November 2020 – Page 3

16-Bit vs. 32-Bit-Audio

Free Download Mp4Gain

16-Bit vs. 32-Bit-Audio

32-bit DAC

Ist es nützlich, Aufnahmen mit 32 Bit zu machen?

32-bit DAC

Nein, und niemand kann. Es macht Spaß zu denken, dass jeder kann. Bei der Bittiefe dreht sich alles um den Rand, das war’s. Wenn Sie also eine Tiefe von 24 Bit haben, haben Sie ungefähr 140 dB Headroom. Wer braucht das? Protokollieren wir Düsentriebwerke von neutral bis fertig? Vielleicht gibt es jemanden. Aber die meisten Heimmusiker und ALLE Studios, die Musik machen, verwenden niemals einen solchen Spielraum. Bei den meisten Musikstücken wird das Leben von jemandem komprimiert, während er gemastert wird, und es werden nur die Beats über der Ausgabe verwendet. Warum verwenden Menschen 24-Bit-Register? Ist es möglich, große Dateien zu erstellen? Dies trägt in keiner Weise zur Qualität der Aufnahme bei.

Die Abtastrate bietet Ihnen mehr Frequenzgang. Und das ist es. Bei 44,1 kHz sind die Aufzeichnungen jedoch bis zu satten 22 kHz gut, und das ist jenseits aller analogen Geräte der Vergangenheit. Die Leute behaupten, wenn Sie die Möglichkeit haben, den Frequenzgang zu erhöhen, gehen die Harmonischen in den hörbaren Bereich und “beeinflussen den Klang”. Soweit ich weiß, ist dies bei doppelblinden Hörtests nie aufgetaucht, um einen Unterschied zu machen. Auch für ein durchschnittliches Heimstudio oder heutzutage wird Musik (Pop / Rock-Metal ist normalerweise ziemlich gut) so schlecht erzeugt, dass jede … sogar mögliche Frequenzgangverstärkung zerstört wird. Darüber hinaus können nur sehr wenige Menschen auf der Erde mehr als 20 kHz hören und es gibt dort keine Musik.

Alles, was größer als 16 Bit 44,1 kHz ist, ist ein Datenverlust, da die Daten einfach nicht verwendet werden. Ich denke, die Idee von “mehr ist besser” steckt hinter der Idee, dass “höhere Bitraten und höhere Abtastraten” besser klingen, weil sie größer sind. Das ist Quatsch. Dies sind digitale Daten. Es gibt kein Verrutschen und Verrutschen. Entweder gibt es genug Bandbreite, um die Daten zu empfangen und wiederzugeben (und es gibt 16 Bit 44,1 kHz) oder es gibt keine. Glücklicherweise wird niemand sterben, wenn Menschen darauf bestehen, höhere Geschwindigkeiten zu verwenden. Sie verschwenden nur Datenraum.

Antwort 2:
Nein.

32-Bit: Wählen Sie Ihren Geschmack

Tatsächlich gibt es zwei 32-Bit-Typen, die in der Musik verwendet werden. Das, was Sie in einem DAC oder ADC finden, ist im Grunde das gleiche wie Ihr 24-Bit-DAC mit nur 8-Bit-Auflösung. Es ist jedoch in erster Linie “weil wir können, nicht weil wir sollten”. Also habe ich mir gerade einen zufälligen 32-Bit-DAC angesehen, “PCM1795 32-Bit-192-kHz-Sampler, erweitertes Segment, Stereo-D / A-Wandler” von Texas Instruments. Scrollen Sie im Abschnitt “Elektrische Spezifikationen” zu Seite 7 der Spezifikation, und Sie erhalten das Signal-Rausch-Verhältnis. Unabhängig von der Abtastrate beträgt sie 123 dB für Stereo und 126 dB für Mono. Das sind tatsächlich 20,5-21 Bit Auflösung. Es gibt also absolut keinen Unterschied zwischen diesem DAC im 24-Bit- und 32-Bit-Modus. Im 24-Bit-Modus haben Sie 20,5-21 Bit echtes Audio, 3,0-3,5 Bit “Marketing”. Im 32-Bit-Modus verfügen Sie über 20,5 bis 21 Bit echtes Audio und 11 bis 11,5 Bit Marketing.

Ich bin mir nicht mal sicher, warum jemand über 32-Bit-DACs besorgt war. Als ich zum ersten Mal mit 16-Bit-Stereo-Audio zu ADC / DAC ging, war es erstaunlich. Letztendlich werden meine Computer einen Sound haben, der “so gut ist, wie Sie ihn jemals brauchen”. Nun, nicht wirklich, und selbst dann war es ziemlich klar, dass man ein Audiosystem mit einem SNR von mehr als 96 dB erstellen kann. Ich brauchte es selten, weil vor der CD kein Tonwiedergabemedium diesen Geräuschpegel bot, aber es war möglich. Aber niemand macht ein System, das in der analogen Welt 144 dB erzeugt.

Es gibt einen anderen Typ von 32-Bit-Audio-Sample, der in der Musik verwendet wird. Dies ist ein numerisches 32-Bit-Feld, das ein Vorzeichenbit, eine 23-Bit-Mantisse und einen 8-Bit-Exponenten enthält. Es ist nur ein 24-Bit-Audio-Sample mit einem zusätzlichen Exponentenfeld. Exponentiell bedeutet, dass das Audio praktisch ohne Auflösungsverlust mehrfach verarbeitet werden kann. Aber wenn Sie es hören, wird es wieder zu einer ganzen Zahl. Sie können kein 32-Bit-Gleitkomma-Audio hören. Für die Wiedergabe muss es in ein ganzzahliges Format konvertiert werden.

Aber auch ein 24-Bit-Sample ist mehr als nötig. Dies ist jetzt der Aufnahmestandard. Wenn Sie eine 24-Bit-Audiodatei auf einem verstärkten System abspielen könnten, das so eingestellt ist, dass ein Abtastwert von 0x0000 0000 0001 nur der menschlichen Hörschwelle entspricht, würde der Skalenendwert die Schmerzschwelle überschreiten und echten Schaden verursachen . Ihr Publikum. Dies ist ein digitaler Dynamikbereich von 144 dB.

Ich sage digital, weil man es sich nicht als analog vorstellen kann. Tatsächlich kann ein wirklich guter Verstärker eine Reichweite von etwa 120 dB bieten. Sie können Ihr Signal nicht vollständig wiedergeben

Free Download Mp4Gain

24 Bit Tiefe?

Wie kommt es, dass Menschen mit einer Art 24-Bit-DAC anstelle der üblichen 16-Bit-Qualität eine höhere Qualität hören?

Die Antwort auf diese Frage liegt wie die Antwort auf viele andere Fragen in der Funktionsweise des menschlichen Gehirns. Man kann leicht erkennen, dass Musik tatsächlich nur in unserem Kopf existiert und das Bewusstsein sie bereits in verarbeiteter Form vom Unterbewusstsein empfängt. Das Unterbewusstsein wiederum hat einen unglaublichen Einfluss darauf, wie wir Dinge sehen (buchstäblich). Und alles, was durch die Sinne geht, geht ohne Fehler durch das Unterbewusstsein.

Der Wein für 10 Dollar scheint also schmackhafter zu sein als der Wein für 1 Dollar, obwohl tatsächlich dort und dort derselbe Körper gegossen wird. Wir verstehen voll und ganz, dass Preis keine hohe Qualität bedeutet, aber wenn wir nicht darüber nachdenken, kann das Gehirn das Bild sehr leicht so ausfüllen, wie es es für am besten hält. Und das Unterbewusstsein ist in der Lage, mit sehr komplexen Strukturen zu arbeiten, die viel komplexer sind als der Preis des Produkts. Vermarkter wissen das sehr gut. Ein alter Weg, ein Schwein in einem Sack wie einen teuren DAC zu verkaufen, besteht darin, es mit einem herkömmlichen Audiosystem zu vergleichen, aber im Fall eines teuren DAC auch die Lautstärke der Audioaufnahme um 0,2 Dezibel zu erhöhen. Menschen spüren den Unterschied nicht bewusst, aber das Unterbewusstsein spürt ihn. Gleichzeitig ist seit langem bekannt, dass Menschen lautere Musik besser mögen. So klingt ein teurer DAC “besser” als gewöhnlich.

Gleiches gilt für andere Komponenten. Die Leute glauben also, dass sich der Klang durch das Ersetzen des USB-Kabels verbessert hat. Oder sie denken, dass Röhrensound besser ist als elektronischer. Tatsächlich klingen Röhrenverstärker anders als elektronische, aber das bedeutet nicht, dass einer besser oder schlechter ist als der andere. Aber ohne nachzudenken, ziehen viele, die den “warmen Röhrenklang” erkennen, ihn sofort jedem anderen vor, obwohl er in elektronischen Bauteilen mit gleichem Erfolg emuliert werden kann.

Und für mich ist das im Prinzip egal, aber ich lasse sie nicht das Gehirn anderer Leute mit diesen Meinungen beschmutzen. Es ist besser, sie ehrlich sagen zu lassen, dass sie diese Art von Sound mögen, und aufhören zu sagen, dass es besser ist.

Das Überraschendste für mich ist, dass es sogar Menschen unter Audiophilen gibt, die digitalen Sound pathologisch hassen. Als der digitale Sound zum ersten Mal erschien, waren alle, vom Toningenieur bis zum Musiker, von seiner Qualität begeistert. Vor seiner Einführung waren alle analogen Medien laut und mit der Zeit abgenutzt. Es war unmöglich, Ihre Lieblingskomposition ohne das Knistern oder Hintergrundgeräusch zu hören, das typisch für die damaligen Schallplatten war und oft gehört wurde.

Digitaler Ton auf Audio-Discs wurde als etwas aus einer anderen Welt wahrgenommen: Zum ersten Mal konnte Musik in perfekter Qualität ohne externe Geräusche gehört werden. Und diese Aufzeichnung könnte sich im Laufe der Zeit niemals verschlechtern und über elektronische Kommunikationsmittel ohne Qualitätsverlust auf andere Personen übertragen werden.

Aber ein extrem geringer Prozentsatz der Menschen nahm diesen neuen digitalen Sound mit offenkundigem Entsetzen wahr. Der digitale Klang klang für sie so ungewöhnlich, wie es für analoge Aufnahmen üblich war, dass die Melodien, mit denen sie vertraut waren, ihre Tiefe und vertraute Atmosphäre verloren hatten. So wie einige Leute vor langer Zeit glaubten, dass Fotografien die Seelen der Menschen wegnahmen, glaubten frühe Audiophile, dass digitale Aufzeichnungen die Seelen der Menschen von der Musik wegnahmen.

Dieser Trend hält bis heute an, obwohl nur wenige ihn in solch extremer Form gesehen haben. Aber seine Hauptbedeutung bleibt, die Seele der Musik muss zurückgegeben werden. Es passt nicht in 16 Bit und 44,1 Kilohertz, es benötigt 24 Bit und 192 Kilohertz. Einige benötigen auch rituelle Gegenstände wie Golddrähte oder DACs in Servergröße. Einige Leute verwenden hochpräzise Uhren (Oszillatoren) im Wert von mehreren tausend Dollar, die sie in keiner professionellen Studie für nützlich halten konnten. Andere bestimmen sorgfältig die Prozessorlast während der Musikwiedergabe und glauben, dass dies die Qualität beeinflusst (tatsächlich muss sich der Prozessor nur Zeit nehmen, um den Musikstrom in ein unkomprimiertes Format zu dekodieren und ihn zuvor im DAC zu vergiften de da es keine Daten mehr zum Konvertieren gab und alle modernen Prozessoren dies problemlos bewältigen können). Die Liste geht weiter und weiter, es würde für eine Reihe von Artikeln ausreichen.

Natürlich profitieren Dutzende, wenn nicht Hunderte von Unternehmen, deren Aktivitäten an tatsächlichen Betrug grenzen, von all dem. Auch normale Menschen leiden darunter und geben manchmal mehrere tausend Dollar für einen DAC aus, der für sie keine Bedeutung hat, anstatt hochwertige Lautsprecher für das gleiche Geld zu kaufen.

Wie digitaler Sound funktioniert (Teil 3)

Wie digitaler Sound funktioniert (Teil 3)

Digital Sound

Frequenz

DIGITAL SOUND

Nachdem Sie mit der Bittiefe fertig sind, ist es Zeit, zur Frequenz überzugehen. Es ist die Frequenz, die den gesamten Tonbereich festlegt, der aufgezeichnet werden kann, während die Bittiefe nur die Lautstärke und den Dynamikbereich beeinflusst. Die Frequenz bestimmt, wie viele dieser 16-Bit-Nummern, über die wir bereits gesprochen haben, in einer Sekunde Audioaufnahme (pro Kanal) aufgezeichnet werden können.

Hier ist alles relativ einfach. Menschen hören Geräusche zwischen 20 Hertz und 20 Kilohertz (20.000 Hertz). 1 Hertz bedeutet, dass die Welle für eine Sekunde von Maximum zu Minimum schwingt, 20 Hertz – 20 Schwingungen.

Schall mit einer Frequenz von weniger als 20 Hertz ist infraschall- und gesundheitsschädlich. Menschen hören keinen Schall über 20 Kilohertz, diese Wellen sind zu schnell, als dass die Ohren sie aufnehmen könnten. Natürlich stellen sich viele Menschen vor, dass sie bereits alle Frequenzen und sogar über 20 Kilohertz perfekt hören, aber tatsächlich hören die meisten Leute, die diesen Text lesen, kaum Geräusche mit einer Frequenz von mehr als 17 bis 19 Kilohertz, insbesondere Wenn Sie MP3-Player missbrauchen.

Musik liegt im mittleren Bereich zwischen 25 Hertz und 10 Kilohertz. Das .WAV-Format, das auf Audio-Discs verwendet wird, zeichnet Ton bis zu 22,05 Kilohertz pro Kanal auf. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass das Aufzeichnungsgerät keine ideale Empfindlichkeit aufweist und abnimmt, wenn es sich dem oberen Ende des Bereichs nähert. Daher wird diese Obergrenze als Zahl von 22,05 Kilohertz angenommen, so dass bis zu 20 Kilohertz die Empfindlichkeit maximal ist.

Ein typischer Unsinn, den Audiophile über die Frequenz verbreiten, ist, dass sie behaupten, je höher die Frequenz, desto genauer kann eine Sinuskurve gebaut werden. Je genauer die Sinuswelle ist, desto besser ist der Klang. Daher ist es besser, Musik mit einer Frequenz von bis zu 192 Kilohertz zu hören. Das macht Sinn?

Um ehrlich zu sein, stehen wir hier vor einer banalen Unkenntnis der Mathematik. Tatsache ist, dass wir, wenn wir die maximale Frequenz der Welle kennen, ihre Form idealerweise mit dem Nyquist-Shannon-Theorem reproduzieren können, das auch als Kotelnikov-Theorem bekannt ist und besagt, dass die Verifizierungsfrequenz eines bestimmten Werts doppelt so hoch sein muss Wellenpeakfrequenz. … Das heißt, für 20 Kilohertz können wir eine Abtastrate von 40 Kilohertz verwenden und darauf basierend die ideale Wellenform reproduzieren.

Sie können den Beweis dieses Theorems selbst finden, wenn Sie ihn brauchen. Ich möchte nur sagen, dass es getestet wurde und an sich nichts mit Ton oder einem technischen Aspekt der Tonaufnahme zu tun hat. Es ist nur ein Grundgesetz des Universums.

Aus irgendeinem Grund nehmen Audiophile dies nicht wahr. Nach seinem Verständnis schafft es eine Schallwelle, in kürzester Zeit zwischen den Samples unverständliche Wirbel hin und her oder auf und ab zu bewegen, und muss daher ständig erfasst werden, um keine Informationen zu verlieren. Tatsächlich sind die Wellen dazu rein physikalisch unfähig.

Da tatsächliche Audioaufnahmen 22,05 kHz verwenden, verwenden WAV-Dateien eine tatsächliche Abtastrate von 44,1 kHz pro Kanal. Dies geschieht, damit der Hörer mit seinen Geräten genau die Wellenform konstruieren kann, die während der Aufnahme empfangen wurde. Dies hat nichts mit Abtastfehlern zu tun, Sie müssen die Sinuskurve neu erstellen und nur dafür.

Es kann sich die Frage stellen, was zu tun ist, wenn der ADC während der Aufzeichnung einen Fehler ausgegeben und die falsche Zahl angezeigt hat, die dem tatsächlichen Druckwert zu diesem Zeitpunkt entspricht. Wir werden im nächsten Abschnitt darüber sprechen.

6. ADC, DAC und Verstärker

Wenn ich thematische Foren und Websites lese, habe ich im Allgemeinen den Eindruck, dass ADCs und DACs eine Art mystisches Gerät für Audiophile sind. Tatsächlich ist dies nur eine Kette von Widerständen, die in einer speziellen Reihenfolge verbunden sind. Wie bei jedem elektrischen Gerät, bei ADCs und DACs, schwingt die Spannung dank der Quantenmechanik ständig hin und her, und es ist unmöglich, mit diesem Prozess etwas zu tun. Die Hauptfrage ist, ob diese Messfehler von Bedeutung sind.

Wie wir uns erinnern, ist der vom ADC angegebene Wert Druck. Die Druckempfindlichkeit einer Person ist wiederum ein schwieriges Thema, insbesondere wenn man bedenkt, dass sie sich je nach den Bedingungen ändert. Insgesamt ist es jedoch ziemlich offensichtlich, dass Menschen nicht die Empfindlichkeit haben, alle 65.536 möglichen Stopps im Dynamikbereich zu unterscheiden. Wenn wir über Empfindlichkeit in Dezibel sprechen, spüren die Menschen den Unterschied von 0,2 Dezibel nicht bewusst, sondern nehmen ihn unbewusst wahr. Eine Differenz von 0,1 Dezibel wird weder bewusst noch unbewusst als nicht unterscheidbar angesehen.

Wie digitaler Sound funktioniert (Teil 2)

Wie digitaler Sound funktioniert (Teil 2)

Digital Sound

Was ist Ton?

DIGITAL SOUND

Wenn wir über Schall sprechen, dann ist es tatsächlich eine Welle, die durch ein bestimmtes physikalisches Medium übertragen wird, in unserem Fall ist es Luft. Diese Welle ist kaum zu visualisieren, da sie dreidimensional ist und sich mit einer ziemlich komplexen Geometrie in alle Richtungen ausbreitet. Um eine Welle grafisch darzustellen, wird normalerweise eine Sinuswelle gezeichnet. Es ist wichtig zu verstehen, dass eine Sinuswelle KEINE Welle ist, sondern nur eine Sinuswelle. Es zeigt den Zustand einer Welle zu einem bestimmten Zeitpunkt im Raum zu einem bestimmten Zeitpunkt und sonst nichts. Wir sehen immer nur einen Teil der Welle, die diesen Punkt durchlaufen hat. Dies ist jedoch mehr als ausreichend, um die Eigenschaften der Welle, wie z. B. ihre Frequenz, festzulegen.

24nnoeb.jpg

Der gleiche Wert, der in der Sinuswelle im physikalischen Sinne angezeigt wird, ist der Druck, den die Schallwelle auf ein Mikrofon oder die Ohren einer Person ausübt. Dieser Druck wird in Mikropascal gemessen, und es ist sehr wichtig zu verstehen, dass jeder Klang und auch jede Musik Schwingungen einer Welle mit einer bestimmten Frequenz (im Fall von Musik mit einer sich ändernden Frequenz) sind, jedoch keinen Wert von separater Druck zu einem bestimmten Zeitpunkt genommen. Es ist nur so, dass der Luftdruck nicht gesund ist und keine Schallinformationen zum menschlichen Gehirn überträgt. Wenn der Druck von einem Wert zum anderen schwankt, beispielsweise mit einer Frequenz von 15 Kilohertz, erzeugt er einen hohen, “kreischenden” Klang. Der spezifische Druckwert während solcher Schwankungen bestimmt das Volumen: Je höher der Druck, desto größer das Volumen. Wenn der Druck zu hoch ist

Daher wiederhole ich, dass der Druckwert zu einem bestimmten Zeitpunkt keine Informationen über den Schall enthält, und wenn keine Schwingung vorliegt, entspricht ein Wert der Stille.

3. Was sind Dezibel?

Nachdem wir die physische Natur des Klangs entdeckt haben (hoffe ich), ist es Zeit, über etwas so Mystisches wie Dezibel zu sprechen. Dezibel sind “nur” eine Maßeinheit für etwas, genau wie Megabyte und andere, um es einfach auszudrücken.

Das Problem für viele Menschen ist, dass Dezibel keine konstante Maßeinheit sind und die Einheit, in der jeder Schritt im Vergleich zum vorherigen exponentiell wächst. Nehmen wir an, wir haben 1 Dezibel von etwas. Dann haben wir 2 Dezibel. Wenn Sie diese beiden Dezibel zerlegen und sie in Form eines Lineals darstellen, das Zentimeter misst, stellt sich heraus, dass das erste Dezibel nur einen Zentimeter einnimmt, während das zweite zwei ganze Zentimeter einnimmt, sodass der Gesamtwert 3 Zentimeter beträgt. Dies liegt daran, dass das zweite Dezibel im Vergleich zum ersten exponentiell gewachsen ist. Wenn Sie ein drittes Dezibel hinzufügen, benötigt dieses Lineal bereits 4 Zentimeter und der Gesamtwert 7 Zentimeter. (Dies ist nur ein Beispiel für ein exponentielles Wachstum.

Wenn Sie weit vom Engineering entfernt sind, fragen Sie sich möglicherweise, warum eine solche Maßeinheit erforderlich ist. Die Antwort auf diese Frage würde den Rahmen dieses Beitrags sprengen. Wenn jemand interessiert ist, schlage ich vor, dass er sich dieses Video ansieht:

Ich werde weiter über Ton reden. In unserem Fall können wir Dezibel für das Volumen und sonst nichts verwenden. Das heißt, 0 Dezibel entsprechen für uns absoluter Stille (leer), während beispielsweise 140 Dezibel buchstäblich töten; Das ist so ein lautes Geräusch. Das Wichtigste ist, dass diese Einheit, obwohl wir das Volumen in Dezibel messen, weiterhin exponentiell wächst. Ein Sound mit einer Lautstärke von 140 Dezibel ist nicht 140-mal lauter als ein 1-Dezibel-Sound, sondern millionenfach (8.912.655-mal, um genau zu sein).

Einige mögen sich auch fragen, was negative Dezibel sind, wie -40 Dezibel usw. Das ist also dasselbe, es ist nur so, dass Ingenieure bei vielen Audiogeräten einen bestimmten Wert, beispielsweise 80 Dezibel, für den “Standard” -Lautstärkenwert verwenden und daraus eine niedrigere und eine größere Lautstärke messen. Der Standardwert selbst ist 0 Dezibel auf dem lokalen System dieses Geräts. In einigen Fällen ist 0 Dezibel im Allgemeinen die maximale Lautstärke, und der Schall wird an solchen Geräten ausschließlich nach unten gemessen.

Wir werden diese negativen Dezibel nicht verwenden, und für uns beträgt die absolute Stille immer 0 Dezibel.

4. Bittiefe

Nachdem wir alle Grundlagen geklärt oder in Erinnerung behalten haben, ist es an der Zeit, mit der Aufzeichnung von digitalem Audio fortzufahren. Der Schall wird von einem Mikrofon aufgenommen, einem Gerät, das die Schwingungen einer Schallwelle erfasst und in elektrischen Strom umwandelt, dessen Spannung proportional zu den Schwingungen der Schallwelle schwankt, so dass ihre Sinuskurve gleich ist.