Vorwort | 6 |
Inhaltsverzeichnis | 7 |
1 Akustische Kommunikation | 14 |
1.1 Audiodesign – eine Begriffsbestimmung | 14 |
1.1.1 Was ist Audiodesign? | 14 |
1.1.2 Warum Audiodesign? | 15 |
1.2 Physikalische Grundlagen akustischer Erscheinungen | 18 |
1.2.1 Anregungskraft, Masse und Elastizität | 18 |
1.2.2 Amplitude, Periodendauer und Grundfrequenz | 19 |
1.2.3 Wellenlänge | 20 |
1.2.4 Ausbreitungsgeschwindigkeit | 21 |
1.3 Eigenschaften von akustischen Ereignissen | 21 |
1.3.1 Tonhöhe, Lautstärke und Klangfarbe | 22 |
1.3.2 Klänge und Geräusche | 22 |
1.3.3 Physikalische Kenngrößen | 22 |
1.3.4 Raum | 24 |
1.3.5 Zeit | 24 |
1.4 Der Informationsgehalt akustischer Ereignisse | 25 |
1.4.1 Der Informationsgehalt einzelner Schallsignale | 25 |
1.4.2 Der Informationsgehalt akustischer Szenen | 27 |
1.4.3 Klang als Medium zur Informationsübertragung | 28 |
1.5 Der Symbolgehalt von akustischen Ereignissen | 29 |
1.6 Die akustische Kommunikationskette | 30 |
1.6.1 Das Kommunkationsmodell | 30 |
1.6.2 Die Signalkette | 30 |
1.6.3 Die Umformung und Übertragung von Signalen | 31 |
2 Beschreibung der Signalkette | 33 |
2.1 Beschreibung von Signalen | 33 |
2.1.1 Periodisch oder aperiodisch | 34 |
2.1.2 Harmonische Töne | 35 |
2.1.3 Komplexe Töne – Klänge | 35 |
2.1.4 Das Frequenzspektrum | 36 |
2.1.5 Geräusche | 38 |
2.1.6 Fourier- Transformation, Zeit- und Frequenzbereich | 40 |
2.1.7 Gliederung des Frequenzbereichs | 41 |
2.1.8 Der zeitliche Verlauf von Schallsignalen | 42 |
2.1.9 Effektivwert und Pegel eines Signals | 44 |
2.2 Die Eigenschaften von Systemen | 46 |
2.2.1 Lineare und nichtlineare Verzerrungen | 46 |
2.2.2 Der Klirrfaktor eines Systems | 46 |
2.2.3 Aussteuerung, Systemdynamik, Signal- Rausch-Abstand | 47 |
2.2.4 Frequenzgang | 48 |
2.2.5 Filter | 49 |
2.2.6 Impulsantwort | 49 |
3 Schallentstehung | 51 |
3.1 Zusammensetzung von Schwingungssystemen | 51 |
3.1.1 Oszillator | 51 |
3.1.2 Anregung | 51 |
3.1.3 Resonanzkörper | 52 |
3.2 Einfachste Schwingungssysteme | 53 |
3.2.1 Freie Schwingung | 53 |
3.2.2 Gedämpfte Schwingungen | 54 |
3.2.3 Erzwungene Schwingungen | 54 |
3.3 Reale Schwingungssysteme | 56 |
3.3.1 Kopplung einfachster Schwingungssysteme | 56 |
3.3.2 Eigenfrequenz und Schwingungsmodus | 56 |
3.3.3 Modell der schwingenden Saite | 57 |
3.3.4 Wellenformen und Eigenfrequenzen einer Saite | 59 |
3.3.5 Anregung bestimmterWellenformen | 60 |
3.3.6 Ausbreitung von Schallwellen in Röhren | 61 |
3.3.7 Mehrdimensionale Wellenausbreitung | 62 |
3.4 Die menschliche Stimme | 63 |
3.4.1 Stimmhafte und stimmlose Laute | 63 |
3.4.2 Der Mund- Nasen-Rachen- Raum | 64 |
3.4.3 Vokale | 64 |
3.4.4 Konsonanten | 66 |
3.4.5 Das Quelle-Filter- Modell | 66 |
4 Schallausbreitung | 68 |
4.1 Wichtige Kenngrößen der Schallausbreitung | 68 |
4.1.1 Ausbreitungsgeschwindigkeit | 68 |
4.1.2 Schalldruck, Schalldichte und Schallschnelle | 70 |
4.1.3 Kugelwelle und ebene Welle | 70 |
4.1.4 Schallintensität | 71 |
4.2 Besondere Eigenschaften der Wellenausbreitung | 73 |
4.2.1 Interferenz und Schwebung | 73 |
4.2.2 Reflexion | 74 |
4.2.3 Absorption, Dissipation und Transmission | 74 |
4.2.4 Brechung | 75 |
4.2.5 Beugung | 76 |
4.3 Schall in geschlossenen Räumen | 77 |
4.3.1 Direktschall | 78 |
4.3.2 Erstreflexionen | 79 |
4.3.3 Nachhall | 80 |
4.3.4 Die Impulsantwort eines Raumes | 81 |
4.3.5 Das Schallfeld von anhaltenden Signalen | 81 |
4.4 Raumakustik | 81 |
4.4.1 Halligkeit | 82 |
4.4.2 Deutlichkeit, Klarheit | 83 |
4.4.3 Gleichmäßige Schallverteilung | 83 |
4.4.4 Einbeziehung der Hörers | 83 |
4.4.5 Echovermeidung | 84 |
4.4.6 Niedriger Geräuschpegel | 84 |
5 Aspekte der Wahrnehmung | 85 |
5.1 Das Gehör | 85 |
5.1.1 Das Außenohr | 86 |
5.1.2 Das Mittelohr | 86 |
5.1.3 Das Innenohr | 87 |
5.1.4 Verarbeitung im Gehirn | 90 |
5.2 Wahrnehmung der Lautstärke | 90 |
5.2.1 Unterscheidungsschwelle | 90 |
5.2.2 Frequenzabhängigkeit der Lautstärke | 91 |
5.2.3 Simultanmaskierung | 94 |
5.2.4 Vor- und Nachmaskierung | 94 |
5.2.5 Lautstärke und Dauer | 95 |
5.3 Wahrnehmung der Tonhöhe | 96 |
5.3.1 Unterscheidungsschwelle | 97 |
5.3.2 Tonhöhenwahrnehmung bei komplexen Tönen | 97 |
5.3.3 Tonhöhen gebräuchlicher Instrumente | 98 |
5.3.4 Oktavenphänomen, Tonigkeit und Tonhöhenlage | 99 |
5.3.5 Intervalle | 99 |
5.3.6 Konsonanz und Dissonanz | 100 |
5.3.7 Tonskalen und Stimmungen | 103 |
5.4 Wahrnehmung der Klangfarbe | 105 |
5.4.1 Messbare Eigenschaften der Klangfarbe | 105 |
5.4.2 Psychoakustische Merkmale der Klangfarbe | 106 |
5.4.3 Semantische Aspekte der Klangfarbe | 108 |
5.5 Wahrnehmung des Raumes | 111 |
5.5.1 Wahrnehmung der räumlichen Tiefe | 111 |
5.5.2 Wahrnehmung der räumlichen Richtung | 112 |
6 Schallaufzeichnung | 115 |
6.1 Grundprinzipien der Schallaufzeichnung | 116 |
6.1.1 Signalformcodierung | 117 |
6.1.2 Parametrische Codierung | 118 |
6.2 Digitale Schallaufzeichnung | 119 |
6.2.1 Abtastung | 120 |
6.2.2 Samplingfrequenz | 121 |
6.2.3 Quantisierung | 122 |
6.2.4 Quantisierungsfehler und Quantisierungsrauschen | 124 |
6.2.5 System-Dynamik | 125 |
6.2.6 Übertragungsrate | 126 |
6.2.7 Wichtige Audio-Dateiformate | 128 |
6.2.8 Harddisc-Recording | 128 |
6.3 Datenreduktion | 129 |
6.3.1 Verlustlose Audiokompression | 130 |
6.3.2 Verlustbehaftete Audiokompression | 131 |
6.4 MIDI – Musical Instruments Digital Interface | 134 |
6.4.1 Technische Daten | 135 |
6.4.2 Befehlsformat | 136 |
6.4.3 Verbindung von MIDI-Gerä ten | 137 |
6.4.4 Betriebsarten | 139 |
6.4.5 MIDI-Befehlsgruppen | 141 |
6.4.6 Wichtige MIDI-Befehle | 142 |
6.4.7 General-Midi-Standard (GM) | 148 |
6.4.8 Standard-Midi-File | 149 |
6.4.9 Bearbeitung und Aufzeichnung von MIDI-Daten | 151 |
6.5 Mehrkanalton | 152 |
6.5.1 Ziele von Mehrkanalton | 152 |
6.5.2 Formate | 153 |
6.5.3 Aufzeichnungsstandards | 154 |
6.5.4 Wiedergabe von Mehrkanalton | 156 |
6.5.5 Produktion von Mehrkanalton | 158 |
7 Schallwandler | 160 |
7.1 Grundprinzipien elektromechanischerWandler | 161 |
7.1.1 Elektrostatische Wandler | 161 |
7.1.2 Elektrodynamische Wandler | 162 |
7.1.3 Piezoelektrische Wandler | 162 |
7.1.4 Kohle-Wandler | 162 |
7.2 Eigenschaften von Mikrofonen | 162 |
7.2.1 Empfindlichkeit | 162 |
7.2.2 Übertragungsbereich | 163 |
7.2.3 Frequenzgang | 163 |
7.2.4 Störpegel und Geräuschspannungsabstand | 163 |
7.2.5 Grenzschalldruck und Dynamikumfang | 164 |
7.2.6 Impulsverhalten | 164 |
7.3 Mikrofontypen | 164 |
7.3.1 Kondensatormikrofon | 164 |
7.3.2 Elektretmikrofon | 165 |
7.3.3 Elektrodynamisches Mikrofon | 165 |
7.3.4 Lavalier-Mikrofon | 166 |
7.3.5 Grenzflächenmikrofon | 166 |
7.3.6 Körperschallmikrofon | 166 |
7.4 Richtcharakteristik | 167 |
7.4.1 Achtförmige Richtcharakteristik | 167 |
7.4.2 Kugelförmige Richtcharakteristik | 168 |
7.4.3 Nierenförmige Richtcharakteristik | 169 |
7.5 Stereo-Mikrofonverfahren | 170 |
7.5.1 Intensitätsstereofonie | 171 |
7.5.2 Laufzeitstereofonie | 173 |
7.5.3 Äquivalenzverfahren | 174 |
7.5.4 Hauptmikrofon-Stützmikrofon-Verfahren | 175 |
7.6 Mikrofonierung | 176 |
7.6.1 Veränderungen des Raumeindrucks | 177 |
7.6.2 Veränderungen des Klanges | 177 |
7.6.3 Das Mikrofon als akustische Lupe | 179 |
7.6.4 Störungen | 179 |
7.7 Lautsprecher | 180 |
7.7.1 Eigenschaften von Lautsprechern | 181 |
7.7.2 Bauformen von Lautsprechern | 181 |
7.7.3 Akustischer Kurzschluss – Lautsprecherbox | 183 |
7.7.4 Mehrweg-Lautsprechersysteme | 184 |
7.7.5 Verstärker | 185 |
7.7.6 Auswahl geeigneter Lautsprecher | 186 |
7.7.7 Positionierung der Lautsprecher | 187 |
7.8 Mischpulte | 188 |
7.8.1 Eingangskanal | 188 |
7.8.2 Subgruppen | 192 |
7.8.3 Tape-Return | 193 |
7.8.4 Stereo-Summe | 194 |
8 Bearbeitung von Schallsignalen | 195 |
8.1 Bearbeitung der Amplitude | 196 |
8.1.1 Normalizing | 196 |
8.1.2 Bearbeitung der Hüllkurve | 197 |
8.1.3 Bearbeitung der Dynamik Kompressor | 197 |
Limiter | 199 |
Expander | 199 |
Gate | 200 |
8.2 Bearbeitungen des zeitlichen Verlaufs | 200 |
8.2.1 Cut, Copy und Paste | 200 |
8.2.2 Gestaltung von Übergängen | 202 |
8.2.3 Loop | 203 |
8.2.4 Resampling | 204 |
8.2.5 Timestretching | 206 |
8.3 Bearbeitung im Frequenzbereich | 208 |
8.3.1 Bearbeitung der Tonhöhe | 208 |
8.3.2 Bearbeitung des Spektrums | 209 |
Verwendung der Equalizer beim Mischen | 210 |
8.4 Bearbeitung der Raumwirkung | 213 |
8.4.1 Reverb – künstlicher Nachhall | 215 |
8.4.2 Räumliche Staffelung von akustischen Ereignissen | 217 |
8.4.3 Echo und Delay | 219 |
8.5 Bearbeitungen der Phase | 221 |
8.5.1 Chorus | 221 |
8.5.2 Flanger | 221 |
8.5.3 Phasing | 222 |
8.6 Klangrestauration | 222 |
8.6.1 Reduktion unregelmäßiger Störgeräusche | 222 |
8.6.2 Reduktion dauerhafter Störgeräusche | 223 |
9 Elektronische Klangerzeugung | 224 |
9.1 Einführung | 224 |
9.1.1 Aufgaben, Ziele und Anforderungen | 224 |
9.1.2 Geschichtliche Entwicklung | 225 |
9.1.3 Interessante neuere Anwendungsbereiche | 227 |
9.2 Wichtige Grundelemente | 228 |
9.2.1 Oszillator | 228 |
9.2.2 Filter | 229 |
9.2.3 Verstärker | 229 |
9.2.4 Modulation | 230 |
9.2.5 Echtzeit-Steuerung | 230 |
9.2.6 Hüllkurvengenerator | 233 |
9.2.7 LFO | 234 |
9.3 Wichtige Verfahren | 235 |
9.3.1 Additive Klangsynthese | 235 |
9.3.2 Subtraktive Klangsynthese | 235 |
9.3.3 Wavetable-Synthese | 236 |
9.3.4 FM-Synthese | 237 |
9.3.5 Waveshaping-Synthese | 238 |
9.3.6 Sampling | 238 |
9.3.7 Granularsynthese | 240 |
9.3.8 Physical Modeling | 241 |
9.3.9 Software-Instrumente | 242 |
9.4 Einfache Praxisbeispiele | 243 |
9.4.1 Flächenklänge | 243 |
9.4.2 Bassklänge | 244 |
9.4.3 Elektronische Perkussion | 245 |
9.4.4 Natur- und Alltagsgeräusche | 246 |
10 Akustische Mediengestaltung | 249 |
10.1 Wichtige Unterschiede zwischen Auge und Ohr | 250 |
10.2 Die Ebenen der Tonspur | 253 |
10.2.1 Wahrnehmung übergeordneter Strukturen | 255 |
10.2.2 Die Mischung der verschiedenen Ebenen | 259 |
10.2.3 Die Hörperspektive | 262 |
10.3 Das Verhältnis von Bild und Ton | 265 |
10.3.1 Assoziative Verknüpfung unterschiedlicher Sinnesreize | 265 |
10.3.2 Paraphrase | 268 |
10.3.3 Polarisation | 268 |
10.3.4 Dissonanz | 268 |
10.4 Formale und dramaturgische Konzeption | 269 |
10.4.1 Formale und dramaturgische Ziele | 270 |
10.4.2 Formale und dramaturgische Gestaltungsmittel | 271 |
10.4.3 Wichtige Grundtypen formaler Gestaltung | 272 |
10.4.4 Fragen zur formalen und dramaturgischen Konzeption | 274 |
10.4.5 Funktionen und Aufgaben der Tonspur | 274 |
10.4.6 Wichtige Kategorien von Medienmusik | 274 |
10.5 Zeitgestaltung | 276 |
10.5.1 Ebenen der Zeitgestaltung in der Tonspur | 276 |
10.5.2 Einflussfaktoren der Tonspur auf das Zeitempfinden | 282 |
10.6 Produktionsphasen | 283 |
10.6.1 Pre-Production: Drehbucherstellung und Planung | 283 |
10.6.2 Produktion | 287 |
10.6.3 Post-Production | 288 |
10.7 Audiodesign von Mensch-Maschine-Schnittstellen | 289 |
10.7.1 Argumente für den Einsatz von Auditory Displays | 290 |
10.7.2 Ansätze für die Gestaltung geeigneter Klangobjekte | 290 |
10.7.3 Richtlinien für die Gestaltung von Auditory Displays | 293 |
10.8 Audiodesign für interaktive Medien | 295 |
Literaturverzeichnis | 300 |
Sachwortverzeichnis | 301 |