Bits und Dynamik

Innerhalb digitaler System sind 0 dBFS stets „gleich laut“. Unterschiedliche Normen, Skalen oder interne „Home- und Profilevels“ existieren nicht. Alleine der verfügbare Dynamikbereich variiert mit der internen Auslösung.

So erreicht ein Gerät mit 16 Bit eine theoretische Dynamik von 96 dB – pro verfügbarem Bit 6 dB. Modernere Systeme mit 24 Bit erhöhen diese auf 144 dB und 32 Bit entsprechen 192 dB. Nebeneinander gestellt sehen wir, dass Signale dabei nicht lauter, sondern noch leiser werden können. Wir erhalten mehr Spielraum bevor es unbrauchbar im Rauschen verschwindet.

Peak Meter Bit Vergleich
Zunehmende Systemdynamik dank mehr Bit

Praktischer Nutzbereich

Die oben dargestellte Dynamik gilt jedoch nur in der grauen Theorie, schließlich müssen wir zwei möglichen Gefahren vorzubeugen: Clipping am oberen und einem möglichen Untergang im Rauschen am unteren Rand.

Dies gelingt uns mit einem (virtuellen) Head- und Footroom, die den praktischen Nutzbereich von beiden Seiten einschränken. Um wie viel genau, hängt von der eigenen Risikobereitschaft, Erfahrung, dem Eingangssignal und dem verwendetem Equipment ab. In Summe sind 30 dB und mehr als Abzug für das „gute Gefühl“ durchaus üblich.

Peak Meter Kritischer Nutzbereich
Der gefahrlos nutzbare Bereich steigt mit erhöhter Systemdynamik

Mehr Bits mehr Headroom

Arrangieren wir die Grafik um, zeigt sich der Vorteil einer höheren Auflösung in einer anderen Form: Ein 24 Bit Signal besitzt auf -48 dB den selben Signal-Rausch-Abstand wie eine Vollaussteuerung bei 16 Bit, jedoch inklusive eines luxuriösen Headrooms von 48 dB. Nun können wir ohne schlechtes Gewissen 20 dB Abstand von der oberen Systemgrenze lassen und sind dennoch besser als jedes 16 Bit Signal.

Vergleich 16 24 Bit Nutzdynamik
Vergleich 16 24 Bit Nutzdynamik

Verwende wenn möglich nur Digitalwandler und Software mit einer internen Auflösung von mindestens 24 Bit. Ein angepeilter Spitzenpegel von -10 bis -20 dB ist hier vollkommen ausreichend und liefert eine gesunde Mischung aus Sicherheit und Qualität.

Über Null dBFS

Moderne Sequenzer und andere Audiotools arbeiten mittlerweile mit 32 oder 64 Bit und übertreffen damit die Dynamik der ursprünglichen 16 oder 24 Bit Aufnahmen. Die überschüssigen Bits finden hier üblicherweise als interner Headroom, einem positiven Wertebereich über Null, Verwendung.

Diese Lösung verhindert im Mixdown ungewolltes Clipping und erleichtert die Arbeitsweise. Anstatt das Gesamtsignal vor der Bearbeitung mit dem EQ abzusenken, landet ein ordentlich Boost dennoch verzerrungsfrei im internen Headroom – auch wenn das Meter im tiefsten Rot erstrahlt.

Headroom Meter Daw
Headroom Meter Daw
Meter Studio One Reaper
Reaper zeigt nur bis 0 dBFS, in Studio One sind auch Pegel darüber sichtbar
Sonnox Limiter Sppm Metering
Der Sonnox Limiter nutzt und zeigt Werte oberhalb von 0 dBFS

+1 dBFS in der analogen Welt

Solange wir innerhalb der sichere Softwareumgebung bleiben, sind leichte Ausreißer über 0 dBFS technisch unbedenklich. Kommt es hingegen zum Export in ein eine niedrigere Auflösung, wird die Datei als MP3 gespeichert oder der Digital-Analog-Wandler mit positiven dBFS-Werten gefüttert, ist das Ergebnis unbrauchbar.

Der Master-Output darf niemals mehr 0 dBFS oder mehr anzeigen!

Als Lösung bieten sich zwei Ansätze an: von Anfang an sauber arbeiten und alle Signale so pegeln, dass weder im Plugin noch im Kanal oder Bus Werte über 0 dBFS erreicht werden, oder schlicht den Master-Fader am Ende so lange nach unten bewegen bis hier kein Clipping mehr sichtbar ist.

dBFS und dBU

Wenn wir gerade schon beim Thema Digital-Analog-Wandlung sind, sollte ebenfalls erwähnt werden, dass es keinen definierten Zusammenhang zwischen dem digitalen Spitzenpegel 0 dBFS und dem analogen Ausgangspegel gibt. Fälschlicherweise wird oft behauptet 0 dBFS entsprächen +4 dBU, dies ist jedoch nur der Fall, wenn es das verwendete Interface tatsächlich so ergibt. Praktisch ist auch jeder andere Pegel, etwa -10dBV denkbar.

In einem Setup mit verschiedenen analogen und digitalen Geräten sollten vor dem ersten Einsatz alle Ein- und Ausgänge mit einem Testton kalibriert werden. Null dB auf einem Meter sollte ebenfalls Null dB auf allen anderen Metern erzeugen.

Dbu Dbfs Umschaltbar
Welcher analoger Ausgangspegel die Soundkarte bei 0 dBFS verlässt, legt die Hardware fest.