Hilfe - böser Kammfiltereffekt bei Orgelaufnahme

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OrenKir
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Hilfe - böser Kammfiltereffekt bei Orgelaufnahme

Beitragvon OrenKir » 21.06.2012, 14:17

Liebe Leute,
gleich beim ersten Posting ein Hilferuf:
Im Mai habe ich in einer schönen Barockkirche in einem kleinen Dorf namens Tägerig im schweizerischen Aargau ein paar Stücke mit der dortigen Barockorgel aufgenommen. Die Kirche ist mittelgross und der Raum ist ziemlich hallend. Die Orgel verfügt über zwei Manuale (HW und BW) und Pedal (Hinter dem HW im eigenen Kasten). Leider habe ich keine genauen Abmessungen des Raums. Die Decke sollte etwa 12 Meter, die Orgelempore etwa 4-5 Meter hoch sein.

Meine Signalkette war:
Senn 8040-RME FF-UC-Cubase via USB, 88KHz sampling
Anordnung: AB80 (ja, mit Nieren!) etwa 7.5 Meter hoch, 7 Meter entfernt von der Orgel

Gespielt wird eine Pavana von Philips auf dem Pr8 des HW (manualiter).

In der Aufnahme habe ich einen heftigen Kammfiltereffekt um g0 herum (200 Hz) gemerkt, den ich im Raum nicht hörte. Auch beim monitoring habe ich's nicht gemerkt (Betriebstaub?). Die Mikrofone waren ganz bestimmt weit entfernt von Wänden und reflektierenden Flächen - was habe ich hier falsch gemacht?

Im Attachment habe ich einen kurzen unbearbeiteten Abschnitt und noch einen mit EQ bearbeiteten beigefügt - wenig LF boost, -6dB um 200 Hz herum, viel HF boost ab 3000 Hk bis +5dB bei 20Khz.

Ich weiss, dass es hier viele Orgelspezialisten gibt und wäre für Beratung sehr dankbar!
Herzlich,
Oren Kirschenbaum
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RainerG
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Re: Hilfe - böser Kammfiltereffekt bei Orgelaufnahme

Beitragvon RainerG » 21.06.2012, 15:20

Hallo Oren,

Wenn auch das Mikrofonpaar weit von Wänden entfernt ist, kann es trotzdem zu solchen Effekten kommen. Wenn Du bei Deiner Mikrofonanordnung ein Spacing von 80 cm eingestellt hast, kommt das etwa hin: Das g0 hat etwa 200 Hz, dazu gehört eine Wellenlänge von ca. 1,70 m. Die halbe Wellenlänge beträgt dann 85 cm und liegt somit ziemlich genau bei Deiner Mikrofonbasisbreite. Somit hast Du im Extremfall gegenphasige Schallanteile in beiden Kanälen. Das führt natürlich dann zu Interferenzen im Raum wo Du es abhörst. Es kann aber auch dann zu Interferenzen des Direktschalls der Orgel mit dem von den Wänden reflektierten Schall kommen, der ja dann ebenfalls im Extremfall gegenphasig ist.
Das wäre momentan meine Erklärung dazu.


MfG
RainerG
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scholzi
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Re: Hilfe - böser Kammfiltereffekt bei Orgelaufnahme

Beitragvon scholzi » 22.06.2012, 10:44

Hallo Oren!

Mich stört der Kammfiltereffekt gar nicht so sehr.
Ich finde aber die Bearbeitung mit dem EQ insbesondere der der Boost ab 3000 Hz nicht so glücklich, da das sonore und runde Klangbild der MKH 8040 auf einmal für mich spitz und leicht scharf wird. Dann sollte man besser andere Mikros verwenden, auch hier sind Kugeln bei der Orgelaufnahme von Vorteil, vielleicht eine Diffusfeldkugel wie z. B. das KM 183 (klingt durch die Höhenanhebung eh heller)
Ich verstehe oft nicht, warum viele Tonschaffende immer ein brilliantes Klangbild haben wollen anstatt ein rundes und sonores. Die meisten CDs, die ich besitze, sind leider so. Ausnahmen zeigen aber auch, daß es anders geht.

Grüße, scholzi

udr
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Re: Hilfe - böser Kammfiltereffekt bei Orgelaufnahme

Beitragvon udr » 22.06.2012, 10:57

Hallo Herr Kirschenbaum,

bei so einer tollen Vorlage, musste ich jetzt doch etwas Signalanalyse betreiben.
(Diesen Beitrag habe ich nochmals korrigiert, weil ich einen Rechenfehler gefunden habe):

Hier ein paar Ergebnisse:

Die ungefilterte Aufnahme zeigt im Powerdichtespektrum sehr regelmäßig verteilte Peaks, das meiste davon sind wohl die gespielten Töne.

Interessant ist allerdings, dass sich die 35 größten Peaks näherungsweise als stehende Wellen zu einer Länge von 10.3m entsprechend einer Grundfrequenz von 16.6 Hz interpretieren lassen.

Der 195Hz-Peak ist der Maximalpeak.
Das wäre die 12. Oberwelle.
Dort stimmt wie bereits erwähnt auch noch die Wellenlänge mit dem Mikrofonabstand überein.
Ausserdem wird das zugehörige g0 in dem Stück häufig gespielt.

Ein Leistungsdichtespektrum der ersten halben Sekunde ohne Orgel gibt erstaunlicherweise auch schon drei dominante Peaks bei 18 Hz, 50 Hz und 100 Hz.
Zu den 18Hz würde eine stehende Welle von 9.4m gehören.
Vermutlich ist das dasselbe Phänomen wie die 16.6Hz im Gesamtsignal.

Ich würde die Anregung von Innenraummoden vermuten, verstärkt durch Phaseneffekte der Mikrofone.
Gibt es in der Kirche parallele, schallharte Wände mit etwa 10m Abstand und wie waren die Mikrofone dazu positioniert ?

Die 50 Hz sind etwas merkwürdig.
Zwar passt die 3te Oberwelle da rein, aber das wäre auch die Netzfrequenz.

Starke Schwebungen im bandpassgefilterten Material finde ich übrigens nicht nur bei 200 Hz sondern ebenso bei 100 Hz.

MfG

udr

PS: wie kann eine Niere diese tiefen Frequenzen so gut abbilden ?
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prinzipal
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Re: Hilfe - böser Kammfiltereffekt bei Orgelaufnahme

Beitragvon prinzipal » 22.06.2012, 19:52

wie scholzi!

der boost klingt sch....;-) es kommt noch dazu, daß der organist sehr gut spielt und sehr gut auf den klang der orgel hört und entsprechend artikuliert. das geht verloren, wenn plötzlich der klang anders ist. will sagen: das spiel, was auf klang und verschmelzung (singend) ausgerichtet ist, wird gebrochen, wenn daraus ein scharf zeichnender klang gemacht wird, der mehr auf "melodie" abzielt (so höre ichs).

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Re: Hilfe - böser Kammfiltereffekt bei Orgelaufnahme

Beitragvon Tonzauber » 22.06.2012, 22:51

udr hat geschrieben:PS: wie kann eine Niere diese tiefen Frequenzen so gut abbilden ?


Indem sie SEHR weich aufgehängt ist und der Impedanzwandler (in dem Fall ja ein HF-Wandler) nochmal kräftig am EQ dreht...
Dafür gehört das MKH8040 zu den absolut ploppempfindlichsten Nieren die ich kenne...
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Re: Hilfe - böser Kammfiltereffekt bei Orgelaufnahme

Beitragvon OrenKir » 23.06.2012, 12:28

scholzi hat geschrieben:Hallo Oren!

Mich stört der Kammfiltereffekt gar nicht so sehr.
Ich finde aber die Bearbeitung mit dem EQ insbesondere der der Boost ab 3000 Hz nicht so glücklich, da das sonore und runde Klangbild der MKH 8040 auf einmal für mich spitz und leicht scharf wird. Dann sollte man besser andere Mikros verwenden, auch hier sind Kugeln bei der Orgelaufnahme von Vorteil, vielleicht eine Diffusfeldkugel wie z. B. das KM 183 (klingt durch die Höhenanhebung eh heller)
Ich verstehe oft nicht, warum viele Tonschaffende immer ein brilliantes Klangbild haben wollen anstatt ein rundes und sonores. Die meisten CDs, die ich besitze, sind leider so. Ausnahmen zeigen aber auch, daß es anders geht.

Grüße, scholzi


Hallo Scholzi!
der Kammfiltereffekt ergibt einen sehr unlinearer Gang in der Oktave c0-c1. Da sind die Töne um g0 herum zum Teil fast doppel so laut wie die anderen - das stört mich gewaltig. Solche Unlinearitäten finde ich nicht selten bei Orgelaufnahmen, wie z. B. die Weckmann Doppelcd von W. Zerer in St. Jakobi Hamburg. Bei manchen Abschnitten kann man die Töne kaum mehr erkennen. Vielleicht deswegen lautet das Motto von E. Sikkema "ultra linear stereo image" (?)

Zum EQ-Boost: ja, da könnte man noch länger mit der Menge und Ausgangsfrequenz des Boosts experimentieren. Ich finde bei einer Aufnahme im Diffusfeld ein EQ-Boost nötig, denn da nehmen die hohen Frequenzen stark ab - durch die Akustik und durch den Schalleinfall von allen Richtungen. Eine Kugel möchte ich in diesem Raum nicht verwenden - höchstens in einem Strauspaket. Oder doch ein DPA 4006 Paar mit einem Kugelaufsatz? :hmm:

Grüsse,
Oren

OrenKir
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Re: Hilfe - böser Kammfiltereffekt bei Orgelaufnahme

Beitragvon OrenKir » 23.06.2012, 12:33

udr hat geschrieben:Hallo Herr Kirschenbaum,

bei so einer tollen Vorlage, musste ich jetzt doch etwas Signalanalyse betreiben.
(Diesen Beitrag habe ich nochmals korrigiert, weil ich einen Rechenfehler gefunden habe):


Hallo udr,
man hat mir erklärt, dass alle hier per Du sind. Also Du kannst mir "Hallo Oren" schreiben.

Deine Signalanalyse ist sehr interessant - welche Software verwendest Du?

Grüsse,
Oren

OrenKir
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Re: Hilfe - böser Kammfiltereffekt bei Orgelaufnahme

Beitragvon OrenKir » 23.06.2012, 12:45

Liebe Leute,

ich verstehe immer noch nicht, wie eine Mikrofonbasis von 80cm zu diesem Kammfiltereffekt beitragen sollte? dass 80cm ca. die halbe Wellenlänge von 200Hz ist, verstehe ich, aber die Signale werden doch nicht addiert. Und die halbe Wellenlänge sollte diese Frequenz eher löschen als verstärken (?!) :hmm:

Auch wenn ich mir nur einen Kanal als eine Monoaufnahme anhöre, höre ich denselben Kammfiltereffekt. Also ich nehme an, es liegt am Raum und an der Plazierung der Mikrofone im Raum.

Eigentlich waren die Mikrofone ziemlich weit weg von Wänden und anderen reflektierenden Flächen. Die Vermutung, dass es stehende Wellen waren, leuchtet mir ein.

Danke für eur Mitdenken!
Grüsse
Oren

udr
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Re: Hilfe - böser Kammfiltereffekt bei Orgelaufnahme

Beitragvon udr » 23.06.2012, 23:43

OrenKir hat geschrieben:Deine Signalanalyse ist sehr interessant - welche Software verwendest Du?
Grüsse,
Oren


Hallo Oren,

für die Signalanalyse nehme ich 2 einfache Tools:

1) Zunächst schaue ich mir das Spektrum an mit Audacity. (Andere Programme wie z.B. Samplitude finde ich dafür nicht so gut).
Um einzelne Töne anzuschauen muss man die Samplingzahl hoch stellen zum Preis einer schlechteren Zeitauflösung.
Anbei ein Beispiel des linken Kanal der ersten 5 sec mit einer Samplingzahl von 16834.
Man sieht schön die Anteile bei 16, 100 und 50 Hz am Anfang.
Ausserdem sieht man schön, wie die 16Hz kontinuierlich durchlaufen.

2) Diagramme und Tabellen generiere ich interaktiv mit Octave, neuerdings benutze ich öfters python/numpy.
Ein octave-Sitzungsprotokoll habe ich mal beigefügt.
Liebe Leute,

ich verstehe immer noch nicht, wie eine Mikrofonbasis von 80cm zu diesem Kammfiltereffekt beitragen sollte? dass 80cm ca. die halbe Wellenlänge von 200Hz ist, verstehe ich, aber die Signale werden doch nicht addiert. Und die halbe Wellenlänge sollte diese Frequenz eher löschen als verstärken (?!)

Ich stelle mir das so vor:
Am Mikrofon kommen Direkt- und Raumschallanteile an.
Im Raumschallanteil ist noch ein starker Anteil einer stehenden Welle innerhalb von Wänden mit 10m Abstand.
Der 195Hz-Peak passt da mit 12 Halbwellen rein.
Wenn das Mikro im Bauch steht hört man diesen Anteil extrem gut, wenn er 40cm daneben steht gar nicht mehr.
Bei einem Mikrofonabstand von 80cm reagieren beide Mikrofone gleich gut oder schlecht auf die stehende Welle.
Ein Zuhörer an derselben Stelle hätte das gleiche Problem - beim starken Kopfbewegen würde er auch Unterschiede bemerken.
Wie stark sich das auswirkt hängt dann vom Verhältnis Direktschall/Diffusschall sowie vom Anteil der stehenden Welle im gesamten Raumanteil ab.

Zur Mikrofonaufstellung kommen mir als Orgellaie noch ein paar prinzipielle Verständnis-Fragen:

a) aus dem bisher Gesagten schätze ich die Raumabmessungen auf 10x12x20m.
Nach Sabine mit durchschnittlichen Absorptionsfaktoren komme ich auf eine Nachhallzeit knapp unter 2 sec.
Damit komme ich auf einen Hallradius von knapp 2m und effektiv für die Niere von knapp 4m.
Hat das Mikrofon eventuell ausserhalb des Hallradius gestanden und hat es somit
viel Raumanteil und ggf. auch viel von der unschönen stehende Welle abbekommen ?
Will man bei Orgelaufnahmen mit so einem großen Abstand eher die Einheit Orgel+Raum einfangen zu Lasten des Direktschalls ?

b) Bei einer geschätzten Orgelbreite von 7m komme ich auf einen "Orgel"-winkel von 53°.
Eine AB-Anordnung 80cm mit Nieren hat aber einen Aufnahmebereich für den Direktschall von 80° und nutzt somit nur 86% des Stereobreite.
Wenn die Orgel schmäler als 7m wäre, wäre die Diskrepanz sogar noch größer.
Das kann man schön mit dem Tool von Eberhard Sengpiel visualisieren:
http://www.sengpielaudio.com/VisualizationStereoMicrophoneSystemsV120607.htm?micsystem=free&mictype=cardioid&micapart=80&micangle=0&orchangle=53
Welche Vorteile hat AB 80cm dann in diesem Zusammenhang ausserhalb des Hallradius ?

c) Wenn Du niederfrequent noch gut abbildende Nieren eingesetzt hast, warum hast Du eine reine AB-Anordnung verwendet und nicht noch etwas Intensitätsvehalten zugemischt ?
In einem Extremfall könnte man mit Nieren bei 33cm Abstand und einem Achsenwinkel von 155° sogar gleichviel Laufzeit- wie Pegelanteile für den Direktschall erreichen, siehe hier:
http://www.sengpielaudio.com/VisualizationStereoMicrophoneSystemsV120607.htm?micsystem=free&mictype=cardioid&micapart=33&micangle=155&orchangle=53
Das würde aber wiederum nur für den Direktschall gelten, der möglicherweise eh niedriger als der Raumanteil ist.

Grüße

udr
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RainerG
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Re: Hilfe - böser Kammfiltereffekt bei Orgelaufnahme

Beitragvon RainerG » 25.06.2012, 10:22

Hallo Kollegen

zu dem Beitrag von udr noch ein paar Bemerkungen:

Nach meinen Erfahrungen werden Orgelaufnahmen immer außerhalb des Hallradius vorgenommen. Wenn man von einem durchschnittlichen Hallradius von 2 Meter ausgeht, stehen bei mir die Mikrofone immer außerhalb. Eine gewisse Faustregel sagt: Abstand der Mikrofone zur Orgel etwa Länge der längsten Pfeife. Geht man mal von einem 16'-Register aus, dann wäre das etwa 5m.
Man kann selbstverstädlich - sofern erforderlich - auch noch vor die Orgel Stützmikrofone stellen. Aber... da die meisten Orgeln nach "C-Seite" und "Cis-Seite" aufgebaut sind stehen die Anordnungen der Pfeifen so: Auf der C-Seite stehen die Töne C, D, E, Fis, Gis, Ais und auf der Cis-Seite die Töne cis, dis, f, g, a, h. Das hat dann für die Aufnahme mit Stützen zur Folge, daß man das "Pfeifenspringen" u.U. zu stark betont hört. Man muß da also aufpassen.
Eine Abhilfe für dieses Problem kann eine etwas ungewöhnliche Aufstellung bringen: Man stellt die Stützmikrofone übereinander! (Die Idee stammt von ebs).

Oren, vielleicht kannst Du das auch mal für Deine Anordnung probieren, dann besteht zumindest nicht mehr so stark die Neigung, daß auf beiden Kanälen gegenphasige Schallanteile vorkommen.
Ansonsten dürften die Probleme in den Raummoden zu begründen sein, wie es auch schon in vorangehenden Beiträgen geschrieben wurde.

MfG
RainerG


P.S.: Hier ein Link über Orgelaufnahmen:
http://www.fh-friedberg.de/fachbereiche/mi/Gutberlet/Aufnahme_von_Kirchenorgeln.pdf
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