Geluidsopnames in de praktijk – deel 1/4: waarom gaat het zo vaak fout?

Redactie Audiobewerking How to

Archief Digital Movie 123-2018
Videohobbyisten ervaren vaak problemen met het maken van goede geluidsopnames. In een serie van vier artikelen gaan we eerst ontdekken waarom het zo vaak fout gaat. In de vervolg artikelen zullen we zien wat je kunt doen om je geluidsopnames sterk te verbeteren.

Zie hier rechts de toegang via onze site naar ons YouTube kanaal

Menig goede amateurfilm daalt in waarde omdat het geluid veel te wensen overlaat. Daarom richt ik mij met deze serie artikelen speciaal op de Videohobbyist. Ik probeer met een begrijpelijke uitleg en aansprekende voorbeelden om het complexe onderwerp inzichtelijk te maken.

Filmpjes
Wanneer je een artikel schrijft over geluid, dan wil je ook voorbeelden laten horen, daarom wordt deze reeks artikelen ondersteund met filmpjes (tutorials). Kijk hiervoor op het YouTube kanaal van Digital Movie. Klik hiervoor op het YouTube logo op de website www.digitalmovie.nl onder het kopje volg ons! Of ga rechtstreeks naar het desbetreffende filmpje via de volgende link:

Figuur 4: De rimpels zijn vergelijkbaar met geluidsgolven

Hoe ziet geluid eruit?
Een vreemde vraag, omdat we allemaal weten dat geluid niet zichtbaar is. Deze onzichtbaarheid blijkt nogal lastig in een leerproces. Uit ervaring weet ik, dat denken in beelden het inzicht in de geluidstechniek enorm kan verbeteren. We beginnen dus om geluid te visualiseren.
Stel je nu voor, een bak water onder een druppelende kraan. De druppels veroorzaken cirkelvormige rimpels in het wateroppervlak. Als we de kraan verder opendraaien, neemt het aantal druppels toe, anders gezegd, de frequentie neemt toe (fig.4).
Let nu ook op de animatie onderaan, hier zien we hoe de golfjes er in doorsnede uitzien.
Naarmate de cirkels groter worden, neemt de hoogte van de golfjes verder af, ze dempen uit. Dit soort golfpatronen zien we ook in het geluidsspoor van de tijdlijn bij montageprogramma’s.
Omdat het in videofilms meestal om samengestelde geluiden gaat, ziet het er complexer uit dan in de animatie. Door de tijdlijn sterk uit te rekken worden golfpatronen beter zichtbaar. Naarmate je meer verdiept in geluidstechniek, kom je deze golfpatronen vaker tegen, ze spelen een belangrijke rol. Tot zo ver gaat de vergelijking tussen water en geluid heel aardig op.

Figuur 7: Geluid waaiert uit in alle richtingen

Geluid in lucht
Lucht is een heel ander medium en in tegenstelling tot water, heel veerkrachtig, hierdoor geven luchtdeeltjes bewegingen heel makkelijk aan elkaar door.
Om dit te illustreren zien we in dit filmpje een speelgoedveer, de ringen stellen hier de luchtdeeltjes voor. Door het uiteinde heen en weer te bewegen ontstaat een golfbeweging in de veer. De ringen blijven min of meer op hun plaats, maar de energie van de bewegende hand wordt met behulp van de ringen doorgegeven.
Bij geluid in lucht gebeurt hetzelfde, in de volgende animatie zijn de luchtdeeltjes weergegeven als witte stippen. Een luidspreker brengt luchtdeeltjes in beweging en we zien de geluidsgolfjes in alle richtingen uitwaaieren (fig.7). Hoe verder de golfjes van de luidspreker verwijderen, hoe meer de geluidsenergie zich moet verdelen, hierdoor neemt de geluidsenergie op een meetpunt, steeds verder af. Dit zogenaamde uitwaaieren, vindt in water alleen in het horizontale vlak plaats, dus tweedimensionaal. In lucht waaiert het echter in alle richtingen uit, dus driedimensionaal en dat heeft grote gevolgen voor het geluidsniveau na enkele meters. We gaan dit effect nader onderzoeken met een camera-experiment.

Figuur 9: Beeld op afstand is eenvoudiger dan geluid

Camera experiment
Ik heb me verplaatst naar buiten, naar een locatie met omgevingsgeluid. Ik sta op 4 meter afstand van de camera en spreek een tekst in. De camera staat ingesteld op automaat.
Als we de opname terugkijken, zien we dat de cameralens met gemak de afstand van 4 meter kan overbruggen en zelfs details zichtbaar kan maken (fig.9). Met het geluid is het resultaat aanzienlijk minder, dit leg ik uit met behulp van het volgende schema.

Analyse van het experiment
We zien links de geluidsbron, we plaatsen op 25 cm afstand een geluidsmeter, dit is een gebruikelijke spreekafstand voor microfoons. We stellen nu dat de geluidssterkte daar optimaal is, dus 100%.

Figuur 12: Nog enkele interessante metingen

Als we de microfoon nu op de dubbele afstand plaatsen, dus 50 cm, dan verwacht je misschien dat de geluidssterkte halveert, maar in werkelijkheid blijft er slechts 25 % over van de oorspronkelijke geluidssterkte (fig.11).Als we nu meten op 75 cm afstand, dan resteert er nog slechts 11 % en bij 100 cm zien we dat de geluidssterkte zelfs is afgenomen tot slechts 6% (fig.12).
Deze snelle afname komt door het uitwaaieren van de geluidsenergie in alle richtingen, dus 3D en neemt daardoor kwadratisch af. Deze natuurwet speelt een rol in meerdere vakgebieden zoals natuurkunde, sterrenkunde, akoestiek enz. Kijk voor uitgebreide informatie op internet, bijvoorbeeld Wikipedia, zoekterm: kwadraten wet of omgekeerde kwadratenwet (fig.13).
Theoretisch bereikt in ons experiment, na 4 meter, slechts 1% van gesproken geluidsenergie de cameramicrofoon. Deze progressieve afname is een van de belangrijke redenen waarom geluidsopnames mislukken.

Figuur 13: Zie Internet voor een wiskundige uitleg

De zoommicrofoon
Veel consumentencamera’s beschikken over een zogenaamde zoomfunctie voor de interne microfoon. Het is niet realistisch om te denken dat het probleem met geluid op afstand hiermee simpel kan worden opgelost, in de praktijk blijkt de functie ook nauwelijks effect te hebben (fig.15).

Omgevingsgeluid
Als we werken met de interne microfoon, dan heeft het omgevingsgeluid grote invloed op het opnameresultaat. Indien het omgevingsgeluid heel laag is, bijvoorbeeld in een lege zaal, dan zal de automaat van de camera het gesproken geluid op 4 meter afstand nog wat kunnen versterken. Maar zodra het achtergrondgeluid toeneemt zal het zwakke stemgeluid eenvoudig worden overstemd (fig.16).

Figuur 16: Het omgevingsgeluid is van grote invloed

We analyseren de buitenopname nogmaals, let speciaal op het geluid van de passerende auto, het blijft nog lang hoorbaar, ook als hij niet meer in beeld is. Dit zegt veel over de eigenschappen van de cameramicrofoon, hij registreert niet alleen het geluid dat bij het camerashot hoort, maar veel meer. De microfoon is rondom gevoelig en neemt alle geluiden in de directe omgeving op, dus ook geluiden van achter en opzij. Het stemgeluid wordt in deze situatie al gauw onverstaanbaar.

Conclusie
Samenvattend zijn er twee hoofdredenen waarom het zo vaak fout gaat bij het maken van geluidsopnames.
1. De progressieve afname van de geluidssterkte in relatie tot de afstand.
2. De overbodige geluiden van achteren en opzij.
Uit het voorgaande blijkt nu ook dat de cameramicrofoon in feite ongeschikt is om goede geluidsopnames te maken. We kunnen de beide problemen alleen oplossen door de afstand tussen de microfoon en de geluidsbron sterk te verkleinen. Praktisch gezien betekent dit dat we gaan werken met externe microfoons (fig.18).
In het volgende artikel gaan we opzoek naar geschikte microfoons en maken een praktische selectie.

Figuur 18: Welke microfoons zijn geschikt voor onze hobby?

Cameratip
Camera’s voor consumenten zijn vaak ruim voorzien van instelmogelijkheden. Tijdens workshops zie ik vaak dat de instellingen niet optimaal zijn.
Moderne camera’s gebruiken digitale technieken om informatie op te slaan, zowel voor beeld als geluid, bijvoorbeeld 101110101101 (In dit voorbeeld een combinatie van 12 enen en nullen, dit binaire getal noemen we ook wel de digitale woordlengte, hier dus 12 bit).
Onderzoek eens of je camera de mogelijkheid heeft om voor het geluidsgedeelte het aantal bits in te stellen. Als die keuze er is, dan kan je waarschijnlijk kiezen tussen 12 en 16 bit, kies voor 16 bit, hiermee stel je de maximaal haalbare geluidskwaliteit in en dat is vergelijkbaar met cd kwaliteit. Als er geen instelling mogelijk is, mag je ervan uit gaan dat je camera werkt met een 16 bits systeem.

Zoom H1 of Tascam DR 05

Een veel gemaakte fout
Er speelt nog een aspect bij geluidsopnames. Alle personen die betrokken zijn bij een opname, kijken, zonder het te beseffen, op een selectieve wijze naar de scene. Ons gehoorsysteem is richtingsgevoelig in tegenstelling tot de cameramicrofoon. Daarnaast zal ons brein proberen de verstaanbaarheid te verhogen door ongewenst geluid op slimme wijze te filteren. Deze eigenschappen samen zijn onbewust actief tijdens een geluidsopname, daarom lijkt een opname beter te lukken dan het in werkelijkheid is. Dit zal blijken zodra de opname wordt teruggeluisterd, het selectieve brein laat ons nu vrijwel geheel in de steek. Het verschil tussen de verwachting en de werkelijkheid kan behoorlijk teleurstellend zijn.Videohobbyisten realiseren zich dit effect te weinig, in de volgende hoofdstukken komen verschillende controlemogelijkheden aan de orde, waarmee we deze inschattingsfout kunnen voorkomen.

Geen microfoonaansluiting?
Videohobbyisten met een camera zonder aansluiting voor een externe microfoon hebben nu een probleem. Wellicht is dit een goed moment om een andere camera te overwegen. Een andere mogelijkheid is om te gaan werken met een externe recorder zoals de Zoom H1 of Tascam DR 05. Daarnaast zijn er ook prima resultaten te bereiken met een smartphone als geluidsrecorder.

TIP & TRUCS VIDEO COLLEGE
In deze vaste rubriek geven we tips, trucs en bijzondere weetjes op het gebied van filminhoud en techniek in samenwerking met Video College. Met deze praktijkgerichte adviezen leer je nog beter filmen. Zie www.video-college.nl.

Johan van den Adel (Video College)

Leave a Reply

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Check Also
Wireworld Cable Technology Sphere HDMI-kabels: tot 30 meter lengte…
De Sphere HDMI-kabels van Wireworld Cable Technology voldoen volledig aan de HDMI 2.0-norm, ongeacht de ...