Wie funktioniert digitale Musikbearbeitung? | WavePurity Audio Restauration Software

Wie funktioniert digitale Musikbearbeitung?

Für die digitale Musik-Bearbeitung werden die Mechanismen der digitalen Signalverarbeitung verwendet. Es bietet die Möglichkeit, das Musiksignal aus dem ursprünglichen Zeitbereich mit Hilfe der Fast-Fourier-Transformation (FFT) Stück für Stück in den Frequenzbereich (Spektrum) zu transformieren. Im Frequenzbereich lassen sich dann die verschiedenen Bearbeitungen (filtern, entrauschen, entclicken) durchführen. Anschließend wird das Signal wiederum Stück für Stück in den Zeitbereich zurück transformiert. Die Begriffe Frequenzbereich und Spektrum sind für viele zunächst verwirrend, obwohl jeder Musikfreund 'spektral' denkt, wenn er von Bässen und Höhen spricht oder den Frequenzgang von seinen HIFI-Komponenten miteinander vergleicht. Gerade Frequenzgänge liefern immer wieder Anlaß zu Diskussionen und sind ein wesentliches Qualitätsmerkmal in der analogen Audiotechnik, obwohl kaum jemand einen Frequenzgang oder ein Spektrum zu sehen bekommen hat. WavePurity zeigt es Ihnen nun:

Das Spektrum aus einem Musikstück im UKW-Radio zeigt die dortige Begrenzung des Frequenzgangs auf ca. 15 kHz. Weiterhin ist der Stereo-Pilotton bei 19 kHz gut zu erkennen. (Das Störsignal bei 17,5 kHz kommt von meiner Soundkarte.) Dieser Pilotton sorgt unter anderem dafür, daß an Ihrem Tuner die Stereoanzeige betätigt wird. Im Grunde genommen gehört der Pilotton da nicht mehr hin, jedoch ist es mit der analogen Technik sehr aufwendig ein Filter zu schaffen, das noch bei 16 kHz keine, jedoch bei 19 kHz volle Dämpfung zeigt.

In der digitalen Signalverarbeitung wird einfach die unerwünschte Linie aus dem Spektrum entfernt und danach das Signal in den Zeitbereich zurück transformiert. Weiterhin lassen sich auch einzelne Linien aus dem Spektrum löschen, um so beispielsweise Netzbrummen zu eliminieren. Auch Rauschen läßt sich im Frequenzbereich (Spektrum) viel besser erkennen und eliminieren. Beobachten Sie mal die FFT-Anzeige (Spektrum) beim Abspielen eines Musikstücks. Das Spektrum 'zappelt' im Rhythmus der Musik. In den leisen Stellen erkennt man mitunter den gleichbleibenden 'Rauschteppich'. Eine zunächst banale Erkenntnis mit weitreichenden Auswirkungen.

Beim Entrauschen sucht WavePurity zunächst nach diesen leisen Stellen um den 'Rauschteppich' bzw. das Noise-Profil zu erfassen, das dann in einem dritten Schritt vom Spektrum abgezogen wird. Soweit das Grundprinzip. In WavePurity werden noch weitere Tricks verwendet, die dazu beitragen, daß nach den Entrauschen nicht andere störende Hintergrundgeräusche nach bleiben oder die Musik unzulässig verfälscht wird. Aufgrund seiner Natur müßte ein Rauschprofil bezüglich der Frequenz konstant sein, bzw. dürfte keine Abhängigkeit von der Frequenz zeigen. Treten jedoch Abhängigkeiten auf, so deuten diese darauf hin, daß sehr wahrscheinlich die Audioquelle (z.B. Tape Deck) keinen linearen Frequenzgang besitzt. Das Rauschprofil verrät also etwas über die linearen Verzerrungen der Audioquelle. WavePurity ermöglicht aufgrund dieser Daten eine automatische Frequenzgangkorrektur. Meine Versuche mit diesem Feature sind sehr verblüffend: Ich habe mein Tape Deck vor ca. 10 Jahren in mühevoller Kleinarbeit linearisiert. Das obige Bild zeigt, wie WavePurity die Aufnahmen aus der Zeit davor bewertet.

Aufnahmen aus der Zeit danach weisen ein Ergebnis gemäß obenstehenden Bild auf. Die Begrenzung des Frequenzgangs auf 16 kHz wurde bei beiden Analysen von Hand eingestellt. Die gelbe Kurve bis 16 kHz zeigt den inversen Frequenzgang der Audioquelle, die nach dem Abgleich (vor 10 Jahren) offensichtlich ausreichend linearisiert ist. Bedeutung: rot/grün = Rauschprofil des rechten und linken Kanals gelb = Frequenzgangkorrektur

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