ReplayGain: Ja oder Nein

Und immer wieder das Gleiche Problem. Ich vergleiche Äpfel mit Birnen weil Obst ist doch Obst oder nicht? Das ganze paart sich dann noch mit Halbwissen und raus kommt ein Zähflüssiger Sirup.

1) Thema Halbwissen:
Ich weiß nichts zum Thema MP3Gain und werde dazu besser nichts sagen, obwohl ich einiges Vermute, es wäre nur Halbwissen.

2) Replay Gain:
Replay Gain Werte sind TAG's welche die Audiodaten einer Datei nicht verändern. Sie sagen dem Abspielprogramm (Player) um wie viel er den Lautstärkenregler nach oben oder unten bewegen soll damit die abgespielten Titel im besten falle gleich laut klingen. Dieses tätigen sie in vielfältigen Kombinationen, da es Werte für die Differenzwert einer Solobetrachtung und einen einer Gruppenbetrachtung, bei denen das Lautheitsgefüge untereinander nicht zerstört wird, gibt. Des weiteren werden für beide Situationen auch die Maximalwerte ermittelt um dem Lautsärkenregler einen Hinweis mitzugeben das eine Übersteuerung eintritt wenn der Wert entsprechen hoch eingestellt würde.

Da diese Daten also das Signal nicht verändern muss dies der Player machen, welcher dann auch Replay Gain Fähig sein muss. Jetzt hat er vier Werte die beachten und in Kombination benutzen kann. Dies hängt wieder davon ab welche Einstellungen im Player vorgenommen wurden, wovon ja die Audiodatei wieder nichts wissen kann. Tja Kommunikation ist alles.

EIN Knackpunkt ist dann aber dennoch der Differenzwert. Differenz zu welchem Bezug? Um dieses deutlich zu machen ein kurzer virtueller Versuch, auch Gedankenexperiment genannt.

Nehmen wir einmal an das ich eine Datei mit einer Lautheit von 83 Bananen (die Einheit spielt erst einmal keine Rolle, darum Bananen) habe.
Scanne ich diese jetzt mit einem Bezugswert von 95 Bananen so währe der Replay Gain Wert +12, da ich ja den Lautstärkenregler um 12 Bananen anheben muss, um auf meinen Referenzwert zu kommen.
Eine zweite Datei hat eine Lautheit von 97. Bei gleichem Referenzwert von 95 müsste also jetzt ein Replay Gain Wert von -2 herauskommen.
Bei entsprechender Einstellung im Player wurden jetzt beide Titel mit 89 Bananen wiedergegeben. Toll.
Jetzt befindet sich noch, durch den Tausch mit meinem Freund, eine Datei mit einer Lautheit von 84 Bananen in meiner Sammlung. Mein Freund hatte ebenfalls einen Replay Gain Scann über seine Dateien gejagt, jedoch mit für Ihn ausreichenden 89 Bananen. Dies sehe ich aber der Datei nicht an, da sie ja nur ihren Differenzwert von +5 enthält.
Bei dieser Datei würde jetzt mein Player also den Lautstärkenregler um 5 Bananen anheben und somit mit 89 Bananen abspielen, welches aber 6 Bananen leiser ist als meine anderen Dateien.

Dies soll verdeutlichen, das es Wichtig ist, das sich alle Dateien EINER Sammlung auf den SELBEN Wert beziehen sollten, welcher das ist spielt zunächst erst einmal keine Rolle. Habe ich jetzt ein Archiv welches ausschließlich tot komprimierte "loudness race" verseuchte Daten enthält wird sowieso der Lautstärkenregler immer abgesenkt und es kann zu keinen Übersteuerungen durch selbigen kommen.
Habe ich jetzt aber auch Files im Archiv welche z.B. aus CD der 80er Jahre rekrutieren, so muss ich mit meinen wert schon vorsichtiger sein, und dieser Refferenzwert nicht zu hoch ansetzten, da sonnst der pöse Lautstärkenregler so hoch eingestellt werden müsste, das ich bedingt, durch diese Anhebung, mir entweder Clipping einfangen kann, oder aber der Zweite korrespondierende Wert (Wir erinnern uns s.o.) eine solch hohe Erhöhung gar nicht erst zu läst und schon wird auch diese Datei leiser abgespielt.

Also, wie viele Bananen du maximal einstellen solltest hängt eigentlich von deinem leisesten Lied ab, oder von einem, über die Zeit als brauchbar Wert für 98% aller Files ermittelten, Wert ab. DAHER RESULTIEREN DIE 89 (87) dB DIE IMMER WIEDER GENANNT WERDEN.

puh, und das war jetzt nur das Replay Gain also weiter.

wie gesagt, was MP3Gain da macht weiß ich nicht, und will ich auch nicht wissen.

Welche Reserve bei 97 dB das sein sollte weiß ich nicht, da benötigen wir also ein wenig Mathematik:

3) Akustik:
Ein Meter ist ein Meter und ist genau definiert.

Ein Grad Temperaturunterschied ist ein Grad Temperaturunterschied, wogegen das Grad selber noch einen weiteren Zusatz benötigt um einen definitive Aussage zu tätigen, da wir hier schon 3 Wertungssysteme haben.
20 Grad Celsius sind nicht 20 Grad Fahrenheit oder gar 20 Grad Kelvin.

Ein dB ist -------------- ja ------- was ist ein dB.
dB ist eine Vergleichende Maßeinheit, welches es auch noch in den unterschiedlichsten Bezugssystemen gibt. Hä? Bahnhof? Rembrand?

Warum dB:
Um bei einem 4 Ohm Lautsprecher 100 Watt zu erzeugen benötige ich eine Spannung U gleich Wurzel aus P(Leistung) mal R (Widerstand) also Wurzel aus 100 * 4 gleich 20 Volt.
Ein übliches Mischpult gibt 1 Volt Spannung bei 0 dB ab. Eine Endstufe müsste jetzt also eine 20 fache Verstärkung machen um diese 20 Volt zu erreichen.
Mein Micro macht jetzt Beispielsweise 1,5 mV um auf die 1 V bei meinem Pult im Ausgang zu kommen muss dieses Das Signal also 666,66 fach verstärken. Dies noch mal mit der 20 fache Verstärkung des Verstärkers sind dann 666,66 *20 = 13.333,33 fache Verstärkung.
Also mal rede ich von Verstärkung mal von Volt und ich habe einen Zahlenbereich nur in meinem Beispiel von 1,5 mV zu 20 V, also Round about 15000 Schritte.
Um diese großen Zahlen gangbarer zu machen, und um leichter Rechnen zu können, bedient man sich des Logarithmus und pimpt diesen noch mal um den Faktor 10 bzw. 20 auf.
Nimmt man jetzt die Hörschwelle bei 0 dB an so tritt die Schmerzschwelle zwischen 120 und 140 dB Schalldruckpegel ein. also einen Wertebereich von maximal 140 Schritten. Dieser ist dann schon mal Handlicher und durch den Logarithmus wird aus Punktrechnung Strichrechnung, wo ich also vorher multiplizieren musste kann ich jetzt einfach addieren bzw. anstatt zu dividieren brauche ich nur subtrahieren. Kleinerer Wertebereich und Strichrechnung = Taschenrechner ade dank dem Verhältnismaß dB.

6 dB entsprechen pi mal Daumen einer Lautstärken Verdopplung. Also x + 6 dB = x * 2.

4) Binäraritmetik:
Mit einem Bit kan ich zwei Zahlen Darstellen. Mit 2 Bit schon 4 Zahlen, also das doppelte. Mit 3 Bit Verdoppelt sich mein Zahlenbereich erneut auf 8 Zahlen und so weiter.
Bei 16 Bit im Audiobereich würde das also bedeuten
6 dB + 6 dB + 6 dB + 6 dB + 6 dB + 6 dB + 6 dB + 6 dB + 6 dB + 6 dB + 6 dB + 6 dB + 6 dB + 6 dB + 6 dB + 6 dB = 96 dB

Miss Du ruhig weiter bei einem 16 Bit Signal 97 dB

Ach ja , da waren ja auch noch die Äpfel und Birnen:

Spitzenwerte, welche Clippings erzeugen können werden genauso in dB angegeben wie Lautstärke oder wie ich gerne sage Lautheit.

Also beides Obst aber

Spitzenwerte beziehen sich auf die maximalen Scheitelwerte einer Kurve oder auch Vss = Volt Spitze zu Spitze
Lautheit bezieht sich auf den durchschnittlichen Pegel der, wie das Wort durchschnittlich schon andeutet, unterhalb des Spitzenpegels liegt.

Bei einem Replay Gain Scan bezieht sich die Auswertung auf die Lautheit und nicht auf den Spitzenwert, also auch hier VORSICHT bei werten über 90 dB.

Edit:
PS: Ich habe effektiv zu lange an diesem Text geschrieben. Einiges hatte jetzt start78 schon einfacher erwähnt.

Ich kann mich noch an Zeiten erinnern, da sprach man von Grad Kelvin. Sei's drum: Temperaturdifferenzen haben unabhängig davon, ob man die Temperatur in Grad Celsius oder Kelvin, in der Tat den gleichen Betrag. Fahrenheit ist sowieso Blödsinn und wird heute nur noch von technologisch sehr zurückgebliebenen Völkern verwendet.

Tja, das ist das Problem mit der dB-Rechnung. Es ist leider nicht so ganz einheitlich, wie es sollte...

Also, zuerst einmal: Die Angabe der dB (Aussteuerung der Datei) hat nichts, aber auch gar nichts mit den dB zu tun, die für Lautstärkeangaben bei Kopfhörer/Lautsprecher verwendet werden. Denn eigentlich ist damit dB(A) gemeint

Und dann gibt es auch noch das gute alte "Phon".

Ich versuche es mal einfacher zu erklären. Betrachte mal die dB-Angabe Deiner Musikdatei völlig unabhängig und eigenständig. Es gibt im Grunde nur die Aussteuerung an. Es hat an dieser Stelle der Betrachtung (noch) nichts mit der Lautstärke zu tun, mit der sie dann tatsächlich wiedergegeben wird.

Eine Musikdatei hat üblicherweise eine Auflösung von 16 Bit.
Das bedeutet 2^16 = 65536 verschiedene Lautstärkestufen innerhalb der Datei.
Das heißt, der Unterschied von der leisesten Stelle der Musik zur lautesten Stelle kann maximal eben diese 65536 Stufen betragen.
Natürlich kann man das jetzt auch in dB - dem Verhältniswert - umrechnen.
Zuerst braucht man dazu den Logarithmus (zur Basis 10) aus besagten 65536. Der ergibt dann 4,816... Das Ganze multipliziert man dann mit 20 und kommt somit auf 96,329 dB.

Zum Verständnis: Diese 96,329 dB geben sowohl den maximal möglichen Lautstärkeunterschied innerhalb der Datei an als auch die maximal mögliche Aussteuerung. Alles darüber gibt mit 100% Sicherheit Verzerrungen, da es von den 16 Bit nicht mehr erfasst werden kann.
Dieser Wert hat auch noch nichts mit der Lautstärke beim Abspielen zu tun!!!

Wir bleiben jetzt immer noch bei der Datei:
Die Musik besteht ja aus leiseren und lauteren Stellen - und zwar innerhalb dieses Bereiches von maximal 96,329 dB. Daraus ermitteln Programme wie z.B. Foobar oder auch MP3-Gain einen Durchnittswert - also eine durchnittliche Lautstärke. Auch die hat noch nichts mit der Abspiellautstärke zu tun!

Dieser Durchnitt kann je nach Musik extrem unterschiedlich ausfallen.
Und genau das versuchen diese Programme auszugleichen, so daß sie dann - später - gleichmäßig laut abgespielt werden können.

Jetzt erst kommen wir zu den Werten, die MP3-Gain anzeigt bzw. die eingestellt werden können. Damit kann man die durchnittliche "Lautstärke" (besser wäre: Aussteuerung) der gesamten Datei anheben oder absenken.

Absenken ist kein Problem. Aber Anheben...
Denn da kann man sehr schnell in den Übersteuerungsbereich der Datei kommen.

Am besten also: Vergiss die ganzen Werte wie 92 dB oder was auch immer Dir irgendwelche Leute empfohlen haben und stelle den Gain-Wert so ein, daß bei keiner Datei ein Clipping auftritt.
Es gibt halt nur Erfahrungswerte (ist Abhängig von Deinem konkreten Musikbestand), wie TomPro schon schrieb:

Jetzt erst - an dieser Stelle - kommt die Lautstärke Deiner Kopfhörer/Lautsprecher in Verbindung mit dem dazugehörigen Verstärker und die entsprechenden dB(A) Werte ins Spiel. Normal sollte der Lautstärkeregler/Verstärker genügend Reserven haben, das trotzdem so laut zu stellen, daß Dir die Ohren wegfliegen.

Wenn es da nicht so eine EU-Regelung gäbe...

Als Folge davon stellen also viele Leute den Gain so hoch wie möglich ein (ohne Rücksicht auf Clipping), das es wieder lauter wird. 6 dB mehr - doppelte Lautstärke, egal, wie verzerrt es sich anhört...

Ich hoffe, das beantwortet Deine fragen?