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Hall richtig verstehen

Craig Anderton: Hall richtig verstehen
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Wenn wir in der ‘waren Welt’ Geräusche hören, dann sind diese immer in einem akustischen Raum. Spielt man zum Beispiel akustische Gitarre in seinem Wohnzimmer dann hört man nicht nur den Klang der Gitarre selbst...

Wenn wir in der ‘waren Welt’ Geräusche hören, dann sind diese immer in einem akustischen Raum. Spielt man zum Beispiel akustische Gitarre in seinem Wohnzimmer dann hört man nicht nur den Klang der Gitarre selbst. Da die Gitarre Schallwellen erzeugt werden diese wieder von den Wänden, Decke und Boden reflektiert. Ein paar dieser Schallwellen treffen wieder auf unsere Ohren zurück – dies jedoch mit dem Unterschied, dass diese im Vergleich zum direkten Klang der Gitarre durch die zurückgelegte Distanz in der Luft etwas verzögert sind.

Der durch diese Reflexionen erzeugte Klang ist extrem komplex und wird ‘Reverberation’ (Hall) genannt. Wenn die Schallwellen auf Objekte treffen, dann verlieren sie einen Teil ihrer Energie und werden im Pegel wie im Klang verändert. Wenn ein Klang auf ein Kissen oder einen Vorhang trifft dann schluckt dies den Schall viel mehr als es eine harte Oberfläche tun würde. Hohe Frequenzen werden generell leichter absorbiert als tiefe Frequenzen – somit wird das Signal je länger es im Raum umher reist stetig dumpfer. Diesen Effekt nennt man ‘damping’. Ein weiteres Beispiel bietet eine mit Leuten gefüllte Konzert Halle – diese tönt wesentlich anders wenn sie leer ist, da Menschen (und ihre Kleider) ebenfalls Schall absorbieren.

Hall ist wichtig da es einen Eindruck von Raum gibt. Bei Live Aufnahmen werden oft zwei oder mehr Mikrofone eingesetzt um den Raumklang einzufangen – diese können dann wieder mit den Instrumenten-Spuren gemischt werden. In Aufnahme-Studios gibt es gelegentlich ‘Live’ Räume, die eine hohe Anzahl an Reflexionen erlauben, während andere auf ‘Dead’ Räume setzen, die akustische Reflexionen auf ein Minimum reduzieren. Es gibt zudem die Mischform ‘Live/Dead’ Raum, der auf einer Seite absorbierende Materialien verbaut hat und auf der anderen Seite mit harten Oberflächen ausgestattet ist. Schlagzeuger nehmen gerne in hellen ‘Live’ Räumen auf, damit sie eine Menge natürlicher Reflexion erzeugen können – Sänger nehmen dagegen eher in kleinen ‘Dead’ Räumen auf (den ‘Vocal Booths’) und fügen nachträglich künstliches Reverb im Mixdown hinzu.

Seien sie nun natürlich oder künstlich generiert – Hall (Reverb) ist ein sehr wichtiger Bestandteil heutiger Aufnahmen. Dieser Artikel wird sich dem künstlichen Reverb (Hall) widmen – was es kann, wie es funktioniert. Ein folgender Bericht wird zudem mit ein paar Tipps und Tricks erklären, wie man das Beste aus seinen Reverb-Effekten heraus holt.


Hall richtig verstehen

Verschiedene Hall Typen

Es gibt zwei Arten des künstlichen Halls: den synthetischen Hall und den Faltungshall.

SignalFig 1: Das TC Electronic Megaverb kann eine Vielzahl an synthetischen Räumen nachahmen. Man kann die Form, Grösse, Frequenzgang und viele weitere Parameter gezielt einstellen

Synthetischer Hall: Dieses Reverb erstellt ein Modell des Raumes mit Hilfe verschiedener Algorithmen (Fig. 1). Ein ‘Hall’ Algorithmus zum Beispiel berücksichtigt dass Schallwellen in Konzertsälen weiter wandern als in kleinen Räumen – somit klingt das Reverb länger nach. Ein ‘Room’ Algorithmus ist andererseits zum Beispiel das Modell eines kleinen Raumes – wie in einem Klub, oder Übungsraum. Weitere Modelle sind zum Beispiel die ‘Spring’-Reverbs, wie sie in vielen Gitarren-Verstärkern eingebaut sind, oder die ‘Plate’-Reverbs, die vor allem in den 60er Jahren sehr häufig zum Einsatz kamen. Jeder Algorithmus besitzt eine andere Klangqualität – aber es funktionieren alle nach demselben Prinzip: Ein Signal wird in den Effekt gespiesen, analysiert und der Reverb-Algorithmus generiert Echos und Reflexionen welche den ausgewählten akustischen Raum nachahmen.


Faltungshall: Dies ist eine relativ neue Technologie, bei der man den Klang eines Raumes ‘Sampled’. Dazu kommt üblicherweise ein Gerät wie eine Startpistole zum Einsatz, die einen Impuls erzeugt der reich an Reflexionen ist. Diese Reflexionen werden aufgenommen, analysiert und in ein sehr akkurates Modell des Raumes konvertiert. Mann kann sich dies wie eine Passform vorstellen in die ein Klang gezwängt wird um die Charakteristiken des gewünschten Raumes anzunehmen.

SignalMan kann den Unterschied zwischen synthetischem Hall und Faltungshall mit dem zwischen einem Synthesizer und einem Sampler vergleichen. Der Synthesizer bietet mehr Kontrolle über die Klanggestaltung, ist aber nicht so nah an der Realität wie ein Sampler – dieser hingegen klingt zwar echter verfügt aber über wenig Möglichkeiten den Klang nach belieben zu gestalten.

Weiter muss bedacht werden, dass Faltungshall sehr Prozessor-Intensiv ist. Computer sind erst seit kurzem leistungsfähig genug diese Reverbs in Echtzeit zu berechnen – zudem kommt es auch heute immer noch vor, dass der Computer durch die enorme Rechenleistung ins Stocken kommt. Glücklicherweise basiert aber ein Hall ja auf Reflexionen und Delays – somit kann es gut sein, dass auch solche kleinen Fehler nicht mehr hörbar sind.

 

 

 

Fig. 2: Das Perfect Space Reverbvon
Voxengo mit einem geladenen 'Chapel' Hall.


Hall richtig verstehen

Der Hall in seinen Einzelteilen

Ein professioneller Hall-Effekt verfügt über eine Vielzahl Parameter – dennoch wissen nur wenige wie man diese Werte für die jeweiligen Aufnahmeumgebungen richtig einstellt. Hier ist mal eine Übersicht wie die verschiedenen Parameter den Klang beeinflussen.

Reverb hat mehrere Hauptelemente:

SignalDie ersten Reflexionen (early reflections) sind die ersten Echos die ertönen wenn die Schallwellen auf eine Wand, Decke, oder ähnliches treffen. Generell tönen sie eher definiert und erinnern mehr an ein Echo als einen Hall. Bei Effekt-Geräten kann man häufig den Anteil der Early Reflections einstellen.

Decay (Zerfall) ist der Klang der Schallwellen während sie weiter durch den Raum springen. Dieses ‘verwaschen’ des Klangs ist was die meisten Leute als das eigentliches Reverb deuten. Hier ändert sich auch durch die jeweiligen Oberflächen der Klang.

Ein weiterer Parameter ist das Pre-Delay (Vor-Verzögerung) welcher die Zeit festlegt die eine Schallwelle braucht um als erste Reflexion wieder zurück zu kehren. Je grösser der Raum desto länger ist das Pre-Delay da es für das Signal länger geht bis es auf die Wand oder Decke trifft und wieder zurückgeworfen werden kann.


Hall richtig verstehen

Erweiterte Parameter I

Nun folgen ein paar Parameter die in besseren, Synthese basierten Reverbs zu finden sind. Weniger teure Effekte besitzen häufig nur einen eingeschränkten Teil davon. Beim Faltungshall sind ebenfalls weniger Parameter zu finden – Software Entwickler haben jedoch Wege gefunden auch den Faltungshall besser editierbar zu machen.

Algorithmus

Wir haben bereits Hall und Raum Algorithmen erwähnt und auch schon ‘Vintage’ Reverbs auf Snythese Basis erklärt. Es gibt aber auch Algorithmen wie ‘Cathedral’, ‘Gymnasium’, ‘Small Room’, ‘Closet’ – es ist eigentlich alles möglich! Es bestehen sogar ‘Reverse’ (rückwärts) Algorithmen wo der Decay aus dem Nichts auf das volle Volumen aufbaut (anstatt umgekehrt) und ‘Gated’ Algorithmen, welche das Signal unterhalb eines Grenzwertes direkt abschneiden (dieser Effekt war sehr populär in den 80er Jahren – speziell bei Phil Collins Alben)

Beim Faltungshall entspricht dieses Konzept dem ‘Impuls’. Impulse können den Klang eine spezifischen Raumes einfangen – aber eben auch Räume wie Gitarren-Lautsprecher. Es ist sogar möglich Impulse älterer Reverbs einzufangen – somit wäre es zum Beispiel auch möglich einen Hall zu erzeugen der wie ein alter Lexicon PCM-70 tönt.

Hier sind ein paar Beispiele von verschiedenen Raum Typen. Um den Hall zu erzeugen wurden diese Beispiele alle mit einem perkussiven Schlag aufgenommen – dies biete eine gute Möglichkeit um die verschiedenen Eingeschaften der unterschiedlichen Reverbs und Einstellungen zu hören

Small Room - Plate - Cathedral - Bright Chamber


Grösse des Raums
Dies bestimmt ob der virtuelle Raum in dem die Schallwellen umherspringen gross oder klein ist. Wie bei richten Räumen können auch künstliche Räume stehende Wellen und Resonanzen haben. Wenn der Hall zu flattern anfängt sollte man diesen Parameter zusammen mit der Decay Time für den besten Klang einstellen.

Decay Time
Dies bestimmt wie lange es geht bis die Reflexionen über keine Energie mehr verfügen. Man sollte daran denken dass lange Reverbs sich sehr gut für Solo Instrumente eignen aber eher selten bei Ensembles funktionieren. Die Einheit für die Decay Time ist RT60 – dies steht für die Zeit die vergeht bis ein Signal um 60dB gefallen ist. Zum Beispiel: RT60=1.5 bedeutet dass es 1.5 Sekunden dauert bis das Signal um 60dB seines ursprünglichen Pegels gefallen ist.

Damping
Wenn Klänge in einer Halle mit harten Oberflächen umherspringen, dann wird das Abklingen des Reverbs eher hart und hell sein. Bei weicheren Oberflächen (z.B. Holz anstatt Beton) verliert das Signal an Höhen und erzeugt so einen wärmeren Klang. Sollten die hohen Anteile im Reverb zu bissig sein so hilft das Damping den Hall mehr auf die Mitten und Bässe zu konzentrieren. Die folgende Klangbeispiele sollten den Unterschied gut hörbar machen.

Viel Damping (dumpf) - Kein Damping (hell)


Hall richtig verstehen

Anhebung der hohen und tiefen Frequenzen

Diese Parameter schränken die Frequenzen ein, die in das Reverb gespiesen werden. Sollte der Hall zu metallisch tönen sollte man versuchen die Höhen bei 4 – 8kHz abzusenken. Viele der grossartig klingenden Plate-Reverbs hatten über 5kHz nicht mehr viel Klanganteil – viel Höhen im Hall zu haben ist also auf keinen Fall eine Notwendigkeit!

Das Reduzieren der tiefen Frequenzen die ins Reverb gespiesen werden verringert das Verwaschen des Klangbildes. Man sollte hier ab 100 – 200Hz absenken.

Early Reflections Diffusion (auch manchmal nur Diffusion, was so viel wie Streuung bedeutet)
Diffusion anzuheben drückt die Early Refections näher zusammen wodurch der gesamte Klang dichter wird. Die Diffusion abzusenken produziert einen Klang der eher wie einzelne Echos tönt als ein zusammenhängender Klang. Bei Stimmen oder einem lang ausklingenden Keyboard (Orgel, Synthesizer) kann eine reduzierte Diffusion einen wunderschönen Hall Effekt erzeugen, der aber nicht das Signal selber konkurrenziert.
Andererseits funktionieren perkussive Instrumente wie Schlagzeuge besser mit einer hohen Diffusion – dies erzeugt einen sanften, gleichmässigen Zerfall (Decay) des sonst sehr kurzen Klangs.

Man kann den Unterschied gut in den zwei folgenden Beispielen hören.

Maximale Diffusion - Keine Diffusion

Das Abklingen des Halls kann mittels eines separaten Diffusion Parameters eingestellt werden – es kommt aber auch vor, dass beide Parameter kombiniert vorliegen.


Hall richtig verstehen

Early Reflections Predelay
Es dauert ein paar Millisekunden bevor Schallwellen die Oberflächen des Raumes erreichen und Reflexionen erzeugen können. Dieser Parameter kann üblicherweise von 0 bis etwa 100ms eingestellt werden und simuliert eben diesen Effekt. Je grösser dieser Parameter eingestellt wird desto grösser erscheint der Raum in dem sich das Signal befindet.

Reverb Density (Dichte)
Ein weniger dichter Hall erlaubt mehr Platz zwischen den Early Reflections und den folgenden Relexionen. Eine höhere Dichte bringt diese näher zusammen. Generell bevorzuge ich eine höhere Dichte bei perkussiven Klängen und eine tiefere Dichte bei Stimmen und lang ausklingenden Klängen.

Early Reflections Level
Dies bestimmt den Anteil an Early Reflections gegenüber dem gesamten Reverb. Diese sollten so eingestellt werden, dass die Early Reflections weder offensichtlich, als einzelne Echos zu hören oder durch den Reverb Decay verdeckt sind. Je tiefer man den Early Reflections Level einstellt desto weiter hinten in der Halle fühlt sich der Zuhörer – aber auch mehr in der Mitte des gesamten Klanges.

High Frequency Decay und Low Frequency Decay
Gewisse Reverbs besitzen verschiedene Decay Zeiten für die hohen und die tiefen Frequenzen. Die Frequenzen sind entweder fix oder können an über einen Crossover Parameter bestimmt werden.

Solche Einstellungen haben einen grossen Anteil am Gesamtcharakter des Reverbs. Erhöht man die hohen Frequenzen erhält das Signal einen ‘himmlischeren’ Charakter. Normalerweise kommt dies nicht so in der Natur vor, kann sich aber vor allem bei Stimmen als sehr nützlich erweisen – es wird die Sprachverständlichkeit erhöht, aber keine der ‘Pop’-Geräusche oder Trittschall angehoben.


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