Laute Musik = Gute Musik?

Inhaltsverzeichnis

1. Vorwort

2. Einleitung

3. Einführung, Akustik und physikalische Hintergründe
3.1 Der Schall
3.2 Der Schallpegel
3.3 Der Lautstärkepegel in Phon
3.4 Kurven gleicher Lautheit
3.5 Die Sone Skala
3.6 Bewertungsfilter der Lautstärke

4. Lautstärke in der Popmusikproduktion
4.1 Pegel - Digitalpegel
4.2 Dynamikprozessoren und Regelverstärker
4.3 Analyse und Vergleiche unterschiedlicher Songs
4.4 Loudness Raice / Loudness War

5. Das Gehör – vom Schall zur Sinneswahrnehmung
5.1 Der Aufbau des Gehörs
5.2 Reiz und Empfindung
5.3 Die Mithörschwelle

6. Schädigung durch laute Musik
6.1 Schädigung durch Freizeitlärm
6.2 Laute Musik als Foltermethode

7. Das Hörexperiment
7.1 Beschreibung der Song-Produktion "Get Loud"
7.2 Die 4 Versionen des Songs
7.3 Randomisieren
7.4 Fragestellung und Hypothese
7.5 Variablen
7.6 Die Stichprobe
7.7 Versuchsbeschreibung

8. Messung am Kunstkopf

9. Ergebnisse des Hörexperimentes
9.1 Ergebnisse des Lautheitsempfinden
9.2 Ergebnisse der Gefallensbewertung (allgemein)
9.3 Ergebnisse der von Variablen abhängigen Gefallensbewertung
9.4 Ergebnisse der Gefallensbewertung: störend - angenehm
9.5 Ergebnisse, welches Instrument anders empfunden wurde
9.6 Ergebnisse der Kaufsbereitschaft

10. Diskussion

11. Zusammenfassung und Schlusswort

12. Literaturangabe

13. Anhang

A Audio CD (Inhalt)

B Daten CD (Inhalt)

C Interview mit Torsten Hey

D Der Fragebogen

E Statistik

F Dokumentation der SPSS Auswertung

G Fotos

H Plagiatsversicherung

1. Vorwort

Diese Abschlussarbeit ist wie ein Scheinwerfer.

Er leuchtet ins dunkle und lässt die Wahrheit erkennen, kann aber in der großen dunklen Welt immer nur einen Teilbereich ausleuchten. Diesen Teil möchte ich im Folgenden meiner Bachelorabschlussarbeit dokumentieren.

Studiert habe ich 4 Jahre an der Hochschule für Musik und Theater Hannover Bachelor Musik und als Nebenfach Medienmanagement am Institut für Journalistik und Kommunikation (IJK).

Allen Dozenten und Professoren, die mir auf meinem Weg begegneten und halfen möchte ich hiermit danken, besonders dem Institut für Musikphysiologie, dem Institut für Musikpädagogische Forschung, dem IJK und dem Popinstitut Hannover.

Ganz herzlich danke ich meinen Eltern, die mich sozial und finanziell im ganzen Musikstudium sehr unterstützten. Ebenfalls danke ich meiner Freundin Katharina Ulbricht für alle Hilfsbereitschaft bei den Umfragen, beim Druck, Mutmachen und Trösten.

Für lange fachliche Diskussionen, die mich tontechnisch sehr weiterbrachten danke ich Andreas Dorn, sowie Kristof Hinz vom Popinstitut und Tonmeister Gregor Zielinsky von Sennheiser für viele wertvolle Produktionstipps und Diskussionen.

Ebenfalls danke ich Torsten Hey, Musikredakteur bei Hit Radio Antenne für das Interview.

Das Haus des Hörens / Hörzentrum Oldenburg hat mir sehr hilfsbereit die Messungen am Kunstkopf ermöglicht und dazu noch interessante wissenschaftliche Gebiete mit Hörtests und Raumakustik näher gebracht. Ich danke dort Niklas Grunewald und Prof. Birger Kollmeier.

Dank gilt auch Andreas Dorn für das Korrektur lesen.

Besonders möchte ich mich bei den Doktoranden Friedrich Platz für die Lautheitsmessungen und Marco Lehmann für die Hilfe in Statistik, Fragebogenerstellung und deren Auswertung bedanken.

Prof. Dr. Reinhard Kopiez hat mich jederzeit hilfreich betreut und war für alle Schwierigkeiten und Probleme zur Stelle. Ich freue mich, bei ihm meine Abschlussarbeit geschrieben haben zu können. Ihm danke ich für alle Hilfe und notwendigen Kontakte, fürs Leihen aller wichtigen Gegenstände und für die 4-jährige gemeinsame Zeit.

Abschließend danke ich noch allen Probanden, die sich die Zeit genommen haben, an dem Hörexperiment teilzunehmen.

Ohne all diese Menschen hätte ich diese Arbeit nie geschafft zu schreiben.

2. Einleitung

Mit dieser Bachelorarbeit möchte ich den Einfluss der Musikproduktion eines Popsongs im Bezug auf die subjektive Bewertung untersuchen.

Dabei wende ich mich hier dem dynamischen Aspekt des Gesamtklanges und der Nachbearbeitung von Musik zu und untersuche die Lautstärke- bzw. Lautheitsunterschiede und dessen Wirkungen auf den Menschen anhand eines Musikstückes. Den dynamischen Einflussfaktor möchte ich mit subjektiver Beurteilung eines psychoakustischen Experimentes erforschen und einen Zusammenhang zwischen „laut“ produzierter Musik und deren Gefallenswert darstellen, also der Einfluss des Mixings auf den subjektive Beurteilung eines Popsongs.

Besonders in der Musikwirtschaft ist es wichtig zu verstehen, welche dynamischen Eigenschaften Musik haben muss, um sie optimal verkaufen zu können.

Der wirtschaftlich kommerzielle Nutzen der Wissenschaft ist ebenso Sinn dieser Abschlussarbeit.

Da ich selber schon länger Musik produziere, viel Zeit in meinem Leben damit verbringe und auch beruflich in diese Richtung gehen möchte, ist es für mich sehr interessant und wichtig, auf diesem Gebiet persönlich, sowie wissenschaftlich neue Erkenntnisse zu bringen.

Neben einem ausführlichem Theorieteil mit Hintergrundinformationen über Schall, Lautstärke und deren physikalischen Zusammenhängen habe ich einen psychoakustischen Hörversuch erarbeitet, mit dem ich empirisch wissenschaftlich prüfen möchte, inwieweit und warum Lautstärkefaktoren das generelle Empfinden der Musik beeinflussen.

Dazu habe ich auch ein Interview mit den damit täglich arbeitenden Personen wie Hörfunkredakteuren, und „Radiomachern“ durchgeführt und in meine Arbeit miteinbezogen.^[1]

„Die Neugier steht immer an erster Stelle eines Problems, das gelöst werden will.“ ^[2]

Ohne diese Neugier als wissenschaftliche Voraussetzung könnte ich diese Arbeit nicht schreiben und ich wünsche Ihnen hiermit ebenso ganz viel Neugier beim Lesen dieser Arbeit.

Ist „laute“ Musik wirklich „bessere“ Musik?

3. Einführung, Akustik und physikalische Hintergründe

Oft wird das Wort Lautstärke alltäglich gebraucht, ohne richtig verstanden zu werden, was das Wort genau bedeutet. Was ist eigentlich „laute“ Musik und welche Eigenschaften hat sie?

Warum empfindet man laute Musik als laut und welche Unterschiede gibt es zu „leiser“? Vielmehr gibt es nicht die eine Lautstärke sondern es gibt verschiedene messbare Größen und Skalen, in welche die Lautstärke definiert wird. Hierbei muss man auch noch zwischen physikalisch messbaren Größen und Empfindungsgrößen unterscheiden.

Generell unterscheidet man zwischen Lautstärke, dem gemessenen Schalldruck, und der Lautheit, die empfundene Lautstärke. Sie hängt von verschiedenen Faktoren ab.^[3]

3.1 Der Schall

„Als Schall bezeichnet man Störungen eines mechanischen Gleichgewichts, welche sich als Schwingungen durch ein physikalisches Medium fortpflanzen.“ ^[4]

Somit kann man jeden Ton, jedes Geräusch und jeden Klang als Schall bezeichnen. Auch Musik fällt unter diese Definition. Es breiten sich Schwingungen aus, meistens in dem Medium Luft. Diese kann man mit Hilfe eines Pegelmeßgerätes sichtbar machen.

Digital gibt es dafür auch etliche Sofwareprogramme für Computer, die eine Wellenformanalyse von Tönen oder ganzen Musikstücken machen können.

Die folgende Abbildung zeigt eine solche Schwingung, auch Waveform / Wellenform genannt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb.1 Sinuskurve (1000 Hz)^[5]

Die jeweilige Klanquelle löst eine Art Kettenreaktion aus, die sich an den einzelnen Luftmolekülen mit gleicher Geschwindigkeit immer weiter als eine Welle ausbreitet.

Oberhalb der Nulllinie hat die Welle einen positiven und unterhalb der Nulllinie einen negativen Wert. Die positiven Spitzen der Welle werden auch oberer Wendepunkt genannt.

Es gilt: je höher die Amplituden sind, desto lauter ist der Schall –

je geringer der Ausschlag, desto leiser der Schall.

Je enger die Amplituden liegen, also je geringer der Abstand zweier Peaks ist, desto höher klingt der Schall / Klang. Tiefere Töne haben weitere Abstände zwischen den Peaks.

So eine genaue Wellenformanalyse ist bei einem Song^[6] natürlich auch durchführbar,

aber bei Musik und Klängen sind immer mehrere Töne bzw. Geräusche in verschiedenen Frequenzen übereinander. Man bekommt in der Popmusik selten reine Sinuskurven.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2 Wellenformanalyse mit Software WaveLab, Song „Biene“^[7]

(starke Vergrößerung eines kleinen Ausschnitts, Monomix, ca. 50 ms lang, ab 58,72 sek)

Die Form und der genaue Verlauf der hier dargestellten Wellen sind abhängig von der „Lautstärke“ und dem Frequenzgang, der Klangfarbe, eines Songs worauf hier aber nicht weiter eingegangen wird.

Wichtig bei dieser wissenschaftlichen Arbeit ist die „Dichte“ und die Größe der Amplituden im Bezug zur Lautstärke, Kompaktheit und Lauheit eines Songs. Besonders die Differenzen und Vergleiche von unterschiedlichen starken Peaks sind für die später folgenden Musikanalysen auf technischer Ebene wichtig.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3 Wellenformanalyse mit Software WaveLab, Song „Biene“ von Sebastian Steinhardt

(Vergrößerung eines kleinen Ausschnitts, Monomix, ca. 1 s lang, ab 2:41 min)

In der Abbildung 3 kann man sehr gut erkennen wo große Peaks liegen und sich der Dynamikverlauf der Wellen ändert. Im Rechteck hier eingezeichnet befindet sich beispielsweise eine Tom-Tom Trommel.

Diese Analyse kann man jetzt zeitlich immer noch mehr verdichten. Fasst man den gesamten Song als Wellenformansicht zusammen, so erhält man eine Hüllkurve, einen visuellen Lautstärke- und Dynamikverlauf eines Musikstückes, wie folgendes Beispiel zeigt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4 Wellenformanalyse, Song „Biene“ von Sebastian Steinhardt

(gesamter Song, Monomix, entspricht 2:54 min)

Hier wurde bewusst ein Musikbeispiel mit großen Dynamikunterschieden ausgewählt, um die grafische Darstellung deutlich zu machen. So kann man beim Hören den Lautstärkeverlauf auch visuell sehr gut und übersichtlich erkennen.

Je größer die Amplituden sind, desto lauter ist die Musik an dieser Stelle. Wo die Hüllkurve sehr klein ist, wird auch die Musik bzw. der Schallpegel beim Abspielen im Verhältnis eher leise sein. Weitere Analysen von Songs folgen später noch.

3.2 Der Schallpegel

Die Stärke von Schall ist der so genannte Schallpegel oder die Schallintensität (Schallintensitätspegel) und definiert die flächenbezogene Schallleistung.

Ebenso wird auch der Begriff Schalldruck oder Schalldruckpegel verwendet.^[8]

Allerdings wird der Schalldruck im physikalischen Sinne als Druck mit dem Symbol p dargestellt und hat die Maßeinheit 1 Pa (Pascal), das bedeutet wie viel Kraft (in Newton) pro m2 wirkt:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die in der physikalischen Akustik gebräuchlichste Art ist der Schallpegel, sein physikalisches Symbol ist L und die Verhältnisgröße ist dB (Dezibel). Dies ist eine logarithmische Skala die von dem Schalldruck p abhängig ist. Als festgelegter Bezugswert (Luftdruck) gilt hier:

po = 2 x 10 – 5 ^[9]

Teilt man den Schalldruckwert p durch po bekommt man eine Zahl von welcher der 2 - fache Logarithmus gebildet wird. So erhält man den Schallpegel in Bel, der wiederum verzehnfacht den Wert in Dezibel wiedergibt.^[10]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

So würde von einem Schalldruck von 10 Pa sich folgendes ergeben:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

= 114 dB (SPL) [gerundeter Wert]^[11]

SPL steht hierbei für den Schallpegel (auf englisch Sound Pressure Level)

weitere physikalische Ergänzungen im Überblick:

Weitere Größen sind die Schallgeschwindigkeit ^[12] als c definiert, wie schnell sich eine Schallwelle in einem Medium ausbreitet. Die Schallschnelle, welche als v bezeichnet wird, bezeichnet die durch den Schallausschlag bedingte Geschwindigkeit, mit der sich die Luftmoleküle um ihre Ruhelage bewegen.

Schall kann auch in Energie, also Schallenergie dargestellt werden, hierbei wird aber meistens die Energie auf Volumen bezogen und so erhält man dadurch die Energiedichte mit dem Symbol w (manchmal auch E) in Joule. Diese kann dann wieder in die Schallleistung P in Watt umgerechnet werden und bezieht sich auf die gesamte Energie pro Zeiteinheit.^[13]

Für die Energiedichte gilt:

Schallenergie = p otentielle Energie + k inetische Energie

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

po ist hier nicht der Luftdruck, sondern die Dichte der Luft in kg pro m3.

Während die Schallenergie und Schallleistung die Stärke einer Schallquelle beschreibt, stellt die Schallintensität nur den Teil der an einem Punkt im Raum ankommenden Energie dar. Da der Schall sich im ganzen Raum ausbreitet, wird also nicht alle Energie beim Empfänger ankommen, sondern nur ein Teil davon. Diese Schallintensität wird als I bezeichnet und ist die pro Zeiteinheit durch eine Fläche hindurchtretende Schallenergie. 12

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

In der Audiotechnik und Musik werden meistens nicht die physikalischen Einheiten der elektrischen Größen gebraucht, sondern Pegelgrößen und Lautstärkeskalen, z.B. dBFS.^[14]

Zum besseren Verständnis wurden diese Informationen aber trotzdem als Hintergrundwissen miteinbezogen.

3.3 Der Lautstärkepegel in Phon

Nun gibt es bezüglich zum Schall die Eigenschaft, dass Schallwellen gleichen Schallpegels in unterschiedlichen Frequenzen nicht gleich laut empfunden werden.

Also muss ein Ton von 400 Hz bei einem Schallpegel von 60 dB nicht gleich laut sein wie ein 2000 Hz Ton mit gleichem Schallpegel 60 dB. Es gibt bezüglich der Eigenschaft unseres Gehöres subjektiv wahrgenommene Lautstärkeunterschiede der Töne verschiedener Frequenzen. Die Lautstärke eines Tones ist somit von der Frequenz abhängig.

Aus diesem Grund wurde eine Verhältnismessung durchgeführt, wie laut ein Ton bei unterschiedlichen Frequenzen empfunden wird.

Ausgangspunkt ist hierbei der 1-kHz Sinuston, der oft auch als Standardschall bezeichnet wird.

Von diesem werden Vergleichsmessungen durchgeführt, wie laut Töne anderer Frequenzen oder Klänge empfunden werden. Er bezieht sich aber nicht auf das Verhältnis der lauten Töne untereinander sondern nur auf den 1-kHz Ton.

Der Lautstärkepegel hat das Symbol LN und wird in phon angegeben.

Bei 1 kH entspricht der Lautstärkepegel dem Schallpegel. Ein Ton von 30 dB würde also auch 30 phon laut sein. Meistens werden für diese Hörversuche Sinustöne verwendet.

In der Psychoakustik verwendet man auch einen weiteren Begriff, die Lautheit, also die wahrgenommene Lautstärke als subjektives Verhältnis zu den anderen Tönen.

Hierfür gibt es die Skala in sone, sie wird später noch genauer erläutert.

3.4 Kurven gleicher Lautheit

Durch Vergleichsmessungen erhält man für die unterschiedlichen Lautstärke-Empfindungen Werte, die im Diagramm eingezeichnet so genannte Kurven gleicher Lautstärke bzw. Lautheit abbilden. Diese Kurven machen deutlich, wie sich das Lautstärke-Empfinden im Frequenzspektrum verändert.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 5 Kurven gleicher Lautstärke / Isophone^[15]

Kurven gleicher Lautstärke bzw. Lautheit werden auch fachlich „Isophone“ genannt. Diese Grafik gilt für das „Ebene Schallfeld“ .^[16]

Diese Kurven zeigen, welcher Schalldruckpegel die gleiche Lautstärke-Empfindung auslöst, wie der Standardschall bei 1-kHz.^[17]

Kurven der „leisen“ Töne steigen im unteren Frequenzbereich steiler an, als die „lauten“ Kurven.

Um bei tiefen Frequenzen die gleiche Lautstärke wie den 1-kHz-Ton zu empfinden, muss der Schallpegel bei den tiefen Frequenzen deutlich erhöht werden.

Töne bei 4 kHz brauchen einen geringeren Schallpegel, um gleichlaut wie der 1kHz-Ton empfunden zu werden. Bei 8 kHz muss der Schallpegel wieder zunehmen, um gleichlaut empfunden zu werden.

Da Frequenzen bei unterschiedlichen Schallpegel unterschiedlich laut wahrgenommen werden, ist hiermit auch zu erkennen, dass Musik mit hohem Schallpegel auch etwas „anders“ klingt als sehr leise Musik. Hierbei spielen aber Produktionseigenschaften des Mixings^[18] und der Dynamikeigenschaften eine große Rolle.

Die untere gestrichelte Linie der Abbildung 5 stellt die Ruhehörschwelle oder auch absolute Hörschwelle dar, unter diesem Wert ist für das menschliche Ohr ein Ton der entsprechenden Frequenz nicht wahrnehmbar.

Besonders um sehr tiefe Frequenzen zu hören, muss Musik einen hohen Schallpegel haben, also laut gehört werden, was hier schon die These laute Musik sei besser als leise Musik bestärkt. Bei Musik mit hohem Schallpegel können mehr Frequenzen wahrgenommen werden, als bei Musik mit ganz geringem Schallpegel. Das Zwerchfell hört mit, denn tiefe Frequenzen spürt man auch im Bauch durch Resonanz-Effekte.

Die obere gestrichelte Linie (120 dB) zeigt die Schmerzgrenze beim Menschen, ab dieser Lautstärke wird das Hören als schmerzhaft empfunden. Hierbei können auch schnell Gehörschäden eintreten, wobei diese auch bei dauerhaften Lautstärken weit unterhalb der Schmerzgrenze entstehen können.^[19]

Da die Hörschwelle für 1-kHz Sinustöne aber bei 3 dB, also auch bei 3 phon liegt, aber die Lautheitswahrnehmung dort eigentlich den Wert 0 haben müsste, gibt es noch die Sone-Skala nach Stevens.

3.5 Die Sone Skala

Die sone Skala nach Stevens definiert einen Sinuston von 1 kHz bei 40 dB als 1 sone.

Hierbei handelt es sich um eine Verhältnisskala, und stellt die subjektive Lautheit da.

Die Hörschwelle liegt also hier bei 0 sone.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 6 Lautstärke und Lautheit (phon und sone)^[20]

Grund dieser Skala ist die Tatsache dass die Lautstärkezunahme nicht proportional zum Lautstärke-Empfinden verläuft. Man kann also nicht sagen, dass 80 dB doppelt so laut empfunden werden wie 40 dB. Hier gilt, dass eine Zunahme von 10 dB eine Verdoppelung des Lautstärke-Empfindens bedeutet. 50 dB entsprechen also dann 2 sone.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Es wird gemessen, wie viel mal lauter oder leiser ein Schall zu einem Bezugsschall empfunden wird. So entsteht eine neue Definition der Begrifflichkeit als Lautheit, sie wird auch Verhältnislautheit genannt. Das Symbol hierfür ist N.

* bei 1 kHz

Die Abhängigkeit der Lautstärke von der Frequenz ist hiermit also schon miteinbezogen und erlaubt eine lautheits-frequenzempfundene Skala.

Bei 2 beliebigen Lautstärkewerten unter 40 phon, wie in Abbildung 6 zu erkennen, werden geringe Unterschiede viel deutlicher und sensibler wahrgenommen als der gleiche Lautstärkeunterschied bei stärkerer Lautstärke (ab 40 phon).

Bei leisem Schall ist der Lautstärkeunterschied demnach viel geringer, um doppelt so laut empfunden zu werden als bei lautem Schall. Somit sind auch dynamische Unterschiede bei ganz geringer Lautstärke anders und stärker empfindbar, als Dynamikunterschiede bei lauter Musik, (zum Vergleich: leises Blätterrascheln hat ungefähr einen Wert von 0,3 sone).

Oft werden Lautstärkeangaben von Klimaanlagen oder Lüfter in sone angegeben.

Für die Psychoakustik ist diese Skala die wichtigste.

3.6 Bewertungsfilter der Lautstärke

Um die aufwändige Umrechnung vom Schalldruck in die Lautstärkeeinheit phon und sone zu ersparen, wurden Bewertungsfilter des Schallpegels entwickelt, die der phon-Skala ähneln. Man kann sie mit einfachen preisgünstigen Mitteln in Pegelmessgeräten aufbauen. Sie bewerten die Lautstärke unter Berücksichtigung der Frequenzänderungen und beziehen die Eigenschaft, dass Töne unterschiedlicher Frequenzen unterschiedlich laut wirken mit ein.

So wird zu dem Schallpegelwert ein frequenzabhängiger Bewertungsfaktor addiert, welcher dem menschlichem Ohr nachempfunden wurde. Es gibt 4 Filtertypen: A, B, C, und D.

Die gesetzlichen Richtwerte für den Arbeitsschutz / Lärmgesetze sind in dB (A).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 7 BewertungsfilterA, B und C nach Norm DIN 45633 ^[21]

4. Lautstärke in der Popmusikproduktion

In der Popmusikproduktion ist Lautstärke und Lautheit eine wichtige Eigenschaft.

Gerade im Rock und Metal Produktion, aber auch im R&B und HipHop gilt oft:

je lauter desto besser. So wie Rockkonzerte und Festivals im Live-Musik-Bereich einen sehr lauten Charakter haben, wird auch im Radio, TV und Tonträger / Digitalbereich versucht, Musik so laut wie möglich zu mischen.

Sicher zählt auch dazu der Konkurrenzdruck der Medien, in unserer Gesellschaft gehört zu werden oder gehört werden zu müssen.^[22]

Die Weiterentwicklung der technischen Möglichkeiten geht parallel mit der Entwicklung, die Musikproduktion digital immer einfacher genauer, lauter und „besser“ zu machen.

Nicht nur die Qualität von Digitalwandlern sondern auch die Vielfalt an Möglichkeiten der Nachbearbeitung von Musikaufnahmen stiegen im Laufe der Entwicklung an.

4.1 Pegel - Digitalpegel

Der Pegelbezug wird in der digitalen Musikproduktion bei maximal 0 dB dargestellt, welches der lauteste Pegelausschlag ist (Vollaussteuerung). Dieser Wert wird als dBFS (Dezibel full scale) angegeben. Ein positiver Wert ist in der digitalen Musikproduktion nicht möglich, bzw. die Signale sind dann übersteuert. Leisere Musik hat dabei einen negativen Wert in der Aussteuerung. Es gilt also: Je kleiner der Wert, desto leiser ist der Pegel.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 8 Peak Masterpegel von WaveLab Software

In Abbildung 8 ist ein Beispiel einer Pegelanzeige, dort liegt der Pegel bei ca. -3 dB, der Spitzenwert wird oben auch angezeigt: -2 dB.

Ein Ausschlag von -10 dB wäre also leiser als -3 dB, da der lauteste Bezugspunkt auf 0 dB liegt. Bei Überschreitung der 0 dB Grenze kommt es zur Übersteuerung und Verzerrung des Klanges (clipping), im Gegensatz zur analogen Studiotechnik, wo leichte Übersteuerung im positiven Wertebereich über 0 dB Bandsättigunseffekte und Wärme^[23] in die Produktion bringen.

Der Effektivwert des Pegels wird auch RMS Pegel (R oot M ean S quare) genannt und stellt mehr den durchschnittlichen Lautstärkewert da, während der Peak-Pegel nur die einzelnen Peak-Ausschläge misst.

Die Songanalysen dieser Arbeit stellen einmal wie oben in Kapitel 3 beschrieben die Peaks als Wellenform / Amptlitudenanalyse dar. Dazu wurde auch der durchschnittliche RMS Wert berechnet, um die Lautstärkeanalysen besser vergleichen zu können.

Andere Analysen wurden aus Zeitgründen nicht durchgeführt.

Die großen vereinzelten Peaks, die beim Peak-Meter oder in der Waveform erkennbar sind, können vom menschlichen Gehör nicht wahrgenommen werden, daher ist der RMS Pegel ein natürlicherer Pegelwert. Peak-Pegel sind zur Erfassung der Aussteuerungsreserve wichtig.

4.2 Dynamikprozessoren und Regelverstärker

In der Musikproduktion gibt es so genannte Dynamik-Prozessoren oder Regelverstärker,^[24] welche die Signale verändern und je nach Einstellungen und Eigenschaften lauter oder leiser steuern können. Sie verändern in Abhängigkeit von der Spannung des Eingangssignals den Verstärkungsfaktor.

Man unterscheidet hierbei Kompressoren, Limiter, Expander und Gates. Auch andere Geräte wie Multiband Prozessoren, die sich auf bestimmte Frequenzen beziehen, bauen auf dieser Technik auf (z.B. DeEsser, für Lautstärkereduktion im „s“ und „sch“-Frequenzbereich)

Diese Geräte gibt es als Hardware sowie in digitaler Form als Software Plugin.

Im Allgemeinen findet man bei Dynamik-Prozessoren mögliche einstellbare Werte:

Threshold / Input Level:

ist der Schwellenwert, ab dem das Gerät anfängt zu arbeiten (z.B. -20 dB)

Ratio:

ist die Verhältniseinstellung, wievielmal lauter oder leiser geregelt werden soll (z.B. 5:1)

Output Gain / Make up:

hebt oder senkt die gesamte Lautstärke

(meistens bei dynamischer Lautstärkereduktion eines Kompressors wird Lautstärke erhöht)

Attac:

Ansprechzeit, gibt die Zeit an, ab wann das Gerät nach Überschreiten des Schwellenwertes arbeiten soll (z.B. 20 ms)

Release:

Rückstellzeit, gibt die Zeit an, die das Gerät braucht, wenn das Einganssignal wieder unter den Schwellenwert fällt, dann dementsprechend kürzer oder länger wieder aufhört zu arbeiten

Threshold, Ratio und Output beeinflussen das statisches Verhalten oder die so genannte Kennlinie des Dynamik-Prozessors. Die Attac und Release Werte beeinflussen dagegen das dynamische Verhalten.

Bei einigen Prozessoren werden manche Einstellungen auch automatisch vom Gerät oder vom Plugin gemacht, sodass man nicht alle Einstellungen manuell vornehmen muss.

Bei manchen Prozessoren kann man dazu noch einstellen ob der Prozessor auf Peak-Werte oder RMS-Werte reagiert.

Selten gibt es den Wert Hold, wo noch die Haltezeit des Vorganges eingestellt werden kann.

Es gibt viele Dynamikprozessoren auch als Multibandgeräte, die dann nur auf bestimmten eingestellten Frequenzen arbeiten (Multibandkompressoren).

Ein Kompressor soll die Dynamik der Signale verringern, indem er die lauten Werte über dem eingestellten Threshold leiser macht (im Ratio-Verhältnis) und die leisen Werte unter dem Threshold beibehält. Dadurch erhöht sich die Klangdichte und beim Einsatz in Popsongs die subjektive Lautheit des Songs, er klingt dadurch druckvoller und lauter.

Hinterher wird das dann leisere Gesamtsignal wieder zur ursprünglichen Lautstärke angehoben.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 9 Kennlinie eines Kompressor Plugins mit soft knee^[25]

Threshold -20 dB, Ratio 3:1

Ein Kompressor mit extrem starken Werten der Kompression (unendlich:1) kann auch als Limiter oder Begrenzer eingesetzt werden, da er alle Signale die lauter als der Threshold sind, genau auf den Thresholdwert vermindert. Dies findet oft bei Aufnahmen lauter Instrumente oder im Summenmix^[26] statt, wo Übersteuerungen vermieden werden sollen.

Bei den Hardwarekompressoren unterscheidet man zwischen Kompressoren mit Transitortechnik und Kompressoren mit Röhren.

Neben dem Ratio-Verfahren gibt es noch Kompressionen die mit Soft Knee / Overeasy Verfahren arbeiten. Hierbei existiert kein Ratio-Wert, sondern das Kompressionsverhältnis steigt mit dem Einganssignal. Je größer das Eingangssignal ist desto stärker wird das Kompressionsverhältnis.

Kompressionseffekte können ebenfalls auch bei analogen Bandmaschinen erzielt werden, die heute jedoch fast nicht mehr eingesetzt werden.

Ein Expander macht genau das Gegenteil wie ein Kompressor, er vermindert die Signale, die hier nicht über sondern unter dem Threshold liegen. Dadurch bleiben laute Peaks laut, und leisere Signale werden noch leiser gemacht. Die Dynamik, die beim Kompressor vermindert wurde, wird beim Expander also verstärkt.

Der Einsatz ist aber sehr speziell und wird als Summeneffekt für Dynamikbearbeitungen in der Popmusik eigentlich gar nicht eingesetzt, daher auch nicht im Hörversuch einbezogen.

Meistens werden Expander bei Schlagzeugaufnahmen einer Trommel eingesetzt, wo Störgeräusche anderer Trommeln dadurch leiser gemacht werden. Ansonsten werden im Sprachbereich bei Diskussionsrunden Expander eingesetzt, wo der redende Hauptsprecher laut sein soll, und die störenden Einwände der anderen Gesprächsgäste leiser geregelt werden sollen.

Ein Expander kann ebenso als Gate eingesetzt werden, sodass Lautstärkewerte die unter dem eingestellten Threshold liegen, überhaupt nicht mehr durchgelassen werden.

Dies wäre auch bei gleichzeitiger Aufnahme verschiedener Instrumente in einem Raum der Fall, wo auf einem Kanal eines Instrumentes in den Pausen nicht die anderen Instrumente leise im Hintergrund mit aufgenommen werden sollen.

4.3 Analyse und Vergleiche unterschiedlicher Songs

Hier wird ein Vergleich von 2 Versionen des Songs Like a Virgin von Madonna gezeigt.

Neben der Originalversion des Albums Like a Virgin von 1982 wird eine 2. Version von Madonna von dem Best-Off-Album „ The Immaculate Collection“ von 1990 dazu verglichen.

Es wurde der gleiche Ausschnitt über mp3 (iTunes) ausgewählt, da leider keine original LP Aufnahmen zur Stelle waren, so können durch die Digitalisierung der LP schon geringe Mastering-Prozesse die Lautheit verändert haben.

Trotzdem ist ein Lautheitsunterschied des Mixings und Masterings zwischen den Versionen gut erkennbar, was zeigt, dass sich der Trend der Musikproduktion zwischen 1984 und 1990 lauter entwickelt hat.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 10 Analyse Like a Virgin, Madonna, 1984^[27]

Monomix

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 11 Analyse Like a Virgin, Madonna, 1990^[28]

Monomix

Abbildung 8 ist die alte Version vom Album Like a Virgin von 1984.

Abbildung 9 zeigt die Best-Off-Version von 1990.

Die graue Schallfläche in der Grafik ist bei Abb. 9 deutlich größer und voller, da sie eben auch lauter ist. Diese spätere Version hat also eine größere Energie und ist eben lauter.

Die frühere Version hat dafür einen größeren Dynamikumfang.

Auch die berechneten Werte der Lautheit, woran man dies sehr gut erkennen kann, zeigen die Unterschiede beider Versionen:

Tabelle 1 Vergleich der Lautstärkewerte (RMS) ab direkt Beginn der Musik bis zum Ende ohne Stille^[29]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Zum einfacheren Vergleich sind auch hier alle Songs von zwei auf eine Spur (Mono) digital zusammengemischt, da es sonst zu unübersichtlich war. Eventuelle Phasenauslöschungen^[30] sind möglich, aber gering und da es nur zur Veranschaulichung dient, werden sie hingenommen und sind hierbei nicht berücksichtigt.

Im Gegensatz zu einem Popmusikbeispiel wird auch zum besserem Verständnis der Unterschied zu einem klassischem Werk gebracht. Die folgende Analyse zeigt einen Ausschnitt aus „Des Antonius von Padua Fischpredigt“ von Gustav Mahler (Des Knaben Wunderhorn)^[31]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 12 Analyse Fischpredigt ^[32]

Hier erkennt man die für klassische Musik typischen großen Dynamikunterschiede.

Allein dies würde z.B. im Auto oder in lauterer Umgebung sehr schwierig sein zu Hören, da man immer an den leisen Stellen „lauter drehen“ muss und an den lauten Stellen dann wieder „leiser-regeln“ müsste. Hier zeigt sich ein wichtiger Punkt, warum „einheitlich laut“ gemachte Popmusik bei vielen Alltagszwecken und Einsatzgebieten vom Musikhören „besser“ - oder anders ausgedrückt - sinnvoller und praktischer ist.

Das letzte Beispiel zeigt das genaue Gegenteil: gitarrenlastig verzerrte Rockmusik von Nirvana, der Song Heart Shaped Box, ein Ausschnitt des Refrainteils und Gitarrensolos. ^[33]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 13 Analyse Ausschnitt Monomix Heart Shaped Box von Nirvana

Der RMS-Durchschnittswert beträgt hier ca. -7,5 dB.

Man kann sagen, dies ist ein sehr druckvoller und sehr lauter Song.

Damit ist hier der Unterschied von verschiedenen Musikbeispielen gezeigt und eine Einleitung in die Lautstärke- und Dynamikanalyse vorgenommen.

Die Analyse und der Vergleich von sone Werten konnte aus zeitlichen Gründen hier nicht dargestellt werden, wird aber an den Testsongs beschrieben.^[34]

4.4 Loudness Race / Loudness War

Es herrscht ein Kampf darum, in unserer Gesellschaft gehört zu werden.

Jeder will der Lauteste sein, ob bei HiFi-Stereo-Anlagen, Autos, Radiosendern, Fernsehanstalten, in der Werbeindustrie oder bei Popmusikproduktionen.

Am Beispiel der beiden Madonna Versionen wurde deutlich, dass gerade die Musikindustrie den Trend verfolgt, immer lautere und druckvollere Produktionen zu machen, worunter die Natürlichkeit und Dynamik der Musik leidet.

Die Radiostationen komprimieren die schon laut gemachte Popmusik vor dem Senden zusätzlich noch mal, damit die einzelnen Songs sowie Höreranrufe und Moderator einheitlich klingen, aber sicher auch um konkurrenzfähiger und lauter als andere Sender zu sein, „gehört“ zu werden und somit mehr Hörer zu erreichen.

Je lauter die Musik ist, desto eine größere technische Reichweite haben die Funkwellen dadurch außerdem.

Dazu wird noch versucht, dem Sender einen „sendertypischen“ Sound zu geben.

Da ist es schon bemerkenswert zu erfahren, dass bei der Auswahl in die Senderotationen beim Radio die Lautheit eines Songs keinen Einfluss hat. ^[35]

5. Das Gehör – vom Schall zur Sinneswahrnehmung

„Wer Ohren hat, der höre!“ ^[36]

Seit Anfang der Menschheit schon ist das Hören überlebenswichtig gewesen, mit den Sinnesorganen weitab von Zivilisation in der Wildnis zurecht zu finden. Besonders in der zwischenmenschlichen Kommunikation ist das Gehör unverzichtbar, aber auch die heutige mediale Kommunikation macht sich die Eigenschaften unseres Gehörs zu nutze, wie Radio, Fernsehen, Hörbücher oder CDs.

Die Kommunikationswissenschaft und Musikwissenschaft beinhalten fächerübergreifende Gebiete wie Musikrezeption, Musikpsychologie, Akustik / Psychoakustik oder Musikphysiologie, die sich mit der Rezeption und Verarbeitung von Sinnesreizen wie beim Musikhören beschäftigen.

Diesen Vorgang nennt man auch die auditive Wahrnehmung.

Durch das Ohr werden die akustischen Signale aufgenommen und in Reize umgewandelt, die dann vom Gehirn verarbeitet werden.

Die Fragestellung, in welchem Zusammenhang die Lautstärke und Lautheit von Musik beim Musikkonsum eine Rolle spielt, passt also genau in diese wissenschaftliche Richtung.

Um zu verstehen, wie Musik wahrgenommen wird, muss aber erstmal verstanden werden, wie das entsprechende Sinnesorgan, das Ohr / das Gehör, funktionieren.

[...]

^[1] siehe Anhang C

^[2] Galileo Galilei

^[3] vgl. E. Terhardt, Akustische Kommunikation, S.271

^[4] Weinzierl, Handbuch der Audiotechnik, S. 18

^[5] siehe Anhang CD Hörbeispiel Nr. 1 alle Analysen wurden hier grafisch mit Software WaveLab gemacht

^[6] Song (engl.) kurz für Musikstück, im Folgenden öfter so bezeichnet

^[7] siehe Anhang CD Hörbeispiel Nr. 2 Biene, aus „Das gefährliche Leben der Biene W.“Filmmusik von Sebastian Steinhardt, Hochschule Offenburg 2008

^[8] im Folgenden wird hierfür die Bezeichnung Schallpegel verwendet

^[9] laut Zwicker und Feldtkeller „Das Ohr als Nachrichtenempfänger“ ist der festgelegte Wert po = 2 x 10 - 4 was allerdings im Vergleich zu den anderen Quellen und den Beispielberechnungen falsch ist und ein Druckfehler sein muss.

^[10] Zwicker und Feldtkeller „Das Ohr als Nachrichtenempfänger“, S. 2

^[11] vgl. http://www.sengpielaudio.com/Rechner-schallpegel.htm Tonmeister, Dozent UdK Berlin Dipl.-Ing. Eberhard Sengpiel

^[12] im Medium Luft ca. 344 ms

^[13] Weinzierl, S. Handbuch der Audiotechnik, S.24 - 27

^[14] siehe Kap. 4.1: Pegel – Digitalpegel, S. 13

^[15] Grafik entnommen aus E. Hering, R. Martin, M. Stohrer, 1994, Taschenbuch der Mathematik und Physik

^[16] Einfallsrichtung des Schalls ist hier „von vorne“, im Gegensatz zum diffusen Schallfeld,wo der Schall gleichmäßig in einem Raum aus allen Richtungen kommt

^[17] dies sind allgemeine empirische Werte und somit kann individuell die Hörschwelle auch höher / tiefer liegen

^[18] Zusammenmischen von verschiedenen Instrumental- bzw. Musikspuren zu einem Somg

^[19] siehe: „Schädigung durch laute Musik“, Kap. 6

^[20] entnommen aus http://www.sengpielaudio.com/RechnerSonephon.htm Dipl.-Ing. Eberhard Sengpiel, Tonmeister, Dozent UdK Berlin

^[21] Grafik entnommen aus E. Hering, R. Martin, M. Stohrer, 1994, Taschenbuch der Mathematik und Physik

^[22] vgl. „Loudness Race“, Kap. 4.4

^[23] schwache harmonische Oberwellen

^[24] Definition Dynamik: Abstufungen bzw. Übergänge zwischen Schallen unterschiedlicher Lautstärke

^[25] abfotografiert mit Easy Screenshot

^[26] alle auf eine Spur, Masterausgang oder Datei zusammengemischten Kanäle einer Produktion

^[27] siehe Anhang CD Hörbeispiel Nr. 3

^[28] siehe Anhang CD Hörbeispiel Nr. 4

^[29] berechnet durch Software WaveLab

^[30] positive und negative Werte der Wellenkurven (Abb.1) lagern sich übereinander und löschen sich zu 0 aus.

^[31] London Symphony Orchestra, Gesang: Dietrich Fischer-Dieskau

^[32] siehe Anhang CD Hörbeispiel Nr. 5

^[33] siehe Anhang CD Hörbeispiel Nr. 6

^[34] siehe Kap. 7.2

^[35] vgl. Interview mit Musikredakteur Torsten Hey, Anhang C

^[36] Neues Testament, Matthäus 13, 43