16/24 bit

[EDE-WOLF]

Das Problem bei Mischungen im 16 Bitformat (Audiodatei: 16 Bit, Pojekteinstellungen: 16 Bit) ist folgendes:

Bei interner Bearbeitung wird das Audiofile von 16 auf 32 Bit umgewandelt, der Effekt berechnet und jetzt kommt der Haken: Wieder gedithert auf 16 Bit.
Jetzt kann man sich denken "Ja und, ist doch kein Problem, dass geht doch mal", aber durch jede Bearbeitung wandelt Cubase immer wieder um. Dadurch wird jedes mal nach dem 16. Bit abgeschnitten und es geht viel Information verloren.
Ich glaub der Spaß heißt Truncation...

Also immer schön in den Projekteinstellungen 32 Bit einstellen und nach Möglichkeit mit der höchsten verfügbaren Wortlänge aufnehmen.

mfg
lp

cubase tut das auch intern genau 1 mal....

also da biste dezent fehlinformiert....

 

[RaumKlang]

Bei interner Bearbeitung wird das Audiofile von 16 auf 32 Bit umgewandelt, der Effekt berechnet und jetzt kommt der Haken: Wieder gedithert auf 16 Bit.
Jetzt kann man sich denken "Ja und, ist doch kein Problem, dass geht doch mal", aber durch jede Bearbeitung wandelt Cubase immer wieder um. Dadurch wird jedes mal nach dem 16. Bit abgeschnitten und es geht viel Information verloren.
Ich glaub der Spaß heißt Truncation...

Truncation macht zumindest Cubase in halbwegs aktueller Version nicht. Das Material wird beim Export entsprechend gewandelt und nur hier einmal gedithert (tolles Wort...).

Also immer schön in den Projekteinstellungen 32 Bit einstellen und nach Möglichkeit mit der höchsten verfügbaren Wortlänge aufnehmen.

Das ist nur dann sinnvoll, wenn die Aufnahmehardware das auch kann. Liefern die Wandler (Delta 1010 z.B.: 24bit/96kHz) kein 32bit, ist es im Endeffekt auch nicht sinnvoll, das als Projekteinstellung zu verwenden.
Allerdings klingen viele Wandler in der höchsten unterstützten Samplerate und Wortbreite besser als z.B. in 16bit/44,1kHz und liefern nebenbei so auch meist niedrigere Latenzzeiten.

 

[ars ultima]

Gibt es überhaupt Wandler die 32Bit liefern? Man sollte das Projekt dennoch auf "32bit float" stellen, weil es da eben um die interne Berechnung geht. ODer ist das eh Standard? Ich blick da auch nicht mehr ganz durch... aber ein A/D-Wanlder wird wohl kaum Gleitkommawerte liefern...

In der WIkipedia gibt es übrigens eine extra Artikel dazu:
http://de.wikipedia.org/wiki/Gleitkommazahlen_in_digitaler_Audioanwendung

 

[RaumKlang]

Gibt es überhaupt Wandler die 32Bit liefern? Man sollte das Projekt dennoch auf "32bit float" stellen, weil es da eben um die interne Berechnung geht. ODer ist das eh Standard? Ich blick da auch nicht mehr ganz durch... aber ein A/D-Wanlder wird wohl kaum Gleitkommawerte liefern...

Mir ist bisher kein 32 bit ADC für Audioanwendungen bekannt, aber ich bin auch nicht allwissend.
Fakt ist, die Projekteinstellungen in Cubase beziehen sich u.a. auf das Dateiformat der geschriebenen WAV-Dateien. Will heißen: 32 bit float führt dazu, dass alle aufgenommenen Spuren in diesem Format als Wave gespeichert werden, unabhängig davon, ob der Wandler nun 8, 16 oder 24 bit liefern kann.
Auch lassen sich problemlos 16 bit Waves in ein 24 bit Projekt einfügen, ohne dass hier zwangweise eine Konvertierung stattfände (allerdings fragt Cubase nach, ob die Wortbreite und/oder Samplerate konvertiert werden soll).

Im Handbuch (SX3, Seite 49, lässt sich leider nicht aus dem PDF kopieren) steht sinngemäß:
Wähle Aufnahmeformat passend zur Bitrate der Audio-Hardware, höhere Bitrate hat keinen Vorteil und verbrät nur unnötig Speicher.

Steinberg schreibt im Handbuch, man möge dann 32 Bit float als Projekteinstellung wählen, wenn bereits bei der Aufnahme Effekte im Eingangskanal genutzt werden sollen, was ich so auch als sinnvoll nachvollziehen kann.

Bezüglich Dithering: Cubase bringt passende Plugins mit, dithert aber beim Mixdown nicht automatisch, was auch sinnvoll ist.
Ist ein Projekt in 32 bit float angelegt und der Mixdown soll z.B. zur Weitergabe ins Mastering in 24bit erfolgen, sollte im Insert 7 oder 8 des Masterbusses ein entsprechendes Dither-Plugin eingesetzt werden. Die Slots 7 und 8 sind post Fader, ein Einsatz in den Slots 1-6 ist nicht sinnvoll, da nach diesen Slots eh wieder mit den internen 32 bit float gearbeitet wird. Und von 32 bit auf 32 bit braucht es kein Dither

Ich arbeite hier ab dem Wandler in 24bit/96kHz und Dither kommt erst bei der finalen Konvertierung auf 16bit/44.1kHz zur Anwendung - vorher hat das eh keinen Sinn.

 

[pico]

... und auf der Webseite schreiben sie, dass Cubase intern wohl immer mit 32Bit-Float gearbeitet wird (Version 4)
http://www.steinberg.net/de/product...details/cubase4_details_recordingediting.html

irgendwie ist das wiedermal so eine typische Marketingaussage die viel Interpretationsspielraum lässt.

 

[RaumKlang]

... und auf der Webseite schreiben sie, dass Cubase intern wohl immer mit 32Bit-Float gearbeitet wird (Version 4)

Korrekt, das tut es aber _immer_ und unabhängig davon, ob nun ein Projekt in 16, 24 oder 32 bit angelegt ist.
Nach meinem Verständnis[1] geht es dabei darum, dass internes Processing u.a. wegen höherer Dynamik (und damit Übersteuerungsfestigkeit) eben in 32 bit durchgeführt wird.
Das hat auch Einfluss auf die Ergebnisse, die sich mit entsprechenden Plugins (z.B. Reverbs) erzielen lassen.
Dazu schreibt z.B. Bob Katz in "Mastering Audio" sehr viele interessante Dinge, die aber meine allgemeine Speicherfähigkeit im Gehirn an Grenzen bringen

irgendwie ist das wiedermal so eine typische Marketingaussage die viel Interpretationsspielraum lässt.

Man könnte böse sein und sich darüber beschweren, dass Steinberg keine (mir bekannte) Dokumentation der internen Bearbeitung abliefert. Im Handbuch steht dazu auch nicht mehr als das was ich hier angebracht habe.
Im Endeffekt ist es mir aber auch egal, weil ich meinen Workflow so eingerichtet habe, dass hinten konsistente Ergebnisse hoher Qualität herauskommen.


[1] Ich bin in erster Linie Anwender. Da kommt wieder mein Lieblingsspruch zur Anwendung: "I don't want to know how it works - I need to know how to work it!"

 

[Serpent]

Bei all dem sollte man nicht vergessen, dass eine Audio-Cd auch nur mit 16-Bit codiert ist.

 

[ars ultima]

Bei all dem sollte man nicht vergessen, dass eine Audio-Cd auch nur mit 16-Bit codiert ist.

Das ist wohl allen hier bekannt, aber darum geht ja ja gerade nicht

 

[Pfeife]

Das ganze relativiert sich ein wenig, wen man daran denkt, daß Cubase non destructive arbeitet. Das heißt, dithering ist erst nötig, wenn finale Audiodateien geschrieben werden.
Deswegen ist es durchaus legitim, als Projekteinstellung die 24bit, die der Wandler bringt zu verwenden.
32 bit Fließkomma beim Anwenden von Effekten in der Aufnahme klingt zwar schlüssig, aber da muß dann schon vor dem Wandler ein Signal anliegen, das es wert ist!

Natürlich kann der threadstarter die Nullen dazurechnen, aber was der Toni damit gewinnt, bleibt mir schleierhaft....

 

[RaumKlang]

Bei all dem sollte man nicht vergessen, dass eine Audio-Cd auch nur mit 16-Bit codiert ist.

Das eine hat nicht viel mit dem anderen zu tun.
Das CD-Audio Format stammt aus einer Zeit, als man froh war überhaupt 16bit/44.1kHz realisieren zu können.
Im Allgemeinen reicht das auch vollkommen aus, wenn man die CD als Endmedium für die Distribution von Musik betrachtet, wie sie gedacht ist.

Bis vor ein paar Jahren war übrigens ein Format namens "MC" weit verbreitet. Und obwohl sie als Endmedium sehr häufig eingesetzt wurde, wäre wohl niemand bei klarem Verstand auf die Idee gekommen, die Cassette als Aufnahme- und Arbeitsmedium im Studio einzusetzen.

Ähnlich ist es bei den digitalen Formaten: Arbeitsmedien müssen/sollten immer besser sein als das Ziel- bzw. Endmedium, wenn man das Material noch bearbeiten will.

Im Fall der MC: Was nicht da ist, kann ich nicht wiedergeben und wenn schon bei der Aufnahme der Einzelspuren das Rauschen überhand nimmt, kann das auf dem Endmedium nicht besser werden.

Bei der CD: Es ist besser, die höchstmögliche Wortbreite und Samplerate bei Aufnahme und Bearbeitung zu nutzen, die die Hard- und Software handeln kann und erst nach allen Bearbeitungsschritten auf das Zielformat zu wandeln.

Zugegeben, ich kenne wenige Signale die überhaupt 96dB theoretisch bei 16bit mögliche Dynamik ausnutzen (dafür bräuchte man erstmal einen Raum der so still ist).
Trotzdem gibt es hörbare Unterschiede zwischen zwei an sich identischen Aufnahmen, die in 16bit und 24bit durchgeführt und bearbeitet wurden.
Bei gewissen Operationen (dazu kann z.B. eine einfache Pegeländerung mit "krummem" Ergebnis gehören) treten Rundungsfehler auf (noch schlimmer: "Truncation" statt Rundung), bei berechnetem Reverb kommt es u.U. zu merkwürdigen Ausklängen oder ein Wandler klingt bei 24bit/96kHz schlicht besser als bei 16bit/44.1kHz.

Hinzu kommt der Umstand, dass jeder Wandler ein Tiefpassfilter besitzt, um Aliasing zu verhindern. Die Filter sind auf der analogen Seite angebracht, also auch nicht fehlerfrei. Das Signal wird am oberen Ende des Spektrums degradiert, während immernoch Signalanteile durchkommen, die zu Aliasing führen können.
Mittels Oversampling kann man das etwas verschönern.

Stichworte für Google: Nyquist-Shannon-Abtasttheorem, Oversampling, Antialiasing

 

[pico]

Bis vor ein paar Jahren war übrigens ein Format namens "MC" weit verbreitet. Und obwohl sie als Endmedium sehr häufig eingesetzt wurde, wäre wohl niemand bei klarem Verstand auf die Idee gekommen, die Cassette als Aufnahme- und Arbeitsmedium im Studio einzusetzen.

hab doch schon immer vermutet, daß die mich mit dem Fostex damals verar**ht haben

 

[Serpent]

Das eine hat nicht viel mit dem anderen zu tun.

Das eine hat denke ich sehr wohl mit dem anderen was zu tun. Die Audio-CD ist nunmal der quasi-Statndard, was die Wiedergabe von Musik betrifft.

Damit ist eine Aufnahme mit 16-Bit erstmal zwar nicht optimal, aber auch nicht grundsätzlich schlecht. Das wollte ich damit sagen.

 

[RaumKlang]

Das eine hat denke ich sehr wohl mit dem anderen was zu tun. Die Audio-CD ist nunmal der quasi-Statndard, was die Wiedergabe von Musik betrifft.

Damit ist eine Aufnahme mit 16-Bit erstmal zwar nicht optimal, aber auch nicht grundsätzlich schlecht. Das wollte ich damit sagen.

Wiedergabe und Aufnahme/Bearbeitung von Musik sind zwei paar Schuhe.
Nimm mp3: Das ist mittlerweile in vielen Bereichen auch Standard für die Wiedergabe, als Aufnahmeformat würde ich mir das aber nicht antun wollen.

Pico: Es gibt Ausnahmen. Tascam und Fostex hatten durchaus Geräte im Programm, die halbwegs studiotaugliche Aufnahmen ermöglichten. Allerdings mit doppelter Bandgeschwindigkeit (die üblichen 4- oder 8-Spur Kisten halt).
Verglichen mit dem was heute mit deutlich billigeren Interfaces am Heim-PC möglich ist, war das aber auch nicht unbedingt der qualitative Überhammer

 

[JayT]

Meine Empfehlung: Exportiere einfach, wenn nichts besseres zur Verfügung steht, das Ganze als 24-bit File. Theoretisch müsstest du davor Dithern, wird aber von 32-bit float auf 24-bit fix nicht viel ausmachen, sofern der Mix sauber ausgesteuert ist (kein Clipping, nicht zuuuu leise).

Was mir einfällt:
- Aufnahme-Auflösung von 24bit verwenden, wenn es die Soundkarte erlaubt. Sonst 16bit.
32 bit wäre unseriös, weil schon "echte" 24bit praktisch nie erreicht werden können (würde einen ganzen Signalpfad mit 144dB Rauschabstand fordern). Man verschwendet also immer ein paar Bits an Rauschen und Datenmüll.

- Daraus folgt: Es gibt keine 32-bit Audio-Wandler und sie machen auch keinen Sinn.
Wenn man das als Einstellung wählt, entscheidet man sich nur für größere Files mit mehr Datenmüll.

- Auch wenn man rein technisch Wandler mit 32bit bauen könnte, so würde es die vorgeschaltete Analogtechnik (nicht nur die Schaltungen um den Wandler herum, auch bis hin zum Ursprung z.b. Mikro) nie auf einen solchen Dynamikumfang bringen. Man würde einfach z.b. alles was 20bit übersteigt mit Analog-Digital-Gewandeltem Rauschen auffüllen.
Unbrauchbarer Datenmüll.

- 32bit Aufnahmeauflösung (Projekteinstellungen Cubase) ist reinster Blödsinn. Kann man einstellen, verursacht aber nur größere Files, die mit 0en aufgefüllt werden.

- Aufnahmeauflösung von 16bit ist nicht optimal aber ok. Kann beim Mischen ohne weiteres mit anderen 24bit Spuren gemischt werden. Umwandeln ist bei Bitraten nicht nötig (sogar unsinnig). Nicht zu verwechseln mit der Samplingrate.

- Bei sehr großer Dynamik (z.b. Vocals) kann man bei der Aufnahme z.b. die leisen Parts separat aufnehmen und entsprechend lauter aussteuern. Damit kann man auch für diese Parts eine gute Auflösung erzielen. Nachteil: Klingt nicht mehr so einheitlich und muss dahingehend angepasst werden.

- Moderne Programme und Effekte arbeiten intern mit Fließkomma 32 - 64bit. Als Eingabe können die aber mit allen anderen Bitraten was anfangen (werden einfach so wie sie sind mitverarbeitet). Speziell umgewandelt muss nichts werden. Kostet also auch nicht mehr oder weniger Performance, man braucht auch keine Angst haben, dass da intern Files umgerechnet werden oder gar gedithert wird. Ist aber reines Hintergrundwissen. Weder Einstellbar, noch Beeinflussbar.

- Warum intern mit Fließkomma und so hoher Bitrate: Ganz einfach. Jede Fader-Einstellung ist schon eine Multiplikation oder eine Divsion. Bei letzteren können Rundungsfehler entstehen. Das gleiche gilt für alle anderen Effekte (EQ, Komp......).
Daher muss mit hoher interner Auflösung (nicht nur wegen Übersteuerungsfestigkeit) und vor allem mit Fließkomma gerechnet werden.

- Dithern sollte der einzige und allerletze Schritt direkt vor der Erstellung des Masters sein. Außerdem nur notwendig, wenn von höheren auf niederen Bitraten runtergerechnet werden soll. Sonst nirgends. Wenn das Programm, mit dem man mischt, keinen Export im Fließkomma (Float) und mit 32-bit ermöglicht.

- Das Zielformat ist eher nebensächlich. Sprüche wie "Ist eh nur für eine CD, warum dann mehr als 16-bit oder andere Samplingrates" sind falsch, weil sie die vielen digitalen Bearbeitungsschritte ausser Acht lassen, die ein rein im Rechner ersteller Mix mit sich bringt.

- Habe ich auch erst grad vor kurzem gelernt: Heutige Wandler arbeiten fast ausschließlich intern mit Delta-Sigma Wandlung und hohem Oversampling. Ein analoger Tiefpass vor der Wandlung wird nicht mehr benötigt (der wird dann mittels Digitalfilter als Algorithmus realisiert).

lg JayT.

 

[Jakob]

weil immer wieder von der Dynamik die rede ist, würde ich gerne was zwischen fragen.

So weit mir bekannt schafft eigentlich kein Mic mehr als 85dB dynamik.
Klarerweise geht es nicht nur um dynamik, aber rein von dieser her währe ja die 96dB vom 16bit schon vollkommen ausreichend, oder nicht?

Klar geht es auch um "rundungsfehler" usw. aber rein von der Dynamik, sind ja 96dB eigenltich fast unmöglich auszureizen.. (außer man hat extrem leise teile, bei denen auch mit anderen Mics aufgenommen wurde...)

Sehe ich das richtig?

Lg Melody

 

[pico]

da die letzten 1-2 Bits = 4 binäre Schritte - eines Wandlers immer am 'flattern' sind, schneidet man die sozusagen gerne ab - das ist jetzt nur Bildhaft dargestellt und techn. nicht ganz korrekt.
Dies ist dann für den S/N - Signal Rauschabstand besser, da ein Binärer-Schritt bei 16-Bit halt 1/32767tel der Abtastung ist und bei 24-Bit nur ein 1/8.388.608tel groß ist.

 

[Jakob]

Ja stimmt, zwischen 6 und 12dB (ca. 6dB pro Bit) werden durch dithern in "dauerrauschen" versetzt. Damit man beim aus-faden keine lustigen töne bekommt.

Okay, bleiben immer noch ca. 85-90dB Dynamik über.. womit wir ziemlich ganau den dynamik umfang eines Hi-end mics treffen..

Lg Melody

 

[Stifflers_mom]

Okay, bleiben immer noch ca. 85-90dB Dynamik über.. womit wir ziemlich ganau den dynamik umfang eines Hi-end mics treffen..

Stimmt ganz genau, mehr als 90 db SNR schafft so gut wie kein Mikro, Messmikros mal ausgenommen (DPAs haben laut hersteller 124db SNR).

Allerdings musst du auch noch mindestens 6 db Headroom dazurechnen, eher 12 oder noch mehr. Und dann ist man mit 24 Bit schon auf der sichereren Seite.

Das sollte dann auf jeden Fall ausreichen. Wer noch mehr echte Dynamik braucht, sollte sich mal Gedanken über digitale Mikrofone machen!
Umschaltbarer Dynamikbereich des AD-Wandlers usw...
Aber wer braucht das schon in Zeiten von Lieder mit maximaler Dynamik von 3 db ?

 

[Jakob]

Ja stimmt.. mir ging es nur darum, ob ich das mit der max. dynamik vom Micros richtig verstanden habe.. Immerhin ist der Zusammenhang schon da.

Klarerweise ist man mit 24Bit in jedem Fall auf der sicheren seite.. ob man nun allerdings die Kriese kriegen sollte, wenn man "versehentlich" in 16Bit aufgenommen hat, sei mal dahingestellt.

Lg Melody

PS: das mit den DPA wusste ich garnicht..

 

[JayT]

Headroom ist genau das richtige Stichwort:
Wenn man bei lauten Stellen mit den Spitzen (z.b. angenommen) 6dB vom max. Pegel (Clipping) Abstand hat, dann kann man sich bei z.b. ganz leise gesungenen/gespielten Parts vielleicht mal bei -24 + Headroom also z.b. -30dB bewegen.

Damit "verliert" man 1 Bit (= ca. 6dB) an Headroom und bei ruhigen insgesamt auch mal 5 bit (oder mehr). Wenn man mit 16bit aufnimmt, dann hat man bei diesen Stellen eine effektive Auflösung von 11bit. Das ist dann soundtechnisch nicht mehr optimal. Ähnlich wie bei digital-gezoomten Bildausschnitten. Mit 24-bit ist man dann trotzdem meistens bei 16-bit oder mehr effektiver Auflösung und kann auch mal mehr Headroom lassen, ohne Clipping zu befürchten.

Das war jetzt nur aus der Sicht der AD-Wandlung. Klar hat jedes Mikro seinen Rauschabstand und man riskiert mehr rauschen, wenn da ein zartes hauchiges Stimmchen ultra-leise winselt und der Preamp auf Anschlag steht. *G

lg. JayT.