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Audiodesign

Kommunikationskette, Schall, Klangsynthese, Effektbearbeitung, Akustische Gestaltung

AutorHannes Raffaseder
VerlagCarl Hanser Fachbuchverlag
Erscheinungsjahr2002
Seitenanzahl305 Seiten
ISBN9783446223592
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis29,90 EUR

Das Lehrbuch behandelt neben Grundlagen der Akustik vor allem die vielfältigen Aspekte akustischer Gestaltung. Neueste Produktionsverfahren wie Surround-Sound oder Streaming Audio finden dabei ebenfalls Beachtung. Einen Schwerpunkt des Buches bilden Klangsynthese und Bearbeitung von akustischen Ereignissen sowie deren Einsatz und Wirkung im multimedialen Kontext.

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Leseprobe
"1 Akustische Kommunikation (S. 13-14)

1.1 Audiodesign – eine Begriffsbestimmung

1.1.1 Was ist Audiodesign?

Audíodesign befasst sich zunächst im weitesten Sinne mit den Eigenschaften und Wirkungen der akustischen Umwelt, um diese in weiterer Folge konkreten Absichten folgend zu gestalten. Diese akustische Umwelt setzt sich im Allgemeinen aus einer Vielzahl von unterschiedlichen akustischen Ereignissen zusammen. Unter einem akustischen Ereignis ist dabei ein Sinnesreiz zu verstehen, der primär mit Hilfe des menschlichen Gehörs wahrgenommen wird. Solche akustischen Ereignisse werden zum Teil bewusst erzeugt und gezielt eingesetzt, wie dies beispielsweise bei Musik, Alarmsignalen oder der menschliche Sprache der Fall ist. Sie können aber auch ohne spezielle Absicht produziert werden (Maschinenlärm, Schritte, das Klappern einer Mühle etc.) oder auf natürliche Weise (Vogelgezwitscher, Wasserrauschen etc.) entstehen.

Eine Vielzahl von menschlichen Handlungen, natürlichen Vorgängen und Bewegungen bewirkt stets auch charakteristische akustische Ereignisse. Die Handlung als Ursache und das akustische Ereignis als deren Wirkung sind dabei fest aneinander gebunden.

Aus diesem Grund ist es nicht ausreichend, Audiodesign lediglich auf die Gestaltung der akustischen Ereignisse selbst zu beschränken. Viel mehr ist es notwendig, bereits bei den Vorgängen und Handlungen anzusetzen, die diese akustischen Ereignisse hervorrufen. Das bedeutet für die Praxis beispielsweise, dass Audiodesign unbedingt schon beim Verfassen eines Drehbuchs, beim Entwurf einer Maschine, bei der Planung einer Straße etc. eine Rolle spielen muss. Freilich sieht die Realität bisher meist leider anders aus. So müssen viele Anstrengungen unternommen werden, um diverse Mängel im Nachhinein – etwa durch das Aufstellen teurer Lärmschutzwände – zu korrigieren.

1.1.2 Warum Audiodesign?

Unsere Welt – oder besser: wie wir diese wahrnehmen – wird zweifellos von visuellen Sinneseindrücken dominiert. Kein Popkonzert ohne Bühnenshow, kein Hit ohne Videoclip, keine CD ohne Cover! Selbst im Bereich der klassischen Musik scheinen mittlerweile jene Künstler am erfolgreichsten zu sein, die die Wichtigkeit ihres optischen Erscheinungsbildes erkannt haben und sich entsprechend präsentieren. Also selbst in Bereichen, in denen es eigentlich ausschließlich um Musik gehen sollte, gibt meist schon das Auge „den Ton an"".

In Anbetracht dieser Umstände wird vielfach die Frage gestellt, warum für Audiodesign überhaupt Zeit und Geld verschwendet werden sollte. Auf die Frage nach Funktionen und Zielsetzungen von Audiodesign wird im Laufe des Buches freilich noch mehrmals ausführlich eingegangen. Trotzdem sollen einige Punkte schon vorweg Erwähnung finden:

Das Ohr lässt sich – ganz im Gegensatz zum Auge – nicht einfach verschließen. Ob wir wollen oder nicht, das Ohr ist bei jeder Wahrnehmung ganz automatisch beteiligt. Mangelhaftes akustisches Design stört auch (oder gerade) dann, wenn es nur unbewusst wahrgenommen wird!

Oft ist es möglich, akustische Ereignisse zu hören, die nicht sichtbar sind. Das Ohr ist in der Lage, alle Klänge und Geräusche in einem Raum wahrzunehmen. Anders als das Auge ist es nicht an einen Blickwinkel gebunden.

Manche Aktionen passieren auch ganz einfach zu schnell, um sie allein mit dem Sehsinn richtig erfassen zu können. Die mit solchen Aktionen verbundenen akustischen Ereignisse dauern aber oft länger an. Als Beispiel wäre hier etwa ein Schuss aus einer Pistole zu nennen. Auch bei direkter Beobachtung ist es nicht leicht auszumachen, ob der Schütze nur auf ein Objekt zielt oder auch tatsächlich abdrückt."
Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Inhaltsverzeichnis7
1 Akustische Kommunikation14
1.1 Audiodesign – eine Begriffsbestimmung14
1.1.1 Was ist Audiodesign?14
1.1.2 Warum Audiodesign?15
1.2 Physikalische Grundlagen akustischer Erscheinungen18
1.2.1 Anregungskraft, Masse und Elastizität18
1.2.2 Amplitude, Periodendauer und Grundfrequenz19
1.2.3 Wellenlänge20
1.2.4 Ausbreitungsgeschwindigkeit21
1.3 Eigenschaften von akustischen Ereignissen21
1.3.1 Tonhöhe, Lautstärke und Klangfarbe22
1.3.2 Klänge und Geräusche22
1.3.3 Physikalische Kenngrößen22
1.3.4 Raum24
1.3.5 Zeit24
1.4 Der Informationsgehalt akustischer Ereignisse25
1.4.1 Der Informationsgehalt einzelner Schallsignale25
1.4.2 Der Informationsgehalt akustischer Szenen27
1.4.3 Klang als Medium zur Informationsübertragung28
1.5 Der Symbolgehalt von akustischen Ereignissen29
1.6 Die akustische Kommunikationskette30
1.6.1 Das Kommunkationsmodell30
1.6.2 Die Signalkette30
1.6.3 Die Umformung und Übertragung von Signalen31
2 Beschreibung der Signalkette33
2.1 Beschreibung von Signalen33
2.1.1 Periodisch oder aperiodisch34
2.1.2 Harmonische Töne35
2.1.3 Komplexe Töne – Klänge35
2.1.4 Das Frequenzspektrum36
2.1.5 Geräusche38
2.1.6 Fourier- Transformation, Zeit- und Frequenzbereich40
2.1.7 Gliederung des Frequenzbereichs41
2.1.8 Der zeitliche Verlauf von Schallsignalen42
2.1.9 Effektivwert und Pegel eines Signals44
2.2 Die Eigenschaften von Systemen46
2.2.1 Lineare und nichtlineare Verzerrungen46
2.2.2 Der Klirrfaktor eines Systems46
2.2.3 Aussteuerung, Systemdynamik, Signal- Rausch-Abstand47
2.2.4 Frequenzgang48
2.2.5 Filter49
2.2.6 Impulsantwort49
3 Schallentstehung51
3.1 Zusammensetzung von Schwingungssystemen51
3.1.1 Oszillator51
3.1.2 Anregung51
3.1.3 Resonanzkörper52
3.2 Einfachste Schwingungssysteme53
3.2.1 Freie Schwingung53
3.2.2 Gedämpfte Schwingungen54
3.2.3 Erzwungene Schwingungen54
3.3 Reale Schwingungssysteme56
3.3.1 Kopplung einfachster Schwingungssysteme56
3.3.2 Eigenfrequenz und Schwingungsmodus56
3.3.3 Modell der schwingenden Saite57
3.3.4 Wellenformen und Eigenfrequenzen einer Saite59
3.3.5 Anregung bestimmterWellenformen60
3.3.6 Ausbreitung von Schallwellen in Röhren61
3.3.7 Mehrdimensionale Wellenausbreitung62
3.4 Die menschliche Stimme63
3.4.1 Stimmhafte und stimmlose Laute63
3.4.2 Der Mund- Nasen-Rachen- Raum64
3.4.3 Vokale64
3.4.4 Konsonanten66
3.4.5 Das Quelle-Filter- Modell66
4 Schallausbreitung68
4.1 Wichtige Kenngrößen der Schallausbreitung68
4.1.1 Ausbreitungsgeschwindigkeit68
4.1.2 Schalldruck, Schalldichte und Schallschnelle70
4.1.3 Kugelwelle und ebene Welle70
4.1.4 Schallintensität71
4.2 Besondere Eigenschaften der Wellenausbreitung73
4.2.1 Interferenz und Schwebung73
4.2.2 Reflexion74
4.2.3 Absorption, Dissipation und Transmission74
4.2.4 Brechung75
4.2.5 Beugung76
4.3 Schall in geschlossenen Räumen77
4.3.1 Direktschall78
4.3.2 Erstreflexionen79
4.3.3 Nachhall80
4.3.4 Die Impulsantwort eines Raumes81
4.3.5 Das Schallfeld von anhaltenden Signalen81
4.4 Raumakustik81
4.4.1 Halligkeit82
4.4.2 Deutlichkeit, Klarheit83
4.4.3 Gleichmäßige Schallverteilung83
4.4.4 Einbeziehung der Hörers83
4.4.5 Echovermeidung84
4.4.6 Niedriger Geräuschpegel84
5 Aspekte der Wahrnehmung85
5.1 Das Gehör85
5.1.1 Das Außenohr86
5.1.2 Das Mittelohr86
5.1.3 Das Innenohr87
5.1.4 Verarbeitung im Gehirn90
5.2 Wahrnehmung der Lautstärke90
5.2.1 Unterscheidungsschwelle90
5.2.2 Frequenzabhängigkeit der Lautstärke91
5.2.3 Simultanmaskierung94
5.2.4 Vor- und Nachmaskierung94
5.2.5 Lautstärke und Dauer95
5.3 Wahrnehmung der Tonhöhe96
5.3.1 Unterscheidungsschwelle97
5.3.2 Tonhöhenwahrnehmung bei komplexen Tönen97
5.3.3 Tonhöhen gebräuchlicher Instrumente98
5.3.4 Oktavenphänomen, Tonigkeit und Tonhöhenlage99
5.3.5 Intervalle99
5.3.6 Konsonanz und Dissonanz100
5.3.7 Tonskalen und Stimmungen103
5.4 Wahrnehmung der Klangfarbe105
5.4.1 Messbare Eigenschaften der Klangfarbe105
5.4.2 Psychoakustische Merkmale der Klangfarbe106
5.4.3 Semantische Aspekte der Klangfarbe108
5.5 Wahrnehmung des Raumes111
5.5.1 Wahrnehmung der räumlichen Tiefe111
5.5.2 Wahrnehmung der räumlichen Richtung112
6 Schallaufzeichnung115
6.1 Grundprinzipien der Schallaufzeichnung116
6.1.1 Signalformcodierung117
6.1.2 Parametrische Codierung118
6.2 Digitale Schallaufzeichnung119
6.2.1 Abtastung120
6.2.2 Samplingfrequenz121
6.2.3 Quantisierung122
6.2.4 Quantisierungsfehler und Quantisierungsrauschen124
6.2.5 System-Dynamik125
6.2.6 Übertragungsrate126
6.2.7 Wichtige Audio-Dateiformate128
6.2.8 Harddisc-Recording128
6.3 Datenreduktion129
6.3.1 Verlustlose Audiokompression130
6.3.2 Verlustbehaftete Audiokompression131
6.4 MIDI – Musical Instruments Digital Interface134
6.4.1 Technische Daten135
6.4.2 Befehlsformat136
6.4.3 Verbindung von MIDI-Gerä ten137
6.4.4 Betriebsarten139
6.4.5 MIDI-Befehlsgruppen141
6.4.6 Wichtige MIDI-Befehle142
6.4.7 General-Midi-Standard (GM)148
6.4.8 Standard-Midi-File149
6.4.9 Bearbeitung und Aufzeichnung von MIDI-Daten151
6.5 Mehrkanalton152
6.5.1 Ziele von Mehrkanalton152
6.5.2 Formate153
6.5.3 Aufzeichnungsstandards154
6.5.4 Wiedergabe von Mehrkanalton156
6.5.5 Produktion von Mehrkanalton158
7 Schallwandler160
7.1 Grundprinzipien elektromechanischerWandler161
7.1.1 Elektrostatische Wandler161
7.1.2 Elektrodynamische Wandler162
7.1.3 Piezoelektrische Wandler162
7.1.4 Kohle-Wandler162
7.2 Eigenschaften von Mikrofonen162
7.2.1 Empfindlichkeit162
7.2.2 Übertragungsbereich163
7.2.3 Frequenzgang163
7.2.4 Störpegel und Geräuschspannungsabstand163
7.2.5 Grenzschalldruck und Dynamikumfang164
7.2.6 Impulsverhalten164
7.3 Mikrofontypen164
7.3.1 Kondensatormikrofon164
7.3.2 Elektretmikrofon165
7.3.3 Elektrodynamisches Mikrofon165
7.3.4 Lavalier-Mikrofon166
7.3.5 Grenzflächenmikrofon166
7.3.6 Körperschallmikrofon166
7.4 Richtcharakteristik167
7.4.1 Achtförmige Richtcharakteristik167
7.4.2 Kugelförmige Richtcharakteristik168
7.4.3 Nierenförmige Richtcharakteristik169
7.5 Stereo-Mikrofonverfahren170
7.5.1 Intensitätsstereofonie171
7.5.2 Laufzeitstereofonie173
7.5.3 Äquivalenzverfahren174
7.5.4 Hauptmikrofon-Stützmikrofon-Verfahren175
7.6 Mikrofonierung176
7.6.1 Veränderungen des Raumeindrucks177
7.6.2 Veränderungen des Klanges177
7.6.3 Das Mikrofon als akustische Lupe179
7.6.4 Störungen179
7.7 Lautsprecher180
7.7.1 Eigenschaften von Lautsprechern181
7.7.2 Bauformen von Lautsprechern181
7.7.3 Akustischer Kurzschluss – Lautsprecherbox183
7.7.4 Mehrweg-Lautsprechersysteme184
7.7.5 Verstärker185
7.7.6 Auswahl geeigneter Lautsprecher186
7.7.7 Positionierung der Lautsprecher187
7.8 Mischpulte188
7.8.1 Eingangskanal188
7.8.2 Subgruppen192
7.8.3 Tape-Return193
7.8.4 Stereo-Summe194
8 Bearbeitung von Schallsignalen195
8.1 Bearbeitung der Amplitude196
8.1.1 Normalizing196
8.1.2 Bearbeitung der Hüllkurve197
8.1.3 Bearbeitung der Dynamik Kompressor197
Limiter199
Expander199
Gate200
8.2 Bearbeitungen des zeitlichen Verlaufs200
8.2.1 Cut, Copy und Paste200
8.2.2 Gestaltung von Übergängen202
8.2.3 Loop203
8.2.4 Resampling204
8.2.5 Timestretching206
8.3 Bearbeitung im Frequenzbereich208
8.3.1 Bearbeitung der Tonhöhe208
8.3.2 Bearbeitung des Spektrums209
Verwendung der Equalizer beim Mischen210
8.4 Bearbeitung der Raumwirkung213
8.4.1 Reverb – künstlicher Nachhall215
8.4.2 Räumliche Staffelung von akustischen Ereignissen217
8.4.3 Echo und Delay219
8.5 Bearbeitungen der Phase221
8.5.1 Chorus221
8.5.2 Flanger221
8.5.3 Phasing222
8.6 Klangrestauration222
8.6.1 Reduktion unregelmäßiger Störgeräusche222
8.6.2 Reduktion dauerhafter Störgeräusche223
9 Elektronische Klangerzeugung224
9.1 Einführung224
9.1.1 Aufgaben, Ziele und Anforderungen224
9.1.2 Geschichtliche Entwicklung225
9.1.3 Interessante neuere Anwendungsbereiche227
9.2 Wichtige Grundelemente228
9.2.1 Oszillator228
9.2.2 Filter229
9.2.3 Verstärker229
9.2.4 Modulation230
9.2.5 Echtzeit-Steuerung230
9.2.6 Hüllkurvengenerator233
9.2.7 LFO234
9.3 Wichtige Verfahren235
9.3.1 Additive Klangsynthese235
9.3.2 Subtraktive Klangsynthese235
9.3.3 Wavetable-Synthese236
9.3.4 FM-Synthese237
9.3.5 Waveshaping-Synthese238
9.3.6 Sampling238
9.3.7 Granularsynthese240
9.3.8 Physical Modeling241
9.3.9 Software-Instrumente242
9.4 Einfache Praxisbeispiele243
9.4.1 Flächenklänge243
9.4.2 Bassklänge244
9.4.3 Elektronische Perkussion245
9.4.4 Natur- und Alltagsgeräusche246
10 Akustische Mediengestaltung249
10.1 Wichtige Unterschiede zwischen Auge und Ohr250
10.2 Die Ebenen der Tonspur253
10.2.1 Wahrnehmung übergeordneter Strukturen255
10.2.2 Die Mischung der verschiedenen Ebenen259
10.2.3 Die Hörperspektive262
10.3 Das Verhältnis von Bild und Ton265
10.3.1 Assoziative Verknüpfung unterschiedlicher Sinnesreize265
10.3.2 Paraphrase268
10.3.3 Polarisation268
10.3.4 Dissonanz268
10.4 Formale und dramaturgische Konzeption269
10.4.1 Formale und dramaturgische Ziele270
10.4.2 Formale und dramaturgische Gestaltungsmittel271
10.4.3 Wichtige Grundtypen formaler Gestaltung272
10.4.4 Fragen zur formalen und dramaturgischen Konzeption274
10.4.5 Funktionen und Aufgaben der Tonspur274
10.4.6 Wichtige Kategorien von Medienmusik274
10.5 Zeitgestaltung276
10.5.1 Ebenen der Zeitgestaltung in der Tonspur276
10.5.2 Einflussfaktoren der Tonspur auf das Zeitempfinden282
10.6 Produktionsphasen283
10.6.1 Pre-Production: Drehbucherstellung und Planung283
10.6.2 Produktion287
10.6.3 Post-Production288
10.7 Audiodesign von Mensch-Maschine-Schnittstellen289
10.7.1 Argumente für den Einsatz von Auditory Displays290
10.7.2 Ansätze für die Gestaltung geeigneter Klangobjekte290
10.7.3 Richtlinien für die Gestaltung von Auditory Displays293
10.8 Audiodesign für interaktive Medien295
Literaturverzeichnis300
Sachwortverzeichnis301

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