True Peak nach dem Kodieren: Messwerte, Abstand und Ausnahmen

Verlustbehaftete Audiokodierung kann die Spitzen eines Masters verändern. Die dekodierte AAC-, MP3-, Ogg-Vorbis- oder Opus-Datei kann höhere oder niedrigere Spitzen als die Ausgangsdatei haben. Eine Limiter-Einstellung allein garantiert deshalb nicht, dass die ausgelieferte Fassung unter Vollaussteuerung bleibt. Mehrere Dienste bieten zusätzlich verlustfreie Wiedergabe an; der hier untersuchte verlustbehaftete Weg ist nur eine mögliche Auslieferung.

Der Versuch umfasst zwei synthetische Mixe, vier Masterfassungen je Mix und elf Verarbeitungseinstellungen: neun verlustbehaftete Kodierungen und zwei Kontrollen. Im Archiv liegen 88 Ergebnisse. Entscheidend sind die Unterschiede zwischen den Dateien: Einige Spitzen sanken. Eine AAC-Datei aus einem Master nahe −2 dBTP erreichte dagegen im ursprünglichen Messverfahren +2,93 dBTP. Empfehlungen wie −1 oder −2 dBTP bieten einen Ausgangspunkt, aber keine Garantie für jeden Encoder und jede Aufnahme.

Ein Master ist die fertig bearbeitete Audiofassung für die Veröffentlichung. Beim Kodieren wird daraus ein Auslieferungsformat. Verlustbehaftete Codecs verkleinern Dateien unter anderem durch das Weglassen von Signalinformation. Beim Dekodieren entstehen daraus wieder Audiosamples. Die Bitrate in kbit/s beschreibt die Datenmenge pro Sekunde.

Spitzen, Lautheit und Abstand zur Grenze einfach erklärt

Ein Sample ist ein gespeicherter Amplitudenwert. Sample Peak bezeichnet den betragsmäßig größten Wert; auch negative Ausschläge zählen. Die zwischen den Samples rekonstruierte Wellenform kann noch höher reichen. Ein True-Peak-Meter schätzt diese Spitze. Die Einheit dBTP beschreibt den Pegel relativ zur digitalen Vollaussteuerung. Bei −1 dBTP bleibt ungefähr 1 dB Abstand zur Grenze; ein positiver Wert liegt darüber.

LUFS beschreibt die wahrgenommene Lautheit über einen Zeitraum, statt nur den höchsten Augenblick zu erfassen. Die integrierte Lautheit bezieht sich auf die gesamte Aufnahme. Ein Master mit −9 LUFS ist nach diesem Maß lauter als ein Master mit −14 LUFS. Ein Limiter senkt Spitzen ab. Stärkere Begrenzung kann eine Aufnahme lauter machen, ohne den höchsten Samplewert zu erhöhen. Ein niedriger Sample Peak belegt daher noch keinen niedrigen True Peak.

Clipping bedeutet, dass eine Verarbeitungsstufe eine Spitze nicht darstellen kann und abschneidet. Audio im Gleitkommaformat kann Werte oberhalb der Vollaussteuerung erhalten. Eine spätere Stufe kann trotzdem clippen, abhängig vom Zahlenformat, von der Verstärkung und vom verfügbaren Abstand zur Grenze. Ein positiver Spitzenwert warnt deshalb vor möglichen Problemen in der Wiedergabekette; hörbare Verzerrung in jedem Player ist damit nicht nachgewiesen.

Was gemessen wurde

• Material: zwei synthetische Stereo-Mixe von jeweils 32 Sekunden mit 44,1 kHz und 120 BPM. Der zweite Mix enthält lautere Hi-Hats und einen lauteren Lead sowie mehr hohe Frequenzen in den Flächen. Beide Mixe wurden in Python erzeugt und mit einem Summenkompressor bearbeitet.
• Ziele der Master: A: −8 LUFS bei einer Samplegrenze von 0 dBFS. B: −9 LUFS und eine True-Peak-Schätzung unter −1 dBTP. C: −9 LUFS und eine Schätzung unter −2 dBTP. D: −14 LUFS und eine Schätzung unter −1 dBTP. Dafür wurde FFmpegs alimiter wiederholt angepasst. Der helle Mix C erreichte nur −9,2 LUFS und verfehlte damit das genaue Lautheitsziel.
• Kodierung: FFmpeg 7.1.5, der eingebaute AAC-Encoder mit 128/256 kbit/s, libmp3lame mit 128/320, libvorbis mit 96/160/320 und libopus mit 128/256. Die Dekodierung erfolgte in 32-Bit-Gleitkomma-WAV, damit Spitzen oberhalb der Vollaussteuerung erhalten bleiben.
• Kontrollen: FLAC und eine Umrechnung auf 48 kHz mit soxr. Die FLAC-Dateien enthalten 24-Bit-Ganzzahl-Audio aus den Gleitkomma-Mastern. Die verlustfreie Kompression erhält diese Ganzzahlwerte; die vorherige Umwandlung ist aber nicht bitgleich mit der Gleitkomma-Ausgangsdatei. Die gemessenen Spitzenänderungen runden auf 0,00 dB. Opus wurde hier mit 48 kHz dekodiert; die Opus-Schnittstelle unterstützt auch 8, 12, 16 und 24 kHz.
• Ursprüngliche Spitzenberechnung: eine Python-Umsetzung mit den 48 Filterkoeffizienten aus Anhang 2 der ITU-R BS.1770-5 und vierfacher Überabtastung. Die Lautheit stammt aus FFmpegs Filter ebur128. Die Spitzenwerte wurden nicht mit diesem Filter ermittelt.
• Gegenrechnung: FFmpeg mit 16-facher Überabtastung durch soxr und astats, durchgehend mit Gleitkomma-Ausgabe. Dabei ändern sich sowohl die Zahl der Zwischenwerte als auch der Filter.

Grenze des Messverfahrens: Vierfache Überabtastung von 44,1 kHz ergibt 176,4 kHz. Anhang 2 beschreibt ein Eingangssignal mit 48 kHz und für die Messgerätebezeichnung eine überabgetastete Rate von mindestens 192 kHz. Die archivierten Zahlen behalten unten die ursprüngliche Einheit dBTP, sind aber ausdrücklich als 4×-Schätzungen dieses Versuchs gekennzeichnet. Eine zertifizierte Normkonformität ist damit nicht behauptet. Die 16×-Gegenrechnung ist eine zweite Schätzung, keine exakte Nachbildung jedes Wiedergabegeräts.

Aufnahmen und kodierte Dateien stammen aus dem Versuch vom September 2026. Bei der redaktionellen Prüfung wurden ausgewählte archivierte Dateien erneut dekodiert und gemessen, darunter beide AAC-Ausreißer. Das war kein neuer Test der Encoder von Streamingdiensten. Zwei kurze synthetische Mixe erlauben weder allgemeine Codec-Ranglisten noch den Nachweis, dass allein die Begrenzung eine Spitzenänderung verursacht.

Die Master mit −9 LUFS: Spitzen steigen oder sinken

Vor dem Kodieren lagen die Master B bei −1,02 dBTP für den Mix und −1,05 dBTP für den hellen Mix. Die Tabelle enthält die ursprünglichen 4×-Schätzungen. Änderungen wurden vor dem Runden berechnet. Beim Subtrahieren der angezeigten Zahlen kann deshalb eine Abweichung von 0,01 dB entstehen.

Fünfzehn der achtzehn verlustbehafteten Kodierungen erhöhten die Spitze. MP3 128 senkte den Wert in beiden Mixen, Vorbis 320 im ersten Mix. AAC 128 erhöhte die Spitze um 0,81 beziehungsweise 0,98 dB. Die helle AAC-256-Datei enthielt eine größere Einzelspitze: +1,37 dBTP, also einen Anstieg um 2,42 dB. Die erneute Dekodierung der archivierten Datei bestätigte diesen Wert. Das Ergebnis betrifft den FFmpeg-Encoder und diese Datei, nicht automatisch Apples Encoder.

Bei diesen Mastern B verringerte MP3 128 die integrierte Lautheit in beiden Mixen um 0,5 LU. Die übrigen verlustbehafteten Einstellungen änderten die Lautheit um höchstens 0,2 LU. Das Entfernen hoher Frequenzen muss die höchste Spitze nicht senken: Eine andere Zusammensetzung der Frequenzanteile kann auch höhere Spitzen ergeben.

Die Master mit −14 LUFS änderten sich in diesem Test weniger

Die Master D starteten bei −1,51 und −1,05 dBTP. Der höchste Wert aus den achtzehn verlustbehafteten Kodierungen betrug −0,84 dBTP: Opus 128 im hellen Mix. MP3 320 erreichte dort −0,86 dBTP. Im ersten Mix lag der höchste Wert bei −1,48 dBTP, gemessen bei Vorbis 320.

Diese beiden Masterfassungen benötigten weniger Begrenzung und zeigten kleinere Anstiege als die Fassungen B. Dieser Zusammenhang ist nützlich, belegt aber nicht, dass bei −14 LUFS eine Grenze von −1 dBTP grundsätzlich genügt. Andere Aufnahmen, Filter und Encoder können anders reagieren.

Zum Ergebnis bei −2 dBTP gehört eine wichtige Ausnahme

Der erste Master C erreichte −9 LUFS und −2,05 dBTP. Nach dem Kodieren lag die höchste Spitze bei −0,89 dBTP mit AAC 128. Alle anderen Einstellungen blieben bei höchstens −1,57 dBTP.

Der helle Master C war bisher aus dem Hauptvergleich ausgeschlossen, weil die Lautheit nur −9,2 statt −9 LUFS erreichte. Damit fehlt ein Vergleich bei exakt gleicher Lautheit. Für die Bewertung des Abstands zur Grenze bleibt die Datei trotzdem relevant: Die ursprüngliche Spitze betrug −2,05 dBTP, die AAC-256-Fassung erreichte +2,93 dBTP. Die erneute Dekodierung der archivierten Datei bestätigte +2,93 mit dem 4×-Verfahren und +2,96 mit der 16×-Gegenrechnung. Schon der Sample Peak war mit +2,34 dBFS positiv.

Das Archiv belegt daher nicht, dass ein Master mit −2 dBTP nach dem Kodieren stets unter null bleibt. Der Ausreißer zeigt ebenso wenig, wie häufig dieses Verhalten vorkommt. Für die Praxis folgt daraus: Kodierte Fassungen des tatsächlichen Masters müssen gemessen werden, einschließlich einzelner kurzer Spitzen.

Eine Samplegrenze von 0 dBFS begrenzt keine Zwischenspitzen

Die Master A erreichten −8 LUFS. Schon vor dem Kodieren lagen die 4×-Schätzungen trotz einer Samplegrenze von 0 dBFS bei +0,37 und +1,03 dBTP. AAC 128 erreichte im ersten Mix +2,29 dBTP, AAC 256 im hellen Mix +2,23 dBTP. Die verlustbehaftet kodierten und anschließend dekodierten Dateien enthielten zwischen 14 und 411 Samplewerte oberhalb der Vollaussteuerung, beide Kanäle zusammengezählt.

AES TD1008 beschreibt mögliches Clipping in Festkomma-Decodern und Pegelabsenkungen in manchen Wiedergabepfaden von Betriebssystemen. Das sind mögliche Folgen in späteren Stufen, keine hier gemessenen Eigenschaften eines bestimmten Players. Hörtests und Messungen einzelner Wiedergabegeräte fanden nicht statt.

Warum die beiden Spitzenberechnungen abweichen

Mehr Überabtastung berechnet mehr Punkte zwischen den gespeicherten Samples. Dadurch kann eine zuvor übersehene Spitze sichtbar werden. Auch der Filter beeinflusst das Ergebnis: Beim Master D des ersten Mixes fiel die 16×-Schätzung um 0,15 dB niedriger aus. Die Gegenrechnung ist daher keine feste Korrektur um bis zu 0,5 dB.

Beim hellen Master B überschritt in der 16×-Gegenrechnung auch Vorbis 160 mit +0,21 dBTP die Nulllinie. Der scheinbare Anstieg durch die reine Umrechnung der Abtastrate wurde mit diesem Verfahren sehr klein. Das zeigt den Einfluss des Messverfahrens. Es beweist nicht, dass eine Umrechnung der Abtastrate niemals Spitzen verändern kann.

EBU Tech 3343 beschreibt eine mögliche Unterschätzung um etwa 0,5 dB für ein 4×-Messgerät bei 48 kHz. Das ist kein allgemeiner maximaler Fehler für jedes Signal und jeden Filter. Die Aussage bestätigt auch nicht unmittelbar die hier verwendete Umsetzung für 44,1 kHz.

Warum weniger Signalinformation höhere Spitzen ergeben kann

Eine Spitze hängt davon ab, wie sich die Signalanteile in einem bestimmten Augenblick addieren. Das Entfernen eines Anteils kann neben Energie auch gegenseitige Auslöschung entfernen. AES nennt ein einfaches Beispiel: Die Grundschwingung einer Rechteckwelle besitzt die Amplitude 4/π, also etwa das 1,27-Fache der Rechteckamplitude. Nach dem Entfernen der übrigen Obertöne bleibt eine Sinuswelle mit einer ungefähr 2,1 dB höheren Spitze übrig, obwohl die Gesamtenergie sinkt.

Verlustbehaftete Codecs verändern Frequenzanteile und durch Filter auch deren zeitliche Lage. Umrechnungen der Abtastrate verwenden ebenfalls Filter. Solche Schritte können Spitzen erhöhen oder senken. Eine höhere Bitrate verspricht deshalb nicht grundsätzlich niedrigere Spitzen: Die hellen AAC-256-Ausreißer und die MP3-Ergebnisse dieses Archivs zeigen diese Grenze.

Streamingformate und Empfehlungen für Master

Das tatsächlich ausgelieferte Format hängt von Dienst, Abonnement, Gerät und Qualitätsstufe ab. Die Übersicht beschreibt dokumentierte Möglichkeiten, keine Messungen der Dienstausgabe.

Deezer bezeichnet die FLAC-Stufe mit „1411 kbit/s“. Das entspricht der unkomprimierten Datenrate von Stereo-PCM mit 16 Bit und 44,1 kHz. Eine komprimierte FLAC-Datei muss diese feste Bitrate nicht haben. Amazons Entwicklertabelle ist ausdrücklich eine vorläufige Dokumentation. Keine der Tabellen belegt den genauen Encoder eines einzelnen Streams.

• Spotify: empfiehlt −14 LUFS integrierte Lautheit und True Peak unter −1 dBTP; für lautere Master unter −2 dBTP. Das sind Empfehlungen, keine Garantie gegen jede Spitze nach dem Kodieren.
• Apple Digital Masters: empfiehlt mindestens 1 dB Abstand zur Grenze und stellt unter anderem afclip zur Prüfung kodierter Ergebnisse bereit.
• AES TD1008: empfiehlt höchstens −1 dBTP am Eingang verlustbehafteter Streamingcodecs. Eine bestimmte Verarbeitungskette kann mehr Abstand benötigen.
• EBU R 128 und Tech 3343: behandeln Rundfunkproduktion und Verteilung. Eine Produktionsgrenze garantiert nicht automatisch ausreichenden Abstand für jeden verlustbehafteten Musikdienst.

Eine sinnvolle Prüfung des tatsächlichen Masters

Eine Probekodierung zeigt, wie ein bestimmter Encoder mit einer bestimmten Einstellung die Aufnahme verändert. Beispielsweise erzeugt ffmpeg -n -i master.wav -c:a aac -b:a 128k probe.m4a eine AAC-Probe und verweigert das Überschreiben einer vorhandenen Ausgabedatei. Ein geeignetes True-Peak-Meter zeigt nach der Dekodierung die höchste Spitze und den verbleibenden Abstand zur Grenze. Andere Zielformate und Bitraten brauchen eigene Prüfungen. Dieses FFmpeg-Beispiel bildet die interne Verarbeitung eines Streamingdienstes nicht nach.

Der LUFS- und True-Peak-Meter dieser Website bietet eine Prüfung im Browser. Browserdekodierung und Umrechnung der Abtastrate können das Ergebnis beeinflussen. Ein Browserwert muss deshalb nicht mit einem Mastering-Plug-in oder der historischen Berechnung dieses Versuchs übereinstimmen.