Umfrage

Gibt es hörbare Probleme bei digitaler Lautstärke Regelung? Klangveränderungen durch 4 bit Wiedergab

1. Enthaltung		(100 %, 3 Stimmen)
2. Wenn die leisen Bits 5 -16 entfernt werden, klingt die Musik wie zuvor, wird aber von einem Rauschteppich überlagert.		(0 %, 0 Stimmen)
3. Wenn die leisen Bits 5 -16 entfernt werden, klingt die Musik verzerrt.		(0 %, 0 Stimmen)
4. Wenn die leisen Bits 5 -16 entfernt werden, rauscht die Musik und klingt stark verzerrt.		(0 %, 0 Stimmen)
5. Wenn die leisen Bits 5 -16 entfernt werden, rauscht die Musik und enthält außerdem kaum wahrnembare Verzerrungen.		(0 %, 0 Stimmen)

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Gibt es hörbare Probleme bei digitaler Lautstärke Regelung? Klangveränderungen durch 4 bit Wiedergab

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AndreasHelke
Stammgast

#1 erstellt: 11. Jan 2013, 19:58

Ich erforsche gerade welche klangliche Probleme ich erwarten kann, wenn ich eine rein digitale Lautstärkeregelung verwende, die unvermeidlich die Auflösung des Musiksignals reduziert.

Um herauszufinden wie sich die dort wohl auftretenden Fehler anhören, habe ich in Audacity bei einem 16 Bit Track den Pegel um 72 dB abgesenkt, exportiert, reimportiert und wieder auf - 1dB Normalisiert. Das ganze ohne Dithering zu verwenden.

Nach diesen Operationen sind nur noch die Lautesten 4 Bits der Ursprünglichen digital aufgenommenen CD Aufnahme übrig.

Meine ersten Experimente habe ich mit 4 Bit Wiedergabe gemacht. Das habe ich dann mit 8 und 2 und 1 Bit ergänzt. Bei allen diesen Bit-raten hört man deutliche Unterschiede.

Wenn nur wenige Bits entfernt werden sind zeitaufwendige Blindhörtests nötig um zu erkennen bei welcher Auflösungsverminderung überhaupt erste hörbare Unterschiede auftreten. Die werde ich später auch noch durchführen.

[Beitrag von AndreasHelke am 13. Jan 2013, 15:40 bearbeitet]

HiLogic
Inventar

#2 erstellt: 12. Jan 2013, 03:15

AndreasHelke schrieb:

Um herauszufinden wie sich die dort wohl auftretenden Fehler anhören, habe ich in Audacity bei einem 16 Bit Track den Pegel um 72 dB abgesenkt, exportiert, reimportiert und wieder auf - 1dB Normalisiert. Das ganze ohne Dithering zu verwenden.

Welchen Sinn soll das haben?
-72dB ist bereits so leise, dass es gar nicht mehr darauf ankommt welche Details noch vorhanden sind oder nicht. Man hört es schlicht nicht mehr raus.

Zumal das Thema sehr leicht zu umgehen ist: Einfach die Wiedergabe auf 24Bit erweitern. Das kann fast jeder gute Audioplayer.

[Beitrag von HiLogic am 12. Jan 2013, 03:16 bearbeitet]

AndreasHelke
Stammgast

#3 erstellt: 12. Jan 2013, 03:34

Du hast recht. Bei -72 dB hört man gerade noch welche Musik da spielt. Aber nichts von den eventuellen Fehlern.

Nach der erneuten Normalisierung ist die Musik jedoch wieder so laut wie zuvor. Und die Fehler wurden entsprechend mit verstärkt und sind jetzt deutlich hörbar. Nur darum geht es mir bei diesem Experiment.

BTW Mein Creative Soundblaster X-Fi 5.1 Surround Pro USB Spundinterface hat einen Rauschabstand von 100 dB. Das heißt der Unterschied zwischen 16 und 24 Bit bei dieser Karte ist nur 4 dB oder 2/3 bit. In Wirklichkeit ist der 24 Bit Modus bei Verwendung der Analogausgänge also ein 16 2/3 Bit Modus.

[Beitrag von AndreasHelke am 12. Jan 2013, 03:47 bearbeitet]

Friedolin_Fuchs
Stammgast

#4 erstellt: 13. Jan 2013, 15:46

Moin, das Praktische dabei ist doch gerade, dass man bei sehr leiser Musik sowieso keine Unterschiede hören kann.
Je weiter Du also digital runterregelst, desto weniger hörst Du die Fehler.
Der Test mit deinem normalisierten Signal ist nur dann sinnvoll, wenn Du anschließend bei 85db+72db+x abhören mochtest

AndreasHelke
Stammgast

#5 erstellt: 13. Jan 2013, 16:06

@Fridolin Fuchs Da bist du mit deiner Antwort gerade gekommen als ich die Umfrage umformuliert habe, weil bisher keiner am Antworten interessiert war.

Viele Leute (ich gehöre bisher auch noch dazu) befürchten ja, dass durch eine digitale Lautstärkeregelung die Musik beeinträchtigt werden kann.

Inzwischen weiß ich immerhin was das deutlichste Anzeichen für eventuelle Probleme ist. Bei vernünftiger Pegeleinstellung meines Endverstärkers habe ich noch keine deutlichen Hinweise auf den Fehler wahrgenommen aber manchmal bilde ich mir ein den zu hören.

Ich habe allerdings das Problem, das mein Kopfhörer deutlich leiser ist als meine Lautsprecher. Also muss ich manchmal digital weiter herunter regeln als üblich, wenn ich beide Geräte mit der gleichen Verstärkereinstellung betreiben will.

Friedolin_Fuchs
Stammgast

#6 erstellt: 13. Jan 2013, 16:47

Aha, na dann hab ich bisher noch nicht isoliert gehört, wie es klingen sollte.
Ich hab den Effekt bei meiner (guten) Onboardsoundkarte nicht heraushören können

Vermutlich stark künstlich, (Blockförmig und stark verzerrt;) ) aber sicherlich ohne Rauschen, das ja vollständig weggeschnitten wird.

Lad doch mal Dein Tonbeispiel hoch, dann kann das jeder hören.

Meine momentane Soundkarte vermeidet den befürchteten Effekt aber prinzipiell, da die windowsinternen Klangeinstellungen überbrückt werden und dann die Lautstärke intern mit 48bit berechnet wird. (RME Fireface UC)

[Beitrag von Friedolin_Fuchs am 13. Jan 2013, 16:53 bearbeitet]

Friedolin_Fuchs
Stammgast

#7 erstellt: 13. Jan 2013, 17:00

Eine Umfrage nachträglich zu bearbeiten ist aber kein guter Stil.
Ich hätte auch nicht erwartet, dass das hier möglich ist.

Das bisherige Ergebnis der Abstimmung ist zu diesem Zeitpunkt von der 100%-tigen Übereinstimmung aller Teilnehmer mit sinngemäß:
"Es sind bei der Digitalen Klangregelung keine hörbaren Unterschiede zu erwarten"
zu
100% "Enthaltung" geändert worden...

AndreasHelke
Stammgast

#8 erstellt: 13. Jan 2013, 17:15

Das war das Problem mit der Ursprünglichen Fassung der Umfrage. Gemeint habe ich was man hört nach der im Text beschriebenen Bearbeitung, bei der die lautesten 4 Bits beibehalten und die anderen 12 Entfernt werden.

Die Umfrage konnte man aber leicht missverstehen als "Was hört man für Fehler wenn man das Signal so weit leiser macht bis nur noch 4 Bits übrig sind". Und da ist die Antwort "Die Musik ist so leise das man die vorhanden Fehler nicht hören kann. Sie klingt also genauso wie die CD, wenn sie analog so leise eingestellt wird."

[Beitrag von AndreasHelke am 13. Jan 2013, 19:38 bearbeitet]

AndreasHelke
Stammgast

#9 erstellt: 17. Jan 2013, 00:34

Die Warnung das man es mit der digitalen Lautstärkeregelung übertrieben hat, ist hörbares Rauschen. Das kann allerdings nur passieren, wenn wenn man die analoge Verstärkung sehr hoch wählt. In diesem Fall produziert der analoge Verstärker jedoch noch mehr Rauschen als das DSP Processing. Deshalb ist das nur ein Theoretisches Problem.

Bei normaler Benutzung wird sowohl das Musiksignal als auch das Rauschen so leise, das man das Rauschen nie wahrnimmt.

Bei Sinustönen hört man auch harmonische Verzerrung. Bei Musik fällt die jedoch überhaupt nicht oder zumindest deutlich weniger auf als das Rauschen. Da man bei einem leisen Signal nicht mal das Rauschen hören kann, hat man erst recht keine Chance die Verzerrungen zu bemerken.

AndreasHelke
Stammgast

#10 erstellt: 21. Jan 2013, 00:46

Ich habe jetzt auch Musik mit höherer Bitrate getestet. Bei 10 Bit Musik hört man nach dem Normalisieren auf -1 dB Maximalpegel noch leichtes Rauschen. Bei 12 Bit ist selbst in den Leisen Partien der Musik im ABX Blindtest kein Unterschied hörbar. Wenn es jedoch wirklich leise wird weil der letzte Ton ausklingt oder Fade Out bzw. Fade In Verwendet wird kann man die 12 Bit von der 16 Bit Version zuverlässig unterscheiden. Bei meinem Teststück einem Satz einer Vivaldi Cellosonate waren das die letzten 2 Sekunden in denen die Musik langsam aus-klang.

Bei einem 16 Bit System ist 12 Bit ist eine Lautsärkeabsenkung um 24 dB bzw. auf 6.125%. Bei dieser Lautstärke hört man die Fehler bei den ganz leisen Stellen nicht mehr.

Da bleiben dann noch 72 dB übrig. Für normale Musikwiedergabe ist das immer noch bequem ausreichend.