Workshop & Sounds: Körperschall für kreatives Sound-Design

Workshop & Sounds: Körperschall für kreatives Sound-Design

Körperschall macht hörbar, was sich direkt in Objekten abspielt und unserem Gehör oft verborgen bleibt. Statt den Klang über die Luft aufzunehmen, greift man hier unmittelbar die Schwingungen an der Quelle ab und taucht damit in eine ganz eigene Klangwelt ein. In diesem Workshop zeige ich anhand praktischer Beispiele, welche Möglichkeiten sich daraus für das Sound-Design ergeben.

Körperschall versus Luftschall

Jeder, der sich mit Tontechnik beschäftigt, weiß, wie sich Schall durch die Luft bewegt und an unser Gehör gelangt. Schallwellen werden über eine Quelle erzeugt und breiten sich mit etwa 343 Metern pro Sekunde (bei 20° C) über die Luft aus. Wenn dein Nachbar sich also wegen zu viel Bass aus deiner Anlage beschwert, sag ihm einfach, er soll seine Türen und Fenster schließen – wäre da nicht der Körperschall.

Körperschall breitet sich, im Gegensatz zum Luftschall, innerhalb eines Körpers aus. Bei dem genannten Beispiel ist die Schwingung der Schallwelle so stark, dass auch die Wände zu schwingen beginnen und der Luft- bzw. Raumschall sich als Körperschall im Material oder Objekt ausbreitet. Das Ergebnis bekommen dann auch die Nachbarn zu hören (Luftschall) und spüren (Körperschall).

Ein KI-generiertes Bild zeigt den Unterschied sehr deutlich

Andere Beispiele wären Schritte (Trittschall), Waschmaschinen, Kühlschränke und vieles mehr. Doch manche dieser Klänge bleiben uns auch verborgen oder sind schlicht zu schwach, um sie wahrzunehmen.

Hier kommen spezielle Kontaktmikrofone zum Einsatz. Klassische Piezo-Tonabnehmer werden u. a. eingesetzt, um akustische Instrumente wie Gitarren und Violinen zu verstärken. Auch um reine Trigger-Signale auszulösen, werden sie gerne eingesetzt.

Beim Sound-Design können nochmals andere Formen von Kontaktmikrofonen, wie Geophone oder Hydrophone, eingesetzt werden. Hier taucht man förmlich in eine andere Klangwelt ein, der wir uns heute etwas näher widmen wollen.

Arten von Kontaktmikrofonen

Kontaktmikrofone, oft auch als Piezo-Tonabnehmer bezeichnet, sind gedacht, um Körperschall statt Luftschall aufzunehmen – wobei nicht alle Kontaktmikrofone auf Piezo-Tonabnehmern basieren. Der Klang wird somit direkt an der Quelle abgenommen.

Kontaktmikrofone unterscheiden sich nicht nur optisch sehr stark

Sie gibt es in vielen Variationen und Preisen und darin unterscheiden sich bereits auch ihre Einsatzgebiete. Sehr günstige Modelle (für wenige Euro) lassen sich bspw. gut für manuelle Trigger-Befehle nutzen. Andere Modelle, ab etwa 10,- Euro aufwärts, lassen sich schon etwas flexibler einsetzen. Zur Instrumentenabnahme liefern sie oftmals zusätzliche und nützliche Signale, aber auch um Alltagsgegenstände aufzunehmen, die man vor allem für Film und Gaming benötigt, sind sie sehr gut geeignet. Auch hier gibt es wieder leichte Unterschiede bezüglich Frequenz- und Einsatzbereich.

Es gibt auch noch weitere, spezifische Formen von Kontaktmikrofonen, wobei einige davon vom Thema Körperschall abweichen. Elektromagnetische Kontaktmikrofone nehmen, wie der Name bereits verrät, elektromagnetische Felder und elektrische Schwingungen, genauer gesagt Geräteemissionen, auf.

Hydrophone dagegen lassen sich unter Wasser verwenden und messen dessen Druckschwankungen, wohingegen Geophone sehr tiefe Vibrationen aufzeichnen.

Ein Geophon im Einsatz

Viele Piezo-basierte Kontaktmikrofone weisen eine sehr hohe Ausgangsimpedanz auf. Vereinfacht gesagt liefern sie ein sehr empfindliches und schwer anzupassendes Signal. Daher haben etwas teurere Modelle bereits einen hochohmigen Vorverstärker integriert oder liefern direkt einen mit. Denn ein zu schwacher und qualitativ minderwertiger Vorverstärker lässt jedes Kontaktmikrofon schlecht dastehen. Zu dünne Signale und ein zu hohes Rauschen sind die Folge.

LeafAudio bietet mit dem Field Amp bspw. eine praxisnahe Lösung, maßgeschneidert für Kontaktmikrofone.

Über den Workshop

Obwohl ich es ja eher gewohnt bin, Workshops für Synthesizer zu gestalten, habe ich hier eine ähnliche Taktik zur Gestaltung angewendet. Für Synthesizer oder Drumcomputer schaue ich mir immer alle Funktionen im Detail an und erstelle mir eine Liste über Praxisbeispiele, die das Gerät am besten repräsentieren. So habe ich das auch weitgehend zum Thema Körperschall und Sound-Design versucht, wobei die ersten beiden Beispiele zunächst zum Verständnis beitragen sollen.

Ich habe mich für folgende Kategorien entschieden:

• Trigger-Quelle (Beispiel 8)
• Layering aus Körperschall und Luftschall (Beispiel 1, 2, 4 und 6)
• Resonanzaufnahmen für Drone-Sounds (Beispiel 4 und 9)
• Subbass/LFE-Sounds (Beispiel 4 und 6)
• Isolierte Aufnahmen (Beispiel 3)
• Übersteuerung (Beispiel 7)

Nützlich: Ein zusätzlicher Vorverstärker für Hi-Z-Signale

Beispiel 1 – Körperschall versus Luftschall

Drei Mikrofone und ein Direktsignal im Vergleich

Die Unterschiede sind schon zu sehen, bevor man sie hört

Das erste Beispiel soll den immensen Unterschied zwischen verschiedenen Mikrofonen für Körperschall und Luftschall verdeutlichen. Hierfür habe ich ein Richtrohrmikrofon, ein Kontaktmikrofon und ein Geophon an einer E-Gitarre platziert, die ich mit einem Geigenbogen spiele (ich spiele weder Gitarre noch Geige, daher verzeiht mir bitte das eher wenig virtuose Klangbeispiel). Zusätzlich geht das DI-Signal der E-Gitarre in den Recorder.

Abgesehen von meiner miserablen Spielweise, ist das Beispiel sehr gut geeignet, um ein Gefühl dafür zu entwickeln, wie die Mikrofone klingen und wofür sie einzusetzen sind.

Beispiel 2 – Hochohmiger Vorverstärker vs. Direktaufnahme

Ein geeigneter Vorverstärker beeinflusst das Ergebnis maßgeblich

Das zweite Beispiel soll u. a. den wichtigen Vorteil eines hochohmigen Vorverstärkers zeigen. Hierfür habe ich eine Münze auf einem Holztisch durch Schnipsen rotieren lassen. Alle Signale werden über einen Sound Devices MixPre 6 aufgezeichnet, wobei ein Kontaktmikrofon vorher bereits vom LeafAudio Field Amp verstärkt wird.

Zum Einsatz kommen ein Sennheiser MKH-416 Richtrohrmikrofon, zwei Kontaktmikrofone von LeafAudio und Korg sowie ein LeafAudio Geophon.

Im Klangbeispiel hört man zunächst das Richtrohrmikrofon, dann das Kontaktmikrofon von LeafAudio mit erwähntem Field Amp, gefolgt von dem Modell von Korg. Am Ende hört man nochmals einen Mix aus dem Richtrohrmikrofon und dem LeafAudio-Kontraktmikrofon.

Das Rauschen auf der Aufnahme des Korg-Mikrofons ist dem fehlenden hochohmigen Verstärker geschuldet, nicht dem Mikrofon.

Beispiel 3 – Isolation

Mit zwei Kontaktmikrofonen lassen sich auch Stereoaufnahmen verwirklichen

Die einzelnen Noten im Sampler

Ein wichtiger Vorteil von Kontaktmikrofonen ist die starke Isolation von Außengeräuschen. Selbst wenn kein Wind pfeift, keine Kinder schreien, kein Nachbar stampft und auch sonst keine Geräusche zu hören sind, auch ein Raum klingt und macht sich immer auf der Aufnahme bemerkbar.

Mit zwei Kontaktmikrofonen, an beiden Seiten einer Spieluhr angebracht, habe ich jede Note einzeln aufgenommen. Da ein Kontaktmikrofon auch Transienten sehr stark überträgt, sollte man die Kurbel der Spieluhr so sanft und langsam wie möglich bewegen. Aus der Aufnahme habe ich einzelne Noten geschnitten, exportiert und in einen Sampler geladen.

Möchte man Samples über mehrere Oktaven spielen, so ist der jeweilige Algorithmus des Samplers von großer Bedeutung. In diesem Fall habe ich mich für Native Instruments Kontakt entschieden und den Algorithmus „Beat Machine“ gewählt. Dieser führt zu einem Delay-artigen Effekt.

Auch hier habe ich wieder mit MIDI-Effekten aus einem kurzen Loop eine längere Sequenz erstellt. Als Sahnehäubchen kommt noch ein Granular-Delay hinzu, das das Signal eine Oktave nach unten transponiert und rückwärts wiedergibt.

Beispiel 4 – Stampfen & Schwingen

Der Einsatz eines Geophons ist durch den begrenzten Frequenzbereich einerseits natürlich sehr eingeschränkt, andererseits lässt es sich für verschiedene Dinge verwenden, die mit anderen Mikrofonen so nicht möglich wären. Für die beiden verlinkten YouTube-Videos kam das Geophon S von LeafAudio zum Einsatz, das in einem Frequenzspektrum von 28 Hz bis hin zu 1 kHz aufnimmt. Vor allem die tiefen Frequenzen unterhalb von 100 Hz werden hier stark betont. Für das Videobeispiel kam es gleich dreimal zum Einsatz.

Mein eigentliches Anliegen bestand darin, die Schritte der Dinosaurier passend zum Bild zu gestalten – groß und stampfend. Hierfür habe ich verschiedene Objekte getestet, indem ich sie mit einem Faustschlag in Resonanz versetzt habe. Am besten funktionierte ein großer Holztisch, wobei sich auf der Resonanzfläche keine anderen Objekte befinden sollten. Auch auf das Kabel des Geophons ist zu achten, denn es sollte immer frei liegen.

Ebenfalls interessant war es, das Geophon einfach mit einer Decke in eine Bass-Drum zu legen. Allerdings bekommt man hier bessere Ergebnisse, wenn man das Fell ganz leicht eindrückt und die Resonanz durch das Loslassen erzeugt, anstatt es mit einem Schlag anzuregen.

Die Aufnahmen habe ich zu einzelnen Schritten geschnitten, teilweise gestapelt und zusammen mit zwei verschiedenen Schrittgeräuschen aus einer Bibliothek unterlegt. Die „echten“ Schrittgeräusche wurden zusätzlich ein paar Halbtöne nach unten transponiert.

Des Weiteren kamen Aufnahmen eines Heizkörpers zum Einsatz. Aus dessen Eigenresonanz habe ich in einem Granular-Sampler einen Flächen-Sound erstellt, der sehr subtil im Hintergrund läuft. Bei einer weiteren Aufnahme habe ich den Heizkörper zusätzlich durch Klopfen angeregt und lediglich ein Klopfgeräusch als Layer für den ersten Dinosaurier-Schrei benutzt (mit einem Reverb bei 100 % wet).

Atmo, Foleys und Schritte sind von mir eher suboptimal abgestimmt zum Bild angelegt worden. Die Atmo stammt aus einer eigenen Aufnahme in einem städtischen Park und ist daher nur bedingt passend, während die Dinosaurier-Schreie sowie eines der Layer für die Schritte nicht selbst aufgenommen, sondern aus verschiedenen Library-Sounds zusammengesetzt und nach unten transponiert wurden. Auch wenn sie nicht optimal zum Bild passen, hoffe ich doch, dass der Sinn und Zweck des Geophons gut verdeutlicht wird.

Der Mix ist binaural, funktioniert also besser über Kopfhörer, was prinzipiell für alle Beispiele des Workshops gilt.

Beispiel 5 – Vom Rasieren zum Resonieren

Links der Vergleich, rechts die bearbeitete Überblendung

Ein Elektrorasierer macht wahrlich keine angenehmen Geräusche, kann aber, wie prinzipiell alles, dennoch als interessante Klangquelle dienen. Auch hier habe ich wieder eine Kombination aus Richtrohrmikrofon, Geophon und Kontaktmikrofon gewählt.

Im ersten Klangbeispiel hört man die einzelnen Mikrofone in genau dieser Reihenfolge. Die Aufnahme des Geophons ließe sich beispielsweise auch verwenden, um eine Raumatmo eines Büros/Druckerraums zu unterstützen.

Im zweiten Klangbeispiel hört man die Summe aller Mikrofone, wobei ich die Pegel stark angepasst habe, was anhand des Beispielfotos zu sehen ist. Als Effekte kommen ein Pitch-Shifter, der die Aufnahmen des Kontakt- und des Richtrohrmikrofons eine Oktave nach unten transponiert, ein Filter, ein Shimmer-Reverb und Space-Blender von Soundtoys hinzu.

Indem man einzelne Signale durch Fades oder Filterautomation ein- und ausblendet, lässt sich auch die Dramaturgie etwas erhöhen. Auch das Shimmer-Reverb kommt erst etwas versetzt zum Einsatz.

Beispiel 6 – massierende LFE-Rumbles

Im Klanglabor können Alltagsgegenstände sinnvoll zweckentfremdet werden

Die Bearbeitung in Cubase: ein Loop mit Effekten und Modulation

Massagegeräte sind nicht nur gut für Rücken und Nacken, sie lassen sich vor allem gut mit einem Geophon nutzen. Auch hier gibt es zunächst wieder einen Vergleich verschiedener Mikrofone: Kontaktmikrofon, Geophon und Richtrohrmikrofon.

Im zweiten Klangbeispiel ist nur noch das Geophon zu hören, das ich zusätzlich mit einem Filter, etwas Distortion und Reverb bearbeitet habe. Das wäre eine geeignete Quelle um einen LFE-Kanal für eine Surround- oder Dolby-Atmos-Mischung zu bespielen.

Das dritte Beispiel ist ebenfalls die Aufnahme mit dem Geophon. Hier habe ich lediglich eine Stelle mit einem verhältnismäßig starken Transienten gewählt und eine kurze Passage als Loop verwendet. Mit verschiedenen Effekten und Modulationen lässt sich so auch eine interessante Basis für experimentelle Musik gestalten.

Beispiel 7 – Geophon Overdrive

Ein verzerrtes Signal noch mehr verzerren? Manchmal lohnt es sich …

Das Geophon neigt zwar bei ungünstiger Positionierung oder falsch gewähltem Befestigungsmaterial sehr schnell zur Verzerrung, doch auch diese kann man sich manchmal zunutze machen.

Für die Aufnahme stand das Geophon auf einer Kühlschrankablage aus Glas, das ich durch Klopfen zur Resonanz angeregt habe. Das verzerrte Ergebnis habe ich in der DAW mit einem Filter, noch mehr Verzerrern und einem Hall versehen.

Im Klangbeispiel hört man das Signal zuerst unbearbeitet und dann bearbeitet.

Beispiel 8 – Knistern und Knacksen

Wenn ‚Eintauchen‘ zu wörtlich genommen wird

Die Bearbeitung in Bitwig

Nicht jede Idee klingt in der Umsetzung so, wie man es sich zuvor erhofft oder erwartet hat. Dennoch finde ich auch dieses Beispiel zeigenswert, zumal auch die spezielle Sonde des LeafAudio-Kontaktmikrofons zum Einsatz kommt. Als Quelle dient ein Glas, gefüllt mit Eiswürfeln und  sogenanntem Knisterkaugummi (denkbar wären hierfür auch Badezusätze o. ä.).

Durch die angebrachte Sonde des Kontaktmikrofons ist es möglich, in das Wasser einzutauchen und wirklich direkt Unterwasser aufzunehmen. Die Eiswürfel werden durch den knisternden Kaugummi nochmal stark angeregt. Meine Idee war es, das Ergebnis als Trigger für eine Effektkette zu nutzen.

In der DAW habe ich die Aufnahme in einen Sampler geladen und über MIDI-Effekte die Note und die Abspielposition variiert. Das Signal läuft im Anschluss durch einen Resonator, einen Vocoder und einen Reverse-Effekt. Als Send-Effekte nutze ich ein Granular-Delay und ein Reverb. Für experimentelle Ambient-Musik ist das durchaus denkbar.

Beispiel 9 – Granularer Heizkörper

Wenn es zu kalt wird: Heizung an und aufnehmen!

Mit einem Geophon lassen sich sehr einfach Klangquellen für Drone-Sounds aufnehmen. Von Haushaltsgegenständen wie Waschmaschinen, Kühlschränken oder Backöfen bis hin zu Treppengeländern oder Bauzäunen – alles, was eine gewisse Eigenresonanz besitzt, ist denkbar. Ich habe mich für einen Heizkörper entschieden und die Aufnahme mit einem Granular-Sampler und verschiedenen Effekten in VCV-Rack bearbeitet.

Das Patch im Detail zu erklären, würde etwas ausufern, aber zur Verständlichkeit versuche ich auf die wichtigsten Komponenten und Einstellungen einzugehen. Im Granular-Sampler ist es wichtig, die Grains nicht zu kurz zu halten und für eine gewisse Dichte zu sorgen, so dass keine sprunghaften Lücken entstehen.

Um dem Klang etwas mehr Tonalität zu verleihen, verwende ich einen Resonator. Nach dem Resonator folgt ein Granularprozessor. Dessen Pitch wird quantisiert über ein Sample-and-Hold-Modul gesteuert.

Der Mix-Regler beider Effekte wird ebenfalls moduliert. Nach dem Granularprozessor folgen zwei Mono-Reverbs (4ms Verb, nur für VCV Rack erhältlich), die etwas spezieller sind, indem sie auf Kamm- und Allpassfilter zurückgreifen.

Um das Patch etwas cineastischer zu gestalten, habe ich spontan ein paar zufällige Noten einer Violine (BBC Symphony Orchestra) über die Computertastatur eingespielt.