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Wie man bei Bits den richtigen Wert einstellt

Bit-by-Bit
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Was die Bit-Tiefe angeht so stehen Euch bei Eurer DAW normalerweise die Optionen 16 Bit, 24 Bit und 32 Bit Floating Point zur Verfügung. Wisst Ihr aber weshalb Ihr die eine Einstellung der anderen bevorzugen solltet? Nun genau darum geht es in diesem Artikel - ach ja, und um das Thema Dithering.

Ein bisschen Hintergrund

Zuerst einmal zur Sicherheit: Mit der Bit-Tiefe wird bei digitalen Audiodateien gemessen wieviel Daten für jedes Sample verwendet werden. Je mehr Bits desto besser kann jedes Sample die Audiodatei reproduzieren die ihm zu Grunde liegt. Je höher die Bit-Tiefe desto besser also die Auflösung und desto präziser die Aufnahme.

Eine höhere Bit-Tiefe hat jedoch auch einen entscheidenden Nachteil: Die Datei wird wesentlich grösser. Mehr Daten werden für jedes Sample erzeugt und somit nehmen mit 24 Bit aufgenommene Dateien mehr Platz in Anspruch also solche die mit 16 Bit aufgenommen wurden. Die meiste Musik wird heute zudem auf MP3 oder AAC komprimiert - einem Verfahren das gegenüber WAV oder AIFF zu einem Klangverlust führt.

Wenn also Musik auf 16 Bit / 44.1 kHz konsumiert wird wieso sollte man dann auf 24 Bit aufnehmen?

Nun die Antwortet lautet “Headroom.” Bei einer Einstellung auf 24 Bit hat man eine grössere dynamische Bandbreite als bei 16 Bit (144 dB bei 24 Bit und 96 dB bei 16 Bit) und kann somit auch bei geringen Lautstärken noch sehr gute Resultate erzeugen.

Wieso ist das wichtig? Zuerst einmal möchte ich darauf hinweisen dass so oder so Audiosignale die 0 dBFS während der Aufnahme übersteigen digitale anfangen zu zerren.

Am einfachsten verhindert man dies indem man die Peaks eher konservativ einstellt - und da kommt Euch dann eben eine höhere dynamische Bandbreite entgegen, denn diese hat auch bei geringen Lautstärken immer noch eine relativ hohe Auflösung.

Was also Aufnahmen angeht so lohnen sich die 24 Bit auch wenn Ihr dann mit grösseren Dateien arbeiten müsst. Und nein - 32 Bit ist bei Aufnahmen nicht besser als 24 Bit. Wieso? Weil es im Augenblick noch gar keine echten 32 Bit Wandler gibt und somit Euer Signal nach der Analog/Digital-Wandlung in 24 Bit ausgegeben wird.

32 Wege zu fliegen

Ein Mix in 32 Bit Floating Point kann 0 dB übersteigen solange man die Lautstärke vor dem Konvertieren auf eine tiefere Bit Rate anpasst.

Auch wenn Aufnahmen in 32 Bit Floating Point keinen entscheidenden Vorteil bringen so ist das beim Mixdown eine ganz andere Geschichte. Dieses Format besitzt einen theoretischen Headroom im Bereich von 700 dB was wesentlich höher ist als bei 24 Bit.

Das kann man sich wie folgt zu Nutze machen: Nachdem Ihr fertig mit Eurer 24 Bit Aufnahme seid, öffnet eine neue Session in 32 Bit Floating Point und importiert Eure Audiodateien. Eure DAW wird die Dateien automatisch konvertieren und die Bit-Tiefe anpassen. Da Ihr nun in 32 Bit Floating Point arbeitet müsst Ihr Euch keine Sorgen mehr machen das Signal ins Clipping zu treiben. Also wenn Ihr auch einen bestimmten Kanal oder sogar Bus zu heiss fahrt, dann führt dies nicht zwingend zum Clipping. Natürlich müsst Ihr immer noch die Gain Stufen Eures Mixes richtig anpassen, doch solange Ihr Euch in 32 Bit Floating Point befindet müsst Ihr Euch keine Gedanken machen wenn die Signal 0 dBFS überschreiten.

Ihr habt zwei Optionen um beim Bouncen Dateien ohne Clips zu erhalten. Errechnet eine Datei in 32 Bit Floating Point, öffnet diese und normalisiert sie damit sie unter 0 dBFS gerechnet wird, oder fahrt ganz einfach mit dem Pegel ein wenig zurück. Konvertiert das ganze anschliessend auf 24 oder 16 Bit wenn Ihr sicher seid, dass kein Signal mehr 0 dBFS übersteigt.

Eine andere Methode ist es den Master Fader so weit zurück zu fahren, dass die 32 Bit Floating Point Session niemals in den roten Bereich getrieben wird.

Ich bin der Dither

Wie viele DAWs bietet Logic Pro X Dither und Noise-Shaping Optionen

Das Thema der Bit Tiefe bringt uns zum Thema Dithering. Bei der Reduktion der Bit Tiefe eines Samples kann es zu so genanntem Quantisierungsrauschen kommen und das hat einen direkten Einfluss auf die Klangqualität.

Bei Dither handelt es sich um Rauschen das vor der Reduktion der Bit Tiefe ins Signal geführt wird und hilft dabei diese Verzerrung zu eliminieren. IZotope hat zu diesem Thema ein kostenloses Dokument (in English) erstellt, welches das Thema ganz verständlich erklärt.

Auf jeden Fall sollte man darauf achten, dass man bei der Reduktion der Bit Tiefe auf 16 Bit unbedingt mit Dither arbeitet. Viele DAWs bieten dem Anwender unterschiedliche Dither Algorithmen - gewisse mit dem Namen “Noise Shaping“ welche die Nebenwirkungen von Dithering minimieren sollen. Hier muss man einfach mal die verschiedenen Optionen antesten und selber entscheiden welches das best klingende Resultat hervorbringt.

Egal für was Ihr Euch jedoch entscheidet, Ihr solltet auf keinen Fall Dither mehr als einmal anwenden und Euch diesen Arbeitsschritt bis zu allerletzt aufsparen. Diese Arbeit wird häufig von professionellen Mastering Studios durchgeführt.

 

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