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Autor Thema: Das Kreuz mit der Abstrahlung  (Gelesen 2751 mal)
PeterW
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« am: 14. Dezember 2012, 18:54:12 »

Angeregt durch Friedrichs Vorlage über den Heisenbergschen Doppelspaltenversuch möchte ich hier eine Diskussion vom Zaun brechen, die allerdings nicht so tief in die Quantenphysik hinabreicht.

Immer wieder wird der "unorgelmäßige" Klang von Digitalorgeln als Mangel angesprochen. Dieses Urteil betrifft den Vergleich zweier Hörerfahrungen, die sich beide nicht objektiv definieren lassen.
Man kann sich bemühen, einen noch so "echten" Output am Verstärkerausgang zu erzeugen, das Ergebnis, das uns aus den Lautsprechern trifft - gleichgültig ob Direktstrahler, Rundstrahler oder Flächenstrahler -, wird einfach nicht "echter", auch wenn wir hier die akustische Wirkung des Raumes einmal unberücksichtigt lassen wollen.

Die wohl akustisch ungünstigste Variante einer Abstrahlung stellen sicher die frontalen spieltischinternen Lautsprecher in Richtung Knie dar. Externe Direktstrahler in Stereo-Position können den Eindruck ein wenig verbessern, externe Rundumstrahler noch etwas mehr. Ein aufwendiger Abstrahlungs-Overkill mit mindestens 20.2 im großen Raum einer Kirche oder eines Konzertsaals kann - ggf. zusammen mit der Raumakustik - noch einiges an "Echtheit" des Orgelklanges beisteuern. Damit sind die gegenwärtigen technischen Grenzen nahezu ausgereizt, ohne daß der "Spirit" einer Orgel vollständig vermittelbar wird.

Daß es einfacher und wirkungsvoller gehen muß - und da kommt o. g. Doppelspaltenversuch als Metapher gerade recht -, beschäftigt mich schon geraume Zeit: Wir lassen die Wirkung des Orgelgehäuses und vor allem(!) der Prospektpeifen einer Pfeifenorgel außer Acht. Gerade die Prospektpfeifen bilden eine Reihe von Spalten, deren Wirkung man sich unter dem Aspekt des Doppelspaltenversuchs - nur eben mit einer Vielzahl dieser Spalten - vorstellen kann.
Wenn innerhalb eines "Orgelgehäuses" die wesentlichsten Kanäle der DO durch Rundumstrahler wiedergegeben werden, sollten sich im (Zuhörer)-Raum die Schallwellen "orgelkonform" mit allen ihren spaltbedingten Interferenzen ausbreiten können, Dazu kommen noch die Reflektionen an Gehäusehinter- und seitenwänden, die für minimale Laufzeitunterschiede und Richtungsänderungen sorgen. Gleichzeitig kann ein Windladenpanorama verstärkt werden.
Größe und Geometrie eines solchen Orgelgehäuses sowie Durchmesser und Abstände der "Prospektpfeifen" (das können zur Not fürs erste auch Dachlatten sein), Position der Rundumstrahler und noch einige Parameter können nur experimentell ermittelt werden. Möglichweise sind auch wenige zusätzliche Direktstrahler günstig.

Daß eine solches Orgelgehäuse nicht für das Normalwohnzimmer eignet, versteht sich, kann aber auch nicht erwartet werden.
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+ 12.1.2018
Mikelectric
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« Antworten #1 am: 15. Dezember 2012, 16:19:54 »

Zitat von: "PeterW"
Angeregt durch Friedrichs Vorlage über den Heisenbergschen Doppelspaltenversuch möchte ich hier eine Diskussion vom Zaun brechen, die allerdings nicht so tief in die Quantenphysik hinabreicht.

Man muß sich zunächst mal im Klaren sein, daß der hier angeführte Doppelspaltversuch reichlich wenig mit Optik oder Akustik zu tun hat! Es ist ein Experiment der Quantenphysik, dessen Ergebnisse dazu geführt haben, daß eine neue Theorie der Teilchen entstanden ist. Die bisherige Theorie des Bohrschen Atommodells, wie es auch heute noch in den Schulen gelehrt wird, war längst an ihre Grenzen gekommen und man konnte sich viele Beobachtungen damit nicht mehr erklären. Die Theorie der Elektronen, die auf Schalen kreisen, ist eben nur ein Gedankenmodell und nicht die Realität.
Vieles lässt sich heute nun mit der Heisenbergschen Unschärferelation erklären, aber letztendlich ist auch das wieder nur eine Theorie.

Mit der Optik und der Akustik befinden wir uns eindeutig in der klassischen Physik und nicht in der Teilchenphysik!
In der klassischen Physik müssen wir aber genau aufpassen wenn wir von Wellen sprechen! Es gibt zwei verschiedene, sehr unterschiedliche, Wellenarten. Zum einen die Transversalwellen, zu denen Bspw. das Licht gehört, und zum anderen die Longitudinalwellen, zu denen die uns hier interessierenden Schallwellen gehören. Die Ausbreitung dieser beiden Wellenarten verläuft unterschiedlich.

Für die Effekte der Beugung und Interferenz ist weiterhin ausschlaggebend, die Größe der Spaltbreite bzw. des Gitterabstands im Vergleich zur Länge der Wellen.


Zitat
Immer wieder wird der "unorgelmäßige" Klang von Digitalorgeln als Mangel angesprochen. Dieses Urteil betrifft den Vergleich zweier Hörerfahrungen, die sich beide nicht objektiv definieren lassen.
Man kann sich bemühen, einen noch so "echten" Output am Verstärkerausgang zu erzeugen, das Ergebnis, das uns aus den Lautsprechern trifft - gleichgültig ob Direktstrahler, Rundstrahler oder Flächenstrahler -, wird einfach nicht "echter", auch wenn wir hier die akustische Wirkung des Raumes einmal unberücksichtigt lassen wollen.

Die Unzulänglichkeiten der Digitalorgeln liegen oft tatsächlich eher am Output als an der Abstrahlung. Die Aufnahme einer Pfeifenorgel klingt auch über normale Lautsprecher noch nach Pfeifenorgel. Während viele DO, vor allem mit Klangsynthese, nicht mehr danach klingen. Die DO´s mit reiner Samplingtechnik haben in diesem Punkt noch deutliche Vorteile. Viele neuere DO haben durch ihre Mehrkanalabstrahlungen ja schon deutliche Vorteile gegenüber reiner "Hosenbeinbeschallung". Die Abstrahlung mit dem Rundumklang ist ja schon orgeliger als der Output selbst.

Zitat
Daß es einfacher und wirkungsvoller gehen muß - und da kommt o. g. Doppelspaltenversuch als Metapher gerade recht -, beschäftigt mich schon geraume Zeit: Wir lassen die Wirkung des Orgelgehäuses und vor allem(!) der Prospektpeifen einer Pfeifenorgel außer Acht. Gerade die Prospektpfeifen bilden eine Reihe von Spalten, deren Wirkung man sich unter dem Aspekt des Doppelspaltenversuchs - nur eben mit einer Vielzahl dieser Spalten - vorstellen kann.

Gerade so sollte man es sich lieber nicht vorstellen - siehe oben.

Zitat
Wenn innerhalb eines "Orgelgehäuses" die wesentlichsten Kanäle der DO durch Rundumstrahler wiedergegeben werden, sollten sich im (Zuhörer)-Raum die Schallwellen "orgelkonform" mit allen ihren spaltbedingten Interferenzen ausbreiten können, Dazu kommen noch die Reflektionen an Gehäusehinter- und seitenwänden, die für minimale Laufzeitunterschiede und Richtungsänderungen sorgen. Gleichzeitig kann ein Windladenpanorama verstärkt werden.
Größe und Geometrie eines solchen Orgelgehäuses sowie Durchmesser und Abstände der "Prospektpfeifen" (das können zur Not fürs erste auch Dachlatten sein), Position der Rundumstrahler und noch einige Parameter können nur experimentell ermittelt werden. Möglichweise sind auch wenige zusätzliche Direktstrahler günstig.

Grundsätzlich funktioniert das so, solange man sich bewusst ist, daß man damit ein Instrument mit eigenem Klangbild erschaffen möchte. Also für eine DO in vielen Fällen sicher ein brauchbarer Weg zu Verbesserungen. Wenn man allerdings Wert auf eine möglichst originale Reproduktion des Klangs einer Aufnahme legt, wie dies häufig (nicht immer!) bei Hauptwerk-Samplesets der Fall ist, dann wäre diese Abstrahlung extrem Kontraproduktiv.

Zitat
Daß eine solches Orgelgehäuse nicht für das Normalwohnzimmer eignet, versteht sich, kann aber auch nicht erwartet werden.

Warum denn nicht?? Wer einen Schrank im Wohnzimmer aufstellen kann, der kann stattdessen genausogut ein Orgelgehäuse in selber Größe aufstellen! Man muß nur wollen!

Gruß Michael
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Tabernakelwanze
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« Antworten #2 am: 15. Dezember 2012, 18:23:42 »

Klar kann man statt eines Schrankes auch ein Orgelgehäuse aufstellen, dort ist allerdings vergleichsweise wenig Platz für das Tafelgeschirr, die Wein- u. Sektgläser, Tischdecken, Bücher und was der Normalsterbliche sonst dort noch so hortet. Teufel 1
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Mikelectric
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« Antworten #3 am: 16. Dezember 2012, 00:52:39 »

Wer sich mit Orgelspiel, Quantenphysik, Philosophie und womöglich auch noch Theologie auseinandersetzt - kann der noch Normalsterblich sein?
Ich denke der hat auch kein Problem damit sein Speckbrett und Trinkbecher unterm Sofa zu verstauen  Geheimtipp
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Dieter Schuster
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« Antworten #4 am: 17. Dezember 2012, 05:58:47 »

Hier prallen zwei ganz unterschiedliche Ansätze aufeinander: Die Vorstellung eines möglichst optimierten Klangbildes einer (zunächst einmal beliebigen) Digitalorgel einerseits, und die optimierte Wiedergabe eines 'bekannten' Originalklanges in einem gegebenen individuellen 'Raum' andererseits, sei es ein Wohnzimmer, eine Kirche - oder auch ein Kopfhörer (Mikelectric's Denkmodell).

Keine Frage: Will man eine möglichst realistische Wiedergabe eines bestimmten, gegebenen Originalklangs ungefähr erreichen (ich nenne diess mal das 'Hauptwerk Modell'), dann ist dies einfacher zu bewerkstelligen als die Neuerzeugung eines Klanges bzw. einer flexibel gestaltbaren Klangmixtur ohne dem Anteil eines bestimmten, gegeben Raumes und der Komplexität der Reflektionen und intermodulatorischen Vorgänge, die in einem Pfeifenorgelgehäuse bereits entstehen, BEVOR die Schallwellen von Orgelpfeifen dieses Gehäuse (bereits vielfach reflektiert und umgelenkt) verlassen.

Das 'Hauptwerk Modell' bedingt eine möglichst lineare Wiedergabe - zum Beispiel eine hochwertige HiFi Anlage, über die man auch jedes beliebige andere Klangereignis annähernd 'richtig' abhören würde. Damit kann man auch eine Ton-für-Ton aufgenommene Hauptwerk-Orgel 'relativ optimal' abhören - gleichwohl: Es bleibt die Reproduktion eines 'bestimmten Klangereignisses', und jegliche Manipulation dieses Klanges kann dieses im Vergleich mit dem Original nur verfälschen. Eine Mischung aus verschiedenen Hauptwerk-Projekten verbietet sich aufgrund der unterschiedlichen Raumanteile und der Verschiedenartigkeit der Original-Klangquellen dabei von selbst.

Das 'Digitalorgel Modell' beschreibt dagegen ein eigenständiges Instrument, das aus Klangquellen (Register) unterschiedlichster Herkunft ein nicht an ein bestimmtes 'Original' orientiertes, schlüssiges, individuell kombinierbares, intonierbares, harmonisches Gesamtklangbild zu erzeugen UND wiederzugeben in der Lage ist. Dabei ist die Klangabstrahlung (im Gegensatz zum 'Hauptwerk Modell') allerdings ein wesentlicher, qualitativ mitentscheidender Teil der Klang-ERZEUGUNG, weil der Raum weder innerhalb des Orgelgehäuses noch nach dem Schallaustritt aus guten Gründen NICHT Bestandteil eines 'trockenen' Samples ist und deshalb erst nach dem trockenen, 'rohen' Sample kreiert werden muss.

Dies voraus geschickt, macht klar dass beide Modelle höchst unterschiedliche Anforderungen an die Klangwiedergabe stellen - insofern bin ich prinzipiell viel näher an PererW's Überlegungen zu einer 'Digitalorgel-adäquaten' Klangabstrahlung als an den von Mikelectric's offensichtlich missverständlich vermuteten Ausflügen in die Teilchenphysik.

Nach meinem Verständnis verweist PeterW auf den Heisenberg'schen Doppelspaltversuch lediglich beispielhaft und im Hinblick auf eine diffusere, im Vergleich zu gerichtet abstrahlenden konventionellen Lautsprechern flächigere Klangabstrahlung hin, vermutlich mit dem Gedanken an die ein- oder mehr mehrfach 'umgelenkten' Schallwellen von Registern auf Windladen hinter den Prospektpfeifen einer Pfeifenorgel. Das halte ich für durchaus zulässig, zumal so genannte Doppelspaltversuche ja keineswegs nicht nur unter den Heisenberg'schen Bedingungen beschrieben werden, sondern auch mit Licht-, Schall- und Wasserwellen dokumentiert sind.

Wenn wir also über klangliche Optimierungen von flexibel disponierbaren und intonierbaren Digitalorgeln sprechen, muss dies zwangsläufig eine spezifische und ebenso optimierte Klangabstrahlung einschließen. Die Installationserfahrung in Kirchenräumen belegt, dass neben anderen Faktoren schallumlenkende Maßnahmen (wie z.B. Pfeifenprospekte oder akustisch ähnlich wirkende Diffusoren) signifikante Vorteile im Hinblick auf eine flächigere und räumlichere Klangausbreitung und -verteilung bringen. Dies kann sehr wohl auch als Denkmodell und Ansatz bei der Gestaltung einer Digitalorgel-Klangabstrahlung im Wohnzimmer dienen. Insofern ist PeterW's Vergleich mit dem 'Doppelspaltenversuch' keineswegs abwegig, sofern man ihn nicht strikt 'teilchenphysikalisch' betrachtet, sondern im Hinblick auf einen sehr ähnlichen Effekt einer Schalldiffusion in Form von 'x-fach-Spalten'.

Dazu gehört dann allerdings auch die Berücksichtigung der spezifischen schallerzeugenden Eigenschaften von Orgelpfeifen - sie sind konstruktionsbedingt nämlich sowohl Direkt- als auch Rundstrahler. Ein Pfeifenprospekt als 'Schalldiffusor' allein ist also nicht die einzige und alleinige Wahrheit...

Wenn wir aber realistischerweise beim Digitalorgel-'Normalfall' bleiben wollen (also einer Digitalorgel im privaten Wohnzimmer), dann ist klar dass die klassiche 'Hosenbeinbeschallung' aus Lautsprechern unterhalb des Manualbodens alles andere als das Optimum sein kann, auch wenn das noch immer gängige Praxis ist. Zusätzliche externe, direkt abstrahlende 'konventionelle' Lautsprecher verbessern Klang, Transparenz und Präsenz schon meist sehr deutlich, wirken klanglich aber auch oft zu 'direkt', sofern sie aus räumlichen Gründen nah am Ohr des Organisten (und auf dasselbe gerichtet)  positioniert sind. Wirksame Abhilfe schafft eine indirekte (nach oben oder gegen eine reflektierende Wand oder Decke gerichtete Ausrichtung solcher externen Lautsprecher. Von einer wirklich optimalen Standardlösung, welche die komplexen Anforderungen an eine flächige, gestaffelte und räumliche Klangabstrahlung überzeugend erfüllt, sind alle Hersteller noch ein gutes Stück weit entfernt. Raum für Vebesserungen gibt es also noch reichlich...
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Mikelectric
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« Antworten #5 am: 17. Dezember 2012, 11:02:04 »

Herr Schuster hat vollkommen recht in der Differenzierung zwischen reproduzierten Orgelklängen (praktisch das Abspielen von Aufnahmen) und den eigenproduzierten Orgelklängen (wie bei einer Pfeifen- oder Digitalorgel).

Das ist aber auch ganz meine Rede!! Da bin ich gründlich missverstanden worden. Ich bin gerade nicht ein Verfechter nur der reproduzierten Klänge sondern ein Verfechter der Differenzierung zwischen diesen beiden Abstrahlungs-Philosophien. Ebenso ist die Software Hauptwerk wieder einmal gründlich mißverstanden worden. Sie dient gerade nicht ausschließlich nur zur Reproduktion von Orgelklängen. Deses Einsatzgebiet wird zwar oft verwendet, aber noch lange nicht immer und nur ausschließlich.

Man kann auch Hauptwerk ebensgut betreiben wie eine Pfeifen- oder Digitalorgel um damit Klänge zu "produzieren". Dabei verwendet man trockene Samplesets ganz ohne Hall oder mit wenig Hall. Die Pfeifensamples sind dabei als "Tongenerator" zu verstehen, so wie es auch in vielen DO gemacht wird. Der "Klangraum" muß dann eben durch die Abstrahlung realisiert werden. Dazu stellt Hauptwerk unter anderem die Fähigkeit der Multikanalabstrahlung zur Verfügung.

Ich verwende Hauptwerk seit Jahren schon mit unterschiedlichen Spieltischen. Zum einen in der Art der reproduzierten Klänge mit Samples die die Originalakustik des Kirchenraumes enthalten. Zum anderen mit trockenen Samples ohne Hall quasi als Digitalorgel. Hierbei verwende ich eine 10.1-Kanal-Abstrahlung mit 10 Mehrwege-Lautsprecherboxen und einem zusätzlichen Subwoofer. Hier habe ich auch schon zahlreiche Experimente gemacht und Lautsprecher im Gehäuse meiner Haus-Pfeifenorgel mit untergebracht um später evtl. eine Kombinationsorgel daraus zu machen.

Insofern habe ich PeterW auch bestätigen können, daß eine Abstrahlung in der Art wie er es mit dem Orgelgehäuse angedacht hat, tatsächlich Sinn machen würde, vorausgesetzt, man (bzw. Frau  ;) ) ist eben auch bereit den Platz dafür zu opfern. Das habe ich ja selbst ausprobiert!

Das besondere am Doppelspalt-Experiment von Heisenberg ist ja gerade, daß es sich nicht immer eindeutig verhält. Deswegen ist der Vergleich damit ziemlich ungünstig! Hätten wir in der Akustik die selben Verhältnisse, dann wäre das Fatal!
Deswegen sollte man für die Überlegungen eben die Grundlagen der Beugung und Interferenz von Schallwellen an Spalten und Gittern heranziehen und gerade nicht den Heisenberg´schen Doppelspaltversuch!

Gruß Michael
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PeterW
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« Antworten #6 am: 17. Dezember 2012, 11:09:53 »

Vielen Dank für den Versuch, für alle, die das Wörtchen "Metapher" in meinem Engangsbetrag überlesen hatten, das Thema wieder gerade zu rücken.
In der Tat ging es hier auch nicht um die optimale Wiedergabe von Hauptwerksamples, denn deren Klangeigenschaften sind ja schon mehr oder weniger auf eine bestimmte reale Pfeifenorgel festgezurrt, so daß "hinzugemischte Akustik" nicht im Sinne der Hauptwerk-Philosophie sein kann.
Zitat von: "Dieter Schuster"
Dazu gehört dann allerdings auch die Berücksichtigung der spezifischen schallerzeugenden Eigenschaften von Orgelpfeifen - sie sind konstruktionsbedingt nämlich sowohl Direkt- als auch Rundstrahler. Ein Pfeifenprospekt als 'Schalldiffusor' allein ist also nicht die einzige und alleinige Wahrheit...
Moglichweise wirklich nicht, obwohl ein 'Pfeifenprospekt' einem dahinter rundum abgestrahlen Klang partiell etwas an 'Richtung' geben könnte. Die Notwendigkeit eines zusätzlichen Einsatzes von Direktstrahlern, die vielleicht gar nicht so direkt nach vorn strahlen, wäre experimentell zu ermitteln.
Zitat von: "Dieter Schuster"
Von einer wirklich optimalen Standardlösung, welche die komplexen Anforderungen an eine flächige, gestaffelte und räumliche Klangabstrahlung überzeugend erfüllt, sind alle Hersteller noch ein gutes Stück weit entfernt. Raum für Vebesserungen gibt es also noch reichlich...
Na, dann gehen wir's doch mal an  Prost!
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+ 12.1.2018
PeterW
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« Antworten #7 am: 17. Dezember 2012, 11:12:30 »

Ooooh, jetzt hatten wir uns wohl überschnitten.
Macht nichts.

Allerdings muß ich noch einmal betonen, daß ich "Hauptwerk" als eine völlig andere Baustelle hier völlig außen vor gelassen haben wollte.
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+ 12.1.2018
Mikelectric
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« Antworten #8 am: 17. Dezember 2012, 13:12:38 »

Ob die Baustelle Johannus, Viscount, Rodgers oder auch Hauptwerk heißt spielt wirklich keine Rolle. Wichtig ist nur sich bewusst zu sein, daß man keinen Klang reproduzieren möchte, sondern wirklich Klang gestalten will!

Ich kann nur ausdrücklich dazu ermutigen eigene Experimente anzustellen was die gestalterische Klangabstrahlung anbelangt. Wer sich verständlicherweise aus Platzgründen nicht erlauben kann ein "Orgelgehäuse" ins Wohnzimmer zu pferchen dem bleiben auch noch andere wohnungstauglicherere Möglichkeiten.
Man muß auch nicht zu teuren Rundumstrahl-Lautsprechern greifen. Man kann oft genauso viel erreichen, in dem man Zusatzlautsprecher z.B. gegen die Decke oder die Wände bzw. in die Ecken strahlen lässt um einen hohen Diffusschallanteil zu erhalten. Man sollte es einfach ausprobieren. Auch ein evtl. selbstgebautes Lautsprecherkabinett mit einer Reihe Prospektpfeifen(-attrappen) vor den Lautsprechern kann schon nützlich sein.
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« Antworten #9 am: 18. Dezember 2012, 08:23:14 »

Zitat
Ich verwende Hauptwerk seit Jahren schon mit unterschiedlichen Spieltischen. Zum einen in der Art der reproduzierten Klänge mit Samples die die Originalakustik des Kirchenraumes enthalten.

Mike, so wie ich Dich einschätze, bist Du Dir bewußt, daß die obige Aussage zur Originalakustik des Kirchenraums natürlich nicht ganz wahr sein kann.

Wenn ich mir die ungeheuere Komplexität der Akustik in allen 3 Raumdimensionen versuche vorzustellen, indem ich während die Orgel spielt durch den Kirchenraum gehe (eigentlich laufe ich ja nur auf einer Fläche (2 Dimensionen) und könnte den Raum nur z.B. mit einer Feuerwehrleiter erkunden) und dabei feststelle wie bei meinem Spaziergang die Orgel ständig anders klingt, dann ist doch die Originalakustik eines Kirchenraums auf einem Hauptwerk-Sample im besten Fall nur die Originalakustik eines einzigen Punktes im Kirchenraum.

Ob dieser einzige Punkt für jeden einzelnen gesampelten Klang immer derselbe ist, kommt auf die Aufnahmetechnik an.

Ansonsten ein sehr interessanter Thread (den ich bisher nur überflogen habe), der uns zur Erkenntnis führen könnte, daß es nie eine absolut perfekte, digitale Nachbildung einer echten Pfeifenorgel mitsamt dem echten Kirchenraum geben wird, die noch bezahlbar wäre und die möglicherweise an technischem Aufwand noch größere Ausmaße annehmen würde als eine echte Orgel in einer echten Kirche.

Schöne Grüße

Kontrabombarde 32
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