Dithering verplicht ?

[dione]

Tja...er is wel het 1 en ander te vinden op SF over dithering,maar toch lijkt het me een nuttig onderwerp om eens wat meer info over te krijgen...

In principe is dithering alleen nodig als je audio gaat omzetten naar lagere bitrates...dus van 24 bit naar 16 bit bijvoorbeeld...

Maar nieuwsgierig als ik was heb ik eens de handleidingen van Wavelab en Cubase d'r op na gelezen en kwam wat verrassende mededelingen tegen :

1) Aangezien Wavelab eigenlijk werkt op 32 bit moet je altijd dithering toepassen als je audiobestanden gaat voorzien van fades,fx,volume-veranderingen of andere veranderingen. (uit de handleiding van Wavelab)
Dus eigenlijk altijd...

2) Aangezien Cubase opgenomen audio standaard op 24 bit opneemt en ook eigenlijk werkt op 32 bit moet je de meegeleverde dithering plug-in (Apogee) altijd standaard op je output bussen gebruiken. (uit de handleiding van Cubase SX)
Vooral deze opmerking verbaasde me,omdat ie eigenlijk alleen wordt vermeld bij de beschrijving van de Apogee UV22hr plug-in...lijkt me toch iets om wat prominenter aan te geven als het echt zo belangrijk is...

Verdere ontdekkingen : de meeste geluidskaarten werken op 24 bit of zelfs meer...dit betekent dus eigenlijk dat je altijd dithering moet toepassen,ook al speel je gewoon 16 bit files af en heb je verder alles op 16 bit staan...

Graag jullie reacties en bevindingen op dit gebied...

 

[Patat Met]

Re: Dithering verplicht ?

Origineel geplaatst door dione
Tja...er is wel het 1 en ander te vinden op SF over dithering,maar toch lijkt het me een nuttig onderwerp om eens wat meer info over te krijgen...

In principe is dithering alleen nodig als je audio gaat omzetten naar lagere bitrates...dus van 24 bit naar 16 bit bijvoorbeeld...

Maar nieuwsgierig als ik was heb ik eens de handleidingen van Wavelab en Cubase d'r op na gelezen en kwam wat verrassende mededelingen tegen :

1) Aangezien Wavelab eigenlijk werkt op 32 bit moet je altijd dithering toepassen als je audiobestanden gaat voorzien van fades,fx,volume-veranderingen of andere veranderingen. (uit de handleiding van Wavelab)
Dus eigenlijk altijd...

2) Aangezien Cubase opgenomen audio standaard op 24 bit opneemt en ook eigenlijk werkt op 32 bit moet je de meegeleverde dithering plug-in (Apogee) altijd standaard op je output bussen gebruiken. (uit de handleiding van Cubase SX)
Vooral deze opmerking verbaasde me,omdat ie eigenlijk alleen wordt vermeld bij de beschrijving van de Apogee UV22hr plug-in...lijkt me toch iets om wat prominenter aan te geven als het echt zo belangrijk is...

Verdere ontdekkingen : de meeste geluidskaarten werken op 24 bit of zelfs meer...dit betekent dus eigenlijk dat je altijd dithering moet toepassen,ook al speel je gewoon 16 bit files af en heb je verder alles op 16 bit staan...

Graag jullie reacties en bevindingen op dit gebied...

Als je weet wat dither presies is dan kan je het op de juiste manier toepassen.

Waar het om gaat is de quantisatie fout (de stapjes zijn nooit presies gelijk aan het input signaal). Die is bij hoge signalen onafhankelijk van het inputsignaal.
Bij lage signalen en vooral bij simpele signale b.v. sinusen, is die quantisate fout wel afhankelijk van het input signaal. (Er zijn maar een paar stapjes waar het signaal inpast) Resultaat is enstige vervorming van het signaal.
Deze ernstige vervorming is te voorkomen door de quantisatiefout weer onafhankelijk van het input signaal te maken. Dit gebeurt door noise aan het inputsignaal toe te voegen. De hoeveelheid noise moet gelijk zijn aan 1 quantisatie stap. De signaal ruis afstand word dus kleiner maar de vervorming is helemaal verdwenen.
Deze techniek noemt men dither.

Nu je weet wat het is/doet, kan je het toepassen.




Edit: Heb je veel ruis in je signaal (minder dan 90dB dynamiek, zoals bij alle analoge synths of als je distortion gebruikt), dan heeft dither natuurlijk geen enkele zin.

 

[Hanz]

Dione, even in aanvulling op je verhaal, waaruit je min of meer concludeert dat je altijd moet ditheren vlak voordat er bitreductie plaatsvindt... (de hoeveelheid keren dat je moet gaan bitreduceren natuurlijk zoveel mogelijk beperken!) ... als je het hebt over een 'standaard' dither (dus TPDF) dan is hier geen bezwaar tegen - echter als je het hebt over Apogee UV22 dan wordt dit slechts aanbevolen voor de allerlaatste reductiestap in je proces. Dit omdat UV22 gebruik maakt van noiseshaping, wat in hoorbare vervorming zou kunnen resulteren tijdens verdere digitale verwerkingsstappen. Ik denk dat om deze reden de UV22 een *optionele* stap is... immers, misschien is jouw project wel bedoeld voor een 24/96 medium. In dat geval zou de dither alleen maar nadelig werken (volgens mensen als Katz, die iedere bewerking van het signaal zien als verstoring).

Vrij goeie uitleg: http://www.users.qwest.net/~volt42/cadenzarecording/DitherExplained.pdf

Artikel van Bob Katz over dither: http://www.digido.com/portal/pmodule_id=11/pmdmode=fullscreen/pageadder_page_id=27

Verder is het helemaal waar wat PatatMet zegt, als er al een (minieme) vorm van ruis aanwezig is in het bronsignaal door gebruik van microfoons, analoge apparatuur etc. dan is dithering overbodig.

 

[ProtoHuman]

Dus het kleine beetje ruis wat uit m'n tx7 en m'n mixer lekt zou in principe al voldoende zijn?

 

[Hanz]

Absoluut. Wat er al is, hoef je niet meer kunstmatig toe te voegen.
Is die ouwe rommel toch nog ergens goed voor...

De vraag is eigenlijk: wanneer zou je dan wèl extra dithernoise moeten toevoegen, in real-life studio situaties. Kijk, laboratoriumsituaties met gegenereerde golfvormen, dat snap ik. Maar pak 'm beet, de betere VST-plugin die bijv. een analoge synth nabootst. Zou je daar nog extra noise moeten toevoegen, of zit dat al in het door de VST-synth opgewekte signaal? (afhankelijk van het realisme van de VST-synth, natuurlijk...). Je zou haast denken dat het niet nodig is...

 

[Ytse]

UV22 is geen noiseshaping maar het dither signaal wordt gefiltered.

http://en.wikipedia.org/wiki/Noise_shaping

 

[Hanz]

Ok, da's technisch waar. Maar dat doet niets af aan het advies, zover ik begrijp.

 

[Ytse]

Idd, ik dacht, ik voeg het ff toe voor de volledigheid.

 

[fuse]

Als je output van cubase digitaal blijft (zoals bij mij) dan heeft dithering niet echt zin.
Pas alleen als je de 16 bit master audiofile maakt.

Als je output naar een multichannel analoge kaart gaat dan is dithering op alle outputs wel zinnig. Maar invloed van dithering op 24 bit is veel minder makkelijk te horen dan op 16 bit.

Zowiezo hebben een groot aantal plugins een dither functionaliteit erin gebouwd en die staan standaard vaak aan. En als je met ketens gaat werken dan wil je dat liever niet hebben.
Pas als je naar buiten gaat in een analoog domein kan je ervoor kiezen om het te gebruiken.

 

[dione]

Origineel geplaatst door fuse


Als je output naar een multichannel analoge kaart gaat dan is dithering op alle outputs wel zinnig. Maar invloed van dithering op 24 bit is veel minder makkelijk te horen dan op 16 bit.

Zowiezo hebben een groot aantal plugins een dither functionaliteit erin gebouwd en die staan standaard vaak aan. En als je met ketens gaat werken dan wil je dat liever niet hebben.
Pas als je naar buiten gaat in een analoog domein kan je ervoor kiezen om het te gebruiken.

Precies,dat is wat de handleiding van Cubase dus ook zegt...

Ik gebruik 3 stereo bussen die naar mn analoge mixer gaan,ik heb nu die UV22hr op die outputs zitten,maar ook op de adat outputs....

M'n geluidskaart werkt op 24 bit,m'n audio heb ik ook op 24 bit...maar de handleiding heeft het er dus over dat omdat Cubase op 32 bit werkt,je dus altijd dithering moet toepassen op signaal dat naar buiten gaat...

Ik gebruik de Waves L2 veel,die heeft idd dithering ingebouwd...maar dat is voor achteraf bewerking...

 

[dione]

Origineel geplaatst door Hanz
Absoluut. Wat er al is, hoef je niet meer kunstmatig toe te voegen.
Is die ouwe rommel toch nog ergens goed voor...

De vraag is eigenlijk: wanneer zou je dan wèl extra dithernoise moeten toevoegen, in real-life studio situaties. Kijk, laboratoriumsituaties met gegenereerde golfvormen, dat snap ik. Maar pak 'm beet, de betere VST-plugin die bijv. een analoge synth nabootst. Zou je daar nog extra noise moeten toevoegen, of zit dat al in het door de VST-synth opgewekte signaal? (afhankelijk van het realisme van de VST-synth, natuurlijk...). Je zou haast denken dat het niet nodig is...

dat dacht ik dus ook...maar zodra je dat signaal gaat bewerken (hetzij dat je het uit het digitale domein haalt,of dat je het achteraf bewerkt in Wavelab of iets dergelijks) moet je dus eigenlijk dithering toepassen volgens de handleidingen...

 

[dione]

Origineel geplaatst door Hanz


Vrij goeie uitleg: http://www.users.qwest.net/~volt42/cadenzarecording/DitherExplained.pdf

Artikel van Bob Katz over dither: http://www.digido.com/portal/pmodule_id=11/pmdmode=fullscreen/pageadder_page_id=27

Verder is het helemaal waar wat PatatMet zegt, als er al een (minieme) vorm van ruis aanwezig is in het bronsignaal door gebruik van microfoons, analoge apparatuur etc. dan is dithering overbodig.

dank voor de links...die eerste kon ik al,die tweede is erg nuttig...

 

[bikkel]

Ik zou niet weten waarom van 32 naar 24 of van 24 naar 16 bit gaan inhoudt dat je moet gaan ditheren. Je gooit gewoon een aantal bits aan informatie weg, dat is alles. Pas als je je volume met 0.53 dB aan gaat passen, dan kun je geen bitreductie meer doen, maar moet je gaan herberekenen. En dan moet je gaan afronden, en dan pas is het toepasselijk. Zo ook bij het converteren van 16 bits audio naar bijvoorbeeld 32 bits.

 

[Hanz]

Origineel geplaatst door bikkel
Ik zou niet weten waarom van 32 naar 24 of van 24 naar 16 bit gaan inhoudt dat je moet gaan ditheren. Je gooit gewoon een aantal bits aan informatie weg, dat is alles.

Dat heet 'truncaten', en dat introduceert evengoed afrondingsfouten, dus audio artifacts.
Zie http://en.wikipedia.org/wiki/Dithering

 

[bikkel]

Origineel geplaatst door Hanz
Dat heet 'truncaten', en dat introduceert evengoed afrondingsfouten, dus audio artifacts.
Zie http://en.wikipedia.org/wiki/Dithering

Truncatingfouten zien er heel spectaculair uit als je naar hele lage bitdieptes gaat met een hele lage samplefrequentie, maar als het echt zo'n probleem zou zijn op 44.1 / 16 dan zou het 44.1 / 16 formaat gewoon niet goed genoeg zijn. Truncatingfouten worden namelijk een behoorlijk eind opgeschoven op het moment dat er een grotere samplingfrequentie en bitdiepte gebruikt wordt, en om dat tegen te gaan wordt er wel een ruissluier over je muziek heen gegooid. En iedereen die niet 100% digitaal werkt, heeft vaak wel genoeg ruis om het truncatingeffect gedeeltelijk tegen te gaan.

 

[dione]

Origineel geplaatst door bikkel
Truncatingfouten zien er heel spectaculair uit als je naar hele lage bitdieptes gaat met een hele lage samplefrequentie, maar als het echt zo'n probleem zou zijn op 44.1 / 16 dan zou het 44.1 / 16 formaat gewoon niet goed genoeg zijn.

Dat is dus niet wat in die artikelen staat...:

Dithering always sounds better than truncation without dither.

 

[bikkel]

Origineel geplaatst door dione
Dat is dus niet wat in die artikelen staat...:

Dithering is ruis toevoegen en dan alsnog truncaten. Heb je al ruis, is dat een zinloos proces.

Je gaat toch ook niet een boterham met jam met jam besmeren omdat een boterham met jam lekkerder is dan een boterham zonder jam, en je daarom altijd op iedere boterham jam smoet smeren ongeacht wat er al op zat? Ik durf zelfs te stellen dat een boterham met jam lekkerder is zonder dat je er nog een keer een laag jam op smeert.

Natuurlijk is het wel iets beter in het geval van steriele 100% digitale bronnen waarvan ook die bronnen weer 100% steriel waren etcetera, maar ruis verdoezelt niet alleen die rotfrequenties die je door truncating krijgt, maar ook de frequenties die je wel wil horen.

Ook is het zo dat het truncating effect in een drukke mix veel minder aanwezig is, omdat muziek die op veel frequentievlakken actief is ook al een soort bijna-ruis is. Ik denk dat dat soort laboratoriummetingen heel indrukwekkend zijn, maar er in de praktijk genoeg momenten zijn dat je misschien beter geen dithering kunt gebruiken, zeker niet met veel analoog bronmateriaal.

Het wiki verhaal begint ook weer te vertellen dat je informatie verliest door bits weg te gooien, en dat is ook zo, maar je krijgt NOOIT afrondingsfouten als je alles steeds consequent door twee deelt of met twee vermenigvuldigt.

0.8 weggooien zoals in dat voorbeeldje is een ander verhaal dan 0.5 weggooien.

---------------

En wat ik bedoel met 44.1 / 16 is niet goed genoeg is dat als je een opname maakt op die bitdiepte, er ook niet geditherd wordt. Dus al die 16-bits samplers dat zijn dan blijkbaar truncatende nachtmerries qua klank. En dat is ook niet zo. Wat veel vaker een probleem is, is dat veel samplers een sample op gelijke pitch goed afspelen, en zodra er ook maar een cent afgeweken wordt van die pitch, het gelijk ook slechter gaat klinken door die herberekeningen.

 

[Patat Met]

Nog steeds onduidelijkheid terwijl het zo simpel is.

Van 0,8 maakt een digitaal apparaat 1 van. Afrondingsfout 0,2.
Van 0,5 maakt een digitaal apparaat 1 van. Afrondingsfout 0,5.

Er ontstaan afrondingsfouten bij digitalisatie. Er zijn stapjes en het analoge signaal zal nooit presies op die stapjes zitten, resultaat afrondings fouten.

Dus als je veranderd van bitdiepte ontstaan er uiteraard ook afrondingsfouten.

Bij lage signalen zijn die afrondings fouten afhankelijk van het (oorspronkelijke) signaal. Dit ga je dus horen als vervorming.

Voeg een heel klein beetje ruis toe (amplitude van 1 quantisatie stap) en de afrondingsfouten zijn nu niet meer afhankelijk van het signaal. resultaat iets meer ruis maar helemaal geen vervorming.


Als je niet dithert en gewoon gaat rekenen (mixen, eqen, compressen, vervormen,ect...), dan zullen de signaal afhankelijke afrondingsfouten zich opstapeen met als resutaat een hoop elende.

Je moet dus zorgen dat voordat je gaat rekenen alle afrondingsfouten niet afhankelijk zijn van het signaal.

Dus wel ditheren voordat er gerekend moet worden.

Was dat nu zo moeilijk?

 

[JohnDoe31]

txs voor de info boys .. en als je dus digitaal blijft altijd het ditheren door de masteraar laten doen .. althans als het een goede masteraar is natuurlijk

 

[bikkel]

Origineel geplaatst door Patat Met
Nog steeds onduidelijkheid terwijl het zo simpel is.

Van 0,8 maakt een digitaal apparaat 1 van. Afrondingsfout 0,2.
Van 0,5 maakt een digitaal apparaat 1 van. Afrondingsfout 0,5.

Er ontstaan afrondingsfouten bij digitalisatie. Er zijn stapjes en het analoge signaal zal nooit presies op die stapjes zitten, resultaat afrondings fouten.

Dus als je veranderd van bitdiepte ontstaan er uiteraard ook afrondingsfouten.

Bij lage signalen zijn die afrondings fouten afhankelijk van het (oorspronkelijke) signaal. Dit ga je dus horen als vervorming.

Voeg een heel klein beetje ruis toe (amplitude van 1 quantisatie stap) en de afrondingsfouten zijn nu niet meer afhankelijk van het signaal. resultaat iets meer ruis maar helemaal geen vervorming.


Als je niet dithert en gewoon gaat rekenen (mixen, eqen, compressen, vervormen,ect...), dan zullen de signaal afhankelijke afrondingsfouten zich opstapeen met als resutaat een hoop elende.

Je moet dus zorgen dat voordat je gaat rekenen alle afrondingsfouten niet afhankelijk zijn van het signaal.

Dus wel ditheren voordat er gerekend moet worden.

Was dat nu zo moeilijk?

Er is een verschil tussen omrekenen en de bitdiepte veranderen. Als je last van vervormingen hebt als je een 24-bits opname omzet naar 16-bit heb je dezelfde vervormingen als je direct op 16-bit zou opnemen.

Bij berekeningen die resulteren in echte floats lijkt me dit weer wel wat belangrijker.