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Tiefenstaffelung - akustische und technische Grundlagen

Dieses Thema im Forum "Tutorials" wurde erstellt von hartgeld, 21.10.08.

Status des Themas:
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  1. hartgeld

    hartgeld Themenersteller

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    Tiefenstaffelung - akustische und technische Grundlagen

    Wie sicher alle wissen, können Signale im Stereoklangbild unterschiedlich positioniert werden. Ein bekanntes Mittel ist das Panorama, die Stereoposition eines Signales. Das Panorama bietet Positionierungsmöglichkeiten zwischen links und rechts. Bei der Wiedergabe über ein Stereosystem liegt das Signal also stärker auf dem linken oder rechten Lautsprecher an. Somit erhält der Zuhörer den Eindruck, das Signal befinde sich mehr oder weniger weit links oder rechts von ihm. (Dieser Effekt lässt sich auch durch Laufzeitunterschiede zwischen dem linken und rechten Kanal erreichen bzw. verstärken).

    Ein weiteres Mittel ist die Tiefenstaffelung. Bei der Tiefenstaffelung geht es darum das Signal weiter vorne oder hinten zu positionieren, also bei dem Zuhörer den Eindruck zu erwecken, er sei näher an der Signalquelle oder weiter davon entfernt.

    Wie funktioniert nun die Tiefenstaffelung im Stereomix? Schließlich haben wir nur zwei Lautsprecher links und rechts vor uns zur Verfügung, aber keine weiteren vor oder gar hinter uns wie bei Surroundsystemen. Also können wir die Tiefenstaffelung nicht dadurch erzielen, dass wir Signale mehr oder weniger stark auf unterschiedliche Kanäle steuern (bzw. mit Laufzeitunterschieden zwischen verschiedenen Kanälen arbeiten) wie bei der Links-Rechts-Positionierung.

    Überlegen wir also zunächst was identische aber unterschiedlich weit entfernte Klangquellen bei uns für unterschiedliche Sinneseindrücke bewirken, um diese dann später im Mix zu simmulieren.
    Erster und wichtigster Unterschied ist die Lautstärke. Zum Beispiel nehmen wir eine zwei Meter entfernte Trompete lauter wahr, als eine 10 Meter entfernte identische und identisch geblasene Trompete. Ausserdem ändert sich abhängig von der Entfernung der Signalquelle der Frequenzgang des Signals - das Signal wird dumpfer je weiter seine Quelle entfernt ist.
    Das liegt an der Dämpfung hoher Frequenzen durch die Luftabsorption.
    In einem theoretisch angenommenen reflexionsfreien Umfeld sind die Änderungen des Pegels und des Frequenzganges des Signals die einzigen entfernungsabhängigen Phänomene. Dieses theoretisch angenommene reflexionsfreie Umfeld gibt es allerdings in der Praxis nicht.
    Deswegen kommen noch weitere reflexionsbedingte Phänomene hinzu.
    So spielt bei der Tiefenwahrnehmung das Verhältniss von Direkt- zu Diffusschall eine wichtige Rolle. Je näher eine Signalquelle, desto höher ist der Anteil des Direktschalls, d.h. des Schalls, der auf direktem unabgelenktem Weg das Gehör erreicht. Je weiter eine Signalquelle entfernt ist, desto höher ist der Anteil des Diffusschalls, d.h. des Schalls, der über den Umweg der Reflexion von z.B. Wänden das Gehör erreicht.(Die Entfernung bei der die Anteile von Direkt- und Diffusschall gleich sind bezeichnet man als Hallradius).
    Ausserdem ändert sich mit der Entfernung der Signalquelle auch die Phasenlage der Erstreflexionen zu der des Direktschalls - mit zunehmender Entfernung nähert sie sich an.
    Jetzt kennen wir die für das Entfernungshören bzw. die Tiefenwahrnehmung relevanten akustischen Phänomene - im Folgenden nocheinmal in Stichpunkten zusammengefasst:

    - Pegel (hoch=nah, niedrig=weit)
    - Höhenanteil (hoch=nah, niedrig=weit)
    - Diffusschallanteil (hoch=weit, niedrig=nah)
    - Phasenlage der Erstreflexionen zum Direktschall (geringe Differenz=weit, hohe Differenz=nah)

    Jetzt können wir beginnen diese natürlichen Erscheinungen mit unseren technischen Mitteln nachzustellen. Die ersten beiden Punkte (Pegel u. Höhenanteil) sollten uns vor keine grösseren Probleme stellen, denn sie sind meist mit einfachsten Mischpulten umsetzbar: Pegelvariationen lassen sich über Kanalfader erreichen, der Höhenanteil lässt sich über Filter (z.B. EQs) beeinflussen.

    Um die beiden reflexionsbedingten Aspekte der Tiefenwahrnehmung technisch nachzustellen benötigen wir eine Raumsimulation, also am einfachsten ein Hallgerät. Wird das Hallgerät in üblicher Weise über einen AUX-Weg beschickt so regelt der Sendpegel (natürlich auch der AUX-Return) den Diffusschallanteil. Wird das Hallgerät in unüblicher Weise als Inserteffekt benutzt, so übernimmt diese Aufgabe der Dry/Wet-Regler. Die Phasenlage der Erstreflexionen im Verhältniss zum Direktschall lässt sich bei den meisten Hallgeräten über den Decay-Regler variieren. Unterschiedliche Hallgeräte bieten hier verschiedene, unterschiedlich komplexe Möglichkeiten Verzögerungen für Erstreflexionen und/oder Hallfahne zu erzeugen. Bei Hallgeräten die nichteinmal einen Decay-Regler besitzen besteht die Möglichkeit das gesamte Hallsignal mittels Delay zu verzögern.

    Mit recht einfachen technischen Mitteln lässt sich also eine Tiefenstaffelung umsetzen. Hier auch nochmal die technische Umsetzung in Stichpunkten:

    Mischpult:
    - Kanalfader (Pegelunterschiede)
    - Filter/EQ (Höhenanteil)

    Hallgerät:
    - Send-Pegel a. Pult bzw. Dry/Wet-Regler (Diffusschallanteil)
    - Decay (Phasenlage der Erstreflexionen)

    Soweit die theoretischen Grundlagen. Jetzt wünsche ich noch viel Spass beim Ausprobieren - denn nicht das Kochbuch macht den Braten sondern der Koch.

    hartgeld
     
    hartgeld, 21.10.08
    #1
    nivram, insightmusic, Klangrausch und 5 andere bedanken sich.
  2. kaystolzke

    kaystolzke

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    Sehr guter Artikel !


    Gruß
    Kay
     
    kaystolzke, 12.12.08
    #2
  3. mocean

    mocean

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    Ich finde den Artikel ebenfalls sehr gelungen, da sachlich und sehr gut und klar geschrieben.

    Zwei weitere Möglichkeiten fallen mir noch ein:

    Schon beim Mikrofonieren lässt sich der Abstand der Schallquelle zum Mikro als Mittel zur Tiefenstaffelung einsetzen. Eine einfache, aber wirkungsvolle und natürliche Methode. So banal sie ist, sie wird oft nicht genutzt - die Ergebnisse sind aber häufig verblüffend!

    Auch durch Kompression lässt sich die subjektive Entfernung verstärken, da entfertntere Schallquellen in der Regel weniger Dynamikumfang haben und weniger spitz klingen. Je höher also die Ratio (verdichtete Dynamik) bei gleichzeitig niedriger Attackzeit (weichere Einschwingphasen), desto weiter weg scheint die Quelle zu sein.

    Gruß
     
    mocean, 13.12.08
    #3
  4. genesysx

    genesysx

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    Ergänzend zu dem, finde ich, sehr gut gelungenen Artikel mal der Verweis zu einem PlugIn, welches das beschreibene Phänomen in die Tat umsetzt ;)
     
    genesysx, 08.01.09
    #4
  5. nixoblivion

    nixoblivion

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    es kommt noch etwas zur tiefenstaffelung dazu, dass im obrigen artikel nicht erwähnt wurde und das ist die kompression!
    ich möchte nicht zu sehr ins detail, aber ein signal, dass ganz nah ist hat eine höhere dynamik als ein signal (sprecher) der weit weg ist.
     
    nixoblivion, 22.01.09
    #5
  6. Wolfgang

    Wolfgang

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    20105
    Das musst du mir mal naeher erklaeren wie das gemeint ist und wie du das in der Praxis umsetzen wuerdest.
     
    Wolfgang, 16.02.09
    #6
  7. Wolfgang

    Wolfgang

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    Du meinst also, ein totkomprimierter, in the face Gesang steht in Wirklichkeit ganz hinten? 8-/
     
    Wolfgang, 16.02.09
    #7
  8. tagwohl2

    tagwohl2

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    du wirst auch nicht müde wolfgang ;)
     
    tagwohl2, 16.02.09
    #8
  9. RSAone

    RSAone

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    jo ist echt geil beschrieben. wirklich ne schöne sache. aber das mit der phasenlage der erstreflexion sagt mir auch nicht viel, also erstreflexion ist klar.ist ja glaub ich der einstellbare zeitraum zwischen dem direktsignal und dem Effektsignal oder?aber was ist die phasenlage?
     
    RSAone, 16.02.09
    #9
  10. Lukasdiehl

    Lukasdiehl

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    Glaube nixobluivion meinte es andersherum!

    Die Frage ist jetzt: Ist ein totkomprimiertes Signal überhaupt in irgendeiner Form als "natürlich" anzusehen?! Vom physikalischen her müsste es so sein:

    Komprimiert --> Weniger Dynamik = Laut, direkt, vorn
    Unkomprimiert (Expandiert) --> Mehr Dynim = Leise, wechselhaft, hinten

    Das ist zumindest der Effekt den Kompression bei Pop-Rock-Musik in erster Linie hat. Allerdings würde ich mal behaupten dass dort sowieso so gut wie ALLES komprimiert wird und man zwecks Tiefenstaffelung nur noch mit Hall/Lautstärke arbeitet.
     
    Lukasdiehl, 16.02.09
    #10
  11. Instrumentenfreak

    Instrumentenfreak

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    14195
    *hust* ...du weißt genau was gemeint ist, Wolfgang.
    Wenn man das komprimierte Signal lauter macht als das weniger komprimierte is klar, dass das dann näher erscheint...
     
    Instrumentenfreak, 17.02.09
    #11
  12. Audiogasm

    Audiogasm

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    Super Artikel! Sehr leicht verständlich geschrieben.

    Ich überlege mir gerade, wie ich diese Verhältnisse am komfortabelsten mit den Geräten umsetze. Da hätte ich folgenden Ansatz:

    1. Man überlegt sich, wieviele Instrumente sich in den Richtungen Vorne und Hinten auf einer Ebene und auf dieser von links bis rechts verteilt werden können. Je höher das Frequenzspektrum eines Instruments auf solch einer Ebene beginnt, desto weiter links oder rechts kann es im Panorama positioniert werden (man tut sich damit wirklich am Leichtesten, wenn man es sich durch grafische Darstellung skizziert).

    2. Wieviele Ebenen zwischen Vorne und Hinten hat diese Überlegung ergeben? Man bindet nun über die Aux-Kanäle seines Mixers soviele Hallprozessoren ein, wie man Ebenen hat. Dies dient zur Realisierung der unterschiedlich starken Verzögerungen zwischen den Direktsignalen und ihren Diffusschallanteilen. Man vergibt dann vom ersten bis zum letzten Hall unterschiedliche Predelay-Zeiten; begonnen mit der längsten Verzögerung.

    3. Nun stellt man die Panorama-Positionen der einzelnen Kanäle nach horizontaler Platzierung ein.

    4. Um die Verteilung der Instrumente in Positionen von vorne nach hinten im Mixer am einfachsten und übersichtlichsten zu gestalten, stellt man alle Sends auf "Pre-Fade" und gibt überall gleich hohe Send-Anteile, allerdings nicht auf jedem Kanal im gleichen Send-Weg, sondern abhängig vom Level des jewiligen Kanalzugs auf unterschiedliche. Lautester Kanalzug -> Send 1 (längstes Predelay); leisester Kanalzug -> Send N (kürzestes Predelay).

    4. Zu guter Letzt fügt man in den Kanälen einzelne EQs ein und dosiert die Höhen-Dämpfung der jeweiligen Signale in Abhängigkeit der Kanalzüge: Lautestes Signal -> schwächste Dämpfung; leisestes Signal -> stärkste Dämpfung.

    Was haltet ihr von dieser Herangehensweise?

    Auf das Thema Kompression bin ich hier nicht eingegangen, weil ich glaube, dass der Dynamikverlauf im Direktsignal nichts mit seiner Position im Raum zu tun hat. Bei einem hart gezupften Bass zum Beispiel werden von Natur aus die tieferen Frequenzen langsamer Ausklingen, als es die höheren, die die Transienten darstellen. Daran kann meines Wissens nach die Position im Raum bzw. der Abstand zum Hörer nicht ändern. Das einzige Phänomen, dass m. E. durch die Entfernung auftritt, ist, dass hohe Frequenzen, ungeachtet ihrer momentanen Lautstärke auf dem weg zum Hörer anteilsmäßig abnehmen.
     
    Audiogasm, 01.02.11
    #12
  13. tubeless

    tubeless Gesperrter User

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    Wen fragst Du?
    Die Wissenden, die diesen Thread aufgezogen haben?
    Gibts die überhaupt noch? Oder - im Falle von Instrumentenfreak - interessiert ihn der Schlagabtausch mit Wolfgang noch (abgesehen mal davon, dass Wölfchen mittlerweile in diesem Forum nicht mehr heult....) ?
     
    tubeless, 01.02.11
    #13
  14. Audiogasm

    Audiogasm

    Registriert seit:
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    693
    Eigentlich egal. Jeden, den es interessiert.
    Der Thread ist zwar schon alt, aber das Thema zeitlos.
     
    Audiogasm, 01.02.11
    #14
  15. tubeless

    tubeless Gesperrter User

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    22901
    Das Problem ist, dass die Leute, die das im Eröffnungspost Geschrieben geraderücken könnten, weil sie das Wissen dazu haben, nicht mehr hier sind........ ;)
     
    tubeless, 01.02.11
    #15
  16. synthpark

    synthpark

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    also ich waehle einfach ein Effektgereat, was besondere Eigenschaften hat, zum Beispiel Breeze, tweak ein paar Parameter und dann klingt es raeumlich. Fertig! EQ, Kompressor usw. brauche ich nicht.
     
    synthpark, 01.02.11
    #16
  17. synthpark

    synthpark

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    51188
    und wer waere das bitteschoen? Braucht man IQ 130 oder nicht eher einfach nur ne sehr gute Abhoermoeglichkeit?
     
    synthpark, 01.02.11
    #17
  18. tubeless

    tubeless Gesperrter User

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    Blas Er nicht so dicke Wolken, Bube!

    Sag mir, welche von den Aussagen im Eröffnungspost falsc sind und warum.
    Wolfgang hätte das sicher ausm Ärmel geschüttelt.

    Nein - nur Wissen.
    Ich hab 142, und verstehs trotzdem nicht...... Ich weiss halt auch zu wenig :D
     
    tubeless, 01.02.11
    #18
  19. synthpark

    synthpark

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    naja, Wolfi hat immer erzaehlt, dass er Tiefenstaffelung nur durch EQing erreicht. Davon halte ich nicht soviel, aber ist ja egal. Er kann ja nicht mitdiskutieren. Der raeumliche Eindruck wird durch Erstrflexionen erreicht, zu 95%. Das ist meine Erfahrung. Der Anfangstext ist schlecht fuer meine Augen, Aufloesung 1440 x 900 Punkte aufm Laptop -> Schrift zu klein. Und das es sich nur um einen psychoakkustischen Effekt handelt, am besten noch stark subjektiv, davon halte ich auch nix. Zumindest nicht bei der ER Methode! mit dem richtigen Hall/Room Plugin braucht man gar nicht zu diskutieren! Das ist meine Hauptaussage!! Alle Tips kann man sich schenken. Plug and Play.
     
    synthpark, 01.02.11
    #19
  20. tubeless

    tubeless Gesperrter User

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    Also ich hab schon viel geplugged und auch geplayed. Aber ne Tiefenstaffelung hab ich noch keine gebacken bekommen.
    Aber macht mir auch nix. Hauptsache, es ballert.... :D
     
    tubeless, 01.02.11
    #20
Status des Themas:
Beachte, dass dieses Thema älter als ein Jahr ist! Möglicherweise ist es sinnvoller, einen neuen Thread zu erstellen.