Nerd-torial: Das Dithering-Dilemma – Warum unser Ohr manchmal die Theorie schlägt
Willkommen zurück, liebe Audio-Nerds! Im letzten Nerd-torial haben wir euch unseren hochpräzisen Vinyl-Aufnahmeprozess vorgestellt, von der 32-Bit-Integer-Aufnahme mit dem RME ADI-2 Pro FS bis zur internen 64-Bit-Float-Verarbeitung in Sound Forge Pro 15. Wir haben gelernt, warum diese extreme Rechengenauigkeit entscheidend ist, um die „Aura“ unserer Schallplatten verlustfrei zu bewahren.
Doch am Ende jedes Mastering-Prozesses steht eine knifflige Entscheidung: die Reduzierung der Bit-Tiefe für den Export. Und hier kommt das Dithering ins Spiel – eine Technik, die auf den ersten Blick widersprüchlich erscheint, aber essenziell für die Klangqualität ist. Und wie wir bei Mother Earth Radio herausgefunden haben, manchmal sogar anders funktioniert, als es die Theorie voraussagt.
Dithering: Das kleine Rauschen, das große Unterschiede macht
Erinnert euch: Unsere Audiodaten werden intern mit unglaublichen 64 Bit Floating Point bearbeitet. Das ist ein Dynamikbereich, der weit über allem liegt, was das menschliche Ohr oder selbst die beste Studiotechnik erfassen kann. Wenn wir diese Daten nun für den Export auf 24 Bit (den Standard für Hi-Res-FLAC) reduzieren, entstehen rechnerisch Quantisierungsfehler. Diese Fehler sind keine harmlosen Rundungsdifferenzen; sie manifestieren sich als unmusikalische, harte Verzerrungen, die sich wie digitales „Zirpen“ oder „Abreißen“ anhören können, besonders in leisen Passagen.
Dithering ist die Lösung: Wir fügen dem Signal ein winziges, zufälliges Rauschen hinzu. Dieses Rauschen ist so gering, dass es kaum hörbar ist. Doch es hat eine magische Wirkung: Es randomisiert die Quantisierungsfehler und wandelt sie in ein viel angenehmeres, analog klingendes Rauschen um. Das Ergebnis: ein klareres, detailreicheres und natürlicheres Klangbild, selbst wenn wir die Bit-Tiefe reduzieren.
Das Dithering-Duell: POWR 1 (Standard) vs. POWR 3 (Noise Shaping)
Innerhalb des Dithering gibt es verschiedene Methoden. Bei Mother Earth Radio standen wir vor der Wahl zwischen POWR 1 (einem standardmäßigen Dithering ohne ausgeprägtes Noise Shaping) und POWR 3 (mit Noise Shaping).
Die gängige Theorie besagt oft, dass Noise Shaping (wie in POWR 3) vorteilhaft sei. Warum? Es verschiebt die Energie des Dithering-Rauschens aus den Frequenzbereichen, in denen unser Gehör am empfindlichsten ist (die Mitten), in die höheren, weniger sensitiven Frequenzen. Das Gesamtgeräusch des Rauschens wird dabei tendenziell sogar höher – aber es ist dort konzentriert, wo wir es am wenigsten wahrnehmen sollen. Insbesondere für Klassik mit ihren extrem leisen Passagen wurde dies oft als die überlegene Methode beworben, um die feinsten Details in den Mitten frei von Rauschen zu halten.
Der Praxis-Schock: John Mayer und die Akustikgitarre
Wir wollten diese Theorie natürlich selbst auf die Probe stellen. Unsere ersten Tests mit dichten, komplexen Stücken (wie dem John Mayer Trio) zeigten kaum hörbare Unterschiede zwischen den Dithering-Methoden. Die Musik war so „voll“, dass sie das Dithering-Rauschen effektiv maskierte.
Doch dann kam der Lackmustest: Eine Solo-Akustikaufnahme von John Mayer – nur seine Stimme und eine Gitarre. Hier, bei diesem transparenten, intimen Material, zeigte sich plötzlich ein deutlicher Unterschied, und zwar zugunsten des standardmäßigen Dithering (POWR 1)!
Was wir hörten, war eine unerwünschte „Schärfe“ in den hohen Gitarrenlagen und bei prägnantem Gesang, wenn Noise Shaping (POWR 3) angewendet wurde. Das Original klang mit POWR 1 deutlich näher am Master-WAV-File. Die Theorie, dass man Rauschen in den hohen Frequenzen „verstecken“ kann, stieß hier an ihre Grenzen.
Warum unser Ohr manchmal die Theorie schlägt: Der Hi-Res-Faktor
Diese Beobachtung wirft wichtige Fragen auf und bestätigt unsere Skepsis gegenüber pauschalen Aussagen in der Audio-Welt:
- Das menschliche Gehör ist komplexer: Die Annahme, dass oberhalb von 20 kHz „nichts mehr gehört“ oder „man damit machen kann, was man will“, ist zu einfach gedacht. Auch wenn wir Frequenzen über 20 kHz nicht als Tonhöhe wahrnehmen, können sie die Klangfarbe, das Raumgefühl, die Präzision von Transienten und die gesamte „Natürlichkeit“ des Klangbildes subtil beeinflussen. Eine Konzentration von Rauschen in diesen Regionen kann sich durchaus als unangenehme Härte oder Schärfe im wahrgenommenen Spektrum manifestieren.
- Noise Shaping und Hi-Res-Audio: Viele Noise-Shaping-Algorithmen wurden in einer Ära entwickelt und optimiert, als 44.1 kHz und 48 kHz die Norm waren. Bei unseren extrem hohen Sampleraten von 192 kHz (und darüber in der Bearbeitung), in denen ein viel größerer Frequenzbereich jenseits der 20 kHz existiert, können sich die Auswirkungen des verschobenen Rauschens anders, und unter Umständen negativ, auswirken. Es scheint, als würden die Algorithmen in diesen Regionen manchmal Artefakte erzeugen, die unser „gesamter Mensch“ doch wahrnimmt.
Das Mother Earth Radio Dithering-Fazit
Basierend auf unseren umfassenden Hörtests und der tiefen Auseinandersetzung mit der Materie haben wir uns bei Mother Earth Radio für das standardmäßige Dithering (ohne aggressives Noise Shaping) entschieden. Es mag theoretisch nicht „den letzten Bit Rauschfreiheit in den Mitten“ bieten, aber es liefert ein konsistenteres, natürlicheres und vor allem unaufdringlicheres Klangergebnis für die gesamte Bandbreite unseres Vinyl-Materials – von dichten Rock-Aufnahmen bis hin zu filigraner Akustikmusik.
Es zeigt sich einmal mehr: Während die Theorie uns eine wertvolle Richtschnur gibt, ist es am Ende das geschulte Ohr des Toningenieurs, das die finale Entscheidung trifft. Bei Mother Earth Radio vertrauen wir unserem Gehör, um die „Aura der Musik“ so authentisch wie möglich zu euch zu bringen.
Florian Reiterer is an audio engineer and musician with a passion for high-resolution audio. He founded Mother Earth Radio to explore and deliver the best possible listening experience.
…see full Bio
