hintergrund Abbildung 1: Ein Extrembei- spiel für die Samplepeak-Feh- leranfälligkeit. Zwei gleiche Sinusschwingungen bei glei- chem Pegel und gleicher Fre- quenz von 11025 Hz. Der unte- re Sinus (durch die Auflösung von 44,1 kHz in der Sample- darstellung nicht als Sinus er- kennbar) wurde um 45° ver- schoben, hat aber den glei- chen realen Ausgangspegel. Der entstehende Pegelmess- fehler beträgt über 3 dB Der Ist-Zustand – das Missverständnis Die Peakmessung Betrachtet man zunächst die Verhältnisse im Fernsehen, so In der aktuellen Audiowelt hat sich ein Vorgehen heraus- ist mir als Autor die Situation in den Anstalten der ARD am kristallisiert, bei dem die Tonschaffenden sich rein tech- besten bekannt und so sollen diese als Beispiel der bishe- nisch mit den Spitzenpegeln eines Signals beschäftigen. rigen Zustände gelten. Eine Ausnahme bildet der NDR, auf Dabei muss zwischen der Messung mit Quasi-Peakme- den später gesondert eingegangen wird. Mit der Umstel- tern (QPPM) und Sample-Peakmetern unterschieden wer- lung auf die Digitaltechnik standen die Techniker der ARD den. Wobei beide große Probleme aufweisen, die uns mit (wie auch alle anderen) vor dem Problem, dass die bishe- in die zurzeit so verfahrene Situation gebracht haben. rigen Regeln im Umgang mit Pegeln nicht uneingeschränkt Bei der Quasi-Peakmessung wird mit einem, meist analo- zur Anwendung kommen konnten und ein Bezug zu den gen, Pegelinstrument der Spitzenpegel eines Signals ana- Verhältnissen an der Schnittstelle zwischen analoger und lysiert. Das Problem dabei ist die vorgegebene Integrati- digitaler Technik hergestellt werden musste. Die Orientie- onszeit, wodurch die Anzeige schnelle Spitzen verrechnet rung lag dabei in den Senderegeln, die einen analogen Be- und nicht den wirklichen Spitzenpegel anzeigt. Diese Inte- zugspegel für die Trägermodulation vorgaben. Der maximale grationszeit liegt für Quasi-Peakmessungen bei 10ms, was Sendehub durfte nicht überschritten werden. Das Problem für ein sehr dynamisches Audiosignal eine halbe Ewig- dabei ist jedoch, dass die analoge Pegelmessung nach Qua- keit darstellen kann. Diese halbe Ewigkeit wurde von der si-Peak (EBU 3205-E) nicht genau genug ist, um jede Über- EBU sogar normiert: Ein einzelner Ton bei 5 kHz und ei- steuerung zu erfassen und so wurde ein Sicherheitsraum ner Dauer von 5 ms wird mit etwa 4 dB unterhalb sei- von 9 dBFS geschaffen, wobei sich Fullscale auf die maxi- nes realen Pegels angezeigt. In einer vollständig analo- male Trägermodulation bezieht. Wer schon einmal Materi- gen Umgebung ist diese Unterpegeldarstellung im Prinzip al an den öffentlichen Rundfunk geliefert hat, kennt die Vor- kein Problem. In einem digitalen System spielt dieser Um- gabe alle Signale auf -9 dBFS zu begrenzen. Diese harte Be- stand eine große Rolle und die QPPM-Messung wird rein grenzung ist jedoch ein Missbrauch der eigentlichen Idee, technisch zu einem Risiko für die Signalqualität. Hier wer- den 9 dB Headroom als Sicherheitsraum für die Aussteue- den die Pegel stattdessen exakt anhand der Bit-Position rung mit Quasi-Peak-Metern zu nutzen. Die ursprüngliche der Samples analysiert und in eine Fullscale-Skala über- Überlegung war zu ihrer Zeit nicht unlogisch und fügte sich tragen. Zeigt diese eine Übersteuerung an (meistens nach in die Senderegeln ein, die Umsetzung verschenkt jedoch drei aufeinander folgenden Fullscale-Samples), so befin- die höchstwertigen Bits für einen faktisch unnutzbaren Si- det sich das Signal für das digitale System außerhalb der cherheitsraum. Der größere Nachteil lag in seiner absicht- Dynamikbandbreite und kann nur verzerrt weitergegeben lichen oder unabsichtlichen Missbrauchbarkeit, da der Spit- werden. Diese Messung vermittelt leider eine trügerische zenpegel keinen Bezug zur tatsächlich wahrgenommenen Sicherheit: das System erkennt nicht jede Übersteuerung, Loudness hat. Die Grenze von -9 dBFS wurde genutzt, um die erst im D/A-Wandler entsteht. Diese können jedoch den Loudnesspegel mit Limitern daran aufzuschieben. Die auftreten, wenn die Signalspitzen zwischen den einzelnen Peakpegelmessung liefert keine Aussage darüber, wie sich Abtastpunkten auftreten. Abbildung 1 illustriert diese so- das Signal über die Zeit und die vom Hörer wahrgenom- genannten Inter-Sample-Peaks mit einem um 45° verscho- mene Loudness entwickelt und Vorgaben für die erlaubte benen Sinus gleichen Pegels bei Standardabtastrate. Die Programm-Loudness gab es nicht. Messung von Spitzenpegeln kann also durchaus proble- 8 | 9
Studio eMagazin 04-2012_opt
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