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Schnarre

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1

Sonntag, 19. Mai 2019, 19:34

Wichtige Parameter von Trommeln, die mit Hilfe einer Signalanalyse erkannt werden können?

Hi Leute,
ich habe in den letzten Tagen schon ein Thema zu "Grundfrequenzen von unseren Trommeln..." aufgemacht, in dem ich mich etwas mit der Signalanalyse beschäftige. Also bitte nicht steinigen, dass jetzt hier noch ein ähnliches
Thema eröffnet wird.
Hier geht es mir einfach darum, welche Parameter außer der Grundfrequenz noch wichtig sein können, um den Klang zu bewerten. Ich denke hierbei vielleicht an Oberwellen, 2. Harmonische Welle usw.

Ich bitte alle fachkundigen Personen um Unterstützung, da es hier um ein Kleinprojekt an der FH geht, welches natürlich gut werden soll. Vielleicht entwickelt sich daraus ein kleines gebräuchliches Tool, sodass wir alle etwas davon haben.
Bin für jeden guten Tipp dankbar! Zeitgleich suche ich fleissig das Netz nach entsprechenden Informationen ab.

Gruß
Schnarre
Das muß kesseln!!! :D

Rampen

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2

Sonntag, 19. Mai 2019, 19:37

Energieeinhüllende des Gesamtsignals, Energieeinhüllende der Grundfrequenz und der Obertöne. vielleicht der Frequenzverlauf von Grund- und Obertönen über der Zeit, also wie z.B. der Grundton nach dem Anschlag abfällt (könnte aber knifflig werden, einen geeigneten Kompromiss aus Zeit- und Frequenzauflösung zu finden).

Vielleicht schaffst Du es ja, tonale und rauschartige Anteile zu trennen, und den Teppichanteil genauer zu analysieren?
Nix da.

Schnarre

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3

Sonntag, 19. Mai 2019, 22:14

@Rampen: Grundton über die Zeit wäre interessant... Werde dazu mal googlen und Möglichkeiten suchen. Bislang sieht das ganze so aus:

Das muß kesseln!!! :D

m_tree

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4

Montag, 20. Mai 2019, 07:13

Aus meiner praktischen, weniger analytischen Sicht kann ich jedenfalls sagen, dass ganz einfach der gesamte Frequenzverlauf das wichtigste Kriterium für die Bewertung des Klangs ist. Bspw. kann der Grundton sehr gegenüber dem Mittenbereich heraus stechen und umgedreht, der Höhenbereich kann verschiedenartig ausgeprägt sein und so weiter.

Der Frequenzverlauf über die Zeit ist sicher auch interessant. Bei einer ungedämpften Snare bspw. wird der Grundton sehr wahrscheinlich kürzer sein als darüber liegende Oberschwingungen. Mit Dämpfung eher nicht.

Wie ich im anderen Thread schon sagte spielt auch die Mikrofonierung eine Rolle für den Klang. Aus nächster Nähe am Schlagfell klingen Trommeln ganz anders als aus der Distanz. Dazu kommt der Klang des Mikrofons - Frequenzgang, Richtwirkung, Nahbesprechungseffekt, Dynamikverhalten.

Ich hatte kürzlich erst wieder neue Samples aufgenommen. Ziel war es, ein Freifeld Sample (0,5-1m Abstand schräg von oben mit einem Kleinenmembran Kondensator Mikro) aufzunehmen. Ich zitiere mich mal aus einem anderen Thread:

Snare-Mikrofonierung am Schlagfell mit SM57 vs. Freifeld mit einem MK-012 (Kleinmembran Kondensator). Habe die Aufnahmen vor dem Rendern auf die jeweils gleiche Lautheit (LUFS) gebracht:

>> SM57 am Schlagfell <<

>> MK-012 70-80cm schräg (45° +/-) von oben << (bzw. schräg von vorn - Snare stand im Set, wo sie übrigens anders als außerhalb vom Set klingt ...)

Es handelt sich um eine 14*5,5er Stahl (Tama SLP Vintage Hammered Steel), 20er Stahlteppich sowie beidseitig Ambassador (Snare Reso, coated Top) ohne weitere Dämpfung. Und natürlich um den selben Schlag. Klar kann man die Snare explizit für Nahmikrofonierung noch etwas anders stimmen und ggf. dämpfen, aber ich wollte ja hier, dass sie im Freifeld gut klingt.


Zur weiteren Veranschaulichung habe ich mal zwei Screenshots der Frequenzverläufe angehängt. Dort ist auch gut zu sehen, wie unterschiedlich verschiedene Analyzer aussehen. Mal vom hier eingestellten Slope (4,5dB/Oct - der Höhenbereich erscheint lauter als er ist) abgesehen.

Dennoch sind zumindest im praktischen Bereich letztendlich immer die Ohren zur Beurteilung des Klangs gefragt. Solche Analysen kommen z.B. beim Raumanteil im Signal einfach an ihre Grenzen - in meinem Beispiel der Snare auch gut zu hören.
»m_tree« hat folgende Dateien angehängt:

Schnarre

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5

Montag, 20. Mai 2019, 12:21

@m_tree: Habe mir gerade mal Deine Screenshots angesehen. Der Crest-Faktor ist vielleicht noch interessant, da er im Falle unserer Trommeln anzeigen dürfte, wie gleichmäßig sich die Lautstärke über den gesamten Frequenzbereich verteilt. Ein hoher Crest-Faktor bedeutet große Peaks und somit Frequenzbereiche, die deutlich herausstechen, ein niedriger Crest-Faktor einen ausgewogeneren Klang.
Das muß kesseln!!! :D

m_tree

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6

Montag, 20. Mai 2019, 13:58

@m_tree: Habe mir gerade mal Deine Screenshots angesehen. Der Crest-Faktor ist vielleicht noch interessant, da er im Falle unserer Trommeln anzeigen dürfte, wie gleichmäßig sich die Lautstärke über den gesamten Frequenzbereich verteilt. Ein hoher Crest-Faktor bedeutet große Peaks und somit Frequenzbereiche, die deutlich herausstechen, ein niedriger Crest-Faktor einen ausgewogeneren Klang.

Der Crest Faktor ist ja erst mal nix weiter als das Verhältnis von Ampltiude zu Effektivwert der Wechselspannung. Und bei einzelnen Trommel Anschlägen ist der naturgemäß relativ hoch. Ein niedrigerer Crest Faktor bedeutet nicht automatisch einen ausgewogeneren Klang, sondern ab einem gewissen Punkt auch einfach einen Mangel an Dynamik, häufig durch übertriebenen Einsatz von Kompression entstanden.

Rampen

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7

Montag, 20. Mai 2019, 15:09

Ich glaube Schnarre rechnet den Crest-Faktor über dem Spektrum, dann passt seine Beschreibung auch.
Nix da.

Schnarre

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8

Montag, 20. Mai 2019, 15:19

Der Crest Faktor ist ja erst mal nix weiter als das Verhältnis von Ampltiude zu Effektivwert der Wechselspannung.

Genau, so ist die allgemeine Definition.

Was mich noch interessiert: Macht es eventuell Sinn, Crashes, Ride und Hi-Hat einzeln einzumessen und anhand der Frequenzverläufe die Trommeln zu stimmen? Oder nimmt man sich eher eine Aufnahme eines kompletten Sets, um anhand des Gesamtspektrums Optimierungen vorzunehmen? Ich weiß, vieles hängt von den Mikrofonen selbst und deren Positionerung sowie von Räumlichkeiten und natürlich dem Schlagzeuger und den verwendeten Sticks ab.
Das muß kesseln!!! :D

Rampen

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9

Montag, 20. Mai 2019, 15:43

Becken sind ja im Wesentlichen rauschartig, daher macht es keinen Sinn, Trommeln danach zu stimmen.
Nix da.

m_tree

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10

Montag, 20. Mai 2019, 16:07

Ich glaube Schnarre rechnet den Crest-Faktor über dem Spektrum, dann passt seine Beschreibung auch.

Über em gesamten Spektrum macht das aber keinen Unterschied. Bässe haben bei gleicher wahrgenommener Lautstärke generell eine höhere Energie und höhere Amplituden und sind somit für die größeren Dynamikschwankungen bei normalen Musik-Signalen verantwortlich. Tendenziell zumindest.
Das Spektrum käme dann in Betracht, wenn man es aufteilt und z.B. alles unter 1kHz ignoriert. Dann sähe das Signal und somit auch der Crest Faktor deutlich anders aus.

Was mich noch interessiert: Macht es eventuell Sinn, Crashes, Ride und Hi-Hat einzeln einzumessen und anhand der Frequenzverläufe die Trommeln zu stimmen? Oder nimmt man sich eher eine Aufnahme eines kompletten Sets, um anhand des Gesamtspektrums Optimierungen vorzunehmen? Ich weiß, vieles hängt von den Mikrofonen selbst und deren Positionerung sowie von Räumlichkeiten und natürlich dem Schlagzeuger und den verwendeten Sticks ab.

Es macht nicht mal Sinn, Trommeln auf ominöse Kesseltöne zu stimmen und auch nur in seltenen Fällen auf Tonhöhen. Die Anpassung liegt da eher bei der Auswahl der Becken und Trommeln, bei den Trommeln zusätzlich die Fellauswahl und Dämpfung.

Es kommt auch immer drauf an, welchen Ansatz man verfolgt. Grundlegend sollte der natürliche Drums Sound im Raum so sein, wie man ihn haben will und dann schaut man, dass man den tontechnisch passend umsetzt. Es kommt natürlich vor, dass nach der Mikrofonierung noch Anpassungen vorgenommen werden - vor allem was Dämpfung und Stimmung betrifft.

Rampen

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11

Montag, 20. Mai 2019, 16:24

Über em gesamten Spektrum macht das aber keinen Unterschied.

Doch, doch. Der Crest-Factor über dem Spektrum gibt wieder, wie stark die Resonanzen im Spektrum ausgeprägt sind. Über dem breitbandigen Energieverlauf gibt er wieder, wie stark der Attack ausgeprägt ist.
Nix da.

m_tree

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12

Montag, 20. Mai 2019, 16:35

Über em gesamten Spektrum macht das aber keinen Unterschied.

Doch, doch. Der Crest-Factor über dem Spektrum gibt wieder, wie stark die Resonanzen im Spektrum ausgeprägt sind. Über dem breitbandigen Energieverlauf gibt er wieder, wie stark der Attack ausgeprägt ist.

Ok, verstehe. Der angezeigte Crest Faktor in meinen Screenshots hat damit aber nix zu tun.

Trotzdem ... wieder was gelernt. Immerhin kann ich mich damit rausreden, dass ich Autodidakt bin. :rolleyes:

Schnarre

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13

Mittwoch, 5. Juni 2019, 17:02

So Leute, eigentlich wollte ich schon längst mit der "App" fertig sein, allerdings hat die Dokumentation (wie zu erwarten... man braucht länger für die Schreiberei als für den Rest) viel Zeit gefressen.
Wer jetzt noch gute Ideen hat, bitte her damit.

Aktueller Stand jetzt: Ich habe in Matlab eine GUI erstellt, aus der sich bequem per Explorer eine beliebige mp3-Datei einbinden lässt. Die oberen beiden Fenster sind mittlerweile mit Leben gefüllt (oben links der Zeitbereich der kompletten Audiodatei, oben rechts das Klangspektrum, welches ich wohl besser in einfach logarithmischer Darstellung anzeigen werde, damit nicht der meiste Teil des Diagramms weiß bleibt).
Geplant: Unten links die Amplituden der ganzzahligen Vielfachen in Idealform (d.h. Fg, 2*Fg, 3*Fg, 4*Fg,...) sowie die Maxima in diesem Bereich. Habe nach vielem Lesen festgestellt, dass bei unseren Trommeln die Obertöne eben NICHT genau den ganzzahligen Vielfachen entsprechen, was konstruktionsbedingt ist. Dann unten mittig das Frequenzspektrum mit den ersten 5-7 Maxima und darübergelegter Hüllkurve. Unten rechts dann ausschließlich die gefilterte Grundfrequenz im Zeitbereich.

Im oberen rechten Teil sollen dann numerische Angaben für Grundfrequenz, der dazugehörigen Amplitude usw. gemacht werden. Soweit erst einmal der Plan.
Anbei ein Screenshot des aktuellen Standes.
Das muß kesseln!!! :D

nils

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14

Mittwoch, 5. Juni 2019, 17:29

Ich denke hierbei vielleicht an Oberwellen, 2. Harmonische Welle usw.

Da es für eine Hochschule ist, folgender Hinweis:

Die schwingende Kreismembran hat kein harmonisches Obertonspektrum. Die Obertonreihe wird über die Nullstellen der verwendeten Besselfunktion gefunden.
Es gibt sehr viel Material dazu im Netz, Suchworte "schwingende Kreismembran", "Besselfunktion", "Zylinderfunktionen", "Chladnische (Klang)Figuren" ...

Wikipedia zur schwingenden Membran

Aus meinem Buch "Drum Tuning":
»nils« hat folgende Datei angehängt:
  • Kreismembran2.jpg (63,67 kB - 4 mal heruntergeladen - zuletzt: 11. Juni 2019, 17:08)

Schnarre

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15

Mittwoch, 5. Juni 2019, 20:52

Ich denke hierbei vielleicht an Oberwellen, 2. Harmonische Welle usw.

Da es für eine Hochschule ist, folgender Hinweis:

Die schwingende Kreismembran hat kein harmonisches Obertonspektrum. Die Obertonreihe wird über die Nullstellen der verwendeten Besselfunktion gefunden.
Es gibt sehr viel Material dazu im Netz, Suchworte "schwingende Kreismembran", "Besselfunktion", "Zylinderfunktionen", "Chladnische (Klang)Figuren" ...

Wikipedia zur schwingenden Membran

Aus meinem Buch "Drum Tuning":
Hi Nils,

genau so habe ich das auch aus einer Facharbeit von jemandem an der Hocschule Augsburg entnommen. Umso schöner, wenn das ganze untermauert wird :thumbup: . Schon interessant, was da alles so hintersteckt.
Allerdings würde mich eben interessieren, ob es weitere Parameter gibt, mit denen sich die "Güte" unserer Trommeln anhand von Zahlen belegen lässt.
Das muß kesseln!!! :D

Schnarre

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16

Donnerstag, 6. Juni 2019, 23:23

Update...
unten rechts die Grundfrequenz steilflankig gefiltert im Zeitbereich mit zugehöriger Amplitude. Fehlen noch die numerischen Felder.

Das muß kesseln!!! :D

Schnarre

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17

Sonntag, 9. Juni 2019, 17:34

Das muß kesseln!!! :D

Schnarre

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18

Sonntag, 9. Juni 2019, 17:41

Hat vielleicht jemand für mich ein Soundfile einer verstimmten oder extrem schlecht klingenden Trommel für mich? Wäre super... Danke!
Das muß kesseln!!! :D

GuTh

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19

Dienstag, 11. Juni 2019, 18:14

Hat vielleicht jemand für mich ein Soundfile einer verstimmten oder extrem schlecht klingenden Trommel für mich? Wäre super... Danke!


Für Schnarre zum Studieren!

Wenn's taugt, dann bitte :thumbsup:
Geh den Sachen auf den Grund ;)

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