Audio Mastering am Computer: Peak- und RMS-Pegel

Audio Mastering am Computer: Peak- und RMS-Pegel

Echtzeit-Analyse von Peak- und RMS-Pegeln und die damit verbundenen messtechnische Probleme

Für die Anzeige der beiden Werte dB/Peak und dB/RMS liefern die meisten Masteringworkstations ein Peakmeter mit. In Steinberg WaveLab heißt es schlicht „Pegelanzeige“ und wurde in der WL-6-Version zusätzlich mit dem K-System von Bob Katz ausgestattet. Ein gutes Peakmeter hat eine schnelle Anzeige für Peak, die meistens von –96 dB bis etwas mehr als 0 dB skaliert ist, wobei 0 dB der Vollaussteuerung entspricht und tunlichst nicht überschritten werden sollte.

Ergänzend bietet das Peakmeter eine Lautheitsanzeige in dB/RMS, welches die gleiche Skalierung verwendet, sich aber immer als quadratischer Mittelwert (root mean square) unterhalb des Peakwertes bewegt und zur optischen Fassbarkeit verlangsamt dargestellt wird. Den Grad der verzögerten Darstellung bezeichnet man als Ballistik.

Typisch und hilfreich sind Zusatzfunktionen wie Peakhold (zeigt die höchste Pegelspitze an, bis Sie zurückgesetzt wird) und eine einstellbare Rücklaufzeit für die Lautheitsanzeige. Die WavaLab-Anzeige stellt Peak außen in grün und den RMS-Wert innen in hellblau dar und zeigt die höchste durchschnittliche Lautheit als nummerischen Wert an. Dies ermöglicht ein einfaches sowie intuitives Erfassen der höchsten erreichten Lautheit.

 

Wo liegt nun das Problem?

Bei der Anzeige des Peakwertes steckt das Problem im Detail: Der entscheidende Bereich um 0 dB ist Interpretationssache des Meterings! Solange wir nicht die 0-dB-Grenze erreichen oder überschreiten, stellt die präzise Messung und Anzeige von Lautstärke (=Peak) auf digitaler Ebene kein Problem dar.

Stellen wir uns aber vor, dass wir bei einer Aufnahme über einen A/D-Wandler für diverse Übersteuerungen – also Überschreitungen der 0-dB-Grenze sorgen, dann wird es schwierig: Während der Aufnahme kann uns die Wandlereinheit auf diese Overs oder Übersteuerungen durch rotblinkende LEDs hinweisen. Beim Abspielen der digitalisierten Aufzeichnung sind jedoch keine Overs mehr vorhanden, weil die digitale Auflösung nur bis 0 dB geht.

Für den Zeitraum der Übersteuerung werden also 0 dBFS-Samples (FS=Fullscale = Vollaussteuerung) abgespielt. In dem folgenden Bild sind das übersteuerte Eingangssignal und das resultierende Digitalsignal dargestellt.

 

Übersteuerungen im AD-Wandler werden zu 0 dBFS-Ketten

Übersteuerungen im AD-Wandler werden zu 0 dBFS-Ketten

 

Es ist demzufolge auf digitaler Ebener ohne Weiteres nicht möglich, ein Over präzise zu ermitteln, zu bewerten und darzustellen. Da solche Overs im Mastering aus akustischen Gründen unbedingt zu vermeiden sind, müssen sie aber trotzdem sicher erkannt werden. Etablierte Engineers haben dieses Problem erkannt und sich daher auf eine Bewertungsgrundlage geeinigt.

Zur absolut sicheren Ermittlung von potenziellen Overs werden zwei Samples, die in Folge einen Wert von 0 dBFS haben, als Over interpretiert. Im Metering PG-AM des Herstellers Pinguin lässt sich dieser Wert manuell festlegen (Samples over treshold). Das TT Dynamic Range Meter der Pleasurize Music Foundation arbeitet nach der gleichen Regel.

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Bei WaveLab ist dies leider nicht möglich. Wenn Sie jetzt unterschiedliche Messgeräte sowohl auf Hardware- als auch auf Softwarebasis nehmen und ein kurzes Testsample mit Peaks im kritischen 0-dB-Bereich untersuchen, werden Sie erhebliche Abweichungen der Messergebnisse feststellen. Die „2 Samples sind ein Over“-Regel gilt als konservative Bemessungsgrundlage in den Topmasteringkreisen. Für das Metering in WaveLab wurde jüngst mit einem kostenlosen Zwischenupdate Abhilfe geschaffen. Nun zeigt es ebenfalls recht zuverlässig Overs an, wo es in der Vergangenheit noch ein Auge zugedrückt hat.

Wozu können Sie ein (verlässliches) Peakmeter einsetzen?

  • Kontrolle des Peak Headrooms während der Bearbeitung und beim finalen Master
  • Messung der Funktionsweise, Zuverlässigkeit und Präzision von neuen Plugins; insbesondere Brickwall-Limiter. (Tun die Geräte das, was auch angegeben wird)
  • Stereopegelverteilung (auch beim Mischen)
  • Anzeige von Pegelverhältnissen, zum Beispiel zwischen Bassdrum und Snare

Die Herausforderung an die Lautheitsmessung in RMS sind bei weitem komplexer und sprengen den Umfang dieses Artikels. Es sei zumindest angemerkt, dass die Lautheitsmessung und die richtige Interpretation für die Bestimmung der richtigen Dichte eines Masters (Grad der Kompression) und die Erzeugung einer guten Durchhörbarkeit eines Albums sehr wichtig sind.
Hier ist auch das neue TT Dynamic Range Metering der Pleasurize Music Foundation zu empfehlen, da der Dynamic-Range-Balken eine vereinfachte Kontrolle der Kompressions-Dichte einer Aufnahme unabhängig von der Vollaussteuerung ermöglicht.

Friedemann Tischmeyer

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Vom Autor dieses Artikels sind die Bestseller „Audio-Mastering mit PC-Workstations“ und „Internal Mixing“ sowie die gleichnamigen Tutorial-DVD-Serien erschienen.
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Lesermeinungen (5)

zu 'Audio Mastering am Computer: Peak- und RMS-Pegel'

  • FRIQLE
    06. Sep 2009 | 12:37 Uhr Antworten

    vielen Dank für den guten und hilfreichen Artikel !
    Es hat sich leider ein Fehlerteufel eingeschlichen der aus der Wurzel den Pfad gemacht hat: “root mean square” wurde zu “route mean square”

  • Carlos (delamar)
    13. Sep 2009 | 13:43 Uhr Antworten

    Danke für den Tipp, Friqle! Ich werde das gleich beheben!

  • Andy44
    02. Okt 2009 | 21:28 Uhr Antworten

    top artikel sind das,
    beste deutschsprachige seite die ich kenne im netz !!!!

    Thx

  • Chris van Oz
    02. Jun 2011 | 02:30 Uhr Antworten

    frage zu dem TT Dynamic Range Meter. Ich hatte das mal vor ewigkeiten dür den PC. jetzt arbeite ich ja mit mac und wollte es mir laden aber ich kann überall nur lesen das es das gibt aber ich finde (nicht mal auf der herstellerseite) einen download link? kann mir da jemand weiterhelfen?

    gruss

  • Wolfgang
    09. Okt 2011 | 17:23 Uhr Antworten

    Hallo

    toller Artikel danke dafür mich würde noch das Thema M S Mastering interessieren vl. kommt da ja mal was
    vG Wolfgang

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