Geluidsopnames in de praktijk – deel 3/4: De geheimen van de VU meter

Redactie How to

Archief Digital Movie 125-2019
Videohobbyisten ervaren vaak problemen met het maken van goede geluidsopnames. In deze serie analyseren we de problemen en gaan op zoek naar oplossingen. In dit derde deel gaan we op zoek naar de geheimen van de VU meter. Tijdens workshops is opgevallen dat veel videohobbyisten nauwelijks gebruik maken van dit interessante gereedschap. We leren in dit artikel hoe je de VU meter moet lezen en we hopen dat er meer waardering ontstaat voor dit slimme hulpmiddel.

Figuur 2: Voorbeeld VU meter met grensbewaking

Deze serie gaat over geluid, dan wil je ook voorbeelden kunnen 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: https://youtu.be/Im4RbVPTWnY.

Werken met de VU meter
VU is de afkorting voor Volume Units (volume eenheden). Meters die dit weergeven zijn er in allerlei uitvoeringen. De meest gangbare uitvoeringen met Leds zijn makkelijk afleesbaar en hebben een snelle reactietijd. De schaalverdeling is gewoonlijk in decibels (we korten dat vaak af als dB).

Figuur 3: Oscilloscoop is een apparaat waarmee we elektrische signalen zichtbaar kunnen maken

Het is algemeen bekend dat rood oplichtende leds van de VU meter een waarschuwing betekenen (zie figuur 2). Dit rode signaal betekent dat er een kritische grens is bereikt. Als het volume vanaf hier verder wordt verhoogd, ontstaan er geluidsproblemen. Om beter te begrijpen wat er precies gebeurt, gaan we eerst kijken hoe geluid eruit ziet.

Hoe ziet geluid eruit?
We leerden dat een microfoon geluidsgolfjes omzet in elektrische signalen. Door een microfoon aan te sluiten op een zogenaamde oscilloscoop, kunnen we die microfoonsignalen zichtbaar maken. We zien dan hoe het membraan van het microfoonelement reageert op geluidsgolven. Als we in de microfoon spreken, dan zien we op het beeldscherm en grillige bewegende lijn (zie figuur 3 en de tutorial).

Figuur 4: Op de oscilloscoop zien we hoe het membraan van de microfoon beweegt

Wat is het verband tussen deze lijn en het geluidspatroon op de tijdlijn van ons montageprogramma? Ik leg het in een eenvoudige stapjes uit.
Wanneer de microfoon een toon opvangt van bijvoorbeeld een muziekinstrument, dan zien we een regelmatig golfpatroon zoals in figuur 4. Deze golfvorm laat zien hoe het membraan van de microfoon beweegt. Wordt het membraan door een luchttrilling ingedrukt, dan beweegt de lijn naar beneden, als hij weer terugveert gaat de lijn mee naar boven enz.
Als de microfoon een zuivere toon opneemt van bijvoorbeeld 100 Hertz dan betekent dat er in een seconde 100 trillingen plaatsvinden, we spreken dan over een frequentie van 100 Hertz, we schrijven dit als 100 Hz. Een berg en een dal samen is een complete trilling, we noemen dit een sinus of sinusvorm.

Figuur 5: Oscilloscoop met twee verschillende tonen

Als we op de oscilloscoop nog een tweede toon weergeven van 1000 Hz, het tienvoudige (zie figuur 5), dan betekent dat er in een seconde 1000 trillingen (sinussen) worden geproduceerd. Als een microfoon deze twee geluidstonen tegelijk waarneemt, dan telt hij deze twee signalen bij elkaar op en dat ziet eruit als in figuur 6.
De twee geluidstonen zijn in dit patroon nog duidelijk herkenbaar, maar als het opgenomen geluid complexer wordt en uit veel verschillende tonen bestaat, wordt het herkennen van de afzonderlijke tonen veel moeilijker, het ziet er dan uit als in figuur 3.
In ons montageprogramma werken we vaak in seconden, een toon van 1000 Hz op de tijdlijn betekent 1000 golfjes in slechts enkele centimeters. Dit zijn heel veel golfjes zeer dicht op elkaar gedrukt, we zien daardoor alleen nog verticale lijntjes zoals in figuur 7.

Figuur 6: Zo ziet de som van de twee tonen eruit

Als je de tijdlijn meters zou kunnen uitrekken, gaan we de golfpatronen (sinusvormen) weer terugzien. Geluidstonen voor spraak lopen door tot circa 4000 Hz, maar voor muziekinstrumenten loopt het zelfs door tot ruim boven de 10.000 Hz, om die geluidsgolfjes terug te zien op de tijdlijn, zou hij tientallen meters moeten worden uitgerekt.

Ons slimme brein
Ons gehoor, werkt slim samen met het brein, die combinatie maakt dat we in staat zijn veel geluiden uit het grillige patroon te herkennen. Neem bijvoorbeeld een groot orkest waarin allerlei instrumenten tegelijk spelen, uit de complexe wirwar van geluidsgolfjes weten we het signaal te ontleden tot herkenbare instrumenten, op zijn zachts gezegd een wonder.

Figuur 7: Samengedrukte geluidsgolfjes, herkenbaar van ons montageprogramma

Na deze uitleg kunnen we beter begrijpen wat er gebeurt als we de grens van 0 dB passeren, een rode led licht op, het signaal wordt hoorbaar vervormd en op de oscilloscoop zien we wat er met het signaal gebeurt. Alle golven boven de 0 dB worden afgesneden, het elektrische signaal is zo sterk geworden, dat de elektronica het niet meer goed kan verwerken. We spreken in zo’n geval over clippen van het signaal (zie figuur 8).
Fabrikanten hebben over VU meters geen eenduidige afspraken gemaakt. Bij fabrikant A is er na het oplichten van een rode led nog 1 dB (Decibel) ruimte voordat de vervorming optreedt, terwijl bij fabrikant B de grens 3 dB hoger ligt. Om zekerheid te krijgen over jouw camera of andere apparatuur, moet jezelf een en ander uitproberen.

Figuur 8: Het afplatten van de golfvorm noemen we clippen, het geluid is dan hoorbaar vervormd

Er bestaat software waarmee deze geluidsvervorming (clippen) achteraf kan worden hersteld, maar het vereist ervaring. Het advies is: “Voorkomen is beter dan genezen”. Controleer tijdens opnames altijd het geluid met behulp van een hoofdtelefoon, je hoort direct als er problemen zijn (zie figuur 9).

Een VU meter lezen bij een manuele opname
Voor veel hobbyisten is de uitleg over de rode led’s voldoende, maar er is meer informatie te ontdekken in een rijtje oplichtende led’s.
Stel je voor dat je een reporter moet opnemen in de vertrekhal van een luchthaven. Je hebt je camera opgesteld en een richtmicrofoon met een kabel aangesloten. De spreker is een ervaren reporter en bedient zelf de microfoon. Het geluidsdeel van de camera is ingesteld op handbediening (Manual) en tijdens een test al keurig ingeregeld, we horen vlak voor de opname alleen het achtergrondgeluid (set noise), de VU meter geeft een beperkte uitslag (zie figuur 10).

Figuur 9: Controleer het geluid met een hoofdtelefoon, je hoort direct als er een probleem is

Vanaf het moment dat de reporter begint met zijn verhaal, slaat de VU meter een stuk verder uit maar blijft netjes net onder de 0 dB grens.
We hebben nu twee geluidsniveaus gezien te weten: het niveau van de set noise en het niveau van de reporter inclusief de set noise. Het verschil tussen deze twee niveaus is zeer bepalend voor de verstaanbaarheid. In de praktijk houden de professionals globaal een verschil aan van minimaal 15 dB maar streven naar meer, we noemen dit verschil in de geluidstechniek: “De signaal ruis-verhouding”, met ruis bedoelen we dan de set noise.
In de tutorial laat ik van deze situatie een animatie zien. Ik gebruik de professionele stem van de reporter van Jeroen Wollaars, een NOS-journalist. In zijn enthousiasme gunt hij zich nauwelijks pauzes tijdens het spreken. Voor de VU meter betekent dit dat we alleen het totale signaal kunnen zien.

Figuur 10: De VU meter tijdens een opname in een terminal

De set noise is er wel, maar blijft onzichtbaar in het onderste gedeelte van de VU meter. Door op een tweede meter de set noise afzonderlijk weer te geven, wordt duidelijk wat er gebeurt, we kunnen nu de signaal-/ruisverhouding aflezen (zie figuur 11).
In een volgende demo heb ik in het audiospoor van de reporter spreekpauzes gemonteerd, nu zien we in deze pauzes de meter steeds terugzakken naar het niveau van de set noise. Omdat we nu de beide niveaus tijdens de opname kunnen lezen, is ook het signaal-/ruisverhouding goed te bewaken. Deze verhouding drukken we uit in decibels en het zegt veel over de verstaanbaarheid, hoe hoger dit verschil is, des te beter is de verstaanbaarheid.

Figuur 11: Uitleg van de signaal-ruisverhouding

Een handige truc
Camera’s in het hogere segment zijn vaak uitgerust met professionele XLR aansluitingen. Daarbij tref je meestal ook uitgebreide mogelijkheden aan om geluidsinstellingen te maken. Het is zelfs mogelijk de geluidssterkte per kanaal apart in te stellen (zie figuur 12) dit biedt interessante mogelijkheden.
Tijdens een opname kunnen zich verrassingen voordoen. Is het geluid handmatig ingesteld, dan kan het signaal onbedoeld in de rode zone van de meter komen met alle gevolgen voor de geluidskwaliteit. Bij camera’s met gescheiden instelmogelijkheden wordt om die reden nogal eens de volgende truc toegepast: Het microfoonsignaal wordt op beide kanalen opgenomen, een kanaal wordt optimaal ingesteld en het tweede kanaal wordt bewust lager ingesteld, bijvoorbeeld -6 of -9 dB.

Figuur 12: Camera met gescheiden regelaars voor het geluid

Bij het onverwachts oversturen van het primaire kanaal kan in de montage een stukje geluid van het lager ingestelde kanaal worden gebruikt om het probleem op te lossen.
Voor de hobbyist met camera’s zonder deze faciliteit zijn er betaalbare cameramixers verkrijgbaar waarmee dezelfde truc kan worden gerealiseerd (zie figuur 13 & 14, prijzen vanaf circa Ä 25,-). Een slim accessoire als je de geluidsinstellingen maximaal onder controle wilt hebben.
Opmerking: Deze mixers zijn passief, dat wil zeggen er zitten geen componenten in die voeding nodig hebben, dit betekent praktisch dat je nooit een signaal kunt versterken, je kunt het dus alleen verzwakken.

Figuur 13: Aantrekkelijke cameramixers voor consumentencamera’s

Door het ingangsniveau van de camera hoger dan normaal in te stellen, kan het signaal per kanaal een stuk beter met de regelaars worden ingesteld. Een handige bijkomstigheid is dat de behuizingen zijn voorzien van gleuven waarin zogenaamde cold shoe voetjes passen. Zo kun je bijvoorbeeld een extra microfoon, een ontvanger of andere accessoires tegelijk op de camera plaatsen (zie ook figuur 14).

Opnemen met de geluidsautomaat
Professionals geven de voorkeur aan het handmatig instellen van het geluid, daarmee is het beste resultaat te bereiken, maar ervaring speelt hierbij een grote rol. Goede geluidsopnames maken is een vak, vandaar dat camerateams altijd over een ervaren geluidsman beschikken.

Figuur 14: Mixers met gleuven t.b.v. diverse accessoires

Hobbyfilmers werken vaak solo en kiezen voor de zekerheid van de geluidsautomaat. Hiermee zijn ook goede resultaten te bereiken, in het vierde en laatste deel kom ik hier uitgebreid op terug.

Tenslotte
We hebben in drie afleveringen essentiële onderwerpen besproken die van belang zijn bij het maken van goede geluidsopnames. In het slotartikel van deze reeks bespreken we ‘Keuzes op de set’ we gaan dan uitgebreid in op de praktische kant van de besproken onderwerpen.

Johan van den Adel van Video College

Leave a Reply

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

Check Also
Leica: drie nieuwe design varianten
Transcontinenta introduceert nieuwe versies van de bestaande Leica APO-Summicron-M 50 mm f/2 ASPH., Leica Summaron-M ...