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TU Berlin

Inhalt des Dokuments

Laborpraktikum Audiotechnik

Das Laborpraktikum besteht aus 5 Laboren zu den Themen Messtechnik, Studiotechnik, Hörversuche, Mikrofone und Lautsprecher. Jedes Labor gliedert sich in drei Teile: Einführungstermin (2stündig), Labortermin (3stündig) und Nachbesprechung (ca. 1stündig). Zu jedem Labor ist von jeder Gruppe ein Protokoll anzufertigen. Abgabetermin für das Protokoll ist drei Tage vor der Nachbesprechung.

Bei der Anfertigung der Protokolle ist die Richtlinie zur Protokollgestaltung [1] zu beachten. Die Nachbesprechung dient der Diskussion des Protokolls und kann mündliche und schriftliche Prüfungsanteile enthalten. Diese ermöglichen eine Individualisierung der zunächst gruppeneinheitlichen Protokollbenotung. Zum Erwerb des Scheins ist die Teilnahme an allen drei Terminen erforderlich.

Teilnehmer des Laborsemesters müssen sich vom 15.09.10 bis 20.10.10 14 Uhr leserlich in der am Fachgebiet aushängenden Liste in ihre bevorzugte Laborgruppe eintragen und am 20.10.10 um 16 Uhr (c.t.) in EN 187 zur Terminvergabeveranstaltung erscheinen.
Die Listen hängen vor Raum EN 321 aus. Mögliche Labortermine sind Montag bis Donnerstag jeweils 9-12 und 13-16 Uhr. Die minimale Gruppenstärke ist 6, die maximale 8 Teilnehmer/innen. Die Listeneinträge sind vorläufig, evtl. müssen Gruppen zusammengelegt werden. Die endgültige Gruppeneinteilung erfolgt in der allgemeinen Einführung am 20.10.10. Früheingetragene und Anwesende werden bei der Terminierung bevorzugt berücksichtigt.

Zeitraum und Ort

Zeitraum: 20.10.2010 - 04.02.2011

Organisation und Terminvergabe: (Maempel)
Einführung: 20.10.10

Labor 1: Messtechnik (Schultz)
Einführung: 27.10.10 / Labore: 01.11.-04.11.10

Labor 2: Studiotechnik (Bartetzki)
Einführung: 17.11.10 / Labore: 22.11.-25.11.10

Labor 3: Mikrofone (Schneider)
Einführung: 01.12.10 / Labore: 06.12.-09.12.10

Labor 4: Hörversuche (Maempel)
Einführung: 15.12.10 / Labore: 03.01.-06.01.11

Labor 5: Lautsprecher (Brinkmann/Horn)
Einführung: 12.01.11 / Labore: 17.01.-20.01.11

Uhrzeiten: Die Einführungen finden jeweils 16-18 Uhr in EN 187 statt.
Die Gruppentermine sind Mo. 09-12 Uhr (Gruppe 1), Di. 13-16 Uhr (Gruppe 2), und Do. 13-16 Uhr (Gruppe 3) und bleiben über das gesamte Semester unverändert.

Orte: Der Veranstaltungsort eines Labors wird von dem jeweiligen Dozenten rechtzeitig auf dieser Website und/oder in der Einführungsveranstaltung angekündigt.

Dozenten

Prof. Dr. Stefan Weinzierl [2] (verantwortlich)
Frank Schultz (Labor 1)
André Bartetzki (Labor 2)
Martin Schneider [3] (Labor 3)
Dr. Hans-Joachim Maempel [4] (Labor 4)
Fabian Brinkmann und Michael Horn (Labor 5 und Organisation)

Weitere Informationen

Veranstaltungstyp: PR
Umfang: 3 SWS
Angebot: jedes 2. Semester
Voraussetzung: Voraussetzung für die Teilnahme am Laborpraktikum ist eine erfolgreiche Teilnahme an der Lehrveranstaltung Kommunikationstechnik I. Dies ist durch Vorlage des KT-I-Scheins (Magisterstudierende Kommunikationswissenschaft) oder der Teilnote im Modullaufzettel (Masterstudierende MKT, AKT) im ersten Labortermin nachzuweisen. Ggf. diese Note also bitte vorher unbedingt vom Modulverantwortlichen eintragen lassen.
Veranstaltungsnummer: 3135 L 336

Material und Skripte

Materialien zu den Laboren werden hier ca. 1 Woche vor dem jeweiligen Laborstart zum Download bereitgestellt.


1 Messtechnik

Literatur, Folien & Aufgaben als zip-File hier [5]

-bitte an die Notennachweise denken!
-das Labor findet in Raum TBA statt!

vorausgesetzt werden fundierte Kenntnisse (üblichweise erworben in EDS, AT1, TA1 oä.) bzgl.:
-DFT/FFT/Fensterung
-FIR/IIR-Filter (Bandpass, Bandstop, linearphasig, minimalphasig...)
-A/C-Bewertung bei Schallmessungen
-Übertragungsfunktion und Darstellung als Amplituden-/Phasenfrequenzgang & Gruppenlaufzeitverlauf

im Rahmen des Labortermins soll unter Anleitung erlernt und erarbeitet werden:
-Programmieren einfacher plakativer Messtechnikalgorithmen in Matlab als Hausaufgabe, welche idealerweise vor dem eigentlichen Labortermin angefertigt wurde
1.) SPL mit RMS/LEQ & A/C/Z-Bewertung, SPL-Kalibrierung
2.) Frequenzgang mit Sweep/Noise FFT vs. Stepped Sine Technik
3.) THD(+N) mit Bandpass vs. FFT-Technik, SNR straightforward vs. über THD
-Untersuchen zweier Devices Under Test (DUTs) mit zwei einschlägigen Messtechnikprogrammen/-systemen im eigentlichen Labortermin

Software & Manuals:
- DUT 1: Behringer DCX2496 Lautsprecher Controller
Mess-Artikel zum DCX2496 von Anselm Goertz in Production Partner 04/2004
http://www.behringer.com/DE/Products/DCX2496.aspx
[6]- DUT 2: Studer D19 AD-Wandler
ftp://ftp.studer.ch/Public/Products/Miscellaneous/D19_MicAD/Manuals/D19_MicAD_Op_E.pdf
- Messsystem 1: Four Audio Monkey Forest (DOS PC)
http://www.four-audio.com/de/produkte/monkey-forest.html [7]
- Messsystem 2: Prism Sound dScope Series III (Win PC)
http://www.prismsound.com/test_measure/products_subs/dscope/dscope_home.php [8]

Literatur:
- Müller Swen (2008): "Messtechnik". In: "Handbuch der Audiotechnik", Hg. Weinzierl Stefan. Berlin: Springer, 1087–1169.
- Müller Swen, Massarani Paulo (2001): Transfer-function measurement with sweeps. Journal of Audio Engineering Society, 49(6), 443–471.
- Bohn Dennis (2003): Audio Specifications, RaneNote 145, white paper, Rane Corporation.  http://rane.com/note145.html [9]
- DIN EN 61672-1:2003 "Schallpegelmesser, Teil 1: Anforderungen"
- AES17-1998 (r2004) "AES standard method for digital audio engineering - Measurement of digital audio equipment"
- Cabot Richard C. (1999): Fundamentals of Modern Audio Measurement. Journal of Audio Engineering Society, 47(9), 738-762.
- Cabot Richard C. (1997): Fundamentals of Modern Audio Measurement. Proceedings of 103rd Audio Engineering Society Convention New York, 4604.
- Kester Walt (2008): Understand SINAD, ENOB, SNR, THD, THD + N, and SFDR so
You Don't Get Lost in the Noise Floor, white paper, Analog Devices, MT-003, Rev.A, 10/08. http://www.analog.com/static/imported-files/tutorials/MT-003.pdf [10]



2 Studiotechnik


Die Einführung am 17.11. findet 16 Uhr im Großen Studio (Raum EN 324) statt, nicht im EN 187!

Die Labore in der Woche 22. - 25.11. finden ebenfalls im Studio (EN 324) statt.

Material als zip-File hier [11].

Ziele des Labors Studiotechnik sind:

  • den Prozess von Aufnahme, Speicherung, Bearbeitung und Wiedergabe praktisch kennenzulernen
  • die einzelnen Komponenten (Funktionseinheiten) virtueller Studioumgebungen (DAWs) und deren Zusammenwirken in Grundzügen zu verstehen sowie deren Analogien zu klassischen analogen Studioumgebungen zu erkennen
  • Blockschaltbilder von analogen und digitalen Mischpulten lesen zu können
  • gleichzeitig Einblick in Ästhetik und Produktion elektroakustischer Musik und Klangkunst zu erhalten


Vorbereitung:

Zur Vorbereitung der Laborübung und der schriftlichen Prüfung machen Sie sich bitte mit folgenden Begriffe und Themen vertraut:

Grundlagen: Pegel, Pegelrechnung, Dynamikbereich, typische Werte (versch. Mikrofontypen, Line-Signale), symmetrische/unsymmetrische Signalführung, Laufzeit und Latenz, analoge und digitale Anschlußtechnik und Schnittstellen, Richtungslokalisation, Interchannel-Laufzeitdifferenz, Interchannel-Pegeldifferenz
Gerätetechnik:
- Struktureinheiten von Mischpulten und DAW-Softwares ( Kanal, Vorverstärker, Quellenwahl, Spur, Bus, Gruppe, Sammelschiene, Master, Track, Matrix, Insert, PlugIn, Aux, Fader, Einschleifpunkt, Solo, PFL, Mute, Panaoramaregler, Summenregler, Vor/Hinter-Regler Auskopplung, Abhörpunkt, Monitoring, Kreuzschiene usw.)
- Parameter und typische Wertebereiche von Funktionseinheiten zur Klangbearbeitung: Filter ( parametrischer Equalizer, graph. EQ, Hochpass ...), Regelverstärker (Compressor, Expander, Noise Gate, Limiter ...), klassische Effekte (Modulatoren, delay-basierte Effekte, Reverb ...)


Ablauf des Labortermins - Produktion einer kurzen elektroakustischen Kompositionsstudie:

Aus im Labortermin aufzunehmendem Klangmaterial soll durch Editieren der Aufnahme sowie mittels verschiedenster Klangbearbeitungsmodule (Filter, Delay, Modulation, Regelverstärker usw.) neues Material abgeleitet werden, mit dem nach einer grafischen Vorlage eine kurze mehrkanalige elektroakustische Komposition gestaltet werden soll. Zum Einsatz kommen die DAW-Softwares Protools (Avid) und Live (Ableton) sowie diverse PlugIns verschiedener Hersteller.

  • Aufnahme unterschiedlichen Klangmaterials von einer Klangquelle mit 2 unterschiedlichen Mikrofonierungen (Körperschall- und Luftschallmikrofon)
  • Separieren geeigneter Abschnitte der Aufnahme(n) im Editor der DAW
  • Bearbeitung der Abschnitte mit unterschiedlichen Effekten. Hierbei sollen mindestens je einmal folgende räumliche Gestaltungsmittel sowie weitere Effekte bzw. Bearbeitungen zur Anwendung kommen:

    • statische räumliche Positionierung einzelner Klänge mittel "Intensitäts"-Stereophonie
    • statische räumliche Positionierung mittels kurzer Delays (Laufzeitstereophonie)
    • räumlich verteilte Textur mittels längerer über mehrere Kanäle rückgekoppelter Delays
    • dynamische Entfernungssimulation (näherkommender Klang) mittels spektraler und Pegeländerungen (entsprechend entfernungsabhängiger Dämpfung und Wellenausbreitung sowie Luftabsorption)
    • mehrkanaliger Hall (4 bzw. 8 Kanäle)
    • Bandpassfilter oder Resonator
    • Expander oder Noise-Gate zur dynamischen Fragmentierung der Aufnahme
    • Pitch-Shifting


Zum Protokoll gehören:

  • Dokumentation aller Arbeitsschritte (Aufnahme, Spuraufteilung und Routing, Effekte und Parameter, Automationen, ggfs. Zwischenschritte u.a.). Für jeden zur Anwendung gekommenen Effekt soll ein Blockschaltbild gezeichnet werden, aus dem reproduzierbar die Spurzuordnung, das Routing und die interne Funktionsweise (schematisch) des Effekts und der (relevanten) Parametereinstellungen (Zahlenwerte und Einheiten) hervorgehen
  • das fertige Stück als mehrkanaliges (interleaved) Soundfile (44.1 kHz, 24bit, AIFF oder WAV)
  • eine im nachhinein angefertigte grafische farbige Hörpartitur (1-2 seitiges PDF), die die wahrzunehmenden Klänge, Klangebenen und Klangbewegungen bzw. deren perzeptiv dominantesten Eigenschaften qualitativ visuell darstellt. Zur spektral-zeitlichen Orientierung kann der Ausdruck einer STFT des Stückes dienen, über die in einem geeigneten Zeichenprogramm die Klangverläufe eingetragen werden. Eine geeignete Software ist Acousmographe vom GRM, die sowohl Sonagramm (STFT) - und Wellenformdarstellung als auch Zeichenfunktionen bereitstellt.


schriftliche Prüfung (Nachbesprechung):

Termine für die Nachbesprechung inkl. schriftl. Prüfung (ca. 45') werden mit den jeweiligen Gruppen festgelegt.
Die Prüfungsaufgaben beschäftigen sich mit den oben aufgeführten Begriffen und Grundlagen sowie dem Umgang mit Blockschaltbildern.


Literatur und Links:

  • Handbuch der Audiotechnik

    • Kapitel 1 Grundlagen (1.4)
    • Kapitel 3 Räumliches Hören (3.3)
    • Kapitel 13 Audiobearbeitung (13.2, 13.4)

  • Grundbegriffe: deutsche Wikipedia-Artikel und http://www.sengpielaudio.com [12]
  • http://www2.ak.tu-berlin.de/Studio/ProTools/index.html [13]
  • Acousmographe [14]

3 Mikrofone
Die Labore finden in der Prüfhalle (Fachbereich Technische Akustik) statt.

Aufgabenblatt [15]
Messsystem Beschreibung [16]
Mikrofon-Datenblätter [17]

Literatur:

Schneider Martin (2008): "Mikrofone". In: "Handbuch der Audiotechnik", Hg. Weinzierl Stefan. Berlin: Springer, 313-419. SpringerLink
[18]
Boré, Gerhart; Peus, Stephan: "Mikrophone, Arbeitsweise und Ausführungsbeispiele [19]", Berlin: Neumann, 1999
-> Nicht ausdrucken! Das Boré-Buch gibt es vom Nikolaus beim Labortermin zum Mitnehmen.

4 Hörversuche


5 Lautsprecher

Alle wichtigen Informationen und benötigten Materialien können dem Downloadbereich entnommen werden:
Downloadbereich [20]
(Zugangsdaten werden in der Einführungsveranstaltung bekannt gegeben)


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