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Wege zum Raum

Beurteilungskriterien für digitale Hallgeräte

Von Ralph Kessler


Hall, sei er natürlich oder künstlich erzeugt, ist eines der wichtigsten Gestaltungsmittel jeglicher Musik- und Sprachdarbietungen. Dies gilt sowohl für Konzertauftritte als auch für Film- oder Tonkonserven, sprich vorproduziertem Programm-Material.

Dieser Artikel soll wichtige Kriterien vermitteln, um künstliche Hallerzeuger, auch einfach ,,Hallgeräte" genannt, zu beurteilen und deren Parameter zu verstehen. Dazu geben wir zunächst eine physikalisch-technische Einführung in deren verschiedene Funktionsweisen und stellen ihre typischen Anwendungsgebiete vor. Vor allem werden wir auf die Probleme der ,,Natürlichkeit" digitaler Geräte eingehen.


Um es gleich vorweg zu sagen: Dies soll keine vergleichende Übersicht über branchenübliche Hallgeräte sein. Erwarten Sie hier keine Aussagen wie: ,,Das Gerät X des Herstellers Y klingt völlig unmöglich." Die Beurteilung von Hallerzeugern ist eine stark subjektive Angelegenheit und außerdem stark vom zu verhallenden Material abhängig. Dieser Artikel trägt daher eher dazu bei, daß der Leser die obige Aussage selbst treffen kann, und zwar mit dem Zusatz ,,... mit dieser Parametereinstellung für jene Anwendung!"

Interessenten mit ausgeprägtem technischen Hintergrund werden dem entgegenhalten, daß sich derartige Diskussionen nach Durchsicht herstellerseitiger technischer Angaben erübrigen, da denen doch alle wesentlichen Informationen, etwa bezüglich der Dynamik, des Rauschabstands, des Frequenzgangs, des Klirrfaktors, der Übersprechdämpfung und des Phasengangs zuentnehmen sind. Dies stimmt leider nur zum Teil. Die Kenntnis obiger technischer Daten ist zwar notwendig, nicht aber hinreichend für ein authentisch klingendes Hallgerät.

Lernen zu hören

Man kann hier nicht ausschließlich die gleichen Meßkriterien anlegen wie bei anderen tontechnischen Einrichtungen, etwa Bandmaschinen oder Mischpulten. Denn es gilt darüber hinaus, zusätzliche Qualitäten in Betracht zu ziehen, die man auch bei der Auswahl eines Musikinstruments anstrebt: Anhören ist die Devise. Wenn's geht (am besten in ruhiger Atmosphäre in einem befreundeten Studio)

Das Programm-Material sollte man seinen jetzigen und eventuell zukünftigen Bedürfnissen anpassen. Allgemein läßt sich sagen, daß kurze perkussive Geräusche wie Claves, ein Metronom oder auch ein einfaches Fingernägelschnarzen sehr gute Testsignale sind. Aber auch Synthesizer, Schlagzeug und vor allem Sprache sind sehr geeignet.

Nicht vergessen sollte man auch die Transparenz des Klangbildes in einer Mischung (siehen unten). An dieser Stelle sei lediglich empfohlen, als Testsignal ruhig auch eine komplette, trockene Mischung einzusetzen. Dabei ist zu überprüfen, ob die Ortung der einzelnen Instrumente im Stereobild noch gegeben ist oder ob das Ergebnis eher verwaschener klingt. Ein guter Hall führt nämlich entgegen vieler Erwartungen zu verbesserter Durchsichtigkeit und Räumlichkeit! Er soll nicht wie ein vordergründiger Effekt klingen, sondern sich dadurch auszeichnen, daß man ihn vielleicht gar nicht bewußt wahrnimmt, ihn aber vermißt, wenn er ausgeblendet wird.

Bei der Stereoverteilung des Hallausgangs gilt: wenn man ihn ohne Originalanteil anhört, darf nicht das berühmte Loch in der Mitte entstehen (siehe auch unten). Für Geräte mit Stereoeingang gilt zusätzlich: die einzelnen Instrumente müssen noch konstante, aber unterschiedliche Positionen im Stereohallbild einnehmen - selbstverständlich vorausgesetzt, das Original besitzt derartige Positionen. Der Hall muß also eine zusätzliche Tiefenstaffelung erzeugen, ein Phänomen, das Geräte mit reinem Monoeingang nicht erzielen.

Beim Vergleich mit anderen Hallgeräten sollte die Testschaltung so beschaffen sein, daß man ohne langes Umblenden per Knopfdruck von einem Gerät ins nächste umschalten kann, etwa per Stummschaltung am Mischpult. Dieser direkte A/B-Vergleich verhindert psychologische Maskierungseffekte während des Umblendens.

Um es noch einmal zu betonen: Wir interessieren uns hier ausschließlich für Geräte, die für sich in Anspruch nehmen, eine natürliche Raumakustik zu erzeugen, und nicht für ,,Effekthallgeräte". Letztere kann man keinen Kriterien unterwerfen; es zählt nur der persönliche Geschmack des Entwicklers beziehungsweise Anwenders. Wenn vom Künstler/Produzenten ein dünner und metallischer oder unnatürlicher Hallcharakter gefordert wird, sollte man sich auf keinen Fall scheuen, auch Geräte der untersten Leistungsklassen auszuprobieren - sofern man mit deren Rauschen leben kann.

Einige Grundlagen der Raumakustik

Um die ,,Natürlichkeit" des Halls zu beurteilen, bedarf es neben einem trainierten Ohr noch ein wenig Grundwissen aus der Akustik. Im wesentlichen kann die Akustik eines Raumes durch zwei Basisparameter beschrieben werden: der Hallzeit und der Dichte der Eigenresonanzen.

Die Nachhallzeit und die ihr zugrundeliegenden Größen wurden bereits 1923 von Herrn W. C. Sabine definiert, untersucht und in eine Formel gegossen, die im folgenden vereinfacht wiedergegeben wird:

T = 0.163 * V / A

T (auch RT6O) ist dabei die Zeit in Sekunden, in der die Schalldruckampiltude nach Verklingen der Schallquelle um 60 dB, das heißt auf den millionsten Teil der ursprünglichen Schalldichte, abgeklungen ist, V ist das Raumvolumen in Kubikmetern, A das Schallabsorbtionsvermögen in Quadratmetern. Rechnerisch ergibt es sich aus der Summe aller angrenzenden Flächen, jeweils gewichtet mit dem Absorbtionsgrad ALPHA, den man für unterschiedliche Materialien aus Tabellen entnehmen kann.

Wesentliche Erkenntnis war hier, daß A frequenzabhängig ist: Alle Materialien schlucken hohe Frequenzen besser als tiefe. Somit hat man in den Höhen kleinere Nachhallzeiten als in den Tiefen.


Nachhallzeiten-Diagramm
Im Diagramm sind die Nachhallzeiten frequenzabhängig für ein Musikatelier (Kurve 2) und für ein Musikatelier mit Vorhängen (Kurve 3) eingezeichnet.
Der optimale Verlauf ist in Kurve 1 zu sehen.


Später wurde der Zähler dieser Formel um den sogenannten Luftabsorbtionskoeffizienten o, multipliziert mit dem Raumvolumen 4*V, additiv erweitert, so daß sich ein gewisser Sättigungseffekt einstellt: Bei großen Räumen, hohen Frequenzen und geringer Luftfeuchtigkeit tritt eine Begrenzung der Hallzeit ein, die auch bei weiterer Entdämpfung und Vergrößerung des Raumvolumens nicht mehr gesteigert werden kann.

In dieser Betrachtungen tauchen zwar Volumen und Oberflächen auf, nicht aber die Geometrie des Raumes. Nun weiß jeder, daß ein schlauchförmiger Raum anders klingt als eine Halbkugel. Die Form des Raumes schlägt sich in der Anzahl, Verteilung und Amplituden der Eigenresonanzen (auch Eigentöne oder Moden genannt) nieder, vergleichbar mit denen eines Instrumentes. Diese Eigenresonanzdichte ist gewissermaßen ein Fingerabdruck des Raums. Ein guter Raum zeichnet sich etwa dadurch aus, daß seine Eigenresonanzen den Klang nicht verfärben.

Die Eigenresonanzdichte kann durch die Spektralanalyse von Impulsantworten gemessen werden. Dabei sollte der Raum nicht durch einen Sinuston angeregt werden, um stehende Wellen zu vermeiden. Statt dessen bietet sich gefiltertes Rauschen oder einfach ein Knall an.

Was klingt ,,gut"?

Es wurden Untersuchungen darüber angestellt, in welchen Räumen eine Musik- oder Sprachwiedergabe als besonders angenehm empfunden wird. Dabei zeigte sich, daß die Art des Programm-Materials, etwa Orgelmusik, symphonische Musik, Sprache oder Popmusik, einen wesentlichen Einfluß auf die ,,optimale" Nachhallzeit ausübt. Die BBC beispielsweise empfiehlt für ihre Sprachstudios 0.3 - 0.4 sec, während sie für Musikstudios höhere Toleranzen zuläßt: 0.9 - 1.8 sec, je nach Musikstil. Diese ,,Optimaiwerte" sind zwar auch von der Raumgröße, mehr jedoch vom Programm abhängig.

Auch die Frequenzabhängigkeit des Halls ist dabei von wesentlichem Interesse. Es hat sich gezeigt, daß Hall am angenehmsten wirkt, wenn die Nachhallzeit bei tiefen Frequenzen ansteigt und bei hohen gleich bleibt oder abfällt. Dieser Abfall in den Höhen kann man zum Beispiel mit variabler Bedämpfung an den Wänden erreichen.

Um Klangverfärbungen weitgehend zu vermeiden, sollte die Eigenresonanzdichte möglichst hoch (etwa 1-3 pro Hz bei großen Räumen) und möglichst unabhängig von der Frequenz sein. Verkoppelt mit der Modendichte ist die oben bereits erwähnte Impulsantwort oder auch das Reflexionsmuster des Raumes. In diesem Zusammenhang muß auf das Phänomen des Anhalls hingewiesen werden. Er bezeichnet die mit der Zeit zunehmende Rückwurfdichte, die dazu führt, daß der Schalldruck nach Anregung ähnlich dem Einschwingvorgang eines Instruments exponentiell ansteigt.

Verfahren des künstlichen Nachhalls

Als die Technik der Tonaufnahme noch in den Anfängen steckte, hat man sich mit natürlichen Räumen geholfen. Man hat Mikrophone und Lautsprecher in einem eigens dafür eingerichteten Raum installiert. Die Einstellmöglichkeiten waren naturgemäß auf mechanische Veränderungen beschränkt und dementsprechend aufwendig.

Eine spätere, bis heute akzeptierte Möglichkeit der Hallerzeugung ist die Hallplatte. Eine Stahlplatte wurde mit elektromagnetischen Wandlern angeregt, das Ergebnis mit Tonabnehmern zurückgeführt; eine Mechanik für variable Bedämpfung sorgte für die Einstellung der Hallzeit. Eine interne Beeinflussung der Klangfarbe war nicht möglich. Für diese schweren, ca. 2,5 m langen und 1,5 m hohen Monstren benötigte man jedoch einen entsprechend erschütterungsfreien Platz. Kleiner wurden diese Geräte durch den Einsatz einer Goldlegierung. Da die klanglichen Ergebnisse sehr gut waren, findet man sie noch heute im Einsatz. Übrigens hat die deutsche Firma EMT mit der EMT140/240 hier einen patentierten Quasistandard geschaffen.

Statt den Platten wurden von anderen Herstellern auch platzsparende Federn verwendet. Deren Erschütterungsempfindlichkeit wurde von Musikern wie etwa Keith Emerson sogar kreativ eingesetzt.

Mit der Erfindung der magnetischen Schallaufzeichnung entstand ein anderer technischer Ansatz. Geschickt verschaltete kurze Verzögerungen mit Rückkopplung lieferten eine grobe Annäherung an natürliche Reflexionsmuster. Durch die Rückkopplung mehrerer Wiedergabeköpfe auf den Aufnahmekopf konnte dies realisiert werden. Nachteilig waren dabei die Kopierverluste, die mit jeder erneuten Einspeisung des Signals in das Rückkoppelungssystem dessen Rauschabstand verminderte, sowie eine stark erkennbare Periodizität im ,,Nachhall".


Blockdiagramm Bandecho
Das Schema eines alten Bandechogerätes: Ein aufgezeichnetes Signal wird von den fünf nachfolgenden Tonköpfen ,,abgespielt", wobei der Abstand der Tonköpfe zueinander und die Bandgeschwindigkeit für die Delayzeit verantwortlich waren.


In den 70er Jahren konnte durch die rasante technologische Entwicklung in der Mikroelektronik die Mechanik schließlich völlig abgelöst werden. Zunächst jedoch mit mäßigem Erfolg. Platten klangen immer noch besser als die neue ,,kalte" Digitaltechnik. Zu Beginn der 80er Jahre schließlich gelangen einigen Pionieren aufsehenerregende Entwicklungen: Chris Moore (mit seiner Ursa Major Spacestation, eigentlich ein Verzögerungssystem der 70er Jahre) und David Griesinger (Lexicon 224 und 480) in den USA und Wolfgang Schwarz (mit seinem mythenbildenden Quantec Raumsimulator) in Deutschland.

Wegen sehr guten Rauscheigenschaften, einer Vielzahl an Einsteilmöglichkeiten und nicht zuletzt wegen der Größe haben rein digitale Geräte heutzutage den Markt erobert. Durch die Entkoppelung der Hardware, die die rein technischen Daten beeinflußt, von der Software, die für den klanglichen Aspekt zuständig ist, hat man hier sehr flexible Möglichkeiten, dem natürlichen Hall auf die Spur zu kommen oder auch andere Effekte zu erzeugen.

Die Hardware besteht hier im wesentlichen aus

Wandler und Filter entscheiden über die technischen Daten. Wenn es nur um natürliche Nachhallerzeugung geht, reicht übrigens aufgrund der Luftabsorbtion ein Frequenzgang bis ca. 8 kHz völlig aus. Wesentlich wichtiger ist, daß der Frequenzgang möglichst flach ist, keine Phasendrehungen macht (wird häufig unterschätzt, ist aber wichtig für die Ortung!) und daß die interne Rechengenauigkeit hoch genug ist (Eigenresonanzen können eine enorme Dynamik haben!). 16 Bit für die Wandler sind heutzutage kein Problem mehr. Damit sind praktisch bis zu ca. 93 dB Überalles Dynamik möglich. Die Rechengenauigkeit sollte über 24, wenn nicht gar bei 32 Bit liegen.

Die digitale Simulation

Zur digitalen Hallsimulation bestehen zwei unterschiedliche Ansätze. Die mathematische Signaltheorie liefert eine kompromißlose Lösung. Da Hall ein Iineares System ist, gilt: Hat man erst einmal den Fingerabdruck, sprich die Impulsantwort eines Raums, so braucht man das Eingangssignal ,,lediglich" mit dieser zu falten (siehe auch (B90)), um den simulierten Hallanteil zu erhalten. Diese ,,Faltung" ist eine komplexe mathematische Operation, die man durch eine Fast Fourier Transformation oder auch im Zeitbereich auf großen Computern beziehungsweise mit schnellen Signalprozessoren ausführen muß.

Die Sache hat allerdings gleich zwei Haken: Zum einen wird die Laufzeit der Berechnung immer mindestens zwei- bis dreimal so lang sein wie die Nachhallzeit selbst. Dieser Wert kann auch durch leistungsfähigere Rechner nicht verkürzt werden. Somit scheidet dieses Verfahren für Echtzeitanwendungen aus. Für andere Aufgaben (siehe (R89)) wird es mittlerweile eingesetzt. Die Kosten der dafür notwendigen Hardware bewegen sich allerdings in sechsstelligen Zahlen - der zweite Haken.

Der zweite Ansatz ist wesentlich vielversprechender. Reflexionsmuster werden mit rückgekoppelten Verzögerungen erzeugt. Die Grundlagen stützen sich auf Forschungsarbeiten des Hallpioniers Prof. Dr. Manfred Schroeder vom 3. Physikalischen Institut Göttingen aus dem Jahre 1962 ((S62)). Eine rückgekoppelte Verzögerungsleitung ist einfach ausgedrückt ein Echo. Verkürzt man nun die Verzögerung in den Millisekundenbereich, so wird das Reflexionsmuster zunehmend dichter. Allerdings erhält man gleichzeitig ein Kammfilter, das starke Klangverfärbungen erzeugt. Wenn man nun die Rückkoppelung gegen eins gehen läßt, erzielt man zwar mehr Reflexionen (und damit größere Hallzeiten), die Verfärbung nimmt jedoch auch zu.

Ein weiteres Problem ist die Periodizität des Ergebnisses. Sie äußert sich in einem harten, metallischen Klangcharakter.

Natürlicher Hall unterliegt offenbar eher den Regeln der Chaosforschung als fixen Strukturen. Schroeder hat daher vorgeschlagen, vier Kammfilter mit unterschiedlichen Zeiten parallel zu schalten, um die Periodizität zu verkleinern, sowie zwei Allpässe in Serie dahinter zu schalten. Allpässe erbringen eine zusätzliche Erhöhung der Reflexionsdichte. Zudem besitzen sie die angenehme Eigenschaft, den Frequenzgang unbeeinflußt zu lassen, weshalb man sie getrost aneinanderreihen kann.

Diese Konfiguration klang bereits sehr gut, und so war der Grundstein gelegt. Man muß dazu sagen, daß Schroeder zu dieser Zeit selbstverständlich noch keine Hardware besaß, die das alles in Echtzeit errechnete. Er arbeitete an großen Mainframecomputern und mußte unter Umständen Stunden warten, bevor er eine Minute bearbeiteten Klangs abhören konnte.

In vielen Instituten und Firmen ist daraufhin weitergearbeitet worden. Einige haben noch zusätzlich mit ersten diskreten Rückwürfen gearbeitet, die es zwar in der Natur gibt, die jedoch ebenfalls chaotische Vor- und Nachläufer haben (siehe auch Haas-Effekt), die nicht so einfach simuliert werden können. Die Theorie der ersten Rückwürfe (-> Ortung) ist ebenfalls ein weites Gebiet, das hier den Rahmen sprengen würde.

Fest steht, daß der Anhall des simulierten Raums eine sehr wichtige Komponente für dessen Natürlichkeit ist, und daß bei vernünftigem Anhall zusätzliche erste Reflexionen unnötig werden - es sei denn für Spezialeffekte wie etwa Bahnhofshallen oder Gebirge, wo wirklich ein diskretes Echo zu hören ist.

Ein weitere Methode, das Metall im Klang speziell kleiner Räume loszuwerden, ist eine leichte Frequenzmodulation. Ein auf den ersten Blick sehr effizientes Verfahren, das jedoch den Nachteil hat, daß der Hall zwangsläufig in der Tonhöhe variiert. Das würde jedoch in einer tatsächlichen akustischen Situation nur in dem unwahrscheinlichen Fall eintreten, daß der Künstler sich ständig in zufälliger Weise auf den Zuhörer hin- und von ihm wegbewegt. Mehr einem Zufallsphaser gleich, wird dies von ,,Klassikern" streng abgelehnt, zumal das Empfinden für konstante Frequenz sehr subjektiv ist. Vor allem bei Klavieraufnahmen kann man den Effekt sehr gut heraushören; daher erklärt sich der Begriff ,,Klavierfestigkeit".

Wichtig ist auch die Frage der Korrelation der Stereoausgänge. Wie bereits erwähnt darf bei der Reproduktion kein Loch in der Stereomitte entstehen, wie es etwa aufträte, wenn man für den linken und den rechten Kanal zwei getrennte Maschinen (0 % Korrelation) einsetzte oder gar einfach das rechte Signal 180 Grad phasengedreht aus dem linken entwickelte. 50 % Korrelation ist ein guter Wert, der noch immer Monokompatibilität gewährleistet.

Damit ein Stereoeingang kunstkopfkompatibel ist, dürfen die Signale im Gerät nicht einfach gemischt werden, sondern müssen getrennt in den ,,Raum" geführt werden. Nur so entstehen keine Auslöschungen bei negativ korrelierten Eingangssignalen.

Aus unseren Betrachtungen wird klar, daß es für eine natürlich klingende Simulation sehr viel Geduld, Experimentierfreudigkeit, gute Ideen und vor allem einen Satz guter Ohren braucht. Auch die Hardware des Rechners muß optimiert werden. Digitale Signalprozessoren werden zwar immer schneller, sind jedoch vom Preis/Leistungsverhältnis als Rechenknechte nicht geeignet.

Die Hersteller hüten selbstverständlich ,,ihren" Algorithmus wie den heiligen Gral. Aber man kann es ihnen nicht verdenken. Wenn man bei Steinway anklingelt und höflich nach deren Lackzusammensetzung für einen Flügel fragt, wird man auch alles mögliche, doch das eben nicht erfahren.

Die Parameter

Hier gehen die Meinungen stark auseinander. Manche vertreten die Ansicht, daß sich die Flexibilität eines Geräts an der Anzahl seiner Parameter ablesen läßt, während andere eher der Meinung sind, daß viele Köche den Brei verderben: ,,Früher gab's auch nur die Hallzeit. Mahlzeit."

Um jedoch den lustvollen Bereich der Polemik zu verlassen, muß man mal wieder nach Anwendung unterscheiden. Will man natürliche Akustik simulieren, genügen die Parameter Hallzeit, Raumgröße (für die Eigentondichte grob) und einer Möglichkeit, die Frequenzabhängigkeit der Hallzeit zu beeinflussen (Hier scheiden sich die Qualitäten bereits). Das Regelverhalten in den Höhen entspricht einer variablen Bedämpfung.

Für Effekthall gibt es je nach Hersteller noch zusätzliche Möglichkeiten:

Ein schneller Weg, um zur gewünschten Einstellung zu gelangen, liegt darin, von einem für die Anwendung bereits gut geeigneten Werksprogramm auszugehen und das zu verändern.

Tor- und Rückwärtshall sind neuere Spielformen, die heutzutage leider in fast allen Popmusikmischungen übermäßig zu finden sind. Ein interessanter Effekt, der jedoch eindeutig überreizt wurde. Allerdings eröffnet die Spielart des Torhalls (Simulation eines HalIs der durch ein Noise Gate geschickt wird) bei einigen Geräten die interessante Möglichkeit, den Hall nach der Torzeit nicht vollständig abzuschalten, sondern in einen anderen Hallraum zu blenden. Beide Hallräume sollten natürlich frei definierbar sein. Die Möglichkeiten sind dann immens!

Mit Rückwärtshall ist leider im Konzerteinsatz recht wenig anzufangen, und auch im Studio bevorzugen viele immer noch die gute alte ,,Leg doch mal das Mehrspurband andersrum auf"-Methode.

Anwendungen

Die Anwendung eines Hallgerätes sollte stets nach ästhetischen Gesichtspunkten geschehen. Ähnlich einem Bühnenbild, dessen Qualität von jeder einzelnen Komponente abhängt, gilt auch bei der Tonreproduktion: Musik und Umgebung müssen sorgfältig aufeinander abgestimmt sein. Ein gutes und gut eingesetztes Hallgerät darf nach meiner Meinung überhaupt nicht zu hören sein. Eine gute Mischung muß lediglich räumlich klingen. Sie muß, um ein Erlebnisfeld aufzubauen, eine ausgefeilte Tiefenstaffelung und möglichst viel Transparenz zeigen.

Im Studiobereich, vor allem im Hörspiel und in der Film- und Femsehtonbearbeitung kann man heutzutage tatsächlich mit entsprechenden Geräten und deren raffiniertem Einsatz akustische Illusionen schaffen. Es gibt jedoch nichts schlimmeres für ein künstlerisches Produkt als ungewollte, desillusionierende Elemente. (Um auf das Beispiel des Bühnenbilds zurückzukommen: Wie finden Sie es, wenn eine Marmorbank knarrt?) Hier scheiden sich Billigprodukte von Lucasfilmproduktionen (deren Inhalt wir hier lieber nicht diskutieren wollen, die aber in wirklich allen Details hervorragend produziert sind).

Doch nicht nur der Aufwand zählt, auch der clevere Einsatz und intelligente Ideen. Durch zuviel Alltagsroutine klingen heute viele Musikmischungen sehr keimfrei, bestimmt auch ein Ergebnis ewig eingefahrener Hörgewohnheiten. Moylan ((M87)) entwickelte diesbezüglich interessante und zukunftsweisende Methoden zur einer systematischen Gehörbildung.

Im Konzert/Beschallungsbereich läßt sich ein Hallgerät unter anderem einsetzen, um eine schlechte Raumakustik auszugleichen. Eine Klangregelung in der Summe ist zwar die konventionelle Lösung, kann aber bezüglich des dynamischen Verhaltens der Raumresonanzen nichts ausrichten. Eine Mimik, die die Eigentondichte des Raumes vergrößert, frequenzunabhängiger macht und somit den Gesamtraum klanglich verfärbungsfreier, leistet hier erheblich mehr.

Zukünftige Entwicklungen...

gehen zum Beispiel in Richtung von mehr Ein- und Ausgängen (siehe z.B. (G88)). Zur Zeit wird darüber diskutiert, wieviele Tonkanäle das HDTV (,,High Definition Television", hochauflösendes Fernsehen) bekommen soll; auf jeden Fall wird die Anzahl größer gleich vier. Mehr Eingänge würden für bessere räumliche Trennbarkeit mehrerer Schallereignisse sorgen.

Auch Bedienoberflächen werden noch ergonomischer gestaltet werden müssen. Zentrale, grafische und verkoppelbare Bedienung mehrerer Geräte werden durch Einsatz von Computerschnittstellen möglich gemacht. Hier entsteht ein wachsender Bedarf an ergonomischer Software.

Für den Beschallungsbereich gibt es mehrere Projekte zur Korrektur der vorhandenen Raumakustik. Eines davon, das in Deutschland schon installierte ACS (Acoustic Control System), beruht auf dem Verfahren der ,,akustischen Holographie" (siehe (B89) und (M9oc)). Mit einem anderen, von Herrn Griesinger auf der vorjährigen Tonmeistertagung in Karlsruhe vorgestellten Verfahren wird es möglich sein, die Rückkoppelungsgrenze eines Konzertsaals um ca. 12 dB heraufzusetzen.

Für Akustik- und Bauplaner gibt es jetzt schon Simulationsprogramme für Groß- und Heimcomputer, mit denen man nach Eingabe von Raumgeometrie, Oberflächenmaterialien, Schallquellen und Lautsprecherpositionen anhand einer Simulation Aussagen über den Klang des Raums an jedem beliebigem Platz machen kann - und das wohlgemerkt, bevor der Raum gebaut wird. Dies läuft unter dem Stichwort CAAD (Computer Aided Acoustic Design, siehe (M9OA) und (M9OB)). Bei dem System der Herren Richter und Persterer ((R89)) kann man sich das Ergebnis sogar gleich anhören.

Zusammenfassung

Durch die Darstellung wissenschaftlicher Grundlagen und Funktionsweisen moderner Hallgeräte werden Kriterien beschrieben, mit deren Hilfe der Leser die Qualität des künstlichen Nachhalls besser beurteilen und ihn als akustisches Gestaltungsmittel besser einsetzen kann. Es sind dies im einzelnen: die Frequenzabhängigkeit der Nachhallzeit und ihrer Hüllkurve, die Eigenresonanzdichte, die Reflexionsmuster (Achtung: Metall!), der Anhall, die Stereobasisbreite (Korrelation, Monokompatibilität), die Kunstkopfkompatibilität (bei Stereoeingang), die Klavierfestigkeit und die Möglichkeit, irreale interessante Effekträume zu bilden. Technische Daten der Hardware, Bedienbarkeit und nicht zuletzt Ausbaufähigkeit sind ebenfalls in Betracht zu ziehen.

Hall und Instrument beziehungsweise Mischung müssen immer als Einheit verstanden werden. Daher sind ,,One size fits all"-Einstellungen klangästhetisch nicht vertretbar und führen zu langweiligem Einheitsklang. Die heutigen technischen Möglichkeiten erlauben es, die Raumakustik in mehreren akustischen Ebenen gleichzeitig dynamisch zu variieren und mit ihnen zu experimentieren, was leider viel zu selten geschieht. Wohl dosierte dynamische Änderungen der akustischen Umgebung finden zu selten Einzug in Mischpläne oder gar Partituren moderner Komponisten.


Über den Autor

Dipl.-Ing. Ralph Kessler, geb. am 4.12.57, studierte Elektrotechnik an der Universität des Saarlandes mit Vertiefung der Ton- und Bildtechnik sowie digitaler Signalverarbeitung. Mehrjährige Tätigkeit als freier Toningenieur im Studio- und Konzertbereich. Mitbegründer und Chefentwickler der Firma PLS GmbH/Saarland (Herstellung und Verleih von Licht- und Tonanlagen). Drei Jahre lang Projektleiter im Forschungs- und Entwicklungsteam der Quantec Tonstudiotechnik GmbH, München. Seit Februar 1989 eigene Firma: Pinguin Computersysteme und digitale Studiotechnik, Hamburg. Beratung und Auftragsentwicklung. Letzte Veröffentlichung: AES, Montreux 1990: Optimizing the work surface in digital mastering studios.

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