Absamplen einer Orgel zur Verwendung als virtuelles Instrument

Innerhalb eines Werkes stehen Orgelpfeifen aus verschiedenen Registern. So befinden sich zum Beispiel im Rückpositiv Orgelpfeifen des Prinzipal 8`. Die Orgelpfeifen dieser Bauart befinden Sich aber ebenso im Brustwerk und im Oberwerk.

Zur Erzeugung eines Tones wird Wind mit einem konstanten Luftdruck zum Anblasen der Orgelpfeifen benötigt. Der so genannte Orgelwind wird in einer meistens separaten Windkammer durch ein Gebläse erzeugt. Die Windkammer befindet sich in einem, zur Orgel akustisch abgeschirmten Raum der Kirche. Dieses Gebläse ist elektrisch angetrieben und kann ebenfalls, nach damaligem Vorbild entsprechend, manuell bedient werden. Der Orgelwind hat einen Winddruck von 80mm WS. Dieser konstant gleich bleibende Druck wird in die Windladen geführt. Den Strom des Luftdrucks in den Windladen kann der Organist vom Spieltisch aus durch Ziehen und Hereindrücken der Register umlenken und auf diese Art und Weise bestimmen, welche Orgelpfeifenreihen den Orgelwind erhalten und somit erklingen sollen. Der Luftdruck verlässt die Pfeifen über das Oberlabium oder das Zungenblatt. Dadurch wird auch die Luft in der Orgelpfeife zu Schwingungen angeregt und ist nach dem Einschwingvorgang als Ton wahrnehmbar. Der mechanische Ansaugvorgang des Orgelwindes ist im Kirchenschiff weder wahrnehmbar noch messbar und stellt somit kein Problem im Hinblick auf störende Nebengeräusche während einer Aufnahmesituation dar.

Die Orgelpfeifen gleichen Klanges werden in Registern zusammengefasst. Jedes einzelne Register beinhaltet Orgelpfeifen mit je nur einem Klangfarbenspektrum 4. Zieht der Organist nur ein Register, so wird der Orgelwind auch nur in ein Register geleitet. Mit dieser Vorgehensweise kann der Organist verschiedenste Klangfarbenspektren erzeugen. Zum Spielen eines Musikstückes mit verschiedenen Klangfarbenspektren muss eine Kirchenorgel eine Vielzahl von Orgelpfeifen verschiedenster Registrierungen aufweisen. Die Arp- Schnitger-Orgel besitzt insgesamt 4000 Orgelpfeifen. Diese sind in insgesamt 60 Registern zusammengefasst und lassen sich über eine der vier vorhandenen Manuale im Spieltisch sowie mit den Fußpedalen bespielen.

Ebenfalls beinhaltet die Orgel eine so genannte Totentrommel und einen Cymbelstern. Die Totentrommel steht separat hinter der Orgel. Sie ist eine Orgelpfeife die keine direkt erkennbare Frequenz abgibt, sondern vielmehr ein, durch ein impulsartiges Zuführen von Orgelwind, tieffrequentes Tremolo erscheinen lässt.

Der Cymbelstern ist ein Rad, welches sich im Brustpositiv befindet und sich drehend, durch einen Luftstrom angetrieben, Schellenglöckchen ähnelt.

In der Arp-Schnitger-Orgel befinden sich 4000 Orgelpfeifen. Insgesamt wurde aber nur 2459 mal abgesampelt. Diese Zahl 2459 ergab sich aufgrund der verschiedenen Mixturen der Orgel. Bei einer Mixtur werden beim Herunterdrücken einer einzelnen Taste auf dem Spieltisch mehrere Orgelpfeifen gleichzeitig angeblasen und ergeben so ein sehr spezifisches Klangfarbenspektrum wie das eines Akkordes. Diese gemeinsam angeblasenen Pfeifen stehen bautechnisch bedingt in den Feldern dicht beisammen, so dass ein Mikrofonieren dieser Pfeifen wiederum kein Problem darstellt. Der Mikrofonabstand konnte ebenso wie der Winkel des Mikrofons zu den Pfeifen eingehalten werden.

In die Arp-Schnitger-Orgel ist ein Tremolant zur periodischen Modulierung der Amplitude der abgegebener Schallwellen der Pfeifen eingebaut. Diese Modulierung wird mit einer Frequenz von fünf Hz abgegeben.

Auf ein Samplen der Orgelpfeifen mit eingestelltem Tremolanten wurde verzichtet, da dieses den doppelten Zeitaufwand in Anspruch genommen hätte. Ein weiter Grund für den Verzicht der Tremolantenaufnahme war, dass die Kapazität der Festplatten der Computer späterer Sample-Nutzer größer sein müsste und sich ein Tremolo durch Verwendung eines Plug-in`s hervorragend während der Wiedergabe der Samples im Sampler generieren lässt.

Die Orgelpfeifen der Arp-Schnitger-Orgel

Es gibt zwei verschiedene Bauformen von Orgelpfeifen. Dabei handelt es sich um Lingualpfeifen und Labialpfeifen. In der Arp-Schnitger-Orgel sind diese zwei Bauformtypen von Orgelpfeifen vorhanden. Die Art und Weise diese mit dem Direktmikrofon zu mikrofonieren unterschied aufgrund der Bauweise. Die Labialpfeifen wurden am Luftauslass mikrofoniert, während bei den Lingualpfeifen das Mikrofon über dem Schallbecher positioniert wurde.

Es wurden bei beiden Pfeifenarten verschiedene Mikrofonpositionen zum Schallauslass ausprobiert und gegeneinander verglichen. Trotz der zwei verschiedenen Bauarten der Pfeifen stellte sich heraus, dass ein exakt gleicher Abstand und ein gleicher Winkel vom Mikrofon zum Luftauslass der Orgelpfeife das beste Klangergebnis erzielten.

Die tiefste von der Arp-Schnitger-Orgel abgegebene Grundfrequenz wird von der, sich im Pedalregister befindenden, 32`-Pfeife des Prinzipals C1 abgegeben. Diese Frequenz betrug während der Aufnahme dieser Orgelpfeife 20,625 Hz. Die höchste abgegebene Grundfrequenz liegt bei 12,7 KHz und wird von der Siffflöte 1 _ ` C5 abgestrahlt.

Die Protokollliste

Es wurde eine Protokollliste erstellt, in welcher während der Aufnahmesituation wichtige Daten eingetragen und so erfasst wurden. Hierzu gehörten:

• Orgelwerk
• Take
• Zeit der Aufnahme (in der Timeline des Sequenzerprogramms abgelesen)
• Register
• Note
• Standort der Pfeife in der Orgel
• Laufende Nummer der Orgelpfeife
• Betitelung der Zieldatei
• Platz für Bemerkungen

 

Die Bezeichnungen der Orgelpfeifen als Samples wurden kurz gehalten und beinhalteten Hinweise auf Werk der Orgel, Register und Tonhöhe. Eine Orgelpfeife des Dulcian 16 ́- Registers aus dem Pedalwerk der Arp-Schnitger-Orgel mit Tonhöhe C#3 wurde beispielsweise wie folgt benannt: PED_Dul16_C#3

Diese eindeutige Betitelung der Orgelpfeife war gleichzeitig eine Vorbereitung zum vereinfachten Importieren der Orgelsamples in einen Software-Sampler.

Die Stimmung der Arp-Schnitger-Orgel

Die Arp-Schnitger-Orgel erhielt 1993 ein modifiziert mitteltöniges Stimmsystem, welches einer historischen Orgel entspricht. Mit dieser Stimmung können viele alte Kirchenlieder gespielt werden. Ebenfalls lässt dieses Stimmsystem zu, dass viele weitere, nicht historische Lieder auf dieser Orgel erklingen können mit dem Manko, dass in den Tonarten Fis-Dur und Cis-Dur Unstimmigkeiten erscheinen, welche aber nur verdeckt auffallen. Für diese Stimmung wurde eigens eine weitere Lade mit Orgelpfeifen erbaut. Der Standort dieser Lade befindet sich separat hinter dem rechten Pedalturm zwischen Brust- und Hauptwerk und fügt sich somit problemlos in die Werke der Arp-Schnitger-Orgel ein.

Bei dieser Stimmung handelt es sich um eine so genannte „modifiziert-mitteltönige Stimmung des Typus 1/5 syntonisches Komma“. Diese Stimmung beinhaltet eine relative Terzreinheit in den Grundtonarten.

Die Pfeifen der Arp-Schnitger-Orgel waren während der Aufnahmesituation auf eine Tonhöhe von 495,45 Hz bei 18° Celsius gestimmt. Die Temperatur wurde konstant in den insgesamt vier Nächten der Aufnahme mit Hilfe eines Thermometers überprüft. Da die Temperatur im Kirchenschiff während der ganzen Zeit der Aufnahmen konstant blieb, wurden alle Orgelpfeifen in einer gleichen Stimmung aufgenommen.

Standort der Orgel

Die Arp-Schnitger-Orgel befindet sich auf der Westempore der St. Jacobi Kirche im Stadtzentrum Hamburgs. Die Kirche grenzt an der Südseite an eine stark befahrene Straße. Die Nord-Ostseite des Gebäudes stößt an eine stark frequentierte Einkaufsmeile mit Fußgängerverkehr und integrierter Omnibusverkehrslinie. Tagsüber entsteht außerhalb der Kirche aufgrund der beschriebenen Stadtumgebung und der Strasse ein Schalldruckpegel von durchschnittlich 83 dB spl. Im Kirchenschiff ist während dieser Zeit ein Schalldruckpegel von durchschnittlich 56 dB spl messbar.

Nachts sinkt der von außen eindringende Schalldruckpegel im Kirchenschiff aufgrund des verminderten Verkehrsaufkommens auf durchschnittlich 38 dB spl. Zur Absenkung des störenden Schalldruckpegels des hohen Verkehrsaufkommens wurde auf der zugewandten Seite zwischen Eingangsbereich und Kirchenschiff eine, teilweise durch Säulen unterbrochene Glassfassade mit einer Länge von dreißig Metern und einer Höhe von acht Metern eingebaut. Tagsüber ist in diesem Vorraum zwischen Kirchenschiff und Strasse ein Schalldruckpegel von 64 dB spl messbar. Die Bedämpfung des Schalldruckpegels durch die eingebaute Glasfassade zwischen Eingangsbereich und Kirchenschiff beträgt 8 dB spl. Zwar wurde der Schalldruckpegel bauartbedingt abgesenkt, jedoch ist diese Glasfassade eine Fläche, welche den Schall durch ihre harte und glatte Oberfläche äußerst stark reflektieren lässt und so extrem zur Diffusität im Kirchenschiff während eines Schallereignisses beiträgt. Die Nachhallzeit eines impulsartig, vom Standpunkt der Arp-Schnitger-Orgel abgegebenen Schalls mit einem Schalldruck von 90 dB spl beträgt vier Sekunden. Am Standpunkt der Messung ist ein Echo mit viermaliger Wiederholung dieses abgegebenen Impulses wahrnehmbar.

Das Kirchenschiff hat eine Grundfläche von circa 660 qm und ist ein einziger großer Raum. Im Kirchenschiff befinden sich insgesamt acht Säulen, welche das Dach der Kirche stützen. Neben der schalldämmenden Glasfassade bestehen die übrigen Wände aus verputztem Backstein.

Das Kirchenschiff ist 30 Meter lang, 22 Meter breit und hat eine Höhe von 12,5 Metern. Insgesamt ergibt sich daraus ein Volumen von 8250 Kubikmetern. Ab einer Höhe von 5 m beginnt an der westlichen Seite des Kirchenschiffes die Empore, auf welcher sich die Arp-Schnitger-Orgel befindet. Gegenüber der Orgel befindet sich in einem halbrunden Chor der Haupt-Altarraum der St. Jacobi Kirche. Schallwellen der Orgelpfeifen, die dort auftreffen, werden in der halbkreisförmigen Bauform des Chores abgelenkt und stark gestreut.

Der abgegebene Schall der Orgelpfeifen trifft auf der nördlichen Seite innerhalb des Kirchenschiffes auf eine rau verputze Backsteinwand. Diese ist von der Empore bis hin zum Altarraum durch, an die Wand angebrachte, je ca. 1,5 bis 2,5 qm große Ölbilder teilweise unterbrochen. Die Oberfläche des Putzes besitzt neben der bauphysikalischen Funktion der Feuchtigkeitsaufnahme aus der Luft eine höhere Schall absorbierende Wirkung als bei Glas. In einer Höhe von 6 Metern sind fünf, je einen halben Meter tief in die Mauer eingelassene Fenster mit den Abmessungen von je 2 mal 5 Metern.

Der auf die Nordwand auftreffende Schall trifft dort also auf eine Fläche, die im Vergleich zur Glasfassade die dort auftreffenden Schallwellen zwar weniger reflektiert, aber durch die bautechnischen und gestalterischen Begebenheiten ein wesentlich anderes Diffusionsbild der reflektierten Schallwellen resultieren lässt. Die Decke der St. Jacobi Kirche besteht aus neunzehn Kuppeln. Die Oberfläche dieser Kuppeln besteht ebenfalls aus Putz. Die je vier einzelnen Wölbungen einer Kuppel bilden eine Halbkugel. Durch diese halbkugelförmige Bauart wird eine dort auftreffende Schallwelle an jeder Stelle der Halbkugel in einem anderen Winkel reflektiert. Dieses Verhalten der Schallwellen führt ebenfalls zu einem diffusen Klangbild.

Das Problem des diffusen Klangbildes des Nachhalls ermöglichte keine alleinige Positionierung von Raummikrofonen für eine Sampleaufnahme im Kirchenschiff. Bei der Mikrofonierung der Arp-Schnitger-Orgel hielt der Einsatz eines Direktmikrofons das Problem der Diffusität der Signale auf der Aufnahme in Grenzen. Ebenfalls musste aufgrund der vorhandenen Standortbedingungen darauf geachtet werden, dass die Mikrofone so platziert werden würden, dass hauptsächlich Direktschall auf diese eintrifft.

Auswahl der Technik

Um eine möglichst gute Qualität der aufgenommenen Orgelsamples sicherzustellen, wurde professionelle Technik mit hochwertigen Bauteilen eingesetzt. So wurden Mikrofone gewählt, welche einen linearen Frequenzgang, geringen Ersatzgeräuschepegel und eine hohe Nennabschlußimpedanz als Eigenschaft besitzen.

Um die von den Orgelpfeifen abgegebenen Schallwellen mit einem Mikrofon einzufangen und aufzunehmen, wurden Mikrofone mit einem großen Übertragungsbereich gewählt. Es wurden ausschließlich Kondensatormikrofone verwendet, da diese im Vergleich zu dynamischen Mikrofone Vorteile im Hinblick auf die Qualität der Sampleaufnahme hatten. Kondensatormikrofone besitzen die Eigenschaft weniger zu rauschen, haben einen lineareren Frequenzgang, geben Impulse besser wieder und bilden Obertöne besser als dynamische Mikrofone ab.

Die Orgelpfeifen geben im Abstrahlbereich bis zu 40 cm Entfernung einen Schalldruck von teilweise bis zu 130 dB spl ab. Bei dem Mikrofon, das den Direktschall der Orgelpfeifen abnehmen sollte, wurde besonders darauf geachtet, dass dieses Mikrofon einen deutlich höheren Schalldruckpegel verzerrungsfrei wiedergeben kann.

Es musste von der Bauart her schlank und kurz sein, da dieses Mikrofon an einer Mikrofonangel durch die Orgel geführt werden sollte. Innerhalb der Orgel ist es teilweise bauartbedingt sehr eng und es liegt oft kein direkter Weg vom Standort des Assistenten mit der Mikrofonangel bis hin zum Oberlabium beziehungsweise zum Schalltrichter der Pfeifen.

Da es sich um lange Mikrofonkabelwege von bis zu 60 Metern pro Mikrofon handelte, wurden ausschließlich stark abgeschirmte Audiokabel verlegt. Da die Audiokabel neben der Abschirmung zusätzlich symmetriert waren, wurden Einstreuungen, die auf das Kabel eintrafen, ausgelöscht. So wurde gesichert, dass ein möglichst reines Signal zwischen den Mikrofonen und dem Audiointerface durch das Audiokabel geleitet wurde.

Die Anforderungen an das Audiointerface waren ebenfalls beträchtlich hoch. Das Interface sollte transportabel sein, ein Software-Mischpult integriert haben, die Wandlung von der analogen in die digitale Ebene sollte von hervorragender Qualität sein. Für die Aufnahme der Mikrofonsignale wurde das portable Audiointerface 2882 der Firma Metric Halo verwendet.

Die digitale Auflösung

Für die Aufnahme der Samples wurde im Audio-Interface eine digitale Auflösung von 24 bit bei 96 KHz eingestellt. Der Dynamikumfang beträgt bei einer solchen Einstellung 144 dB. Das im Signal enthaltene Eigenrauschen der verwendeten Mikrofone fällt durch die gewählten Werte in einen Dynamikbereich, in welchem dieses Rauschen nur noch bei einem hohen Schalldruckpegel wahrzunehmen ist.

Ein weiterer Grund für die Wahl der gewählten Einstellung ist das Verhindern von Aliasingproblemen sowie die Garantie, dass abgegebene Frequenzen der Obertonstruktur der Orgelpfeifen bis zu 48 KHz erfasst werden können.

Im Hinblick auf die Systemleistung des Computers, der Samples verwalten und über das Audio-Interface ausspielen soll, stellten sich im Vergleich mit einer, von der Industrie standardisierten, digitalen Auflösung von 44,1 KHz bei 16 Bit folgende Probleme:

Der Redbook-Standart der Audio-CD liegt bei einer digitalen Auflösung von 16 bit bei 44,1 Khz. Eine Minute Aufnahme im Stereo-Format mit dieser digitalen Auflösung nehmen zehn Megabyte auf der Festplatte ein. Ein Problem bei einer Wahl der Werte von 24 bit bei 96 KHz ist die einnehmende Größe der Samples auf der Festplatte im Vergleich zu einer digitalen Auflösung im Redbook-Standart.

Wenn mit den eingestellten Werten von 24 bit bei 96 KHz eine Stereo- Aufnahme von einer Minute Länge auf der Festplatte gespeichert wird, so nimmt diese Aufnahme eine Größe von dreiunddreißig Megabyte ein. Sämtliche Bauteile eines Computers müssen diese Daten schnell und störungsfrei transferieren können. Ebenfalls wird bei der digitalen Auflösung von 24 bit bei 96 KHz eine schnellere Rechenleistung des Prozessors als bei einer digitalen Auflösung im Redbook-Standart notwendig.

Ein weiterer Aspekt für die Wahl einer hohen digitale Auflösung war neben der Samplequalität die, von der Industrie immer weiterentwickelten und so immer schneller rechnenden Computer.

Mikrofonierung der Orgel

Der Raum in dem ein Schallereignis, wie zum Beispiel ein Musikkonzert, stattfindet trägt wesentlich zum subjektiven Empfinden des Hörers bei. Ein Schallereignis, das in einem stark Schall absorbierenden Raum wie beispielsweise die Sprecherkabine einem Tonstudios stattfindet, wird aufgrund der wenigen Reflexionen von vielen Menschen als unangenehm und unnatürlich empfunden.

Eine Kirchenorgel steht also mit dem Raum, in dem sie erbaut wurde in einem untrennbaren Verhältnis. Für eine spätere Verwendung der Orgelsamples als virtuelles Instrument musste darauf geachtet werden, dass der Klang des Raumes inklusive Nachhallzeit des Kirchenschiffes mit auf die Aufnahme gelangt.

Es wurde so vorgegangen, dass eine Mikrofonierung, bei der ein optimales Mischungsverhältnis aus einem Mikrofon, welches den abgegebenen Schall der Orgelpfeifen aus nächster Nähe, und vier Mikrofonen, welche die Reflexionen innerhalb des Kirchenschiffes aufnehmen, gewählt wurde. Die genaue Festlegung des Mischungsverhältnisses zwischen den Direkt-, Stütz- und Raummikrofonen sollte später im Tonstudio mit Hilfe einer professionellen Abhörgegebenheit gewählt werden.

Um ein möglichst natürliches, aber zugleich direktes Klangbild zu erreichen wurden bei allen fünf Mikrofonen weder Trittschallfilter noch Pegelabsenkung verwendet und die Mikrofone vor der Orgel wie folgt platziert:

1 x Neumann USM69:

Das Neumann USM69i Mikrofon wurde im Hallradius der Schallquelle platziert. Dieses Mikrofon beinhaltet eine Vielzahl von möglichen frei einstellbaren Richtcharakteristiken. Für die Aufnahme der Orgelpfeifen wurde ein X/Y- Stereomikrofonieverfahren mit Nierencharakteristik gewählt, um rückwärtig eintreffende Schallwellen zu bedämpfen. Der Abstand vom platzierten Mikrofon zum Mittelpunkt der Arp-Schnitger-Orgel betrug zehn Meter. Das Mikrofon wurde durch eine Konstruktion aus Stahlseilen von der Decke auf eine Höhe von sechs Meter herabgelassen und seitlich an den Säulen des Kirchenschiffes befestigt, um ein verrutschen der Mikrofonposition zu unterbinden und so die Stereobasis an eingemessener Stelle zu erhalten. Das Mikrofon wurde in Höhe der Brustwerkpfeifen, seitlich auf die äußeren Begrenzungen der Orgel hin ausgerichtet. So wurde ein angenehmes Stereobild ohne Überbreite abgebildet.

2 x Microtec Gefell M930:

Als Stützmikrofone wurden zwei Microtech Gefell M930 im Abstand von viereinhalb Metern zum Mittelpunkt der Arp- Schnitger-Orgel, und im Abstand von acht Meter zueinander in Höhe des Rückpositives, auf die seitliche Begrenzung der Brustwerkpfeifen gerichtet. Die Richtcharakteristik dieser Mikrofone ist ebenfalls die Nierencharakteristik. Die Wahl für Mikrofone mit Nierencharakteristik stellte sich auch hier als effektivste heraus.

Von der Orgel aus betrachtet treffen die Schallwellen auf die Stützpfeiler im Kirchenschiff und werden von dort stark auf die rückwärtige Membranseite der Stützmikrofone reflektiert. So gelangt Diffusschall in die Mikrofonkapsel. Durch die starke Pegelabsenkung auf der 0° Einsprechrichtung bei der Nierencharakteristik wurde das Problem von einer Aufnahme von zu viel Diffusschall vermieden.

Sennheiser MKH40:

Für die Direktabnahme der Orgelpfeifen wurde das Mirkofon MKH40 von Sennheiser gewählt. Es wurde vom Assistenten im Abstand von 40 cm mit einer von oben gerichteten Neigung von 45° zum Oberlabium beziehungsweise zur oberen Öffnung des Schalltrichters der Pfeifen hin ausgerichtet. Durch den gewählten Abstand zu den Pfeifen wurde vermieden, dass die von den Orgelpfeifen abgegebene Luft zu stark auf die Membran des Mikrofons auftraf und so aufnahmeseitig pegeltechnische Übersteuerungen vermieden wurde.

Es wurden die Vorteile des XY-Stereomikrofonieverfahrens bei der Aufnahme mit den Vorteilen des Gross-A/B-Stereomikrofonieverfahrens kombiniert. Durch das Aufstellen des Neumann USM69 Mikrofons im Hallradius der Orgel wurde sich folgender Vorteil zu Nutzen gemacht:

• Relativ frequenzunabhängige Pegelunterschiede führten bei diesem Intensitäts- Mikrofonieverfahren zu einem stabilen Stereobild mit guter Lokalisation der Phantomschallquelle. Die Lokalisationsschärfe von Phantomschallquellen liegt bei Frequenzen oberhalb 1600 Hz bei einem Intensitäts-Mikrofonieverfahren bei zwei bis drei Grad Genauigkeit.

 

Durch den Abstand der verwendeten Microtech Gefell M930 Mikrofone wurde ein Laufzeit- Mikrofonieverfahren aufgebaut. Das hat folgenden Vorteil:

• Frequenzen zwischen 200 und 800 Hz werden nur aufgrund von Laufzeitunterschieden wahrgenommen. Die Hinzunahme eines Laufzeit- Mikrofonieverfahrens hat zur Folge, dass auch dieser Frequenzbereich mit auf die Aufnahme gelangt. Die Schallwellenlänge von Frequenzen von 200 bis 800 Hz sind für ein Intensitäts-Mikrofonieverfahren zu lang.

 

Das Zusammenspiel von dem Neumann USM69 mit den Microtech Gefell M930 Mikrofonen erbrachte ein ausgewogenes und räumliches Klangbild als Ertrag. Die Direktabnahme mit dem Sennheiser MKH40 Mikrofon, das als Hauptanteil in der Gesamtmischung der Mikrofone in Erscheinung treten sollte, sorgte für die angenehm direkte Ortung als Phantomschallquelle im abgebildeten Stereobild.

Technische Durchführung des Samplens

Zur Umsetzung und technischen Durchführung des Samplens wurde ein Team von drei Mitarbeitern gegründet. Ein Organist am Spieltisch der Orgel zur manuellen Bedienung der Tastatur, ein tontechnischer Assistent zum Mikrofonieren des Direktschalls der Pfeifen und ein weiterer Tontechniker in einem, von der Orgel schallisoliertem Nebenraum mit professionellem Aufnahmesystem zur akustischen Kontrolle der eingefangenen Signale. Durch ein unabhängig installiertes System, bestehend aus Mikrofonen und Kopfhörern, wurde eine Kommunikation innerhalb des Mitarbeiterteams ermöglicht.

Die Pfeifen stehen in Werken der Orgel feldweise, also in bestimmten Blöcken zusammen. Ein Feld hat die Grundfläche von einem Quadratmeter und beinhaltet mehrere Pfeifen aus unterschiedlichen Registern. Es stehen beispielsweise mehrere Pfeifen aus dem Register Viola da Gamba /8-Fuß, einige Pfeifen aus den Registern Octaca /4-Fuß und Rohrflöht /4-Fuß in einem Feld beisammen.

Spielt man beispielsweise mit einem Register eine aufwärts laufende Tonleiter von C1 auf C3, so „wandert” die Tonleiter durch die Orgel, dass heißt also, dass während einer Tonleiter die Töne von verschiedenen Positionen der Orgel abstrahlen. Würden die Orgelpfeifen registerweise aufgenommen werden, so müsste der Assistent, der das Direktabnahme-Mikrofon durch die Orgel führt und positioniert viel laufen und innerhalb der Orgel lange Wege zurücklegen. Dieses wäre sehr zeitaufwändig und die Gefahr einer Sachbeschädigung der Orgelpfeifen würde zudem drastisch erhöht werden.

Die Pfeifen wurden aus diesen Gründen feldweise, mit Hilfe der vom Orgelbauer erstellten Stimmtabelle, aufgenommen. So ergab sich eine enorme Zeitersparnis im Vergleich zur ersten ursprünglichen Planung der registerweisen Mikrofonierung. Bei der feldweisen Mikrofonierung wird so vorgegangen, dass die Tasten nicht der Tonleiter folgend, sondern so wie sie bautechnisch bei einander stehen, angespielt werden.

Dieses hatte eine hundertprozentige Kontrolle über un- und bereits aufgenommene Orgelpfeifen zur Folge und das Problem einer eventuellen Verwechslung wurde so ausgegrenzt.

 

Ein bis zu diesem Zeitpunkt zu wenig bedachtes Problem war das Einpegeln der Mikrofonsignale. Die von den Mikrofonen abgegebene elektrische Spannung wurde im Software-Mischpult des Audiointerfaces eingepegelt so vorgegangen, dass der Organist ein Musikstück auf der Orgel spielte, bei welchem möglichst viele angewählte Registraturen einen wiederum möglichst hohen Schalldruck erzeugten. Die Messungen des Schalldruckpegels wurden mit zu Hilfenahme des Schalldruckpegelmessgerätes Sound Analyzer Type2260 Investigator der Firma Brüel & Kjaer durchgeführt.

An einer Stelle des Musikstückes, an der der abgegebene Schalldruck der Orgel im Hallradius, in Höhe der Neumann USM69 Mikrofone 98 dB spl aufwies, wurden die Tasten des Spieltisches gedrückt gehalten. Das Direktmikrofon wurde während dieses Schallereignisses auf -6 dB fs und die Stütz- und Raummikrofone auf -10dB fs eingepegelt. Der geringeren Pegel bei den Stütz- und Raummikrofonen wurde aufgrund der sich im Kirchenschiff aufbauenden Resonanzfrequenzen gewählt. Da durch Bauart, verschiedene Materialien, sowie Alter und Standort der Orgelpfeifen viele unterschiedliche Resonanzfrequenzen entstanden wurde sich darauf geeinigt, die Stütz- und Raummikrofone niedriger einzupegeln. Durch den gelassenen Spielraum von durchschnittlicher Pegelspitze bis zur Übersteuerung des Signals wurde das Problem der unerwarteten Übersteuerung des Signals während einer Aufnahme vermieden.

Die von den Orgelpfeifen abgegebenen Schallwellen wurden mit den Mikrofonen eingefangen, im Audiointerface Analog-digital gewandelt, und mit Hilfe des Computerprogramms Logic der Firma Apple auf der Festplatte eines Apple MacBook Pro gespeichert. Es wurden kein Low-Cut und kein Equalizer vor die Eingänge des Audiointerfaces geschaltet um die Signale naturgetreu einzufangen.

Im Softwareprogramm Logic wurden speziell für die Aufnahme der Samples fünf Projekte vorbereitet. Die Einstellungen der Bitrate betrug 24 bit, wobei die Abtastfrequenz 96 KHz betrug. Die fünf Projekte enthielten jeweils sechs Spuren, auf denen das Audiomaterial aufgenommen werden sollte. Ein Stereo-Masterfader wurde ebenfalls angelegt, um eine optimale Aussteuerung zu gewährleisten und so ein Übersteuern in der Summe zu verhindern. In jedem Projekt wurde eine Abkürzungsbezeichnung für das jeweilige Werk der Orgel in die Spurbezeichnung mit eingefügt.

Die Abkürzungen in den Spurnamenbezeichnungen betitelten folgende Werke:

BW: Brustwerk
HW: Hauptwerk
RP: Rückpositiv
PED: Pedalwerk
OW: Oberwerk

Die erstellten Spuren wurden wie folgt benannt:

Spur 1: 1 BW roh MKH40
Spur 2: 2 BW roh Neumann L
Spur 3: 3 BW roh Neumann R
Spur 4: 4 BW roh M930 L
Spur 5: 5 BW roh M930 R
Spur 6: 6 BW roh Ansage / Talkback Organist
Spur 7: Masterfader

Das Computerprogramm Logic schreibt den vorher benannten Spurnamen mit in die Bezeichnung der aufgenommenen Audiodatei von dieser Spur. Die Verwechslungsgefahr der einzelnen Spuren beim Transferieren der Audiodaten auf andere Festplatten wurde so ausgeschlossen, sowie die eindeutige Zuweisung des Panoramas in anderen Sequenzerprogrammen durch diese Bezeichnung gewährleistet.

Die Samples wurden nur nachts aufgenommen, um einen möglichst geringen Schalldruck störender Nebengeräusche auf der Aufnahme mit einzufangen. Für eine Sampleaufnahme wurde ein angelegtes Logic-Projekt geöffnet, ein dazu passendes Register ausgewählt, die Aufnahme im Sequenzer gestartet und eine Taste auf dem Spieltisch der Orgel so lange gedrückt gehalten, bis sich der Ton vollständig im Raum aufgebaut hatte. Dann wurde die Taste losgelassen und so lange aufgenommen, bis der Nachhall vollständig verklungen war und auf der Protokollliste abgezeichnet.

Während der Sampleaufnahme wurde, während sich der tontechnische Assistent und der Organist still verhielten, von dem Tontechniker am Aufnahmeplatz die Qualität im Hinblick auf Amplitudenpegel der einzelnen Mikrofonsignale, der Anteil störender Nebengeräusche sowie die digitale Datensicherung überprüft. So wurde systematisch bei allen Orgelpfeifen eines Feldes vorgegangen. Nachdem alle Orgelpfeifen des jeweiligen Werkes als Samples auf der Festplatte des Computers vorhanden waren wurde das Logic-Projekt unter dem Namen des jeweiligen Werkes abgespeichert. So wurde für jedes der fünf Werke der Arp-Schnitger- Orgel vorgegangen.

Zur akustischen Kontrolle der Qualität der aufgenommenen Samples wurde das Mischpult CFX 12 MKII der Firma Mackie zu Hilfe genommen. Die einzelnen Spuren der Sequenzersoftware wurden als Tape-return Signal auf einzelne Audiokanäle geführt. Diese wurden wiederum einzeln in Kanalzüge des analogen Mischpultes geleitet. Das Signal wurde im Mischpult eingepegelt und der Equalizer linear belassen. Ein Low-Cut wurde auch hier nicht verwendet.

Da es sich bei den Stütz- und Raummikrofonen um Stereofonieverfahren handelte, wurde diese Tape-return als Stereosignale behandelt und dementsprechend die Panoramaeinstellung maximal links beziehungsweise rechts eingestellt. Das Mikrofon mit dem Direktsignal wurde zum Abhören auf der Panoramaebene in der Mitte belassen.

Die aufgenommen Signale wurden mit den Kopfhörern DT770 der Firma Beyerdynamic mit Hilfe des Kopfhörerausgangs des Mischpults von dem Tontechniker kontrolliert. Die Benutzung eines geschlossenen Kopfhörers im Vergleich zu einem aufgestellten Lautsprecher zum Abhören der Samples ermöglichte es, störende Außengeräusche von außerhalb der Kirche, welche zeitweise im Abhörraum zu hören waren, auszublenden.

Das Mischungsverhältnis zwischen Direktsignal- und den Stütz- und Raummikrofonen wurde zur akustischen Kontrolle so eingestellt, dass die Faderstellung der Stütz- und Raummikrofone bei -10dB u unterhalb des Pegels des Direktmikrofons lag. Dieses Mischungsverhältnis sollte ungefähr dem, der später zu erstellten einzelnen, auf eine Stereodatei herunter gemischten Orgelsamples gleichen. Durch die Möglichkeit der Solo-Abhörfunktion des Mischpultes wurde eine ideale Abhörkontrolle einzelner Kanäle gewährleistet. Eine separate akustische Kontrolle der aufgenommenen Signale wurde so ermöglicht. Eine Sampleaufnahme, die Griffgeräusche des tontechnischen Assistenten, ein verzerrtes Klangbild oder störende Außengeräusche mit beinhaltete, wurde wiederholt und auf der Protokollliste abgezeichnet.

Als bei Pfeifennummer 2459 festgestellt wurde, dass alle fünf Werke mit allen Orgelpfeifen der Arp-Schnitger-Orgel als Samples auf der Festplatte des Computers gespeichert worden waren, wurde die Aufnahmesitzung abgespeichert, für beendet erklärt und das Aufnahmesystem abgebaut.

Vorbereitung zum Editieren

Die abgespeicherten Projekte des Computerprogramms Logic wurden erneut geöffnet und bei allen Sampleaufnahmen, die doppelt aufgrund mehrmals wiederholter Aufnahme auf der Festplatte vorhanden waren, wurde die tontechnisch die am besten geeignete Aufnahme ausgewählt. Die doppelten und aussortierten Sampleaufnahmen wurden herausgeschnitten und entfernt, so dass beim späteren Mixdown der einzelnen Spuren in ein finales Stereo-Audiofile das qualitativ hochwertigste Sample genommen werden und eine Falschbezeichnung durch mehrfach vorliegende Dateien ausgeschlossen sein würde.

Da die Samples während der Aufnahmesituation auf der Protokollliste mit der jeweils aktuellen Timecodeposition protokolliert wurden, wurde die Position der nun vorliegenden Regionen auf der Zeitachse des Sequenzerprogramms nicht verschoben, um sie mit der Aufzeichnung der Zeit auf der Protokollliste abgestimmt zu belassen und so ein identifizieren der Samples zu erleichtern.

Als alle Orgelsamples kontrolliert waren, wurden die einzelnen Regionen der Spuren mit Hilfe des „Merge“-Befehls wieder zu einer einzelnen Audiodatei zusammengefasst und so jede Spur je als eine neue Datei auf der Festplatte gespeichert. Die Anwendung des „Merge“-Befehls hat bei Monospuren den Vorteil, dass das Audiomaterial ohne Stellung des Software-Faders, Panoramaposition und ohne Insert berechnet wird. So wird sichergestellt, dass die Audiodateien auf den jeweiligen Spuren ihre Zustände beibehalten. Die Audiodatei wurde auf der Festplatte des Computers mit ihrem originalen Namen mit dem Zusatz „merge“ gespeichert.

Das Editieren

Zum Editieren der Audiodateien wurde das Tonstudio 3 des SAE Institutes Hamburg gewählt. Die dort aufgestellten Monitorboxen O 100 der dortigen Abhöranlage wurden von der Firma Klein+Hummel hergestellt, sind aktiv verstärkt und zeichnen sich durch ihre, vom Hersteller angegebene Klangneutralität aus.

An den Wänden des Tonstudios 3 sind Breitband-Schallabsorber zur Entzerrung des Raumes angebracht. Die Oberfläche dieser Breitband-Schallabsorber ist weich. Hinter der Oberfläche ist eine Konstruktion aus verschiedenen, Schall absorbierenden Materialien konstruiert.

Dadurch wird die Raumresonanz herausgefiltert und die Nachhallzeit in diesem Raum optimal eingegrenzt. Die Kombination aus den, im Tonstudio 3 aufgebauten Lautsprecherboxen im Zusammenspiel mit den, an den Wänden angebrachten Breitband-Schallabsorbern, ließ ein ideales Abhören und fachliches beurteilen der Orgelsamples zu.

Es wurden im Softwareprogramm Pro Tools der Firma Avid für jedes Werk der Kirchenorgel je ein Projekt mit folgenden Grundeinstellungen angelegt:

Bitrate: 24 bit
Abtastfrequenz:96 KHz
Format: Stereo Interleaved
File Typ: .aiff

Es wurden mit dem Befehl „Import audio to track“ die Audiofiles je eines Werkes in das dementsprechend vorher benannten Pro Tools-Projekt hereingeladen und abgespeichert. Die Spuren, welche mit einem Stereomikrofonieverfahren aufgenommen wurden, wurden je als Paar in eine so genannte Mix- und Editiergruppe gefügt, um sie so später gemeinsam editieren und mischen zu können. Die Spur des Direktmikrofons wurde keiner Gruppe zugewiesen, da es einzeln zu behandeln sein sollte.

Nun wurde im Software-internen Mischpult von Pro Tools das Panorama der Stütz- und Raummikrofonen eingestellt und damit begonnen, mit Verändern des Amplitudenpegels der einzelnen Spuren zu einander das optimalste Klangergebniss der analogen Arp-Schnitger- Orgel nachempfunden, herauszufinden. Nach mehreren abgehörten und gegeneinander verglichenen Amplitudenverhältnissen und einer weiteren Befragung von 12 Menschen mit einem Abschluss im Fachbereich Audio Engineering über ihr subjektives Befinden der eingestellten Mischungsverhältnisse der Spuren beim Abhören der Samples wurde eine endgültige Entscheidung getroffen. Der Aussteuerungspegel der Spur des Direktmikrofons wurde bei -6 dB fs, während die vier Spuren der Stütz- und Raummikrofone auf je -14dB fs eingepegelt wurden.

Mit dieser Einstellung des Mischungsverhältnisses wurde eine Schleife des Audiomaterials abgespielt und die Abhöranlage auf einen durchschnittlichen Abhörpegel von 83 dB spl gestellt, um einen, für alle Sitzungen im Tonstudio, festgelegten und wiederherstellbaren Schalldruckpegel zu gewährleisten. Dieser Abhörpegel wurde bei allen Sitzungen im Tonstudio eingestellt und eingehalten.

Mit dem Pro Tools Editier-Befehl „ Strip silence“ wurde bei der Spur des Direktmikrofons Stille durch automatische Schnitte zwischen den, auf dieser Spur liegenden Samples, erstellt. Mit Hilfe des Reglers „Min Strip Duration“ wurde eine minimale Zeit von 500 Millisekunden eingestellt, um sicher zu gehen, dass nach dem automatischen Schneiden des Audiomaterials ausschließlich Orgelsamples und keine Griff- und Nebengeräusche oder Gespräche als Regionen auf der Spur der bearbeiteten Materials vorhanden waren.

Um den Start- und Endpunkt der Samples nicht durch einen zu dichten Schnitt am Audiomaterial zu beschädigen, wurde eine Zeit von 152 Millisekunden Vor- und Nachlaufzeit eingestellt. Da die Dynamikschwankungen dieser direkt mikrofonierten Orgelpfeifen bei einem maximalen Unterschied von 3 dB fs lagen, sich die Töne nach dem Anblasvorgang in gleichmäßig kurzer Zeit gebildet hatten und die Zeit des Aushalls bei fast allen Samples diese Signals identisch war, konnte mit dem „Strip silence“ Editier-Befehl hervorragend gearbeitet und eine enorme Zeitersparnis im Vergleich zu einem einzelnen Bearbeiten der Orgelsamples der Spur gewonnen werden.

 

 

Diese Vorarbeit mit der „Strip silence“ Editier-Funktion hatte zur Folge, dass nun auf der Spur des Direktmikrofons alle 2459 einzeln frei geschnittene Samples bereitlagen. Nach Kontrollieren der angewendeten Schnitte wurden alle Regionen dieser Spur markiert und mit Hilfe der so genannten Stapelverarbeitungfunktion „Batchfades“ erstellt. Dieser Pro Tools Editier-Befehl dient der Herstellung gleicher Fades zu Beginn und Ende von Audio-Regionen. Die Wahl der Verwendung von „Batchfades“ hat zur Folge, dass sich der Anblasvorgang ebenso wie die Aushallzeit bei allen, mit diesem Befehl editierten Samples identisch verhält.

Jetzt wurde eine Gruppe in Pro Tools, auf welcher alle fünf Mikrofonsignalspuren, außer die Spur sechs, auf welcher sich die Ansage des Organisten mit dem Titel „Samples“ und eine weitere Gruppe, auf welchen sich ausschließlich Stütz- und Raummikrofonspuren befanden, erstellt. Diese erhielt den Titel „Raum“.

Anschließend wurde die erste Region der geschnittenen Direktmikrofonspur markiert. Dadurch sprang der Cursor an den linken Bereich, also an die Startposition dieser angewählten Region. Durch ein Anwählen der „Raum“-Gruppe in Pro Tools lag der Cursor vertikal über allen Spuren der Stütz- und Raummikrofonen. Der Pro Tools Editier-Befehl für Schneiden wurde per Tastenkombination ausgeführt. Der nun gesetzte Schnitt im Audiomaterial bearbeitete alle vier Spuren der angewählten „Raum“-Gruppe exakt an der Stelle, an der das Direktmikrofon seinen Startpunkt hatte. Diese erhielten dadurch alle einen gemeinsamen Startpunkt auf der Zeitachse. Ein gemeinsamer Startpunkt der nun geschnittenen Regionen wurde so gewährleistet.

Durch Drücken der Tabulatortaste der Tastatur des Computers sprang der Cursor an den Endbereich des ersten Fadebereiches, durch drei weitere Betätigungen dieser Taste sprang der Cursor erst an den Beginn des End-Fades, dann an das Ende der Region, um an dem Startpunkt der nächsten, sich auf der Direktmikrofonspur befindenden, Region liegen zu bleiben. Ein weiterer Schnitt wurde erstellt, um erneut alle Mikrofonsignalspuren „Raum“-Gruppe zu schneiden. So wurde weiter vorgegangen, bis sich in allen angelegten Pro Tools Projekten auf den vier Spuren der Stütz- und Raummikrofonen ebenfalls 2459 einzelne Regionen befanden.

Die Nachhallzeit

Das Problem bei der Wahl einer ausgewogenen Nachhallzeit der Samples ist, dass die Orgelsamples als virtuelles Instrument mit Hilfe eines Samplers wiedergegeben werden sollten und sich dieses Schallereignis in einem Raum ereignet. Dieser Raum fügt wiederum weitere Reflexionen, also eine Nachhallzeit, zu dem Schallereignis hinzu.

Wenn die Orgelsamples, die beispielsweise mit der originalen Nachhallzeit, wie sie im Kirchenschiff der St. Jacobikirche zu erleben ist, belassen sind und die Samples mit einem Sampler in einem großem Raum zu einem Musikstück arrangiert und über eine Abhöranlage präsentiert werden würden, so wäre das Ergebnis eine Addition von den beiden beschriebenen Nachhallen und ein sehr diffuses Klangbild.

Im Gegensatz dazu würde eine sehr kurze Nachhallzeit, wie die des Direktmikrofonsignals, einen unnatürlichen Klangeindruck hervorrufen. Mit Hilfe eines Plug-In ́s lassen sich viele verschiedene Möglichkeiten zur künstlichen Generierung von Hallräumen herstellen.

Um die Nachhallzeit gleichmäßig und ausgewogen ausschwingen zu lassen, wurde sich nach einigen Hörvergleichen mit verschiedenen Längen der Nachhallphase, für eine endgültige Nachhallzeit der Stütz- und Raummikrofonsignalspuren von 1,333 s entschiedenen. Für diese Zeit wurde sich entschieden, da diese ein guter Kompromiss zwischen dem originalen Raumklang des Kirchenschiffes und der kurzen Nachhallzeit des Direktmikrofons war.

Der Cursor wurde wieder auf den Beginn der ersten Region gesetzt. Nun wurde der Fade der Nachhallzeit erstellt und so vorgegangen, dass die Zeit des Nachhalls der Stütz- und Raummikrofonspuren ihren Beginn am Ende der Region der Spur des Direktmikrofonsignals hatte. Zur genauen Festlegung der Fadelänge wurden die Ziffern 0:1,333 im Transportfeld eingegeben. Nach diesem Prinzip wurde bei allen 2459 vorliegenden Regionen vorgegangen. Die Länge wurde durch dieses Prinzip bei allen Nachhallzeiten identisch.

 

Die Panoramaeinteilung

Das nun fertig geschnittene und im Mischungsverhältnis optimierte Audiomaterial war nach dem Editieren der Nachhallzeit zum Einstellen des Panoramas vorbereitet. Das Panorama war bei den Stütz- und Raummikrofonen bereits mit einer Stereospreizung von einhundert Prozent eingestellt. Der Spur des Direktmikrofons wurde ebenfalls ein Panoramawert zugewiesen. Hierbei wurde die Protokollliste zu Hilfe genommen und die jeweilige Position der Orgelpfeife in der Orgel als Prozentwert in die Panoramaeinteilung der Spur eingegeben.

Um eine Stereobasis zu erstellen, die weder eine zu enge Basis noch Überbreite aufwies, wurde ein optimaler Panorama-Wertebereich benötigt. Der maximalste Wert, welcher sich im Wertebereich des Panoramareglers des Software-Mischpultes von Pro Tools eingeben lässt, beträgt einhundert Prozent. Der Versuch, Orgelsamples, die sich an der äußeren Begrenzung der Kirchenorgel befinden, diesen Panoramawert zuzuordnen, ergab, dass mit wesentlich kleineren Werten gearbeitet werden erforderlich wurde musste. Es stellte sich dabei heraus, dass ein Wertebereich von Null bis einhundert Prozent eine sehr große Spreizung auf der Panoramaebene mit einem, der Arp-Schnitger-Orgel gegenüber, unnatürlichem Stereobild produzierte.

Das Problem an der Einteilung des Panoramas der Direktmikrofonspur ist das subjektive Empfinden beim Hören von Musik, die Stereo angehört wird. Je nach Musikstil ist eine kleine, beziehungsweise große Stereobasis erwünscht. Da die Arp-Schnitger-Orgel ein klassische Instrument ist und ihr Einsatz als virtuelles Instrument mehr in klassischen als in Rock- und Pop-Produktionen finden wird, folgten weitere Versuche mit Einstellungen kleinerer Werte als Einhundert wie zum Achtzig, Sechzig, Vierzig und Zwanzig Prozent. Diese wurden ebenfalls im Bezug auf Ausgewogenheit in der Panoramaeinteilung kontrolliert. Diese Stereospreizungen wurden gegeneinander verglichen, bis sich darauf geeinigt wurde, dass der eingestellte Wertebereich von Null bis vierzig Prozent dem originalen Klangeindruck der Arp-Schnitger-Orgel entsprach.

Der Audio-Mixdown

Nach dem Einstellen des jeweiligen Samples zugehörigem Panoramas wurde beim Audio-Mixdown so vorgegangen, dass durch Drücken der Maustaste der Cursor den Bereich der vorbereiteten Stütz- und Raummikrofonspuren als eine Auswahl in der Zeitachse von Pro Tools darstellte und ein Marker erzeugt wurde. Der Marker erhielt automatisch die Bezeichnung „Marker 1“. Nach Stummschalten der Pro Tools Spur sechs wurde der Befehl „Bounce to disc“ ausgeführt.

Im nun erscheinenden Dialogfenster von Pro Tools wurden der Ordner, an dem das Stereofile platziert werden sollte, sowie die Eigenschaften der herunter zu mischenden Audio-Datei, festgelegt. Abgespeichert werden sollte in einem, eigens für jedes Werk einzeln dafür angelegten, Ordner. So wurden vorerst fünf Ordner angelegt.

Diese erhielten die Bezeichnung:

Mixdown Rückpositiv
Mixdown Brustpositiv
Mixdown Hauptwerk
Mixdown Oberwerk
Mixdown Pedal

Auf die Möglichkeit das Audiomaterial digital zu dithern, also die Abtastfrequenz und die Bitrate zu verändern, und so die Qualität negativ im Hinblick auf die Abstufungen im digitalen Raster zu beeinflussen, wurde verzichtet.

Die Abtastfrequenz wurde bei 96 KHz ebenso wie die Bitrate bei 24 Bit belassen und das Dialogfenster mit dem Pro Tools Befehl „Bounce“, zum Heruntermischen der ersten fünf Spuren in eine Stereo-Interleaved-Datei, verlassen.

Als den zu verwendeten Namen der Stereodatei, wurde die Bezeichnung der jeweiligen Orgelpfeife aus der Protokollliste entnommen. Der Audio-Mixdown in Pro Tools wurde in Echtzeit durchgeführt. So wurde die Zeit des Heruntermischens gleichzeitig als akustische Kontrollmöglichkeit wahrgenommen und über die Abhöranlage abgehört. Bei Bemerken eines begangenen Fehlers, wie zum Beispiel ein falsch eingegebener Wert des Panoramas der Direktmikrofonspur, wurde die Taste „Escape“ auf der Tastatur des Computers gedrückt. Das Softwareprogramm Pro Tools bricht in diesem Fall den Vorgang des Heruntermischens ab. Eine Datei wird in diesem Fall nicht auf der Festplatte erstellt. Das hat den Vorteil, dass bei einem erneuten Audio-Mixdown der gleichen Region kein Dialogfenster mit dem Hinweis auf eine bereits vorhandene Audiodatei erscheint. Eine Verwechslung zweier Dateien wurde in diesem Fall ausgeschlossen.

Die nun fertig heruntergemischte, als Stereodatei auf der Festplatte vorliegende Audiodatei wurde in der Protokollliste als bereits bearbeitet gekennzeichnet. Mit der Tabulatortaste wurde der Cursor von der Position „Marker 1“ weiter bis an den Beginn der nächsten Region der Direktmikrofonsignalspur gesetzt. Jetzt wurde erneut ein weiterer Marker in Pro Tools erstellt. Dieser Marker erhielt wiederum die automatische Bezeichnung „Marker 2“. Es wurde bei dieser Audio-Region ebenfalls die Nachhallzeit editiert, der passende Panoramawert eingeben und die Region mit dem „Bounce to disc“-Befehl in eine Stereodatei heruntergemischt und ebenfalls auf der Festplatte gespeichert. Nach dieser Vorgehensweise wurde bei allen 2459 vorliegenden Regionen vorgegangen.

Das Problem der Verwechslung, der in eine Stereodatei herunter zu mischenden Regionen, ließ sich durch Verwenden der gesetzten, automatischen durchnummerierten Pro Tools Marker im Zusammenspiel mit einer Kennzeichnung der bereits herunter gemischten Samples auf der Protokollliste eingrenzen. Zusätzlich wurde durch eine optische Kontrolle der verwendete Ordner, in dem die Stereodateien platziert wurden, auf dem Bildschirm sichtbar gemacht. Durch den systematischen Vorgang, die Samples in gleicher Reihenfolge wie sie aufgenommen wurden zu bearbeiten und optisch kontrollieren zu können, wurden ebenfalls Fehler und Falschbezeichnungen eingegrenzt.

Die Stereodateien mit den Samples der Totentrommel und der des Cymbelsterns wurden in den Ordnern der Werke gespeichert, in denen sie in der Arp-Schnitger-Orgel ihre Position haben. Die Totentrommel wurde also in den Ordner des Hauptwerkes, der Cymbelstern dagegen im Ordner des Rückpositivs gespeichert.

Vorbereitungen zum Erstellen eines Sampleinstrumentes

Für die Vorbereitungen zum Erstellen eines Sampleinstrumentes wurde so vorgegangen, dass neue Ordner auf der Festplatte des Computers erstellt wurden. Dabei handelte es sich um fünf Ordner mit je der Bezeichnung eines Werkes der Orgel. Diese fünf Ordner erhielten wiederum weitere Unterordner mit Abkürzungsbezeichnungen der, in den Werken der Arp- Schnitger-Orgel beinhalteten Register. So wurden insgesamt sechzig Unterordner erstellt. In diese Ordner wurden je die, als Ordnerbenennung beschriebenen Samples eingefügt. Ein Ordner beispielsweise mit der Bezeichnung „Qud16“ enthielt also ausschließlich Samples mit dem Klangfarbenspektrum der des Registers Quintadena 16`.

Das Umstimmen der Samples in eine gleichschwebende Stimmung

Da die Arp-Schnitger-Orgel auf 495,45 Hz bei 18 C° modifiziert mitteltönig gestimmt ist, ist sie mit dieser Stimmung inkompatibel in der Umgebung virtueller Softwareinstrumente. Die Samples mussten in ihrer Frequenz den Stimmungen anderer Software- sowie analogen Instrumenten angeglichen werden und eine gleichschwebende Stimmung erlangen, um sie mit anderen Software- und analogen Instrumenten spielen zu können.

Dieses Problem wurde wie folgt behoben:

• Es wurde so vorgegangen, dass G3 als Referenztaste festgelegt wurde. Diese wurde auf 440 Hz umgestimmt und in A3 umbenannt. Der Vorgang des Umbenennens wurde bei allen aufgenommenen Samples durchgeführt. Alleine durch das Umbenennen der Samples ergab sich eine Verstimmung um einen Ganzton nach unten. Zur weiteren Feinkorrektur wurde jedes einzelne Sample in seiner Frequenz dem gleichstufigen Stimmungssysthem angepasst.

 

Wahl des Software-Samplers

Die Wahl des zu verwendenden Sampler fiel auf den Software-Sampler EXS24. Der Software-Sampler EXS24 ist dem Lieferumfang des Computerprogramms Logic der Firma Logic beigefügt. Ein Grund für die Wahl des Software-Samplers EXS24 war die Verbreitung dieses Samplers. Etliche Ton- und Homerecording-Studios nutzen diese Audio-Software für die Erstellung von virtuellen Instrumenten. So konnte sicher gegangen sein, dass sich das zu bauende virtuelle Instrument auf möglichst vielen Computern Musikschaffender problemlos integrieren und benutzen lassen würde.

Erstellung eines Sampleinstrumentes

Mit Hilfe der Funktion des Software-Samplers EXS24 „mehre Samples laden“ wurden die Samples eines Registers ausgewählt und im EXS24 automatisch einer Taste zugewiesen. Hierbei zeigte sich, dass das vorherige, systematische Benennen der Samples, eine enorme Zeitersparnis erbrachte. Der Software-Sampler EXS24 legt die zu importierenden Samples so an, dass die angelegten Bezeichnungen der Audio-Dateien maßgebend für ein systematisches Aneinanderreihen der Samples ist. So werden Samples automatisch auf der gewünschten Taste des virtuellen Keyboards abgelegt. Gleichzeitig wird eine Gruppe angelegt. Die Gruppe erhielt den Namen „Group 1“ und wurde umbenannt in „Note on“.

Das Audiomaterial wurde prinzipiell in zwei Bereiche aufgeteilt. Hierbei handelte es sich um die Bereiche „Note on“ sowie „Note off“.

Es wurde so vorgegangen, dass ein Sample im Software-Sampler EXS24 geöffnet wurde, so dass die Wellenform auf dem Monitor des Computers sichtbar wurde. Jetzt wurde der Loop- Bereich festgelegt. Anschließend wurde mit den Markern ein möglichst langer Loop-Bereich ausgewählt, um ein möglichst homogenes Klingen der Orgelsamples zu belassen. Der Loop Start- und Endbereich wurde nicht immer auf dem Nulldurchgang der Wellenform festgelegt. Das Setzen der Marker im aufsteigenden und abfallenden Bereich der Wellenform brachte ebenfalls störungsfreie Ergebnisse ohne hörbares Knacken während des Springens des Cursors vom End- in den Startbereich. Der „Note on“ -Bereich beinhaltete nach dem Loopen den Anhall, den gehaltenen Ton bis hin zum Anfang des Aushalls der Samples. Es wurde mit Hilfe des Schneidewerkzeuges vom Softwareprogramm Logic am Ende des Loop-Bereiches geschnitten, der Nachhall entfernt und die Datei auf der Festplatte des Computers mit dem originalen Namen, jedoch mit dem Zusatz „_1“ (Unterstrich 1) erneut abgespeichert.

Der Aushall wurde von der „Note on“ -Gruppe also nicht angespielt und beim Loslassen der Taste des virtuellen Keyboards der Ton abrupt gestoppt. In den Gruppeneinstellungen des Instrumentes wurde festgelegt, dass die Audiodateien bei dem Befehl „Note on“ angespielt werden.

Als nächstes wurden im erstellten Sampleinstrument die originalen Samples erneut importiert. Die automatisch erstellte neue Gruppe wurde „Note off“ umbenannt. Es wurde erneut die Wellenform auf dem Monitor sichtbar gemacht und ein Schnitt im Audiomaterial gesetzt. Dieser befand sich am Beginn der Aushallphase der Samples. Das Audiomaterial vor dem Schnitt wurde entfernt und die Samples wieder mit dem originalem Namen, jedoch mit dem Zusatz „_2“ (Unterstrich 2) auf der Festplatte abgespeichert. Der Startpunkt des Audiomaterials wurde so festgelegt, dass er sich bei einem Schwellwert von 95% in der Hallfahne befand. Der Befehl „one shot“ wurde in den Zonen der Samples angewählt. Bei den Samples der „Note off“ -Gruppe wurde in den Gruppeneinstellungen festgelegt, dass die Samples bei dem Befehl „Note off“ erklingen sollten. Die „Decaytime“ wurde auf 1,333 Millisekunden eingestellt. Diese Zeit von 1,333 Millisekunden entspricht der Zeit, welche vorher als Nachhallzeit gewählt wurde und sorgte nun dafür, dass das Audiomaterial des Nachhalls komplett ausgespielt wird.

Das sich ergebene Problem war ein hörbares Knacken beim Spielen der Samples als virtuelles Instrument. Dieses Problem wurde so gelöst, dass die Samples der „Note on“ -Gruppe mit einer „Releasetime“ von fünf Millisekunden versehen wurden. Ein Knacken im Audiomaterial wurde so entfernt.

Der Software-Sampler EXS24 ist kein multitimbraler Software-Sampler. So musste für jedes Register je ein neues EXS24-Instrument erstellt und abgespeichert werden. Die Totentrommel und der Cymbelstern wurden zusammen in einem EXS24-Instrument zusammen angelegt abgespeichert. Insgesamt wurden einundsechzig EXS24-Instrumente erstellt.

Am unteren Rand der Klaviatur fehlte nach dem Umbenennen ein Ganzton. Dabei handelte es sich um C1. Die Zonen des Samples D1 umfasste nach dem Umbenennen die drei Halbtöne D1, C#1 und C1 um den Tonumfang der Arp-Schnitger-Orgel wiederherzustellen. Im oberen Bereich der Klaviatur wurden jedoch durch den Vorgang des Umbenennens wiederum zwei Halbtöne dazu gewonnen. Dabei handelte es sich um C#5 und D5.

Timingprobleme bei der Verwendung des virtuellen Instrumentes

Zur Überprüfung des Timings wurde im Matrix-Editor des Sequenzerprogramms Logic eine auf ein Raster quantisierte Tonleiter programmiert. Diese Tonleiter beinhaltete alle den Tasten zugewiesenen Samples. Der Bereich der Tonleiter wurde als Endlosschleifenbereich markiert und die Starttaste gedrückt.

Im langsamen Tempo von bis zu 70 bpm wurden diese Viertelnoten angespielt. Hierbei erschienen die Startpunkte der Samples als kontinuierlich gleichmäßig.

Bei einem schnelleren Tempo ab 150 bpm wurde jedoch eine Unregelmäßigkeit in der Abfolge der, vom Sampler angesteuerten Samples eindeutig wahrnehmbar.

Setzen der Startpunkte der importierten Orgelsamples

Um das Problem mit den Unregelmäßigkeiten beim Spielen einer Tonleiter zu eliminieren, wurde der Startbereich der Samples überprüft und gegebenenfalls auf der Zeitachse korrigiert. Dabei stellte sich heraus, dass die Funktion „Strip silence“ von Pro Tools zwar für ein grobes Bearbeiten von Samples, jedoch für ein exaktes Freischneiden vieler, in einer Region liegenden Samples nicht gut geeignet ist. Das hängt damit zusammen, dass Orgelpfeifen mit dem Orgelwind angeblasen werden und es einige Millisekunden dauert, bis sich ein Ton aufgebaut hat. Dieser Anblasvorgang erfolgt nicht bei allen Orgelpfeifen gleichmäßig. Der „Strip silence“ Editier-Befehl arbeitet mit einem einzustellenden Treshold-Wert. Dieser gewählte Treshold-Wert ist an unterschiedlicher Stelle im Anblasvorgang der Orgelpfeifen zu finden.

Eine Nachjustierung der Startpunkte wurde unbedingt erforderlich. Der Startpunkt der Samples wurde näher an den Bereich des Anstieges der Amplitude gesetzt. Ein gleichmäßiger Startpunkt der zu spielenden Samples ohne Unregelmäßigkeiten wurde so hergestellt.

Einstellen der Amplitudenverhältnisse im Software-Sampler

Nach dem Importieren aller vorbereiteten Samples in den Software-Sampler EXS24 wurde der Organist der Arp-Schnitger-Orgel herbeigerufen, welcher die Amplitudenverhältnisse der einzelnen Orgelpfeifen und Register der Arp-Schnitger-Orgel zueinander genau kennt. Auf seine Vertrautheit der Arp-Schnitger-Orgel gegenüber wurde sich verlassen. Zu leise oder zu laut erscheinende Samples innerhalb eines Instrumentes im EXS24 wurden angeglichen, bis ein angenehmer Höreindruck entstand. Einige Dynamikschwankungen innerhalb eines Registers blieben unberührt, da diese auch beim Spielen der analogen Kirchenorgel auftreten, zum originalen Klangbild dazugehören und so dem originalen Instrument nachempfunden wurden.

Für die Anpassung in der Amplitude ganzer Register zueinander wurde das Oktave 8`- Register im Hauptwerk als Referenzregister festgelegt. Alle anderen Register wurden über die Tastatur eines MIDI-Keyboards nach und nach angespielt und über die Abhöranlage des Tonstudios bei einem Schalldruckpegel von 83 dB spl abgehört. Ihre Lautstärke zueinander wurde nun verglichen und gegebenenfalls mit Hilfe des Haupt-Volume-Reglers der jeweiligen angespielten Register reguliert und homogen angeglichen. Als alle Register die ihnen zugeteilte Lautstärke erhalten hatten wurde diese Einstellung des jeweiligen verwendeten Instrumentes des Software-Samplers EXS24 abgespeichert.

Das Spielen der virtuellen Instrumente

Zum Erstellen eines Arrangements wurden einundsechzig Midispuren erstellt. Jede dieser Spuren erhielt je ein erstelltes virtuelles Arp-Schnitger-Orgel EXS24-Instrument zugewiesen. Um die Performance des verwendeten Computers nicht zu sehr zu beeinflussen, wurde nach einspielen oder programmieren der MIDI-Daten auf der jeweiligen Spur des virtuellen Instrumentes der „Freeze“-Befehl angewendet. Eine Aus- beziehungsweise Überlastung der Systemleistung des verwendeten Computers beim Abspielen mehrer Spuren im Sequenzerprogramm wurde so vermieden.

Fazit

FETT! Entschuldigung für den eher flapsig geschriebenen Ausdruck; jedoch ist es echt heftig: Der Unterschied der originalen Arp-Schnitger-Orgel zum virtuellen Instrument ist klanglich betrachtet kein großer. Der Zeitaufwand während der vier Nächte der Aufnahmesituation und den verbrachten 180 Stunden im Tonstudio in der Editier- und Nachbearbeitungsphase hat sich gelohnt. Es wurde eine Samplebibliothek von hervorragender Qualität erstellt.

Leider lässt sich das erbaute virtuelle Instrument nicht wie die originale Kirchenorgel spielen, da neben den fehlenden Pedalen das Spielverhalten des Spieltisches der Arp-Schnitger-Orgel ein anderes wie das eines MIDI-fähigen Keyboards ist. Zum Erstellen eines Musikstückes müssen die Noten leider aufwändig programmiert oder die MIDI-Daten auf der Keyboardtastatur spurweise eingespielt werden, was aber die spätere Freude über ein brillantes Klangerlebnis auf absolutem High End Level zum Lohn hat.

Klangbeispiele

Das originale Instrument kann durch einen Konzertbesuch begutachtet werden. Jeden Donnerstag um 16.30 Uhr (außer an Feiertagen) erklingen für 30-Minuten die Orgeln der Jacobi Kirche im Herzen Hamburgs:

Ev.-luth. Hauptkirche St. Jacobi
Jakobikirchhof 22
20095 Hamburg

Unter den folgenden Links können Aufnahmen der Orgel angehört werden, die mit dem Mikrofon “Neumann USM69i” aus der Position des Hallradius erstellt wurden: