Jeden Tag sind wir von Geräuschen umgeben, sei es das Summen eines Kühlschranks, das Vibrieren eines Telefons, das Rauschen des Verkehrs in der Ferne oder die Melodie eines Liedes im Radio. Wir werden ständig mit Geräuschen konfrontiert, und oft denken wir nicht einmal darüber nach.

Wenn die meisten Menschen jedoch über Schall nachdenken, denken sie sofort daran, wie laut oder leise er ist. Dies wird als Amplitude bezeichnet und stellt die Höhe (oder Lautstärke) der Schallwellen dar. Das ist ein Teil der Gleichung, aber es gibt noch eine andere Seite des Schalls, die wir oft nicht berücksichtigen: die Frequenz.

Denken Sie an das leise Grollen eines entfernten Gewitters im Vergleich zum scharfen, hohen Piepton eines Weckers. Diese Geräusche fühlen sich sehr unterschiedlich an, nicht wahr? Es ist nicht nur die Lautstärke, die sich ändert, sondern auch die Frequenz oder die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde, die jedem Geräusch seinen einzigartigen Charakter verleiht.

Wenn Sie sich also schon immer gefragt haben, warum bestimmte Töne leichter zu hören sind, während andere Ihnen die Ohren klingeln lassen, werde ich Ihnen den Unterschied zwischen hohen und niedrigen Frequenzen erklären.

Was ist die Tonfrequenz?

Die Schallfrequenz bezeichnet die Anzahl der Schwingungen oder Zyklen, die eine Schallwelle pro Sekunde macht.

Stellen Sie sich das vor wie den Rhythmus einer Welle im Ozean oder wie schnell sie sich auf und ab bewegt. Diese Geschwindigkeit oder Frequenz bestimmt, wie hoch oder tief der Ton ist, was wir als Tonhöhe empfinden.

Jedes Mal, wenn Sie sprechen, singen oder sogar summen, erzeugen Sie Töne mit unterschiedlichen Frequenzen, oft ohne es zu merken.

Wenn Sie in einer höheren Tonlage sprechen, z. B. wenn Sie eine hohe Stimme imitieren, ist das eine höhere Frequenz. Wenn Sie dagegen in einem tiefen, tiefen Ton im Stil von NPR sprechen, treffen Sie auf niedrigere Frequenzen. Bei einem normalen Gespräch bewegen Sie sich wahrscheinlich durch eine ganze Reihe von Frequenzen.

Um dies besser zu verstehen, sollten wir uns einige Beispiele ansehen: Der Pfiff eines Hundes könnte eine sehr hohe Frequenz haben, die weit über das hinausgeht, was Menschen hören können, während das Knurren eines Löwen am unteren Ende des Frequenzspektrums liegt. Das Brummen Ihres Kühlschranks? Das ist ein niederfrequenter Ton. Der Klingelton Ihres Telefons hingegen könnte eine höhere Frequenz haben.

Schallfrequenzen werden in Hertz (Hz) gemessen, also in Zyklen pro Sekunde. Ein Hertz bedeutet, dass die Schallwelle eine volle Schwingung in einer Sekunde macht. Wenn Sie also einen Ton mit 100 Hz hören, bedeutet das, dass die Schallwelle 100 Mal pro Sekunde schwingt. Die tiefe Grundfrequenz einer Bassgitarre liegt vielleicht bei 40 Hz, während ein heller Glockenton bis zu 4.000 Hz (4kHz) oder mehr betragen kann.

Je niedriger die Frequenz, desto niedriger die Tonhöhe und desto weniger Zyklen pro Sekunde.

Der Mensch kann Frequenzen zwischen 20 Hz und 20.000 Hz hören. Dies ist der für uns hörbare Bereich. Töne unter 20 Hz werden als Infraschall bezeichnet. Man denke an das leise Grollen von Donner oder Erdbeben. Töne über 20.000 Hz hingegen sind Ultraschall, wie die hohen Pieptöne bestimmter medizinischer Geräte oder einige Hundepfeifen.

Die meisten Töne, die wir im Alltag hören, fallen in den mittleren Frequenzbereich, der in der Regel zwischen 300 Hz und 3.000 Hz liegt. In diesem Bereich findet der Großteil der menschlichen Sprache statt, und die meisten Instrumente und Klänge, die wir am deutlichsten wahrnehmen, liegen in diesem Bereich. Wenn wir uns außerhalb dieses Bereichs bewegen, gelangen wir entweder zu den hohen oder den niedrigen Frequenzen, die wir unterschiedlich wahrnehmen.

Verstehen von hochfrequentem Klang

Um hochfrequenten Schall zu erklären, möchte ich zunächst in die Welt des Ultraschalls eintauchen. Auch hier handelt es sich um Schallwellen, die mit Frequenzen über 20.000 Hz (oder 20 kHz) schwingen. Wahrscheinlich haben Sie den Begriff "Ultraschall" schon einmal gehört, meist im Zusammenhang mit der medizinischen Bildgebung, bei der Ärzte einen Blick in den Körper werfen können.

Ultraschall ist jedoch keine moderne Erfindung. Diese Schallwellen gibt es schon so lange wie den Schall selbst.

Tatsächlich nutzten Tiere Ultraschall schon lange, bevor der Mensch überhaupt herausfand, wie er ihn einsetzen kann. Fledermäuse und Delfine zum Beispiel sind Meister der Echoortung. Sie senden hochfrequente Schallwellen aus, um zu navigieren und zu jagen.

Delfine senden Klicklaute aus und hören auf die Echos, die zurückkommen. So können sie Beutetiere orten oder sogar miteinander kommunizieren.

Auch wenn wir uns ihrer nicht bewusst sind, können diese höheren Frequenzen unsere Gefühle oder Reaktionen auf bestimmte Situationen beeinflussen, sei es durch die Schwingungen, die sie erzeugen, oder durch den Einsatz von Technologien, die unsere Welt gestalten.

Tieffrequenten Klang verstehen

Niederfrequente Töne, insbesondere solche unter 20 Hz, werden als ultraniedrige Frequenzen oder Infraschall bezeichnet. Diese Geräusche sind so tief und langsam, dass wir sie nicht hören können, aber sie sind dennoch ein wichtiger Teil unserer Welt.

Einige Naturereignisse, wie Vulkanausbrüche oder die Bewegung von Meereswellen, erzeugen diese ultratiefen Frequenzen. Auch einige große, sich schnell bewegende Tiere wie Elefanten nutzen Infraschall, um über große Entfernungen zu kommunizieren. Diese Schallwellen durchdringen die Erde und die Luft kilometerweit und eignen sich daher perfekt für die Übertragung von Signalen durch weite Räume.

Wir Menschen haben auch Wege gefunden, uns ultraniedrige Frequenzen zunutze zu machen. Große Maschinen wie Motoren und Turbinen erzeugen oft niederfrequente Schwingungen, die wir in der Regel eher spüren als hören.

In der Musikwelt kann Infraschall absichtlich eingesetzt werden, um bei einem Konzert ein tiefes Grollen aus einem Subwoofer zu erzeugen. Auch wenn Sie den Klang nicht direkt hören, nimmt Ihr Körper ihn wahr.

Umgang mit hohen und niedrigen Frequenzen in einer Studioumgebung

Bevor wir uns zu sehr in die Wissenschaft vertiefen, wollen wir uns dem widmen, was für Sie als Musiker oder Produzent wirklich wichtig ist: wie sich diese hohen und tiefen Frequenzen auf Ihr Studio-Setup auswirken. Schließlich sind wir ja hier, um Musik zu machen, oder?

Im Studio haben wir es mit Klängen von beiden Enden des Frequenzspektrums zu tun. Die Frage ist: Wie geht man mit all diesen Frequenzen um, und wie sollte man darüber denken?

Lassen Sie uns zunächst über das untere Ende sprechen.

In den meisten Fällen sind normale Studiomonitore so konzipiert, dass sie einen angemessenen Teil des Niederfrequenzspektrums abdecken. Diese Monitore können in der Regel Frequenzen bis zu etwa 40 Hz abdecken. Wenn Sie aber wirklich tief in den Subbassbereich von 20 Hz bis 40 Hz vordringen wollen, brauchen Sie einen Subwoofer.

Die Aufgabe eines Subwoofers besteht darin, diese ultratiefen Frequenzen wiederzugeben, die von normalen Monitoren nicht erreicht werden können. So erhalten Sie das volle Klangspektrum, insbesondere wenn Sie Genres wie EDM, Hip-Hop oder Filmmusik abmischen.

Allerdings braucht nicht jeder Produzent einen Subwoofer. Wenn Ihre Monitore die tiefen Töne gut verarbeiten können und Sie nicht an subbasslastigen Tracks arbeiten, brauchen Sie den zusätzlichen Schub vielleicht nicht. Vergewissern Sie sich einfach, dass Ihre Monitore eine gute, klare Tieftonwiedergabe haben, und Sie werden für die meisten Projekte gut gerüstet sein.

Am anderen Ende des Spektrums befinden sich die hohen Frequenzen. Hochtöner sind für die höheren Frequenzen zuständig, in der Regel von etwa 2.000 Hz bis zu 20.000 Hz (oder in einigen Fällen sogar darüber hinaus). Dies sind die Frequenzen, die Ihrem Mix Klarheit, Präsenz und Details verleihen. Hier hören Sie das scharfe Top-End einer Snare-Drum, das Schimmern von Becken oder das Funkeln einer Stimme.

Wie Sie Ihr Studio für hohe und niedrige Frequenzen behandeln

Nachdem wir nun wissen, wie hohe und tiefe Frequenzen funktionieren, wollen wir nun darüber sprechen, wie Sie Ihr Studio in diesem Sinne behandeln. Wie ich bereits in mehreren Artikeln gesagt habe, wird Ihnen auch die beste Ausrüstung nicht den gewünschten Sound liefern, wenn Ihr Studio nicht richtig behandelt wird.

Wir wissen, dass Schallwellen je nach ihrer Frequenz unterschiedlich klingen, aber sie wirken auch unterschiedlich. Hochfrequente Töne haben kürzere Wellenlängen, was bedeutet, dass sie sich nicht so leicht durch Materialien ausbreiten können.

Stattdessen werden sie eher von harten Oberflächen wie Wänden, Fenstern und Metall reflektiert. Wenn Sie jemals dieses lästige Slap-Back-Echo gehört haben, wenn Sie in einem unbehandelten Raum aufnehmen, sind das Ihre hohen Frequenzen, die ihr Ding machen.

Auf der anderen Seite haben tiefe und mittlere Frequenzen viel größere Wellenlängen. Diese tieferen Töne haben etwas mehr "Masse" und können Materialien leichter durchdringen. Außerdem neigen sie dazu, sich in Ecken oder Bereichen zu sammeln, in denen die Schallwellen in einem bestimmten Winkel aufeinandertreffen. Aus diesem Grund kann es vorkommen, dass Ihre basslastigen Titel in unbehandelten Räumen matschig oder undefiniert klingen.

Es stellt sich also die Frage, wie wir diese verschiedenen Arten von Frequenzen individuell behandeln können.

Akustische Behandlung und Schalldämmung für niedrige Frequenzen

Da niedrige Frequenzen mit ihren langen Wellenlängen leicht durch harte Oberflächen dringen können, müssen wir besondere Überlegungen anstellen, wenn wir mit ihnen umgehen wollen.

Bassfallen sind das erste und wirksamste Teil des Puzzles der akustischen Behandlung.

Diese sind speziell für tiefe Frequenzen konzipiert, die sich, wie bereits erwähnt, in den Ecken sammeln. Sie absorbieren die überschüssige Energie der tiefen Frequenzen und reduzieren unerwünschte Resonanzen.

Die effektivsten Bassfallen bestehen aus dichten, absorbierenden Materialien wie Glasfaser oder Steinwolle, die einen hohen Schallabsorptionskoeffizienten bei niedrigen Frequenzen haben. Das bedeutet, dass sie auch tiefere Basstöne gut absorbieren können.

Zusätzlich zu den Bassfallen können Sie auch Platten zur Absorption niedriger Frequenzen verwenden, insbesondere an den Wänden. Diese Platten sind oft aus dickerem Schaumstoff oder dichtem Fasermaterial gefertigt. Sie tragen dazu bei, tiefe und mittlere Frequenzen (etwa zwischen 100 und 300 Hz) zu absorbieren und die Gesamtakustik des Raums weiter zu verbessern.

Wenn Sie in einer Wohnung oder in unmittelbarer Nachbarschaft leben, müssen Sie dafür sorgen, dass die tiefen Frequenzen nicht in die Nachbarräume dringen. Tieffrequente Schallwellen breiten sich weit aus, und Ihre basslastigen Mischungen können für die Menschen, die in Ihrer Nähe wohnen oder arbeiten, leicht zur Belästigung werden.

Um Ihr Studio für tiefe Frequenzen schalldicht zu machen, sollten Sie Ihren Raum von der Außenwelt isolieren. Ein guter Anfang ist es, die Wände, den Boden und die Decke mit masselastischem Vinyl (MLV) oder einer doppellagigen Trockenbauwand zu verstärken.

Wenn Sie es wirklich auf die Spitze treiben wollen, können Sie die Struktur Ihres Raums mit elastischen Kanälen oder Isolationsclips entkoppeln. Diese Systeme schaffen im Wesentlichen eine "Lücke" zwischen den Wänden und der Decke und verhindern, dass sich Schwingungen durch die Materialien ausbreiten.

Für den Fußboden sollten Sie die Verwendung von Gummipuffern oder schwimmenden Böden in Erwägung ziehen, um die Auswirkungen von niederfrequenten Schwingungen zu dämpfen.

Akustische Behandlung für hochfrequenten Schall

Während sehr tieffrequente Klänge die schwierigere Herausforderung darstellen, haben hochfrequente Klänge ihre eigenen Probleme in der Studioumgebung.

Im Gegensatz zu tiefen Frequenzen haben hohe Frequenzen eine viel kürzere Wellenlänge und sind daher anfälliger für Reflexionen. Das bedeutet, dass Ihr Studio ohne entsprechende Behandlung schnell zu einem Chaos aus unerwünschten Echos werden kann.

Um hochfrequente Geräusche zu dämpfen, benötigen Sie Materialien, die den Schall absorbieren oder streuen können, bevor er auf Sie zurückfällt. Akustischer Schaumstoff ist eine gängige Wahl. Sie sollten die Schaumstoffplatten strategisch an den ersten Reflexionspunkten anbringen, wo der Schall von den Monitoren zuerst auftrifft und dann zu Ihnen zurückprallt. Dazu gehören in der Regel die Wände links und rechts von den Lautsprechern sowie die Decke direkt darüber.

Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von stoffummantelten Glasfaserplatten. Diese eignen sich hervorragend für einen größeren Frequenzbereich, nicht nur für hohe Frequenzen, und sind oft effektiver als Schaumstoff, wenn es darum geht, die Akustik in einem Raum zu glätten.

Für Fenster können Sie schwere Vorhänge verwenden, die dick und schwer genug sind, um hochfrequente Reflexionen von Glas zu absorbieren.

Abschließende Überlegungen

Während das menschliche Ohr die meiste Zeit damit verbringt, Klänge im mittleren Frequenzbereich wahrzunehmen, sind tiefe und hohe Frequenzen für uns als Produzenten und Toningenieure sehr wichtig, um sie zu beherrschen. Auch wenn es schwierig ist, Ultrahoch- und Tieftöne nicht als scheinbar imaginäre Klänge zu betrachten, da sie nicht Teil unseres menschlichen Gehörs sind, wissen wir heute, dass sie einen erheblichen Einfluss auf die Art und Weise haben, wie sich Dinge anfühlen, und das ist ein wichtiges Konzept, das man mitnehmen sollte.