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Aufnahmeformat

Dieses Thema im Forum "Studio- und Sendertechnik" wurde erstellt von Pillermännchen, 27. April 2007.

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  1. Pillermännchen

    Pillermännchen Benutzer

    Wie schon zart angedeutet, bin ich neu hier und wissenstechnisch garantiert nicht vorbelastet.
    Ich besitze nun einen Rekorder des Typs "Zoom H4" und hätte ein paar grundsätzliche Fragen zum Aufnehmen an sich.

    Mein Rekorder bietet die Möglichkeit, in verschiedenen Qualitätsstufen aufzunehmen:

    WAV 96 kHz
    WAV 48 kHz
    WAV 44,1 kHz

    sowie

    MP3 44,1kHz


    Bei den WAV-Formaten kann ich noch zwischen 16 und 24 Bit
    und bei MP3 von 48....320 kbps wählen.

    Das daß irgendwie mit der Qualität zusammenhängt, wie die Pixel beim Bild, ist mir schon klar.
    Wird in der Bedienungsanleitung ja auch beiläufig, aber ohne nähere Erklärung erwähnt

    Was unter Wickipedia zu finden ist, harmoniert leider nicht mit meinem Auffassungsvermögen; vielleicht hab ich aber auch nur mit dem falschen Stichwort gesucht.

    Könnte jemand mal einem Newbie mit eigenen Worten und der Möglichkeit der Nachfrage erklären, um was es sich da handelt?

    Ich habe übrigens gestern mal Vergleichsaufnahmen einer Atmo in einer Maschinenhalle mit sehr charakteristischen, sich wiederholenden Geräuschen gemacht.
    Und zwar in allen WAV und der MP3 Version.
    Aber auch mittels meinem geschlossenen Sennheiser 280 Kopfhörer hab ich da keinen Unterschied rausgehört, den ich vor Gericht beschwören würde.

    Hilft mir jemand auf die Tonleiter?

    Jens
     
  2. Tondose

    Tondose Benutzer

    AW: Aufnahmeformat

    Lieber Jens,

    die Speicherung von Audio in digitalem Format kann unterschiedlich fein vonstatten gehen. Allen Formaten gemein ist, daß das - in seiner ursprünglichen Form analoge - Signal sozusagen in ein Raster gedrückt wird, aus einer etwa sinusförmigen Schwingung wird die Information über Zeit und zugehörige Amplitude errechnet, etwa so:

    "jetzt fange ich an, der zugehörige Spannungswert ist null; jetzt ist es eine Millisekunde später, die Spannung ist 0,05 V; noch ne Millisekunde später, 0,08 V; wieder eine, 0,12 V" usw.

    Diese Information wird verschlüsselt auf dem Ton- oder Datenträger gespeichert. Die verschiedenen Einstellungen geben jetzt die Auflösung des Rasters vor: die "kHz", wie oft pro Tausendstelsekunde abgefragt wird, die "Bit", wie genau der zugehörige Spannungswert ermittelt wird. Zum Vergleich: Eine handelsübliche CD wird mit 44,1 kHz und 16 Bit codiert - das ist schon ganz schön gut. Feiner braucht man's in der Regel nicht, weil so viel Dynamik eine hervorragende Aufnahmesituation erfordert; lediglich in professioneller Umgebung wird mit 48 kHz gefahren - aus traditionellen Gründen.

    In der MP3-Stellung wird Dein Signal darüber hinaus datenreduziert, d.h. Du brauchst für die gleiche Aufnahmezeit weniger Speicherplatz, dafür wird dem Signal auch ein irreparabler Schaden zugefügt. Ist die Abtastrate ("kBit/s") hoch genug, ist das im Endeffekt nicht so tragisch; es kommt hat darauf an, was mit der Aufnahme anschließend noch geschehen soll. Ab 196 kBit/s ist es erträglich, zur Not gehen auch 128 kBit/s.

    Wenn Du es Dir vom Speicherplatz her leisten kannst, emfehle ich Dir WAV, 16 Bit, mit 44,1 kHz oder 48 kHz (je nach weiterverarbeitendem Studio).


    Gruß TSD
     
  3. Pillermännchen

    Pillermännchen Benutzer

    AW: Aufnahmeformat

    Danke, auf so eine Antwort habe ich gehofft. :)

    Es geht aber noch weiter mit der Neugier:
    Was wird denn z.B. bei Radiostationen als Mindeststandard so in etwa verlangt?
    Komme ich da mit 16/44,1 oder 48 hin?

    Und weiter:
    Der Wert 44,1kHz ist so krumm, daß da bestimmt keine Zufälligkeit drinsteckt, sondern aus anderen (Kompatibilitäts-)Gründen gewählt worden ist.
    Richtig oder falsch?


    Jens
     
  4. Studio Rebstock

    Studio Rebstock Benutzer

    AW: Aufnahmeformat

    Hallo Jens,

    Wikipedia - inklusive aller damit verbundenen links - könnte Dir da unter Umständen weiter helfen.

    Gruß, Uli
     
  5. Ralle_Köln

    Ralle_Köln Benutzer

    AW: Aufnahmeformat

    Keine Station wird etwas gegen den Klang einer 16 Bit / 44,1kHz-Aufnahme sagen. Da beim Radio traditionell mit 48 kHz gearbeitet wird, solltest Du diese Abtastrate verwenden, wenn Du die Aufnhmen im Sender bearbiten willst. Sonst muß das Material vorher gewandelt werden (technisch kein Problem, aber nach dem Kopieren ins System u. a. mit lästiger Wartezeit verbunden).

    Gängige Datenreduktionsformate bei Radiostationen sind MPEG 1 Layer 2 (.mp2), mind. 256 kBit / sek (besser 320 kBit/sek), 48 Khz.

    Richtig! Der gute Claude-Elwood, zugehöriger Familienname Shannon, hat schon vor ewiger Zeit festgestellt, daß die Abtastfrequenz mindestens das doppelte der Signalbandbreite betragen muß.

    Vereinfacht:
    Die Bandbreite einer CD liegt bei 20 kHz, d. H. der tiefste mögliche Ton liegt knapp über 0 Hz (denn genau null Hertz ist keine Schwingung, folglich auch kein Ton) und der höchste vorkommende bei 20 kHz. Da es in der Praxis nicht wirklich möglich ist, alles ganz exakt bei 20 kHz abzuschneiden, wählte man anstelle Faktor 2 den Faktor 2,2.

    Also: 20 kHz Signalbandbreite * 2,2 = 44,1 kHz Abtastrate.
     
  6. Tondose

    Tondose Benutzer

    AW: Aufnahmeformat

    Yep Uli, kurz: Zu Beginn digitaler Aufzeichnung - vor einem Vierteljahrhundert inzwischen! - benutzte man zur Datenspeicherung handelsübliche Video(!)recorder mit ebendieser Aufzeichnungsfrequenz.

    Noch eine Anekdote: Die ebenfalls so krumme Wiedergabedauer einer (normgerechten) CD von 74 Minuten rührt daher, daß irgendein berühmter Dirigent (Karajan?), dazu befragt, meinte, Beethovens Neunte sollte schon am Stück draufpassen - und die dauert eben um die 1:14'.


    Gruß TSD

    EDIT: Ralle, das sollten wir mal feststellen, was der ursprüngliche Grund war: Video oder Abtasttheorem. ;)
     
  7. Pillermännchen

    Pillermännchen Benutzer

    AW: Aufnahmeformat

    Wirklich witzig, worin manche Sachen ihre Ursache haben....

    Also, wenn ich das richtig verstanden habe, ist die kHz-Angabe die Abtastfrequenz, mit der (beim digitalisieren) die analoge Kurve z.B. meines MD421 abgetastet wird.
    Bei jedem Durchgang der Abtastfrequenz bekomme ich einen Koordinatenpunkt, der einem Punkt auf meiner ursprünglichen analogen Kurve entspricht.
    Je höher die Abtastfrequenz, desto mehr Punkte und umso geschmeidiger (weniger eckig) die Kurve.

    So weit noch richtig? :)
     
  8. Tondose

    Tondose Benutzer

    AW: Aufnahmeformat

    Jawoll, die x-Achse (Abszisse; eigentlich: t-Achse) hast Du schon mal begriffen. Und die Auflösung der Hochachse wird eben durch die Bittiefe bestimmt: mit wievielen Stellen hinterm Komma Du den zugehörigen Spannungswert Deines MD 421 abgebildet bekommst.


    Gruß TSD

    --
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  9. Pillermännchen

    Pillermännchen Benutzer

    AW: Aufnahmeformat

    Also je mehr Bit, desto feiner abgestuft(und originalgetreuer)?
     
  10. Ralle_Köln

    Ralle_Köln Benutzer

    AW: Aufnahmeformat

    Hmm, steh ich auf dem Schlauch und ist das rhethorisch gefragt? Also Shannon, Nyquist und andere feine Hernnen dürften sich die Gedanken zur Kanalkapazität noch vor 1950 gemacht haben. Natürlich nicht explizit wegen der Digitaltechnik ;)

    Auf welches Alter lassen sich denn die ersten PCM-Erzeuger datieren? Da gab es ja, wie (der vollständig analoge) Tondose schon feststellte, externe Geräte, deren Speichermedien Videobänder waren. Im Studio beliebt waren U-Matic Maschinen, für den Semiprofi zuhause Betamax.

    2005 muß es gewesen sein, da stellte ich erstaunt und entzückt fest, daß in einem Musikproduktionsstudio einer großen, öffentlich-rechtlichen Anstalt sowohl eine 24-Spur DASH ihren Dienst tat und auch noch 2 Wandler / U-Matic-Konstruktionen vorhanden waren.

    Ja, so in etwa. Mehr verfügbae "Lautstärkestufen" zwischen "kein Signal" und Vollaussteuerung.

    Die Güte der Wandler liegt u. a. übrigens darin, wie exakt diese Stufen gerastert sind und ob alle angesprochen werden können (was ich beispielsweise bei billigen Soundkarten erheblich bezweifele).
     
  11. dira

    dira Benutzer

    AW: Aufnahmeformat

    Die 44.1 kommen vom Video, siehe den o.g. Wikipedia Artikel.
    Frühe DASH-Maschinen haben mit anderen Abtastfrequenzen gearbeitet, z.B. 50 kHz, dadurch mußten die Sperrfilter nicht so steil sein.
     
  12. Radiowaves

    Radiowaves Benutzer

    AW: Aufnahmeformat

    @ Pillermännchen

    Die Bits und die dazugehörige Auflösung lassen sich auch schnell verstehen.

    1 Bit kann 2 hoch 1 = 2 Zustände darstellen: aus und an oder 0 und 1 oder kalt und heiß oder süß und sauer oder schwarz und weiß oder wie auch immer. Eine ziemlich grobe Abstufung in unserer eigentlich durch und durch analogen Welt. ;)

    2 Bit können 2 hoch 2 = 4 Zustände darstellen: 00, 01, 10, 11 entsprechend 0, 1, 2, 3.

    3 Bit können 2 hoch 3 = 8 Zustände darstellen: 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111 entsprechend 0 bis 7. Das ist immer noch eine sehr grobe Stufung.

    Mit jedem Bit verdoppelt sich der darzustellende Zahlenvorrat, denn man kann die um ein Bit kleinere Zahl ja mit ner 0 oder ner 1 davor zur höher aufgelösten "aufbohren". Eine Verdoppelung der darstellbaren Zustände entspricht aber andererseits auch 6 dB (Dezibel). Das heißt, pro Bit kommen 6 dB theoretisch mögliche Systemdynamik (Unterschied zwischen kleinster und größter darzustellender Zahl) hinzu. 2 Bit haben gerade mal 12 dB Systemdynamik. Ein altes Tapedeck aus den 80ern hatte ohne Dolby schon 50 bis 60 dB, dazu brauchste also 10 Bit aufwärts.

    Die CD, der DAT-Recorder viele Computersoundkarten laufen mit 16 Bit. Auf die Darstellung der damit möglichen 2 hoch 16 = 65536 Möglichkeiten verzichte ich lieber. Als Systemdynamik ergibt sich 16 * 6 dB = 96 dB - die Zahl kennt man vielleicht aus diversen CD-Player-Prospekten.

    Was Ralles Skepsis bei billigen Soundkarten betrifft: er meint, daß deren AD- und DA-Wandler möglicherweise so sehr rauschen, daß niemals Stille in allen Bits herrscht, wenn eigentlich "nichts" aufgezeichnet werden soll. Böse Zungen behaupten von manchen mobilen MP3-Recordern, Wandler und vor allem Mikrofoneingänge wären dermaßen rauschend, daß es 12 Bit eigentlich auch getan hätten. ;)

    24 Bit sind vermutlich bei allen portablen und bezahlbaren Geräten Overkill und dürften kaum voll nutzbar sein. Beim Speichern auf z.B. Audio-CD müßten sowieso die kleinsten 8 Bit weggelassen werden. Das wiederum muß man nicht so einfach tun, es gibt komplizierte mathematische Prozeduren (Rausch-Umverteilung, Noise Shaping), die einen Teil der höheren Amplitudenauflösung auch ins 16-Bit-System retten können. Stichpunkt Super Bit Mapping von Sony.
    Wie das geht, weiß ich nicht (Spektren, in denen um einen extrem leisen 1-kHz-Ton herum der Rauschgrund drastisch abnimmt, sind aber sehr eindrucksvoll), habe mich nie eingehender damit beschäftigt. Vielleicht kann ja einer der Tonmenschen einige Hinweise dazu geben.

    Was nun die Parameterwahl bei Deinen Aufnahmen angeht: versuche, wann immer möglich, so aufzunehmen, daß Du vor dem endgültigen Ergebnis auf dem endgültigen Medium möglichst wenig Konvertierungen hast.
    Willst Du das Ergebnis auf Audio-CD brennen (44.1 kHz, 16 Bit), dann nutze auch dieses Format in der Aufnahme. Du kannst das *.wav dann von der Speicherkarte direkt in den Audioeditor laden, bearbeiten und verlustfrei auf CD bringen. 48 oder gar 96 kHz bzw. 24 Bit fressen nur Speicherplatz und bringen Dir keinen Nutzen.
    Willst Du im Rundfunk weiterbearbeiten, sind meist, wie schon beschrieben, 16 Bit / 48 kHz die richtige Wahl, da die meisten Studioumgebungen mit 48 kHz arbeiten.
    Mußt Du lange Aufnahmen machen oder Speicherplatz sparen, kommst Du eventuell um MP3 nicht herum. MP3 verhält sich zu Wave wie JPG zu BMP: deutlich kleinere Dateigröße, aber eben auch Verluste, die man unter ungünstigen Umständen hören (und bei JPEG-Bildern bekanntermaßen sehen kann, z.B. bei Schrift in Screenshots, die dann einen seltsamen "Nebel" drumherum bekommt). Für Sprache reicht zur Not 96 kbps, wenn es einen Mono-Modus gibt. Stereo solltest Du nie unter 192 kbps aufnehmen - das sind aber gerade mal 1.4 MByte pro Minute und 85 MByte pro Stunde. Eine Stunde in Wave 44.1 / 16 Bit sind hingegen ziemlich exakt 600 MByte!
    Ein MP3-Format, das man auch nochmal wieder zum Editieren, Mischen usw. auspacken kann, ohne daß es beim erneuten Komprimieren hörbar leidet, ist z.B. 256 kbps. Mehr halte ich für sinnlos - es gibt kaum Qualitätssteigerungen. Die konsequente Stufe wäre dann wieder große Speicherkarte und Wave.

    Nachtrag: es tauchen auch gerne mal 32 Bit auf, vor allem in Treiberbeschreibungen diverser Soundkarten. Das hat dann aber nicht etwa den Grund, daß da extrem hochauflösende 32-Bit-Wandler (gibts die überhaupt für Consumergeräte?) werkeln würden, sondern daß der Datentransfer von der Soundkarte über den PCI-Bus in 32 Bit passiert. Man bläst die Datenmenge künstlich auf, weil die Hard- und Softwarearchitektur möglicherweise 4-Byte-Worte (32 Bit) effizient in einem Rutsch schlucken und verarbeiten kann. Vor allem 24 Bit sind ein heißer Kandidat für sowas, wer mag schon gerne 3 Byte einzeln oder einmal 16 Bit und einmal 8 Bit nacheinander übertragen? Dann lieber ein Byte sinnlos mit sich herumschleppen und dafür effizient mit der PCI-Perfomance umgehen. Aber das kann uns als Anwender ja egal sein. ;)
     
  13. Pillermännchen

    Pillermännchen Benutzer

    AW: Aufnahmeformat

    Hätte nicht gedacht, daß mir hier so ausführlich geholfen wird.
    Danke dafür!

    Vielleicht lasse ich ein bischen mehr von mir raus:
    Eigentlich habe ich den Rekorder nur zur Unterstützung meiner Videoaufnahmen angeschafft.
    Meine Kamera, eine Sony HDR-FX1, besitzt nur zwei Kanäle, welche noch nicht einmal getrennt zu regeln sind.
    Auch hat sie keine symmetrischen Eingänge oder Phantomspeisung.

    Also bin ich auf die Idee gekommen, mit der Kamera nur die Atmo aufzuzeichnen, aber bei akustischen Details oder Interviews zusätzlich mit einem Rekorder (jetzt erst mal der Zoom H4) zu arbeiten.
    Später werden dann die Töne am Rechner gemischt.
    Ich hab das noch nicht probiert; fragt mich da also nicht nach Details.

    Die Kamera zeichnet übrigens in MPEG-1 Audio Layer 2 auf.
    Keine Ahnung, ob ich das später zusammen mit den WAV-Dateien auf die Timeline von FinalCut bekomme.
    Sorgt mich im Moment nicht, weils ein Hobbyprojekt ist und der nächste Winter ja auch kommt(...oder vielleicht auch nicht).





    So,
    weil "Radiowaves" die Wandler und die Preamps angesprochen hat, häng ich das hier einfach dran, weil es gerade so gut passt.
    Eigentlich wollte ich was Neues dazu aufmachen:

    Die Vorverstärker im "Zoom" sind wohl nicht so dolle.
    Die eingebauten Electret-Kapseln sind zwar ziemlich empfindlich, so daß man nicht den Eingangspegel voll aufreißen muß, aber bei Atmos in freier Natur mit größeren Pausen in der Geräuschkulisse hört man das Gerät vernehmlich rauschen.
    Ich führe das jetzt mal auf die mäßige Qualität der Vorverstärker zurück.
    Mit dem geringen Pegel meines MD421 kann man es sogar ganz vergessen.

    Damit wollte ich eigentlich zuhause dann auch die Filme mit Kommentaren versehen. Das "Zoom" läßt sich ja auch als analog/digital-Wandler benutzen.

    Jetzt habe ich eine andere Idee.
    Ich möchte einen Wandler kaufen, der nebenbei bessere Preamps beherbergt, als mein Rekorder.

    Ich dachte an das Gerät:
    http://www.thomann.de/de/edirol_ua25_usb_audio.htm

    Damit könnte ich mein MD421 direkt an den Rechner anschließen.
    Andererseits sollen die Vorverstärker wohl gar nicht übel sein, um das Gerät z.B. bei Außenaufnahmen zwischen Mikro und Rekorder zu benutzen.
    So könnte man die verrauschten Vorverstärker im Zoom übergehen und den Pegel über das Edirol bringen.

    Allerdings habe ich keinen direkten (unter der Umgehung der Serien-Preamps)Eingang am Rekorder.
    Das heißt, das Signal muß immer durch die Amps, auch wenn es dort nicht mehr verstärkt werden braucht.

    Möglicherweise könnte deshalb die Sache nach hinten losgehen:
    Wenn nämlich sich das Rauschen beider (Zoom & Edirol) Verstärker addiert.



    Was meint Ihr?
     

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