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Lautstärke-Normalisierung statt Loudness War

Das Zeitalter überkomprimierter Tonträger geht zu Ende, im Kommen sind wieder dynamisch anspruchsvolle Musikproduktionen. Das Schlüsselwort für diesen Paradigmenwechsel heißt Lautstärke-Normalisierung.

Lautstärke-Normalisierung

© Archiv

Lautstärke-Normalisierung

Der durchschnittliche Lautstärkepegel von Musikaufnahmen ist in den letzten drei Jahrzehnten seit Bestehen der Silberscheibe kontinuierlich angestiegen; das können langjährige CD-Sammler bestätigen. Aktuelle Produktionen tönen deshalb bei gleicher Position des Lautstärkestellers nicht selten mehr als doppelt so laut als solche aus den Gründerzeiten der digitalen Tonaufzeichnung. Das gilt für den gesamten Bereich der Unterhaltungsmusik, egal ob Pop, Rock, Rap oder Mainstream-Jazz.

Mittlerweile ist jedoch das Ende der Fahnenstange erreicht: Einige Werke sind mit ihrem durchschnittlichen Lautstärkepegel der digitalen Vollaussteuerungsgrenze so nahe, dass ihre dynamische Spannbreite kaum mehr als drei Dezibel beträgt. Damit sind sie in Sachen Lautstärke extrem durchsetzungfähig. Genau das also, was ihre Macher wollten: Denn beim ersten Höreindruck nimmt das menschliche Gehör eine lautere zunächst mal als die klanglich bessere Aufnahme wahr.

Diese Erfahrung hat denn auch eine regelrechte Hysterie hinsichtlich maximaler Lautstärke von Musikproduktionen ausgelöst: den viel zitierten Loudness War. Beim kritischen Anhören solcher auf hohe Durchschnittspegel getrimmter Aufnahmen im Vergleich zu dynamischeren, dafür allerdings "leiseren" Einspielungen fällt jedoch schnell auf, dass ihre tatsächliche Klangqualität in der Regel meist zu wünschen übrig lässt.

Lautstärke-Normalisierung deckt Klangdefizite auf

Besonders gut hörbar werden die Klangschwächen dann, wenn ein Abgleich der durchschnittlichen Lautstärke der Titel untereinander erfolgt. Und genau das könnte alsbald digitaler Standard werden. Das Kuriose daran ist, dass der Impuls hierzu ausgerechnet aus einer Ecke kommt, die traditionellen HiFi-Fans bislang eher suspekt erschien: von den Musik-Streaming-Diensten iTunes Radio, Spotify und WiMP.

Der eigentliche Grund für die Lautstärke-Normalisierung ist freilich nicht das Aufdecken von Klangdifferenzen unterschiedlich gemasterter Mixes. Vielmehr geht es zunächst mal darum, dass der Zuhörer auch bei abwechselndem Musikmaterial ein durchschnittlich gleichlautes Klangbild erhält, ohne dass er dafür ständig zur Fernbedienung oder zum Volume-Steller greifen muss.

Die Basis für einen solchen Standard wurde bereits vor mehr als einem Jahrzehnt gelegt. Anlass hierfür war, dass sich bei den Fernsehanstalten im In- und Ausland die Beschwerden häuften, die eingebetteten Werbespots seien gegenüber dem eigentlichen Programm deutlich zu laut.

SAE-Mastering Seminar - Mastering einer Musikproduktion

Um diesem Phänomen entgegenzutreten, haben die entsprechenden Technik-Gremien auf internationaler Ebene Normenvorschläge für eine Lautstärke-bezogene Messung von Tonmaterial erarbeitet. Seit Ende August 2012 arbeiten die öffentlich-rechtlichen und einige private Fernsehanstalten hierzulande nach dem europäischen EBU-R128-Standard mit dem Ziel, dass sich die durchschnittliche Lautstärke über die gesamte Programmdauer in vorgegebenen Grenzen hält.

Wieso es überhaupt zum Loudness War kommen konnte, hat auch technische Gründe: Mit der Einführung der digitalen Audiotechnik im Consumer- und Pro-Bereich sah man sich mit einer Grenze konfrontiert, die es in der analogen Welt in solch krasser Form bislang nicht gab: Die Nichts-geht-mehr-Vollausteuerungsgrenze bei 0 dB, in der Regel als Full Scale (0 dB FS) bezeichnet. Alles, was darüber hinausgeht, erzeugt unweigerlich drastische Verzerrungen durch Signalclipping.

Um diese Grenze beim Aufnehmen definitiv nicht zu überschreiten, bedurfte es naturgemäß ultraflinker Aussteuerungsanzeigen, die auch auf kürzeste Transienten (Impulse) im Signal zuverlässig reagieren. So etablierten sich in der Aufnahmetechnik alsbald die sogenannten Spitzenwert-Anzeigen (PPM-Meter), die innerhalb von zehn Millisekunden Vollaussteuerung signalisieren konnten und damit 40-mal schneller anstiegen als die in der analogen Welt bislang meist üblichen VU-Meter.

Der Verlust des Lautstärke-Eindrucks

Im Gegensatz zu den klassischen VU-Metern erlauben die Spitzenwertanzeigen allerdings keine Aussage über den wirklichen Lautstärke-Eindruck des Tonmaterials. Weil aber niemand Übersteuerungen in der digitalen Ebene riskieren wollte, wurde dann doch die 0-dB-FS-Grenze allmählich der Dreh-und Angelpunkt sämtlicher Pegelbetrachtungen:

Das sogenannte Pegel-Normalizing eroberte die Audiowelt, das digitales Programmmaterial automatisch so "shiften" konnte, dass Übersteuerungen sicher vermieden wurden - mit der Folge, dass der Lautstärke-Eindruck von per Pegel normalisierten Programmen von Titel zu Titel stark schwankte. Allerdings gab es auch schon in der analogen Welt einen Bereich, in dem das Überschreiten definierter Pegel "verboten" war und ist: die Rundfunkanstalten.

Aufgrund des dichten Sendernetzes führen Übersteuerungen durch den erweiterten Hub sofort zu störenden Interferenzen der Radiostationen untereinander. Um das auszuschließen, wurden in der letzten Stufe unmittelbar vor dem Sender sogenannte Transienten-Limiter eingesetzt, die auf äußerst ausgefuchste Weise den Pegel auch von kritischem Tonmaterial sicher in Schach hielten.

Interview: Mastering Engineer Christoph Stickel über Lautstärke-Normalisierung

Die kommerziellen Rundfunksender waren es denn auch, die Mitte der 80er-Jahre als erste die Meriten der Kompression für sich nutzten: Die Erfahrung zeigte nämlich, dass die Hörer beim Durchstimmen der Senderskala ihrer Radiogeräte in der Regel bei den lauten Stationen "hängenblieben".

Um nun die "Lautheit" im Vergleich zum Wettbewerb zu erhöhen, opferten viele Radiostationen die Wiedergabe kurzzeitiger Impulse zugunsten eines höheren Durchschnittspegels (Stichwort: Optimod FM). Schließlich gilt da eine ganz einfache Relation: In dem Maße, wie man die Transienten beschneidet, lässt sich der durchschnittliche Lautstärkepegel erhöhen.

Der Kampf gegen die Aussteuerungsgrenze

Kein Wunder also, dass sich auch im Musikproduktionsbereich ein ähnlicher Wettbewerb einstellte, sah man sich doch durch die zunehmende Digitalisierung Ende der 80er-Jahre ähnlich wie beim Rundfunk nun ebenfalls mit einer unüberschreitbaren Aussteuerungsgrenze, nämlich 0 dB FS, konfrontiert.

Durch die nunmehr überall zum Einsatz kommende Pegel-Normalisierung auf diesen Wert verloren dynamische Produktionen deutlich an Lautstärke, sodass die Plattenfirmen aus Angst vor Umsatzeinbußen mehr und mehr auf hohe Durchschnittslautstärken bei ihren Produktionen aus waren - zu Ungunsten von Transienten natürlich.

Und damit nahm das Unheil seinen Lauf. Mastering-Ingenieure durften sich fortan von Produzenten Sprüche anhören wie "Überkomprimiert soll's natürlich nicht sein - aber auf gar keinen Fall leiser als der Song XY." Dieses Denken führte dann allmählich über Jahrzehnte hinweg zu Extrembeispielen wie dem Titel "Boulevard Of Broken Dreams" von Green Day, die in Sachen Lautstärke zwar schwerlich zu überbieten sind, aber dafür auch kaum mehr Dynamik besitzen.

Solche "Ausrutscher" dürften jedoch alsbald Geschichte sein - dafür haben Profis und bekannte Mastering-Ingenieure wie Bob Katz und Friedemann Tischmeyer auch lange gekämpft. Die sich allmählich etablierende Lautstärke-Normalisierung, wie sie neben den Fernsehanstalten nun auch die Streaming- Dienste anstreben, wird unweigerlich einen Paradigmenwechsel herbeiführen:

Zum einen, weil hier bei der Pegelkontrolle erstmals eine geniale Lautstärke-Bewertung des Tonmaterials zum Einsatz kommt, die an das Gehör noch weitaus besser angepasst ist als die einstigen VU-Meter. Zum anderen, weil es nun auch im digitalen Bereich einen festen Bezugspegel gibt, der noch reichlich Spielraum für Transienten ohne die Gefahr digitaler Übersteuerungen bietet (siehe "Lautstärke im Griff: der Standard EBU R 128").

Nicht von heute auf morgen

Bis die Lautstärke-Normalisierung in allen Bereichen etabliert ist, wird es noch einige Zeit dauern; weil hier Global Player wie Apple voranschreiten, könnte es allerdings auch ganz schnell gehen. Wer schon jetzt in den Genuss von Lautstärke-normalsiertem Programm kommen möchte, braucht nur das entsprechende Häkchen im iTunes-Setup-Menü bei "Lautstärke anpassen" zu aktivieren, und schon hat der Gang zum Volume-Steller ein Ende.

Apple iTunes Einstellungen Screenshot

© Apple

Apple iTunes hat von Haus aus eine ordentlich arbeitende Lautstärke-Normalisierung an Bord: Die international "Sound Check" heißende Funktion muss man im Einstellungsmenü aber erst aktivieren.

Was für den HiFi-Fan jedoch noch wichtiger sein dürfte: Lautstärke-Normalisierung macht nicht nur auf hohe Durchschnittspegel getrimmte Produktionen überflüssig - auch lässt sie solche im Direktvergleich mit dynamischeren Mixes in Sachen Klang ziemlich schlecht aussehen, was das Qualitätsbewußtsein auf der Produktionsseite nachhaltig steigern wird.

stereoplay-Leser können jetzt schon erleben, wie sich das in der Praxis auswirkt: Zu diesem Zweck haben wir vom gleichen Titel ("Karabu" von Annuluk, www.annuluk.net) drei unterschiedlich laut gemasterte Versionen bereitgestellt, die Sie gratis downloaden können - inklusive einer genauen Anleitung zum Direktvergleich.

Dabei haben wir bewusst auf Fakes verzichtet, die einen möglichst deutlich hörbaren Effekt vortäuschen sollen. Vielmehr entsprechen die Pegelabstufungen realen Durchschnittslautstärken, wie sie bei Produktionen dieser Art heutzutage gefordert werden. Selbst die lauteste Version ist noch so ausgetüftelt komprimiert, dass sie bei normalem Hören keine wirklich auffälligen Artefakte zeigt. Erst die Lautstärke-Normalisierung lässt das ganze Ausmaß der Klangveränderung erkennen.

Der einzige Preis, den der Zuhörer für die Vorteile der Lautstärke-Normalisierung, zu zahlen hat: Er muss den Volume-Steller ein wenig weiter aufdrehen, um die gleiche Lautstärke wie bisher zu erreichen (was technisch jedoch eher Vorteile mit sich bringt). Der Grund hierfür: Der Richtwert der Lautstärke-Normalisierung muss zwangsläufig unterhalb der digitalen Vollaussteuerung (0 dB FS) angesiedelt sein, damit nach oben hin genügend Sicherheitsspielraum für Transienten bleibt:

Apple iTunes Track Info Screenshot

© Apple

Bei aktivierter Sound-Check-Funktion zeigt iTunes im Informations-Fenster den Grad der Lautstärke-Anpassung, bezogen auf -16 LUFS.

Diese wirken sich zwar kaum auf die durchschnittliche Lautstärke, wohl aber positiv auf das Klangerlebnis aus. Natürlich sind die Lautstärke-Normalisierungs-Routinen, die zum Beispiel iTunes verwendet, im Detail noch verbesserungsfähig: Schwerpunktmäßig auf schnelle Pegelerfassung ausgelegt, treffen sie nicht ganz so exakt den Normpegel wie echte Normalizer-Programme.

Auch wäre es vorteilhafter, ein Album-Normalizing einzuführen, das die gewollten Pegelunterschiede zwischen den Titeln einer Produktion nicht ausbügelt - aber das sind allesamt keine unlösbaren Aufgaben. Ein Wermutstropfen bei der Lautstärke-Normalisierung sei jedoch nicht verschwiegen: Aus Gründen des Gehörschutzes darf nach der Europa-Norm EN 50332 bei mobilen Kombis aus Zuspieler und Kopfhörer der Schalldruckpegel am Ohr voll aufgedreht 100 Dezibel nicht überschreiten.

Hier könnte es je nach Tonmaterial mit der maximal möglichen Lautstärke unter Umständen recht knapp werden. Sinnvoller wäre hier aber auf jeden Fall eine Anpassung der EN 50332 an die neuen Gegebenheiten - ist doch die Lautstärke-Normalisierung ein wirklich bedeutsamer Schritt nach vorn.

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