Clipping tritt im Audiobereich auf, wenn das Audiosignal den maximalen Dynamikbereich eines Audiokanals oder Gerät überschreitet. Wenn man eine Sinuswelle aufnimmt, dann sieht es so aus, als ob jemand die Ober- und Unterseite der Schallwelle durchtrennt.
Im einfachsten Sinne ist Audio-Clipping eine Form der Wellenformverzerrung. Wenn ein Verstärker über seine maximale Grenze hinausgeschoben wird, geht er in den Overdrive. Das übersteuerte Signal bewirkt, dass der Verstärker versucht, eine Ausgangsspannung zu erzeugen, die über seine Fähigkeit hinausgeht.
Die „Soft-Clip“-Schaltung wird seit den 80er Jahren in Lautsprechern eingesetzt und begrenzt das Signal an der Eingangsstufe. Bei einem Eingangssignal, das z.B. 10 dB über dem angegebenen Maximum des Lautsprechers liegt, schaltet sich die Soft-Clip-Schaltung ein, um das Signal zu begrenzen und ein Clipping zu verhindern.
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Digitales Clipping
Wenn ein digitales Signal 0 dBFS überschreitet, was der höchste Spannungspegel ist, der ein A/D-Wandler umwandeln kann, gehen Samples verloren. Im Gegensatz zu analogen Verzerrungen, bei denen Pegel einen Sättigungseffekt erzeugen können, ist digitales Clipping sehr unnachgiebig. Schwere Überschreitungen können Artefakte erzeugen. Jedoch stellt jede Überlagerung in einen digitalen System eine Verzerrung dar, unabhängig davon, ob sie hörbar ist oder nicht. Sogar subtile Übergänge können durch Vergrößern einer Audio-Wellenform und Betrachten der Peaks gesehen werden. Wenn die Peaks oben auf der Welle abgeschnitten oder abgeschnitten erscheinen, ist ein Clipping aufgetreten:
Analoge Geräte geben Sound mit Clipping oft andere Artefakte und selten werden die Peaks sauber geschnitten wie bei digitalem Clipping. In einigen Anwendungen ist diese Art der Verzerrung bei analogen Geräten gefragt und erwünscht. Digitales Clipping klingt in der Regel sehr hart und ist für puristen normalerweise um jeden Preis zu vermeiden. In den letzten Jahren haben aber viele Künstler mit digitalem Clipping experimentiert und in einigen Genres der elektronischen Musik verwenden Musiker digitales Clipping zusammen mit Bit-Reduzierung und Samplefrequenz-Reduzierung großzügig neben den regulären typischen Effekten.
Soft Clipping
Soft Clipping rundet die Kanten der geclippten Wellenform ab, so dass der Klang leichter zu hören ist und die Hochfrequenztreiber weniger Schaden nehmen. Soft Clipping ist weniger aggressiv, da es die Peaks allmählich reduziert, anstatt sie abzuschneiden, indem es sanft zwischen dem unbeschnittenen Abschnitt der Wellenform und dem beschnittenen Abschnitt übergeht. Soft Clipping beginnt die Spitzen vor dem Threshold zu reduzieren, und erhöht dann schrittweise seine Wirkung mit steigendem Eingangspegel, so dass der Schwellwert nie überschritten wird. Soft Clipping ist dafür bekannt, wärmere harmonische Verzerrungen hinzuzufügen. Es bietet auch eine weichere, „musikalischere“ klingende Verzerrung, die mehr Punch beibehält.
Hard clipping
Hard Clipping führt zu einem aggressiveren Verzerrungseffekt. Es funktioniert wie ein Limiter, indem es die Peaks an einer bestimmten Schwelle abschneidet, anstatt sie sanft zu reduzieren. Bei übermäßigem Einsatz von hartem Clipping entsteht eine starke Verzerrung, die oft unangenehm ist, wenn sie in größere Mengen gedrückt wird. Hard Clipping bietet auch die höchste scheinbare Lautstärke. Allerdings ist bekannt, dass die starke Verzerrung die tiefen Bassfrequenzen und den Punch reduziert.
Ist Clipping gefährlich für meine Lautsprecher?
Wenn z.B. ein Lautsprecher geclippt wird, kann das Phänomen als Verzerrung oder Bruch verstanden werden. Wenn ein Lautsprecher zu lange in einem Clipping-Zustand bleibt, kann es zu Schäden durch Überhitzung kommen. Viele Lautsprecher verfügen jedoch über eingebaute Vorsichtsmaßnahmen zur Vermeidung von Clipping, wie z. B. Schaltkreise, die wie Limiter wirken.