Grundlagen der Soundbearbeitung

Grundlagen der Soundbearbeitung
Wolfgang Scharl
Beschaltung der Soundkarte
Jede Soundkarte hat 2 bis 5 Anschlußbuchsen, üblicherweise für 3,5mm StereoKlinkenstecker.
Mikrophone brauchen einen speziellen Verstärker – ihre Signale sind sehr klein. Mit einem
externen Mikrophonverstärker kann man am Line-Eingang mit professioneller Qualität
aufnehmen.Beim Mikrophon sollte nicht gespart werden. Schlechte Qualität bei der
Aufnahme lässt sich später nicht mehr korrigieren.
Aufnahme
Zur Aufnahme braucht man den Eingangsmixer
(Windows – Systemprogramme) zur Regelung der
Signalgrößen.
sowie ein Aufnahmeprogramm wie im
einfachsten Fall den Audiorecorder im Windows
– Zubehör
Brauchbarer sind natürlich Soundeditoren wie
„Goldwave“ (www.goldwave.com)
„Cooledit“ (www.cooledit.com) die um wenige €
oder $ über das Internet zu beziehen sind oder
professionelle Programme .
Für die Aufnahme von digitalen Quellen wie CDs oder DVDs gibt es sogenannte
Rippingsoftware wie „WINDAC“ oder andere meist als Shareware im Internet zu beziehen.
Dabei ist allerdings auf das Copyright zu achten – die Musikindustrie ist da ziemlich
humorlos !!!
W. Scharl
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Aufnahmequalität
Für die Qualtität einer Sounddatei sind mehrere Kriterien ausschlaggebend.
Samplingverfahren
Klänge sind natürliche daher analoge Schwingungsvorgänge des Luftdruckes. Im Mikrophon
werden diese in elektrische Spannungen gewandelt.
.
Da ein Rechner aber nur Zahlen verarbeiten kann,
müssen diese Schwingungen in Zahlenfolgen
gewandelt (Quantisierung, Sampling) werden
Die so entstandenen Zahlenfolgen können nun mit
Rechenalgorythmen bearbeitet, gespeichert, etc.
werden.
Zwischen den gesampelten Zahlen liegen keine
Informationen vor –
Zur Wiedergabe müssen wieder analoge
Spannungssignale generiert werden. Diese können aber
nur den Zahlenwerten folgende Treppenfunktionen
sein.
Der Fehler zum Originalsignal erzeugt ein
Störgeräusch – das sogenannte
Quantisierungsrauschen.
Um die Qualität zu verbessern kann man die
Samplingrate erhöhen – das heißt ofter abtasten.
Damit wird die Wiedergabe originalgetreuer und das
Quantisierungsrauschen kleiner, allerdings erzeugt man
damit mehr Daten und daher wesentlich größere
Dateien.
W. Scharl
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Übliche Abtastraten sind:
11 kHz
22 kHz
44 kHz
Telefonqualität
UKW-Radio
CD - Qualität
Ein Wert zur Abschätzung der Datenmengen:
1 Stunde Sound in CD Qualität (Stereo) braucht ca 600 MB
1 Minute Æ 10 MB
Auflösung
Für die Speicherung der Samplingwerte kann man 8 oder 16 Bit verwenden. Bei 8 Bit stehen
insgesamt 256 Zahlenwerte, bei 16 Bit rund 65 000 zur Verfügung. Entsprechend detailreich
kann auch das wiedergegebene Signal sein.
8 Bit ist nur für einfachste Sprachausgabe verwendbar.
Aussteuerung
Der vorhandene Zahlenbereich sollte vom Signal möglichst gut ausgenützt aber NIEMALS
überschritten werden. Dazu werden einerseits der Abstand zum Mikophon verändert,
andererseits die Einstellungen an Mikrophonvorverstärker und im Eingangsmixer.
Bei zu kleiner Aussteuerung muß anschließend verstärkt werden womit auch das
Grundrauschen und das Quantisierungsrauschen verstärkt wird.
Zu große Aussteuerung hat zur Folge, dass die Signale größer werden als mit dem
vorhandenen Zahlenbereich darstellbar ist. Die Spitzen werden gekappt (clipping) wodurch
starke hörbare Verzerrungen entstehen. Derartiges Übersteuern muss auf jeden Fall
vermieden werden.
Wichtig ist auch, dass in einer Multimediaproduktion alls Sounddateien gleich ausgesteuert
sind um Laustärkesprünge zu vermeiden. Darauf sollte unbedingt schon bei der Aufnahme
geachtet werden. Geringe Anpassungen können auch noch hinterher bei der
Soundbearbeitung vorgenommen werden.
Datenformate
Die üblichen Dateiformate sind an der Dateiendung erkennbar:
.wav
.aif
.mp3
.ra, .ram
Windows - Sounddatei
Apple - Mcintosh
komprimierte Audiodatei
Streamingdatei für Realplayer
mp3 Formate können in unterschiedlicher Qualität komprimiert werden und sind heute
eigentlich Standard. Die Dateigröße ist 1/10 oder weniger einer wav Datei. Beispiel:
1 Stunde CD-ähnliche Qualität 48 MB
1 Minute Æ 800 kB
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Soundbearbeitung
Üblicherweise müssen bei Audioaufnahmen noch Pausen und Störgeräusche entfernt, Musik
unterlegt und Austeuerungspegel angepasst werden.
Mit den schon im Kapitel Aufnahme genannten Soundeditoren ist das alles mehr oder
weniger komfortabel möglich. Empfehlenswert sind Mehrspureditoren mit denen
Überblendungen zwischen mehreren Sounddateien möglich sind.
Wiedergabe
Die Wiedergabe ist mit dem Mediaplayer, diverser Shareware wie „Winamp“ oder „Real
Audioplayer“ oder mit einem Soundeditor möglich. Üblicherweise wird aber die fertig
bearbeitete Sounddatei mit einem Autorensystem in die Multimediaproduktion eingebaut und
mit den dort vorgesehenen Mechanismen wiedergegeben.
MIDI
Eine Sonderform ist das Midi-Format. Dabei werden keine Signalfolgen angegeben sondern
nur die Tastenfolgen eines Musikinstrumentes ( Tonhöhe, Anschlaggeschwindigkeit,
Zeitpunkt, Haltedauer, ...). Die Dateigrößen sind daher entsprechend klein. Aus diesen
Dateien lassen sich recht einfach Noteblätter darstellen weshalb Midi das bevorzugte Format
für Komponisten ist.
Aufnahme und Wiedergabe erfordern ein geeignetes Instrument an einer Midischnittstelle
oder einen Midisynthesizer auf der Soundkarte sowie eine Sequenzersoftware. Bessere
Soundeditoren können auch Mididateien verarbeiten und umgekehrt.
Bei den Synthesizer sind folgende Qualitäten zu unterscheiden:
FM-Synthesizer
erzeugen die Klänge nach einfachen mathematischen Algorithmen.
Schlecht für die Synthese von klassischen Instumenten.
Häufig in Keyboards und auf Soundkarten.
Wavetablesynthesizer
haben Klangsamples gespeichert die wie in einem Instument abgerufen werden.
sehr gute Klangqualität für klassische Instrumente aber umständlich für synthetische Musik.
Finden sich auf guten Soundkarten, E-Pianos
Dateiformat, Dateigröße
Die übliche Dateiendung ist .mid
Je nach Anzahl der Spuren, Notenbild, etc. sind die Dateigrößen ca.:
1 Minute Æ ca. 50 KB
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