Audio von Störgeräuschen reinigen

[qwali]

Hallo liebes Forum,

leider habe ich ein Problem. Ich habe eine - einmalige - Aufnahme eines gesprochenen Textes bei dem durch das Mikro (eigentlich recht teuer) Störgeräusche in Form von Fiepen über dem ganzen Text liegend aufgezeichnet worden.
Ich kann die Aufnahme leider nicht wiederholen -daher würde ich den Track gerne irgendwie bereinigen. Ich weiß nicht wodurch diese entstanden sind.
Das Mikro war eine USB-Variante - daher hätte ich eine schlechte Soundkarte eher ausgeschlossen.

Anbei sind zwei Ausschnitte - einer vom orginalen Text und eine mit bereits beschnittenem Frequenzband (120-9000) einfach um das Geräusch mal zu verdeutlichen.

Leider sind diese Geräusche zwischen 4k-15k vorhanden, beschneide ich aber auch nur 9k klingt die Stimme komisch.

Daher also meine Frage an das geballte Forenwissen - wie werde ich das Fiepen los?

Viele Grüße und danke

Qwali

Normal:
https://dyn0815.ddnss.de/index.php/s/FpGt4ZucmmBxrlB
Fiepen:
https://dyn0815.ddnss.de/index.php/s/EDXNwvu35XZ6Cz2

 

[B$TIStalin]

Probiere mal https://auphonic.com/

 

[Jakobus]

Verstehe nicht ganz... Aufnahme 1 (Normal) hat das "Fiepen" mit drin?
Mir scheint, dass dort eine automatische Pegelung während der Aufnahme vorgenommen wurde,
welche zu diesem dumpfen, wabbeligen Tonergebnis geführt hat.
Wurde diese Aufnahme schon bearbeitet (normalisiert)? Wenn ja, dann bitte einen unbearbeiteten
Ausschnitt bereitstellen.




Aufnahme 2 (Fiepen) ist jetzt was?
a- Das Ergebnis der Bereinigung
b- Ein isoliertes Fiepgeräusch?


Mit welcher Audiosoftware arbeitest du um die Geräusche herauszufiltern?

Jakobus

 

[cuco]

Puh... Zuerst breitbandig ziemlich viel Tiefen rausnehmen, ggf. leicht die Höhen anheben und dann mal noch ein bisschen mit den Mitten rumspielen. Im Anschluss dann am besten mit einem parametrischen EQ "rumspielen" und versuchen, die Effekte bzw. deren Frequenzen wiederzufinden - denn es scheinen immer recht ähnliche Frequenzen/-bereiche zu sein - und dann möglichst schmalbandig rauszufiltern. Klingt ein bisschen wie Rückkopplungen, wurde bei der Aufnahme gleichzeitig über einen Lautsprecher abgespielt?
Damit lässt sich denke ich noch einiges retten, eine gute Aufnahme wird das aber wohl nicht werden. Besser wäre gewesen, vor/bei der Aufnahme schon zu kontrollieren und die Fehlerursachen zu beheben.
Ach ja, mit einem Kompressor kann man hier vielleicht auch noch ein bisschen spielen und schauen, ob man noch was rausgeholt bekommt, aber da bin ich mir gerade auch nicht sicher, ob das hier was bringen könnte.

 

[Jakobus]

Vorsicht mit Kompressor Cuco, mir schein, als ob da bei der Aufnahme schon Kompressor und Gate im Spiel waren;
irgend so eine Automatikverschwurbelung...

Ich würde genau wie Cuco, ebenfalls mit Hilfe eines Equalizers den Klang gerade zu biegen.
Habe vorhin mal mit diversen Filtern dran herumgespielt, konnte aber mit dem Equalizer die besten Ergebnisse erzielen.

 

[mccs]

Ich beschreibe die Aufnahmen mal so:
Normal: Weitgehend OK (Tonqualität insgesamt natürlich etwas mau...)
Fiepen: Das sind nicht die gewünschten Aufnahmesignale, sondern Fremdimpulse. Besonderheit: sie sind recht kurz und ähnlich, vermutlich auch in der Lautstärke geringer als die gewünschte Sprachaufname. Woher sie kommen, ist nun eigentlich egal.

Ziel: die Störimpulse finden und (möglichst automatisch!) durch Stille ersetzen.

Das kann nicht jede Software, da müssen Spezialisten ran. Erste Wahl: Adobe Audition oder das ältere Cooledit (das nach dem Kauf durch Adobe zu Audition wurde). Cooledit gab es früher mal in der Version 2 als 30-Tage-Trialversion. Vielleicht findet google das noch irgendwo? Das wäre die günstige Variante.

Adobe hat Audition V.3.0 mal kostenlos weitergegeben für alle diejenigen, die das Programm mal gekauft hatten, aber keine Installationsmedien mehr hatten. Da der Support eingestellt wurde, gab Adobe auch Daten für die kostenlose Registrierung weiter (Anmelden bei Adobe genügte). Ob da noch was zu finden ist, kann ich nicht sagen.

Grundsätzlich: immer eine Kopie der unbearbeiteten Wav-Datei sichern! Niemals an dieser Datei direkt arbeiten!

Sowohl Cooledit als auch Audition bieten folgende Korrektur-Möglichkeit: Man kann ein typisches Störsignal markieren und als gewünschten Filter definieren. Anschliessend lässt man die Programme die komplette Wav-Datei nach dem Filterwert durchsuchen und durch "Stille" ersetzen. Man kann dabei auch noch per %-Eingabe die Ähnlichkeit von Filter und Störsignal steuern, die wegge-"stillt" werden soll. Es gibt eine Vorhörfunktion, wo man das Ergebnis der Filterdefinition und Einstellung sehr schnell beurteilen kann. Da hilft nur ausprobieren mit einem besonders typischen Störsignal. Sehr hilfreich ist dabei, wenn man die Störsignale sichtbar macht ("Oszillograf"). Dazu wird die X-Achse des Signals gezoomt bzw. gedehnt, bis man den Ton wie eine Sinuskurve sehen kann. Durch optisches Vergleichen verschiedener Störsignale findet man eigentlich selbsterklärend ein besonders typisches und brauchbares Vergleichssignal als Mittelwert für den Filter. Der gewählte Filter entscheidet massgeblich das Ergebnis! Mit der Ähnlichkeit kann man nur noch kleine Verbesserungen erreichen.

Die Vorschläge wie Tiefen rausnehmen, Höhen anheben oder am EQ rumspielen halte ich für extrem kontraproduktiv, da diese Filter besonders bei Knacks-ähnlichen Störgeräuschen (grosse Amplitudenänderung in kurzer Zeit) heftig reagieren und ein eher schlechteres Ergebnis erzeugen. Ausserdem macht man solche Korrekturen erst als Allerletztes.

Das ganze ist nicht so eben mal schnell zu erledigen. Ein wenig Physik-Kenntnisse über Schwingungen (was passiert bei Addition? Subtraktion? Volumen? usw.) sind schon Voraussetzung.
Das Ergebnis kann 90%-ig werden, wenn man einen typischen Mittelwert-Störimpuls findet und dem Filter mitteilt, wie er damit arbeiten soll.

Natürlich kann man das auch händisch erledigen: Störimpuls markieren und durch Stille (Frequenz/Volumen = 0!) ersetzen. Aber das dauert Tage.

Beide Programme verlangen aber erhebliche Einarbeitung. Man muss schon einiges Toningenieurwissen mitbringen. Knackpunkt ist die möglichst genaue Analyse des Störsignals und eine Beurteilung, was daran typisch ist.

Was ich damit meine, vergleiche ich mal mit Bildbearbeitung: Ein flaues Bild (kein Schwarz, Weiss nur grau) korrigiert z.B. Photoshop mit nur 1 Befehl! Man schaut sich das Histogramm der Einzelfarben an und korrigiert untere und obere Helligkeitsschwelle und dazu den Mittelwert - fertig! Aber man muss vorher das zu korrigierende Bild genau analysieren, dann weiss man sofort, WO man drehen muss und WO man NICHT drehen darf! Ist bei Tonaufnahmen nicht anders...

Eine löchrige Wand wird durch Streichen nicht glatt; man muss vorher die Löcher spachteln.

 

[cuco]

Bist du sicher, dass du die gleichen Aufnahmen angehört hast? Ich finde sie nicht sehr kurz, sie kommen fast dauerhaft vor, nur mal lauter und mal leiser. Deutlich leiser als die Sprache in der Aufnahme sind sie auch nicht.

Ich lasse mich gerne eines besseren belehren, aber so wie ich das sehe, kommt man da mit dem Entfernen von Pulsen oder ähnlichem nicht weiter. Es sei denn, diese Pulsentfernung nimmt parametrische EQs

 

[qwali]

mccs hat meine Wünsche schon gut erfasst - allerdings weiß ich nicht inwiefern seine Lösung helfen könnte

Die Aufnahme stammt aus einem Auna Mic-900b USB und wurde mit Audacity unter Windows 7 auf einem W530 ausfgezeichnet.
Bei Testaufnahmen zuhause war das Geräusch nicht vorhanden - und wurden erst nach Rückkehr nach Hause in den Aufnahmen gehört. Ich weiß also nicht was die Störungen verursacht hat.

Die Störungen sind dauerhaft und schwanken mit dem Eingangspegel - teilweise hat man beim "Einatmen" -sprich kurz vor dem Ansetzen zum Sprechen ein starkes Überschwingen mit Pegelanschlag (wie ein klicken? aber fietschig). Das Original ist "das Original" - der Ausschnitt ist ein Bandfilter überhalb 9000Hz weiß ich erst gedacht habe ich bilde es mir ein.
Im Prinzip ist es also kein isoliertes Störsignal sondern nur der Anteil über 9000Hz. Darunter ist noch mehr davon - ich wollte nur hören womit ich zu tun habe. Bis mindestens 4KHz ist es vorhanden, vermutlich auch drunter.

Welce EQ-Einstellungen habt ihr gewählt? Ich würde das versuchen wollen nachzustellen.


Editha: Ich habe es grade nochmal über VLC und Mediaplayer gehört - da kann ich die Störgeräusche nicht ausmachen - im Audacity schon - obwohl das nur der WAV-Export von dort ist. Wie kann sowas sein? Heißt das jeder hört bei den Beispielen etwas anderes?

 

[mccs]

Das Auna Mic-900b USB ist ein für Spachaufnahmen gut geeignetes Kondensatormikrofon. Tipp: Pop-Schutz sollte verwendet werden. Was ich nicht weiss: Kondensatormikrofone brauchen eine Stromversorgung. Das könnte eine eingelegte Batterie sein oder aber USB liefert. Wäre mal eine interesssante Info.
Aufnahmen über USB sind eine sehr komplexe Übertragungskette: Die Mikrofonkapsel erzeugt Wechselstrom im Takt der aufgenommenen Frequenzen. Dieser (analoge) Strom muss im Mikrofon digitalisiert (AD-Wandler), also in 0 und 1 umgewandelt werden. Die so erzeugten 0 und 1 werden dann seriell (USB ist eine serielle Schnittstelle) in den PC übertragen und als Datei auf die Festplatte geschrieben.
Damit das funktioniert, müssen verschiedene Einstellungen vereinbart werden, z.B. Samplingfrequenz (meist 44100 oder 48000), Stereo oder Mono (bei 1 Mikrofon also Mono) uvam. Das erledigen sog. Codecs.

Verschiedene Programme (hier: Audiacity, VLC, Mediaplyer) können durchaus verschiedene Codecs verwenden, um eine Wav-Datei wiederzugeben.

Da nun VLC und Mediaplayer brav wiedergeben, scheint die Aufnahme ja fehlerfrei zu sein. Möglich wäre, dass Audiacity einen anderen Codec verwendet als die anderen Programme oder dass sog. Latenzprobleme bestehen. So beschreibt man die zeitlich genügend schnelle Verarbeitung. Die Verarbeitung der Sounddatei muss mit hoher Priorität geschehen. Liefert der Codec zu spät, wird die Wiedergabe unterbrochen, was zu den aktuellen Störgeräsuchen führen könnte.

Es gibt also 2 grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten, wo der Fehler seine Ursache hat:
1. die Sounddatei hat Fehler
2. die Sounddatei hat keine Fehler, sondern die Verarbeitung kommt nicht zeitnah hinterher und erzeugt die Fehler

Um das zu entscheiden, müsste man die Datei anschauen (o.g. Oszillator-Ansicht oder "Sinuskurve" in Adobe Audition). Das reiche ich nach, wenn ich wieder an meinem Sound-PC sitzen kann - heute nachmittag.

 

[Aviator]

Moment - bei Möglichkeit 1 "Die Sounddatei" hat Fehler, würde das ja bedeuten, dass manche Programme den Fehler automatisch korrigieren/eliminieren.

 

[qwali]

Moment - bei Möglichkeit 1 "Die Sounddatei" hat Fehler, würde das ja bedeuten, dass manche Programme den Fehler automatisch korrigieren/eliminieren.

Oder einfach nicht genau genug wiedergeben Auf CD habe ich es übrigens auch nicht gehört, dort wirkte die Aufnahme stellenweise nur recht dumpf (der gute Herr drehte immer seinen Kopf vom Mikro weg).

 

[mccs]

Ich meinte das anders:
Wenn die Sounddatei Fehler hat, kann man die sehen (Kurvenansicht). Dann macht es Sinn, (Software-) Filter zu bemühen.
Wenn der Übertragungsweg fehlerhaft ist, muss man Treiber (Chipsatz, USB, Laufwerke, Soundchip, Codec usw.) aktualisieren, um z.B. Latenzprobleme zu beseitigen. Aber keine Filter!

Ein USB-Mikrofon ist zwar eine tolle Sache, weil es so einfach zusammengesteckt werden kann. Man erkauft sich aber neue Störquellen: was ist, wenn USB nicht schnell genug Daten abliefern/speichern darf, weil irgend eine andere Tätigkeit im PC Vorrang hat?

Mikrofonaufnahmen mache ich daher grundsätzlich anders: Mikrofon(e) an kleines Mischpult anschliessen (Tipp: ein altes Uher M500 gibts für wenig € gebraucht, läuft mit 9V Batterie = garantiert kein Netzbrummen, Frequenzbereich 20-20000 Hz, rauscharm, Metallgehäuse) und reicht für den Hausgebrauch üppig. Unverzichtbar: man hat einen Kontroll-Kopfhörer!!! Mischpult-Ausgang dann direkt an den Eingang Soundkarte. Da weiss man vorher 100% sicher, was zur Soundkarte kommt.

Noch etwas: Bei der Aufnahme auf alle (Software-) Verbesserungen verzichten (z.B. automatische Aussteuerung, Höhen anheben, Pop-Unterdrückung usw.). Das reine Mikrofonsignal reicht. Gleichartiges Rauschen (z.B. vom Mischpult) entfernen oder Lautstärke maximieren kann man dann später per Software mit sehr guten Ergebnissen nachbessern. Die Mikrofon-Aussteuerung etwa bei 80% ist brauchbar; man hat etwas Reserve nach oben, aber doch ein genügend starkes Signal verglichen mit dem Rauschanteil. Durch Übersteuerung verzerrte Aufnahmen kann man nicht mehr retten...

Wenn der Sprecher dauernd seinen Kopf vom Mikrofon wegschwenkt, muss man die Mikrofone anders aufstellen; z.B. 2 (Richt-) Mikrofone links und rechts in etwas grösseren Abstand zum Sprecher. Sieht dann so aus wie im Bundestag.

Die versprochenen Signale kommen noch....

 

[mccs]

So, Audition machte Probleme. Es wollte sich unter Windows 7 immer in Laufwerk C: installieren, wo aber nicht mehr genügend Platz ist und monierte ständig "falsches BS". Daher musste ein altes Thinkpad R40 mit XP aushelfen...
Hier ein Audition-Screenshot aus fiepen.wav

Was kann man sehen?
1. da die Amplitude recht klein war (wenig ausgesteuert), habe ich sie fensterfüllend verstärkt. Der Zacken ganz rechts ist also in Wirklichkeit in der Amplitude kleiner (nur ca. 1/3)
2. kleines Fenster links oben: Phasenanalyse. Damit wird sichtbar gemacht, wo die Soundquelle ihren Ort hatte. Man blickt hier von oben in das Aufnahmezimmer. Die roten Linien sind links-rechts und vorne-hinten im Zimmer. Der grüne Balken in der Mitte zeigt uns den Ort der Schallquelle. Es ist hier genau mittig vor uns. Die Länge des grünen Balkens zeigt das Volumen zum aktuellen Zeitpunkt.
3. kleines Fenster links unten: Frequenzanalyse. Damit wird die Verteilung der Einzelfrequenzen und ihre jeweilige Lautstärke angezeigt. Unten also Frequenz. Rechts die Lautstärke in dB.
4. Grosses Fenster: Das ist ein Ausschnitt aus der Wav-Datei. Über dem Fenster ist ein waagerechter grüner Balken. Er zeigt die Länge des Ausschnitts im Fenster und gleichzeitig die Gesamtlänge der Datei (grauer Balken).
Der Zacken ganz rechts klingt etwa wie ein Knacks einer Schallplatte. Ist also nicht das fiepen!
Die Wellenbäuche dagegen erzeugen einen Ton ähnlich wie das Ziehen eines Korken aus einer Weinflasche.

Auffällig die Frequenzverteilung: Es ist ein deutlicher Knick sichtbar bei ca. 9.000Hz. Der Unterschied ist etwa 20dB, also eine ganze Menge. Das ist sehr sonderbar, denn der Frequenzbereich zwischen 0 und 9.000Hz ist klar abgeschwächt (um 20dB). Das ist aber genau der Frequenzbereich, den Sprache verwendet. Der nicht verwendete Bereich über 9.000Hz ist dagegen wieder lauter.

Ich kann mich irren und habe nur wenig Analysematerial zum testen. Das könnte eine Art Rauschunterdrückung sein, die besonders dort zuschlägt, wo üblicherweise die Signale sind. Eine Art Zeitverzögerung verhindert ständiges nachregeln und glättet das Ergebnis, schaltet aber immer wieder ein oder aus. Vielleicht zusammen mit einer automatischen Aussteuerung.

Die Herkunft der Wellenbäuche (das fiepen) kann ich mir nicht erklären. Sie tauchen immer wieder auf, auch wenn man hier nur 3 Stück sieht. Auffallend ist die in etwa gleiche Frequenz (x-Achsenabstand der Welle ist gleich).
Noch etwas ist interessant: rechts neben dem Knacks ist eine Art getreppte aufsteigende Linie. Der Abstand der Einzelzacken entspricht dem der Bäuche. Also ist auch hier die gleiche Frequenz wie in den Bäuchen sichtbar, allerdings aufmoduliert auf eine Schwingung mit grosser Amplitude.
Die Bäuche gibt es mehrmals in der Testdatei.

Daher noch ein 2. Bild:

Ich gehe davon aus, das diese Töne nicht im Aufnahmeraum vorhanden waren. Sie müssen m.E. irgendwo anders herkommen. Ein Netzbrummen (schlecht geschirmte Kabel) hört sich auch anders an. Bleibt also nur noch ein Verstärker - z.B. im Mikrofon - oder die Aufnahmesoftware, die versucht, automatisch auszusteuern oder andere Datenübertragungswege im PC (z.B. Festplatte stört Aufnahmesignal).

Aber vielleicht sieht jemand anders mehr.

Da die Bäuche etwa gleiche Frequenz haben, könnte ein passend generierter, steilflankiger Filter brauchbar verbessern.

Bei Aufnahmen, die ich mit PC gemacht habe, waren solche Fehler nie dabei.

Zum Vergleich die Normal.wav (ohne fiepen); ebenfalls verstärkt, etwa der gleiche Ausschnitt wie vor:

Hier sieht man - bzw. hört man ein deutliches "F" oder "Pf" oder "V" am Beginn jeden Bauches. Damit jeder sich das anhören kann hier die lautere Wav zum download: http://www14.zippyshare.com/v/ny5QpaSp/file.html

 

[qwali]

Der Anstieg bei 9000 Hz ist wie gesagt ein Bandfilter zwischen 120 und 9000Hz Sprich dort sollte eigentlich gar nichts sein. Das Original sollte die Fehler aber auch haben. Skuuril finde ich das sie alle 22 Sekunden verstärkt auftauchen. Was könnte das sein? HDD war eine SSD, Laptop war am Netz.

Das die Tonquelle genau vor uns ist ist nicht auszuschliessen bei einem Monomikro, was ein Pseudostereo ausgibt *schmunzel*

Du hörst das fiepen in der Normal wav nicht? Ich höre es dort deutlich - wie gesagt war der Bandpassfilter nur der Versuch es für mich klarer hörbar zu machen (und es evtl. zu filtern).

Ich weiß nicht was das Mikro intern macht - ich hatte die Hoffnung über USB alle normalen Störquellen auzuschliessen - aber da lag ich wohl falsch In Windows hatte ich keine Mkroversträrkung oder Regelung an - und ganz leise war ich auch.

Irgendeinen konkreten Tip was ich mit der Aufnahme machen könnte um sie klar zu kriegen? "Setilfklankiger Filter" sagt mir leider gar nix.

 

[mccs]

Steilflankiger Filter. Beispiel: man möchte Frequenzanteile zwischen 8000 und 9000Hz abschwächen oder fast eliminieren. Dann erzeugt man z.B. mit Audition eine Wav mit der Anfangsfreqenz 8000Hz und der Endfrequenz 9000Hz ca. 10-20sec. lang. Dabei soll die Frequenz ansteigen oder fallen oder beides. Diese Wav markiert man dann und lässt daraus einen Filter erstellen. Steilflankig bedeutet, dass seine Ausblendung zwischen 7000Hz und 8000Hz von 100% auf 20-30% Durchlass ansteigen soll. Am Ende des Filters das gleiche nur umgekehrt.
Da die Filterwirkung nur 1000Hz Differenz hat vom nichts tun bis Vollgas (oder am Ende umgekehrt), ist die Kurve der Filterwirkung sehr steil. ==> Steile Flanke.

Bei der verstärkten Wav. sind Wortbeginne mit "F", "PF" oder "V" sehr undeutlich. Sie klingen wie ein langes "Pffff". Was fehlt, ist die Schärfe wie z.B. bei "S", "K" oder "T". Bei diesen Buchstaben sollten eigentlich Anteile einer Trommel ("T") oder das Surren eines Zahnarztbohrers ("S", "Pf") dabei sein. Ein anderer Vergleich: ein Radio Sprecher bei Mittelwelle und UKW.
Wie gross war denn der Abstand Sprecher-Mikrofon bei der Aufnahme? Ich vermute etwas gross. Über 50cm.

Die Wirkung des Bandfilters konnte ich gut darstellen (etwa -30dB unter 9.000Hz), auch, wie man Mono- oder Stereo-Signale sichtbar machen kann. Wenn man im kleinen Fenster Abb. 2 links unten genau hinschaut, sieht man Reste einer 2. Kurve (hellblau). Da beide Kurven übereinanderliegen, sieht man die blaue Kurve nur dort, wo beide Kurven unterschiedlich sind (Hinweis: bei einem Stereo-Signal hat man 2 Kurven). Das dürfte bei einer Mono-Aufnahme nicht sein. Ein Hinweis, dass der Soundchip nicht ganz 100% exakt arbeitet, besonders im Bereich ab ca. 12.000Hz aufwärts.

Wie verbessern? Bei einem Photo würde man sagen, das Bild ist flau (keine reinen Weiss- und Schwarzwerte). Dort würde eine Kontrastanhebung helfen.
Wie man entsprechendes bei einer Soundaufnahme erreichen kann, weiss ich nicht.

Auf jeden Fall würde ich die Original-Datei erst mal verstärken. Am besten mit Faktoren 2x oder 4x. Keine 2,73x oder 3x! Das ergäbe Rundungsfehler und verfälscht das Original. An keiner Stelle sollte das Signal danach lauter als 95-100dB sein. Mit dieser Datei die Verbesserung wagen.

Versuchen würde ich eine Anhebung der höheren Frequenzen ab ca. 7.000Hz bis 20.000Hz um 6-9dB. Vielleicht nach oben begrenzen bei 10.000 bis 12.000Hz
Eine weitere Möglichkeit wäre ein sog. Kompressor. Der versucht, alle Frequenzanteile in Richtung Maximum zu verstärken. Rundfunkstationen mit (immer lauter) Pop-Musik arbeiten meist so.

Als letzte Möglichkeit ein Frequenzfilter, der die typischen "Pffff" abschwächen würde. Das muss man ausprobieren, am besten an einem kurzen Soundschnipsel.

Man muss aber beachten: jeder verwendete Filter nimmt dem Original-Signal etwas weg. Daher rate ich, nur einen Filter zu verwenden und nicht 2-3 hintereinander. Und immer die Original-Datei sichern!