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Audiologie (Subject) / Prüfungsvorbereitung (Lesson)
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- Formen von Audio Musik Sprache Geräusch
- Woraus besteht ein Schallereignis? Aus Schwingungen bzw Schingungsgemischen
- Unterschied Musik, Geräusch und Sprache? -> Periodizität:bei Musik periodischer Schwingungsanteil im Signalgemisch am größten bei Rauschen ist überhaupt kein per. Schwingungsanteil vorhanden bei Sprache haben die kale einen Großen per. Schwingungsanteil
- Schwingungen Mit Schwingungsperiode T kann man die Frequenz einer Schwingung berechnen Jeder Schwingungsvorgang lässt sich in wellenförmigen Verlauf darstellen Wellenlänge einer Schwingung muss bekannt sein um akustisches Verhalten des Schallereigniss im Raum zu ergründen: z.B. Reflexion an Wänden, Absorption, Verstärkung In Realität aber Schwingungsgemische, deren Schw.-Anteile erst ermittelt weren müssen. (Fourierannahme, dass alle periodischen Schwingungsgemische aus einzelnen Sinusschwingungen bestehen)
- Schalldruck wird in dB gemessen, ist eine Feldgröße und für Feldgrößen gilt: - 100-facher Schalldruck ist eine Erhöhung um 40 dB - 10-facher Schalldruck ist Erhöhung um 20 dB - 2-facher Schalldruck ist Erhöhung um 6 dB
- Schallleistung oder elektr. Leistung sind Energiegrößen - 100-fache Schallleistung ist Erhöhung um 20 dB - 10-fache Schallleistung ist Erhöhung um 10 dB - 2-fache Schallleistung ist Erhöhung um 3 dB
- Abstandgesetz Erklärt Unterschied zwischen Feldgrößen und Energiegrößen: - Bei Energiegrößen gilt:Die von einer in einem 3-dimensionalen Raum gleichmäßig strahlende Quelle ausgehende Energie verteilt sich auf eine proportional im Quadrat des Abstands r von der Quelle größer werdende Kugeloberfläche - Bei Feldgrößen gilt:Die Effektivwerte der Feldgrößen nehmen umgekehrt proportional mit zunehmender Entfernung von der Schallquelle ab. Dabei ist r der Abstand von der Schallquelle
- absolute Angabe in dBu 0 dBu hat den Bezugswert 0,775 V. 6 dBu hat folglich Spitzenspannung von 1,55V +6 dB -> Verdopplung
- Was sind Formanten? Typische Maxima der Amplitude im Spektrum eines Schallsignals. Ändern sich nicht, wenn eine andere Tonart angeschlagen wird Bilden den grundsätzlichen Klang eines Instruments bzw einer Stimme Bei Postproduktion ist es entscheidend, diese Formanten nicht zu verfälschen
- Schallausbreitung Verlauf einer Schallwelle von der Quelle(Sender) zum Emfänger (z.B. Mikro, Ohr) -> Art der Ausbreitung hängt vom Übertragungsmedium ab: In gasförmigen (Luft) und flüssigen (Wasser) Medien geschieht die Ausbreitung mittels Longitudinalwellen In festen Stoffen (Saiten, Holz) als Biegewellen, auch Tranversalwellen genannt
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- Kugelwelle Realitätsnaheste Theorie. Breitet sich in Idealvorstellung von punktförmiger Quelle aus. Es gilt das Abstandsgesetz
- Schallbeugung Trifft Schallwelle auf Hindernis, ensteht ein "Schallschatten"
- Schallreflexion (ideal) Bei Auftreffen einer ebenenen Schallwelle auf eine ideal refekl. Wand:Einfallswinkel=Ausfallswinkel
- Reflexionsverhalten (real) Berücksichtigt werden muss: - Grundfrequenz eintreffendes Schallereignis - Wellentyp der eintreffenden Schallwelle (ebene Welle, Kugel- oder Zylinderwelle) - Beschaffenheit der reflektierenden Wand("schallweich"=absorbierend oder "schallhart"=reflektierend) - Größe des Raums (Raumvolumen) in dem Schallereignis stattfindet
- Fresnel-Huygensches Gesetz Beim Auftreffen einer Kugelwelle auf schallharte Wand:Auftreffpunkt ist wiederum Ausgangspunkt einer neu entstandenen Kugelwelle
- Absorber Höhenabsorber: Vorhänge, Teppiche, Polstermöbel oder spez. Schaumstoffplatten-> schlucken Frequenzen ab 2000 Hz Mittenabsorber oder Helmholtz-Resonatoren: Stoffbahnen oder Schaumstoffmatten, die auf Holzrahmen im geringen Abstand vor Schallharte Wände gespannt werden. Tiefenabsorber: Spezielle Holzplatten, die frei schwingend vor schallharte Wände motiert werden. Wegen großer masse und Fläche absorbieren Frequenzen bis zu 50 Hz
- Stehende Wellen Auch 'Raummoden' genannt. Entstehen in kleineren Räumen. Zwischen zwei parallel, schallharten flächen wird eine senkrecht auftrefende Schallwelle immer wieder von ihrer eigenen Reflexion überlagert.-> an gewissen Raumpunkten entstehen Überlagerungen (Verstärkungen) bzw. Auslöschungen. Abhilfen: - spezielle Raumgeometrie ohne gegenüberliegende, parallele Wände- der Einbau von Tiefenabsorbern, die in der Frequenz auf die 'Raummoden' abgestimmt sind
- Nachhallzeit (T60) wird aus allen reflek. Schallwellen innerhalb eines Raumes bestimmt. akustische Kenngröße für Konstruktion von Konzertsälen, Tonstudios, virtuellen Räumen bei Hallerzeugern Zeitspanne, in der der Schalldruck um 60 dB, also 1/1000 des urpspr. Wertes gesunken ist
- Hallradius Entfernung von einer Schallquelle, bei der Direktschall genauso stark ist, wie der vom Raum reflektierte Schall (Raumschall)
- Gesetz der Wellenfront Für den Hörenden kommt ein Schallereignis aus der Richtung, aus der die erste Schallwelle eintrifft, egal ob das der Direktschall oder eine reflektierte Schallwelle ist.
- Akkustischer Eindruck eines Raumes setzt sich zusammen aus:- dem empfangenen Direktschall- der evetuell einzeln wahrzunehmenden Erstreflexionen- dem aus vielen Einzelreflexionen besthenden Raumschall (reverb)
- akustisch sinnvolle Nachhallzeiten von Räumen - Regieraum Tonstudio: unter 0,3s - Vortragsraum(Sprache): bis 0,6s - Konzerträume (abhängig vom Stil der Musik): 1-2s - Kirchen (Orgelmusik): über 2,5 bis 7s
- Gesetze der Schallreflexion Die Schallleistung wird durch Reflexion um 3 dB verstärkt (Schalldruck um 6 dB), wenn ein Lautsprecher vor einer Wand aufgestellt wird. Besonders bei unteren Frequenzbereichen.
- Funktion Mikro Jedes Mikro wandelt Schallereignis durch ein von Schall zum Schwingen angeregtes membran in elektrische Signale um Die Signale werden mit div. Audioproduktionsgeräten (Verstärker, Mischpult, Effektgeräte) zu einem finalen Signal gestaltet. Mikrofone unterscheiden sich in der techn. Weise, wie das Schallsignal gewandelt wird.
- Dynamische Mikrofone - Membran schwingt, im Wirkbereich eines Dauermagneten wird ein Strom induziert -> d.h. dieser Mikrofontyp funktioniert techn. gesehen nach dem umgekehrten Lautsprecherprinzip. - keine externe Versorgungsspannung nötig - die Größe der erzeugten Spannung ist abhängig von: Auslenkungsgeschwindigkeit v der Membran die dadurch erzeugte magnet. Induktion die Leiterlänge l der Spule - Im hohen Frequenzbereich ist die Übertragung nicht linear - Preiswert, unempfindlich gegen Stöße, verarb. hohe Schalldrücke
- Kondensator-Mikros besonders bei Aufnahme und Postproduktion verwendet im Prinzip ist eine Kondensator-Elektrode die durch Schall angeregte Membran Versorgungsspannung nötig, z.B. durch Phantomspeisung (48V) des Mischpults, Batterie oder durch in Kondensatorfolien "eingefrorene" Spannung bilden weitesgehend den gesamten Frequenzbereich (40 Hz - 20 kHz) linear ab Nachteil: weniger robust, benötigt Versorgungsspannung,
- Kugelcharakteristik (=Druckempfänger) gleichmäßige Empfindlichkeit in alle Richtungen, deshalb sehr räumlich Aufnahme Mikrofonkapsel als geschlossene Kapsel ausgelegt Kapselinnenraum durch Membran schalldicht abgeschlossen Membran muss frei schwingen können -> kleine Öffnung zum Druckausgleich->> Druckausgleich zu träge, um schnelle Schallunterschiede zu neutralisieren
- Grenzflächenmikrofone (PZM-Mikro) nutzen besondere akustische Bedingungen, die an schallreflekt. Flächen (Wand, Boden) auftreten. -> Wegen "Druckbäuchen" an Grenzflächen, reicht sehr kleine membranfläche zur Aufnahme und Wandlung des Schalls Vorteil: keine "stehenden Wellen" im Aufnahmeraum -> deshalb besonders interessant für Aufnahmen sich bewegender Schallquellen(z.B. Schauspieler im Theater)-> Trotz Wanderung der Schallquelle keine Klangfärbung
- Richtmikros Schlitzröhre vor Membran, die als Richtelement wirkt. Nur die Schallanteile, die aus der Rohrlängsachse (0 Grad Einfallswinkel) eintreffen, addieren sich im Rohr in der gleichen Phase andere Einfallrichtungen des Schalls werden phasenverschoben überlagert und löschen sich teils komplett aus durch poröses Füllmaterial werden Schallwellen im Rohr gedämpft. Dämpfung nimmt in Richtung Membran zu -> Dämpfungsverluste direkter Signale mit dem längsten Weg werden relativiert Einsatz im Film und Fernsehen
- Lavalier-(Ansteck) und Headset-Mikros Einsatz bei Fernsehinterviews, -gesprächsrunden sehr kleine Bauart spezieller Frequenzgang bei Wandlung des Schallsignals->tiefe Frequ. werden abgesenkt, hohe angehoben
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- Achtcharakteristik (Druckgradientenempfänger) Schall trifft von beiden gegenüberliegenden Seiten auf die Membran und lässt sie schwingen nur Differenz (=Druckgradient) zwischen den Schalleinfallrrichtungen wird in elektr. Schwingungen gewandelt kein Druckunterschied bei seitlich auftreffendem Schall
- Nierencharakteristik Mischform aus Kugel- und Achtcharakteristik spezielle physikalische Anordnung zweier Kapseln und/oder elektr. "Mischung" beider Kapselsignale unterdrücken die Raumanteile eines Aufnahmeraums weitgehend
- Mikrofonierung - entscheidende Punkte technische Quali des Mikros (Empfindlichkeit, Störabstand, Impulsvershalten etc) Richtcharakteristik (viel Raumanteil, Verhältnis Nutzsignal/Nebengeräusche) Positionierung im bezug auf Schallquelle Störsignale wie Wind, Publikum, Rauschen, Trittschall besonders auf Bühnen
- Mikrofonierung Auswahl und Positionierung des Mikros bestimmt techn. und ästhetische Qualität der Prod. fast vollständig zu Beginn muss entschieden werden, ob Eigenklang des Raumes auf der Aufnhame zu höre sein soll (besonders bei Prod. Klassischer Musik) Bei Orchester zu Stereo-Hauptmikro zusätzliche Stützmikros bei einzelnen Instrumenten oder Instrumentgruppen-Kammfiltereffekte können Mischung klanglich zum misslingen bringen-> entstehen durch Überlagerung von Frequenzanteilen aus Direkt- und Diffussignal(Raumsignal). Folge: Verstärkung und Auslöschungen einzelner Frequenzen(Phasing) bei Sprach- oder Pop-Gesangsaufnahmen wird bewusst der nahbesprechungseffekt einbezogen. ->tiefe Frequenzen werden besonders erhöhtNahbesprechungseffekt entsteht wenn Abstand Schallquelle - Druckgradienten- empfänger kleiner als Wellenlänge der Schallwelle. Druckgradientenempfänger sind wegen Nahbesprechungseffekt für Störeinflüsse sehr empfindlich. Können durch Überstülpen einen Popschutz sowie eines Trittschallfilter bzw. eine elastische Aufhängung Mikro am Stativ (Mikrospinne) weitgehend eliminiert werden
- Symmetrische Signalführung Verbindungskabel Vorteil der Unempfindlichkeit ggü. äußeren elektromagnetn. Einstruungen durch benachbarte Transformatoren, Funksignale etc Auch über große Kabellängen stabile und störungsfr. Signale meist bei Verbindung Mikrofon - Verstärker
- Unsymmetrische Kabelführung bei Verbindungskabeln wirtschaftlicher und platzsparender meist zur Verbindung von 'Consumer'-Geräten Nachteil: gerade bei langen Kabeln Einstreuung von Störsignalen(Brummen etc)
- Steckerarten symmetrischer XLR-Stecker unsymmetrische Klinkenstecker Stereoklinkenstecker 'High-End'-Cinchstecker MIDI-Stecker (5-polig)