Am 25.05.2018 wird die neue EU-Datenschutz-Grundverordnung (EU-DSGVO) als einheitliche europäische Datenschutzregelung eingeführt.
Gleichzeitig wurde das Bundesdatenschutzgesetz (BDSG) überarbeitet und tritt gemeinsam mit der EU-DSGVO zum 25.05.2018 in Kraft.
Entsprechend dieser neuen Vorgaben haben wir unsere Datenschutzerklärung überarbeitet.

Ihr findet diese Datenschutzerklärung im Unterforum
"Wichtige Informationen" viewforum.php?f=12

24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLUSION

Grundlagen der Tontechnik, Literatur- und Linktips

Moderator: Moderation

Benutzeravatar
Konstantin Schwarz
Neu hier
Beiträge: 15
Registriert: 20.03.2014, 15:31
Ort: Berlin

Re: 24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLU

Beitragvon Konstantin Schwarz » 12.12.2014, 21:42

Was mir bei der Diskussion noch einfällt, bei der modernen Musikproduktionen gibt es ja auch ganz viele Audiotechniker die einerseits behaupten sie würden den Unterschied zwischen 16 und 24 Bit hören, andererseits, das Endprodukt aber durch einen Limiter schicken der die Dynamik des Endprodukts sowieso bis auf ein Minimum einschränkt. Ich meine wie viel Bit brauche ich, für ein Signal das einen durchschnittlichen RMS-Pegel von - 6 DBFS hat?

Grüße

aseptisch
Senior Member
Beiträge: 259
Registriert: 11.09.2014, 16:29
Ort: Kiel
Ort: Kiel

Re: 24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLU

Beitragvon aseptisch » 13.12.2014, 03:58

Irgendwie habe ich die Sache mit den Bits nicht verstanden, oder ich habe die Darstellung nur nicht verstanden. Ich versuch' es nochmal auf meine Weise, darf ich?

Mit n Bits kann man den Wertebereich 0 bis (2^n)-1 darstellen, also bei 8 Bit max. die Zahl 255, bei 9 Bit 511, bei 16 Bit 65535 usw.

Das Endprodukt (CD, SACD, Datei) wird meistens annähernd die größte darstellbare Zahl erreichen wollen. Wären einige der obersten (most significant) Bits immer leer, d.h. Null, wäre das Schallereignis bei der Wiedergabe unerwünscht leise. Daher richtet sich das Endprodukt am oberen Anschlag aus.

Basiert das Endprodukt auf 24-Bit-Daten, stehen daher gegenüber 16-Bit-Daten zusätzliche 8 least significant Bits zur Verfügung, die zwischen den möglichen 65536 Werten einer 16-Bit-Quantisierung noch 256 weitere Abstufungen zur Verfügung stellen, man könnte in diesem Kontext "Nachkommastellen" dazu sagen. Das ermöglicht theoretisch die Darstellung sehr leiser Signale, die sich nur in diesen 8 LSBs abspielen, bzw. die feiner abgestufte Darstellung der lauteren Signale.

Umgekehrt wird man bei einer Aufnahme wohl nicht den Gain-Regler am Vorverstärker so einstellen, dass der zu erwartende Spitzenpegel (sagen wir Orchester mit 90 dB) genau auf den maximal darstellbaren Wert fällt, sondern man wird nach oben hin Spielraum lassen. Als Spezialfall könnte der maximale Pegel nach der A/D-Wandlung auch gerade 65535 entsprechen, so dass nur die unteren 16 Bit benutzt werden, nach oben aber beträchtlicher Spielraum für unerwartet hohe Pegel besteht. Dreht man Gain um 6 dB auf, rückt der genutzte Wertebereich um 1 Bit nach oben, also Multiplikation aller Werte mit 2.

Einige least significant Bits im so aufgenommenen Material werden vermutlich auf den Bereich des Rauschens fallen, daher könnte es - einen idealen Wandler vorausgesetzt - unerheblich sein, ob das Signal z. B. ein paar Bit weiter oben oder unten im verfügbaren Bereich der 24 Bit liegt. (Die von Tomte erwähnte Sache mit dem Spektrum mal unberücksichtigt.) Auch der Wertebereich von 16 Bit wird so groß sein, dass oben und unten ungenutzte bzw. nicht signifikante Bits liegen.

Durch digitale Verstärkung (Multiplikation aller Werte mit einem Faktor), Summierung mehrerer Spuren der Aufnahme usw. wird der Summenpegel auf den o.g. Bereich mit "oberem Anschlag" gebracht. Bei einer auf -1 dB ausgesteuerten CD wäre das der Maximalwert 58408 (binär 1110010000101000).

Ist das falsch?

Benutzeravatar
alex
Senior Member
Beiträge: 1212
Registriert: 06.07.2010, 23:53
Ort: Krefeld

Re: 24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLU

Beitragvon alex » 13.12.2014, 12:11

aseptisch hat geschrieben:Ist das falsch?

Bei mir wesentlich erscheinenden Punkten größtenteils nicht. Jedenfalls soweit ich - als womöglich leicht altmodischer, praktisch orientierter Ton- und Ohrenmensch - deinen Gedankengängen folgen kann.

Zu deinem vorletzten Absatz würde ich gerne etwas ergänzen.

aseptisch hat geschrieben:Einige least significant Bits im so aufgenommenen Material werden vermutlich auf den Bereich des Rauschens fallen,

Mit ziemlicher Sicherheit sogar.


aseptisch hat geschrieben:daher könnte es - einen idealen Wandler vorausgesetzt - unerheblich sein, ob das Signal z. B. ein paar Bit weiter oben oder unten im verfügbaren Bereich der 24 Bit liegt.

Praktisch bedeutet dies bei einem 24 bit Wandler mit einem Eigenrauschen von -116 dB (ob dies bereits "ideal" ist, darf jeder selber entscheiden), dass eine auf ca. -20 dB ausgesteuerte Aufzeichnung etwa dieselbe SNR besitzt wie eine 16 bit Aufzeichnung mit 0dBFS.


aseptisch hat geschrieben:(Die von Tomte erwähnte Sache mit dem Spektrum mal unberücksichtigt.)

Die subjektiv unterschiedlich störende Wirkung eines Eigenrauschens würde ich nur ungern vernachlässigen wollen. Ein mit 24 bit umgewandeltes "analoges" Eigenrauschen, welches auf gleichen Pegel (RMS, ohne Bewertungsfilter) normiert wird wie ein ungedithertes 16 bit Quantisierungsrauschen, wird seines andersartigen Spektrums und seiner größeren Gleichförmigkeit wegen als weniger störend empfunden (ein bereits in der Frühzeit der digitalen Audiotechnik untersuchtes Phänomen).


aseptisch hat geschrieben:Auch der Wertebereich von 16 Bit wird so groß sein, dass oben und unten ungenutzte bzw. nicht signifikante Bits liegen.

MSB: Inwieweit ungenutzte MSB im Digitalsignal vorkommen, hängt davon ab wie hoch der Wandler maximal ausgesteuert wird, nicht von der Auflösung des Digitalsignals.

LSB: Bei 16 bit Aufzeichnung kommt es häufiger vor, dass der Störpegel des Analogsignals geringer liegt als das 16 bit Quantisierungsrauschen.

Grüße, alex
"Modern technologies allow new ways of enhancing old mistakes."

Benutzeravatar
RainerG
Senior Member
Beiträge: 1519
Registriert: 20.06.2007, 08:41
Ort: Romrod (Oberhessen)

Re: 24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLU

Beitragvon RainerG » 13.12.2014, 13:45

aseptisch hat geschrieben:
Einige least significant Bits im so aufgenommenen Material werden vermutlich auf den Bereich des Rauschens fallen, daher könnte es - einen idealen Wandler vorausgesetzt - unerheblich sein, ob das Signal z. B. ein paar Bit weiter oben oder unten im verfügbaren Bereich der 24 Bit liegt. (Die von Tomte erwähnte Sache mit dem Spektrum mal unberücksichtigt.) Auch der Wertebereich von 16 Bit wird so groß sein, dass oben und unten ungenutzte bzw. nicht signifikante Bits liegen.


Man sollte sich allerdings eines immer vergegenwärtigen:

Die Ansicht, die vielleicht mancher hat, man könne dabei die unteren Bits weglassen, ist natürlich falsch. Denn: Jedes Signal beginnt bei Null und/oder hat irgendwann mal einen Nulldurchgang. Und dieser fällt dann zwangsläufig in die untersten Bits, also auch in das LSB. Jenes wird immer - unabhängig ob Rauschen vorhanden ist oder ob es ein hypothetisch rauschfreies System - benötigt.

Würden wir bei einem ganz normalen Tonsignal die untersten 2...3 Bits einfach wegschneiden, wäre dies eine "Truncation". Sowas KANN durchaus dazu führen, daß man das Signal subjektiv als "rauschärmer" empfindet, obwohl es physikalisch schlechter ist, weil höherer Klirrfaktor.
Solch eine Schaltung habe ich seinerzeit - allerdings noch rein analoge Schaltungstechnik - bei meiner Diplomarbeit aufgebaut und dann Messungen an bandbegrenzten Sprachsignalen ausgeführt. Das Ergebnis: Bei einer Schwelle von -45 dB *) bezogen auf maximale Signalamplitude wurde von den meisten Versuchspersonen das Signal subjektiv als "besser als Original" empfunden. Ein interessantes Phänomen!

*) Man rechne sich das mal um auf digitale Werte!

Grüße
RainerG
Wer in der Demokratie schläft, wacht in der Diktatur wieder auf (Quelle unbekannt).
Siege wenn Du kannst, verliere wenn Du mußt, aber kapituliere nie! (André Kudelski).
Lautsprecher verstärken nur die Stimme - nicht die Argumente! (Hans Kasper)

aseptisch
Senior Member
Beiträge: 259
Registriert: 11.09.2014, 16:29
Ort: Kiel
Ort: Kiel

Re: 24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLU

Beitragvon aseptisch » 13.12.2014, 18:05

RainerG hat geschrieben:Würden wir bei einem ganz normalen Tonsignal die untersten 2...3 Bits einfach wegschneiden, wäre dies eine "Truncation". Sowas KANN durchaus dazu führen, daß man das Signal subjektiv als "rauschärmer" empfindet, obwohl es physikalisch schlechter ist, weil höherer Klirrfaktor.
Solch eine Schaltung habe ich seinerzeit - allerdings noch rein analoge Schaltungstechnik - bei meiner Diplomarbeit aufgebaut und dann Messungen an bandbegrenzten Sprachsignalen ausgeführt. Das Ergebnis: Bei einer Schwelle von -45 dB *) bezogen auf maximale Signalamplitude wurde von den meisten Versuchspersonen das Signal subjektiv als "besser als Original" empfunden. Ein interessantes Phänomen!
Gibt es Plugins für solche Truncation, dass man das aus Spaß mal ausprobieren kann?

Ansonsten vielen Dank für die weiteren Erläuterungen zu meiner Darstellung. Das kann ich alles gut nachvollziehen.

Benutzeravatar
alex
Senior Member
Beiträge: 1212
Registriert: 06.07.2010, 23:53
Ort: Krefeld

Re: 24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLU

Beitragvon alex » 13.12.2014, 18:22

aseptisch hat geschrieben:Gibt es Plugins für solche Truncation, dass man das aus Spaß mal ausprobieren kann?

Ich meine mich dunkel daran erinnern zu können, dass Samplitude-Versionen um 6.0 herum das noch konnten, d.h. als Zielformat ließ sich 15, 14, 13 ... bis herunter zu 4 bit wählen (sofern mein Gedächtnis mich nicht im Stich lässt).
In der aktuellen Version von Sam Pro X habe ich bei "Speichern im Format..." keine andere Wahl gefunden als 32 (float), 24, 16 und 8 bit.

Grüße, alex
"Modern technologies allow new ways of enhancing old mistakes."

Benutzeravatar
juppy
Senior Member
Beiträge: 1967
Registriert: 20.06.2007, 09:23
Ort: Köln

Re: 24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLU

Beitragvon juppy » 13.12.2014, 22:12

alex hat geschrieben:Ich meine mich dunkel daran erinnern zu können, dass Samplitude-Versionen um 6.0 herum das noch konnten, d.h. als Zielformat ließ sich 15, 14, 13 ... bis herunter zu 4 bit wählen (sofern mein Gedächtnis mich nicht im Stich lässt).

Ich habe die Version 2496 V6.x auf einem Rechner installiert.

Speicheroptionen als *.wav:

8 bit, 16 bit, 24 bit und 32 bit float

Oder habe ich ein geheimes Feature übersehen?

Benutzeravatar
alex
Senior Member
Beiträge: 1212
Registriert: 06.07.2010, 23:53
Ort: Krefeld

Re: 24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLU

Beitragvon alex » 13.12.2014, 22:18

juppy hat geschrieben:Oder habe ich ein geheimes Feature übersehen?

Ich hätte noch frühere Installations-CDs von Sam 2496 zurück bis Version 5.9. Ist mir aber wirklich zu aufwendig, die probehalber nochmal zu installieren.
Davor gab es auch Versionen mit nur 16 bit interner Auflösung. Vielleicht war die Option dort irgendwo versteckt?
Ich erinnere mich jedenfalls wieder ziemlich genau, wie ich ausgiebig Versuche mit bitweise absteigender Auflösung unternahm. Das muss vor 2000 gewesen sein, und was anderes als Sam habe ich zu der Zeit nicht verwendet.

Grüße, alex
"Modern technologies allow new ways of enhancing old mistakes."

Benutzeravatar
tillebolle
Senior Member
Beiträge: 372
Registriert: 11.08.2013, 13:12
Ort: Essen
Ort: Essen
Kontaktdaten:

Re: 24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLU

Beitragvon tillebolle » 14.12.2014, 00:23

aseptisch hat geschrieben:Gibt es Plugins für solche Truncation, dass man das aus Spaß mal ausprobieren kann?

alex hat geschrieben:Ich meine mich dunkel daran erinnern zu können, dass Samplitude-Versionen um 6.0 herum das noch konnten, d.h. als Zielformat ließ sich 15, 14, 13 ... bis herunter zu 4 bit wählen (sofern mein Gedächtnis mich nicht im Stich lässt).

Ich glaube, hier liegt ein Missverständnis vor. RainerG sprach ja davon, die LSB abzuschneiden, nicht die MSB. Ich wüsste nicht, dass es so was gibt, es dürfte aber keine große Sache sein, so etwas mit ein paar Zeilen C-Code zu implementieren. Wenn ich mal Zeit hab..... :-?

Viele Grüße
tillebolle
SchöneTöne - Phonographie
http://www.schönetöne.com

Benutzeravatar
alex
Senior Member
Beiträge: 1212
Registriert: 06.07.2010, 23:53
Ort: Krefeld

Re: 24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLU

Beitragvon alex » 14.12.2014, 00:47

tillebolle hat geschrieben:RainerG sprach ja davon, die LSB abzuschneiden, nicht die MSB.

Genau das wurde (und wird) mit der Umwandlung auf eine geringere Bitauflösung getan.
Etwas anderes wäre auch kaum sinnvoll.

Grüße. alex
"Modern technologies allow new ways of enhancing old mistakes."

Benutzeravatar
RainerG
Senior Member
Beiträge: 1519
Registriert: 20.06.2007, 08:41
Ort: Romrod (Oberhessen)

Re: 24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLU

Beitragvon RainerG » 14.12.2014, 11:10

tillebolle hat geschrieben:Ich glaube, hier liegt ein Missverständnis vor. RainerG sprach ja davon, die LSB abzuschneiden, nicht die MSB. Ich wüsste nicht, dass es so was gibt, es dürfte aber keine große Sache sein, so etwas mit ein paar Zeilen C-Code zu implementieren. Wenn ich mal Zeit hab..... :-?

Viele Grüße
tillebolle


Hallo Kollegen,

Vielleicht noch einmal zur Verdeutlichung: Wenn man ein Sinussignal durch die von mir genannte Schaltung schickte, sah das hinterher so aus, wie eine beidseitige Phasenanschnittsteuerung - also nicht nur die ansteigende Sinusflanke, sondern auch die zwischen 90° und 180° abfallende Flanke war angeschnitten. Das gleiche natürlich auch bei der neg. Halbwelle.


Grüße
RainerG
Wer in der Demokratie schläft, wacht in der Diktatur wieder auf (Quelle unbekannt).
Siege wenn Du kannst, verliere wenn Du mußt, aber kapituliere nie! (André Kudelski).
Lautsprecher verstärken nur die Stimme - nicht die Argumente! (Hans Kasper)

Bertelmann
Senior Member
Beiträge: 517
Registriert: 06.10.2010, 11:15
Ort: Timelkam
Kontaktdaten:

Re: 24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLU

Beitragvon Bertelmann » 14.12.2014, 21:13

Zu diesem Thema ist mir wieder das Video von Ethan Winer eingefallen:

http://www.youtube.com/watch?v=BYTlN6wjcvQ

Bitreduction: 45:49 min.

Benutzeravatar
juppy
Senior Member
Beiträge: 1967
Registriert: 20.06.2007, 09:23
Ort: Köln

Re: 24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLU

Beitragvon juppy » 15.12.2014, 03:13

Bertelmann hat geschrieben:Zu diesem Thema ist mir wieder das Video von Ethan Winer eingefallen:

youtube hat geschrieben:Dieses Video ist nicht verfügbar.


:shock: :-(

Benutzeravatar
tillebolle
Senior Member
Beiträge: 372
Registriert: 11.08.2013, 13:12
Ort: Essen
Ort: Essen
Kontaktdaten:

Re: 24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLU

Beitragvon tillebolle » 15.12.2014, 10:11

alex hat geschrieben:
tillebolle hat geschrieben:RainerG sprach ja davon, die LSB abzuschneiden, nicht die MSB.

Genau das wurde (und wird) mit der Umwandlung auf eine geringere Bitauflösung getan.
Etwas anderes wäre auch kaum sinnvoll.

Ja, stimmt, Du hast Recht. Das Weglassen der unteren Bits entspricht ja lediglich einer "Vergröberung" des Rasters, bzw. einer Vergrößerung der Treppenstufen.
Insofern lässt sich das von RainerG beschriebene Verhalten aber durch reine Truncation nicht digital reproduzieren.

youtube hat geschrieben:Dieses Video ist nicht verfügbar.

Mm, blöd das. Ich hoffe es taucht wieder auf, weil man es gar nicht oft genug weiterempfehlen kann.

Viele Grüße
tillebolle
SchöneTöne - Phonographie
http://www.schönetöne.com

Bertelmann
Senior Member
Beiträge: 517
Registriert: 06.10.2010, 11:15
Ort: Timelkam
Kontaktdaten:

Re: 24-Bit vs. 16-Bit Audio Test - Part II: RESULTS & CONCLU

Beitragvon Bertelmann » 15.12.2014, 10:34

http://www.youtube.com/watch?v=BYTlN6wjcvQ

Komisch, ich kann es ohne Probleme öffnen (nur am Handy nicht). Bin weder in Gmail noch in Youtube eingeloggt.

Ansonsten einfach auf Youtube suchen: "ethan winer audio myths".

Hat jemand eine Idee, wie es zu diesem Problem kommen kann?

PS: Es könnte sein, daß dieses Video für Deutschland gesperrt ist, oder? :pillepalle:
Zuletzt geändert von Bertelmann am 15.12.2014, 12:36, insgesamt 1-mal geändert.


Zurück zu „Schule des guten Tons“

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 1 Gast