Andreas Friesecke Die Audio-Enzyklopädie Brought to you by | Saechsische Landesbibliothek - Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden (SLUB) Authenticated Download Date | 5/8/18 6:38 PM Brought to you by | Saechsische Landesbibliothek - Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden (SLUB) Authenticated Download Date | 5/8/18 6:38 PM Andreas Friesecke Die Audio- Enzyklopädie Ein Nachschlagewerk für Tontechniker 2. Auflage Brought to you by | Saechsische Landesbibliothek - Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden (SLUB) Authenticated Download Date | 5/8/18 6:38 PM ISBN 978-3-11-034013-6 e-ISBN (PDF) 978-3-11-034018-1 e-ISBN (EPUB) 978-3-11-039602-7 Library of Congress Cataloging-in-Publication Data A CIP catalog record for this book has been applied for at the Library of Congress. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar. © 2014 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston Druck und Bindung: CPI books GmbH, Leck Gedruckt auf säurefreiem Papier Printed in Germany www.degruyter.com Brought to you by | Saechsische Landesbibliothek - Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden (SLUB) Authenticated Download Date | 5/8/18 6:38 PM Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Vorwort ................................................................................ 1 Kapitel 1 - Akustik und Schwingungen ...................................................... 3 1.1 Schwingungen ....................................................................... 7 1.2 Schall ............................................................................. 21 1.3 Dezibel und Pegel ................................................................... 35 1.4 Grundlagen der Bauakustik ........................................................... 44 1.5 Grundlagen der Raumakustik .......................................................... 59 1.6 Möglichkeiten zur Gestaltung der Raumakustik ........................................... 71 1.7 Beispiele für die Gestaltung der Raumakustik ............................................. 88 Kapitel 2 - Psychoakustik ............................................................... 109 2.1 Die Funktionsweise des Gehörs ........................................................ 111 2.2 Wahrnehmung von Frequenzen ........................................................117 2.3 Wahrnehmung von Lautstärke ........................................................123 2.4 Phasenempfinden .................................................................. 133 2.5 Lokalisation ....................................................................... 134 2.6 Wahrnehmung von verzögerten Schallereignissen ....................................... 138 2.7 Entfernungshören .................................................................. 143 2.8 Phantomschallquellen .............................................................. 145 2.9 Virtuelle Schallquellen .............................................................. 150 Kapitel 3 - Schallquellen .................................................................151 3.1 Ton, Klang und Geräusch .............................................................153 3.2 Menschliche Stimme (Sprache und Gesang) ..............................................157 3.3 Akustische Musikinstrumente ........................................................ 159 3.4 Elektronische Musikinstrumente, Synthesizer und Sampler ................................ 185 3.5 Schallereignisse in der Natur / Atmosphären / Foleys ..................................... 193 Kapitel 4 - Elektrotechnische Grundlagen ................................................. 197 4.1 Die Übertragungsfunktion ........................................................... 203 4.2 Das Atommodell ................................................................... 206 4.3 Spannung ........................................................................ 208 4.4 Strom .............................................................................212 4.5 Grundlegende Formeln ..............................................................215 4.6 Der Widerstand .....................................................................217 4.7 Der Kondensator ................................................................... 226 4.8 Die Spule ......................................................................... 233 4.9 Audio-Übertrager und Transformatoren ................................................ 241 Brought to you by | Saechsische Landesbibliothek - Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden (SLUB) Authenticated v Download Date | 5/8/18 6:40 PM Inhaltsverzeichnis 4.10 Die Röhre ........................................................................ 247 4.11 Halbleitertechnik .................................................................. 253 4.12 Die Diode ........................................................................ 256 4.13 Der Transistor .................................................................... 261 4.14 Der Operationsverstärker ........................................................... 265 4.15 Signalübertragung ................................................................ 274 4.16 Stromversorgung ................................................................. 279 4.17 Kabel ........................................................................... 283 4.18 Steckverbinder ................................................................... 288 4.19 Adapter ......................................................................... 296 4.20 Brummschleifen .................................................................. 301 Kapitel 5 - Elektrotechnische Schaltungen in der Tontechnik ................................309 5.1 Spannungsteiler ................................................................... 313 5.2 Filter 1. Ordnung ................................................................... 316 5.3 Operationsverstärkergrundschaltungen ................................................ 323 5.4 Aktive Hochpass-und Tiefpassfilter höherer Ordnung .................................... 326 5.5 Frequenzweichen .................................................................. 333 5.6 Equalizer ......................................................................... 338 5.7 Kerbfilter ......................................................................... 346 5.8 Allpassfilter ....................................................................... 350 5.9 Summenverstärker ................................................................. 355 5.10 Symmetrierung und Desymmetrierung von Signalen ..................................... 358 5.11 Mikrofonvorverstärker .............................................................. 364 5.12 Elektretspeiseadapter .............................................................. 369 5.13 Endstufen ........................................................................ 370 5.14 Komparatorschaltungen ............................................................ 380 5.15 Netzteilschaltungen ............................................................... 385 5.16 Fehlersuche in elektronischen Schaltungen ............................................ 396 Kapitel 6 - Elektroakustik ............................................................... 401 6.1 Grundlagen und Gemeinsamkeiten von Mikrofonen und Lautsprechern ...................... 405 6.2 Wandlerprinzipien von Mikrofonen ................................................... 417 6.3 Bauformen und Richtcharakteristiken von Mikrofonen .................................... 424 6.4 Speisungstechniken ................................................................ 435 6.5 Drahtlose Mikrofone und Kommunikations-Systeme ...................................... 439 6.6 Stereomikrofontechniken ........................................................... 442 6.7 Mehrkanalmikrofontechniken ........................................................ 451 6.8 Wandlerprinzipien von Lautsprechern ................................................. 453 6.9 Kopfhörer ........................................................................ 460 6.10 Lautsprechergehäuse .............................................................. 463 6.11 Lautsprechertypen ................................................................ 478 6.12 Einfluss der Position des Lautsprechers im Raum auf den Klang ............................ 482 6.13 Beschallungstechnik ............................................................... 485 Brought to you by | Saechsische Landesbibliothek - Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden (SLUB) Authenticated vi Download Date | 5/8/18 6:40 PM Inhaltsverzeichnis Kapitel 7 - Digitaltechnik ............................................................... 497 7.1 Grundlagen digitaler Systeme ........................................................ 503 7.2 Zahlensysteme .................................................................... 508 7.3 Der Abtastvorgang ................................................................. 516 7.4 A/D-Wandlung .................................................................... 529 7.5 Kanalcodierung .................................................................... 534 7.6 Fehlerkorrektur .................................................................... 538 7.7 D/A-Wandlung .................................................................... 550 7.8 Rauschunterdrückung .............................................................. 553 7.9 Übertragungsformate ............................................................... 556 7.10 Jitter, Noise Shapingund Sampleratekonvertierung ..................................... 563 7.11 Datenreduktion von Digitalsignalen .................................................. 570 7.12 Digitale Filter ..................................................................... 572 7.13 Grundlagen der nichtlinearen und nondestruktiven Signalverarbeitung ..................... 578 7.14 Grundlegende Funktionsweise von digitalen Mischpulten ................................ 580 7.15 Grundlagen der Computertechnik .................................................... 584 7.16 Netzwerktechnik .................................................................. 591 7.17 Ausflug in die Zeit- und Frequenzebene ............................................... 602 Kapitel 8 - Schallaufzeichnung .......................................................... 607 8.1 Die mechanische Schallaufzeichnung .................................................. 609 8.2 Die analoge, magnetische Schallaufzeichnung .......................................... 618 8.3 Rauschunterdrückungssysteme ....................................................... 638 8.4 Aufzeichnung digitaler Signale auf CD, DVD und Blu-ray .................................. 643 8.5 Fileformate für Audiodaten .......................................................... 653 Kapitel 9 - MIDI ........................................................................ 663 9.1 Grundlagen von MIDI ............................................................... 665 9.2 Details ........................................................................... 671 9.3 Der General-MIDI Standard .......................................................... 680 9.4 MIDI Anwendungen ................................................................ 683 Kapitel 10 - Effektgeräte ................................................................ 687 10.1 Grundlagen der Effektverschaltung ................................................... 691 10.2 Panoramasteller .................................................................. 693 10.3 Klangbearbeitende Geräte .......................................................... 695 10.4 Dynamikbearbeitende Geräte ....................................................... 701 10.5 Hallgeräte und Delay .............................................................. 706 10.6 Effektgeräte .......................................................................711 10.7 Funktionsweise digitaler Effekte ..................................................... 718 10.8 Vergleich Hardware- und Software-Effektgeräte ........................................ 729 Brought to you by | Saechsische Landesbibliothek - Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden (SLUB) Authenticated vii Download Date | 5/8/18 6:40 PM Inhaltsverzeichnis Kapitel 11 - Mischpultkonzepte ...........................................................731 11.1 Bestandteile eines Mischpults ........................................................ 733 11.2 Split-Pulte ....................................................................... 740 11.3 Inline-Pulte ...................................................................... 749 11.4 Digitale Pulte und DAWs ........................................................... 757 Kapitel 12 - Synchronisation ............................................................. 759 12.1 Grundlagen der Synchronisation ..................................................... 761 12.2 SMPTE/EBU-Timecode ............................................................. 768 12.3 MIDI Timecode ................................................................... 773 12.4 Synchronisation in der Praxis ....................................................... 775 12.5 Zusammenhang zwischen den Formaten .............................................. 777 Kapitel 13 - Mehrkanalton / Film- und Kinoton ............................................. 779 13.1 Grundlagen des Kino- und Mehrkanaltons ............................................. 781 13.2 Geschichte des Kino- und Mehrkanaltons .............................................. 785 13.3 Dolby Stereo ..................................................................... 791 13.4 Digitale Mehrkanaltonverfahren ..................................................... 797 13.5 Mischungen in Mehrkanalton ........................................................ 803 13.6 Projektionstechniken für Videobilder ................................................. 808 Kapitel 14 - Rundfunktechnik ........................................................... 815 14.1 Aufbau eines Radiosenders ......................................................... 817 14.2 Der Hauptschaltraum .............................................................. 821 14.3 Processing ....................................................................... 824 14.4 Kommunikationseinrichtungen ...................................................... 827 14.5 Verbreitungswege ................................................................. 829 14.6 Ü-Wagen und Sat-Mobil ............................................................ 832 Kapitel 15 - Mastering .................................................................. 835 15.1 Die Notwendigkeit des Masterings .................................................... 837 15.2 Aufgaben des Masterings in der heutigen Zeit ........................................... 840 15.3 Aufbau eines Masteringstudios ...................................................... 848 Kapitel 16 - Messtechnik ................................................................ 851 16.1 Grundlagen der Messtechnik ........................................................ 853 16.2 Grundlegende Messungen .......................................................... 860 16.3 Messtechnik im Tonstudio .......................................................... 872 16.4 Einmessen von Bandmaschinen ..................................................... 884 16.5 Messtechnik für Lautsprecher und Raumakustik ........................................ 885 Brought to you by | Saechsische Landesbibliothek - Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden (SLUB) Authenticated viii Download Date | 5/8/18 6:40 PM Inhaltsverzeichnis Anhang I: Fachbegriffe und Abkürzungen ................................................. 895 Anhang II: Das griechische Alphabet ..................................................... 903 Anhang III: Das Periodensystem der Elemente ............................................. 904 Index ................................................................................ 905 Brought to you by | Saechsische Landesbibliothek - Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden (SLUB) Authenticated ix Download Date | 5/8/18 6:40 PM Brought to you by | Saechsische Landesbibliothek - Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden (SLUB) Authenticated Download Date | 5/8/18 6:40 PM