Audio
OPDRACHTKAART MM-02-07-01 Wat is geluid? Voorkennis: Je hebt Multimedia-opdrachten 1 tot en met 4 (MM-02-03 t/m MM-02-06) afgerond. Intro: Een multimediaproductie zonder geluid is bijna niet voor te stellen. Geluid en beeld sámen brengen de boodschap over! Het effect dat geluid heeft wordt vaak erg onderschat. Deze opdracht geeft je achtergrondinformatie over geluid. Vooral vanuit een technische en theoretische invalshoek. De vraag Wat is geluid? proberen we te beantwoorden. Doelen: Als je deze opdracht hebt uitgevoerd dan heb je de volgende doelen bereikt: Je weet hoe geluid ontstaat en hoe we het horen. Je kent de termen geluidssnelheid, geluidsgolven, toonhoogte, volume, amplitude, klankkleur, frequentie, Hertz, decibel. Je weet hoe je geluid kunt visualiseren en wat je hieruit af kunt lezen. Activiteiten: Lees de theorie Audio-opdracht 1 en beantwoord alle vragen die daarin voorkomen. Vul de antwoorden van de genummerde vragen in, op de daarvoor bestemde antwoordbladen. Vul de evaluatie in. Tijd: Voor deze opdracht krijg je 2 lesuren. Beoordeling: Je wordt beoordeeld op zelfstandigheid, volledigheid en zorgvuldigheid, met betrekking tot: Het beantwoorden van de vragen die in deze opdracht staan.
MM-02-07-02 Wat is geluid? Inleiding Een multimediaproductie zonder geluid is bijna niet meer voor te stellen. Geluid en beeld sámen brengen de boodschap over! Het effect dat geluid heeft wordt vaak erg onderschat. Als je een deur alleen dicht zíet slaan, zonder dat je het geluid hoort, komt dat niet echt over; een flinke knal maakt het veel echter. Geluid versterkt het beeld! Wat is geluid? Een andere term voor geluid is audio. De termen geluid en audio worden vaak door elkaar gebruikt. Audio betekent volgens Van Dale: met betrekking tot het gehoor. Dus alles wat we horen! Voordat je geluid kunt gebruiken in een multimediaproductie, moet je het vaak eerst nog bewerken. Het bewerken van geluid op de computer kan met heel veel software-pakketten, zoals onder andere: Audacity, CoolEdit. Sonic SoundForge, Apple s GarageBand, Digidesign s ProTools, Bias Peak, Adobe Premiere en Adobe Audition. Als je een geluidsfile opent met een dergelijk pakket, dan krijg je iets te zien wat lijkt op onderstaande afbeelding: Hoe ontstaat geluid? Om deze vraag te kunnen beantwoorden, maken we gebruik van een gitaar. Een geluidsfile geopend met Audacity(tm) Voordat je geluid kunt bewerken, dien je eerst te weten wat geluid eigenlijk is. Als je dit eenmaal begrijpt, dan begrijp je ook wat er in bovenstaande afbeelding allemaal te zien is. Daardoor wordt het bewerken van geluid op een computer veel duidelijker en ook eenvoudiger. Als je een gitaarsnaar aanslaat, dan gaat deze trillen en hoor je een toon. Deze trillingen worden aan de directe omgeving doorgegeven, in dit geval is dat lucht. Voor alle duidelijkheid: de lucht wordt niet verplaatst, maar geeft het geluid alleen door, door middel van drukverschillen.
MM-02-07-03 Hoe horen wij geluid? Het geluid (trillingen) van de snaar heeft via de drukgolven in de lucht ons oor bereikt. In ons oor bevindt zich een strak gespannen trommelvlies (nummer 2 in de afbeelding): Nu wordt er een pen in het midden van de snaar bevestigd. Er wordt tevens een stukje papier onder gelegd. Als de snaar wordt aangeslagen, dan zal de pen een strakke lijn op het papier tekenen. Als je nu het stukje papier naar links wegtrekt, dan ontstaat er de volgende afbeelding: tijd Een aantal trillingen die op en neer gaan met de rustpositie als middelpunt. De drukverschillen in de lucht zorgen ervoor dat het trommelvlies mee gaat trillen. Het trommelvlies geeft deze trilling door als elektrische prikkels. Deze worden via allerlei kanalen, organen en zenuwen naar onze hersenen gestuurd. Op het moment dat deze prikkels onze hersenen bereiken en verwerkt worden, dán horen wij. Hoe kunnen we geluid visualiseren? Een geluidstrilling is iets dat je niet ziet en toch willen we er graag een afbeelding van maken. Door geluid te visualiseren, kun je er veel aan aflezen. Om dit uit te leggen gaan we even terug naar de gitaar. De snaar die je aanslaat gaat snel op en neer. Dit ziet er, in een sterk uitvergrootte afbeelding, zo uit: Eigenschappen van geluid Aan de afbeelding van een geluidssignaal kan veel worden afgelezen. Zo kun je zien hoe hoog de toon is (de toonhoogte), maar ook hoe hard de toon klinkt (het volume). Het is zelfs mogelijk om de klankkleur af te lezen. Dit wordt hieronder verder uitgelegd: Elke geluid dat we horen is dus opgebouwd uit deze 3 onderdelen: de toonhoogte het volume de klankkleur De toonhoogte Je kent allemaal wel de notenladder Do, Re, Mi, Fa, Sol, La, Si, Do. In de muziekwereld worden letters gebruikt om noten aan te geven. De Do is bijvoorbeeld een C, de Re een D enzovoort. De volledige Do-Re-Mi ziet er zo uit: C, D, E, F, G, A, B, C. Dit noemen we een toonladder. rustpositie snaar Hieronder zie je een deel van de toetsen van een piano, met daarop een toonladder. De zwarte toetsen zijn halve tonen, maar die zullen we verder niet bespreken. trilling ^
MM-02-07-04 Op de piano of gitaar wordt een C aangeslagen. In dit geval de lage, eerste C. Hieronder is de trilling van de C visueel afgebeeld: tijd Vervolgens wordt de hoge C aangeslagen. Deze C is dus 7 hele noten hoger dan de eerste C. Hieronder is de visual van de trilling van de hogere C afgebeeld: tijd ^ Heinrich Hertz (1857-1894) Dus hoe hoger de frequentie, hoe hoger de toonhoogte. De mens kan in het gunstigste geval geluiden horen tussen de 20 Hz en 20.000 Hz. Bij hogere frequenties wordt meestal gebruik gemaakt van khz (kilohertz). Kilo betekent 1000. Denk maar aan gram en kilogram. Vraag 1: Hoeveel khz is 20.000 Herz? Er is wereldwijd afgesproken dat de standaard A in de toonladder een frequentie heeft van 440 Hz. De A trilt dus 440 keer per seconde. Een stemvork heeft daarom een frequentie van 440 Hz. Het geluid duurt precies even lang. Zoals je kunt zien, zijn er het precies 2x zoveel golfjes als bij de afbeelding van de lagere C. De snaar trilt dus 2x zo snel in dezelfde tijd. Iedere keer als je de trillingen van een noot verdubbelt, spreek je van een octaaf hoger. Als je de trillingen van een noot halveert, dan hoor je de toon een octaaf lager. Uit deze afbeeldingen kun je het volgende afleiden: de toonhoogte van geluid wordt bepaald door het aantal trillingen per tijdseenheid. Het aantal trillingen per seconde wordt de frequentie genoemd. Deze wordt uitgedrukt in Hertz (Hz). Dit is vernoemd naar de Duitse natuurkundige Heinrich Hertz. Vraag 2: Vraag 3: De standaard A heeft een frequentie van 440 Hz. Hoe hoog wordt de frequentie als je deze A een octaaf verhoogt? Hoe hoog wordt de frequentie als je de standaard A een octaaf verlaagt?
MM-02-07-05 De stem van de mens bevat tonen rond de 1000 Hz. Onze oren zijn ook het meest gevoelig voor tonen rond deze 1000 Hz. Vraag 4: In veel romantische films wordt pianomuziek gebruikt die rond de 1000 Hz ligt. Waarom denk je dat romantische pianonoten meestal rond de 1000 Hz liggen? Het volume Volume betekent: hoe hard je het geluid hoort. Een andere veelgebruikte term voor volume is amplitude. Hieronder wordt een afbeelding getoond van een snaar die zachtjes wordt aangeslagen. De horizontale lijn in het midden van de afbeeldingen geeft de rustpositie aan van de snaar: Hieronder staat een afbeelding van dezelfde snaar, maar deze wordt veel harder aangeslagen. Je kunt duidelijk zien dat de golven veel verder uitslaan, ten opzichte van de rustpositie: Alexander Graham Bell (1847-1922) Hieronder vind je een lijstje met enkele voorbeelden van geluidssterktes: 0 db Totale stilte 10 db Vallend papiertje 30 db Fluisteren 50 db Een rustige straat 60 db Een normaal gesprek 70 db In een rijdende auto zitten 75 db Luid zingen 80 db Een rijdende auto (op 1 meter) 90 db Een rijdende motor (op 1 meter) 100 db Een rijdende vrachtwagen (op 1 meter) 105 db Discotheek 110 db Racewagen 120 db Brommer zonder uitlaat (op 1 meter) 130 db Pijngrens 140 db Straaljager (op 10 meter) Uit deze afbeeldingen kun je het volgende afleiden: hoe verder de golven ten opzichte van de rustpositie uitslaan, hoe groter de amplitude of het volume is. Volume, amplitude of geluidssterkte worden uitgedrukt in decibel (db). Deze waarde is vernoemd naar Alexander Graham Bell, de uitvinder van de telefonie. Vraag 5: Vraag 6: Hoe hard denk je dat een secondewijzer klinkt die je tegen je oor houdt? Noteer deze geluidssterkte in db. Hoe hard denk je dat een standaard popconcert klinkt? Noteer deze geluidssterkte in db. Langdurig bloot staan aan harde geluiden kan schade aan je gehoor veroorzaken! 20 tot 30% van alle jongeren heeft een lichte tot ernstige vorm van gehoorschade! Er is op dit moment een strenge wetgeving op
MM-02-07-06 het gebied van geluid en geluidsoverlast. Ook op de werkplek zijn strenge regels ingevoerd in de ARBOwetten. In onderstaande tabel wordt aangegeven hoelang je maximaal bloot mag staan aan een bepaalde geluidssterkte, zonder gehoorbeschadiging op te lopen: 93 db 4 uur 96 db 2 uur 99 db 1 uur 102 db 30 min 105 db 15 min 108 db 7,5 min 111 db 4 min Vraag 7: Stel, je bezoekt een discotheek. Na hoeveel minuten loop je kans op een gehoorbeschadiging? Het geluid van een aangeslagen gitaarsnaar bestaat dus uit meerdere geluidsgolven. Om deze te visualiseren worden ze bij elkaar opgeteld, waardoor er toch weer één golf ontstaat. Hieronder staat de afbeelding van het geluid van de gitaarsnaar. In deze afbeelding zijn alle hoorbare geluidsgolven samengevoegd tot één visuele geluidsgolf. Alleen als het geluid zuiver is, dan kun je spreken van de toonhoogte van geluid. Dit kun je zien aan een duidelijke herhaling in de golfbeweging. In bovenstaande afbeelding zie je 11 duidelijke herhalingen. Omdat hier niet sprake is van een eenvoudige trilling, wordt de frequentie uitgedrukt in het aantal herhalingen per seconde. De klankkleur Een C op een gitaar klinkt niet hetzelfde als een C op een piano. Ook als je de tonen even hard en even hoog hoort, klinken ze niet hetzelfde. Dit komt doordat je niet alleen de snaar hoort, maar bijvoorbeeld ook het materiaal waar het instrument van gemaakt is. Vraag 8: Vraag 9: Als bovenstaande afbeelding 0,1 seconde zou duren. Hoe hoog is dan de frequentie van deze toon? Welke toon is dat in de toonladder? Niet alles trilt mee. Alleen datgene dat kan trillen met dezelfde frequentie als de snaar, of een veelvoud van die frequentie. De trilling van de snaar noemen we de grondtoon. Alles wat meetrilt noem we de boventonen. Al deze trillingen (grond- en boventonen) tezamen bepalen hoe we het geluid horen. Dit wordt de klankkleur genoemd. Slotwoord In deze opdracht heb je kennis gemaakt met de wereld van audio, ook wel geluid genoemd. Je hebt kunnen lezen wat geluid is en hoe geluid ontstaat. Het geluid dat je hoort bestaat dus uit meerdere geluidsgolven tezamen, zoals bijvoorbeeld in onderstaande afbeelding:
Evaluatie MM-02-07-07 1. Vond je het theorie-gedeelte duidelijk? Ja,omdat: Nee, omdat: 2. Staan er woorden of begrippen in die niet duidelijk zijn? Zo ja, welke? 3. Had je voldoende tijd voor de opdracht? 4. Heb je nog andere op-/ of aanmerkingen?
Antwoordblad MM-02-07-08 Vraag 1: Vraag 2: Vraag 3: Vraag 4: Vraag 5: Vraag 6: Vraag 7: Vraag 8: Vraag 9: