Normalisierung ab mAirList v6.3 - True Peak (dBTP)

UliNobbe · May 9, 2020, 5:52pm

In Fortführung und Ergänzung des Threads “Normalisierung ab mAirList v6.2” möchte ich euch eine weitere Option vorstellen, die mit Version 6.3 eingeführt wurde.

Bis zur Version 6.2 kannten wir nur die Normalisierung nach…

Peak (dBFS)
Standardwert bei Erstinstallation: 0 dBFS.

Mit Version 6.2 kam die Lautheitsnormalisierung nach EBU R 128 hinzu:

EBU R 128 (LUFS + dBTP)
Der Vorgabe entsprechend -23 LUFS bei max. -1 dBTP.

In Version 6.3 wurde eine weitere Normalisierungsmethode eingeführt.

True Peak (dBTP)
Standardwert, abgeleitet aus der R 128: -1 dBTP.

Diese Einstellung und dieser Wert ist ab sofort der Standard bei Neuinstallationen.

Wer die Konfiguration aus einer früheren Version übernimmt, überschreibt diese Standardeinstellung und muss manuell nachjustieren.

Davon unabhängig bleibt die generelle Empfehlung zur Lautheitsnormalisierung nach EBU R 128 bestehen.

Okay, zurück zur Peak-Normalisierung: Was soll das?

True Peak ist der neue Maßstab, denn er ermittelt die Werte genauer und sauberer als dBFS. Zugleich werden somit digitale Übersteuerungen vermieden.

Zu Vergleichszwecken habe ich eine mehr als zweistündige Playlist im Mixdown mit verschiedenen Normalisierungen gegeneinander antreten lassen.
Aus Fairnessgründen habe ich jeweils 0 bzw. -1 dBFS gegen dBTP gegeneinander getestet.

Fangen wir mit 0 an; dBFS oben, dBTP unten:

Dass 0 dBFS zu messbaren Übersteuerungen führen würde, ist angesichts der intersample peaks nachvollziehbar.
Bei True Peak passiert das nicht (sichtbar); im Orban Loudness Meter konnten jedoch auch hier vereinzelte Überschreitungen nachgewiesen werden.

Zwischen-Resümee: 0 dBFS ist 'raus, 0 dBTP nicht empfehlenswert.

Jetzt der Vergleich mit -1 in beiden Normalisierungsmethoden:

Sieht doch gut aus, auch bei dBFS (oben), oder nicht?
Optisch schon, aber in den Messwerten hat dBFS leider auch hier ein paarmal deutlich übersteuert - nur dass es von Audacity in dem Fall nicht angezeigt wird.
Sorry, aber die Peak-Normalisierung nach dBFS verliert schon wieder.

Apropos Messwerte: Beim Vergleich “-1” ergaben sich höchst unterschiedliche durchschnittliche Lautheitswerte.

dBFS = -11,7 LUFS
dBTP = -17,9 LUFS

Nanu?

Zieht mal die “-1 - Grafik” richtig groß und schaut euch die beiden Bereiche…

33’ - 40’
(zwei Lieder)

… sowie …

1 h 19’ - 1 h 23’
(ein Lied)

genauer an.
Ich habe es hier markiert (es gibt noch mehr solcher Stellen, sucht mal):

Die Briketts, die oben (dBFS) noch bis kurz vors Limit reichen, erscheinen unten (dBTP) deutlich kleiner, ja, fast schon wie bei der Normalisierung nach R 128.
Wie das?

Torben formulierte es mal ganz geschickt:

… aber eben nur “meist” - und da liegt der Hund begraben. Es gibt so Ausreißer, da offenbaren sich durch die Berücksichtigung der intersample peaks erhebliche Unterschiede.

Beispiele:

Hier scheint die Welt noch in Ordnung zu sein: Alle Werte im sauberen Bereich.
Doch Vorsicht!
Bei der Normalisierung nach dBFS würde der Pegel viel zu weit hochgezogen - weiter jedenfalls, als es der tatsächliche (“True”) Peak zulassen würde.
Die Übersteuerung wäre vorprogrammiert.

Nachfolgend wird es noch deutlicher:

Während man beim dBFS-Wert glauben könnte, es sei noch alles okay, sagt der dBTP-Wert schon jetzt:
STOP - ich bin im Plus-Bereich, und das deutlich!

Solche immer wieder auftretenden Differenzen (2,4 bzw. 1,5) erklären dann auch die hier in der Wellenform sichtbaren Unterschiede in der Normalisierung.

Ihr könnt es in eurer eigenen Datenbank gerne ausprobieren:

Zurück zur markierten Wellenform: Als Nebeneffekt tritt auch eine leichte (!) Lautheitsnormalisierung ein, die zwar noch nicht R 128 ist, aber solche Lautheitssprünge wie in der dBFS-Normalisierung treten nicht mehr so massiv auf.
Schaut einfach nur auf den oben aufgezeigten Unterschied in der durchschnittlichen Lautheit zwischen -1 dBFS und -1 dBTP: -6,2 LUFS leiser! Das zeigt mehr als deutlich auf, dass die Peak (dBFS)-Normalisierung zu missweisenden Ergebnissen führen muss.

Da es immer noch sehr viele Nutzer gibt, die ein nachgeschaltetes DSP die Arbeit verrichten lassen, steht die Vorher-Normalisierung nicht besonders hoch auf ihrer Prioritätenliste.
Dennoch hat eine Peak-Normalisierung mit -1 dBTP echte Vorteile: Das Signal wird dem DSP gleich viel sauberer angeliefert und das DSP muss nicht so viele (evtl. hörbare) Überstunden schuften.

Das ändert jedoch nichts an der Tatsache, dass eine Normalisierung nach R 128 stets besser ist - auch, wenn danach noch unbedingt ein DSP kommen muss.

Warum wurde die Peak-Normalisierung nach dBFS noch beibehalten?

Weil nicht jeder Nutzer mit der Umstellung auf v6.3 automatisch seine gesamte Musikdatenbank umstellen kann oder möchte.
Gewissermaßen eine “Abwärtskompatibilität” zu älteren Installationen, und deshalb ist -1 dBTP ja auch die neue Voreinstellung bei Neuinstallationen. Alte bzw. frühere Konfigurationen wollten wir beim Import der Konfiguration in v6.3 nicht zwangsweise überschreiben, also musste die Option erhalten blieben.

Dennoch empfehle ich jedem Peak-Normalisierer, die Normalisierungsmethode umzustellen und seine Datenbank in der Massenbearbeitung neu zu normalisieren.
Peak (dBFS) hat als Normalisierungsmethode, das sollte jetzt klar sein, keine Zukunft mehr.

Bitte beachten:
Falls die Bibliothek noch keine Lautheitsanalyse durchlaufen hat: Das ist das eine zwingende Voraussetzung dafür (rechen- und zeitintensiv!). Die Normalisierung nach dBTP braucht den True-Peak-Wert.
Bei einer Normalisierung auf Audio-Elementen ohne bereits erfolgter Lautheitsanalyse wird diese gleich mit erledigt. Sie braucht dann zwar länger, aber dafür auch nur einmal.

Viel Erfolg mit True Peak - oder, besser: Mit R 128.

Tondose · May 22, 2020, 7:11am

Nein, nein, nein, nein, nein!

Dieser Beitrag hätte lauten müssen:

Seit der Version 6.3 besteht zusätzlich die Möglichkeit, neben der Methode nach Spitzenwert (Peak, in dBFS), auch nach True Peak (in dBTP) zu normalisieren. Der Unterschied besteht in einem verfeinerten Meßverfahren, das sog. Intersample-Peaks aufspüren kann und so wesentlich präziser vor Clipping schützt.

Die Normalisierung nach dBFS wurde aus Gründen der Abwärtskompatibilität beibehalten.

Wer ein nach R128 ausgesteuertes Programm fahren möchte, dem sei jedoch die Normalisierung auf –23 LUFS dringend empfohlen.

Alles andere dazwischen gehört gelöscht!

Warum?

Noch einmal: Die Angabe –1 dBTP ist kein Zielwert!

Die Richtlinie R128 ist eine Aussteuerungs-, keine Normalisierungsvorschrift. Sie sieht eine Aussteuerung nach Lautheitswerten vor. Die –1 dBTP sind eine technisch bedingte Obergrenze, die mit der Normalisierung als solcher nichts zu tun hat. Sie ist nur definiert, um das Programnm vor technischer Übersteuerung (Clipping) zu schützen.

mAirList bietet die komfortable Funktion, einzelne (!) Titel in ihrem Pegel derart anzupassen, daß bei einer Ausspielung kein Nachsteuern mehr notwendig ist. Diesen Vorgang nennt man normalisieren. Das ist nützlich und gut, wenn man Wert auf eine nach R128 gefahrene Automation legt.

Eine gesamte Playlist nach der Ausspielung zu normalisieren, ist tontechnischer Unsinn!

Was, bitte, soll damit gezeigt werden? Die ganze Playlist hätte schon bei der Produktion, in Einzeltakes, korrekt ausgesteuert werden müssen!

Was soll der „Wettbewerb“ zwischen dBFS und dBTP? Der auch noch

mit völlig abwegigen Randbedingungen (0 dB – gleich welcher Art –, das muß ja krachen!) stattfindet! Für die Aussteuerung bedeuten beide Werte dasselbe! Lediglich die Art und Weise, wie der Meßwert ermittelt wird, ist beim Meßverfahren (und hier nicht: Aussteuerung!) nach dBTP eine andere.

Nein! Tritt nicht! DIe Lautheit verändert sich, muß sie, weil sie ja direkt mit den Pegeländerungen zusammenhängt: –3 dBr weniger bedeuten auch –3 LUFS. Normalisiert wird hier gar nichts!

Vergeßt alle „Meßwerte“, die in obigem Beitrag auftauchen!

Und auch hier:

So etwas gibt es nicht! Ich wiederhole mich:

Wird nach R128 ausgesteuert, dann ist der obere Grenzwert (–1 dBTP) eine zu beachtende Selbstverständlichkeit. Ein anständiger Algorithmus erledigt das praktisch nebenher. Korrekt müßte es heißen

… die Normalisierung nach EBU R 128 mit einem Zielwert von –23 LUFS.

Im übrigen gilt das hier …

… Gesagte, insbesondere im Hinblick auf das Wort „Empfehlung“, sowie auf den Verweis auf die Schubertsche Abhandlung über Intersample-Peaks.

UliNobbe · May 22, 2020, 9:28am

Schön, dich wieder hier zu lesen.

Wenn wir uns hier allein auf Sinnhaftigkeit, Qualität und Effizienz konzentrieren könnten, wäre es ein leichtes, mAirList weiter zu verschlanken und manches Feature, das wir noch aus der Vergangenheit heraus mitschleppen, über Bord zu werfen.
(Ich habe da gerade so eine Idee… danke dafür!)

Fakt ist aber, und das bewerten wir als Software-Hersteller nun mal nicht, dass in verschiedenen (terrestrischen!) Radiostationen so manche ton- und pegeltechnische Maßnahme erfolgt, die einem gestandenen Tech, Ing oder Meister alle verbliebenen Haare zu Berge stehen lassen würden.
Ich erlebe es doch oft genug, meist jenseits des Forums.

Sammeln wir mal die Tatsachen:

Bis zu v6.2 stand einzig und allein die Normalisierungsmethode dBFS zur Verfügung.
Die Voreinstellung war 0 dBFS.
Abweichende Einstellungen waren zwar möglich, aber die intersample peaks waren auch damit nur schwer einzufangen.
Zwar konnte seit v6.0 bereits die Lautheit und der Peak der Elemente berechnet werden, aber bis zur v6.2 nicht praktisch angewendet werden. Es war eine vorbereitende Maßnahme.
Die praktische Erfahrung (z.B. Einblicke in den Sendebetrieb via Fernwartung) zeigt, dass überwiegend Vollaussteuerung mit Clipping gefahren wird. Auf ein sauberes Signal im Ausspielprozess bzw. einer einheitlichen Überarbeitung des Musikarchivs wird wenig Wert gelgt. Begründung: Da hängt doch ohnehin noch ein Signalprozessor dahinter.
Ausgerechnet DAB plus - Verbreiter finden sich in einem loudness war par excellence wieder: Sind sie mal so mutig und senden “nur” -18 LUFS aus, werden sie schon als “viel zu leise” im Vergleich zum Wettbewerb wahrgenommen.
Man bekommt den Eindruck, im Digitalradio geht der Mist jetzt erst so richtig los, den die Musikindustrie mittlerweile als Fehler einzusehen beginnt.

Wir müssen uns diesen Tatsachen stellen - und wir biegen unsere Kunden auch nicht von heute auf morgen um.
Eingefahrene Techniken - je nach Verbreitungsweg - können nicht eben mal so hoppladihopp umgestellt werden.

Daraus folgt: Aus Abwärtskompatibilitätsgründen mussten wir dBFS für all’ diejenigen beibehalten, die ihre Konfiguration von einer früheren Version importieren.
Wer mAirList erstmalig installiert (und damit seine Datenbank neu einrichtet etc.), dem wird standardmäßig -1 dBTP vorgeschlagen.
Wer sich gleich von vornherein auf R 128 einlässt: Gerne!

So schnell bekommen wir das aber bei den Radiobetreibern nicht umgeswitcht - und zwingen (indem wir die anderen Methoden einfach entfernen) wollen wir sie nicht.
Vielleicht in weiter Zukunft, ja - wenn sich die Radiolandschaft und die tontechnische Realität gewandelt hat.

Bitte bedenke: mAirList ist das Werkzeug, das wir zur Verfügung stellen, aber nicht der Maßstab, nach dem man sich zu richten hat.

Und wenn die Lautheit einer Playlist sich beim Einsatz von -1dBTP deutlich - und messbar! - von der mit -1 dBFS unterscheidet, dann sollte man das weder vergessen noch ignorieren, sondern als mögliche Alternative zum bisherigen Weg zumindest in Betracht ziehen.
Die wenigsten Anwender überprüfen das überhaupt (schon gar nicht im laufenden betrieb), und da ist so ein Vergleich als Aha-Effekt durchaus hilfreich.
Dass es natürlich besser geht, ist doch unbestritten!

Auch wenn es dir und mir nicht in den Kram passen mag: Nicht jeder lässt sich sofort für R 128 begeistern.
Umgekehrt wird ein Schuh draus: Wenn wir schon mal dBFS vom Sender kicken, wäre schon einiges gewonnen.

Eben. Ist doch prima! Warum nicht nutzen?

Tondose · May 22, 2020, 12:53pm

Du mußt mir nichts von der Realität erzählen. Ich habe auch überhaupt nichts gegen eine Normalisierung auf –1 dB, gemessen nach der True-Peak-Methode. Es ist großartig, daß es sie gibt. Es kann jeder seine Audios normalisieren wie er will. Es muß nichts, schnell oder langsam, „umgeswitcht“ werden. Es hat auch nichts damit zu tun, daß mir etwas nicht in den Kram passe.

Ich wende mich nur dagegen, daß Du hier solchen Quark verbreitest. Welchen genau, habe ich oben beschrieben. Die „Tatsachen“, die Du jetzt anführst, haben weder mit der Sachlage noch mit meiner Argumentation zu tun. Wenn das Dein Weltbild erschüttert, dann tut es mir leid. Aber Fakt ist:

Es ist hervorragend, daß mAirList das aus dem R-128-Algorithmus geborgte Werkzeug True Peak allgemein zur Verfügung stellt. Es bedarf aber keiner unwissenschaftlichen Kampagne dafür. Leute, die wissen, worum es geht, freuen sich, diejenigen, die hier etwas lernen wollen – und die soll es tatsächlich geben – werden dadurch auf falsche Fährten geführt. Allen anderen ist es ohnehin wurscht, und es macht auch nichts: Eine Normalisierung einzelner (!) Audios nach dBFS oder dBTP bringt kaum hörbare Unterschiede mit sich. Natürlich kommt bei TP ein insgesamt niedrigerer Durchschnittspegel heraus, weil höhere feine Spitzen abgefangen werden, für den Vergleich einzelner (!) Audios untereinander, ist das innerhalb der Meßmethode aber jeweils irrelevant.

Und noch einmal:

Du kannst messen und normalisieren wie Dir die Nase gewachsen ist – eine komplette Playlist als ganze zu normalisieren ist Blödsinn! (Erst recht, das ganze noch als lehrreiches Beispiel für irgendetwas hinzustellen.)

R 128 sorgt für ein in der Lautheit ausgewogenes Programm. Das ist die Gesamtheit aller zu versendenden Audios. Die sogenannte Playlist ist ein Programm, welches aus einzelnen (!) Audios zusammengefahren ist. Wie Deine beispielhaftes Aufnahme auch immer zustandegekommen ist, sie hat mit R 128 (oder anderen Maßstäben) nicht die Bohne zu tun, weil der Ansatz vom Prinzip her falsch ist: Sie (die Playlist) müßte nämlich schon bei deren Erstellung korrekt ausgesteuert worden sein. Läßt Du den ganzen Riemen komplett von Deinem Normalisator überbügeln, tut sich natürlich was mit dem Durchschnittspegel, und damit verbunden auch der Lautheit (dBr ~ LU), aber es wird nie etwas kontrollierbares, erst recht R-128-mäßiges, daraus, weil die Lautheiten untereinander nicht ausgeglichen werden.

Ich spreche nicht gegen mAirList als solches (das solltest Du eigentlich wissen) oder dessen Voreinstellungen, nicht gegen Anwender, die sich einen ****** um R 128 kümmern, nicht gegen mangelnde Verschlankung, auch nicht für eine Abschaffung irgendwelcher Features. Das liest Du nur in meine Worte hinein, weil Du das Produkt schützen willst. Ist ja auch in Ordnung.

Ich prangere nur das völlig unfachliche Geschwafel an, welches Du hier veröffentlichst.