Faltungshall - Fallbeispiel Konzertsaal-Simulation

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Beim Faltungshall wird ein trockenes Audiosignal mit dem Verfahren der "mathematischen Faltung" unter Verwendung von so genannten Raumimpulsantworten (RIA) bearbeitet. Das Resultat klingt wie das Quellsignal, welches in einem (künstlichen oder realen) Raum zu hören ist. Das grundsätzliche Verfahren ist an anderer Stelle gut beschrieben, siehe Quellenangaben.

Ein Beispiel:

Trockenes Signal:
Sprecheraufnahme_Professionell_Dorothea_Schluttig_normalisiert.mp3


Verhalltes Signal:
Sprecheraufnahme_Pro_Dorothea_Schluttig_RIA-Faltung_stereo.mp3


Berechnung eines Stereosignals durch Faltung mit einer zweikanaligen Raumimpulsantwort (RIA)


Die Faltung kann sowohl einkanalig (Mono in - Mono out) geschehen. Realistischer ist die Verwendung von zweikanaligen RIA wie in der Abbildung, so lässt sich ein Raumeindruck realitätsnäher und plastischer generieren. 
Sätze von RIA´s für die unterschiedlichsten Räume sind sowohl frei als auch kommerziell erhältlich. Plugins, welche die Faltung durchführen, sind für die verschiedensten Musikproduktionssysteme (DAW, digital audio workstation) verfügbar.

Fallbeispiel:


Im hier beschriebenen Beispiel geht es um die Raumimpulsantworten eines Konzertsaals, so dass die Möglichkeit besteht, trockene Quellsignale in diesen Saal zu versetzen.

Der vorgestellte Konzertsaal besitzt ein Volumen von 16.000 m3 , hat etwa 1800 Sitzplätze und weist im besetzten Zustand eine -> Nachhallzeit (frequenzabhängig) von ca. 1,8 Sekunden auf. Im unbesetzten Konzertsaal gibt es weniger Schallabsorption durch Menschen und die Nachhallzeit steigt auf knapp 2,0 Sekunden an. Eine Besonderheit des Saals ist seine kuppelförmige Form, welche einen Durchmesser von circa 40 Meter hat. Diese eigentlich eher ungünstige Form wurde durch aufwändige raumakustische Maßnahmen optimiert.

Frequenzabhängige Nachhallzeit des Konzertsaals, oktavgemittelt


Die Gewinnung einer größeren Anzahl von RIA wurde durch eine akustische Messung vorgenommen. Dabei wurde als Schallquelle, "Instrument", eine Studio-Monitorbox kurz vor dem Dirigentenpult auf der Bühne platziert. Im Raum wurde eine Anzahl von Mikrofonen positioniert, die einem -> Hauptmikrofon und mehreren, großräumig verteilten Raummikrofonen entsprachen. Hauptmikrofon-Anordnungen waren -> OCT + Kugeln im besetzten Saal und -> Kunstkopf im unbesetzten Saal. In letzterer Situation kam unter anderem ein -> Hamasaki-Square für Raumsignale zum Einsatz.

Grundriss des Konzertsaals mit Mikrofonpositionen (unbesetzt)



Eine zweite Messreihe wurde in Anwesenheit von Publikum in der Halle durchgeführt. Hier kamen allerdings andere Mikrofonpositionen zum Einsatz. Die interessantesten dürften sein:
  • Hauptmikrofon in OCT-Technik. Die äußeren Mikrofone (Superniere) sind durch nahebei montierte Kugelmikrofone im Tiefbassbereich unterstützt. Die Kugeln können auch als A/B-Stereopaar verwendet werden.
  • Sechs Raumsignale von Mikrofonen, die weiträumig im Saal verteilt wurden, um unkorrelierte Hallsignale generieren zu können.
  • Die Signale an den Ohren des -> Kunstkopfes

Die Impulsantworten des unbesetzten Konzertsaals sind hier zu finden:
Unbesetzt.zip

Die Impulsantworten des besetzten Konzertsaals sind hier zu finden:
Besetzt.zip


Für Fortgeschrittene: In einer DAW wird ein Faltungshall-Plugin auch als paralleler Effektweg eingesetzt. In diesem Fall ist das direkte Signal bereits vorhanden und der Nachhall wird nur zugemischt. In diesem Fall benötigt man RIA, die keinen Direktschallanteil beinhalten. Eine Auswahl von RIA des unbesetzten Konzertsaals "ohne Direktschall" findet sich hier:
ohne-Direktschall.zip

Es wurden auch "pre delays", die sich durch den Laufweg vom Messlautsprecher zum jeweiligen Mikrofon ergeben, bei diesen Dateien entfernt. Der passende zeitliche Bezug (pre delay) wird dann im Faltungshall-Plugin eingestellt.