Was ist unter Qualitätsgesichtspunkten besser: das Hochdrehen der Lautstärke in der Software, im Betriebssystem oder an den Lautsprechern?

Programm vs. OS spielt im Allgemeinen keine Rolle. Es kommt darauf an, ob Sie die Lautstärke in der Software oder in der Hardware einstellen.

Das Reduzieren der Lautstärke in der Software ist im Grunde genommen gleichbedeutend mit dem Reduzieren der Bittiefe. Bei digitalem Audio wird das Signal in verschiedene Samples aufgeteilt (die tausende Male pro Sekunde aufgenommen werden), und die Bittiefe ist die Anzahl der Bits, die zur Beschreibung jedes Samples verwendet werden. Die Abschwächung eines Signals erfolgt durch die Multiplikation jedes Samples mit einer Zahl, die kleiner als eins ist. Das Ergebnis ist, dass nicht mehr die volle Auflösung zur Beschreibung des Audiosignals verwendet wird, was zu einem verringerten Dynamikbereich und Signal-Rausch-Verhältnis führt. Genauer gesagt entspricht jede Abschwächung um 6 dB einer Reduzierung der Bittiefe um eins. Wenn Sie z. B. mit 16-Bit-Audio (Standard für Audio-CDs) beginnen und die Lautstärke um 12 dB reduzieren, hören Sie stattdessen effektiv 14-Bit-Audio. Wenn Sie die Lautstärke zu stark reduzieren, leidet die Qualität merklich.

Ein weiteres Problem ist, dass diese Berechnungen oft zu Rundungsfehlern führen, da der ursprüngliche Wert des Samples nicht ein Vielfaches des Faktors ist, durch den Sie die Samples dividieren. Dies führt zu einer weiteren Verschlechterung der Audioqualität, da es sich im Grunde um Quantisierungsrauschen handelt. Auch dies geschieht meist bei niedrigeren Lautstärkepegeln. Verschiedene Programme können leicht unterschiedliche Algorithmen zur Abschwächung des Signals und zur Auflösung dieser Rundungsfehler verwenden, was bedeutet, dass es möglicherweise einen Unterschied im resultierenden hörbaren Signal zwischen, sagen wir, einem Audioplayer und dem Betriebssystem gibt, aber das ändert nichts an der Tatsache, dass Sie in allen Fällen immer noch die Bittiefe reduzieren und im Wesentlichen einen Teil der Bandbreite für die Übertragung von Nullen anstelle von nützlichen Informationen verschwenden. Dieses PDF enthält weitere Informationen und einige ausgezeichnete Illustrationen, wenn Sie mehr erfahren möchten.

Das Ergebnis der Reduzierung der Lautstärke in Hardware hängt davon ab, wie die Lautstärkeregelung implementiert ist. Wenn es sich um einen digitalen Regler handelt, ist der Effekt derselbe wie beim Reduzieren der Lautstärke in der Software, so dass es in Bezug auf die Audioqualität wahrscheinlich wenig bis keinen Unterschied gibt, welchen Regler Sie verwenden.

Idealerweise sollten Sie die Audiosignale von Ihrem Computer mit voller Lautstärke ausgeben, um die höchstmögliche Auflösung (Bittiefe) zu erhalten, und dann einen analogen Lautstärkeregler als eines der letzten Dinge vor den Lautsprechern haben. Vorausgesetzt, alle Geräte in Ihrem Signalweg sind von mehr oder weniger vergleichbarer Qualität (d.h. Sie koppeln nicht einen billigen Low-End-Verstärker mit einer High-End-Digitalquelle und einem DAC), sollte das die beste Audioqualität ergeben.

@Joren hat eine gute Frage in den Kommentaren gestellt:

Wenn ich also die Software-Lautstärkeregelung auf Maximum stellen will, wie gehe ich dann damit um, dass meine analogen Regler plötzlich einen super kleinen nutzbaren Bereich haben? (Denn selbst das Drehen der analogen Lautstärke auf die Hälfte ist viel zu laut.)

Das kann ein Problem sein, wenn die Lautstärkeregelung Teil eines Verstärkers ist, was wahrscheinlich bei den meisten Computer-Setups der Fall ist. Da die Aufgabe eines Verstärkers, wie der Name schon sagt, darin besteht, zu verstärken, bedeutet dies, dass der Gain des Lautstärkereglers von 0 bis über 1 reicht (oft viel mehr), und wenn Sie den Lautstärkeregler auf die Hälfte gedreht haben, dämpfen Sie das Signal wahrscheinlich nicht mehr, sondern verstärken es tatsächlich über die in der Software eingestellten Pegel hinaus.

Hierfür gibt es mehrere Lösungen:

• Besorgen Sie sich ein passives Dämpfungsglied. Da es das Signal nicht verstärkt, reicht seine Verstärkung von 0 bis 1, was Ihnen einen viel größeren nutzbaren Bereich bietet.

• Besorgen Sie sich zwei analoge Lautstärkeregler. Wenn Ihr Endverstärker oder Ihre Lautsprecher einen Lautstärkeregler oder einen Eingangstrimmregler haben, ist das eine gute Lösung. Verwenden Sie diesen, um einen Master-Lautstärkepegel einzustellen, so dass der nutzbare Bereich Ihres regulären Lautstärkereglers maximiert wird.

• Wenn die beiden vorhergehenden Möglichkeiten nicht möglich oder praktikabel sind, drehen Sie einfach die Lautstärke am OS-Pegel herunter, bis Sie den besten Kompromiss zwischen dem nutzbaren Bereich am analogen Lautstärkeregler und der Audioqualität erreicht haben. Halten Sie einzelne Programme auf 100%, um mehrere Bittiefenreduzierungen hintereinander zu vermeiden. Hoffentlich gibt es keine merklichen Einbußen in der Audioqualität. Falls doch, würde ich mich nach einem neuen Verstärker umsehen, der nicht so empfindliche Eingänge hat, oder besser noch, eine Möglichkeit hat, die Eingangsverstärkung einzustellen.

@Lyman Enders Knowles wies in den Kommentaren darauf hin, dass das Problem der Bittiefenreduzierung nicht für moderne Betriebssysteme gilt. Insbesondere ab Vista führt Windows automatisch ein Upsampling aller Audioströme auf 32-Bit-Fließkomma durch, bevor eine Dämpfung vorgenommen wird. Das bedeutet, dass es keinen effektiven Auflösungsverlust geben sollte, egal wie niedrig Sie die Lautstärke drehen. Dennoch muss das Audio letztendlich herunterkonvertiert werden (auf 16-Bit oder 24-Bit, wenn der DAC dies unterstützt), was einige Quantisierungsfehler mit sich bringt. Außerdem erhöht sich das Grundrauschen, wenn Sie zuerst dämpfen und dann verstärken, so dass der Ratschlag, die Software-Pegel auf 100 % zu halten und in Hardware, so nah wie möglich am Ende Ihrer Audiokette, steht immer noch.

Grundsätzlich gilt beim Klang: Je näher an der physikalischen Quelle, desto besser, um ein klares Signal zu erhalten. Jede physikalische Stufe fügt Rauschen hinzu. Je früher, desto stärker.

Wenn ein Signal verstärkt wird, wird auch jedes Rauschen im Signal verstärkt. Ein stärkeres Signal bedeutet weniger Rauschen im Vergleich zum Signal. Wenn das Signal in der Kette weitergereicht wird, gibt es daher weniger Rauschen.

Normalerweise möchte ich meine Software- und Betriebssystem-Pegel so laut wie möglich einstellen. Da diese Quellen in der Regel nicht verstärkt werden, sollte ihre Dezibelgrenze bei 0 dB liegen; im Wesentlichen können sie nicht beschnitten werden.

Ich stelle dann sicher, dass dieser Sound direkt an ein einzelnes verstärktes Ziel geht, wie z. B. digitale Kopfhörer (über USB), Lautsprecher mit einem Lautstärkeregler und Netzteil oder einen Verstärker. Ich versuche, eine Verkettung von verstärkten Geräten zu vermeiden, da sie sich gegenseitig übersteuern und Clipping verursachen können. Auch einzeln kann die Verstärkung zu Übersteuerungen führen, wenn die Lautstärke zu hoch aufgedreht wird.

Da diese Geräte übersteuern können, tendiere ich dazu, diese Quellen im Bereich von 50 % Lautstärke zu halten, da sie sich dort normalerweise wohlfühlen. Es bietet auch die Flexibilität, die Lautstärke zu erhöhen oder zu verringern, wenn der Software-/OS-Pegel niedriger als gewöhnlich ist.

Das hängt definitiv davon ab, welche Hard- und Software Sie verwenden. Ich verwende einen Computer, der über dieses Audiokabel mit zwei 3,5-Klinkensteckern mit einem Empfänger verbunden ist, und wenn ich den Ton am Computer (Software) auf niedrig und am Empfänger auf hoch stelle, höre ich eine Menge Rauschen. Das hat wahrscheinlich damit zu tun, dass nicht nur der Ton verstärkt wird, sondern auch das Rauschen, das von verschiedenen Komponenten aufgenommen wird. Immer, wenn ich das tue, höre ich auch Rauschen, wenn ich keine Musik abspiele.

Anders verhält es sich mit meinem Laptop, der über ein optisches S/PDIF-Kabel (digital) an den gleichen Receiver angeschlossen ist. Hier kann ich die Lautstärke am Receiver auf 100% stellen (meine Nachbarn hassen das!) Es ist wirklich sehr laut und ich kann die Lautstärke am Laptop einfach herunterdrehen, ohne dass die Klangqualität merklich leidet. Ich mache das, weil ich Lautstärketasten auf meiner Tastatur habe und der Receiver ziemlich weit weg ist.

Ein Fehler, den ich immer wieder sehe, ist, dass Endanwender die Lautstärke über das jeweils verwendete Programm einstellen, um dann später die Lautstärke über die Soundkarte zu erhöhen oder zu verringern (OS-Mixer, wenn Sie so wollen).

Das schafft natürlich Verwirrung und ermöglicht keine vorhersehbare Lautstärke beim Start anderer Programme.

Eine einfache Lösung - und diejenige, die ich seit vielen Jahren anwende - besteht darin, einen Basispegel sowohl auf der Hardware- als auch auf der Betriebssystemebene festzulegen. Durch das Festlegen eines permanenten Lautstärkepegels in der Hardware und eines permanenten Ausgabepegels in der Software schaffen Sie einen Standard, mit dem Sie die Ausgabe jedes Programms, das Sie verwenden, vergleichen und die Lautstärke IN dem spezifischen Programm nach Wunsch anpassen können (der Vorteil ist, dass Sie wissen, welchen Lautstärkepegel Sie in Zukunft von dem spezifischen Programm erhalten werden).

Um den optimalen Nutzen aus Ihrem Verstärker und Ihrer Soundkarte (OS) zu ziehen, müssen Sie natürlich zuerst die Lautstärke Ihres Verstärkers auf den maximalen Pegel einstellen, der durch die Topologie ermöglicht wird, aber unterhalb inakzeptabler oder unerwünschter Verzerrungswerte liegt. (Leider sind viele Audio-Verstärker mit geringer Leistung bis zu einem gewissen Grad akzeptabel, aber alles, was über diesen Punkt hinausgeht [oft alles, was über 33 oder 50 Prozent über der maximalen Nennleistung liegt], führt oft zu hörbaren Verzerrungen [sowie zur Kompression der Dynamik und anderen unerwünschten Effekten]. Wenn Sie zufällig einen Audioverstärker mit sehr geringen Verzerrungen bei maximaler Leistung haben [vorausgesetzt, die Leistung ist ein gewichteter Standard und nicht nutzlos, wie z.B. ungewichtet und nur bei 1kHz gemessen], haben Sie vielleicht die Freiheit, die Leistung Ihres Audioverstärkers auf Maximum einzustellen [natürlich unter dem Clipping-Bereich; ‘Maximum’ ist abhängig von der Spannung des Eingangs’. Ich erinnere mich, dass ich das früher mit Verstärkern von Denon, Adcom, Hafler und Nikon machen konnte).

Die Ausgabe von Audio-Schaltungen in einigen Motherboards lässt viel zu wünschen übrig. Bei dedizierten Soundkarten ist die Auswahl an hochwertigen Soundkarten begrenzt. Für integrierte Audioschaltungen empfehle ich, einen Lautstärkepegel von nicht mehr als 2/3 des Gesamtbereichs zu wählen - und es bei dieser Lautstärke zu belassen. (Ich weiß, dass das keine wissenschaftliche Methode ist, aber beim Testen von integrierten Ausgängen in vielen Hauptplatinen habe ich festgestellt, dass Verzerrungen und andere unerwünschte Effekte erheblich zunehmen, wenn sich die Ausgangsleistung der Schaltung ihrem Maximum nähert. Die Begrenzung des “OS”-Pegels auf 2/3 (oder 66%, oder der Kürze halber und als leicht zu merkende Zahl 70 [auf einer Skala von 1 bis 100; näher an 66% wäre 66 auf einer Skala von 1 bis 100]) hat mir gute Dienste geleistet (und gleichzeitig auf die Durchführung ausführlicher Tests verzichtet).

P.S. Zum Nutzen der Eingeweihten (oder Zwangsneurotiker) - und bevor ein Audiophiler oder Ingenieur eine Tirade loslässt - bin ich mir der Tatsache bewusst, dass die Einstellung des Schiebereglers auf 2/3 des Pegels oder den ungefähren Wert von 66 auf einer Skala von 1 bis 100 NICHT einem tatsächlichen Ausgangspegel von 66% des Gesamtpegels entspricht [der tatsächliche Ausgang wird niedriger sein], aber es ist ein schneller Ansatz, um eine Annäherung an den saubersten Ausgang zu erhalten, der von der integrierten Audioschaltung eines Motherboards verfügbar ist. P.P.S. Die Informationen gehen von einer analogen Schaltung aus. Wenn Sie eine digitale Schaltung verwenden (SPDIF, Optical, o.ä.), können Sie den Pegel der Soundkarte (‘OS’) auf Maximum stellen, ohne dass Sie einen Unterschied in der Qualität der Ausgabe der Audio-Schaltung bemerken.

Aus rein empirischer Sicht höre ich ein Rauschen, wenn ich meine Lautsprecher ganz aufdrehe.

Ich höre dieses Rauschen auch, wenn sonst kein Ton aus den Lautsprechern kommt.

Also drehe ich die Lautstärke am Computer immer voll auf, indem ich sie sowohl im Programm als auch im Betriebssystem voll aufdrehe, und dann versuche ich, den Lautstärkeregler an meinen Lautsprechern so niedrig wie möglich zu halten, um das statische Rauschen zu minimieren.

Das könnte ein Nebenprodukt meiner #@#!@%*-Lautsprecher sein, aber ich nehme an, dass viele genau solche Lautsprecher haben wie ich.

Ich drehe derzeit die Lautstärke in der Software/im OS auf 100 % auf und drehe sie hardwareseitig herunter, aber aus einem viel einfacheren Grund:

In meinem vorherigen PC erzeugte die Soundkarte ein auffälliges weißes Rauschen bei konstanter Lautstärke, egal wie ich die Lautstärke im OS einstellte. Die Regelung des Sounds auf der Hardwareseite half, dieses Rauschen zu reduzieren.

Ich würde sagen, Hardware, aber es gibt so etwas wie eine Standardlautstärke für die meisten Anwendungen.

Allerdings scheint DTS eine der Ausnahmen zu sein, basierend auf der Erfahrung, dass ich, wenn ich DTS-Filme abspiele, den Lautstärkepegel des Receivers nicht anpasse, wenn ich von Film zu Film gehe und es immer noch als angenehm empfinde.

Wenn es möglich ist, würde ich lieber etwas haben, das mit dem gleichen Pegel wie DTS ausgibt, um komfortabel zu bleiben.

Abgesehen davon gibt es für jedes Betriebssystem auch Standard-Systemklänge. Ich würde sagen, Sie stellen Ihren Pegel gegen diesen Lautstärkepegel und lassen das OS mit den Lautstärken umgehen.

Diese Frage ist zu vielfältig, aber wenn Sie eine Antwort bekommen müssen, hängt es von mehreren Situationen ab…

1. Hardware, sind es interne Lautsprecher, externe Lautsprecher, Headset, etc.
   
2. Wie laut wird gesprochen? Stufe 1 bis Stufe 10? oder nur ein Stupser?

Hardware, es hängt davon ab, ob Sie gute Lautsprecher haben. Ein Stupser mit den Lautsprechern, entweder über die Software oder die Hardware, kann spürbar sein, wenn es sich um externe Lautsprecher und eine bestimmte Marke handelt, aber wenn sie billig sind, müssen Sie vielleicht mehr als einen Stupser erhöhen.

Was die Software betrifft, so ist das Einstellen der Software immer dem Einstellen der Hardware vorzuziehen, wenn es sich um externe Lautsprecher handelt, weil das Einstellen der Software heutzutage manchmal einfacher ist… und die Hardware ist zwar immer noch einfach, aber es hängt davon ab, ob Sie sie an einen externen Equalizer angeschlossen haben, oder an etwas ganz anderes.

Einige Audiophile werden Ihnen sagen, dass Sie die Hardware, wenn Sie sie einmal haben, nie wieder anfassen müssen, außer um die Lautstärke einzustellen… andere werden sagen, dass Software-Einstellungen besser sind…

Wiederum lassen Sie eine Menge Variablen aus, und das ist wirklich zu weit gefasst, und vielleicht sollten Sie die Frage noch einmal anpassen, indem Sie mehr Details hineinschreiben.

Wenn Sie ein Audiosignal durch eine Kette von Lautstärkereglern (gleich welcher Art: analog, digital, physisch, Software) schicken, stellen Sie jeden so laut ein, wie Sie können, ohne zu beschneiden oder zu verzerren. Andernfalls verringern Sie unnötigerweise den Dynamikbereich des Signals (aka Anzahl der Bits, aka Rauscharmut). Verwenden Sie nur den letzten Regler, um die Lautstärke des Signals einzustellen, das die Kette verlässt. Das optimiert die Qualität für alles, von einem Laptop-Videospiel bis zu einer transatlantischen Live-Sinfonieorchester-Übertragung.