9789147088904

Ljuddesign för scenen Den här boken beskriver ljudets natur och all den utrustning som finns för att fånga upp, bearbeta och distribuera ljud. Den ringar också in begreppet ljuddesign och placerar det i ett konstnärligt sammanhang. Ljud och musik blir genom ljuddesignern medskapande på scenen.

A ND E RS AARE

Ur innehållet: • Akustiska grundbegrepp • Scenens akustik och ursprung • Ljudkedjan • Mikrofonteknik, inspelning och uppspelning • Ljuddesign för talteater

• Musikteater och konserter • Ljuddesign ur fler perspektiv • Appendix om grundläggande matematiska begrepp och ellära samt Teknisk ordlista

Anders Aare är lektor i ljud och huvudlärare i Ljuddesign för teater vid Dramatiska institutet. Efter en teaterteknikerutbildning 1987–1989 började han som ljudtekniker vid Stockholms Stadsteater. Mellan 1990 och 1995 var han ljudansvarig vid China Teatern i Stockholm. Anders Aare har också gjort ett flertal frilansproduktioner samt arbetat som ljudtekniker vid TV 4 innan han 1994 anställdes vid DI.

är en hel serie läromedel för gymnasieskolans Medieprogram. De kan också användas fristående och inom andra medieutbildningar, på folkhögskolor och i studieförbund. Medieteket består av följande läromedel: Arbeta med medier

Filmmusik

Ljuddesign för scenen

Rörliga bilder

Den självkörda radioboken

Fotografisk bild

Manus och dramaturgi för film

Text

Det fotografiska bildspråket Filmkunskap

Grafisk kommunikation Information och reklam Journalistik

Massmedier

Webbdesign för information och reklam

Medieguiden

Visuell retorik

Multimedia

Virtuella miljöer

Ljuddesign för scenen

Ljuddesign för scenen riktar sig till dig som läser en högskoleutbildning där ljudteknik eller ljuddesign förekommer. Den är också ett utmärkt läromedel till gymnasiekurserna Ljudproduktionsteknik, Ljudteknik A och B, Ljus- och ljudteknik samt Ljudmedier.

Naturligtvis har du som redan arbetar med ljudteknik och ljuddesign stor glädje av boken, liksom regissörer, koreografer, scenografer, producenter, teatertekniker och övriga yrkesgrupper som arbetar med scenkonst.

Ljud design för scenen A N D ERS A A RE

Best.nr 47-08890-4

Tryck.nr 47-08890-4-00

Boken är producerad med stöd från Enheten för Konstnärligt Utvecklingsarbete vid Dramatiska institutet.

omslag.indd 1

09-02-17 11.34.27

Ljuddesign för scenen ISBN 978-91-47-08890-4 © 2009 Anders Aare och Liber Omslag och grafisk form: Fredrik Elvander Layout: Karin Österlund Illustrationer om ej annat anges: Anders Aare och Edvard Derkert Förlagsredaktör: Karin Hagelin Feldt

Foto på omslaget: Anders Aare Foto på den första sidan i Kapitel 1: Ablestock Kapitel 2: Anders Aare Kapitel 3: Ablestock Kapitel 4: Stockxpert Kapitel 5: Bengt Wanselius. Ur föreställningen Platonov Kungliga Dramatiska Teatern 2005 Kapitel 6: Stockxpert Kapitel 7: Anders Aare

Upplaga 1:1 Prepress: Printing Malmö AB Typsnitt: Brödtext, Adobe Garamond

Rubriker, Helvetica Tryck: Sahara Printing, Egypten 2009

KOPIERINGSFÖRBUD Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares rätt att kopiera för undervisningsbruk enligt BONUS-avtal, är förbjuden. BONUS-avtal tecknas mellan upphovsrättsorganisationer och huvudman för utbildningsanordnare, t.ex. kommuner/universitet. Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse i upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till upphovsman/rättsinnehavare.

Liber AB, 205 10 Malmö Tel: 040-25 86 00, fax 040-97 05 50 Kundservice: Tel 08-690 93 30, fax 08-690 93 01 www.liber.se

088904_ljuddesign.indd 2

09-02-17 11.55.22

Förord Vad är ljud? Svaret lär bero på vem man frågar: ljuddesignern, tonsättaren, regissören eller tonåringen som är på väg till en rockkonsert. I den här boken ges inte ett svar utan många olika. Det subjektiva är en självklar utgångspunkt.

Därför har jag valt att berätta om egna minnen och upplevelser. Men jag sätter också in teaterljudet i ett historiskt perspektiv, allt ifrån den antika teaterns akustik till Richard Wagners orkesterdike utformat som en enorm klanglåda.

Ljuddesign för scenen beskriver ljudets natur och all den utrustning som finns för att fånga upp, bearbeta och distribuera ljud. Men för mig har det varit angeläget att också försöka ringa in begreppet ljuddesign och placera det i ett konstnärligt sammanhang. Därför behandlar boken inte bara ljudteknik utan tar även upp dramaturgiska begrepp. För att ge en så bred bild av ljuddesign som möjligt ger några andra scenkonstnärer sin syn på ämnet i intervjuer sist i boken.

I boken förekommer en hel del ”svengelska” och engelska uttryck. Jag har medvetet använt mig av den jargong som ljudtekniker brukar. Anledningen är att jag vill att läsaren ska komma in i den terminologi som används runt om på alla scener.

Boken kan användas som läromedel eller som en uppslagsbok. Bokens kapitel kan läsas fristående. Om man helt saknar kunskaper om ljud och ljudteknik kan det dock vara en fördel att börja med kapitel ett och tre för att fullt ut kunna tillgodogöra sig innehållet i de övriga kapitlen. I Appendix går jag igenom grundläggande matematiska begrepp och ellära. Här finns också en alfabetisk ordförklaring över ljudtekniska begrepp.

Jag vänder mig till dig som går en högskoleutbildning där ljudteknik eller ljuddesign förekommer eller till dig som valt estetiskt program med teater- och musikinriktning eller medieprogram på gymnasiet.

Naturligtvis har du som håller på eller just börjat arbeta med ljudteknik och ljuddesign stor glädje av boken. Jag vill rekommendera boken till alla regissörer, koreografer, scenografer, producenter, teatertekniker och övriga yrkesgrupper som arbetar med scenkonst.

Anders Aare, Stockholm, Södermalm 18/1 2009

3

088904_ljuddesign.indd 3

09-02-17 11.55.22

innehåll

1. Akustiska grundbegrepp

. . . . . . . . . . . . . 6

3. Ljudkedjan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Hur vi uppfattar ljud 8

Ljudanläggning eller PA 54

Hur ljud uppstår 8

Ljudets utbredning 9

Scenario 1: Enkel ljudanläggning

med mikrofon och cd-spelare 56

Ljudets styrka 12

Psykoakustik 15

Grundtoner och övertoner 16

Scenario 2: Enkel ljudanläggning

med mikrofon, cd-spelare,

reverb och en monitor 66

Instrumentens transienter 18

Flera ljudkällor 18

Scenario 3: Enkel ljudanläggning med två

cd-spelare och flera högtalare

för en teaterföreställning 70

Hur kan vi avgöra ljudets riktning? 19

Mikrofonen 72

Avståndslagen 20

Radiomikrofoner 76

Efterklang 21

Kablar och kontakter 78

Reflektion och absorption 22

Mixerbordet 79

Stående vågor 25

Högtalaren 88

Åtgärder 27

Nyare högtalarprinciper 92

Praktiska övningar 29

Till sist 95

Praktiska övningar 96

2. Scenens akustik och ursprung . . . . . 31

Den antika teatern 32

En resa till antiken 36

Den romerska antika teatern och amfiteatern 44

Medeltiden 45

Renässansen 46

4. Mikrofonteknik, inspelning och uppspelning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

Digitalt ljud 98

Inspelningsteknik 104

Mikrofonteknik 107

Mikrofonplacering 108

Barocken 47

Inspelningsutrustning 115

Den moderna akustiken 50

Dags att spela in 118

Den moderna teatersalongen 51

Redigering 120

Personlig reflektion 52

Uppspelning 124

Praktiska övningar 126

4

088904_ljuddesign.indd 4

09-02-17 11.55.25

innehåll

5. Ljuddesign för talteater . . . . . . . . . . . . 127

7. Ljuddesign ur fler perspektiv . . . . . 176

Yrkesrollen 133

Regissörens betydelse 181

Produktionsprocessen 136

Nu och i framtiden 187

Dramaturgisk analys 136

Utbildning 188

Att arbeta fram en ljuddesign 140

Praktiska övningar 149

Appendix

Matematik 189

Ellära 191

Impedansanpassning 194

Balanserade och obalanserade linjer 194

Anslutningskontakter 196

Decibelbegreppet 199

Midi 200

Internkommunikation – intercom 201

Brum 202

Teknisk begreppsordlista 204

6. Musikteater och konserter . . . . . . . . . 150

Ett mer komplext musikalljud 152

Akustiskt eller elektroakustiskt? 157

Ljuddesignerns arbetsuppgifter 159

Rockmusikalen 160

Repetitionsstart 174

Praktiska övningar 174

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

Käll- och litteraturhänvisning 211

Register 212

Tack 216

5

088904_ljuddesign.indd 5

09-02-17 11.55.26

1.

Akustiska grundbegrepp

6

088904_ljuddesign.indd 6

09-02-17 11.55.36

1. AKUSTISKA GRUNDBEGREPP

Jag öppnar dörren till teatersalongen och kliver in. Träpanel täcker väggarna halvvägs upp mot taket. Mina steg dämpas av en tjock matta. Framme vid scenen stannar jag och vän­ der mig om mot salongen. Jag klappar i händerna och några snabba ekon hörs. Dessa ekon eller reflexer uppstår när mitt klappljud når salongens putsade tak och studsar mot väggen där träpanelen slutar. Jag kliver upp på scenen och klappar händerna. Inga ekon hörs. Så tar jag en så djup och kraftfull ton jag förmår. Inga besvärande reflexer stör min sång. Min röst bär fint och efterklangen gör den fyllig. Genom mina enkla prov har jag bildat mig en uppfattning om akustiken.

Problem med besvärande ekon uppstod när jag befann mig nere i salongen, men uppe på scenen märktes de inte. Lokalen har en påtagligt varm efterklang. Träpanelen på väggarna ab­ sorberar delar av ljudenergin och ger tillsammans med mattan och de stoppade stolarna en kortare och varmare efterklang än om väggarna hade varit helt klädda av puts.

å hall

Inledning En central uppgift för ljudteknikern eller ljuddesignern är att skapa förutsättningar för ett bra ljud i teatersalongen eller lokalen för det sceniska framförandet. Med bra ljud menar jag ett klarare och renare ljud med korrekt lokalisering och lagom rymd. En dålig akustik ställer till med problem och ofta låter rösterna otydliga och grötiga. Publiken får svårt att följa dialogen eller sångtexten.

Skillnaden mellan ett bra och ett dåligt ljud kan jämföras med om en sångare står framför eller bakom ett tungt sammetsdraperi. Ibland har publiken inga svårigheter med att uppfatta vad som sägs, men musiken låter torr och tråkig.

Lokalen saknar klang. Den är alltför dämpad av textilier och akustikmaterial.

En sådan lokal lämpar sig utmärkt för en konferens men inte för en oförstärkt konsert.

Ordet akustik härstammar från det antika grekiska ordet ακουστός som kan översättas med ”att göra sig hörd”. Idag talar vi snarare om en lokals akustiska egenskaper.

7

088904_ljuddesign.indd 7

09-02-17 11.55.42

1 . A kustiska grundbegrepp

))) Hur vi uppfattar ljud Publikens sorl tystnar. Cellisten torkar av handsvetten mot byxbenen, fattar cellon och lägger an stråken mot strängarna. Stråkens rörelse får strängarna att vibrera. Resonanslådan förstärker ljudet och ger cellon dess karaktär. Likt ringar på vattnet breder ljudvågen ut sig i konsertlokalen och når publiken. Ytterörat samlar ljudet och via innerörat når det trumhinnan. Trumhinnan trycks in och ut i takt med ljudvågens rörelse. På trumhinnans insida sitter hammaren fäst. Hammaren leder rörelsen vidare via städet till stigbygeln. Stigbygeln är upphängd i ett membran på hörselsnäckan. Snäckan är fylld av en vätska. När membranet svänger böljar vätskan fram och tillbaka och rader av sinnes­celler eller hårceller börjar svaja. Sinnescellerna retar hörselnerven och skapar en elektrisk signal som leds till hjärnan. Hjärnan tolkar signalerna som ett ljud. Vår erfarenhet säger oss att detta är ljudet av en cello!

))) Hur ljud uppstår Jag slår an en stämgaffel och en svag ton hörs. Om jag håller stämgaffeln mot en bordsskiva förstärks tonen. Ljudvågor kan alltså även spridas genom hårda material som trä och metaller. Vi kan föreställa oss molekylerna som kulor upphängda i snören på en rad. När stämgaffeln svänger slår kula nummer ett till kula nummer två som i sin tur slår till kula nummer tre och så vidare. Var och en av kulorna svänger därefter tillbaka till sitt ursprungsläge (nolläge). Där kulorna krockar klumpar molekylerna ihop sig eller förtätas och på de ställen där de återfår sitt nolläge glesas de eller förtunnas. Därför kan vi även beskriva ljudet från stämgaffeln som en serie av förtätningar och förtunningar av luftens molekyler.

Tryckmaximum

Tryckminimum

Tryckmaximum

Tryckminimum

8

088904_ljuddesign.indd 8

09-02-17 11.55.43

1 . A kustiska grundbegrepp

En annan ljudalstrare är högtalaren. Högtalarens kon rör sig ut och in och skapar en ljudvåg. När högtalarkonen rör sig utåt uppstår ett övertryck framför membranet och ett undertryck bakom. Då konen rör sig inåt uppstår istället ett undertryck framför membranet och ett övertryck bakom.

Vid ett övertryck pressas luftens molekyler samman och vid ett under­ tryck dras de isär. Denna serie av förtätningar och förtunningar fortplantas genom luften och når slutligen våra trumhinnor.

))) Ljudets utbredning Våra stämband kan liknas vid ett par slutna läppar. När vi sjunger eller talar pressas luft från lungorna mot stämbanden som öppnar sig. När lufttrycket avtar stängs stämbanden. Förloppet upprepas och stämbanden öppnas och stängs hastigt så att en vibration uppstår. Prova att lägga ett par fingrar mot struphuvud­et. När du talar eller sjunger kan du känna hur det vibrerar!

Denna vibration förstärks på sin väg mot munnen genom svalg och munhåla. Genom olika knep med tunga och svalg i kombination med stämbanden ändrar vi röstläge och bildar stavelser. Bladet i en klarinett vibrerar när vi blåser genom munstycket, trumstocken sätter trumskinnet i vibration. De flesta ljud uppstår genom att något vibrerar.

Från ljudkällan sprider sig ljudvågorna i alla riktningar. På ett tillräckligt stort avstånd kan man betrakta ljudalstraren eller ljudkällan som en punkt som sprider ljudet åt alla håll. Föreställ dig en stämgaffel i centrum av ett klot. Klotet, eller sfären, representerar ljudvågens spridning. Om jag avlägsnar mig från ljudkällan blir sfären relativt sett allt större. Vid avståndet L sprids ljudet och täcker arean A (eller ett tvärsnitt av sfären). Vid avståndet 2 L har ljudet spridits ytterligare och täcker en area av 4 A. Vid ett tillräckligt stort avstånd förmår inte energin hos ljudvågen att sätta den allt större mängden luft i rörelse. Ljudvågen avtar för att till slut dö ut.

Ljudvågor sprids genom vatten, i luft, i en gas eller i något annat elastiskt ämne. Densiteten (hur tätt molekylerna är packade) skiljer sig mellan olika gaser eller ämnen och därmed ljudhastigheten. Ljudhastigheten i luft är 340 meter per sekund och i vatten 1 450 meter per sekund.

Ljudhastigheten påverkas även av hur varmt och fuktigt det är.

4A

A 2L L

9

088904_ljuddesign.indd 9

09-02-17 11.55.47

1 . A kustiska grundbegrepp

Plan ljudvåg En ljudkälla som är mycket mindre än våglängden alstrar alltid en sfärisk våg. En plan vibrerande yta som vibrerar i fas och är mycket större än våglängden alstrar en planare våg. På samma sätt blir vågfronten från alla källor på långt avstånd mer plan.

Då jag befinner mig långt från ljudkällan blir ljudvågen mindre krökt.

Ljudet som vågrörelse Jag slänger en sten i vattnet och ett mönster av ringar breder ut sig från cent­ rum.

Longitudinell utbredning Vi kan ”översätta” bilden av vattenringarna som i cirklar breder ut sig från den punkt där stenen slog i vattnet till en ljudkälla och en lyssnare. Ljudvågen breder ut sig som en serie av förtätningar och förtunningar av luftens partiklar.

Ljudvågens utbredning är med annat ord longitudinell.

Transversal vågrörelse Amplituden eller ljudstyrkan hos en ljudvåg kan läsas av på den vertikala axeln.

Vågens svängningar mellan topp och dal kallas för en transversal svängning.

Våglängd En hel våg eller våglängd består av en vågtopp följd av en vågdal fram till dess att samma vågtopp återkommer. Mellan vågtoppen och vågdalen har vågen sitt nolläge eller nollgenomgång.

Lång eller kort våglängd?

Bildtext: En stor sten skapar en långvåglängd.

En litenvåglängd. sten en kort våglängd!

En stor sten skapar en lång En liten sten en kort våglängd!

Om jag slänger en stor sten i vattnet bildas stora ringar med ett stort avstånd mellan ringarna. Våglängden är lång. En liten sten ger upphov till små ringar med en kort våglängd.

10

088904_ljuddesign.indd 10

09-02-17 11.55.48

1 . A kustiska grundbegrepp

Det krävs mer energi (kraft) att kasta i den stora stenen än den lilla. På samma sätt förhåller det sig med ljudvågor. För att skapa en lång våglängd krävs en stor vibrerande yta eller en stor högtalare som kan flytta en stor mängd luft fram och tillbaka. För den korta våglängden är förhållandet omvänt. En liten mängd luft ska snabbt svänga fram och tillbaka. Då krävs en liten högtalare som klarar av att svänga kvickt.

Frekvens En hel ljudvåg ska alltså bestå av en topp och en dal. Det tar längre tid för en lång våglängd än för en kort att fullbordas.

Ljudets styrka (dB) 1 period eller en hel våglängd

1

2

3

Tid (s)

På bilden tar det en sekund för en hel våg. 1 svängning/sekund benämns som 1 Hertz (Hz) eller att frekvensen är 1 Hz. En lång våglängd motsvaras av en låg frekvens1 och en kort våglängd av hög frekvens2.

Den lägsta ton som går att spela på en stor kyrkorgel ligger runt 20 Hz. Tonen går knappt att uppfatta med vår hörsel utan känns mer som en skakning eller vibration i kyrkfönster och bänkar. Här ligger också gränsen för den lägsta ton vi kan uppfatta.

Om vi istället vandrar uppåt i frekvens är syrsan ett bra exempel. När den gnider sina ben mot varandra skapar den ett ljud med frekvensen 12 000 Hz. Detta förkortas till 12 kilo (tusen) Hertz eller 12 kHz. Många äldre kan inte höra syrsor då örats förmåga att uppfatta höga frekvenser avtar med ökad ålder.

1 Få svängningar/sekund

2 Många svängningar/sekund

11

088904_ljuddesign.indd 11

09-02-17 11.55.49

1 . A kustiska grundbegrepp

Sambandet mellan våglängd, frekvens och ljudets hastighet Ljudets hastighet, våglängd och frekvens hänger samman på följande sätt:

v=λ·f v är en förkortning av engelskans velocity och betyder ljudhastighet. v anges i meter/sekund (m/s). λ uttalas lambda och betecknar våglängden. Våglängden anges i meter (m). Frekvensen, eller engelskans frequency, förkortas med f och anges i Hertz (Hz).

Ljudhastigheten i luft är ungefär 340 m/s. Om våglängden är känd kan jag räkna ut frekvensen och på motsvarade sätt kan jag räkna ut våglängden om jag vet frekvensen.

))) Ljudets styrka Decibel Ljud kan vara starkt som under en rockkonsert eller svagt som löv i vinden.

Om jag höjer volymen på radion ökar ljudstyrkan, eller amplituden, hos ljudsignalen.

Ljudstyrka eller amplitud (dB)

Starkt ljud = hög amplitud

Svagt ljud = låg amplitud Frekvens (Hz)

12

088904_ljuddesign.indd 12

09-02-17 11.55.49

1. AKUSTISKA GRUNDBEGREPP

Hörseltröskeln Lufttryck Den absolut lägsta lufttrycksförändring vi kan uppLufttrycksvariationer Det statiska lufttrycket fatta kallas för hörseltröskeln. Hörseltröskeln har mätts upp till 0,00002 pascal vilket också kan skrivas 1 atm som 20 μPa, där μ betecknar mikro. En mikro är lika med en miljondel.

Frekvens Vår smärtgräns ligger 10 miljoner gånger högre än Beroende på om vi har lågtryck eller högtryck förändras lufttrycket. hörseltröskeln. Då det är besvärligt att ange ett ljud I förhållande till det fasta lufttrycket är ljudtrycksvariationerna betyd­ som är miljontals gånger starkare än hörseltröskeln ligt svagare och snabbare. Ljudtrycksvariationerna mäts i enheterna används istället decibelskalan för att få en hanterbar bar eller pascal. logaritmisk skala. Den logaritmiska skalan är fiffig.

Istället för att skriva 1 000 kan jag skriva 103. Den upphöjda trean anger antalet nollor som hos talet tusen är tre. Tiologaritmen för tusen är tre.

Decibelvärdet anges alltid i förhållande till någonting annat. När det gäller uppmätta ljudtryck står decibelvärdet i relation till hörseltröskeln. Här följer några exempel:

Gånger hörseltröskeln Det svagaste ljud vi kan uppfatta Lövsus Ventilation Samtal Operasångare Hårdrockskonsert (nära högtalarna) jetplan som lyfter

Decibel

1

0

10

20

100

40

1000

60

10 000

80

1000 000

120

10 000 000

140

Enligt Arbetsmiljöverket får man inte utsättas för starkare ljud än 85 dB under en åtta timmars arbetsdag.

Människans hörsel Som nyfödd klarar människan av att uppfatta ljud från 20 Hz upp till nära 20 000 Hz. Hörselomfånget minskar med åren, framför allt hör vi inte de högre frekvenserna när vi blir äldre. Därför har många äldre svårt att uppfatta 13

088904_ljuddesign.indd 13

09-02-17 11.55.50

1 . A kustiska grundbegrepp

r gä

inte

ja ängd och vågl a Du m am på s

konsonanterna som ligger runt 6 000–8 000 Hertz. Utan konsonanter blir tale­t bara till ett mumlande. När jag arbetar med förstärkta röster på teatern är det därför viktigt att högtalarna har en god återgivning av diskanten. Jag kan också dämpa eller skära bort ljud som döljer (maskerar) de höga frekvenserna.

Det kan vara golvstamp från scenen och ljud i basregistret som förstärks av salongens väggar.

Trots vårt enorma hörselomfång är det mitt i frekvensomfånget, där talet ligger, som hörseln är som allra känsligast. Förmodligen är anledningen att det alltid har varit livsnödvändigt att kunna kommunicera. Telefonen med sitt begränsade frekvensomfång (bara mellanregister) fungerar därför bra för just tal.

Upplevd ljudstyrka För att få en uppfattning om hur vi egentligen hör har man mätt örats känslighet i olika register. Det visade sig att vi lättare uppfattar frekvensen 1 000 Hz än exempelvis en frekvens på 120 Hz. Hur starkt vi uppfattar en viss frekvens kallas för hörnivån. Hörnivån mäts i phon.

Exempel: Jag lyssnar först till en ton med en frekvens på 1000 Hz och med ett ljudtryck på 40 decibel. Sedan jämför jag denna ton med en ton på 120 Hz. Jag höjer 120 Hz-tonens nivå till dess att jag uppfattar de båda tonerna som lika starka. Nu följer de båda ljuden samma 40 phonkurva. dB

Phon

120 100 80 60 40 20 0

100

Hz

1k

10 k

Phonkurvan tar hänsyn till hur vi verkligen uppfattar styrkan hos olika frekvens­ er och ger en mer rättvisande bild av hur vi hör än vanliga raka frekvensmätningar. När exempelvis en ny väg ska dras vid ett bostadsområde görs 14

088904_ljuddesign.indd 14

09-02-17 11.55.51

1 . A kustiska grundbegrepp

bullermätninga­r. Då mäter man den A-vägda ljudtrycksnivån. Resultatet kan då betecknas LpA = 40 dB. Ibland används även enhetsbeteckningen dB(A) eller dBA. A-vägningen innebär att man mätt just utifrån hur örat väger samman olika frekvenser. A-filtret följer i stort sett 40 phonkurvan.

Hörselskador Om vi utsätts för kraftiga ljud eller höga ljudnivåer under en längre tid kan hårcellerna i snäckan krökas eller till och med gå av. Ofta återhämtar sig örat men har vi otur kan vi drabbas av permanenta hörselskador. Även ett kortvarigt kraftigt ljud kan ge upphov till hörselskador. En obehaglig form av hörselskada är tinnitus där personen uppfattar ett permanent störande ljud.

))) Psykoakustik I det här sammanhanget faller det sig naturligt att nämna något om psyko­aku­ stik. Upplevelsen av ljud är till stor del individuell men vissa saker är generella.

Exempelvis kan en ton dölja en annan ton om den ligger nära i frekvens och ett tonsvagare instrument kan döljas av ett starkare. Tonen från en flöjt maskeras (döljs) av bleckblåsets insats (om tonerna ligger i närheten av varandra).

Musikfiler som vi spelar upp från vår iPod eller mp3-spelare drar nytta av maskeringseffekten. När den inspelade ljudfilen kodas om till mp3-formatet så ”slängs” helt enkelt flöjttonen! Faktum är att man kan ta bort mer än 80 procent av all ljudinformation utan att någon märker det! På så vis blir ljuddatafilen mycket mindre och fler låtar får plats i vår mp3-spelare. manlig röst kvinnlig röst trumpet violin virveltrumma piano fotsteg basregister 50 20 Frekvens Hz

mellanregister 200

500 1000 2000

diskantregister 5 000 10 000 20 000

Frekvensomfång för några ljudtyper.

15

088904_ljuddesign.indd 15

09-02-17 11.55.51

1 . A kustiska grundbegrepp

))) Grundtoner och övertoner Fram tills nu har jag bara talat om enkla sinustoner, men nästan alla ljud (som till exempel musik) består av många sinustoner som ljuder på samma gång.

Man kan också vända på det och säga att alla ljud (eller harmoniska ljud som musik) går att bryta ned till en mängd enskilda sinustoner. Detta kallas för Fourier-transformation och är uppkallat efter kejsare Napoleons gode vän, vetenskapsmannen Joseph Fourier.

Ljudet från ett instrument består av en grundton och en uppsättning av övertoner. Det är bland annat fördelningen av övertoner hos ett instrument som gör det möjligt att skilja ett instrument från ett annat. Grundtonen är den ton vi slår an på till exempel ett piano. Hos ettstrukna a ligger den på 440 Hz.

Förhållandet mellan strängens längd och våglängden hos grundtonen

Buk Nollgenomgång

Nod

Under en period, eller våglängd, växer vågen först upp mot en topp, sjunker sedan ned mot nollgenomgången och vidare ned mot en vågdal. Sedan stiger vågen och når återigen nollgenomgången.

På ett piano sitter pianosträngen spänd mellan stämnageln och ramen.

Piano­strängen svänger kring två fasta punkter som motsvaras av nollgenomgången hos en sinusvåg. Om jag återigen följer förloppet hos en sinusvåg startar den från nollgenomgången och når den andra nollgenomgången efter en halv våglängd. Längden hos strängen motsvarar alltså halva våglängden hos grundtonen.

Hos vårt ettstrukna a hamnar våglängden på 0,8 meter.3 Strängens längd blir alltså 0,4 meter (halva våglängden). Se sidan 25–26 om stående vågor.

Harmoniska övertoner Hos alla instrument ljuder en mängd övertoner tillsammans med grundtonen.

De kallas för de harmoniska övertonerna. Den andra harmoniska övertonen

3 Våglängden är lika med ljudhastigheten genom frekvensen. Vi får då: 340/440=0.8 meter.

16

088904_ljuddesign.indd 16

09-02-17 11.55.51

1 . A kustiska grundbegrepp

hamnar på den dubbla frekvensen hos grundtonen, den tredje harmoniska på den tredubbla frekvensen osv. Hos vårt a hamnar då den andra harmoniska övertonen på 880 Hz och den tredje på 1320 Hz. Övertonerna hamnar på en fallande ljudstyrka mot grundtonen. Olika instrument har olika inbördes styrkeförhållanden mellan grundtonen och övertonerna.

Grundtonen

Oktav Om jag utgår från ettstrukna a och går upp en oktav så går jag från 440 till 880 Hz. En oktav uppåt innebär en fördubbling av frekvensen och en oktav ned innebär en halvering av frekvensen.

Musik eller brus?

Slår jag an en tangent på ett piano skapas en ljudvåg som upprepas periodiskt så länge jag slår an samma ton. Hos brus, däremot, ändrar sig ljudvågen och med den grundtonerna och övertonerna. Tonhöjden hos brusets alla deltoner ändras kontinuerligt. Hos bruset finns inga harmoniska övertoner. Istället hamnar övertoner på andra multiplar av grundtonen.

När man vill mäta hur en mikrofons frekvensgång ser ut eller hur jämnt en högtalaranläggning på teatern kan återge alla toner, så skickar man ofta ut brus.

Man använder sig av två sorters brus:

1:a övertonen

2:a övertonen

Summatonen

• Vitt brus (eng. white noise). Energin hos bruset ligger jämnt i nivå mätt för varje Hertz bandbredd.

• Rosa brus eller skärt brus (eng. pink noise). Energinivån hos bruset ligger jämnt i nivå mätt med s.k. relativ bandbredd som exempelvis oktavband eller tersband, som är detsamma som tredjedels oktavband.

Den mänskliga rösten Så här är den mänskliga rösten uppbyggd (värdena är grovt tilltagna): • Grundton ca 100–900 Hz (sångare bas–sopran) • Konsonanter ca 1 500–4 000 Hz

17

088904_ljuddesign.indd 17

09-02-17 11.55.52

1. AKUSTISKA GRUNDBEGREPP

))) Instrumentens transienter

Amplitud (dB) Attack

Sustain

Decay

Tid (s)

Alla instrument ger i början av ljudet ifrån sig energi högt upp i frekvens (i större eller mindre grad). Dessa transienter uppstår tidigt när tonen bildas, under det man kallar attacken. Tuban ger ifrån sig en annan form av transient än en virveltrumma. Teaterns högtalare måste reagera blixtsnabbt för att klara av att återge transienterna. Om dessa försvinner eller luddas till blir det svårt att skilja en fiol från en saxofon.

Efter attacken följer sustain (så länge som pianisten håller nere tangenten) och sist decay (avklingning).

Transientens förlopp.

))) Flera ljudkällor Hittills har jag bara resonerat kring en ljudkälla. När flera ljudkällor används blir det mer komplicerat. I en teatersalong krävs oftast flera högtalare. När samma ljudmaterial, exempelvis sång, skickas ut kommer ljudkällorna att både samverka och motverka varandra.

Interferens Två högtalare skickar samtidigt ut samma ljudvåg.

Signalerna från högtalarna är i motfas, dvs. en vågtopp från högtalare A möter en vågdal från högtalare B. Då uppstår en total utsläckning av ljudvågen.

De båda signalerna är i motfas. Detta kallas för negativ interferens. Vid positiv interferens samverkar vågorna (topp mötter topp och dal möter dal) och förstärkning uppstår.

Amplitud Utsläckning

A B

Negativ interferens.

Tid

18

088904_ljuddesign.indd 18

09-02-17 11.55.53

1 . A kustiska grundbegrepp

I en större ljudanläggning uppstår vanligen båda fenomenen samtidigt. Den nya frekvensgången som skapas av flera högtalare som interfererar blir hackig och liknar en kam. Därför talar man om ”kamfiltereffekten”. Ofta sker detta när många högtalare travas eller stackas på varandra. Nya tiders linjeljud­ källor bygger på att högtalarna enbart samverkar och inte ger upphov till inter­ ferens.4

))) Hur kan vi avgöra ljudets riktning?

Under en teaterföreställning kan jag utan svårighet avgöra vem av skådespelarna som talar. Till min hjälp har jag både syn och hörsel. Sitter jag nära scenen ser jag vem som rör på läpparna, men på avstånd måste jag använda hörseln för att avgöra varifrån rösten kommer. Hur? Jo, det först anlända ljudet bestämmer riktningen. Rösten når oftast inte mina båda öron samtidigt förutom i medianplanet, det vill säga i riktningen fram–bak och upp–ner. Dessutom ger huvudet en skärmverkan som ytterliggare hjälper till med att avgöra ljudets riktning.

Ljud med frekvenser under 150 Hz klarar vi inte av att lokalisera. Därför kan bashögtalare eller så kallade subbasar i princip placeras fritt i rummet. Vi kan ändå inte avgöra varifrån basen kommer.

Haaseffekten Jag lyssnar till en operasångare. Allra först nås mina öron av sångarens direktljud utan reflexer. En kort tid efter direktljudet nås mina öron av hans röst som studsat i scengolvet (en reflex). Om det studsande ljudet inte når mig senare än 20–50 millisekunder (skiljer sig från person till person) efter direktljudet tolkar min hjärna de båda ljuden som ett ljud. Denna enastående förmåga, att sammansmälta två likadana ljud till ett ljud, upptäcktes år 1946 av fysikern Helmut Haas. Han utförde en serie experiment där en grupp personer fick lyssna till tal.

Sedan matades samma tal till en högtalare med tidsfördröjning. Testpersonerna fick sedan uppge när de kände sig störda av det tidsfördröjda ljudet.

Haaseffekten påverkas av vilken sorts ljud det handlar om. Det är lättare att uppfatta tidsskillnader mellan olika ljudkällor om vi lyssnar till trummor än om vi lyssnar till gregoriansk sång. Men om tiden mellan det första ljud som

4 Läs mer om linjeljudkällor i kapitel 3.

19

088904_ljuddesign.indd 19

09-02-17 11.55.53

1 . A kustiska grundbegrepp

når vårt öra och det andra ökar till mer än 50 millisekunder tolkar vår hjärna ljuden som separata. En tidig reflex samverkar med direktljudet och en sen reflex upplevs som ett eko eller en efterklang.

Idag utnyttjas kännedomen om Haaseffekten för att bygga upp tidsfördröjda komplexa högtalarsystem. Särskilt när en musikal (där alla använder myggor) framförs är det viktigt att hörsel- och synintryck hänger ihop. Vi blir irriterade om vi inte kan lokalisera vem som sjunger framme på scenen.

))) Avståndslagen En orkester spelar utomhus. Ett ljudfält byggs upp och rör sig mot publiken.

Ljudfältet sprids i alla riktningar och studsar i scengolvet och marken. Inga väggar och inget tak reflekterar ljudet. För varje fördubbling av avståndet faller ljudtrycket med hälften vilket motsvarar 6 decibel. Om ljudtrycket är 70 decibel på tre meters avstånd så har det sjunkit till 64 decibel på sex meters avstånd.

70 dB

Meter

3

64 dB

6

58 dB

12

52 dB

24

46 dB

48

40dB

96

I en konsertlokal hindrar en mängd reflexer från golv, väggar och tak ljudet från att avta lika snabbt. Inomhus faller därför ljudet något mindre än 6 decibel vid en fördubbling av avståndet.

Det kritiska avståndet Om jag sitter nära scenen nås jag nästan enbart av direktljud. Flyttar jag bort från scenen ökar andelen reflekterat ljud medan direktljudet minskar. På ett

20

088904_ljuddesign.indd 20

09-02-17 11.55.54

1. AKUSTISKA GRUNDBEGREPP

visst avstånd blir nivån hos reflexerna lika starka som hos direktljudet. Detta avstånd kallas för det kritiska avståndet eller efterklangsradien. I det nära ljudfältet har jag inga problem med att uppfatta vad som sägs. Ökas avståndet ytterligare tar reflexerna överhanden och ljudet blir odistinkt och simmigt. Här har det diffusa ljudfältet tagit vid.

))) Efterklang En operasångare sjunger sluttonen i en aria. Klangen ligger kvar innan den avtar och dör ut. Publiken nås först av sångarens direktljud och därefter av en serie reflekterande ljud som studsar i salongens väggar, tak och golv. Den första starkaste reflexen följs av en serie svagare reflexer. Det är dessa sena reflexer som tillsammans utgör lokalens efterklang. Den tid det tar för klangen att dö ut kallas för efterklangstid. Efterklangstiden mäts i sekunder. Då ljudet fallit med 60 decibel jämfört med startljudet (det direkta ljudet) anser man att efterklangen dött ut.

Nivå (dB)

R1 D

0

R2

D R1 R2 R3 R3 R4 R5

– 60

R6 0,3 Efterklangstid (s)

Den amerikanske akustikern Wallace Sabine var först med att beräkna en lokals efterklangstid.5 Efterklangstiden beräknas utifrån Sabines formel: T (efterklangstiden i sekunder) =

0,16 lokalens volym i m3 lokalens totala absorption i enheten Sabine

5 Läs mer om Sabines historia och hans slutsatser i Kapitel 2 Scenens akustik och ursprung.

21

088904_ljuddesign.indd 21

09-02-17 11.55.55

1 . A kustiska grundbegrepp

Ofta är tak, väggar och golv av olika material. Då får rummets olika delar räknas ut sektionsvis (den tegelklädda väggen för sig, glasväggen för sig, trägolvet för sig och taket av betong för sig) och sedan adderas. Det finns tabeller med absorptionskoefficienten för olika material. Dessvärre varierar koefficienten återigen med frekvensen (varför ska ljud vara enkelt?).

En lokal med en kortare efterklang passar bättre för tal än en lokal med lång efterklang. I en katedral fungerar akustiken som allra bäst för liturgisk körmusik med långsamma eller klassiska mässor. Den stora klangen ger en fyllighet och känsla av (himmelsk) rymd åt framförandet. Om man däremot ställer upp ett rockband och mängder av högtalare får man problem. Den långa efterklangen får det att låta som om musiken går i otakt och de snabba transienterna från trummorna försvinner bland alla ekon. Även en talare måste ta hänsyn till den långa efterklangen. Prästens sångrecitation (mässande) har även en praktisk betydelse. En präst som är van vid sin akustik finner rätt rytm så att efterklangen ”hinner” med och inte krockar med nästa ord eller mening. För opera och musikal/operett bör efterklangen ligga någonstans mellan den ”torra” (korta) klangen avsedd för talteater och den ”våta” (långa) kyrkklangen.

Infallande ljud

Reflekterat ljud Reflektion.

))) Reflektion och absorption Alla ytor både reflekterar och absorberar ljud. En glasvägg reflekterar en större del av ljudet än en tjock sammetsgardin.

Genom att minska andelen reflexer i ett rum kan man förkorta efterklangstiden. Reflexer av högre frekvens absorberas utan problem av mineralull eller textilier. Oftast är det effektivast att sänka andelen sena reflexer och det gör jag genom att dämpa golv, väggar och tak ute i salongen där publiken sitter. Även stoppade fåtöljer och naturligtvis en full salong håller ned efterklangen. I en tom salong skapar de uppfällda stolsitsarnas baksida reflexer. När publiken sätter sig absorberas reflexerna av stolsryggen (och åskådarens kropp). Genom att perforera stolsitsarna dämpas reflexerna även med uppfälld sits.

Helmholtz resonatorn Tyger klarar inte av att dämpa eller absorbera djupa bastoner. Ett sätt att minska basenergin i ett rum kan vara att använda sig av mycket tjocka mineralullsskivor eller så kallade resonanta absorbenter. Helmholtz resonatorn fungerar som en fälla för bastonerna. De första Helmholtz resonatorerna byggdes som ihåliga klot med en öppen hals av mässing.

22

088904_ljuddesign.indd 22

09-02-17 11.55.55

käll - o c h litteraturförte c kning

))) Käll- och litteraturförteckning Litteratur Brixen, Eddy, Voetmann, Praktisk Elektroakustik, Musikforlaget Fog, Höjbjerg, Tryckt hos Special tryckeriet i Viborg Leonard, Johan A., Theatre Sound, 2001 A&C Black (Publishers) Limited, 35 Bedford ROW, London WC1R 4JH Pedersen, Jørgen, Lydglimt fra teaterakustikkens historie, Kunstakademiets forlag 1994 Vitruvius, Om arkitektur – tio böcker, Byggförlaget 1989.

Walne, Graham, Sound for the Theatres , Theatre Arts Books; Subsequent edition (October 1990)

Artiklar Acoustical Society of America, Nico f. Declercq and Cindy S.A. Dekeyser.

Ur tidningen Nature 2007.

211

088904_ljuddesign.indd 211

09-02-17 11.59.11

Ljuddesign för scenen Den här boken beskriver ljudets natur och all den utrustning som finns för att fånga upp, bearbeta och distribuera ljud. Den ringar också in begreppet ljuddesign och placerar det i ett konstnärligt sammanhang. Ljud och musik blir genom ljuddesignern medskapande på scenen.

A ND E RS AARE

Ur innehållet: • Akustiska grundbegrepp • Scenens akustik och ursprung • Ljudkedjan • Mikrofonteknik, inspelning och uppspelning • Ljuddesign för talteater

• Musikteater och konserter • Ljuddesign ur fler perspektiv • Appendix om grundläggande matematiska begrepp och ellära samt Teknisk ordlista

Anders Aare är lektor i ljud och huvudlärare i Ljuddesign för teater vid Dramatiska institutet. Efter en teaterteknikerutbildning 1987–1989 började han som ljudtekniker vid Stockholms Stadsteater. Mellan 1990 och 1995 var han ljudansvarig vid China Teatern i Stockholm. Anders Aare har också gjort ett flertal frilansproduktioner samt arbetat som ljudtekniker vid TV 4 innan han 1994 anställdes vid DI.

är en hel serie läromedel för gymnasieskolans Medieprogram. De kan också användas fristående och inom andra medieutbildningar, på folkhögskolor och i studieförbund. Medieteket består av följande läromedel: Arbeta med medier

Filmmusik

Ljuddesign för scenen

Rörliga bilder

Den självkörda radioboken

Fotografisk bild

Manus och dramaturgi för film

Text

Det fotografiska bildspråket Filmkunskap

Grafisk kommunikation Information och reklam Journalistik

Massmedier

Webbdesign för information och reklam

Medieguiden

Visuell retorik

Multimedia

Virtuella miljöer

Ljuddesign för scenen

Ljuddesign för scenen riktar sig till dig som läser en högskoleutbildning där ljudteknik eller ljuddesign förekommer. Den är också ett utmärkt läromedel till gymnasiekurserna Ljudproduktionsteknik, Ljudteknik A och B, Ljus- och ljudteknik samt Ljudmedier.

Naturligtvis har du som redan arbetar med ljudteknik och ljuddesign stor glädje av boken, liksom regissörer, koreografer, scenografer, producenter, teatertekniker och övriga yrkesgrupper som arbetar med scenkonst.

Ljud design för scenen A N D ERS A A RE

Best.nr 47-08890-4

Tryck.nr 47-08890-4-00

Boken är producerad med stöd från Enheten för Konstnärligt Utvecklingsarbete vid Dramatiska institutet.

omslag.indd 1

09-02-17 11.34.27