Rauschen in der Musikproduktion: Geheimwaffe oder Störfaktor?

In einem der letzten Live-Calls in unserer Music-Creator Masterclass, kamen wir auf das Thema Rauschen zu sprechen. Jetzt nicht unbedingt auf das Rauschen bei Aufnahmen oder billigen Pre-Amps, sondern über Rauschen als Einsatz in der Musikproduktion. Wir haben herausgefunden, dass über das Thema Rauschen fast keine Beiträge zu finden sind. Deshalb habe ich mich entschlossen, mal darüber zu sprechen.

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Was ist Rauschen?

Ist Rauschen ein Ton oder ein Geräusch? Was ist der Unterschied zwischen einem Ton und einem Geräusch?

Ein Ton ist eine regelmässige Schwingung mit einer Grundfrequenz und harmonischen Obertönen, die in einem ganzzahligen Verhältnis zur Grundfrequenz stehen.

Stellen wir uns eine Gitarrensaite vor. Diese schwingt auf und ab. Die höchste Amplitude befindet sich genau mittig dieser Saite. Das ist die Grundschwingung.

Wenn wir nun die Saite in der Mitte leicht berühren (einen Knotenpunkt erzeugen) und sie anschlagen, schwingt die Saite in zwei Hälften mit doppelter Frequenz. Sie klingt jetzt eine Oktave höher. Dies ist der erste Oberton (zweite Harmonische).

Teilt man die Saite in drei gleich grosse Abschnitte, indem man zwei Knotenpunkte erzeugt, schwingt die Saite in drei Segmenten mit der dreifachen Frequenz. Dies entspricht einem Ton, der eine Oktave plus eine Quinte über der Grundschwingung liegt. Dies ist der zweite Oberton (dritte Harmonische).

Dieses Prinzip kann man fortsetzen. Teilt man die Saite in vier Teile (drei Knotenpunkte), erhält man die vierte Harmonische mit der vierfachen Frequenz, also zwei Oktaven über der Grundschwingung. 

Die fünfte Harmonische (Teilen in fünf Teile) hat die fünffache Frequenz und liegt zwei Oktaven plus eine grosse Terz über der Grundschwingung.

Das Obertonspektrum ist unendlich, und die Intervalle zwischen den Obertönen bilden die natürliche Obertonreihe.

Diese natürlichen Intervalle sind die physikalische Grundlage für musikalische Harmonien, obwohl unsere diatonischen Tonleitern auch kulturellen und historischen Einflüssen unterliegen. Musik ist somit eng mit Physik und Mathematik verbunden.

Ein Geräusch hingegen besteht aus aperiodischen, unregelmässigen Schwingungen ohne definierte Grundfrequenz und ohne harmonische Obertöne in ganzzahligen Verhältnissen. Es entsteht ein komplexes Frequenzspektrum, in dem keine klare Tonhöhe wahrgenommen werden kann.

Was ist jetzt ein Rauschen? Rauschen ist ein Geräusch und kein Ton. Es zeichnet sich durch ein breites Frequenzspektrum aus, in dem alle Frequenzen innerhalb eines bestimmten Bereichs mit zufälliger Amplitude und Phase vorhanden sind.

Welche Arten von Rauschen gibt es und wofür benötigen wir sie?

Weisses Rauschen

Stell dir vor, du bist in einem Zimmer und hörst ein gleichmässiges "Schhhhh"-Geräusch, so wie wenn der Fernseher kein Signal hat. Dieses Geräusch nennt man weisses Rauschen.

Weisses Rauschen

Weisses Rauschen ist ein Klang, bei dem alle Frequenzen, die wir Menschen hören können, gleichzeitig abgespielt werden. Es gibt keine Lücken zwischen einzelnen Frequenzen. Das klingt vielleicht komisch, aber es ergibt dieses gleichmässige Rauschen.

Man nennt es «weiss», weil es ähnlich wie weisses Licht ist. Weisses Licht entsteht, wenn alle Farben des Regenbogens zusammenkommen. Genauso entsteht weisses Rauschen, wenn alle Frequenzen zusammen erklingen.

Weisses Rauschen kann nützlich sein. Manche Menschen benutzen es, um besser einzuschlafen oder sich zu konzentrieren, weil es andere störende Geräusche überdeckt.

In der Musikproduktion wird weisses Rauschen oft beim Spannungsaufbau, sogenannten Build-Ups, verwendet. Dabei nutzt man Filter, die sich allmählich verändern. Häufig kommt ein Hochpassfilter zum Einsatz, dessen Grenzfrequenz kontinuierlich gesenkt wird, oder ein Tiefpassfilter, dessen Grenzfrequenz erhöht wird, manchmal mit einer Resonanz an der Grenzfrequenz.

Hier ein Beispiel:

Rosa Rauschen

Rosa Rauschen gleicht dem Rauschen von Regen oder Blättern im Wind.

Rosa Rauschen

Der Unterschied zwischen weissem Rauschen und rosa Rauschen ist, dass die tiefen Frequenzen etwas lauter als die hohen Frequenzen abgespielt werden. Das passt besser zu unserem Gehör, weil unsere Frequenzwahrnehmung nicht linear ist. Die Lautstärke nimmt bei rosa Rauschen um 3 dB pro Oktave ab, je höher die Frequenz wird.

Man nennt es «rosa», weil es ähnlich wie rosa Licht ist. Während weisses Licht alle Farben gleich hell enthält, ist rosa Licht etwas rötlicher, weil die roten (tieferen) Farben stärker sind. Genauso sind beim rosa Rauschen die tiefen Frequenzen lauter.

In Tonstudios verwenden wir rosa Rauschen, um unsere Geräte und Lautsprecher einzustellen. Weil rosa Rauschen unserem Hörverhalten näher kommt als weisses Rauschen, hilft es, den Klang so zu justieren, dass er für uns angenehm klingt. Wir können damit die Frequenzanalyse kalibrieren, also überprüfen, ob alle Frequenzen richtig wiedergegeben werden. Schaue also, dass dein Analyser auf rosa Rauschen kalibriert ist.

Viele Menschen nutzen rosa Rauschen, um besser einzuschlafen oder sich zu entspannen. Das gleichmässige Geräusch kann störende Umgebungsgeräusche überdecken und sorgt für eine ruhige Atmosphäre.

Menschen, die Tinnitus haben, können rosa Rauschen verwenden, um dieses Geräusch zu überdecken und Erleichterung zu finden. Ich hatte einmal einen Kunden mit starkem Tinnitus, für den ich das Geräusch von Wellen am Meeresstrand und verschiedenen Rauscharten, unter anderem auch rosa Rauschen, zusammengestellt habe, damit er die Geräusche auf seinen Kopfhörern anhören konnte, um zu entspannen.

Rosa Rauschen wird auch in der Akustik verwendet, um Räume zu testen und zu planen. Es hilft dabei, die Klangqualität in Konzertsälen, Theatern oder Kinos zu verbessern.

Zusammengefasst ist rosa Rauschen ein wichtiges Werkzeug in der Musik und Technik, das uns hilft, Klänge besser zu verstehen und zu nutzen.

Braunes Rauschen

Braunes Rauschen klingt nach einem tiefen, sanften Rauschen, ähnlich dem Dröhnen eines Wasserfalls oder dem entfernten Rollen des Donners.

Braunes Rauschen

Braunes Rauschen ist ein Klang, bei dem die tiefen Frequenzen viel stärker sind als die hohen. Im Vergleich zu weissem und rosa Rauschen klingt braunes Rauschen noch tiefer und wärmer. Der Name «braunes Rauschen» kommt nicht von der Farbe Braun, sondern von einem Wissenschaftler namens Robert Brown, der die Brown'sche Bewegung entdeckt hat. Diese zufällige Bewegung von Teilchen ähnelt der Art und Weise, wie die Lautstärke der Frequenzen im braunen Rauschen verteilt ist.

Beim braunen Rauschen nimmt die Lautstärke um 6 dB pro Oktave ab, je höher die Frequenz wird. Das bedeutet, dass die hohen Frequenzen viel leiser sind als die tiefen, wodurch ein dunkleres und volleres Klangbild entsteht.

Viele Menschen nutzen braunes Rauschen, um besser einzuschlafen oder zu entspannen. Das tiefe, gleichmässige Rauschen kann beruhigend wirken und hilft dabei, störende Geräusche wie Verkehrslärm oder laute Nachbarn zu überdecken.

Beim Lernen oder Arbeiten kann braunes Rauschen helfen, sich besser zu konzentrieren. Es blendet ablenkende Geräusche aus und schafft eine ruhige Atmosphäre. Versuche es selbst einmal. Du kannst kannst dir alle Rauscharten hier herunterladen.

Menschen, die ein Tinnitus oder ein ständiges Rauschen im Ohr haben, können braunes Rauschen verwenden, um dieses Geräusch zu überdecken und Erleichterung zu finden. Die tiefen Frequenzen können besonders angenehm sein und das störende Ohrgeräusch mildern.

In der Technik und Akustik wird braunes Rauschen genutzt, um Lautsprecher, Mikrofone und Räume zu testen. Es hilft dabei, Geräte für tiefe Frequenzen zu kalibrieren und die Klangqualität zu verbessern.

Braunes Rauschen wird oft verwendet, um realistische Naturgeräusche zu erzeugen, wie zum Beispiel das Rauschen von Wasserfällen, Wind oder fernem Donner in Filmen und Computerspielen.

Zusammengefasst ist braunes Rauschen ein tiefer, beruhigender Klang, der in vielen Bereichen hilfreich ist – von der Entspannung und Schlafhilfe bis hin zur technischen Anwendung in der Akustik. Es hilft uns, störende Geräusche auszublenden, uns besser zu konzentrieren und die Welt der Klänge besser zu verstehen.

Blaues Rauschen

Stell dir vor, du hörst ein helles, zischendes Geräusch, ähnlich dem leisen Pfeifen von Wind oder dem Knistern von Funken. Dieses Geräusch nennt man blaues Rauschen.

Blaues Rauschen

Blaues Rauschen ist ein Klang, bei dem die hohen Frequenzen viel stärker sind als die tiefen Frequenzen. Im Vergleich zu weissem, rosa und braunem Rauschen klingt blaues Rauschen höher und schärfer. Beim blauen Rauschen nimmt die Lautstärke um 3 dB pro Oktave zu, je höher die Frequenz wird. Das bedeutet, dass die hohen Frequenzen lauter sind als die tiefen, wodurch ein helleres Klangbild entsteht.

Der Name «blaues Rauschen» kommt von der Ähnlichkeit zum blauen Licht. Blaues Licht hat höhere Frequenzen im sichtbaren Spektrum, und genauso betont blaues Rauschen die höheren Frequenzen stärker.

Blaues Rauschen wird verwendet, um Geräte zu testen, die hohe Frequenzen verarbeiten, wie zum Beispiel spezielle Mikrofone oder Lautsprecher. Es hilft dabei, die Leistung dieser Geräte in den hohen Frequenzen zu überprüfen.

In der digitalen Technik wird blaues Rauschen für bestimmte Dithering-Verfahren eingesetzt. Dithering hilft dabei, in Bildern oder Audiosignalen unerwünschte Muster oder Fehler zu reduzieren, wenn sie komprimiert oder in der Qualität verändert werden. Darauf kommen wir später noch zu sprechen.

Wissenschaftler nutzen blaues Rauschen, um das Verhalten von Schall in verschiedenen Materialien oder Räumen bei hohen Frequenzen zu untersuchen.

In Musik und Sounddesign kann blaues Rauschen verwendet werden, um spezielle Effekte zu erzeugen, die einen hellen oder futuristischen Klang haben.

Zusammengefasst ist blaues Rauschen ein besonderer Klang, der vor allem hohe Frequenzen betont. Es wird in Technik und Wissenschaft eingesetzt, um Geräte zu testen und Signale zu verbessern. Obwohl es für das menschliche Ohr nicht so angenehm wie rosa oder braunes Rauschen sein mag, hilft es uns dabei, die Welt der Klänge noch besser zu verstehen.

 Violettes Rauschen

Ein extrem hohes, scharfes Zischen, noch heller als blaues Rauschen  nennt man violettes Rauschen.

Violettes Rauschen

Violettes Rauschen ist ein Klang, bei dem die hohen Frequenzen sehr viel stärker sind als die tiefen Frequenzen. Im Vergleich zu weissem, rosa, braunem und blauem Rauschen betont violettes Rauschen die höchsten Frequenzen am stärksten. Beim violetten Rauschen nimmt die Lautstärke um 6 dB pro Oktave zu, je höher die Frequenz wird. Das bedeutet, dass die hohen Frequenzen deutlich lauter sind als die tiefen Frequenzen, wodurch ein sehr helles und scharfes Klangbild entsteht.

Der Name «violettes Rauschen» kommt von der Ähnlichkeit zum violetten Licht. Violettes Licht hat die höchsten Frequenzen im sichtbaren Spektrum, und genauso betont violettes Rauschen die höchsten Frequenzen stärker.

Violettes Rauschen wird in der Signalverarbeitung und Akustikforschung verwendet, um Systeme zu testen, die besonders auf hohe Frequenzen reagieren. Es hilft Wissenschaftlern und Ingenieuren, das Verhalten von Geräten bei sehr hohen Frequenzen zu untersuchen.

In der Audiotechnik kann violettes Rauschen beim Dithering eingesetzt werden. Dabei wird das Rauschen in die höchsten Frequenzen verschoben, die wir kaum hören können. So können unerwünschte Fehler oder Geräusche in Aufnahmen reduziert werden, ohne dass es für unser Ohr störend ist.

Violettes Rauschen findet auch in bestimmten Bereichen der medizinischen Forschung Anwendung, zum Beispiel bei Untersuchungen des menschlichen Hörvermögens oder bei Therapien für Hörstörungen.

Obwohl selten, kann violettes Rauschen in der Musik und im Sounddesign verwendet werden, um sehr spezielle, futuristische oder abstrakte Klangeffekte zu erzeugen.

Zusammengefasst ist violettes Rauschen ein besonderer Klang, der vor allem die höchsten Frequenzen betont. Es wird in Technik, Wissenschaft eingesetzt, um Geräte zu testen, Signale zu verbessern oder wird gelegentlich in der Kunst eingesetzt, um spezielle Effekte zu erzeugen. Obwohl es für das menschliche Ohr nicht besonders angenehm klingt und in der Alltagsmusik selten genutzt wird, hilft es Fachleuten dabei, Klänge noch besser zu verstehen und zu erforschen.

Graues Rauschen 

Stell dir vor, du hörst ein Geräusch, das für dein Ohr überall gleich laut klingt, egal ob es tiefe oder hohe Frequenzen sind. Dieses besondere Geräusch nennt man graues Rauschen.

Graues Rauschen

Graues Rauschen ist ein Klang, bei dem die Lautstärke der Frequenzen so angepasst wurde, dass sie von unserem Gehör als gleich laut empfunden werden. Unsere Ohren hören nämlich nicht alle Frequenzen gleich gut. Manche Frequenzen hören wir lauter, andere leiser, auch wenn sie in Wirklichkeit die gleiche Lautstärke haben. Das liegt daran, wie unser Gehör auf verschiedene Frequenzen reagiert.

Um graues Rauschen zu erzeugen, passt man die Lautstärke bei verschiedenen Frequenzen an, sodass das Rauschen für uns überall gleich laut klingt. Dabei nutzt man die Fletcher-Munson-Kurven, die zeigen, wie laut wir Menschen Frequenzen bei unterschiedlichen Frequenzen wahrnehmen. Diese Kurven helfen dabei, das Rauschen so zu formen, dass es unserem natürlichen Hörverhalten entspricht.

Graues Rauschen ist nicht immer gleich, sondern verändert sich je nach Lautstärke, da sich auch unsere Wahrnehmung von Frequenzen sich bei verschiedenen Lautstärken verändert. In unserem «Equalizer Intensiv-Kurs» beleuchten wir die Fletcher Munson Kurve bis ins tiefste Detail. Graues Rauschen wird verwendet, um Räume, Lautsprecher und Kopfhörer zu testen. Da es an unser Gehör angepasst ist, kann man damit leicht überprüfen, ob Geräte den Klang so wiedergeben, wie wir ihn tatsächlich hören.

Ärzte und Audiologen nutzen graues Rauschen, um das Gehör von Menschen zu untersuchen. Es hilft dabei, festzustellen, wie gut jemand verschiedene Frequenzen hören kann.

Manche Menschen nutzen graues Rauschen, um störende Geräusche in ihrer Umgebung zu überdecken. Da es für unser Ohr angenehm und gleichmässig klingt, kann es beim Entspannen oder Einschlafen helfen.

In der Musik und beim Erstellen von Geräuschen für Filme oder Spiele kann graues Rauschen verwendet werden, um spezielle Effekte zu erzielen oder um sicherzustellen, dass Klänge für alle gut hörbar sind.

Zusammengefasst ist graues Rauschen ein besonderes Geräusch, das an unser menschliches Gehör angepasst ist. Es hilft uns, Klänge so zu hören und zu testen, wie wir sie wirklich wahrnehmen. Durch die Nutzung der Fletcher-Munson-Kurven sorgt graues Rauschen dafür, dass Frequenzen für uns gleich laut klingen, egal ob sie hoch oder tief sind. Das macht es zu einem wertvollen Werkzeug in der Technik, Medizin und Musik.

Dithering + Noise Shaping  

Stell dir vor, du malst ein Bild mit ganz vielen bunten Farben. Aber dein Drucker kann nur wenige Farben drucken. Um trotzdem alle Farben deines Bildes darzustellen, kannst du kleine Punkte aus den verfügbaren Farben nebeneinander setzen, sodass es für das Auge wie die fehlenden Farben aussieht. Dieser Trick nennt sich Dithering. In unserem Online-Kurs «Mastering-Profi» gehen wir dem Dithering tiefer auf den Grund.

Wenn wir Musik aufnehmen, gibt es sehr viele Details und feine Unterschiede im Klang. Manchmal müssen wir die Grösse der Musikdatei verkleinern, zum Beispiel um sie auf eine CD zu brennen oder im Internet zu teilen. Dabei können kleine Fehler oder störende Geräusche entstehen, weil wir nicht mehr alle Details speichern können.

Um diese Fehler zu verringern und den Klang trotzdem schön zu erhalten, nutzen wir Dithering. Dabei fügen wir ein winziges bisschen zufälliges 1 bit Rauschen hinzu, das hilft, die Fehler zu überdecken. So klingen die Musik oder die Geräusche für unser Ohr weiterhin gut. Wir benutzen das Dithering in der Musikproduktion vor allem, wenn wir Audiomaterial von hohen Bittiefen, z.B. 24bit auf Formate wie CD-Audio konvertieren müssen, das in 16bit wiedergegeben wird.

Es gibt verschiedene Methoden des Dithering, die sich darin unterscheiden, wie sie das Rauschen hinzufügen und formen. Hier sind POW-R1, POW-R2, POW-R3 und Apogee UV22HR.

POW-R1 (Psychoacoustically Optimized Wordlength Reduction)

POW-R1 Dithering

POW-R1 ist die einfachste Form von Dithering in der POW-R-Familie. Hier wird ein wenig Rauschen hinzugefügt, aber es wird kaum verändert. Das Rauschen ist gleichmässig über alle Frequenzen verteilt.

Wofür eignet es sich?

Gut für einfache Klänge wie Sprache oder einzelne Instrumente.

Das POW-R1 Dithering benutzt man, wenn das Rauschen nicht stark auffällt oder stört.

POW-R2 Noise Shaping

POW-R2 Dithering

 POW-R2 geht einen Schritt weiter. Hier wird das Rauschen so geformt, dass es in die höheren Frequenzen verschoben wird, wo unser Ohr weniger empfindlich ist.

POW-R2 Noise Shaping eignet sich für Musik mit mehr Details und etwas Dynamik.

Das Noise Shaping hilft, das Rauschen in mittleren Lautstärken weniger hörbar zu machen.

POW-R3 Noise Shaping

POW-R3 Dithering

POW-R3 verwendet noch stärkeres Noise Shaping. Das Rauschen wird weit in die hohen Frequenzen verschoben.

POW-R3 ist ideal für sehr dynamische Musik mit vielen leisen Passagen, wie klassische Musik oder Jazz.

Das ist wichtig, damit das Rauschen in den leisen Passagen nicht stört.

Apogee UV22HR

Apogee UV22HR (Ultra Vivid 22-bit High Resolution)

Apogee UV22HR ist eine spezielle Dithering-Methode der Firma Apogee.

Sie verwendet eine besondere Technik, um das Rauschen in sehr hohe Frequenzen zu verschieben, die wir kaum hören können.

Apogee UV22HR wird für professionelle Aufnahmen, bei denen höchste Klangqualität wichtig ist verwendet.

Das Rauschen dieses Ditherings ist nahezu unhörbar.

Zusammenfassung der Unterschiede

POW-R1:

Einfaches Dithering mit wenig oder keinem Noise Shaping.

Anwendung: Sprache, einfache Klänge.

POW-R2:

Moderates Noise Shaping. Das Rauschen in höhere Frequenzen verschoben.

Anwendung: Popmusik, allgemeine Musikproduktion.

POW-R3:

Starkes Noise Shaping. Das Rauschen weit in hohe Frequenzen verschoben.

Anwendung: Dynamische Musik, klassische Musik, Jazz.

Apogee UV22HR

Spezielle Technik, Rauschen in sehr hohe Frequenzen zu verschieben.

Es wird oft im Mastering verwendet.

Warum ist das wichtig?

Unser Gehör ist sehr empfindlich und nimmt kleine Fehler oder Rauschen wahr, besonders in bestimmten Tonbereichen. Durch die richtige Wahl von Dithering und Noise Shaping können wir dafür sorgen, dass Musik auch nach der Anpassung noch gut klingt und keine störenden Geräusche enthält.

Zusammengefasst helfen POW-R1, POW-R2, POW-R3 und Apogee UV22HR dabei, Musik und Klänge so zu bearbeiten, dass sie für unser Ohr angenehm bleiben, selbst wenn wir die Dateigrösse reduzieren oder das Format ändern müssen. Durch das clevere Hinzufügen und Formen von Rauschen sorgen sie dafür, dass kleine Fehler versteckt werden und die Klangqualität erhalten bleibt.

Fazit

Wir haben nun die wichtigsten Arten von Rauschen besprochen. Du kannst natürlich in deiner Musikproduktion Rauschen kreativ einsetzen. Viele Synthesizer haben einen Rauschgenerator eingebaut, um Sounds schärfer und durchdringender zu machen. Auch Snares kannst du mit Rauschen aufwerten, wenn beispielsweise die Saiten nicht gut hörbar sind oder die Snare nur am oberen Fell mikrofoniert wurde.

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