optimale A/D Wandlung

  • Hallo,


    ich möchte gerne meine alten Schallplatten digitalisieren. Dazu habe ich mir die externe Soundkarte EDIROL UA-1EX gekauft. Die ersten Aufnahmeversuche mit AUDACITY lieferten auch schon ganz gute Ergebnisse (kein Rauschen, Rumpeln, etc.). Bevor ich nun richtig loslege, hätte ich noch ein paar Fragen zur optimalen Einstellung von AUDACITY (Version 1.2.6) damit ich nicht selbst noch mal alle Testreihen durchführen muss:


    1) Die EDIROL Soundkarte bietet die Möglichkeit mit folgenden Parametern zu digitalisieren:


    24 Bit Auflösung, Abtastrate: 96, 48, 44.1, 32 kHz
    16 Bit Auflösung, Abtastrate: 48, 44.1, 32 kHz


    Da später in CD-Qualität gebrannt werden soll (16 Bit, 44.1 kHz) stellt sich de Frage noch der sinnvollen Digitalisierung:


    Wäre es besser, zunächst mit einer hohen Auflösung (24 Bit, 96 kHz oder 44.1kHz) aufzunehmen und dann beim Export als .wav Datei die Auflösung wieder auf 16 Bit herabzusetzen (unkomprimiertes Exportformat: WAV (Microsoft 16bit PCM))
    dann stellt sich die Frage nach geeignetem Dithering, oder sollte man besser gleich mit 16 Bit aufnehmen?


    2) mir sind noch 2 AUDACITY Einstellungen unklar (Menüpunkt Spektrogramme)


    a) Welchen Einfluss hat die FFT Größe auf die Qualität der Daten?
    b) Was bedeutet hier Maximalfrequenz? Sollte hier die halbe Abtastrate eintragen werden (Nyquist-Frequenz)?


    Reinhard

  • Zitat von crystal


    Wäre es besser, zunächst mit einer hohen Auflösung (24 Bit, 96 kHz oder 44.1kHz) aufzunehmen und dann beim Export als .wav Datei die Auflösung wieder auf 16 Bit herabzusetzen (unkomprimiertes Exportformat: WAV (Microsoft 16bit PCM))
    dann stellt sich die Frage nach geeignetem Dithering, oder sollte man besser gleich mit 16 Bit aufnehmen?


    Hier sind zwei Informationen wichtig:


    1. Es hätte im Prinzip Sinn, mit 24bit aufzunehmen, dann die Nachbearbeitung zu machen und hinterher auf 16bit zu skalieren. Leider macht es aber keinen Sinn, unter Windows mit Audacity mit mehr als 16bit aufzunehmen, da Audacity das nicht unterstützt. Soll heißen, selbst wenn ich mit 24bit oder 32bit aufnehmen, nimmt Audacity real nur mit 16bit auf. Wenn Du viele Nachbearbeitungsschritte hast (z.B. mehrfach Verstärken, dann wieder Lautstärke absenken oder Effekte draulegst), kann es trotzdem Sinn machen, mit 32bit aufzunehmen, um den Qualitätsverlust bei der Nachbearbeitung so gering wie möglich zu halten. Der dabei zu verwendende Dither-Algorithmus ist mehr oder weniger Geschmacksache. Da Du aber bei den Platten außer vielleicht einer einfachen Verstärkung nicht mehr viel machen wirst, reichen meines Erachtens die Aufnahme und Nachbearbeitung mit 16bit.


    2. Ich bin (persönliche Meinung) der Meinung, dass es besser ist, gleich mit 44.1kHz aufzunehmen, wenn man danach auf CD brennen will. So werden (eventuelle) nicht darstellbare Frequenzen gleich bei der Aufnahme hardwaremäßig abgeschnitten.


    Zitat


    2) mir sind noch 2 AUDACITY Einstellungen unklar (Menüpunkt Spektrogramme)


    Diese Einstellungen sind nur für die Frequenz-Analyse von Daten wichtig und betreffen die Darstellung am Bildschirm bei der Frequenzanalyse. Auf die Audioqualität sowie die normale Anzeige der Wellenform haben sie keinen Einfluss.

  • Vielen Dank Markus,
    allerdings ist mir nicht ganz klar, was denn die Auswahlmöglichkeit (16-bit/24-bit/32-bit float) im Menüpunkt 'Einstellungen --> Qualität --> Standard Sample Format' bedeutet, wenn AUDACITY nicht mit 24 bit arbeitet?


    Noch zur Info: EDIROL empfiehlt, wegen des größeren Dynamic-Bereiches eine 24-bit Auflösung bei der Aufnahme zu verwenden und hinterher auf 16 bit zu 'truncaten' bzw. besser zu 'dithern' und 'noise shaping' in Betracht zu ziehen. Allerdings kennen die wohl AUDACITY nicht und gehen von einer Aufnahmesoftware aus, die 24 bit unterstützt (z.B.: CAKEWALK).

  • Die Aufnahme ist immer mit 16-bit, sprich Audacity liest von der Soundkarte nur 16-bit, aber die Speicherung der Daten findet in wahlweise 16-bit, 24-bit oder 32-bit float statt. Das heißt bei der Aufnahme werden die Daten ggf. mit "Nullen" aufgefüllt. Für die Nachbearbeitung kann das durchaus Sinn machen. Wenn Du z.B. 16-bit-Daten auf 1/8 leiser (-18db) machst und dann wieder 8-fach verstärkst, hast Du effektiv 3 bits verloren, das heißt Deine Daten haben jetzt nur noch eine Auflösung von 13-bit. Wenn Du das mit 32-bit-float machst hast Du effektiv überhaupt keinen Datenverlust (weil Multiplikationen/Divisionen mit Zweierpotenzen bei float keinen Datenverlust verursachen). Und selbst bei 24-bit hättest Du dann immer noch 21-bit, also besser als Deine ursprüngliche Aufnahme.

  • Danke für die Info Markus.
    Da das Ausgangsmaterial ziemlich gut ist und ich im Grunde nichts korrigieren muss, werde ich wohl mit 16 bit und 44.1 kHz aufnehmen. Da habe ich dann wohl am wenigsten Verluste durch Umrechnungen. Zu guter letzt doch noch 2 Fragen:


    1) kann in der neuen AUDICITY Version 1.3.4 mit 24 bit aufgenommen werden?


    2) im Menüpunkt 'Einstellungen --> Interface' können verschiedene Anzeigebereiche (in dB) ausgewählt werden. Unabhängig davon welchen Bereich ich auswähle, ändert sich weder an der Austeuerungsanzeige etwas (-21 bis 0 dB) noch an der Darstellung der Tonspur (immmer zwische 0 und +/- 1).
    Wozu wird dann diese Auswahl verwendet?

  • Zitat von crystal


    1) kann in der neuen AUDICITY Version 1.3.4 mit 24 bit aufgenommen werden?


    Ich bin mir ehrlich gesagt nicht sicher! Mit den MME-Treibern sicher nicht. Eventuell mit der neuen DirectSound-Unterstützung in 1.3.4? Edgar, weißt Du, wie man das testen könnte, ob wirklich 24-bit ankommen, ohne programmieren zu müssen?


    Zitat


    2) im Menüpunkt 'Einstellungen --> Interface' können verschiedene Anzeigebereiche (in dB) ausgewählt werden. Unabhängig davon welchen Bereich ich auswähle, ändert sich weder an der Austeuerungsanzeige etwas (-21 bis 0 dB) noch an der Darstellung der Tonspur (immmer zwische 0 und +/- 1).
    Wozu wird dann diese Auswahl verwendet?


    Das betrifft die Skalierung, wenn die Tonspur im db-Modus dargestellt wird (auf den Pfeil nach unten rechts oben am Tonspur-Kopf klicken und dann Wellenform(db) wählen).

  • Also ich habe eine externe 24-bit Soundkarte (m-audio Transit USB), von der ich behaupte, dass ich seit jeher auf Windows mit 24-bit aufnehmen kann (die Diskussion hatten wir vor zwei Jahren schonmal, brauchen wir jetzt auch nicht wieder anfangen weil ich habe es auch nie so wirklich richtig ausgemessen und wie ich selbst in portaudio nachlesen kann wird MME nur mit 16-bit unterstützt).


    Was ich machen kann: ich kann mal Audacity 1.2.6 gegen 1.3.4-beta testen, ob ich da einen Unterschied feststellen kann. Zusätzlich kann ich die kompletten Treiberdaten (soweit herausfindbar) hier reinposten (muss ich aber erst zu Hause raussuchen). Richtig repräsentativ ist das dann natürlich nicht, geht aber wahrscheinlich einfacher als sich softwaremässig mit den Direct-X Spezifikationen herumzuschlagen.


    Wird falls möglich dieses Wochenende noch wahr werden.

  • Was ich bisher rausgefunden habe:


    Als erstes habe ich herausgefunden dass ich zu Hause gar kein Audacity_1.3.4 Windows Version habe (ich hab' sie mir grad' runtergeladen), alle Ergebnisse sind bislang also nur mit Audacity_1.3.3-beta auf Windows 2000 SP4 getestet:


    Unter 'Bearbeiten > Einstellungen > Audio E/A' habe ich (unter anderem) folgende Aufnahmegeräte:


    * Microsoft Soundmapper
    * MME: M-Audio Transit USB
    * DirectSound: M-Audio Transit USB


    Mit DirectSound sollten (theoretisch) 24-bit Aufnahmen möglich sein.


    1. Ich schliesse also die M-Audio an nehme mit offenem Eingang 'ein paar Bit Störgeräusche' auf (es erscheinen ein paar vereinzelte Minipixel auf der horizontalen Linie).


    2. Ich markiere die komplette Tonspur und gehe auf 'Effekte > Nyquist Prompt' und gebe dort folgende Zeile ein:


    [m](scale (db-to-linear 84) s)[/m]


    [auf deutsch: komplette Tonspur um 84dB verstärken]


    Anschliessend habe ich bei einer 16-bit Aufnahme eine 4-bit Tonspur (zwei Treppen positiv, zwei Treppen negativ). Falls dort also tatsächlich vier Treppenstufen in der Wellenform zu sehen sind handelt es sich *eindeutig* um eine 16-bit und *keine* 24-bit Aufnahme. Bei einer 24-bit Aufnahme müsste immer noch eine weitestgehend 'treppenfreie' Wellenform zu sehen sein.


    Problem ist bisher, dass es mir weder mit MME noch mit DirectSound gelungen ist, eine 24-bit Aufnahme hinzubekommen, was aber noch nichts heissen muss, weil bei der m-audio Transit USB auch noch alle Parameter in den mitgelieferten Treibern stimmen müssen, das Problem hatte ich also schon öfter, hatte aber noch keine Zeit wirklich alle Kombinationen auszuprobieren.


    Ich melde mich wieder, sobald ich mehr weiss.

  • Weitere Ergebnisse (gleicher Versuchsaufbau wie im Kasten obendran):


    Audacity 1.2.6: im Einstellungsfenster unter 'Audio E/A' habe ich folgende Aufnahmegeräte:


    * Microsoft Soundmapper
    * Advance 97 OnBoard Sound - (16-bit, 8000Hz bis 48000Hz)
    * M-Audio Transit USB - (16/24-bit, 8000Hz bis 96000Hz)


    Die Werte in Klammern habe ICH dazugeschrieben, die erscheinen nicht in Audacity. Es handelt sich um die hardwaremässig möglichen Samplefrequenzen, also nicht etwa um von Audacity erkannte Werte.


    Mit keinem der oben angegebenen Aufnahmegeräte kann ich in Audacity_1.2.6 eine 24-bit Aufnahme machen (lt. portaudio_18 Spezifikation ist das normal).


    Audacity 1.3.3-beta: im Einstellungsfenster unter 'Audio E/A' habe ich folgende Aufnahmegeräte:


    * Microsoft Soundmapper
    * Advance 97 OnBoard Sound - (16-bit, 8000Hz bis 48000Hz)
    * MME: M-Audio Transit USB - (16/24-bit, 8000Hz bis 96000Hz)
    * DirectSound: M-Audio Transit USB - (16/24-bit, 8000Hz bis 96000Hz)


    Mit MME kann ich weiterhin nur 16-bit Aufnahmen machen, mit DirectSound kann ich 24-bit Aufnahmen machen, aber nur mit 88.2kHz und 96kHz Samplefrequenz (= Audacity 'Projekt' Frequenz), mit 44.1kHz und 48kHz geht's auch mit DirectSound nur in 16-bit. Warum das so ist weiss ich nicht.


    Audacity 1.3.4-beta: im Einstellungsfenster unter 'Audio E/A' habe ich folgende Aufnahmegeräte:


    * Microsoft Soundmapper
    * Advance 97 OnBoard Sound - (16-bit, 8000Hz bis 48000Hz)
    * MME: M-Audio Transit USB - (16/24-bit, 8000Hz bis 96000Hz)


    Bug: der DirectSound Treiber wird nicht erkannt, 24-bit Aufnahmen sind nicht möglich.


    Bevor das jetzt wieder zehn Kilometer lang wird eine Frage an den Markus:


    Macht das überhaupt Sinn wenn ich da weiterforsche weil erstens halte ich die Transit USB für eine mehr oder weniger 'exotische' USB Karte, weil der Treiber (wg. Macintosh im Jahr 2002) auf strikte USB_1.1 Kompatibilität geschrieben ist (weshalb ich auch immer die Aufnahme und Wiedergabe Parameter im m-audio Treiber umschalten muss) bzw. zweitens ist das ja wohl wahrscheinlich eher ein portaudio als ein Audacity Bug.


    Im Zweifelsfall: schreib' mir mal hier rein, was Du sonst noch alles für Angaben brauchst.


    Noch was blödes: unter Linux, wo ich das mit der aktuellen CVS Version testen könnte funktioniert der m-audio Treiber sowieso nur in 16-bit (ist aber ein bekanntes Treiber Problem).

  • Hi Edgar,


    danke erstmal für Deinen umfangreichen Nachforschungen. Jetzt ist wenigstens geklärt, dass mit DirectSound prinzipiell eine 24-bit-Aufnahme möglich ist. Ich habe schon lange vor, mir mal Portaudio v19 ein wenig vorzuknöpfen, komme aber zur Zeit nicht recht dazu (muss mit profanerem Zeug Geld verdienen ;)). Deshalb bringt es auch nicht viel, wenn Du jetzt noch weiterforscht, ändern kann ich momentan eh nix.


    Gruß
    Markus

  • Noch zwei Fragen hierzu:


    Wie ist das unter Linux? Liest da Audacity auch nur mit 16 bit?


    Wie ist das, wenn ich bereits die digitale 24-bit-Aufnahme als wav-Datei habe (vom Zoom H2 digitalisiert und per USB übertragen bzw. gleich vom SD-Chip gelesen) und diese in Audacity importiere? Da müssten die 24 bit doch erhalten bleiben.

  • Zitat von graupen


    Wie ist das unter Linux? Liest da Audacity auch nur mit 16 bit?


    Wenn der ALSA-Treiber es unterstützt, sollte es funktionieren. OSS unterstützt prinzipiell nur 16-bit.


    Zitat


    Wie ist das, wenn ich bereits die digitale 24-bit-Aufnahme als wav-Datei habe (vom Zoom H2 digitalisiert und per USB übertragen bzw. gleich vom SD-Chip gelesen) und diese in Audacity importiere? Da müssten die 24 bit doch erhalten bleiben.


    Das ist korrekt.