32 Bit Float: Das musst du darüber wissen

Die 32-Bit-Float-Technologie ist ein absoluter Gamechanger, was die Signalverarbeitung im Audiobereich betrifft. Aber wie nutzt man sie? Und welche Vorteile gibt es? Dieser Artikel erklärt dir alles, was du über 32 Bit Float wissen musst.

Die Audiobranche kann oftmals träge sein, was die Einführung und Verbreitung neuer Technologien betrifft. Das beste Beispiel dafür ist das Stereoformat: Obwohl es bereits seit den frühen Siebzigerjahren Versuche mit mehrkanaligen Formaten gab und sowohl Surround- als auch immersive Formate insbesondere im Filmbereich nicht mehr wegzudenken sind, hören wir Musik nach wie vor meistens noch (nur) stereo.

Warum, darüber scheiden sich die Geister. Diese Debatte soll auch nicht Thema dieses Beitrags sein. Vielmehr geht es um die Audioqualität, die sich ebenfalls im Laufe der Jahre verbessert hat. Die 24 Bit haben die 16 Bit zum Großteil verdrängt. Mit der größeren Wortbreite geht ein höherer Dynamikumfang einher: 16 Bit bieten eine Dynamik von 96,3 dBFS, 24 Bit 144,5 dBFS. Außerdem werden Lautstärkeabstufungen feiner abgebildet.

Nun sollte man meinen, dass dieser Dynamikumfang für alle erdenklichen Situationen ausreicht, schließlich hören wir in Filmen auch sehr laute Signale wie Explosionen ohne Verzerrungen oder andere Störgeräusche. Wozu braucht es also überhaupt 32 Bit Float?

„Float“ – Kleines Wort, großer Unterschied

Wie du sicher gemerkt hast, spricht man bei 16 und 24 Bit nicht von „Float“, bei 32 Bit allerdings schon. Dieses kleine Wörtchen beschreibt jedoch einen riesigen Unterschied und ist für die Vorteile dieser Technologie verantwortlich:

Float bedeutet in diesem Fall „Fließkommastelle“. Während 16 und 24 Bit lediglich diskrete Werte abbilden können, erfasst 32 Bit Float bis zu 23 Nachkommastellen und bis zu achtstellige Exponenten.

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In Bezug auf Dynamik haben wir hier mehr als zehn Mal so viel Spielraum wie bei 24 Bit, nämlich 1528 dB! Als Anhaltspunkt: Das lauteste Geräusch der Welt war der Vulkanausbruch des Tambora von 1815 auf Krakatau, Indonesien. Dessen Pegel wurde im Nachhinein auf 320 dB berechnet. Die Lautstärke eines Gewitters liegt bei etwa 120 dB, die einer Unterhaltung auf Zimmerlautstärke bei zirka 50 dB.

Die Vorteile von 32 Bit Float

Wir haben nun bereits festgestellt, dass die Dynamik von 32 Bit Float zwar beeindruckend ist, aber in der alltäglichen Anwendung keinen großen Vorteil bietet. Dieser liegt nämlich in der mathematischen Abbildung des gesamten Signals. Das bedeutet konkret, dass Signale auch jenseits der digitalen 0-dBFS-Grenze verlustfrei abgebildet werden. Ja, richtig gehört! Mit 32 Bit Float gehört Clipping der Vergangenheit an!

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Nach dem Import einer entsprechenden Datei in eine DAW können deren Spitzen und leise Passagen verlustfrei abgesenkt beziehungsweise angehoben werden. Gerade bei sehr dynamischen oder unerwarteten Pegeln, beispielsweise am Film-Set, können dadurch Retakes vermieden werden.

Kein Freipass

Das klingt alles schön, bedeutet allerdings nicht, dass ein sorgfältiges Einpegeln nicht mehr notwendig ist. Im Gegenteil, das wäre absolut kontraproduktiv, weil dann in der Post-Production alles nachbearbeitet werden müsste. 32 Bit Float verzeiht lediglich „Fehler“, die bei den genannten Beispielen aus verschiedenen Gründen passieren können.

Davon abgesehen bringt auch 32 Bit Float nichts, wenn beispielsweise der Schalldruck für das Mikrofon oder der Pegel für einen Vorverstärker zu hoch sind. Dann wird die Aufnahme, auch wenn die Wellenform nicht sichtbar abgeschnitten ist, verzerrt klingen.

Arbeiten mit 32 Bit Float

Die meisten DAWs unterstützen 32 oder sogar schon 64 Bit Float. Nach dem Import einer entsprechenden Datei können Pegelspitzen und leise Passagen einfach im Audioclip abgesenkt beziehungsweise angehoben und anschließend „repariert“ downgesamplet werden, wenn nötig.

Neben der direkten Aufnahme in deine DAW kannst du auch 32-Bit-Float-Recorder nutzen, die es von Zoom, Tascam und Sounddevices gibt.

Beachte, dass 32-Bit-Float-Dateien im Vergleich zu 24-Bit-Dateien etwa ein Drittel mehr Speicherplatz benötigen!

Fotos: Zachary Staines/Unsplash, Tascam