

"Vielen ist nicht bekannt, das jeder D/A Wandler oberhalb von 110 kHz sein Oversampling halbiert.
So ca. 3 dB Klirr und Dynamik gehen dabei verloren - und das für die vage Aussicht ein tonales Ereignis zwischen 45 und 90 kHz zur Wiedergabe zu bringen ... "

Nun die Frage an die Protagonisten:
Wenn dem so ist, bedeutet dies nicht, dass man hochauflösende Formate oberhalb der genannten Grenze nochmal hinterfragen muss?

Was wiegt jetzt schwerer - der potentielle Gewinn durch die in diesem Thread ausdiskutierten Vorteile oder die Verluste durch 3dB Klirr und Dynamik?
Oder hat sich die Wandlertechnik inzwischen weiterentwickelt?
Sind vielleicht 96kHz der goldenen Mittelweg?

Viele Grüße
Matthias

[Hans-Martin]

Wenn 1 Bit 6dB entspricht, was sind dann 3dB von 24 Bit? Geht das nicht bei 1 Bit Dithering unter?
24 Bit halte ich für mehr als ausreichend bei der Speicherung, bei der mehrstufigen Bearbeitung im Studio oder beim PC sehe ich das anders.
Ich habe noch keine Aufnahme gesehen, bei der die Spektralanalyse über 45kHz hinausgegangen wäre.
Dennoch kenne ich Berichte von Aufnahmespezialisten, die beschwören, dass der Schritt von 192kHz (Aufnahmeformat) runter auf 96kHz ihnen größer vorkommt als der zu 48 oder 44,1.
Grüße Hans-Martin

[O.Mertineit]

Hallo,

ist dieser Vortrag hier schon diskutiert worden ?

http://www.davidgriesinger.com/intermod.ppt

Grüße Oliver

[O.Mertineit]

Dennoch kenne ich Berichte von Aufnahmespezialisten, die beschwören, dass der Schritt von 192kHz (Aufnahmeformat) runter auf 96kHz ihnen größer vorkommt als der zu 48 oder 44,1.

Hallo Hans-Martin,

für mich klingen solche Aussagen eher "verdächtig": Wichtig wäre hier zu wissen, wie und wofür die Aufnahmeformate jeweils eingesetzt wurden. Als Pauschalaussagen gibt das m.E. sehr wenig her.

Aber einmal angenommen, hinter diesen Aussagen steckte reproduzierbare "Realität" und der Hintergrund läge tatsächlich in einer Erweiterung der übertragenen Bandbreite, weil der Bereich >20Khz "doch gehörmäßig wichtiger als angenommen" wäre:

Dann hätten wir hier einen ernsten Widerspruch, denn die Bandbreite um eine Oktave zu erweitern müsste dann natürlich einen stärkeren Effekt haben, als noch eine zweite Oktave hinzuzunehmen.

Der empfundene Qualitätszuwachs in der übertragenen Bandbreite ist im Hörbereich bei einer Eweiterung z.B.

- von 4000Hz auf 8000Hz (wesentlich) größer

als von

- 8000Hz auf 16Khz

Aus welchem plausiblen Grund sollte sich das selbst bei einer vertretenen These der Relevanz von Ultraschall umkehren ? Zumal die Energie der Harmonischen im Spektrum auch im Ultrachallbereich mit der Frequenz weiter abnimmt ... vom Hörvermögen gar nicht zu reden.

Ein auf Hörversuchen beruhendes Diagramm zur Relevanz der Bandbreite für das Qualitätsurteil von Hörern kann man u.a. bei Johannes Webers "Tonstudiotechnik" finden.

Allerdings wurde da der Ultraschallbereich (noch) nicht (mit-) betrachtet

Man war damals noch recht bodenständig.

Ich würde in den o.g. Fällen empfehlen - falls unzureichend tiefpassgefiltert wurde - auch nach Intermodulationsprodukten z.B. jedweder Art von verwendeten Verstärkern innerhalb des Hörfrequenzbandes zu suchen, die von Anteilen im Ultraschall ausgehen kann, auch wenn es Störsignale sind.

Höhere Abtastraten für "weniger agressive" Anti-Aliasing Filter zu nutzen ("Pufferbandbreite" erhöhen ) halte ich für interessant und stimme hier auch mit Ralf überein. Eine erhebliche Anhebung der oberen Grenzfrequenz jedoch halte ich nicht für sinnvoll:

Wenn dort etwas mit nennenswerten Pegeln "kodiert" wird - egal was es ist - so bringt dies übliches Equipment eher in Schwierigkeiten (u.a.Verstärker), als daß es etwas bringt.


Beste Grüße

Oliver

[lpj23]

Wenn 1 Bit 6dB entspricht, was sind dann 3dB von 24 Bit? Geht das nicht bei 1 Bit Dithering unter?
24 Bit halte ich für mehr als ausreichend bei der Speicherung, bei der mehrstufigen Bearbeitung im Studio oder beim PC sehe ich das anders.

Hallo Hans-Martin,

ist es nicht so, dass im Endeffekt ohnehin nicht mehr als 20 Bit möglich sind, so dass bei 24 Bit schon ein mehr als ausreichender Overhead vorhanden ist, um Übersteuerungen bei der Aufnahme zu vermeiden.

Daher sollten doch 32 Bit keinen weiteren Mehrgewinn bringen, außer dass noch ein paar Nullen hinzugefügt wurden?

Gruß,
Lars

[uli.brueggemann]

Man sollte schlichtweg unterscheiden zwischen Endzustand einer Audiodatei und den Zuständen davor. Im Endzustand werden dann eben 16 bit oder 24 bit gespeichert. Fertig. Ob einem dann 20 bit ausreichen oder nicht kann jeder für sich selbst beantworten, das Format 24 bit ist nun einmal üblich.

Was anderes ist es jedoch, wenn Dateien noch bearbeitet werden sollen. Das kann alles denkbar Mögliche beinhalten, also Equalizing, Convolution, beliebige Soundeffekte, Nachhall, Abtastratenkonvertierung usw. usw.
Dabei hat sich herausgestellt, dass sich hier am wenigsten Fehler einschleichen, wenn man mit großen Bittiefen, z.B. 64 bit floating point, und hohen Abtastraten bis 384 kHz arbeitet. Kleinste Ungenauigkeiten und Rundungsfehler machen sich unter Umständen schnell bemerkbar, insbesonders dann, wenn man nahe am Nyquist-Kriterium arbeitet.

Also, erst dann wenn man fertig ist mit der Barbeitung wird im Studio heute üblicherweise auf 44/16 ... oder 96/24 runtergerechnet.

Grüsse
Uli

[O.Mertineit]

Was anderes ist es jedoch, wenn Dateien noch bearbeitet werden sollen. Das kann alles denkbar Mögliche beinhalten, also Equalizing, Convolution, beliebige Soundeffekte, Nachhall, Abtastratenkonvertierung usw. usw.
Dabei hat sich herausgestellt, dass sich hier am wenigsten Fehler einschleichen, wenn man mit großen Bittiefen, z.B. 64 bit floating point, und hohen Abtastraten bis 384 kHz arbeitet. Kleinste Ungenauigkeiten und Rundungsfehler machen sich unter Umständen schnell bemerkbar, insbesonders dann, wenn man nahe am Nyquist-Kriterium arbeitet.

Hallo Uli,

ich halte diese von Dir hier nochmals betonte Unterscheidung für sehr wichtig.

Um einen etwas provokativen Vergleich zu machen:

Man würde bei einer Armbanduhr auch für den täglichen Gebrauch weder Uhrmacherwerkzeug noch eine Lupe verwenden oder empfehlen: Beim Gebrauch der Armbanduhr gilt das Ablesen des Ziffernblattes mit bloßem Auge als hinreichend.

Hochauflösende Formate vermindern in der Verarbeitung Rundungsfehler und unterstützen sicher u.a. "hochwertige Verhallung" u. dergl. , ohne daß unerwünschte Artefakte auftreten.

Will ich die Armbanduhr ablesen, oder will ich sie reparieren bzw. justieren ?


Solange man sich diesen Unterschied im Anwendungsbereich bewusst macht, ist es aber trotzdem völlig legitim, möglichen Nutzen aus solchen Formaten - auch worin er bestehen könnte und wie man ihn ggf. am besten realisieren kann - auch für den Hörer "am Ende der Kette" zu betrachten.


Grüße Oliver

[KSTR]

Oliver, kennst du Heerens/DeRu, und deren Experimente? Hat für mich viele fragen des hörens geklärt....

[Funky]

'Servus zusammen,

Grau ist alle Theorie, es reicht ja in der Naturwissenschaft ein Gegenbeispiel (das muss natuerlich hieb und stichfest sein und das ist an sich nicht einfach) zu nennen, und die Theorie muss dann zumindest erweitert oder eben auch verworfen werden.

Ich verfolge die ganze Diskussion um Sinn oder Unsinn von hochauflösenden Formaten mit einem Schmunzeln, denn die Ohren "sagen" einem doch was Sache ist. Auch ich bin skeptisch wenn es um vermeintliche Vorzüge unterschiedlicher hochauflösender Format geht (DSD versus PCM oder dem von Meridian kürzlich vorgestelltem Format für transientenreiche Musik , ) aber der Unterschied von Red Book zu realem High Def, da gibt es nichts zu diskutieren, das ist imho leider ohrenfällig, juups, ich weiss, das "sehen" einige hier ja ganz anders.

Ich habe mehrere konkrete Bsp. bei mir im Schrank stehen, darunter auch Aufnahmen von Acousence, wo das Mastering in hochauflösend vorliegt und dann runtergerechnet wurde auf Red Book Standard. Es geht hier nicht in erster Linie um ein transparenteres oder „brillianteres“ Klangbild weil vermeintlich noch Frequenzanteile über 20 k für mich zu hören wären – es sind ganz andere Aspekte die eine HighRes von einer CD unterscheiden. Das hängt primär mit der Textur, der Microdynamik aber vor allem mit dem musikalischen Fluss zusammen. Das lässt sich bei Klassik sehr deutlich beobachten, die CD Formate sind hier regelrecht langsam, verschleppt und zeitlich verschmiert im Tempo, auch die Ansätze der Seitenanrisse sind weit weniger hart und schnell, es klingt weichgespült und viel weniger spannend.

Aber ein konkretes Bsp., das jeder sofort runterladen kann möchte hier anführen und auf die Klangbibliothek von hifistatement verweisen.

http://www.hifistatement.net/download/i ... -und-hires

In dem zur Verfügung gestellten Stück (ok, ich muss annehmen, dass der Autor hier für alle Samples auch sauber gearbeitet hat) bedarf es keiner 3 Sekunden, um zu erkennen, wie schwach beim Red Book Standard im Gegensatz zum High Res (PCM !) der Gitarrenanriss von Herrn Theesssink rüberkommt. Da bleibt bei 44/16 vom Bluesgefühl nicht mehr so viel über.

Ich habe meinen LS dann mal bei 12 Khz mit – 20 db abgeregelt (Linn Exakt sei Dank) , aber bis auf die etwas weniger transparente Widergabe ändert sich am Eindruck beider Files gar nichts. Das High Res Format behält seine wesentlich dynamischere und den musikalischen Spannungsbogen erhaltende Wiedergabe bei. Es hat also in diesem Bsp. nichts mit der höheren Übertragung von Frequenzen bei der Wiedergabe über die LS zu tun. Was daraus folgt, überlasse ich dem geneigten Leser.

QED


funky

[O.Mertineit]

Ich habe meinen LS dann mal bei 12 Khz mit – 20 db abgeregelt (Linn Exakt sei Dank) , aber bis auf die etwas weniger transparente Widergabe ändert sich am Eindruck beider Files gar nichts.

@funky

Danke für Deinen Eindruck ...

Die reine Erweiterung der Bandbreite - über 20Khz hinaus - ist als Möglichkeit einer Verbesserung der Wiedergabe m.E. ein "Drops, der lange gelutscht" ist.

Natürlich ist das Rolloff Verhalten am oberen Ende oder mögliche Artefakte einer Filterung, die in den Hörbereich hineinwirken können, zu beachten ...

Wenn hier aber alles unverdächtig ist, dann ist mit Erweiterung der Bandbreite in den Ultraschall kein Blumentopf zu holen: Es steigt eher das Risiko, sich da oben irgendwelche "Läuse" einzufangen.

Viele Analogsysteme verhalten sich hier jedoch sehr ordentlich und man müsste recht hoch abtasten und sanfter Filtern, um ein ähnliches Verhalten beim digitalen System zu erhalten.

Ich lache deshalb auch nicht über Hörer, die eine gute Langspielplatte auf der Außenrille als "ebenbürtig" oder gar "besser" als CD Qualität betrachten ...
Meine "Analogbegeisterung" hält sich jedoch in engen Grenzen, insbesondere was die erreichbaren Rauschabstände betrifft.

Also sind es wohl eher andere Eigenschaften als nur die "Nutzbandbreite", die bei den hochauflösenderen Digitalformaten Vorteile bringen können. In die Richtung tendieren ja hier ohnehin einige ...

Grüße Oliver

[O.Mertineit]

Aber ein konkretes Bsp., das jeder sofort runterladen kann möchte hier anführen und auf die Klangbibliothek von hifistatement verweisen.

http://www.hifistatement.net/download/i ... -und-hires

In dem zur Verfügung gestellten Stück (ok, ich muss annehmen, dass der Autor hier für alle Samples auch sauber gearbeitet hat) bedarf es keiner 3 Sekunden, um zu erkennen, wie schwach beim Red Book Standard im Gegensatz zum High Res (PCM !) der Gitarrenanriss von Herrn Theesssink rüberkommt. Da bleibt bei 44/16 vom Bluesgefühl nicht mehr so viel über.

Hallo,

habe mir beide Versionen angehört und tendiere dazu, daß für mich das weite Vibrato und die "feinen" Oberwellen der Bottleneck Spielweise an den entsprechenden Stellen - das sind nicht so arg viele - mit 24bit/192Khz besser rüberkommen.

Manche anderen Details evt. auch, aber dort ist es für mich weniger "greifbar" ("mehr Textur" liest sich aber gut, wenn ich Dich zitieren darf ...). Die Hires Version hat bei mir ebenfalls "mehr Sympathiepunkte" ...

Ich habe dann mal ein Tiefpass Filter bei 9,6 Khz mit 12dB/Oktave über beide drübergelegt, bei dem Programmmaterial ist das kein echtes Drama ...

Der subjektive Unterschied zwischen beiden Versionen bleibt auch mit diesem Tiefpass für mich erhalten, allerdings schien die 16bit/44 Khz Version dadurch sogar leicht aufzuholen, subjektiv aber nicht unbedingt dadurch, daß die andere schlechter wurde ...

Ich muss mir das anderntags nochmal in Ruhe anhören und ein wenig experimentieren: Am besten im Blindversuch ... mit Zufallsreihenfolge und Partner. Das ist bis jetzt alles noch sehr in's Blaue.

An der reinen Audio-Bandbreite hängt es jedenfalls nicht. Wenn, dann findet da etwas auf einer anderen Ebene statt. Ist zu hoffen, daß beide Versionen auch sonst in jeder Hinsicht vergleichbar sind.


Grüße Oliver

[lpj23]

Ich verfolge die ganze Diskussion um Sinn oder Unsinn von hochauflösenden Formaten mit einem Schmunzeln, denn die Ohren "sagen" einem doch was Sache ist ... aber der Unterschied von Red Book zu realem High Def, da gibt es nichts zu diskutieren, das ist imho leider ohrenfällig, juups, ich weiss, das "sehen" einige hier ja ganz anders.

Hallo Funky,

ich glaube, die Tatsache, dass höhere Auflösungen als der Red Book-Standard auch eine bessere Qualität als dieser aufweisen, ist bei allen Teilnehmern unbestritten (zumindest wenn das Mastering entsprechend gut vonstatten ging).
Es ging ursprünglich eher um die Frage, ob bspw. ein Endformat wie PCM 24Bit/192kHz (oder höher) oder DSD einen deutlichen hörenswerten Vorteil gegenüber einem Endformat wie PCM 24Bit/48kHz besitzt (wohlgemerkt beim Endformat für den Konsumenten und natürlich bei identischem Mastering).

Gruß,
Lars