Transposition

Lautstärke

Motto: Musik wird oft nicht schön empfunden, weil sie stets mit Geräusch verbunden. (Wilhelm Busch)

Kaum ein anderer musikalischer Parameter ist so sehr emotional besetzt, wie die Lautstaerke und daher in der aesthetischen Diskussion haeufig kontroversiell und missverstaendlich. Lautstaerke wird in einem tiefsitzenden archaischen Sinn mit Groesse und Macht assoziiert. Aeltere Sprachen, wie das Griechische, besitzen nicht einmal ein eigenes Wort dafuer. Einen lauten Ton bezeichnen sie einfach als gross (μεγαζ). Nun ist Macht bekanntlich etwas, das man selber gerne hat, oder gerne haette, oder auch meidet und verweigert und das man dementsprechend anderen goennt oder missgoennt, ableugnet oder andichtet. Dazu kommt noch, dass im Medienzeitalter das triviale Bewusstsein davon Allgemeingut geworden ist, dass man Lautstaerke mit einem Regler beliebig reduzieren und erhoehen koenne. Somit sind saemtliche Voraussetzungen fuer Verwirrung und Missverstaendnisse erfuellt.
Man kann ruhig davon ausgehen, dass Kritik an der Lautstaerke von Musik (vor allem an Musik aus Lautsprechern) in den meisten Faellen ein verstecktes aesthetisches Urteil beinhaltet: was mir gefaellt, was ich respektiere, darf laut sein, was ich nicht respektiere, hat leise und verhalten zu sein. Aber auch die Umkehrung dieser Haltung als understatement und Animositaet sind durchaus bekannte Phaenomene im musikalischen Alltag.
Ob eine Musik zu langsam oder zu schnell ist, zu hoch oder zu tief, darueber masst sich selten ein Laie ein Urteil an. Es mag gefallen oder nicht gefallen, aber, wie es 'richtig' waere, das steht nicht ernsthaft zur Debatte. (Die richtige Lautstaerke kann scheinbar jeder beurteilen).
Personen, die von Berufswegen staendig ueber Lautsprecher Musik hoeren muessen (Studiotechniker, Rundfunkangestellte etc.), die nicht immer ihrem Geschmack entspricht, neigen dazu tendentiell leiser abzuhoeren, um die Anstrengung zu reduzieren, aber auch um das Gehoer zu schonen. Das ist ein Kapitel Arbeitshygiene. Keinesfalls geben so gewonnene Einstellungen einen Massstab ab fuer die richtige Lautstaerke, in der Musik gehoert werden soll.
Nicht selten gibt es auch Missverstaendnisse hinsichtlich der Lautstaerkereferenz.

Lautstaerke-Referenz
Man nehme einige Motive von einem bekannten Musikinstrument auf (zB. einem Saxofon), moeglichst im Nahfeld und ohne Raumklang. Diese Aufnahme spiele man ueber einen guten Lautsprecher in der Mitte des Raumes, an einer Position, an der auch der betreffende Musiker stehen koennte. Daneben stelle man einen Musiker, der dieselben Motive auf seinem Instrument spielt und nun versuche man, bei allen klanglichen Unterschieden, die Wiedergabelautstaerke im Lautsprecher der realen Lautstaerke des Instrumentes anzugleichen. Man wird erstaunt sein, wieviel Pegel man dazu braucht. Das ist eine Referenz fuer einen realen Umgang mit Lautstaerke.
Fuer ein Orchester geht diese Methode nicht so einfach, weil sich der reale Orchesterklang nicht auf einen kleinen Bereich im Raum reduzieren laesst. Man mache aber doch wenigstens das Gedankenexperiment und ersetze dergestalt jedes Instrument im Orchester durch einen eigenen Lautsprecher an seiner Stelle. Ich schaetze, dass man eine Anlage von mindestens 20000 Watt dafuer benoetigt, um die volle Dynamik eines Orchesters abzudecken.

Schmerzgrenze
Ein vor allem in der aesthetischen Polemik vielstrapazierter Begriff, der oft nicht viel mehr heisst als: Toleranzgrenze. Die wirkliche Schmerzgrenze liegt dort, wo realer Schmerz (von den Physiologen heute als eigener Koerpersinn betrachtet) zur akustischen Wahrnehmung hinzukommt. Alles andere bezeichnet eher subjektive Befindlichkeiten, die hoechst unterschiedlich bewertet werden koennen.

Plafond
Die fatale Eigenschaft der analogen Speicher- und Uebertragungsmedien - und noch mehr die der digitalen - nach oben hin in der Lautstaerke begrenzt zu sein, stellt die Musikschaffenden vor ein ernstes Problem. Alles, was ohne Ruecksichten gehoert werden will, das heisst der ganze Kommerz und die Musikindustrie, tummelt sich im obersten Lautstaerkebereich. Demgegenueber gehen Produktionen, die den ganzen Lautstaerkeraum kompositorisch ausnutzen moechten, im Kontext unter, wie Kammermusik nach dem Nachrichtensprecher im Radio.
Frueher sagte man, die Popmusik bewegt sich nur in den obersten 10dB des Lautstaerkebereiches.
Diese Zeiten sind laengst vorbei, die kommerziellen Produkte bewegen sich heute nach Moeglichkeit in den obersten 3 dB [@6]. Der Preis dafuer ist der Verlust einer ganzen Dimension. (Aber wen, der Geld scheffeln will, schert schon eine Dimension, wenn Oberflaeche genuegt ?)
Jedes muskalische Werk hat ein Lautstaerkezentrum - egal, ob das nun von vorneherein festgelegt ist, oder erst im Arbeitsprozess sich herausbildet. In der EM liegt dieses Zentrum oft im Bereich von -20dB (bezogen auf Vollaussteuerung), nicht selten, zumindest abschnittweise, auch noch darunter. [@5]
Ein Konzertprogramm, das Werke mit unterschiedlichen Lautstaerkezentren kombiniert, muss unbedingt darauf Ruecksicht nehmen, dass die Zentren als Referenz herangezogen werden und nicht der jeweilige Plafond.

* * *

Es gibt mehrere Arten, auf die uns in der Natur Veraenderung der Lautstaerke eines Klanges begegnen, so dass wir sagen koennen, das ist 'derselbe Klang' nur eben lauter oder leiser. Die wichtigsten davon sind die durch Aenderung der Energie , Aenderung der Distanz , durch Duplikation , durch Resonanz und als Sonderfall schliesslich auch die durch elektrische Verstaerkung . Jede Art hat ihre Eigentuemlichkeiten, an denen sie normalerweise leicht erkennbar ist.
Demgegenueber verhaelt sich Lautstaerkeaenderung im elektronischen Medium voellig neutral. Sie gleicht keiner der angefuehrten Methoden. Sie ist eine echte Transposition: kontinuierlich, umkehrbar und mit einem Parameter beschreibbar. Dieser Parameter ist ein Faktor.

Faktor  0.5	halbe Lautstaerke
Faktor  1.0	Original
Faktor  2.0	doppelte Lautstaerke
.........

Gleiche Lautstaerkestufen bilden daher eine geometrische Reihe, zB. 1,2,4,8,16 ...
Um sie zu linearisieren hat man als Mass das Decibel (dB) eingefuehrt.
6dB entsprechen einer Lautstaerkeproportion von 1:2.

Faktor  0.25	-12 dB
Faktor  0.5	-6 dB
Faktor  1.0	0 dB
Faktor  2.0	6 dB
Faktor  4.0	12 dB

Die Umrechnung geht folgendermassen:
	P[dB] = 20*log(F)	log ... dekadischer Logarithmus
oder	P[dB] = 6*ld(F)	ld ... dualer Logarithmus
Die Rueckrechnung dementsprechend:
	F = 10**(P/20)	** .... Potenz
oder	F = 2**(P/6)

Die Einteilung der Lautstaerke in dB-Stufen aehnelt der temperierten Stimmung in der Tonhoehe: bei der temperierten Stimmung wird die Oktave (die Tonhoehenproportion 2:1) in 12 gleiche Schritte (Halbtoene) unterteilt, bei den Decibel die Lautstaerkeproportion 2:1 in 6 gleiche Schritte.

Energie
Die Lautstaerkeaenderung durch Aenderung der Energie (staerkeres oder schwaecheres Anschlagen einer Taste zum Beispiel) ist eine proportionale. Sie aehnelt am meisten dem formalen Umgang mit Lautstaerke in einer dB-Skala. Die Lautstaerkeabnahme einer freien Schwingung entspricht weitgehend einer Exponentialfunktion. In gleichen Zeitabstaenden erfolgt eine Verringerung um den gleichen Faktor (eine Reduktion um denselben Wert in dB). Dazu kommen aber typische klangliche Veraenderungen im Spektrum, in der Tonhoehe oder im Ansprechverhalten. (Eine moegliche Antwort auf die Frage, wie man auf einem Klavier intonieren koenne, laesst sich in diesem Zusammenhang geben: durch Variation der Anschlagstaerke ...)
Die Geometrische Reihe eignet sich daher am besten zur Akzentuierung, zur Darstellung energetischer Lautstaerkeaenderungen [@11].

Distanz
Die Lautstaerkeveraenderung durch Distanz geht prinzipiell nach der reziproken Funktion 1/d, die Akustiker sagen, nach der dritten Potenz, also 1/d³. Das wuerde heissen, dass ein Schallereignis in 10 Meter Entfernung nur ein Tausendstel (1/10³) der Lautstaerke desselben Schallereignisses in nur 1 Meter Entfernung haette,
also -60dB. Das mag stimmen fuer einen idealen reflexionsfreien Raum. Kompositorisch angewendet wirkt die dritte Potenz extrem uebertrieben, aehnlich einer geometrisch korrekt umgesetzten Perspektive unter Einbeziehung des Nahfeldes in der Malerei. Erfahrungsgemaess genuegt die zweite Potenz (1/d²) zur Darstellung von Entfernungsverhaeltnissen durch Lautstaerke. Da es bei dieser Betrachtungsweise einen 'Nullpunkt' nicht gibt (1/0), geht man von einem Bezugspunkt d₀ aus (in der folgenden Tabelle 1m Distanz) und die Formel fuer die Lautstaerkeabnahme lautet dann: (d₀/d)²

1m 2m 3m 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m

0.0 dB -12.0 dB -19.0 dB -24.0 dB -27.8 dB -31.2 dB -33.8 dB -36.0 dB -38.2 dB -40.0 dB

Tangentiale Entfernungsstrukturen, etwa eine lineare Forbeibewegung in einer bestimmten Entfernung d₀ koennen entsprechend konstruiert werden: 1/(d₀²+d²)
Viele Kompositionen in den Neunzigerjahren verwenden mehr oder weniger deutlich derartige Entfernungsstrukturen in einer radikal subjektiven Perspektive: extrem lautes Nahfeld bis sehr leise, weit zurueckweichende entfernte Ereignisse. [@5] [@7]
Zudem gibt es noch weitere typische Veraenderungen, an denen wir die Entfernung von Klaengen oder Klangquellen einschaetzen koennen. Ferne Ereignisse verlieren an Hoehen, oft auch an Tiefen (durch Hindernisse und Reflexionen), werden diffus, geben vieles an Qualitaet ab, nehmen aber unter Umstaenden aber auch vieles auf (Raumklang). Eine einfache Unterstuetzung des Entfernungseindruckes ist daher durch Filterung moeglich. [@9]
Der Lautstaerkeeindruck durch Entfernung kann auch dem durch Energetik entgegenwirken. Leise, intime Klaenge im Nahfeld koennen lauter wirken als laute, agressive in der Entfernung. [@10]
Bei kontinuierlicher Entfernungsaenderung kommt auch eine Aenderung der Laufzeit der Schallwellen zur Wirkung (Dopplereffekt). [@8] [P1]

Duplikation
Wenn zwei aehnliche Schallquellen in deutlich unterschiedlichen Raumpositionen zusammenklingen, dann ist das Resultat nicht doppelt so laut wie eine Schallquelle alleine, sondern etwas weniger, weil ihr Zusammenwirken aus einem Gemisch von Verstaerkung und Ausloeschung besteht (auch dann, wenn es sich um identische Klaenge aus Lautsprechern handelt). Man rechnet mit einer Anhebung um 3dB (oder Wurzel aus 2).
Genau laesst sich das fuer jeden Einzelfall nicht sagen, da es sich dabei um einen Erfahrungswert, um statistische Mutmassung handelt. Nichtsdestoweniger laesst sich der Lautstaerkezuwachs durch zwei oder mehrere aehnliche im Raum verteilte Quellen ganz passabel durch die Wurzelfunktion ihrer Anzahl beschreiben:
L₁/L₀=sqrt(n)

Anzahl	Faktor	dB
1	1.0	0
2	1.414	3
3	1.732	4.77
4	2.0	6
5	2.236	6.99
6	2.450	7.78
7	2.646	8.45
8	2.828	9
..............

Das Zusammenwirken von mehreren aehnlichen, aber unterschiedlich lauten Quellen, laesst sich in diesem Sinne trigonometrisch beschreiben:
(Quellen a, b, c .... Gesamtlautstaerke L) L = sqrt (a²+b²+c²+...)
Eine bekannte Anwendung davon findet sich im stereo-Panorama professioneller Klangregler, bei denen die Extrempositionen 'ganz links' und 'ganz rechts', in denen je nur ein Lautsprecher aktiv ist, gegenueber der Mittenposition, in der beide gleich laut sind, um besagte 3dB (Wurzel aus 2 als Faktor) angehoben werden. (Zumindest ist das bei den alten Mischpulten der Spitzenklasse so, neuere digitale Mischeinheiten gestatten in der Regel mehrere Alternativen).
Das ganze gilt fuer den Lautstaerkeeindruck, aber nicht fuer moegliche Amplitudenspitzen ! Die koennen sich, zumindest theoretisch, linear addieren. Nimmt man als Beispiel einen Chor von 64 Stimmen, dann wird die Lautstaerkeanhebung gegenueber einer einzelnen Stimme durchschnittlich das 8-fache betragen, also 18dB. Die maximale Amplitudenspitze koennte aber im Extremfall das 64-fache sein, also 36dB ! Das wird in der Praxis nicht vorkommen, aber mit betraechtlichen Spitzen muss man dennoch rechnen. Werden diese bei einer Aufnahme beschnitten, dann hat das unter Umstaenden irritierende Verzerrungen und Unsauberkeiten zur Folge, obwohl die Gesamtlautstaerke noch gar nicht so gross ist. (Das kann zu einem ziemlichen Problem werden, wenn kein dynamischer headroom dafuer vorhanden ist, zB. Choraufnahmen mit 16bit).
Neben diesen Lautstaerkeveraenderungen gibt es aber auch chorische Effekte, wie man sie von den Streichern im Orchester oder eben vom Chor her kennt. Sie beruhen darauf, dass die einzelnen Stimmen bestenfalls aehnlich, aber nicht gleich sind und somit zusammen einen komplexen Prozess von Summierungen und Ausloeschungen bilden.
Das bekannteste Beispiel sind vermutlich die Mehrfachbesetzung der Streichinstrumente im Orchester: Damit die Streichinstrumente mit den Blas- und Schlaginstrumenten lautstaerkemaessig mithalten koennen, nimmt man eben jeweils mehrere davon, die das gleiche spielen. Der Preis dafuer ist allerdings der besagte chorische Effekt, an den wir uns mittlerweile so gewoehnt haben, dass heute der 'Streicherklang' vom Orchesterklang nicht mehr wegzudenken ist, obwohl es heute auch andere Methoden der Lautstaerkeanhebung gaebe, etwa elektrische Verstaerkung.

Resonanz
Eine uralte Methode leise Klaenge lauter zu machen. Eine Saite auf einem Bogen gespannt und diesen an einer Kalebasse befestigt - das ist die einfachste Art einer Lautstaerkeanhebung durch Resonanz. Alle Musikinstrumente mit Corpus funktionieren so: eine lokal beschraenkte Vibration wird auf einen groesseren Koerper, eine groessere Flaeche uebertragen, oder auf einen grossen Hohlraum, einen Trichter und dergleichen, und wird dadurch lauter. Der Preis dafuer ist eine Art Ausduennung des urspruenglichen Spektrums. Die Frequenzen, die auch Eigenfrequenzen des Corpus sind, werden hervorgehoben, alle anderen mehr oder weniger unterdrueckt (Formanten).

Verstaerkung
Frage: Wie kann man zehntausend Leuten ein Gitarrelied vorspielen ?
Antwort: Man kann zehntausend Leuten kein Gitarrelied vorspielen.
Eine weit verbreitete, aber meistens sehr unreflektiert gehandhabte Methode Lautstaerke anzuheben, ist die sogenannte 'Verstaerkung'. Egal, ob mit Mikrofon oder mit pickup: Verstaerkung beinhaltet immer auch Dislozierung, raeumliche Versetzung. Der Ort der Klangerzeugung wird getrennt von der Quelle der Schallausbreitung durch Lautsprecher. Vielfach erfaehrt auch der Typus der Schallausbreitung eine Veraenderung, etwa von der punktuell lokalisierbaren Singstimme mit ihrer natuerlichen Reflexion im Raum zu einem Stereopaar Lautsprecher. Natuerlich haben wir uns bei Grossveranstaltungen laengst daran gewoehnt, dass Lautsprecherstacks, aus denen das ganze musikalische Buehnengeschehen klingt, links und rechts aufgebaut sind, oder Lautsprecher-Cluster ueber der Buehne haengen. Sosehr sind wir das gewoehnt, dass die raeumliche Irritation, die unweigerlich damit verbunden ist kaum weiter auffaellt. Dennoch kommen von einem kuenstlerischen Standpunkt aus derartige Beschallungen ueber das Niveau von Bierzeltfesten nicht hinaus (auch wenn es 'Hochkultur' ist).
Solange die Verstaerkung relativ dezent bleibt und der dafuer noetige Lautsprecher in der Naehe der Klangquelle (des zu verstaerkenden Instrumentes) stehen kann, solange ist eine eindeutige raeumliche Lokalisierung wenigstens grob noch gegeben. Darueberhinaus muss aber eine Auseinandersetzung mit der Lautsprecher-positionierung erfolgen, die entweder bereits Sache der Komposition ist [@12] oder Sache der akustischen Inszenierung [@13].

Amplitudenmodulation
Wird die Lautstaerke eines KM kontinuierlich veraendert, dann spricht man von Amplitudenmodulation. Bei langsamen Aenderungen ist ein Pulsieren hoerbar, bei schnelleren macht sich eine Art Rauhigkeit bemerkbar, bei noch schnelleren hoert man deutlich zusaetzliche Frequenzen, sogenannte Seitenbaender. Das sind additive und subtraktive Frequenzkomponenten der Frequenzen des Originals mit den Frequenz (oder den Frequenzen) der Modulation. Interessant daran ist unter anderem der Rueckschluss darauf, dass auch langsame Aenderungen der Lautstaerke grundsaetzlich Auswirkungen auf das Spektrum eines KM haben.
Geht die Modulation durch den Nullpunkt (negative Amplitudenwerte) dann spricht man von einer Ringmodulation (die Bezeichnung ruehrt von einer bestimmten elektronischen Schaltung her).

Virtuelle Lautstaerke
Viele der erkennbaren Klaenge, durch die die Vorstellung eines Klangobjektes vermittelt wird, sind in der kommerziellen Musikindustrie (auch in der 'klassischen') mehr oder weniger durch Ikonen repraesentiert.
Klaenge von bestimmten Musikinstrumenten, Gruppen- und Orchesterklang im elektronischen Medium sind fuer uns zu Archetypen geworden, die wir noch in ihrer manieristischsten Imitation erkennen (zB. die beruehmten 'tausend Geigen' am Synthesizer). Mit diesem Erkennen verbunden ist eine Einschaetzung der Lautheit oder Maechtigkeit. Egal, wie laut wir die Musik tatsaechlich spielen, ob gerade noch wahrnehmbar oder voll aufgedreht, wir erkennen die Lautstaerke, die Groessenordnung am Klangtypus, so wie wir die Groesse eines Objektes, einer Person auf einem Foto erkennen. Anders waere es schwer moeglich, etwa eine Sinfonie im Radio zu hoeren. Viele Faktoren spielen dabei eine Rolle, psycho-akustische genauso, wie musiksoziologische (die Hoergewohnheiten unterschiedlicher Gruppen von Musikkonsumenten und unterschiedlicher Epochen); aber auch Raumklang (egal ob natuerlich oder kuenstlich) und diverse Manierismen wie Uebersteuerung und Verzerrung. Diese Einschaetzung automatisch leisten zu koennen, sozusagen die Musik in ihrem Abbild zu verstehen, ist eine kulturelle, erlernte Faehigkeit. Es ist keineswegs anzunehmen, dass eine Person aus einem gaenzlich anderen Kulturkreis, die noch nie mit Musik aus Lautsprechern konfrontiert wurde, ein Orchesterkonzert im Radio hoeren und einschaetzen kann, wie wir das automatisch tun.

Wiedergabelautstaerke
Die richtige Wiedergabelautstaerke fuer eine Auffuehrungssituation zu finden ist die erste Aufgabe der Klangregie. Das reicht von Fixeinstellung (Installation) bis hin zu differenzierter dynamischer Interpretation. Es gibt richtige Virtuosen auf diesem Gebiet, die ihre Kompositionen bereits in Hinblick auf raeumliche Interpretation anlegen. [@1]
In jedem Fall ist es eine kuenstlerische Aufgabe, keine technische. Sie erfordert eine Auseinandersetzung mit der zu interpretierenden Musik, sowie Kenntnis des Lautsprechermaterials, Raumgefuehl und selbstverstaendlich auch Uebung und Erfahrung.
Wenn Tontechniker diese Aufgabe uebernehmen, dann muessen sie diese kuenstlerische Qualitaet aufbringen und eine dementsprechende Verantwortung uebernehmen.
Nicht unterschaetzt werden darf die Veraenderung der Raumakustik durch Bauten (Bestuhlung) und vor allem durch Publikum. Vom Standpunkt der Akustik besteht Publikum (wenn es nicht gerade in Ritterruestung erscheint) aus 'Schallschluckern'. Der Unterschied der Wiedergabelautstaerke fuer einen vollen Sall zu der fuer einen leeren kann bis zu 10dB und mehr betragen. Oft ist eine Korrektur der Gesamtlautstaerke allein auch gar nicht ausreichend. Dann ist eine differenzierte Anppassung erforderlich, deren Moeglichkeit im Setting bereits anzulegen ist.
Auch das gehoert zur Klangregie.

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@ 1	Francois Bayle: Le sommeil d'Euclide, Fabulae
@ 2	Guenther Rabl: Landschaft (Regenszene, Windszene)
@ 3	Guenther Rabl: Katharsis (Wind-Intermezzo)
@ 4	DD kreisende Marschmusik
@ 5	Ludger Bruemmer: The Gates of H.
@ 6	The Who: Live at Leeds (CD-Fassung)
@ 7	Bill Schottstaedt: LEVIATHAN
@ 8	Guenther Rabl: PASSANTEN
@ 9	Guenther Rabl: EVE
@10	Guenther Rabl: BITTERSWEET
@11	Guenther Rabl: FAREWELL TEMPERED PIANO
@12	Katharina Klement: TEXTUR Ein Stueck fuer Klavier und Zuspielband, bei dem die Verstaerkung des Klavieres ueber Lautsprecher erfolgt, die weit weg stehen und nach Moeglichkeit das Publikum umgeben, waehrend der Zuspielteil von Lautsprechern moeglichst nahe am Klavier oder ueberhaupt im Klavier gespielt wird.
@13	Guenther Rabl: BETIRI Bei der Auffuehrung dieser Sprechoper haben eine Sprecherin und ein Sprecher 10 Mikrofone an bestimmten Stellen auf der Buehne zur Verfuegung, die kreuz und quer zu ueber 20 Lautsprechern im Buehnenraum und teilweise auch im Zuschauerraum geroutet sind. Die Musikzuspielung hingegen kommt aus 8 weiteren, davon unabhaengingen Systemen.
P1	Guenther Rabl: NMS5 (TB2) Dieses Programm enthaelt auch einen Bewegungs-Simulator. Darin lassen sich Ausgangs- und Zielkoordinaten festlegen, sowie die Zeitspanne, in der eine lineare Bewegung stattfinden soll.