Das Geheimnis des Tones

Prolog

Weißes Rauschen bedeutet, dass alle Frequenzen in einem Frequenzbereich mit einer konstanten Leistung auftreten. Es entspricht dem weißen Licht. Wir nehmen weißes Rauschen als extrem höhen- und mittenbetont wahr. Die tiefen Frequenzen hören wir kaum raus. Damit wir auch die tiefen Frequenzen wahrnehmen, haben wir das rosa Rauschen definiert. In der Akustik wird dann von dem 1/f Rauschen gesprochen. Dabei werden die hohen und die mittleren Töne abgeschwächt und die tiefen Töne dadurch kräftig angehoben. Diese Eigenschaft nimmt mit zunehmender Lautstärke ab. Ich erinnere mich vor langer Zeit über die Fletscher-Munson Kurven gehört zu haben. Viele Musikanlagen haben die sogenannte Loudness Equalization, die diese Gehöreigenschaft ausgleicht.

Weißes Rauschen bedeutet, dass alle Frequenzen in einem Frequenzbereich mit einer konstanten Leistung auftreten. Es entspricht dem weißen Licht. Wir nehmen weißes Rauschen als extrem höhen- und mittenbetont wahr. Die tiefen Frequenzen hören wir kaum raus. Damit wir auch die tiefen Frequenzen wahrnehmen, haben wir das rosa Rauschen definiert. In der Akustik wird dann von dem 1/f Rauschen gesprochen. Dabei werden die hohen und die mittleren Töne abgeschwächt und die tiefen Töne dadurch kräftig angehoben. Diese Eigenschaft nimmt mit zunehmender Lautstärke ab. Ich erinnere mich vor langer Zeit über die Fletscher-Munson Kurven gehört zu haben. Viele Musikanlagen haben die sogenannte Loudness Equalization, die diese Gehöreigenschaft ausgleicht.

 

Weißes Rauschen

Alle Frequenten sind im hörbaren Bereich gleichlaut verteilt

 

Rosa Rauschen

Die tiefen Frequenzen sind deutlich lauter als die hohen Frequenzen

Unser Gehörsinn ist anders als unser Sehsinn. Im übertragenden Sinne, würden wir weiß nicht als weiß wahrnehmen, sondern eher als blauviolett. Erst wenn wir die Rotanteile des Lichtes erhöhen, würden wir die Lichtquelle als weiß empfinden. Das bringt aber für Licht keine Vorteile mit sich. Das Gehör dagegen verfälscht das Rauschen. Klar macht das für uns Sinn, sonst würden wir nicht so gebaut sein. Wer sich dafür interessiert, der sollte sich mit dem Kapitel der Psychoakustik beschäftigen. Wirklich! Es gibt die Psychoakustik als Teilgebiet der Psychophysik.

Erst kürzlich habe ich mit meinem Sohn telefoniert. Er ist wahrlich kein Technikfreak, aber wenn er mich an der Strippe hat, fragt er wie diese Dinge funktionieren. Diesmal wollte er genau wissen wie Mikrofone aufgebaut sind, was Rückkopplung ist und wie sie entsteht. Das ist bei so einem Papa wie ich einer bin sehr gefährlich, denn ich hole dann richtig aus. So erklärte ich den Unterschied zwischen dynamischen und Kondensatormikrofon. Natürlich musste er sich auch anhören, dass Mikrofone unterschiedliche Charakteristiken haben und für unterschiedliche Zwecke entwickelt wurden. Was braucht man für ein Livekonzert, was für eine Studioaufnahme oder für ein Saal usw. Ich weiß nicht, warum ich so bin, aber ich schwöre euch, es macht mich total glücklich, mich mit der faszinierenden Technik auseinanderzusetzten. Es ist für mich genauso spannend wie sich mit der Psyche des Menschen zu beschäftigen. Jetzt muss ich aufpassen hier nicht zu einer meiner Lieblingsargumentationen abschweifen, nämlich; Physik und Psychologie sind sich sehr ähnlich oder gar das gleich, nur aus einer anderen Perspektive erklärt. Ja, darüber kann man ewig philosophieren, Psychoakustik – Psychotherapie…

Links ein typisches dynamisches Mikrofon für Bühne und Lifeevents. Rechts ein hochwertiges Kondensatormikrofon für Studioproduktionen

Gut lassen wir das lieber. Zurück zum Ton. Vielleicht hat der eine oder die andere schon mal ein Hörtest gemacht. Das Prinzip ist sehr einfach. Man bekommt Kopfhörer aufgesetzt, die angefangen mit tiefen Tönen zunehmend höhere Töne abspielen. Je nachdem was man hört ist man super, ok, halb oder ganz taub. In jungen Jahren hören die meisten Menschen ein Spektrum von 20 Schwingungen pro Sekunde (sehr tiefe Töne) bis 20.000 Schwingungen pro Sekunde (extrem hohe Töne). Mit zunehmendem Alter hören wir vor allem weniger die ganz hohen Töne. Die reinen Schwingungen werden als Sinusschwingung bezeichnet. Das sind absolut reine Töne, ohne jegliche Klangfarbe oder zusätzliche Information.

Und jetzt kommt das erste Geheimnis. Es gibt keine absolut reine Sinusschwingung, sondern nur fast perfekte Wellenformen. Es gibt auch keine absolute konstante Geschwindigkeit oder genau 1 cm, 1kg, 1l usw. Wir nehmen nur immer diesen Idealzustand an und rechnen mit dem, obwohl es das in der Natur nicht vorkommt. Wie war das mit der Psyche? Ok, ok ich höre ja schon auf. Weiter mit dem Ton. Ich weiß noch, wie ich in der Uni hockte und zum ersten Mal realisierte, dass alle Geräusche, egal wie sie existieren, sich aus reinen Sinusschwingungen zusammensetzten lassen. Alles was wir hören ist ein Mix aus einzelnen unterschiedlich schnellen und lauten Sinuswellen, die in unserem Hörbereich liegen. Ist das nicht faszinierend? Wenn wir Stimmen, Hupen, Türen, Autos, Musik, Kinder, Schritte hören, dann hören wir nichts anderes als ganz spezielle Mischungen von Sinusschwingungen unterschiedlicher Frequenzen und Lautstärken. Ahnt ihr schon was kommt? Wenn es also gelingt alle Geräusche in die jeweiligen Einzelkomponenten zu transformieren, dann kann man diese analysieren und kategorisieren. Willkommen in die Welt der Sprachanalyse, der Stimmerkennung, der Spracherkennung usw. Ohne diese Erkenntnis gäbe es keine Alexa, was vielleicht gar nicht so schlecht wäre. Dafür gibt es viele sinnvolle Anwendungen.  Und jetzt kommt für mich der Megahammer. Ich beame mich zurück in meine Unizeiten und sitze als junger Student in der Mathevorlesung. Damals gab es keine Alexa, dafür wurden uns die Erkenntnisse eines gewissen Herrn Jean Baptiste Joseph Fourier beigebracht. Die berühmte Fourier-Transformation (genauer die kontinuierliche Fourier-Transformation) ist eine mathematische Methode, um genau diese Berechnung zu machen. Der Fourier hat das bereits 1822 entwickelt. Zweihundert Jahre später, gibt es kaum eine technische Anwendung, die nicht seine Erkenntnisse verwendet. Seine Integraltransformationen gelten nicht nur im Akustikbereich, sondern überall dort, wo etwas schwingt. Wenn ich mich mit Psychoanalyse beschäftige, denke ich oft an Fourier – komplexe Geschehen in einzelne Grundschwingungen unterschiedlicher Art und Ausprägung zu synthetisieren. Was ist am meisten vorhanden, was verändert am Ehesten, was verstärkt und was dämpft. Damals ahnte ich was Fourier mit mir anstellen würde, ohne genau zu wissen was. Es war mühsam die Berechnungen von Hand anzustellen und die Ergebnisse grafisch darzustellen. Heute arbeite ich mit Tonsoftware, die alle Tonkompositionen in Echtzeit nach der Fourier Transformation darstellt. In der Musikbranche werden diese Methoden seit Jahrzehnten benutzt, damit es für uns angenehmer klingt. Vor allen dann, weil wir meistens leise Musikhören, werden in den Studioaufnahmen die tiefen Frequenzen verstärkt, die mittleren Töne abgeschwächt und die Höhen stark reduziert. Insgesamt wird mit weiteren Tricks die Gesamtcharakteristik nach dem Rosa Rauschen angeglichen, damit wir das Gefühl bekommen, alle Töne gleichlaut zuhören. Viele Puristen bedauern diese Entwicklung. Aber nur wenige können Musik so hören wie in einem Konzertsaal, da wir Normalverbraucher in der Regel Nachbarn haben. Wir wollen trotzdem Zuhause oder im Fitnessstudio das meiste vom Song mitbekommen.

Damals in meinen Studentenzeiten, hätte ich es mir niemals erträumt, dass solche Möglichkeiten mal bestehen würden. Ich sage es euch, die perfekte Psychotherapie für die Musik. In der Tontechnik gibt es mittlerweile viele Psychopharmaka für die Tonwelt.

Für Vocals sind Standard:

  • Hall / Reverb
  • Equalizer (EQ)
  • Kompressor
  • DeEsser
  • Chorus/Flanger
  • Reverse-Reverb
  • Vocoder Auto-Tune
  • Pitch-Shifting
  • Talkbox-Effekt

Die Effekte sind ganz speziell für Gesang, für Instrumente oder sonstige Tonarten konzipiert worden. Toningenieure studieren lange, bis sie alles verstehen und anwenden lernen. Erst nach vielen Jahren an Erfahrung werden sie zu richtig gute Tonmeister. Zugegeben, mir gefällt die derzeitige Entwicklung in der Musikproduktion nicht immer. Die Technik ist so perfekt, dass es schon fast steril und unnatürlich klingt. Viele Instrumente lassen sich elektronisch nachahmen und natürlich ist die Fouriertransformation daran schuld.

So kann man jede Stimme mit Effekten tunen.

 

Machen wir noch einen kleinen Ausflug in die Kinowelt, oder besser gesagt in die Heimkinowelt. Da ist der Hit das Mehrkanalsystem. Richtig, den guten Ton für Heimkinos liefern Dolby Surround Anlagen. Ich glaube es gibt mittlerweile kaum ein Heim mit TV ohne so ein Soundsystem. Heute ist Minimum ein 5.1 System, Angeber legen sich ein 7.1 System zu. Nur um es mal gleich vorweg zu nehmen; hier wird mehr Schrott verkauft als irgendwo im Audiosektor. Jedem HiFi-Fan dreht sich der Magen, wenn er diese Schrottteile hört. Gewaltige aktive Subwoofer dröhnen verzerrt, quietschige, mickrige Hoch- und Mitteltöner geben den Ohren das sichere Gefühl, dass es Zeit für ein Tinnitus wird. Was da von den Herstellern phantasiert wird, ist Atemberaubend. Akustische Eigenheiten wie das rechte Ohr wird etwas später wie das Linke erreicht und daher wird in Echtzeit die Signallaufzeit perfekt angepasst, etc., etc. Ich selber habe eine Sonos 5.1 Anlage. Die ist wirklich nicht billig. Die ist leicht zu bedienen, leicht konfigurierbar, alle Boxen verfügen über aktive Verstärker und es klingt dramatisch. Mit HiFi hat das ganze Zeug rein gar nichts zu tun. Sie reproduzieren den Ton angeberisch und präpotent, es klingt künstlich-aufgemotzt zunächst gewaltig – ist aber ehrlich gesagt auf Dauer Scheiße. Ist das Zeitgeist? Wahrscheinlich schon. Zwei gute Stereoboxen mit einem vernünftigen Verstärker können viel mehr Echtheit und Freude im Hörerleben garantieren.

Wie sieht es aus mit Kopfhörer? Auch hier gibt es einen deutlichen Trend Kopfhörer protzig klingend zu produzieren. Wer gute Kopfhörer haben will, kann keine günstige Modelle mehr erwerben. Sie sind alle höhen- und basslastig. Wer wirklich ein echtes Hörerlebnis haben möchte, der muss schon in Richtung vierstellig denken. Das habe ich mir gegönnt und als ich ein Freund mal hören ließ, sagte er entsetzt: da fehlen ja die Bässe! Das erinnert mich and Geschmacksverstärkende Stoffe. Viele Kinder wissen nicht mehr wie echte Erdbeeren schmecken. Es gibt aber auch die anderen Extremen. Das sind Freaks, die ihr ganzes Leben freiwillig der Heimakustik untergeworfen haben. Die reden so viel Mist und sind derart bescheuert, dass sie glauben, wenn sie ein 1 m langes Verbindungskabel für 80 € kaufen hören sie einen gewaltigen Klangunterschied zu einem normalen Kupferdraht. Die glauben auch im Ernst, wenn sie die Geräte in unterschiedlicher Reihenfolge an das Stromnetz anschließen, bringt das eine Klangverbeserung. Als Ingenieur freue ich mich für meine Kollegen, die auf all diesen Quatsch reagieren und damit viel Geld verdienen. Viele von diesen Superakustikfreaks behaupten, man müsse Kopfhörer mit weißem Rauschen so und so lange einhören, damit diese später richtig klingen. Spätestens hier ist eine Psychotherapie dringend angesagt! Ich wette, die verstehen Null von Technik, auch dann nicht, wenn sie mit Fachbegriffen um sich rumschlagen. Ich würde diesen Pfeifen gerne eine Fourier-Transformationsaufgabe verpassen. Wetten, dass sie versagen? Die haben soviel Einbildung und null Bildung.

Die Welt der Töne ist magisch und unendlich reich an Unterschiedlichkeit. Diversität entsteht durch die Zusammensetzung gleicher Grundschwingungen. Wir sind alle gleich und doch so magisch verschieden. Wenn wir Angst vor Unterschiedlichkeit haben, wenn wir Unbekanntes verurteilen, bekämpfen und ablehnen, dann nur, weil wir uns weigern zu verstehen, wie wir wirklich sind. Schaut in eure Herzen, habt keine Angst euch in euren Grundstrukturen zu erfassen, lasst eure Intuition die Angst überwinden in nichtvorhandene Abgründe zu Blicken. Ihr werden klar sehen, klar hören, klar spüren und verstehen.  Fouriers Integrationsanalyse setzte Differenzierung voraus. Die Transformation ist das Geschenk sich als Mensch in dieser wunderbaren, magischen Welt wohlzufühlen. Hört mit mir das weiße Rauschen. In diesem Spektrum sind alle Stimmen, alle Geräusche, die wir jemals hören werden, enthalten. Es liegt an uns die richtigen Töne herauszufiltern. Lasst uns nicht wie die Akustikfreaks Schwachsinn in die akustische Welt hineindeuten. Nutzen wir die Tonwelt um ein Stück näher mit der gesamten restlichen Welt in Kontakt zu treten. Bleiben wir auf dem Boden der Realität stehen und heben dafür in den Tonhimmel empor. Es gibt so viel zu entdecken.

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