Reflexion und Absorption: was sie sind und wie sie sich auf die Aufnahme und den Mix auswirken

Einleitende Bemerkung

Dieser Artikel gibt einen allgemeinen Überblick über Schallreflexion und Schallabsorption, grundlegende Phänomene für Aufnahme und Mischung. In den folgenden Abschnitten werden wir uns ausführlich mit praktischen Anwendungen und spezifischen Lösungen zur Optimierung der Akustik in Audio-Arbeitsumgebungen befassen.

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Reflexion und Absorption: was sie sind und wie sie sich auf die Aufnahme und den Mix auswirken

Wenn eine Schallwelle auf ein Hindernis trifft, kann sie durch dieses hindurch übertragen, absorbiert oder reflektiert werden. Diese Phänomene haben einen erheblichen Einfluss auf die Qualität von Audioaufnahmen und -mischungen, da sie bestimmen, wie der Klang aufgenommen und in der Hörumgebung wahrgenommen wird. Das Verständnis des Verhaltens von Schall in Bezug auf Hindernisse ist entscheidend für klare Aufnahmen und ausgewogene Mischungen.

Schalldurchgang und Absorption

Schall kann ein Hindernis durchdringen, absorbiert oder reflektiert werden, je nach den Eigenschaften des Hindernisses und der Frequenz des Schalls. Ein Hindernis mit geringer Masse und einer niedrigen Schallfrequenz begünstigt den Schalldurchgang, während dichtere Materialien den Schall stärker absorbieren, insbesondere bei hohen Frequenzen. Dieses Prinzip ist die Grundlage der Schalldämmung, die unerlässlich ist, um unerwünschte Schalllecks zu vermeiden.

Reflexion von Schall

Um einen Schall effektiv zu reflektieren, muss das Hindernis starr, glatt und elastisch sein. Hohe Frequenzen können auch von dünnen Oberflächen wie Kunststoff oder Metall reflektiert werden, während sehr dichte Materialien wie Beton oder Stein erforderlich sind, um niedrige Frequenzen zu reflektieren.

Einfallswinkel und Brechungswinkel

Der Schall folgt den gleichen Gesetzen wie das Licht und die Bewegung einer Billardkugel: Er prallt von einer reflektierenden Oberfläche im gleichen Winkel ab, in dem er sie getroffen hat. Wenn das Hindernis vollkommen eben ist, ist die Reflexion vorhersehbar und gerichtet. Durch Kippen der Reflexionsebene kann man die Reflexion dorthin lenken, wo man sie haben möchte, und zwar nach der gleichen Geometrie, mit der eine Kugel beim Billardspiel behandelt wird.

Konkave und konvexe Flächen

Konkave Oberflächen neigen dazu, den Schall auf einen bestimmten Punkt zu konzentrieren, was zu unerwünschten Ansammlungen von Schallenergie führt. Im Gegensatz dazu verteilen konvexe Oberflächen den Schall gleichmäßiger und verringern so die Probleme der Schallbündelung. Dieses Konzept liegt der Verwendung von Diffusorplatten zugrunde, die die empfangene Schallenergie zerstreuen und so die Akustik eines Raumes verbessern sollen.

In einer geschlossenen Umgebung stößt jede Ausbreitungslinie einer Quelle auf Hindernisse, die ebenso viele Reflexionen bedingen. S+P steht für eine Schallquelle, deren Erzeuger auch ein Hörer ist (z. B. ein Sänger oder Geiger): Wir notieren die kürzeste der drei hervorgehobenen Reflexionen, die die Vorverzögerungszeit in Abhängigkeit von der Länge des kürzesten Weges (Shortest) bestimmt. Für den externen Zuhörer oder das Mikrofon (nur P) ist die Vorverzögerung ebenfalls eine Funktion des kürzesten Reflexionsweges (kürzeste). Beide werden auch den Direktschall hören, der bei S+P unmittelbar ist, während er bei Only P je nach Entfernung etwas verzögert, aber immer noch unmittelbarer als jede andere Reflexion ist.

Auswirkungen der Brechung: Echo und Nachhall

Reflexion ist die Hauptursache für Phänomene wie Echo und Nachhall, die die Wahrnehmung von Schall in einem Raum beeinflussen.

• ÖkoDies ist der Fall, wenn eine Reflexion so verzögert ist, dass sie als eigenständiger Klang wahrgenommen wird. Die Verzögerung zwischen Originalschall und Echo hängt von der Entfernung der reflektierenden Oberfläche ab. Je größer dieser Abstand ist, desto größer ist die Verzögerung.
• FlatterechoHierbei handelt es sich um ein wiederholtes, dichtes Echo, das durch Reflexionen zwischen parallelen, nicht akustisch behandelten Oberflächen entsteht. Dies ist ein ernstes Problem in Aufnahmestudios, das durch das Neigen von Wänden oder das Einsetzen von absorbierenden Platten gelöst werden kann.
• NachhallEr ist das Ergebnis der Überlagerung mehrerer Echos, die eine anhaltende Klangfahne erzeugen. Die Stärke des Nachhalls in einem Raum hängt von der Anzahl der reflektierenden Oberflächen und deren Abstand zur Schallquelle ab.

Der von einer Quelle abgestrahlte Schall wird vom Hörer nach einigen Augenblicken als "Direktschall" wahrgenommen, etwas später (nach einer als "Vorverzögerung" definierten Latenzzeit) nimmt der Hörer die "ersten Reflexionen" wahr, die allmählich näher und dichter werden, bis sie zu einer einzigen Wahrnehmung von "Nachhall" verschmelzen. Beachten Sie, wie alle Ereignisse mit einem fortschreitenden Verlust an Schallenergie aufeinander folgen, bis der Nachhall vollständig ausgelöscht ist.

Praktische Auswirkungen auf Aufnahme und Abmischung

Anmeldung:

• Überprüfung der ersten RefraktionenSchallwellen, die von nahe gelegenen Wänden abprallen, kehren zum Mikrofon zurück und können Phaseninterferenzen verursachen, die den aufgenommenen Ton verändern. Die Behandlung der Wände mit absorbierenden Platten oder Diffusoren hilft, dieses Problem zu vermeiden.
• Unerwünschte Reflexionen vermeidenÜbermäßige Reflexion macht den Klang matschig, während übermäßige Absorption ihn unnatürlich und ohne Tiefe klingen lässt. Das richtige Gleichgewicht zwischen Absorption und Reflexion ist entscheidend für klare Aufnahmen.

Mischen:

• Verwaltung des NachhallsVorverzögerung: Ein wichtiger Parameter ist die Vorverzögerung, d.h. die Zeit zwischen dem Originalklang und der verhallten Antwort. Die Einstellung einer angemessenen Vorverzögerung trägt dazu bei, den Direktschall von seiner Hallfahne zu trennen und die Klarheit und Verständlichkeit zu erhalten.
• Studio-MonitoreDie Verwendung von Studiomonitoren anstelle von normalen Lautsprechern ist für eine genaue Beurteilung der Mischung unerlässlich. Professionelle Monitore haben einen linearen Frequenzgang, der unerwünschte Klangverfärbungen vermeidet.
• Verwendung von Kopfhörern und akustische KorrekturenObwohl das Abmischen vorzugsweise mit Monitoren erfolgt, können Kopfhörer nützlich sein, um Details und Balance zu überprüfen. Es gibt Software zur akustischen Korrektur, die die Neutralität von Monitoren und Kopfhörern verbessert und Unzulänglichkeiten des Raums oder der Abhöranlage ausgleicht.
• Panning und KlangräumlichkeitMit Panning können Klänge auf den linken und rechten Kanal der Stereomischung verteilt werden. In Kombination mit Reverb und Pre-Delay entsteht ein ausgewogenes, dreidimensionales Klangbild.

Schlussfolgerung

Das Verhalten des Klangs in der Umgebung wirkt sich direkt auf die Aufnahme und den Mix aus. Durch das Verständnis und die Kontrolle von Reflexionen, Absorption und Echos kann die Audioqualität verbessert und Phasenprobleme und Klangverfälschungen vermieden werden.