Zeitkonstanten bei Pegelanzeigen?

Erstellt 22 Antworten23 Beiträge
Startbeitrag#1
Hallo Leute, zwei Fragen (vielleicht etwas gar physikalisch...)
(1) Hat jemand eine Ahnung was für Zeitkonstanten bei der Ermittlung des Signalpegels (Level-Meter) bei Aufnahmeequipment im Studiobereich so üblicherweise zum Einsatz kommen? D.h. über welchen Zeitabschnitt wird integriert?
(2) Was wird da eigenlich angezeigt: ein laufendes Mittel oder wird das Signal in einzelne 'Zeitblöcke' zerlegt?
In der Akustik-Messtechnik sind ja die Zeitkonstanten F (fast; 125 ms) S (slow; 1000ms) und I (impulse; ?) gebräuchlich, ich habe allerdings noch in keinem Gerätemanual zur Studiotechnik nachlesen können, was da so für die eingebauten Pegelanzeigen für Zeitkonstanten verwendet werden. Was eigentlich verwunderlich ist, entscheidet ja die einer Pegelmessung zugrundegelegte Integrationszeit ganz wesentlich mit, welcher Pegel denn nun wirklich angezeigt wird.
Der Hintrgrund? Bin dabei, unsere Live-Aufnahmen im Übungsraum über einen Kompressor + externen AD/Wandler in der Summe direkt auf DAT (Tascam DA 30) aufzunehmen. Dieser zeigt oft einen Margin von 0 dB an, was heissen würde, dass keinerlei Aussteuerungsreserven mehr verfügbar sind. In Tat und Wahrheit aber kann man locker noch etwas "heisser" mischen, da die extremen Spitzen (die kommen mit ziemlicher Sicherheit von den Schlagzeug-Becken) wahrscheinlich so kurzzeitig sind, dass sie auch im digitalisierten Signal (in unserem Falle 'nur' 16 bit) nicht hörbar clippen... Das würde heissen, dass eine "gehörrichtige" Margin-Anzeige eigentlich einer etwas längeren Zeitkonstante bedürfte (auch um der Impuls-Trägheit von signalreproduzierenden Lautsprechern und des menschlichen Gehörs gerecht zu werden)
Was meinen die Profis dazu: Es wäre super-praktisch ein Gerät zu haben, wo man die Zeitkonstante (z.B. für die Ermittlung des Margin-Werts) variabel vorgeben könnte. Da könnte man einfach ausprobieren und selber rausfinden, bei welcher Zeitkonstanten-Einstellung auch eine wirklich nicht mehr weiter zu treibende "Vollaussteuerung" (= maximalst möglicher Aufnahmepegel ohne *hörbare* Übersteuerung für ein gegebenes Stück/Song) erreicht ist.
Gruss
Mark
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Antwort#2
Hier unten findest du die Angaben zur Integrationszeit eines annalogen Pegelmessers.
Da wir in der Digitalzeit leben, ist dieses Gerät überholt, denn die digitalen Anzeiger zeigen so schnell sie können an. Die Attack Time liegt unter einer Millisekunde und die Release Time liegt zur Augenberuhigung um 1 Sekunde.
Deine Ideen mit dem kurzzeitigen Überfahren der Aussteuerungsgrenzen waren mal zur Analogzeit möglich. Bei der digitalen Aufnahme solltest du diese Gedanken ganz schnell vergessen. Jede (!) echte Übersteuerung, also über 0 db-FS ist kaputt.
Gruß
Dirk


Analoges Pegelmessgerät
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Antwort#3
Hallo Mark,
hier glaubst du nur, dass dein DAT und dein Tascam DA 30 bei der Over-Anzeige wirklich digital im Over sind. Das ist bei preisgünstigen Geräten oft nicht der Fall. Es können bis zu 3 dB Sicherheitsabstand eingebaut sein.
Aber eine Frage habe ich, warum nur musst du die digitalen Spuren an den Rand der physikalischen Grenzen bis an die Mauer fahren? Bei dem guten Geräuschspannungsabstand ist das doch gar nicht nötig. Es wird doch dadurch nicht besser.
Anders sah das bei den analogen Magnetbandgeräten aus. Da konnte man aus "künstlerischen Erwägungen" heraus das Schlagzeug hoch in die Bandsättigung treiben und den Höhenbegrenzungseffekt des Bandes ausnutzen. So einen Effekt gibt es auf Digitalband nicht mehr. Also warum sollte man den digitalen Pegel so hoch fahren und mit der harten Grenze spielen? Das bringt doch klangmäßig wirklich nichts?
Wo kein Nutzen - da keine Notwendigkeit.
Johnny
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Antwort#4
Aber eine Frage habe ich, warum nur musst du die digitalen Spuren an den Rand der physikalischen Grenzen bis an die Mauer fahren? Bei dem guten Geräuschspannungsabstand ist das doch gar nicht nötig. Es wird doch dadurch nicht besser.
Doch, es wird dadurch besser, und zwar deutlich hörbar. Um beim Beispiel des DA-30 zu bleiben: vergleicht man da auf eine verantwortungsvolle Weise (Abhören mit gleich empfundener Lautheit - so weit, wie möglich) die gleiche Aufnahme ausgesteuert bis -6dB und 0dB laut Pegelmesser, so erschreckt man sich sehr.
Auch bei meinem RME ADI-8DS sind deutliche Unterschiede zu hören, wenn geringer ausgesteuert wird. Bei einem dcs wird das nicht anders sein.
Ich kann aus klanglichen Überlegungen nur empfehlen, dass man immer - gerade bei 16-bit - so hoch wie möglich aussteuert.
Gruss,
Dirk
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Antwort#5
Hallo Dirk
Gehe absolut mit dir einig, gerade bei 16 bit so nah 'an die Mauer' zu fahren wie irgend möglich. Genau in diesem Zusammenhang entstand eben auch meine Frage zur Pegelanzeige und zur Integrationszeit. Ich habe sogar bemerkt, dass auch wenn die Pegelanzeige 0dB beim DA-30 blinkt (ein Zeichen happiger Übersteuerung gemäss Manual) die Aufnahme noch in 99.9% der 'Zeit' absolut in Ordnung war. Kommt natürlich immer auf die Kompressionsrate und den Dynamikumfang im Originalsignal an...
Gruss
Mark
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Antwort#6
Hi Johnny
Das mit der Reserve könnte tatsächlich auch beim DA-30 der Fall sein... (obwohl preisgünstig.... naja... war mal ein echtes Spitzengerät... ;-) Ich werde das mal testen...
Gruss
Mark
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Antwort#7
Auch bei meinem RME ADI-8DS sind deutliche Unterschiede zu hören, wenn geringer ausgesteuert wird.
(schön wenn man sich aufs gleiche Gerät beziehen kann, gibts jemanden im Forum der den nicht hat...)
Bei 16bit: ja. Bei 24bit: nein. Es sei denn du steuerst ganz gering aus.
Da lauter ausgesteuert, auch lauter ist (logisch, es sei denn man normalisert anschlissend) uund man lautes als besser empfindet, denke ich dass hier so ein Effekt vorliegt. Ich hatte schon solche Effekte bemerkt selbst wenn es nur 0.5dB oder so sind.
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Antwort#8
Hi,
da muss ich Dir widersprechen. Mir ist der Effekt von Lautheitsunterschieden sehr bewusst, beim Editing höre auch ich Unterschiede von 0.2dB.
Doch auch im Vergleich mit gleich empfundener Lautheit (so weit dies machbar ist), sind Unterschiede zu merken, auch bei 24-bit. Dabei ist der Unterschied als anderer zu merken, als ein geringer Lautheitsunterschied im Allg. hervorruft.
Es liegt ja auch nicht nur an der digitalen Aussteuerung, sondern auch am Gebrauch der analogen Eingangssektion des Wandlers. Und dieser ist bei gleicher Eingangsspannung von der bit-zahl unabhängig.
Ob eine Gainveränderung einer digitalen Audiodatei einen deutlichen Unterschied macht, traue ich mich nicht zu behaupten.
Gruss,
Dirk
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Antwort#9
Hi,
über Reserven gesprochen: Übersteuern ist ja nicht immer gleich clipping! Das hängt mit dem Signal zusammen ob das sehr hörbar wird, oder nicht.
Die Toleranz ist zwar gering, aber in der Praxis bewegt man sich schon in dieser, wenn man an der Grenze aussteuert.
Gr.
Dirk
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Antwort#10
da muss ich Dir widersprechen. Mir ist der Effekt von Lautheitsunterschieden sehr bewusst, beim Editing höre auch ich Unterschiede von 0.2dB.
Ich habe nicht behauptet, dass es dir nicht bewusst ist. Sondern, dass der bessere Klang auch davon herührt. Audiomaterial objektiv zu vergleichen was nicth exakt gleichlaut ist und schon sehr ähnlich klingt, ist nunmal schwierig.
Will sagen man (d.h. ich) fällt halt oft drauf rein.
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Antwort#11
P.S. gute Nacht. Ich gehe ins Bett. Wollte auch nur noch grad nach ebay sehen.
Falls jemand ein externen SCSI-Zip Laufwerk verkaufen will...
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Antwort#13
Hallo Dirk,
deinen Satz "Übersteuern ist ja nicht immer gleich clipping" solltest du bitte etwas näher erklären. Auf der digitalen Ebene meint "übersteuern" immer, den Peaklevel über 0 dB-FS (Full Scale) fahren - und was rechteckig abgeschnitten ist, ist weg und damit geclippt. Manchmal ist ein ganz kurzes Clippen nicht hörauffällig. Es ist eben da und kann auch "gesehen" werden. Aber überwiegend ist ein digitales Übersteuern = Clipping leider schrecklich hörbar.
Gruß
Micha
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Antwort#14
Hallo Mark,
Beim normgemäßen Aussteuerungsmesser nach IRT-Pflichtenheft 3/6 beträgt die Integrationszeitkonstante 10 msec und der Rücklauf sollte 1,5 sec/20 dB betragen. Es gibt von RTW solche Aussteuerungsmesser die umschaltbar sind, entweder 10/1 msec oder 1/0,1 msec.
Für digitale Anwendungen ist die Integrationszeit gleich 1/2 Sample, also bei 44,1 kHz 11,4 µsec, bei 48 und 96 kHz entsprechend rez. proportional kleiner.
Derm Rücklauf ist wie bei den analogen Aussteuerungsmessern.
Ich bin allerdings der Ansicht, daß einem eine Zeitkonstante von 11,4 µsec wenig nutzt, denn bis das Auge einen solchen kurzen Impuls registriert hat, ist er schon längst wieder abgeklungen. Und für einen Impuls - auch wenn er 10 msec lang ist - der physikalisch vom Pegel her übersteuert, reagiert man ohnehin zu langsam. Den Regler runterziehen tut man in diesem Fall grundsätzlich zu spät.
Auf keinen Fall brauchbar - und schon gar nicht für digitale Anwendung - sind VU-Meter. Denn die haben sowohl für Integration als auch für Rücklauf eine Zeitkonstante von 300 msec.

MfG
Rainer
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Antwort#15
türlich gibts Klangunterschiede, die von der Aussteuerung abhängen. Auch und gerade bei Digitaltechnik.
Wer sich mal professionelle CDs ansieht, wird feststellen, dass sie alle! übersteuert sind (also geklippt). Hören tut man das nicht. Die sind erst beim Mastern so hoch rangegangen, da kann man das alles schön dosieren und zur Not nochmal machen. Dafür gibs in den Geräten oder Progs Sektionen, die heißen Clipping, und da wird genau das gemacht: knallhart abgeschnitten.
Beim Aufnehmen von Analoger Quelle live (also wahrscheinlich unkomprimiert) ist das kaum zu empfehlen, weil es sich halt nicht rückgängig machen lässt. Da gibts dann nur eins: Headroom. Wieviel bei welchem Meter ist schlicht Erfahrungssache (6 bis 12 dB) und kaum (bei analogen Metern, die auch in den meisten Digitalgeräten vorhanden sind) zu verallgemeinern.
Was ich höre, ist das Rechteck, das beim Abschneiden eines Tieftones entssteht. Eine haarfeine Nadel kann man gerne abschneiden, die wird nur unwesentlich verformt. Die hört man noch nicht einmal, die macht einem nur den Hochtöner kaputt.
schöne Grüße
Opi
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Antwort#16
Genau das hatte ich ja auch schon deutlich machen wollen. Danke.
Gruss,
Dirk
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Antwort#17
Hallo Opa
Kann deine Ausführungen bestens nachvollziehen. Allerdings tät mich wundern, ob das mit den "Hochtönern kapputtmachen" bei abgeschnittenen Nadeln eine urbane Legende unter Audiofreaks ist oder ob das wirklich wasserfest belegt werden kann... ;-) Vorher müsste ja immerhin auch ein D/A Wandler diese Impulssprünge auch im analogen Signal sauber hinkriegen bevor die Hochtöner kaputtgehen...
Gruss
Mark
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Antwort#18
Hallo Rainer
Besten Dank für deine Ausführungen, sehr aufschlussreich für mich!
Eine Integrationszeit (unabhängig von der Geschwindigkeit der tatsächlichen Pegelanzeige) von 11,4 Mikrosekunden (bei 44.1 KHz) ist natürlich extrem kurz und berücksichtigt eben genau auch sehr kurzzeitigte Spitzen. Hier könnte man das ganze natürlich noch weitertreiben und z.B. nach der Impulsantwort-Geschwindigkeit (also die maximale Flankensteilheit) von Mikrophonen fragen... usw..
Nun - ein Akustiker würde bei der Pegelbestimmung nur dann mit so kurzen Zeiten arbeiten, wenn etwa der dB-Wert eines Pistolenknalls ermittelt werden soll. Für die allermeisten Anwendungen, z.B. im Lärmschutz etc. wird in der Regel mit F (also 125 ms) gearbeitet. Man versucht dadurch auch der Trägheit des Menschlichen Ohrs gerecht zu werden. Clipping ist eben wirklich nur dann hörbar, wenn es länger andauert, als unser Gehör "träge" ist.
Das man solch kurze Zeiten nicht "von Auge" mitverfolgen kann ist klar, aber gutes Equipment zeigt einem ja immer den seit dem letzten Reset maximal erreichten Pegel (als digital gespeicherten Wert) an: und um genau diesen Wert und wie er zustandegekommen ist gehts doch! Insofern kann man wahrscheinlich konkludieren, dass die Zeitkonstanten die bei Aufnahmeequipment verwendet werden zwar technisch gesehen korrekt , aber unter psychoakustischen Prämissen zu kurz gewählt sind.
Gruss
Mark
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Antwort#19
Hallo Mark,
bei der Wahl, eine technisch gesehen korrekte frequenzunabhängige schnelle Anzeige oder eine psychoakustische langsamere frequenzabhängige Anzeige beim Einschwingen des Aussteuerungsmessers zu haben, würde ich fraglos allein die Anzeige wählen, bei der ich sicher sein kann, dass ich technisch gesehen, die Clippinggrenze noch nicht überfahren habe. Die Ausschwingzeit sollte angenehm bei 1,5 Sekunden liegen. So entscheide ich mich ganz klar bei digitalen Aufnahmen. Bei "ungefährlichen" Analogenaufnahmen würde ich auch anderer Meinung sein können.
Gruß
Sascha
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Antwort#20
Hi Jeff
Hatte endlich Zeit den Link zu lesen. Besten Dank für den Tip, überaus lohnenswert...
Ich habe mich auch schon gefragt, weshalb neuere Pop-mp3's aus dem Netz beim GoldWave oder Wavelab im linken Kanal ein fast durchgehend sattes rechteckiges grün zeigen und im rechten dassselbe in rot... Fast schon ein Wunder, dass die Stücke nicht einfach nur nach rosa Rauschen klingen, sondern - man glaubts kaum - nach soetwas wie Musik. Ich dachte bis anhin, dass das nur durch zig-mal Komprimieren zustandekommt, aber offensichtlich gibts da noch einige weitere fiese Tricks der Mastering-Ingenieure... Interessant auch die Aussage des Autors, dass manche Experten meinen, dass die besten CD-Produktionen vor 1995 releast worden wären. Das habe ich von einigen Audiophilen auch schon gehört...
Gruss
Mark
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