The facts: Sample-rate & Bit-depth

[rvanommen]

Hey folks,

De feiten over bitdepth en samplerate word veelvuldig besproken op het internet, maar ... ik heb het idee dat daar onwijs veel bullshit tussen staat.
Veelvuldig gebruik van vage termen en "feeling', dat zijn in mijn boek allemaal red flags dat iemand zelf ook niet echt weet waar hij het over heeft :p.
Dit lijkt me bij uitstek een onderwerp om puur wetenschappelijk te benaderen en je gevoel eens opzij te zetten.

Ik heb een paar hele specifieke vragen hierover waar ik graag een antwoord op wil waar echt wetenschappelijk basis voor is of een pragmatische (soms wil je er ook gewoon niet teveel over nadenken als het geen hol uitmaakt).

1) ik kreeg ooit wat issues met ableton en windows en kwam erachter dat samplerate/bitdepth bestond (). Na heel kort googlen en heel weinig research heb ik alles ingesteld op 48KHz/24bit. niet omdat ik het verschil hoor met 44.1/16bit, maar gewoon omdat het kon.
De vraag: Is er een reden om op 44.1/16bit (of andere settings) te gebruiken anders dan de ruimte die je bestanden innemen (waar ik echt niet wakker van lig)?

2) Ik begin me een beetje te verdiepen in samples. Is het gebruik van samples die een andere bitrate/bitdepth hebben dan je uiteindelijke product een probleem?
Zo ja; is dat dan van hoog naar laag, of juist andersom, of allebij?

3) anything else i should know?

Ik ben geintresseerd naar betrouwbare bronnen en pragmatische benaderingen, dus niet naar vage termen en niet-onderbouwde antwoorden. die discussies worden al genoeg gevoerd op het web zag ik

 

[Nap]

1) Hogere sample frequenties en bitdiepte zijn vooral handig bij digitale summing/mixing omdat er meer informatie is om mee te werken waardoor er minder verloren of 'lost in translation' raakt. Dus zelfs als je het eindresultaat terugbrengt naar 44.1khz/16 bit zal de kwaliteit beter zijn dan als je alles op 44.1khz/16 bit zou hebben gedaan.
2) Hangt er vanaf. Soms kan het effect juist gewenst zijn (velen zijn lyrisch over de 'gruizigheid' van 12 bit samples). Bij downsamplen treedt er kwaliteitsverlies op, maar dit is meestal ook alleen maar echt hoorbaar als je ver naar beneden duikelt (van een 48khz 16 bit sample naar een 32khz 8 bit sample bijvoorbeeld). Hoe hoger de kwaliteit van je bronmateriaal, hoe minder concessies in je eindproduct, tenzij lofi juist een keuze is zoals eerder genoemd.
3) Interessant onderwerp, maar staar je niet blind. Gebruik je oren en laat je niet teveel leiden door specs. Op een enkeling na hoort toch niemand het verschil, het grote publiek al helemaal niet. Komt je werk op een streaming service of YouTube terecht is het toch om des keizers baard.

 

[NorthernLightX]

1. er is nauwelijks voordeel van 48KHz t.o.v. 44.1KHz. 24 bit geeft wel degelijk een groot voordeel t.o.v. 16 bit. Iedere bit extra geeft 2x zoveel ruimte voor informatie, dus 24 bit kan 256 keer zoveel informatie bevatten als 16 bit. Oftewel een getal van 65536 tegenover 16777216. Het wordt vooral ingezet om de noise floor van je eindproduct te verlagen en/door je dynamic range te vergroten (van 96 dB voor 16 bit naar 144 dB voor 24 bit. Vooral bij muziek met stille stukken heeft dat voordeel.

2. op de explicite vraag "Is het gebruik van samples die een andere bitrate/bitdepth hebben dan je uiteindelijke product een probleem?" is het antwoord "nee".

 

[flyweight]

ja precies. in muziek moet je juist naar je gevoel luisteren.

44.1 24bit is prima, dan werkt je daw intern 32 bit en kun je volledig clippen en weer terug.

Op hogere bitrates kan het zijn dat plugins beter klinken omdat er dan meer dynamiek beschikbaar is waar de models etc mee werken.
Maar goed als de plugin intern al oversampling doet heb je daar wellicht minder aan.

expres lage bitrates gebruiken is weer meer om dingen kleur / punch te geven.
Daar is niets vaag aan.
Je kunt bitcrushing in de categorie saturatie scharen wat weer belangrijk in mixen is.

wil je echt weten hoe het werkt raad ik aan om de basics van digitale audio te bestuderen.
Dat je snapt wat samples eigenlijk zijn en hoe een adc van ac voltage digitale audio maakt en een dac weer ac. wat de dynamiek bepaald etc. dither, aliasing etc.

 

[clintrubber]

3) anything else i should know?

In het algemeen, oppassen voor komma-n**kers, zoals ik nu ga doen hieronder:

geloof alleen berichten waarin de schrijver op correcte wijze upper- en lower-case gebruikt, als in 'kHz', 'MHz' en 'dB' etc (niet KHz, niet Khz, geen DB etc etc).

 

[rvanommen]

ja precies. in muziek moet je juist naar je gevoel luisteren.

44.1 24bit is prima, dan werkt je daw intern 32 bit en kun je volledig clippen en weer terug.

Op hogere bitrates kan het zijn dat plugins beter klinken omdat er dan meer dynamiek beschikbaar is waar de models etc mee werken.
Maar goed als de plugin intern al oversampling doet heb je daar wellicht minder aan.

expres lage bitrates gebruiken is weer meer om dingen kleur / punch te geven.
Daar is niets vaag aan.
Je kunt bitcrushing in de categorie saturatie scharen wat weer belangrijk in mixen is.

wil je echt weten hoe het werkt raad ik aan om de basics van digitale audio te bestuderen.
Dat je snapt wat samples eigenlijk zijn en hoe een adc van ac voltage digitale audio maakt en een dac weer ac. wat de dynamiek bepaald etc. dither, aliasing etc.

het effect van hele lage bitrates met bitcrushing ken ik. vind ik ook wel aangenaam. ikzelf vind chiptune enzo ook harstikke leuk.
Gaat me nu meer om de zin en onzin van hoge/lage rates waarvan ikzelf geen verschil meer hoor. en of daar technisch issues bij kunnen optreden waar ik nu nog niks van weet

 

[Disharmonic]

Leuk zijstraatje, destijds tijdens de ontwikkeling van de compact disc wilde Philips (ingegeven door PolyGram) er een 14 bit systeem van maken. Sony wilde 16 bit en tijdens een ontmoeting tussen de mensen van Philips en Sony moesten opnamen van een triangel het verschil laten horen. Het werd 16 bit, al was het verschil eigenlijk niet te horen. Volgens Philips-man Jacques Heemskerk (uit hier):

"Philips wanted to limit the number of bits per sample to 14 bits. Sony was adamant in achieving perfect Audio Quality. I remember that in
one of our meetings Toshi Doi tried to convince us of the necessity to choose 16 bit quantization. He did so by recording soft triangle music
at both 14 bit and at 16 bit resolution: we were supposed to hear the difference. Frankly speaking, none of us heard any difference at
all, but Sony’s message was loud and clear: the new format must not compromise on sound quality!"

 

[clintrubber]

Ah, altijd gedacht dat die voorkeur van Philips voor 14 bedoeld was als een tribute aan Johan Cruijff

Nou, FWIW, Philips niet linksom maar dan toch rechtsom het getal 14 kunnen behouden:

Eight-to-fourteen modulation - Wikipedia

en.wikipedia.org

 

[sjeff]

het effect van hele lage bitrates met bitcrushing ken ik. vind ik ook wel aangenaam. ikzelf vind chiptune enzo ook harstikke leuk.
Gaat me nu meer om de zin en onzin van hoge/lage rates waarvan ikzelf geen verschil meer hoor. en of daar technisch issues bij kunnen optreden waar ik nu nog niks van weet

Met hogere rates zit je gewoon beter imo:
- sound van FX VSTI plugins
- als je muziek op vinyl uitbrengt
- als je ook muziek maakt voor TV (24b 48khz)
- omlaag converten kan altijd, omhoog niet

 

[rasz]

Hogere sample rate kan ook voor een lagere latency zorgen als je cpu het aan kan.

2. Raise the sample rate​

Sample rate refers to the amount of samples which are carried per second. The higher the sample rate, the lower the latency. Higher samples rates however also put additional stress on the CPU.
Bron

 

[MstrFX]

Ik geloof dat de wetenschap zelfs nu nog niet alles 100% kan verklaren en ik zeker niet.

My 2 centen.

1. Verdiep je eens in dac’s. 8-12 bit sampling in audacity is niet te vergelijken met Synth’s als Mirage/Dss-1. (Machinedrum uw is audacity style)

2. Als je eind product 44.1/16 bit moet zijn is het beter om te bouwen in 88.2/32 bit en dan downsamplen.
Over 32 bit floating point zou ik ook eens lezen.

Ik geloof dat de duurdere RME interfaces je zelfs toegang geven om je eigen Anti-aliasing filters toe te passen. Maw gaat erg ver allemaal.

Er is hier heel veel info over. Hadden we het laatst niet over Wavetables?

Tot over 3 maanden

Nyquist frequency - Wikipedia

en.m.wikipedia.org

Deze had ik gister trouwens gekeken:

 

[Fifth Bot]

Ik heb er geen verstand van, maar in het verleden hier ook wel vaker naar gekeken (gegoogled). Mijn conclusie was dit:

1. er is nauwelijks voordeel van 48KHz t.o.v. 44.1KHz. 24 bit geeft wel degelijk een groot voordeel t.o.v. 16 bit.

voor audio productie is 44.1 kHz/24bit helemaal prima. als je iets met video wil doen, dan 48kHz, maar voor puur audio levert dit geen voordeel op, om hetgeen flyweight verwoord:

dan werkt je daw intern 32 bit en kun je volledig clippen en weer terug.

De reden waarom je dan beter 48kHz voor video moet gebruiken, die ben ik vergeten, had iets te maken met post processing steps geloof ik.

TLDR: het gaan met name om bit depth vanwege de hogere resolutie, maar omdat de meeste DAW's intern toch met een hogere bit rate werken (32 dus) is dat allemaal niet zo relevant, dan gaat het dus puur om wat je met het export format wil doen, en in de audio wereld is een hogere resolutie dan 44.1kHz/24bit dus weinig zinvol (maw kan het menselijk gehoor toch niet waarnemen).

Hier misschien nog een interessante video over gainstaging. Disclaimer: ik heb die experimenten zelf nog niet nagedaan, en de voorbeelden gelden voor het volledig werken ITB, als je met externe gear aan de slag gaat, gelden andere regels.

 

[MstrFX]

Leuke vid!

1. Digitale gainstaging is wel degelijk van belang omdat volume’s algoritme’s zijn en deze de kwaliteit beïnvloeden. (Dit is bijvoorbeeld het geval met de eaganmatrix en heb daar contact over)

2. Ga van Db met LUFS werken is ook goed om te leren.

 

[Fifth Bot]

Digitale gainstaging is wel degelijk van belang omdat volume’s algoritme’s zijn en deze de kwaliteit beïnvloeden

Dit geldt voor sommige plugins, met name die analog circuitry proberen na te bootsen, die werken dan optimaal tussen de -12dB en -18dB geloof ik (en daarboven krijg je dan bv last van clipping). Maar het punt van deze video was meer, je hoeft niet zo bang te zijn als je metertjes van de individuele tracks in het rood schieten, als je masterbus maar niet over de rooie gaat (boven de 0 uitkomt dus). Dus je kan best werken met individuele tracks die door de 0 schieten, als je dan simpelweg op het eind, dus voor alles de de rest van de chain in de masterbus ingaat in volume naar beneden brengt (in Ableton simpelweg met een utility plugin) dan is het op zich prima.

Maar dat neemt niet weg dat je wel degelijk met gainstaging bezig moet zijn. Alles klakkeloos in het rood laten schieten en oplossen met een limiter op de masterbus is geen goed idee. Maar ik ben er op het moment dus zelf wat wat mee aan het experimenteren, en het panisch continue proberen individuele tracks tussen de -12dB en -18dB houden (en een headroom van -9dB a -6dB op de master) dat heb ik nu tijdens de creatieve productie fase wel losgelaten. Ik was er continue mee bezig, en was daardoor altijd heel laag in volume aan het mixen, met als resultaat dat mijn track faders fysiek meestal vrij laag stonden, wat weer tot resultaat heeft dat je een lagere resolutie hebt met aanpassingen van je fader (vanwege de logaritmische dB schaal).

Maar ik ben er nog steeds niet helemaal uit hoor, nog aan het experimenteren.....

 

[MstrFX]

Ik heb resampling en gainstaging juist gebruikt om mn samples proberen up te fu@ken, als in de zin oude samplers doen/deden. Klein topic hier op het forum over.

Wat betreft volume en algoritme's dat heb ik niet zelf bedacht. Digitaal volume is een algoritme en op een bepaalde stand het meest puur.
Maar goed zal wel mieren ne@ken zijn Al ervaar ik wel wat dingetjes in de Eaganmatrix module zoals eerder gezegd.

Ik vond jou sf track bijzonder goed in het laag dus dat experimenteren gaat je goed af, zeker omdat laag zoveel kaapt in de headroom.

Normaliseren van audio is ook interessant om over te lezen.

 

[1pauluzz1]

Sample rate for live performance - Ableton Forum

 

[MstrFX]

Re: Sample rate for live performance​

• Report
• Quote

Unread post by Angstrom » Tue Feb 13, 2024 2:52 pm

Can you work the DJ mixer at 48khz?
48 is half 96. Although down sampling algos are pretty good it's an actual calculation to interpolate 96/44.1 (= 2.17687...)

96/48 = 2

Halving the sample rate always seems a better option to me.

However. If you can possibly run your live rig at 96 then why not do it. You will.have better latency, and any real time processing with non linearity (saturation, etc) will benefit.

Personally I do everything at 48. I'm a rebel.

Ik doe alles in 48kHz en 32bit floating en don't worry about a thing
Laat tegenwoordig ook alles op 48kHz alleen de 32 naar 16 als het mot.

 

[sunny pedaal]

Veel video heeft 48khz audiosamplefreq.

24 bit 44.1 gebruik ik meestal , houdt meer details en dynamiek bij het afmixen.

Voor cd moet je alsnog daarna omzetten naar 16 bit 44.1khz

Het maximale ( hoogste) frequentieverloop is verbonden met de samplefrequentie, als regel geldt : khz sample freq:2 = maximaal hoogste frequentie die je kan weergeven. Bij 44.1 dus 0-22.0500 hz, bij 48khz max 0-24khz , by 30 khz max 0-15000hz etc. Handig om te weren als hje zelf iets gaat sampelen bv

 

[Nap]

Ik heb jaren op 48kHz/24 bit gewerkt en later 48kHz/32 bit (vanwege de interne 32 bit structuur van Live voornamelijk), maar ik hoor/merk geen verschil eigenlijk.

 

[stoter]

Ah. Het maakt dus geen rate uit.. maar alle bitjes helpen. Check.