Resonantie

Muziekmaken begint met het vormen van een toon. Bij voorbeeld door het strijken van een snaar van een viool of het blazen op het riet van een hobo. De toon in een orgelpijp ontstaat door het oscilleren van de windstroom op het labium. De omringende lucht komt in trilling en vormt de toon. De snaar brengt de trilling over op het vioolblad en laat resoneren op de tonen plus de boventonen en dat geeft een enorme versterking van de tonen.
Hetzelfde gebeurt met de trillingen van het riet in de hobo. De luchtkolom in de buis van de hobo gaat resoneren op de trillingen van het riet. Ook de luchtkolom in de orgelpijp komt in resonantie door de toon die bij het labium is gevormd.

Het versterken van deze resonanties geeft de klank meer dimensies, de trillingen planten zich in alle richtingen voort, ze vullen de ruimte. De muziek wordt vollediger op de luisteraars overgedragen. De geluidsgolven van het muziekinstrument brengen de omringende lucht in beweging, ze weerkaatsen tegen de wanden en bij een goede akoestiek herhalen de weerkaatsingen zich tot de hele ruimte meeresoneert. Bij elke weerkaatsing gaat energie verloren, langzaam neemt de sterkte af totdat de klank is uitgestorven.

In een akoestisch dode ruimte kan geen muziek klinken. Resonantie is de belangrijkste factor van het musiceren, de beleving van de muziek wordt pas optimaal als de gehele ruimte in resonantie raakt en dat kan alleen ontstaan als de ruimte een goede akoestiek heeft.

Eeuwen geleden toen de mensen huizen bouwden in proportie tot hun lichaamslengte, gaven ze aan kerken exorbitant hoge afmetingen. Vaak was de bouw een langdurig werk en gingen er generaties voorbij voordat dit reuzenwerk af was. Het doel vond men echter van groot belang; de koorzang kreeg door deze extreem grote akoestische verhoudingen een enorme resonantie. De hele ruimte wordt er door gevuld en verleent de zang een hemelse glans. Klanken met deze dimensies kunnen de muzikale emoties tot grote hoogtes laten stijgen.

Ruimte met goede akoestiek

Het is onmogelijk om een groot orkest in een huiskamer op te stellen. Een CD van dat orkest kan wel in een huiskamer worden beluisterd. De prachtige akoestiek van de concertzaal is samen met de orkestklank op de CD vastgelegd. Zo wordt in de huiskamer een gesimuleerde ruimte van de concertzaal geschapen, waarin de akoestische omstandigheden voor een orkestklank aanwezig zijn. Het volume is nu proportioneel aan de kleine ruimte aangepast.

Kerkorgel en akoestiek

Evenals een orkest heeft een kerkorgel de resonantie van een goede en ruime akoestiek nodig; het vormt een onverbrekelijke eenheid. Voor sommige orgelbouwers is het een reden om geen huisorgels te bouwen. Hoe fantastisch het orgel in die kerk ook mag klinken, buiten deze ruimte gaat die klank geheel verloren. De orgelklank heeft glans en schittering, maar die is pas te horen als een ruimte met een goede akoestiek de gelegenheid schept om deze eigenschappen te laten ontwikkelen.

Radiostudio met galmruimte

Bij de radiostudio's hebben de technici de beschikking over speciale galmstudio's, grote lege ruimtes onder de studio. Wanneer er behoefte is aan meer nagalm sturen zij het geluid van de studio naar de galmruimte. Het gereflecteerde geluid, aangevuld met de galm, komt via microfoons terug in de studio. Door de toegevoegde akoestiek resoneren de klanken nu vrij in de ruimte en dat maakt het beluisteren aangenamer.

Af en toe maakte ik een geluidsopname van mijn pijporgel thuis en liet deze via de studio naar de galmruimte sturen. Toen ik de met galm uitgebreide opname beluisterde, klonk deze alsof er een kerk aan mijn huiskamer was aangebouwd. Ik heb het altijd betreurd dat er geen praktische mogelijkheid bestond permanent over deze galmruimte te kunnen beschikken.

Natuurkundig processen

Nagalm is een natuurkundig proces van meervoudige geluidsreflecties in een grote ruimte. Om precies te analyseren welk natuurkundig proces zich afspeelt kan een wetenschapper dit in een laboratorium beproeven door vergelijkbare natuurkundig processen uit te voeren. Dat is met deze meervoudige geluidsreflecties ook gebeurd. In eenvoudige taal weergegeven wordt de klank omgezet in elektrische energie en stuurt men deze via parallelle vertragingslijnen met verschillende looptijden. Eventueel kan het proces meerdere keren worden herhaald. Zo ontstaan meervoudige reflecties en herhaling van dat proces komt overeen met het meervoudig reflecteren tegen muren.

Lexicon MX 300

In een kerk reflecteren de orgelklanken tegen muren, pilaren en gewelven op verschillende afstanden vanaf het orgel en zo zijn er meerdere reflecties die verschillende tijden doorlopen. Elk voorwerp in de ruimte beïnvloedt de reflecties. Ze vermeerderen de reflecties, ze geven afwijkende richtingen, ze roepen nieuwe reflecties op. In de Lexicon MX 300 wordt dat gesimuleerd door een groot aantal vertragingslijnen te gebruiken met verschillende looptijden, die onderling geen rekenkundige relatie hebben.

Gebruiksaanwijzing Lexicon MX 300

In de Lexicon MX 300 is er een keuze uit verschillende soorten nagalm. Niet alleen door het verschil in grootte van de gesimuleerde ruimte, maar ook door de eigenschappen van het akoestische gedrag.  Grootte en eigenschappen zijn hier variabele parameters.

De klanken uit de DAC (digitaal-analoog-converter ook wel geluidskaart genoemd) gaan rechtstreeks naar de frontluidsprekers en parallel hieraan ook naar de Lexicon. Als de DAC niet over twee parallelle uitgangen beschikt, kan een splitter er twee kanalen van maken.

De uitgang van de Lexicon gaat naar twee actieve luidsprekers, die in de buurt van de speeltafel zijn opgesteld.

Met de grote knop rechts is de gewenste galmruimte kiezen. Nr 1 Orchestral is altijd te veel galm. De tweede galm is Small but Large is goed bruikbaar. De wat vreemde benamingen zijn toe te schrijven aan het Amerikaanse gevoel voor humor; zo is er ook Fan Tastic en Smallis Hallis. Vreemde benamingen, maar zeer goed bruikbare galmsoorten.

Door de knop te draaien wordt de naam zichtbaar, de knop indrukken activeert de gekozen galm. Met de knoppen A -  B  en  C is de gekozen galm in te stellen. A is delay (vertraging), daar is geen behoefte aan, deze komt op nul te staan.
Met B is de galmtijd te beïnvloeden en met C kan de grootte van de galmruimte worden verlengd. Bij andere galmkeuzes kan C de eigenschappen van de reflecties veranderen. Met minstens dertig verschillende soorten galm is er een ruime keuze. Daarnaast zijn er enkele vibrato opties, die beter bruikbaar zijn dan de tremulant van de sample set. De diepte en de snelheid is binnen wijde grenzen regelbaar.

De meest linkse knop is het volume van de galm, de Ledjes mogen groen oplichten, bij rood is het signaal te sterk. De Lexicon heeft mogelijkheden die voor Hauptwerk minder van belang zijn. Page Select is daar één van. Als die toch wordt ingedrukt kan dat met Exit weer ongedaan worden gemaakt.
Bypass stuurt het signaal rechtstreeks, dus zonder galm, naar de uitgang. Een bruikbare toets om snel de klank met of zonder galm te kunnen vergelijken. Bij de Lexicon wordt een uitgebreide Engelse gebruiksaanwijzing geleverd, maar intuïtief vindt de gebruiker alle mogelijkheden die hij kan toepassen.

Compromissen tussen klank en galm in de samples

De galm die samen met de klank in een sample is vastgelegd is sterk afhankelijk van de plaats waar de microfoons ten opzichte van het orgel waren opgesteld. Dry samples zijn klanken die dicht bij de pijpen zijn opgenomen, ze geven de pijpklanken gedetailleerd weer.
Bij een grotere afstand wordt de balans verschoven van directe klank naar een klank met meer galm. Er is dus altijd een compromis tussen beide klanksoorten. Er worden ook sample sets aangeboden met per toon twee opnames, die op verschillende afstanden zijn gemaakt. De organist kan dan zelf de balans tussen directe klank en de mate van galm instellen. Meer galm geeft dan het gevoel op een grotere afstand van het orgel te zitten. In de kerk zit de organist dicht bij het orgel en hoort hij de galm via de akoestiek van de kerk. Dat geeft de beste beleving van het spelen in de kerk.

Met de Lexicon is dit zonder compromissen te bereiken. De directe klank van de pijpen op korte afstand en de mate van galm die de organist passend vindt bij de te spelen muziek. Een ruime nagalm maakt een spreker in de kerk onverstaanbaar, maar ook een melodische lijn in de muziek komt hier niet goed over. Dan moet de nagalm beperkt worden gekozen. Maar een plenumklank van het volle juichende orgel komt beter tot zijn recht als de akoestiek helemaal meewerkt. Het is van groot belang dat bij elk muziekwerk de passende nagalm kan worden gekozen.

Galm uit de Lexicon overtreft galm uit samples

De sublieme nagalm uit de Lexicon overtreft de nagalm die door de samples wordt weergegeven. Het gevoel op een kerkorgel te spelen wordt realistischer ervaren. Gebruik van dry samples plus galm uit de Lexicon demonstreert dat het beste. Ook samples met weinig galm, omdat de akoestiek van de kerk dat niet leverde, klinken met de Lexicon aanmerkelijk beter.

Als proef heb ik bij een Sample set met erg veel galm de galmstaarten verwijderd en voegde ik de galm uit de Lexicon toe. Het bleek een betere weergave van het orgel te zijn en daarbij is het een voordeel dat de galm nu volledig regelbaar is. Verschillende organisten hebben mijn orgel bespeeld en ook zij stelden vast, dat een kerkorgel zo beter werd weergegeven.

Lexicon MX 300

De Lexicon MX 300 kan meer dan het creëren van diverse akoestische ruimtes van verschillende grootte. Voor Hauptwerk is de keuze ruim voldoende om een gepaste nagalm aan verschillende sample sets toe te voegen. Bij de Lexicon kan de akoestiek worden gekozen uit veel ruimtes van verschillende grootte en verschillende geaardheid, zoals harde of zachte wanden, veel of weinig reflecties, sterk verstrooid of meer gericht. Deze effecten zijn continu regelbaar. De akoestische eigenschappen van een haast onbeperkt aantal kerken zijn op deze wijze te verwezenlijken.

Een akkoord aanslaan en dan meer dan twintig seconden wachten tot de laatste reflectie is uitgestorven, zal nooit nodig zijn. Maar de Lexicon kan het wel met de eerste optie Orchestral (large Hall), wanneer alle parameters maximaal worden ingesteld. Praktischer is een optie van een Small chamber, die bij een kerk als Anloo net dat beetje ontbrekende akoestiek toevoegt. Slechts een korte nagalm, die de kleine kerk niet in een kathedraal omtovert. Wordt de akoestiek van een grote kerk gekozen, dan klinkt de nagalm nog niet onnatuurlijk, maar lijkt het orgel verhuisd te zijn naar die grote kerk.

De aard van de nagalm komt meer met de werkelijkheid overeen, dan de nagalm die met de klanken is meegesampled. Een organist hoort het orgel in de kerk op korte afstand en ondergaat het effect van uitstervende klanken in de akoestiek. Hij kan gericht luisteren in tegenstelling tot een microfoon op de plaats bij de speeltafel.

Een sample die gemaakt is met een microfoon op korte afstand van het orgel, zal de klanken heel gedetailleerd weergeven, maar weinig van de nagalm overbrengen. Deze nagalm is wel hoorbaar in een sample die op grotere afstand van de pijpen is opgenomen, maar dat gaat ten koste van de directe pijpklank. Het orgel lijkt op een grotere afstand van de organist te staan. Het directe contact nodig om de muziek te beheersen gaat daarmee verloren. Soms worden twee samples gemaakt met opnames op verschillende afstanden van het orgel. De organist kan dan zelf de balans daartussen instellen.

Convolutie galm

De meest natuurgetrouwe vorm van digitale akoestiek wordt door convolutie-galm verkregen. Een digitale kopie van de akoestische effecten van een grote ruimte is hier in een geheugen opgeslagen. Geluid dat via dat geheugen wordt afgespeeld ondergaat nauwkeurig dezelfde effecten. Op dit moment is het nog een tamelijk kostbaar systeem; ongeveer 1200 tot 1500 Euro

De Lexicon MX 300 benadert de convolutiegalm op een realistische wijze. Ik heb het op een Hauptwerkorgel kunnen vergelijken en dan is het hoorbare verschil gering. Een Lexikon MX300 kost 289 Euro bij de Hauptwerkshop

Er zijn diverse galmapparaten (Alesis) of programma's (Reaper) in de handel, die galm op een eenvoudige wijze simuleren. Ze zijn goedkoop en daar is het resultaat ook naar. Deze galm is niet vergelijkbaar met de gecompliceerde processen, die in de Lexikon voor een realistische nagalm zorgen.
   Lexicon  
  auf Deutsch
  Lexicon
      English
start
hauptwerk
haupthuis
mini-orgel
tafelpositief
praktijkboek
sample sets
intonatie
schnitger
bader
holzhey
trostorgel
kiedrich
marcussen
contact
luidsprekers
orgels in mijn huis
nagalm
metalen pijp maken
boeken over orgebouw
betellen van boeken
kroniek
prestant
holpijp
tongwerk
constructies
GdO Arbeitskreis Hausorgel
linked sites