Klangsynthese und 3D-Audio

Ausgehend vom ersten Arbeitsauftrag hier an der FH-Joanneum kristallisierte sich  Klangsynthese als das zu verfolgende Thema heraus. Mit der Zuteilung meines Betreuers Daniel Rudrich, der sich mit 3D-Audio beschäftigt und diesbezüglich schon eigene Plug-ins geschrieben und veröffentlicht hat, erweiterte sich mein Themenspektrum.

Klangsynthese

Der Vorgang Sound ohne akustische Instrumente zu erzeugen wird Soundsynthese genannt. Dies geschieht entweder mit elektronischer Hardware oder Software, also analog oder digital. Hinsichtlich der Methode wird zwischen folgenden Arten unterschieden: 1. Subtraktive Synthese: Ausgehend von einem Osziallator – der Soundquelle, wird mittels eines Filters und anschließendem Verstärker der Sound geformt. Diese stellt die häufigste aller Methoden dar. 2. Additive Synthese: Anstatt aus einem harmonisch vollgepacktem Signal unerwünschte Frequenzen zu filtern, wie das bei der subtraktiven Synthese der Fall ist, wird, wie der Name schon impliziert, ein aufbauendes System verfolgt. Dabei werden verschiedene Sinuswellen kombiniert um die gewünschte harmonische Struktur zu erhalten. Weitere Arten sind: 3. Component Modeling Synthesis 4. Wavetable Synthesis 5. Vector Synthesis 6. Linear Arithmetic Synthesis 7. Phase Distortion Synthesis 8. FM Synthesis 9. Sample-based Synthesis 10. Granular Synthesis Je nach gewünschtem Resultat eignen sich bestimmte Methoden, so wird beispielsweise Component Modeling Synthesis meist zur Nachbildung „echter“ Instrumente verwendet. In Bezug auf geräuschhafte oder elektronisch klingende Sounds sind wiederum andere Methoden besser geeignet.

Klangsynthese war für mich vor allem ein ansprechendes Thema, da man es im Bereich Sounddesign quasi in jede Richtung vertiefen kann, weil es sozusagen eine Art Basis des Fachgebiets darstellt.

3D-Audio

Unter diesem Terminus versteht man allgemein die räumliche Darstellung von Klang. Wir Menschen lokalisieren Klang auf zwei Arten: Laufzeitdifferenz und Pegeldifferenz, diese Wahrnemungsphänomene sind fundamental für die technologische Umsetzung von räumlichen Klang.  Das ändert jedoch nichts daran, dass es unterschiedliche technologische Ansätze gibt 3D-Audio umzusetzen; 2 Beispiele: Beim binauralen Aufnahmeverfahren wird Klang mit einem sogenannten „dummy-head“ aufgenommen, welcher Mikrofone an beiden Ohren hat, um dem menschlichen Gehör nachzuempfinden. Die Idee dahinter ist, wenn ein klangreproduzierendes System, beispielsweise Kopfhörer, die gleichen Reize auslösen kann als befinde man sich bei der realen Soundquelle, sollte diese Aufnahme der Realität gleichen. Ein weiteres Beispiel ist Ambisonics, ein Soundformat, welches es ermöglicht Klang 3 dimensional aus allen Richtungen darzustellen. Mit dieser Technologie ist es möglich Sounds in Echtzeit im Raum zu platzieren, da das Signal erst für das Wiedergabemedium decodiert und so seiner räumlichen Zugehörigkeit zugeteilt wird. So kann man beispielsweise selbst synthetisierte Sounds in 3 dimensionalen Raum projizieren und somit neuartige Klangerlebnisse gestalten, zudem ist diese Technologie im hinblick auf Virtual Reality eine hochaktuelle und potentiell zukunftsweisende.

 

Ambisonics encoder plug-in
Dummy-Head-Mikrofon

 

 

 

Quellen:

https://theproaudiofiles.com/sound-synthesis-basics/

http://resource.isvr.soton.ac.uk/FDAG/VAP/index.htm

http://resource.isvr.soton.ac.uk/FDAG/VAP/html/binaural.htm

http://resource.isvr.soton.ac.uk/FDAG/VAP/html/vsi.html

http://resource.isvr.soton.ac.uk/FDAG/VAP/html/localisation.html

https://www.waves.com/ambisonics-explained-guide-for-sound-engineers

https://en.wikipedia.org/wiki/Ambisonics

 

Fotos:

Binaural Recording

https://www.waves.com/plugins/b360-ambisonics-encoder

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