HIFISTATEMENT | netmagazine

Montag, 15 Februar 2010 01:00

Raumakustik Teil 1, Einführung

Uwe Kempe

Seit jeher gehören akustische Reize zu jenen Phänomenen, die uns Menschen beeinflussen und faszinieren. In aufeinander folgenden Verarbeitungsstufen extrahiert unser Gehör dabei diejenigen Merkmale, die erforderlich sind, um eine komplexe akustische Umgebung, vor allem in Räumen mit schallreflektierenden Oberflächen, zu analysieren und für uns aussagekräftig zu machen. Diese grundlegenden Aspekte des Hörens in Räumen sind uns allen gemeinsam. Dennoch ist das Hören an sich eine sehr subjektive Wahrnehmung - hören ist nicht gleich hören.

Dies gilt vor allem für das Hören von Tönen und Musik. So ist die klangliche „Qualität“, die man von einem Instrument oder aber auch von Wiedergabegeräten erwarten kann, nichts Absolutes, sondern etwas Raumabhängiges und gleichwohl Emotionales.

Wird die akustische Welt durch einen optischen Reiz ergänzt, erschließen sich uns neue Erfahrungen, die maßgeblich auch von diesen optischen Einflüssen gesteuert werden; der akustische Reiz tritt dabei etwas in den Hintergrund. Das Zusammenspiel beider Reize beeinflusst jedoch gemeinsam unsere Reaktionen, Bewegungen und Gefühle.

An dieser Stelle ist es besonders wichtig, die jeweiligen Situationen des Hörens klar zu differenzieren und zwischen dem „aktiven Hören“ einer realen akustischen Situation mit optischem Reiz und dem – nennen wir es einmal – „passiven Hören“ eines aufgezeichneten akustischen Ereignisses ohne den zugehörigen optischen Reiz zu unterscheiden. Für den letztgenannten Fall ist der Hörer rein auf den akustischen Reiz konzentriert und damit deutlich kritischer gegenüber dem Gehörten eingestellt. In der realen Situation nehmen wir einen Gesamteindruck war, bei dem der akustische Anteil deutlich „subtiler“ wird. Man kann also die These aufstellen, dass das „passive Hören“ eines auf Tonträger aufgezeichneten Ereignisses über eine Wiedergabekette „realistischer als die Realität“ wahrgenommen werden muss, um fehlende Informationen auszugleichen.

Dieses Phänomen kann jeder erfahrene Hörer dadurch überprüfen, dass er bei seinem nächsten Konzertbesuch einmal mit geschlossenen Augen die „Lokalisierbarkeit“ von einzelnen Musikern interpretiert und dies seinen Erwartungen im heimischen Umfeld gegenüberstellt.

Dass darüber hinaus die Unterscheidung der beiden akustischen Situationen notwendig ist, lässt sich an ganz einfachen physikalischen Fakten festmachen. Üblicherweise finden die Originalschauplätze musikalischer Veranstaltungen in einem äußeren Rahmen statt, der schon geometrisch ganz erheblich von denen einer späteren Reproduktion abweicht. Nehmen wir einmal beispielhaft ein Konzert in der Rudolf-Oetker-Halle in Bielefeld mit Ihrer sehr „gut klingenden“ Akustik.

Für die 1930 entstandene Oetker-Halle steht ein Raumvolumen von 10300m³ zur Verfügung. Ein normaler Wohn- oder auch Hörraum weist dem gegenüber meist gerade mal 50-100m³ Volumen bei deutlich kleinerer Grundfläche auf. Da es sich bei der Akustik eines Raumes um eine geometrie- und oberflächenabhängige Größe handelt, haben wir es mit völlig unterschiedlichen Rahmenbedingungen zu tun. Für den Klang eines Instrumentes sind hier neben dem direkten Schallanteil vor allem das räumliche Umfeld im Nahbereich und die sich aus der gesamten Raumgröße einstellenden Wegstrecken für den Schall verantwortlich. Als Hörer empfängt man also akustische Informationen vom Instrument selbst und der benachbarten Umgebung um den Musiker herum ebenso wie Schall aus verschiedensten Richtungen über sehr lange Distanzen im Raum reflektiert. Wir haben es mit einen räumlich dreidimensionalen und zeitlich differenzierten Effekt der Wahrnehmung zu tun.

Die schematisierte Ansicht dieses Vorganges (Abbildung 4) im großen Saal der Rudolf-Oetker-Halle soll diesen Vorgang visuell verdeutlichen. Zeichnet man ein akustisches Ereignisses in diesem Raum auf, so erhält man eine zeitliche Struktur mit einem absolut charakteristischen Verlauf. Dieser Verlauf kann als eine Art zeitliche „Wegebeschreibung“ in einem sogenannten Reflektogramm dargestellt werden und beschreibt einen Teil der akustischen Eigenschaften des Raums.

Um die akustischen Vorgänge in einem Originalraum zu beschreiben, unterscheidet man verschiedene Zeiträume. Je nach Entfernung des Hörers vom akustischen Geschehen stellt sich eine gewisse „Laufzeit“ bis zum Eintreffen des direkten Schalls beim Hörer ein. Nach diesem direkten Schall entstehen eine Reihe von klar erkennbaren Reflexionen von der Umgebung um die Schallquelle herum. Diesen zeitlichen Bereich rechnet man üblicherweise den ersten 50ms (tausendstel Sekunden) am Originalschauplatz zu. Im weiteren Verlauf wird das Eintreffen des Schalls beim Hörer immer stärker statistisch verteilt und man spricht vom Nachhall eines Raumes. Eine ganz besondere Bedeutung für den Klangcharakter eines Raumes nehmen aber die ersten 10-15ms nach Eintreffen des direkten Schalls ein. Sowohl die Wahrnehmung der Musiker von sich selbst, wie auch die Interpretation des Klanges der Instrumente vom Hörer werden in hohem Maße von der direkt benachbarten Umgebung in dieser frühen Zeitphase bestimmt.

Wird während eines Konzerts eine Aufnahme erstellt, zeichnet man diese komplexen akustischen Informationen „mehr oder weniger perfekt“ auf und überspielt diese später auf Tonträger. Was passiert nun akustisch, wenn z.B. eine CD mit dieser Aufnahme im heimischen Wohnzimmer wiedergegeben wird? Die Antwort ist eigentlich einfach: Die aufgezeichneten akustischen Informationen des Originalschauplatzes werden von den akustischen Eigenschaften des Raumes zuhause überlagert.

Aus dem technischen Blickwinkel der Akustik bedeutet dies, dass die Zeitstruktur des Originalschauplatzes von der Struktur des Wohnraumes verändert wird, es also zu einer „Überblendung“ zweier akustischer Raumeigenschaften kommt. Probleme entstehen dadurch, dass die originalen Informationen eigentlich bereits alle relevanten akustischen Parameter enthalten „sollten“, um das Klanggeschehen realistisch wieder entstehen zu lassen. Da der Wiedergaberaum aber in seiner Geometrie und seinen akustischen Bedingungen ein Eigenleben besitzt, werden die ursprünglich festgehaltenen Klangeigenschaften erheblich beeinträchtigt. Ein wesentlicher Aspekt resultiert daraus, dass der spätere Wiedergaberaum in der Regel erheblich kleiner ist als der originale Schauplatz.

Man könnte jetzt durchaus zu dem Schluss gelangen, dass es ausreicht, die akustischen Eigenschaften des Wiedergaberaumes zu beseitigen, um eine optimale Reproduktion zu erreichen. Dies funktioniert aber leider in dieser Form nicht, da die Übertragungstrecke von der Aufnahme selbst bis zur Wiedergabe in der Regel nur einen Teil der komplexen akustischen Eigenschaften des originalen Raums festhalten und reproduzieren kann. So ist beispielsweise eine klassische Stereokonfiguration prinzipbedingt nicht in der Lage eine vollständige Wiederherstellung des akustischen Originals durchzuführen, was nicht bedeuten soll, dass auf diese Weise nicht klanglich hochwertige Ergebnisse erzielt werden können.

Es ist aber auch ohne weiteres einleuchtend, dass mit „nur zwei“ Lautsprechersystemen nicht eine hundertprozentige Wiedergabe eines komplexen dreidimensionalen akustischen Ereignisses möglich wird. Recht nahe an diese idealisierte Vorstellung kommen nur moderne Verfahren wie beispielsweise „Ambisonic“ oder „Wellenfeldsynthese“, welche aber mit einem derzeit noch sehr hohen Aufwand bei Aufnahme und Wiedergabe verbunden, für den privaten Gebrauch also unrealistisch sind. Was bedeutet dies nun für den eigenen Wohn- und Hörraum?

Abhängig von der Komplexität der Wiedergabekette „muss“ der eigene Raum einen „gewissen“ akustischen Anteil zur Wiedergabe hinzufügen, um eine möglichst realistische Situation (...oder auch ein bisschen mehr) zu erschaffen. Je mehr Lautsprecher für die Wiedergabe eingesetzt werden, desto geringer kann dieser Anteil ausfallen. In keinem Fall dürfen Eigenanteile des Wiedergaberaums einen störenden Einfluss auf das Original ausüben. Vielmehr müssen sie ganz im Gegenteil zu einer Unterstützung des Klanggeschehens beitragen.

Durch die typischerweise deutlich geringere Größe des Wiedergaberaumes stellen sich im Wesentlichen drei akustische Phänomene ein, die für einen „guten“ Klang in einer definierten Art und Weise berücksichtigt und womöglich beeinflusst werden müssen. In der Reihenfolge Ihre Wichtigkeit handelt es sich bei diesen Phänomenen um:

Frühe Reflexionen, überwiegend sogenannte Primärreflexionen
Raummoden, auch als Raumresonanzen bekannt
Den Nachhall eines Raumes

In den nachfolgenden Teilen dieses Artikels wird auf die Ursachen, die Bedeutung und den Umgang mit diesen Phänomenen eingegangen werden. Mit einigen anschaulichen Beispielen sollen Anregungen für die praktische Situation aufgezeigt, aber auch mit einigen Vorurteilen aufgeräumt werden.

Es folgen:
Teil 2 - Der prägende Einfluss früher Reflexionen im Raum
Teil 3 - Raummoden - ein fundamentaler Bestandteil der Akustik „kleiner Räume“
Teil 4 - Vom Nachhall zum guten Klang

Weitere Informationen

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Montag, 15 Februar 2010 01:00

Download: Dieter Ilg & Charlie Mariano: Goodbye Pork Pie Hat

Dirk Sommer

Dass ich neben meiner Arbeit für HIFISTATEMENT zusammen mit meiner Gattin ein etwas abwegiges Hobby betreibe – wir leisten uns das kleine, feine Label sommelier du son, das ausschließlich Schallplatten produziert –, gibt unserem Netmagazin die Möglichkeit, Ihnen ein Stück aus dem letzten Konzert der Saxophon-Legende Charlie Mariano und Deutschlands bestem Jazz-Bassisten, Dieter Ilg, exklusiv als Download zur Verfügung zu stellen.

Der Meister der vier dicken Saiten erlaubt uns für einen beschränkten Zeitraum, seine Komposition „Greenland“ den Lesern von Hifistatement kostenlos digital zugänglich zu machen. Dabei gilt „kostenlos“ zwar für die Leser, nicht aber für den Herausgeber dieser Publikation. Der Song, der am 11.10.08 im Badehaisel in Wachenheim an der Weinstraße aufgenommen wurde, liegt in zwei Versionen zum Herunterladen bereit, einmal in CD-Qualiät, wobei nach dem Mastern mit 24 Bit und 44,1 Kilohertz zwischengespeichert wurde, und zum zweiten im besten heute verfügbaren und zumindest in High-End-Kreisen verbreiteten Format von 24 Bit und 192 Kilohertz. Da es hier vorrangig um die wunderbare Musik geht, haben wir zwei unterschiedliche Versionen desselben Songs ausgewählt. Für die Beurteilung der klanglichen Auswirkungen von Wortlängen und Abtastraten eignen sich diese Downloads also nicht.

Um Geräusche vom Publikum zu minimieren, haben wir die Mikrofone – ein Neumann U47 für den Kontrabass und ein AKG C12 VR für das Saxophon – sehr nah an den Instrumenten platziert. Diese Vorsichtsmaßnahme wäre allerdings bei einer so konzentrierten Zuhörerschaft, die jedem klassischen Konzert zur Ehre gereicht hätte, gar nicht nötig gewesen, zwang uns aber dazu, den Aufnahmen nachträglich noch etwas Rauminformation hinzuzumischen. Das geschah mit einem analogen EMT Goldfolien-Hall. Um das Ergebnis des Masterings zu dokumentieren, haben wir das bearbeitete Signal mit einem dCS 900 samt zugehöriger Masterclock mit 24 Bit und 44,1 Kilohertz analog/digital gewandelt und auf einen Alesis Masterlink ML-9600 aufgezeichnet. Dort wurde das Signal auf 16 Bit heruntergerechnet und auf CD gebrannt, um es den Künstlern zur Abnahme vorlegen zu können. Diese wav-Datei steht nun zum Herunterladen bereit.

Die Aufzeichnung auf ein digitales Medium erschien uns sinnvoller, als noch einmal auf ein Tonband zu überspielen, da jegliches analoge Kopieren mit zusätzlichem Rauschen einhergeht.

Bei der Überspielung der Session-Tapes auf die Lackfolie im Schneidestudio haben wir dann live gemastert. Das heißt, dass die klanglichen Veränderungen auf dem Weg vom Band zum Schneidekopf stattfanden. Ein Mastertape hat es nie gegeben. Das Signal für das Life-Mastering kam von den beim Konzert aufgezeichneten Session-Tapes. Um das Mastering zu kontrollieren, ohne die frisch geschnittene Lackfolie abspielen zu müssen, haben wir das bearbeitete Signal nicht nur auf die Schneidemaschine geschickt, sondern parallel auch mit einer Nagra LB mit 192 Kilohertz und 24 Bit aufgezeichnet. Diesen Mitschnitt aus dem Schneidestudio bieten wir Ihnen hier nun ebenfalls an.

Mehr Informationen zur Schallplatte und ihrer Produktion finden Sie demnächst auf sommelier-du-son.com.

Download. Charlie Mariano / Dieter Ilg - Greenland

16 bit / 44,1 kHz | ca. 50mb (wav) 24 bit / 192 kHz | ca. 375 mb (wav)

Weitere Informationen

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Mittwoch, 10 Februar 2010 01:00

Computer und HiFi Teil 1: Eine Einführung

Karl-Heinz Fink

High-End und Computer, audiophile Gelüste und USB-Festplatte – geht das überhaupt zusammen? Oh ja, und es geht sogar ziemlich gut , wenn man sich an die Regeln hält, die der neue Umgang mit Bits und Bytes, FLAC und UPnP dringend erfordert. Heimlich, still und leise ist der Computer gerade dabei, die High-End Szene gründlich aufzumischen.

Wer an Computer Audio denkt, denkt normalerweise an iPod und Konsorten, MP3-Musik in lausiger Qualität und Kids, die aus dunklen Kanälen Musik laden. Doch das ist nur die halbe Wahrheit. Der iPOD kann inzwischen auch CD-Qualität abspielen, es gibt Dockingstationen mit Digitalausgängen und Firmen wie Naim, Linn, T&A oder TEAC bieten klanglich ausgezeichnete Lösungen an, um Musik über eine Computernetzwerk wiederzugeben.

Ist das nun das Ende der CD? Vermutlich schon, aber das Ende des klassischen CD-Spielers ist nah, weil die Technologie dahinter nicht mehr von großen Konzernen unterstützt wird. Seitdem die Patente für die CD ausgelaufen sind und die neuen Formate wie DVD-Audio und SACD nicht wirklich erfolgreich waren, gibt es kaum noch Teilehersteller für CD-Spieler. Es ist fast unmöglich, heute noch qualitativ hochwertige CD-Laufwerkskomponenten zu beziehen. Wer nicht zu den exzellenten, aber sündhaft teuren Laufwerken von TEAC und Co. greift, wird nur noch in China fündig oder greift gleich zum DVD-Laufwerk. Aber auch die sterben langsam aus, denn mit dem 30-Euro-Player vom Discounter lässt sich kein Geld verdienen. Klar, es gibt noch die Blu-Ray-Scheibe und damit könnte man auch wieder ein hochauflösendes Audioformat aus der Taufe heben, aber ob das dann erfolgreich wird, steht in den Sternen.

Da ist die Sache mit dem Computer schon einfacher. Fast jeder hat einen, wer DSL zu Hause hat, besitzt auch meist ein drahtloses Netzwerk, und damit hat man in den meisten Fällen schon alles zusammen, was man braucht, um Musik zu hören. Während eine CD mit einer Abtastrate von 44,1 Kilohertz mit einer Auflösung von 16 Bit auskam, werden moderne Produktionen mit 192kHz und 24 Bit aufgenommen, und einige Labels wie LINN oder NAIM bieten Download im Format 96 Kilohertz und 24 Bit und gar mit 192 kHz an. Übrigens laufen fast alle modernen Aufnahmesysteme über Computer und die Daten landen dabei auf einer Festplatte.

Allerdings gibt es auch rund um Computer-Audio das eine oder andere Problem, das es zu lösen gilt. Es gibt halt nicht nur eine Methode Computer oder HiFi miteinander zu verbinden. Da besteht erst einmal die Möglichkeit, den Computer direkt mit der HiFi-Anlage zu verbinden. Selbst eine gute Soundkarte kostet nicht die Welt, die entsprechende Abspielsoftware wie iTunes von Apple ist frei erhältlich, und fertig ist die Abspielstation. Besser geht es allerdings mit professioneller Software wie zum Beispiel AMARRA, die auf einem Apple Computer laufend ein wirklich erstaunliches Klangpotential zeigt. Eine Sonderlösung in dieser Kategorie sind Geräte wie zum Beispiel der HDX-Player von Naim. In dem steckt im Grunde genommen ein Computer mit Festplatte zusammen mit einer hochwertigen Abspielhardware und der entsprechenden Abspielsoftware inklusive eines CD-Laufwerks, um CDs auf die Festplatte zu übertragen. Eine weitere Möglichkeit, Musik über einen Computer zu verteilen, sind Lösungen, bei dem die Daten irgendwo auf einem beliebigen Rechner lagern und über das drahtlose Netzwerk oder über Netzwerkkabel zur entsprechenden Abspielstation gelangen. Damit kann man dann einfach im ganzen Haus auf die zentral gespeicherte Musik zugreifen. Empfänger mit dem Netzwerk verbinden, Hifi-Anlage anstöpseln – fertig.

Für diese Verteilerlösung existieren zwei Varianten. Bei der einen benötigt man ein frei erhältliches Programm, das auf irgendeinem Computer installiert werden muss, permanent läuft und die Datenübertragung zwischen den Stationen regelt und überwacht. Dabei wird auch gleich die Musiksammlung verwaltet und Internetradio zur Verfügung gestellt. Solche geschlossenen Systeme bieten zum Beispiel Sonos oder Logitech an. Beide Systeme lassen sich relativ einfach bedienen. Sonos ist ein wirklich einfach zu installierendes System, kann aber nur 44,1 respektive 48 Kilohertz und damit keine hochauflösenden Files abspielen. Logitech bietet 96-Kilohertz-Wiedergabe auf seinem High-End Player Transporter, ab Januar 2010 dann aber auch auf der neuen Squeezebox Touch. Eine andere große Gruppe setzt für die Verteilung der Musikdaten auf eine halbwegs genormte Schnittstelle mit Namen Upnp (Universal Plug and Play) und seit neuerem auch auf DNLA (Digital Living Network Alliance). UPNP ist ursprünglich eine Microsoft-Entwicklung, die für die Steuerung aller möglichen Geräte bestimmt ist. Audio ist nur eine mögliche Anwendung und der Standard dementsprechend nicht wirklich optimiert für das perfekte Zusammenspiel von Audiokomponenten. DNLA konforme Geräte sollten problemlos miteinander kommunizieren, da alle Komponenten einen Test durchlaufen müssen, bevor sie das Logo tragen dürfen. Auch bei einer UPNP/DNLA-Lösung muss irgendwo auf einem Rechner ein Software-Programm laufen, das die Datenverteilung übernimmt. Dieser sogenannte UPNP-Server hat Microsoft Windows schon standardmäßig an Bord, aber bei so ziemlich allen andern Betriebssystemen gibt es Lösungen für nur wenig Geld.

Besonders interessant ist es aber, dass solch ein UPNP-Server sehr häufig auf NAS-Laufwerken (Network Attached Storage) schon vorinstalliert ist. Ein NAS-Laufwerk ist im Grunde genommen eine große Festplatte, die mit einer Elektronik und entsprechender Software verheiratet in einem Computernetzwerk Speicherplatz zur Verfügung stellt. Auf einer solchen per Kabel an den heimischen DSL-Router angeschlossenen Festplatte ist genügend Platz, um auch große Musiksammlungen unterzubringen. Und wenn dann noch ein UPNP-Server mit an Board ist, reicht eine solche NAS-Station ganz allein aus, um alle Musikzapfstationen im Haus mit Daten zu versorgen. Ein besonders populärer Vertreter der UPNP-Lösung ist die Firma LINN. Die Geräte der Schotten spielen zum Beispiel alle Stücke einer CD ohne Lücke ab, obwohl das bei UPNP erst einmal so nicht vorgesehen war. Gesteuert werden die Geräte über externe „Hand Holds“ wie zum Beispiel iPod Touch oder iPhone. Für die meisten Streaming-Anwendungen gibt es inzwischen kleine Applikationen zur Steuerung mit Hilfe von iPhone oder iPod Touch. Das Ganze funktioniert wirklich einfach und kann auch von Computermuffeln schnell erlernt werden.

Doch zuerst muss die CD-Sammlung mal rein in das Computernetzwerk. Mit welchen Programmen das besonders gut und einfach geht und welche Software die klanglich besten Kopien macht, verraten wir im nächsten Teil.

Weiterführende Links
Computer und HiFi Teil 2: Back to the Roots – Richtig Rippen

Weitere Informationen

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