True Peak

Definition

Der True Peak ist die Schätzung des Maximalwerts des aus den Samples rekonstruierten analogen Signals. Das Verfahren ist in der Empfehlung ITU-R BS.1770-4, Anhang 2 definiert:

1. Das Signal wird ×4 überabgetastet (bei einer Datei mit 48 kHz wird die Arbeitsfrequenz 192 kHz; bei 96 kHz genügt ×2, bei 192 kHz ×1);
2. das Oversampling verwendet ein linearphasiges polyphasiges FIR-Interpolationsfilter (im Beispiel der Empfehlung 48 Koeffizienten, 12 pro Phase);
3. man nimmt den Absolutwert der interpolierten Samples und berechnet deren Maximum;
4. das Ergebnis wird in dBTP angegeben: TP = 20 · log10(max |x_os[m]|), wobei 0 dBTP der Vollaussteuerung entspricht.

Die Interpolation rekonstruiert die Punkte zwischen den ursprünglichen Samples, an denen die Wellenform die Werte der Samples selbst übersteigen kann. Die verbleibende Unterschätzung bei ×4 beträgt höchstens 0,69 dB, im ungünstigsten Fall einer Sinuswelle nahe der Nyquist-Frequenz (der höchste Punkt kann bei π/8 Phase vom nächstgelegenen interpolierten Sample liegen: 20 · log10(cos(π/8)) = −0,69 dB). Bei musikalischem Material beträgt die Unterschätzung wenige Hundertstel dB. Der True Peak ist immer größer oder gleich dem Sample-Peak.

Parameter und Einheiten

• Einheit: dBTP (Dezibel True Peak, bezogen auf die Vollaussteuerung).
• Oversampling-Faktor: ×4 für 44,1/48 kHz bei normgerechten Messgeräten; viele Limiter bieten auch ×8, ×16 oder ×32, um die Unterschätzung weiter zu verringern.
• Lieferlimits: EBU R128 legt ein Maximum von −1 dBTP fest; das Dokument AES TD1004 für Streaming nennt −1 dBTP; bei sehr lauten Mastern (über −14 LUFS), die für verlustbehaftete Codierung bestimmt sind, sind −2 dBTP gängige Praxis.
• Ceiling des Limiters: −1,0 dBTP (Streaming), −0,3/−0,5 dBTP nur für Medien ohne verlustbehaftete Codierung (CD, verlustfreie Dateien für den Download).
• Anzeigen: Maximalwert des Songs (TP max) und, bei fortgeschrittenen Metern, Anzahl und Position der Überschreitungen.

Musikalische Funktion

Der True Peak schützt den Master vor Verzerrungen, die nach dem Mastering entstehen: im D/A-Wandler, bei der Abtastratenkonvertierung und vor allem bei der verlustbehafteten Codierung (AAC, MP3, Ogg Vorbis, Opus). Die Codecs zerlegen das Signal in Bänder und rekonstruieren es mit Phasen- und Amplitudenfehlern; bei dichten, brillanten Mastern überschreiten die decodierten Spitzen die des Originals um 0,5–1,5 dB. Ein True Peak unter −1 dBTP erhält die nötige Reserve, damit die decodierte Datei im Player nicht clippt.

Praxisbeispiel

Pop-Master von 3:20, vor der Abgabe analysiert:

Vor der Korrektur erzeugte die AAC-Codierung mit 256 kbit/s decodierte Spitzen von +1,8 dBTP, also Clipping im Player. Mit dem Limiter auf Ceiling −1,0 dBTP, ×4 oder höher, verliert die Datei nur 0,2 LU Lautheit, und das Decodierte bleibt unter 0 dBTP.

Häufige Fehler

• Den Limiter mit Ceiling −0,1 dBFS im Sample-Peak-Modus einstellen und den Master für normgerecht halten.
• Den True Peak an einem Ausschnitt messen: Der Maximalpeak liegt oft im letzten Refrain oder auf dem Schlag nach einem Break.
• Nach dem Limiter eine weitere Bearbeitung (EQ, Dither, Abtastratenkonvertierung, Fade) anwenden, ohne neu zu messen.
• Ein Meter mit weniger als ×4 Oversampling benutzen und seinen Wert mit dem eines normgerechten Messgeräts vergleichen.
• Einen True Peak von −1 dBTP für jede Bitrate für ausreichend halten: Bei 128 kbit/s und weniger können die Überschreitungen nach der Codierung 1 dB übersteigen.

So überprüfst du es

• Analyse in der App: Die Zeile True Peak (×4, BS.1770) wird mit ×4-Oversampling und linearphasigem FIR-Filter berechnet; die Zeile Inter-Sample-Peaks über 0 dBFS zählt die interpolierten Stellen, die die Vollaussteuerung überschreiten. Ein Sample-Peak über −1 dBFS bedeutet immer einen True Peak über −1 dBTP.
• Spezielle Meter: Youlean Loudness Meter, FabFilter Pro-L 2 (True-Peak- und Lautheitsmeter), iZotope Insight; alle entsprechen BS.1770.
• Codierungstest: Exportiere aus dem Master eine AAC- oder MP3-Datei, lade die decodierte Datei neu und miss den True Peak erneut; der Wert muss unter 0 dBTP bleiben.
• PLR: Die App berechnet auch den PLR (True Peak − integrierte LUFS), nützlich um zu sehen, wie stark der Limiter die dynamische Reserve verringert hat.