Normalisierung (Audio)

Als Normalisierung wird in der Audiotechnik der Vorgang bezeichnet, die Amplitude analogen oder digitalen Audiomaterials so zu vergrößern oder zu verkleinern, dass sie innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen. Dabei kann ein Ziel sein, ein Signal bis zur maximal möglichen Amplitude auszusteuern, um (nach Verringerung der Wortbreite) einen guten Signal-Rausch-Abstand und geringe Quantisierungsfehler zu erhalten. Ein andere Anwendung kann sein, die Lautheit (vom Menschen empfundene Lautstärke) an einen bestimmten Zielwert anzugleichen, wie dies z. B. in den Empfehlungen EBU-R 128, ITU BS.1770 oder Replay Gain beschrieben wird.

In Software zur Audio-Signalverarbeitung gibt es meist die Möglichkeit, diese mathematischen Vorgänge (siehe auch Normierung) automatisch ausführen zu lassen:

• Angleichung nach maximaler Amplitude: Im Audiomaterial wird nach der Stelle gesucht, an der das Signal den größten Absolutwert hat. Anschließend wird das gesamte Material genau soweit verstärkt oder abgeschwächt, dass dieser Wert zum gewollten (erlaubten) Maximalwert wird.

• Lautheits-Normalisierung: Bei dieser Methode wird die Lautheit von Audiomaterial nach einem bestimmten Algorithmus berechnet und auf einen bestimmten Zielwert (Target Level −23 LUFS bei EBU-R 128) geändert. Durch diese Art der Lautheits-Anpassung ist es möglich, eine dem menschlichen Lautheitsempfinden entsprechende Angleichung der Lautheit vorzunehmen, um z. B. mehrere Musikstücke aneinander anzupassen oder um in Hörfunk und Fernsehen Lautheitssprünge an Programmübergängen zu vermeiden.

• RMS-Normalisierung (Root Mean Square): Bei dieser Methode wird nicht der Maximalwert, sondern der Effektivwert (RMS) des Materials berücksichtigt.

Literatur

• Gustav Büscher, A. Wiegemann: Kleines ABC der Elektroakustik. 6. Auflage, Franzis Verlag, München 1972, ISBN 3-7723-0296-3
• EBU Technical Recommendation R 128 ‘Loudness normalisation and permitted maximum level of audio signals’ (2011)
• EBU Tech Doc 3342 ‘Loudness Range: A parameter to supplement loudness normalisation in accordance with EBU R 128’ (2011)
• Roland Enders: Das Homerecording Handbuch. 3. Auflage, Carstensen Verlag, München 2003, ISBN 3-910098-25-8
• ITU-R BS.1770 ‘Algorithms to measure audio programme loudness and true-peak audio level’