Transcription
Hallo Paddelbert, ich wollte dir mal versuchen zu erklären, dass das in Audacity kein Verstärken ist,
sondern, ja wie soll ich mich ausdrücken, ein Hin- und Herschieben der Lautstärke.
Ich sollte das vielleicht mal versuchen zu erklären, dass diese Zoom Recorder,
die in diesem 32-Bit-Float-Prozess aufnehmen, dass das eine sehr spezielle Art ist, Signale aufzunehmen.
Ja, also diese 32-Bit-Floating-Point, ich will es mal versuchen so zu erklären.
Du hast ein Eingangssignal und das hat, wenn die Quelle, die du aufnimmst, nicht lauter rauskommt,
dann rauscht minimal bzw. maximal, das ist hier nämlich dasselbe, immer mindestens 120 dB Rauschabstand.
Dafür sorgen die Verstärker in dem Recorder.
Bei den Studio-Rekordern sind es 127 dB, wenn ich aber richtig informiert bin,
so sind das andere auch keine 120, sondern bestimmt schon so um die 123 dB.
So hoch ist die Toleranz.
Es gibt immer noch so ein paar Ausreißer, deswegen schreiben die 120,
aber du kannst in der Regel davon ausgehen, dass wir so bei 100, 2, 3, 123 dB liegen.
Aber ist auch völlig egal.
Also das heißt, das Signal, das aufgenommen wird, hat von Seiten des Rekorders einen Signalrauschabstand von 120 dB.
Der ist fest.
Und er ist so lange in der Regel, dass der Signalrauschabstand von 120 dB, der ist fest.
In Anführungsstrichen fest, als die Quelle, mit der du aufnimmst, diesen Rauschabstand zulässt.
Also ich sage jetzt mal was sehr simples.
Wenn du eine Shellac-Platte, die so richtig schön rauscht, aufnimmst, hast du natürlich keinen 120 dB Rauschabstand mehr.
Aber du hast, wenn man das so will, innerhalb der Aufnahme selber, hast du einen Rauschabstand von 120 dB.
Und das hat nun folgende Bewandtnis.
Dazu sollte ich mal...
Ich werde jetzt mal versuchen zu erklären, wie das mit den dBs und mit den Bits und so weiter irgendwie zusammenhängt.
Und dann nehmen wir jetzt uns einfach mal unsere klassische CD.
Das sind 44,1 kHz Samplerate und 16 Bit Aufzeichnungstiefe.
Das heißt, mit der Samplerate bestimme ich, bis wie viel Hertz ich aufzeichnen kann.
Das ist die Hälfte.
Die Hälfte von 44,1, also 22,05 bis 22,05 kHz kann man damit also unproblematisch aufzeichnen.
Und die Anzahl der Bits zeigen uns, wie viel Lautstärke maximal möglich ist.
Jetzt stellen wir uns vor, wir hätten...
Und damit muss man anfangen.
Wir hätten nur eine Aufnahmetiefe von...
2 Bit.
Das erste Bit sagt uns nämlich, das ist das sogenannte Start-Bit.
Das erste Bit sagt uns, also hier liegt ein Signal an.
Und mit dem zweiten Bit kann ich jetzt bis 6 dB schreiben.
Ich will das kurz erklären.
Wenn ich 2 Bit habe, kann ich mit diesen 2 Bits 4 Positionen angeben.
Oder ich kann 4...
Sozusagen Zustände schreiben.
Mit einem Bit habe ich halt nur 2, nämlich 0 und 1.
Mit 2 Bits habe ich entweder 0, 0, 0, 1.
Das wäre dann das zweite Bit.
1, 0 oder 1, 1.
Ich kann also mit 2 Bits 4 Zustände schreiben.
Mit 3 Bits kann ich schon...
Ich kann schon 8 Zustände ausdrücken.
Nämlich 0, 0, 1.
0, 1, 0.
0, 1, 1.
Und vorher habe ich noch vergessen 0, 0, 0.
Das sind 4.
Und jetzt wird die erste Stelle zur 1.
Also 1, 0, 0.
1, 0, 1.
1, 1, 0.
Oder 1, 1, 1.
Also mit 3 Bit kann ich 8 Zustände schreiben.
Mit 4 Bit 16.
Mit 5 Bit 32.
Mit 6 Bit 64 und so weiter.
Und mit jeder Verdoppelung der Schreibmöglichkeiten,
die mir also jedes Bit mehr bietet,
verdoppelt sich die elektrische Spannung, die ausgegeben wird.
Damit verdoppelt sich auch der Strom.
Und wenn Spannung und Strom sich verdoppeln,
dann habe ich also die 4-fache Leistung.
Und die 4-fache Leistung, das sollten wir uns einfach mal merken,
sind 6 dB.
Also mit jedem Bit, was dazu kommt,
steigt die Lautstärke, die ich aufschreiben kann, um 6 dB.
Ausgenommen ist das allererste Bit, das ist das Startbit.
Das brauchst du, damit du überhaupt was schreiben kannst.
Also das heißt, 2 Bit heißt 6 dB.
3 Bit, 12, 4 Bit.
18, 5, 24, 6, 30 und so weiter.
7, 36, 8, 42.
So, und dann geht das rauf bis 16.
Und bei 16 sind wir dann bei 90 dB.
Ich kann also mit einem 16-Bit-Signal,
wenn ich das festschreibe,
kann ich bis zu 90 dB Lautstärke abbilden.
Und was sozusagen 0 ist, das ist definiert.
Also die kleinste Spannung ist definiert.
Die Zahl habe ich jetzt nicht im Kopf.
Und die ist so klein, du musst ja mit irgendwas anfangen.
Also 90 dB ist ein Stück weit auch wieder ein relativer Begriff.
Aber dadurch, dass er definiert ist, wird er ein Stück weit auch subjektiv.
So, dann kamen die Rekorder mit 24 Bit, also 8 Bit mehr.
8 mal 6 sind 48.
Richtig?
Richtig.
Wir kommen also jetzt de facto bei 24 Bit bis zu einer Lautstärke von 138 dB.
Und bei 32 Bit kommen nochmal 48 dazu.
Dann liegen wir bei 186 dB.
Das kann natürlich kein Mensch hören,
geschweige denn abbilden, da wird die Spannung viel zu hoch.
Das klappt einfach nicht.
Und jetzt haben sich schlaue Leute Folgendes überlegt.
Also mehr als, sagen wir mal, 130 dB können wir überhaupt nicht verarbeiten.
Der Zoom-Rekorder, der Stuhl-Rekorder geht bis 127 dB.
Das ist der Rauschabstand, das heißt zwischen 0, volle Lautstärke, und Minus.
Also diese Spanne sind 127 dB.
Wir sagen jetzt mal, das kann ja vielleicht noch ein bisschen besser werden.
Wir sagen also, wir haben eine Spanne von 1.
130 dB, die wir maximal brauchen.
Ich habe also 56 dB Reserve, wenn ich das jetzt mal so ausdrücken darf.
Und das Floating-Point-Aufnahmeverfahren tut also nichts anderes,
als das Signal auf diesen 56 dB, die wir in Reserve haben, hin und her zu schieben.
Das heißt, wenn ich ein besonders leises Signal aufnehme,
also z.B. eine Fliege, die im Zimmer fliegt, die möchte ich ja aber doch über Lautsprecher einigermaßen laut hören.
Also muss ich diese leise Aufnahme jetzt sozusagen auf dieser Treppe oder auf dieser Schiene so lange verschieben, bis ich sie hören kann.
Und da die Aufnahme ja immer mit mindestens 120 dB Rauschabstand aufgenommen wird,
verändert sich mit zunehmendem Rauschabstand die Aufnahme.
Und da die Aufnahme ja immer mit mindestens 120 dB Rauschabstand aufgenommen wird, verändert sich mit zunehmendem Rauschabstand die Aufnahme.
Das heißt, das ist mit zunehmender Lautstärke das Verhältnis von Rauschen und Signal nicht.
So, und jetzt gehen wir einen Schritt weiter.
Wenn dein Wiedergabegerät 32-Bit Floating-Point spielen könnte,
dann bräuchtest du das einfach nur lauter zu stellen, bis du meinst, es ist laut genug.
Nehmen wir mal an, du nimmst eine CD auf, oder du gehst, wie du das ja da gemacht hast,
und nimmst den Zug auf, Padelbert, dann hat der eine bestimmte Grundlautstärke
und die wird natürlich, weil das ja auf keinen Fall 186 dB sind,
die wird also mit 60, 70, vielleicht auch 80 dB aufgenommen.
Jetzt musst du aber, weil du in der Regel eine Soundkarte hast,
die mit 16, vielleicht auch 24 Bit arbeitet,
diese lange Straße, auf der wir bei der 32 Bit Floating Point Aufnahme arbeiten können,
die wird jetzt kleiner.
Die beträgt also ja bei 24 Bit nur noch 138 dB,
das heißt, wenn du also, sagen wir mal, bis 80 dB gekommen bist,
dann hast du jetzt noch 58 dB Platz.
Vorher hattest du noch eine ganze Ecke mehr Platz, da waren es über 100 dB.
Und bei 16 Bit?
Bei 16 Bit bist du bei maximal 90 dB, wenn du also bis 80 dB gekommen bist,
in deiner Aufnahme, hast du also eigentlich nicht mehr allzu viel Platz.
So, beim nächsten Schritt weiß ich nicht, wie ich das besser erklären soll,
weil das jetzt etwas schwierig wird, weil das mit der sogenannten Bitwandlung zu tun hat.
Ich muss ja jetzt aus den 32 Bit 16 Bit machen.
Und das heißt, die sehr leisen Geräusche,
bei einer 16 Bit Wandlung, rausfallen,
weil ich ja nur 16 Bit Platz habe zum Schreiben.
Und es können jetzt zwei Zustände auftreten.
Entweder du nimmst etwas sehr Leises auf,
möchtest das aber einigermaßen laut hören,
das heißt, du möchtest dann bei den 16 Bit sozusagen nahezu bis an die Vollaussteuerung fahren,
das heißt, das lauteste Signal, was jetzt in deinem 16 Bit Signal vorkommen soll,
muss angehoben werden.
Und umgekehrt, wenn ich etwas besonders Lautes aufnehme,
oder mein Mikrofon einfach mit ein bisschen mehr Saft ankommt,
sodass das Signal automatisch lauter wird,
dann muss ich, um diese 90 dB einzuhalten, es insgesamt leiser machen.
Wenn du also sagst, dass du dein Zugsignal,
was insgesamt ja nicht so furchtbar laut ist,
damit du das ordentlich hörst,
sondern es hören kannst im CD-Format,
musst du es nicht verstärken,
sondern du musst es auf dieser Schiene einfach nur nach vorne schieben,
damit es lauter wird.
Und das ist der Unterschied zu unseren früheren analogen Verstärkern.
Wenn du ein Signal halt lauter haben wolltest,
musstest du den Verstärker weiter aufdrehen,
das heißt, der Verstärker musste tatsächlich mehr verstärken
und damit ändert sich auch das Rauschverhältnis.
Denn je mehr ein Verstärker verstärken muss,
also aus klein groß machen muss,
desto höher wird im Regelfall auch der Rauschanteil.
Und das ist eben hier nicht der Fall.
Bei diesen Rekordern ist das Rauschverhältnis fest
und es ist egal, wie laut oder leise du das machst,
es tritt keine objektive Änderung des Rauschverhaltens ein.
Nur eine subjektive.
Subjektiv insofern, wenn dein Mikrofon halt ein bisschen rauscht,
dann hörst du das natürlich, wenn das Signal leise ist,
dann hörst du das Rauschen von dem Mikrofon nicht.
So, jetzt hat hier das Telefon geklingelt, ich bin ein bisschen raus,
aber ich glaube, das Wesentliche habe ich gesagt.
Also bei einer Floating Point 32-Bit-Aufnahme
macht es keine Probleme, wenn das Signal lauter wird oder leiser.
Das Rauschverhältnis bleibt immer gleich.
Wenn ich mit 16-Bit-Aufnahme aufnehme,
dann muss ich den Eingangsverstärker des Rekords,
oder was auch immer, verändern.
Und indem ich den verändere, verändere ich natürlich auch das Rauschverhältnis.
Deswegen ist für uns dieser Zoom-Rekorder,
oder sind diese Zoom-Rekorder für uns eine sehr, sehr gute Sache.
Ja, und damit höre ich erstmal auf.