Hannes Raffaseder. Audiodesign. mit 101 Bildern, 32 Tabellen und einer CD-ROM. Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag

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1 Hannes Raffaseder Audiodesign mit 101 Bildern, 32 Tabellen und einer CD-ROM Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag

2 Inhaltsverzeichnis 1 Akustische Kommunikation Audiodesign-eine Begriffsbestimmung Was ist Audiodesign? Warum Audiodesign? Physikalische Grundlagen akustischer Erscheinungen Anregungskraft, Masse und Elastizität Amplitude, Periodendauer und Grundfrequenz Wellenlänge Ausbreitungsgeschwindigkeit Eigenschaften von akustischen Ereignissen Tonhöhe, Lautstärke und Klangfarbe Klänge und Geräusche Physikalische Kenngrößen Raum Ze it Der Informationsgehalt akustischer Ereignisse Der Informationsgehalt einzelner Schallsignale Der Informationsgehalt akustischer Szenen Klang als Medium zur Informationsübertragung Der Symbolgehalt von akustischen Ereignissen Die akustische Kommunikationskette Das Kommunkationsmodell Die Signal kette Die Umformung und Übertragung von Signalen 30 2 Beschreibung der Signalkette Beschreibung von Signalen Periodisch oder aperiodisch Harmonische Töne Komplexe Töne-Klänge Das Frequenzspektrum Geräusche Fourier-Transformation, Zeit-und Frequenzbereich Gliederung des Frequenzbereichs 40

3 Inhaltsverzeichnis Der zeitliche Verlauf von Schallsignalen Effektivwert und Pegel eines Signals Die Eigenschaften von Systemen Lineare und nichtlineare Verzerrungen Der Klirrfaktoreines Systems Aussteuerung, Systemdynamik, Signal-Rausch-Abstand Frequenzgang Filter Impulsantwort 48 3 Schallentstehung Zusammensetzung von Schwingungssystemen Oszillator Anregung Resonanzkörper Einfachste Schwingungssysteme Freie Schwingung Gedämpfte Schwingungen Erzwungene Schwingungen Reale Schwingungssysteme Kopplung einfachster Schwingungssysteme Eigenfrequenz und Schwingungsmodus Modell der schwingenden Saite Wellenformen und Eigenfrequenzen einer Saite Anregung bestimmter Wellenformen Ausbreitung von Schallwellen in Röhren Mehrdimensionale Wellenausbreitung Die menschliche Stimme Stimmhafte und stimmlose Laute Der Mund-Nasen-Rachen-Raum Vokale Konsonanten Das Quelle-Filter-Modell 65 4 Schallausbreitung Wichtige Kenngrößen der Schallausbreitung Ausbreitungsgeschwindigkeit Schalldruck, Schalldichte und Schallschnelle Kugelwelle und ebene Welle Schallintensität Hörschwelle und Schmerzgrenze Besondere Eigenschaften der Wellenausbreitung Interferenz und Schwebung Reflexion Absorption, Dissipation und Transmission Brechung Beugung 75

4 Inhaltsverzeichnis 4.3 Schall in geschlossenen Räumen Direktschall Erstreflexionen Nachhall Die Impulsantworteines Raumes Das Schallfeld von anhaltenden Signalen Raumakustik Halligkeit Deutlichkeit, Klarheit Gleichmäßige Schallverteilung Einbeziehung der Hörers Echovermeidung NiedrigerGeräuschpegel 83 5 Aspekte der Wahrnehmung Das Gehör Das Außenohr Das Mittelohr Das Innenohr Verarbeitung im Gehirn Wahrnehmung der Lautstärke Unterscheidungsschwelle Frequenzabhängigkeit der Lautstärke go Simultanmaskierung Vor-und Nachmaskierung Lautstärke und Dauer Wahrnehmung der Tonhöhe Unterscheidungsschwelle Tonhöhenwahrnehmung bei komplexen Tönen Tonhöhen gebräuchlicher Instrumente Oktavenphänomen, Tonigkeit und Tonhöhenlage Intervalle Konsonanz und Dissonanz Tonskalen und Stimmungen Wahrnehmung der Klangfarbe Messbare Eigenschaften der Klangfarbe Psychoakustische Merkmale der Klangfarbe Semantische Aspekte der Klangfarbe Wahrnehmung des Raumes Wahrnehmung der räumlichen Tiefe Wahrnehmung der räumlichen Richtung Schallaufzeichnung Grundprinzipien der Schallaufzeichnung Signalformcodierung Parametrische Codierung Digitale Schallaufzeichnung 118

5 Inhaltsverzeichnis Abtastung Samplingfrequenz Quantisierung Quantisierungsfehler und Quantisierungsrauschen System-Dynamik Übertragungsrate Wichtige Audio-Dateiformate Harddisc-Recording Datenreduktion Verlustlose Audiokompression Verlustbehaftete Audiokompression MIDI - Musical Instruments Digital Interface Technische Daten Befehlsformat Verbindungvon MIDI-Geräten Betriebsarten MIDI-Befehlsgruppen Wichtige MIDI-Befehle General-Midi-Standard (GM) Standard-Midi-File Bearbeitung und Aufzeichnung von MIDI-Daten Mehrkanalton Ziele von Mehrkanalton Formate Aufzeichnungsstandards Wiedergabe von Mehrkanalton Produktion von Mehrkanalton Schallwandler Grundprinzipien elektromechanischerwandler Elektrostatische Wandler Elektrodynamische Wandler Piezoelektrische Wandler Kohle-Wandler Eigenschaften von Mikrofonen Empfindlichkeit Übertragungsbereich Frequenzgang Störpegel und Geräuschspannungsabstand Grenzschalldruck und Dynamikumfang Impulsverhalten Mikrofontypen Kondensatormikrofon Elektretmikrofon Elektrodynamisches Mikrofon Lavalier-Mikrofon Grenzflächenmikrofon 165

6 io Inhaltsverzeichnis Körperschallmikrofon Richtcharakteristik Achtförmige Richtcharakteristik Kugelförmige Richtcharakteristik Nierenförmige Richtcharakteristik Richtrohrmikrofon Stereo-Mikrofonverfahren Intensitätsstereofonie Laufzeitstereofonie Äquivalenzverfahren Hauptmikrofon-Stützmikrofon-Verfahren Mikrofonierung Veränderungen des Raumeindrucks Veränderungen des Klanges Das Mikrofon als akustische Lupe Störungen Lautsprecher Eigenschaften von Lautsprechern Bauformen von Lautsprechern Akustischer Kurzschluss-Lautsprecherbox Mehrweg-Lautsprechersysteme Verstärker Auswahl geeigneter Lautsprecher Positionierung der Lautsprecher Mischpulte Eingangskanal Subgruppen Tape-Return Stereo-Summe Bearbeitung von Schallsignalen Bearbeitung der Amplitude Normalizing Bearbeitung der Hüllkurve Bearbeitung der Dynamik Bearbeitungen des zeitlichen Verlaufs Cut, Copy und Paste Gestaltung von Übergängen Loo P Resampling Timestretching Bearbeitung im Frequenzbereich Bearbeitung dertonhöhe Bearbeitung des Spektrums Bearbeitung der Raumwirkung Reverb-künstlicher Nachhall Räumliche Staffelung von akustischen Ereignissen 216

7 Inhaltsverzeichnis Echo und Delay 218 Bearbeitungen der Phase 220 Chorus 220 Flanger 220 Phasing 221 Klangrestauration 221 Reduktion unregelmäßiger Störgeräusche 221 Reduktion dauerhafter Störgeräusche 222 Elektronische Klangerzeugung 223 Einführung 223 Aufgaben, Ziele und Anforderungen 223 Geschichtliche Entwicklung 224 Interessante neuere Anwendungsbereiche 22( Wichtige Grundelemente 227 Oszillator 227 Filter 228 Verstärker 228 Modulation 229 Echtzeit-Steuerung 229 Hüllkurvengenerator 232 LFO 233 Wichtige Verfahren 234 Additive Klangsynthese 234 Subtraktive Klangsynthese 234 Wavetable-Synthese 235 FM-Synthese 236 Waveshaping-Synthese 237 Sampling 237 Granularsynthese 239 Physical Modeling 240 Software-Instrumente 241 Einfache Praxisbeispiele 242 Flächenklänge 242 Bassklänge 243 Elektronische Perkussion 244 Natur- und Alltagsgeräusche Akustische Mediengestaltung Wichtige Unterschiede zwischen Auge und Ohr Die Ebenen der Tonspur Wahrnehmung übergeordneter Strukturen Die Mischung der verschiedenen Ebenen Die Hörperspektive Das Verhältnis von Bild und Ton Assoziative Verknüpfung unterschiedlicher Sinnesreize Paraphrase 267

8 12 Inhaltsverzeichnis Polarisation Dissonanz Formale und dramaturgische Konzeption Formale und dramaturgische Ziele Formale und dramaturgische Gestaltungsmittel Wichtige Grundtypen formaler Gestaltung Fragen zur formalen und dramaturgischen Konzeption Funktionen und Aufgaben dertonspur Wichtige Kategorien von Medienmusik Zeitgestaltung Ebenen der Zeitgestaltung in dertonspur Einflussfaktoren dertonspur auf das Zeitempfinden Produktionsphasen Pre-Production: Drehbucherstellung und Planung Produktion Post-Production Audiodesign von Mensch-Maschine-Schnittstellen Argumente für den Einsatz von Auditory Displays Ansätze für die Gestaltung geeigneter Klangobjekte Richtlinien für die Gestaltung von Auditory Displays Audiodesign für interaktive Medien 294 Literaturverzeichnis 29g Sachwortverzeichnis 300 Die CD zum Buch 304