Delay, Echo & Hall

Verzögerung (Delay)

Achtung Missverständnisgefahr! Der englische Begriff für Verzögerung lautet Delay. Alle hier behandelten Gestaltungsverfahren sind im weitesteten Sinn Delayeffekte, die meist einen Regler mit der Bezeichnung ‚Delay‘ für die Basisverzögerung enthalten. Der im engeren Sinne als ‚Delay‘ bezeichnete Effekt (s.u.) dient zur Dopplung und zur Erzeugung rhythmischer Effekte.

Chorus

Der Choruseffekt entsteht durch die modulierte Beimischung des verzögerten Signals zum Originalsignal, wobei die Verzögerungszeiten zwischen 10 und 30 ms liegen. Dabei entstehen Kammfiltereffekte: bestimmte Frequenzbänder des Orginals werden ausgelöscht, andere hervorgehoben. Die Verzögerungszeit wird von einer Sinusschwingung moduliert, um nicht-statische Phasenverschiebungen (modulierte Kammfiltereffekte) zu erreichen. Ziel ist es, einen volleren Klangeindruck zu schaffen.


Parameter:
Delay-Time: Verzögerungszeit;
Chorus-Size: Anzahl der Signale, die beigemischt werden;
Dry/Wet: Anteil des Orginal- bzw. Effektanteiles;
Modulationrate: Frequenz der Modulation;
Modulationdepth: Amplitude der Modulation;
Invert: Phasendrehung des verzögerten Signals.

Flanging

Beim Flanging wird das gleiche Prinzip wie bim Chorus angewandt. Allerdings sind die Delayzeiten hierbei kürzer als 10 ms. Um den Effekt zu verstärken wird das verzögerte Signal über eine Rückkopplungsschleife an den Effekteingang zurückgeführt. Durch das Flanging wird die Klangfarbe beeinflußt, während beim Chorus die Anreicherung durch ein zweites Signal (Dopplung) noch deutlich hörbar ist.

Phasing

Der als Phasing bezeichnete Effekt, gleicht im Höreindruck sehr einem starken Flanging. Die Phasenauslöschungen erreicht man hierbei jedoch durch die klanglichen Beeinflussung eines Allpass-Filters.

Haas-Effekt

Der Haas-Effekt besagt, dass die räumliche Ortung von Schallquellen im Stereobild wesentlich von dem Zeitpunkt des Eintreffens der Signale abhängt. Dies kann dazu benutzt werden, durch eine Verzögerung des einen Kanals ein Mono-Signal im Stereo-Bild zu plazieren. Dabei werden Delay-Zeiten zwischen 0 und 30 ms benutzt. Werden die Verzögerungen länger als 50 ms, sind zwei getrennte Schallereignisse hörbar.

Delay

Ein Delay im engeren Sinne wird zur Dopplung (‚fetterer‘ Klang) und rhythmische Effekte verwendet..

Rhythmisierung > 150 ms
Dopplung 30-100 ms

Parameter:
Delay-Time: Verzögerungszeit;
Wet-Dry: Anteil des Orginal- bzw. Effektanteils;
Feedback: Dämpfung der WiederholungenZusätzliche Features:
Multitap: Mehrere individuelle Delays;
Filter: Die Effektanteile können durch einen Filter berarbeitet werden;
Modulation der Delayzeit;
Synchronisation der Delayzeit zum Songtempo mit einem Sequenzer oder einer Bandmaschine;
Unterschiedliche Einstellung für beide Stereokanäle;

Echo

Ein Echo ist eine deutlich als separates Hörereignis wahrnehmbare (meist leisere und gedämpfte) einfache oder mehrfache Wiederholung eines Audiosignals. Die Verzögerungszeit ist stark von der Dauer des Signals abhängig.

Hall (Reverb)

Akustische Grundlagen

Hall entsteht in einem Raum durch Reflexionen an den Wänden und Gegenständen innerhalb des Raumes. Dabei wird ein bestimmter Teil der Schallenenergie absorbiert, nur ein Teil wird reflektiert. Die ersten Reflexionen, die das Ohr des Zuhörers treffen, werden als Erstreflexionen bezeichnet. Sie bestimmen im wesentlichen den Räumlichkeitseindruck und die empfundene Lautstärke des Signals. Die Reflexionen selbst werden natürlich wieder reflektiert und verteilen sich statistisch im Raum, bis sie nach einiger Zeit verklingen (Nachhall). Zur Bestimmung der Nachhallzeit wird die Zeitspanne gemessen, die vergeht, bis der Pegel des Nachhalls unter 60 dB gegenüber dem Originalsignal sinkt. Da die erste Phase des Abklingens des Nachhalles entscheidend für den Raumeindruck ist, wird oftmals auch eine „Early-Decay-Time“ angegeben. Zudem sind auch die klanglichen Eigenschaften der Raumoberflächen zu berücksichtigen: Unterschiedliche Oberflächenstrukturen absorbieren unterschiedliche Frequenzen, und klingen somit anders. Ein glatte Wand z.B. absorbiert weniger Höhenanteile als ein Vorhang oder Teppich. Auch die höhendämpfende Wirkung der Luft ist zu berücksichtigen: Frequenzen über 10 kHz werden nach maximal 1,2 s von der Luft absorbiert.

Digitale Hallalgorithmen

Wie oben geschildert, sind die Halleigenschaften eines Raumes von sehr vielen Faktoren abhängig. Die Simulation eines natürlichen Halls ist deshalb aufwendig und sollte sehr bewußt eingesetzt werden. Gute Algorithmen sind sehr rechenintensiv, da sie die statistische Verteilung der Reflexionen im Raum simulieren müssen.

Parameter:
Dry/Wet: Mischungsverhältnis zwischen Orginal- und Effektanteil;
Roomsize/Raumgröße: Größe des simulierten Raumes; (korrespondiert mit anderen Parametern)
Predelay: Zeit, die vergeht bis die erste Reflexion das Ohr erreicht;
Early Reflections: Lautstärke der Erstreflexionen;
Reverbtime/Hallzeit: Dauer des Nachhalls;
Decaytime: Dauer der ersten Abklingphase des Nachhalls;

Zusätzlich/ alternativ können oftmals auch die klanglichen Eigenschaften der Absorption durch Filter simuliert werden. Da Tiefe Frequenzen im Orginalsignal zu einem verwaschenen Ergebnis führen, werden sie oftmals in einem eigenen Arbeitsschritt (oder während der Hallberechnung) durch einen Filter im Pegel reduziert. Zusätzliche Features können sein: Spezielle Effekte durch Modulation der Early-Reflections (ähnlich Modulation-Delay) oder die Modulation des Nachhalls. Durch eine Kombination mit einem Noise Gate entsteht das Gated Reverb. Dabei wird der Nachhall abrupt durch das Schließen des Noise Gates abgeschnitten. Beim Reverse Reverb setzt der Hall mit steigendem Pegel vor dem Signal ein. Diese Effekte können natürlich nur auf ein bereits vorhandenes Signal angewendet werden.

Hallalgorithmen können dazu benutzt werden, Instrumente oder Instrumentgruppen räumlich anzuordnen. Die Early Reflections/Predelay-Zeiten können Klänge nah oder fern erscheinen lassen.

Typische Werte:

Kleiner Raum: Hallzeit ca. 0,4 s, Predelay ca. 20-40 ms
Kirche: Hallzeit ca 4,5 s (große Kirchen bis 12 s), Predelay ca. 200 ms.

Darstellung eines Hallalgorithmus in Waves TrueVerb:

Hall in True Verb

Die horizontale Achse markiert die Zeit, die vertikale die Amplitude folgender Signalanteile:

Gelbe Markierung: Distanz zu Schallquelle; (Werteskala oben)
Hellblaue Markierung: Größe des Raumes; (Werteskala oben)
Weisse Striche: Early Reflections;
Grüne Fläche: Nachhall;

Die Dämpfung der einzelnen Frequenzanteile wird durch die Amplitude (vertikal) in Abhängigkeit zur Frequenz dargestellt. Auch hier sind die Auswirkungen für die Early Reflections (Gelbe Linie) und den Nachhall getrennt einstellbar.

Pitchshifting, Timestretching

Der Effekt des Pitchshiftings besteht darin, daß die Tonhöhe des Audiomaterials um ein bestimmtes, wählbares Intervall verschoben (transponiert) wird, ohne die Länge des Audiomaterials zu verändern.

Beim Timestretching wird hingegen die Länge des Audiomaterials verändert, die Tonhöhe bleibt dabei unverändert.

Die Klangqualität nimmt mit mit steigernder Größe des Intervalls bzw. der Zeitabweichung Systembedingt ab. Aufwendigere Algorithmen versuchen die Formanten des Audiomaterials zu rekonstruieren, um den Qualitätsverlust zu minimieren.