Echo & Nagalm 
door Roelf Backus, Zeist

 

versie:  04 april 2018


Over de geschiedenis en het gebruik van kunstmatige echo en nagalm bij muziekopnames.  

 

Inleiding

D

e echoput in het pretpark, de bergen, een grote hal of een tunneltje, vrijwel niemand kan de verleiding weerstaan even iets te roepen of een geluid te maken om de echo en nagalm te ervaren en te beluisteren.
Echo en nagalm zijn de enige twee effecten, die in de muziekindustrie overvloedig worden toegepast en die van natuurlijke oorsprong zijn. Echo treedt op in open ruimten, nagalm in gesloten ruimten. Voor het gemak spreken we in de rest van dit artikel over nagalm (galm, reverberation, reverb), ook dáár waar het eventueel echo betreft.

  
…kunstmatig echo’s maken heeft altijd al een hoop geld gekost…

Nagalm verrijkt het geluid, maakt instrumenten voller in klank en het geeft de luisteraar het gevoel van ruimte. Muziek klinkt er aangenamer door. Daarom zingt men ook liever in de badkamer dan buiten op het strand. Vanaf het begin van de geluidsregistratie is het effect ruim toegepast. Muziekopnames vonden daartoe plaats in daarvoor geschikte ruimten: kerken, concertzalen, grote studio’s. Muzikanten gaan ook anders spelen of zingen indien men de galm en akoestiek verandert. Vergelijk dit met het spelen op een cleane Strat of op een Les Paul met distortion of een Steinway vleugel en een Rhodes elektrische piano. Een voorbeeld van een zangeres, die fraai 'in de galm' zingt is Celine Dion.

HISTORISCH OVERZICHT

V

anaf het prille begin hebben muziekliefhebbers gezocht naar een methode om muziek, en met name de menselijke stem, ‘te conserveren’, ‘in te blikken’ om het gewenste muziekstuk op elk moment en plaats te kunnen afspelen en beluisteren. Met muziekinstrumenten had men al enige vooruitgang geboekt. Vanaf de 16e eeuw hadden klokkenmakers al een vorm van mechanische muziek gerealiseerd met speeldozen, draaiorgels en rond 1900 de mechanische pianola.
De Engelse natuurkundige Thomas Young (1773-1829) slaagde er in 1807 in, om geluidstrillingen zichtbaar te maken. Op een ronddraaiende beroete trommel werden geluidstrillingen zichtbaar, die er door een naald werden ingekrast indien men hard schreeuwde in een trechter met aan het uiteinde een dun membraan, met daarop de metalen naald. Het membraan werd meestal van gedroogde varkensblaas gemaakt.

In 1877 werkte Thomas Alva Edison (1847-1931) dit idee verder uit met een rondraaiende trommel met tinfolie, zeg maar een iets dikker en stugger aluminium huishoudfolie, waarin de groeven met de geluidsregistratie werden gekrast. Het zal duidelijk zijn, dat er flink hard geschreeuwd moest worden om het membraan met naald in het folie te laten krassen. Nu kon echter het omgekeerde proces plaatsvinden: plaatste men de naald weer in de groef, dan kon bij ronddraaien draaien van de cilinder met tinfolie het oorspronkelijke geluid weer uit de trechter worden gehoord!
 

1877

 

Dit systeem heeft uiteindelijk geleid tot de Phonograaf, een soort platenspeler. Er waren rond 1900 echter nog wel wat technische problemen. Zo bestonden er nog geen microfoons of elektrische versterking. Om een plaat op te nemen, moesten vooral luide instrumenten, zoals drummers en blazers, dicht bij de mechanische opnamehoorns zitten. Strijkers en gitaristen werden meteen weggestuurd, de contrabas werd vervangen door een tuba. Een licht verwarmde wasrol in plaats van het tinfolie maakte het krassen van de geluidstrillingen iets makkelijker. Vóór het afdraaien liet men de was eerst flink afkoelen om deze weer te verharden. Zo zat het hele orkest rondom en dichtbij een tiental trechterhoorns met opnameapparatuur. Voor 200 exemplaren moest men hetzelfde muziekstuk dus 20 maal (foutloos) spelen! Doordat de harde muziekinstrumenten van dichtbij moesten worden opgenomen, kwam er van de zachte omgevingsakoestiek van de opnameruimte al helemaal niets op de plaat.

Rond 1920 werden de eerste microfoons gebruikt, maar ook toen kwam er door de beperkte dynamiek van de microfoons, vrijwel geen omgevingsgalm of -echo van de opnameruimte op de plaat. Die platen klinken allemaal heel erg direct, zonder het gevoel van ruimte.
Begin jaren ’40 ging het beter, hoewel de ontwikkelingen sterk beperkt werden door de oorlog. De Magnetophon (bandrecorder) was al in 1935 door AEG-Telefunken & BASF geïntroduceerd en tevens werden de microfoons en versterkers beter. Het dynamische bereik van de 78-toeren grammofoonplaten was echter nog gering, maar opnames in kerken of andere grote locaties hadden al meer (natuurlijke) nagalm en dus: ambiance.

Wie precies op het idee is gekomen om in de studio kunstmatig galm aan opnames toe te voegen is niet met zekerheid bekend, maar in 1944 bouwde RCA al een galmruimte en 1947 staat als het jaar van de eerste grammofoonplaat met kunstmatig toegevoegde galm. Ook kwam in 1947 de Amerikaans gitarist Les Paul (1915-2009) op het idee om een bandrecorder te gebruiken voor de kunstmatige opwekking van echo en in 1948 na zijn eerste hit ‘Lover’ verscheen zijn tweede plaat mèt echo: Hip-Billy Boogie & What is This Thing Called Love? Het is trouwens opvallend, dat Les Paul de echo hier voornamelijk gebruikt als effect, en niet om er ruimte mee te creëren. Dit komt vooral omdat voor de illusie van een ruimte, behalve nagalm ook een stereofonische weergave nodig is en stereo grammofoonplaten kwamen er pas in 1957.


Voor de historische juistheid moet nog worden vermeld, dat de filmindustrie al voorliep met het gebruik van technische effecten. De eerste bioscoopfilm met geluid, The Jazz Singer, werd door Warner Brothers uitgebracht in 1927 en in 1931 zong de operazanger Lawrence Tibbett door middel van overdubbing al een duet met zichzelf in de MGM musical film ‘Cuban Love Song’.

Audio effecten, zoals het praten in een glas of emmer, gebruikte men natuurlijk ook al in tekenfilms (de eerste tekenfilm met geluid: Walt Disney’s Steamboat Willie uit 1928) en radiohoorspelen (de eerste: januari 1924). Een hoogstandje op het gebied van mixing, panning, eight-track, meerkanalen-stereo (7 sporen en 30 luidsprekers!) en het gebruik van multipele microfoons is vertoond in Walt Disney’s beroemde film Fantasia, waaraan is gewerkt vanaf 1938 en die pas in 1940 in première ging.
Andere bekende namen die we tegenkomen zijn die van Bill Hewlett & Dave Packard, die in hun garagewerkplaats de eerste en meteen ook de beste professionele toongenerator ontwikkelden. Voor het testen en verbeteren van het geluidssysteem rond de film Fantasia schaften de Walt Disney studio’s in 1938 er van Oscillator Model 200B meteen acht aan en HP (opgericht in 1939) werd er wereldberoemd door.

Bij het bestuderen van historische overzichten blijkt voorts, dat men min of meer gelijktijdig en verspreid over de verschillende continenten, aan dezelfde concepten werkt en dat over de uitvinder of de eerste gebruiker (vaak landelijke en nationale) controversen bestaan.

 

REVERBERATION - NAGALM

 Nagalm

G

alm zit interessant in elkaar. Wordt er in een grote afgesloten ruimte een geluid geproduceerd, zeg maar een klik of kort knal, dan duurt het even, door de snelheid van het geluid van 344 m/s, voordat de geluidsgolven de luisteraar hebben bereikt (10 meter in 30 milliseconden). Dit wordt aangegeven met Direct Sound (het rechtstreekse geluid). Kort daarna kaatst het geluid tegen wanden, vloer en plafond en bereiken korte afzonderlijke echo’s de luisteraar als Early Reflections (vroege reflecties). Tenslotte kaatsen en komen de geluidsgolven door elkaar en diffuus uit alle richtingen terug: de uiteindelijke intensieve galm of Reverberation. De nagalm die enige seconden kan duren is verdwenen indien het geluidsniveau met 60 dB is afgenomen. Bij de huidige elektronische nagalmapparaten is die uitsterftijd (decay of reverberation time) vrij in te stellen. Bij langzame muziek kan die soms oplopen tot 4 seconden. Hieronder gaan we wat dieper in de verschillende details waaruit nagalm is opgebouwd.

 
tijdsverloop  nagalm  (Flash-DEMO) 

DETAILS NAGALM

Directe geluid

De kortste afstand van de geluidsbron tot de luisteraar bepaalt de tijdsduur (344 m/s) van het directe geluid. Het directe geluid is onvervormd en bevat alle geluidsinformatie nog in pure vorm, en draagt daarom belangrijk bij tot een helder geluid en goede verstaanbaarheid.

Vroege reflecties

De vroege reflecties hangen af van de plaats van de luisteraar in de ruimte. Ze zijn daarom verschillend voor alle luisteraars. Op sommige plaatsen kunnen ze vrijwel geheel ontbreken. Ze geven belangrijke informatie over de grootte van en de plaats in de ruimte. Is de ruimte erg groot dan kunnen enkele vroege reflecties als aparte echo’s worden onderscheiden. De tijdsduur tussen het directe geluid en het begin van de vroege reflecties wordt pre-delay genoemd. Vroege reflecties kunnen de verstaanbaarheid nadelig beïnvloeden, maar soms zelfs versterken. Bij gekromde muren kan, als een soort lenswerking focussering  van het geluid optreden. Soms hoorbaar langs de muur van een circus of arena waarbij men dan over een grote afstand gefluister nog duidelijk kan onderscheiden.

De galm

Na vele reflecties hoort de luisteraar het geluid vanuit vele richtingen: de (na-)galm. In grote kathedralen heeft de galm soms nog lang een langzaam pulserend echo-achtig karakter. De galm verrijkt muziek en wordt als uitermate plezierig ervaren. Alle geluiden die van een instrument uitgaan komen via de galm bij de luisteraar. Ook geluiden van onder en van achter het instrument. De galm beïnvloedt zo het timbre van het instrument positief. Vergelijk een viool via een luidspreker, waarbij het geluid alleen naar voren straalt. Het echte instrument is door de geluidsreflecties driedimensionaal. Ruimten zonder galm vinden we onprettig en helemaal niet geschikt om er dan muziek in te maken. De tijdsduur van de galm heeft te maken met de grootte van de ruimte en de mate van absorberende factoren en zal korter zijn in een kleine ruimte met veel dempend materiaal.


Direct geluid en reflecties R1-R4 in een concertzaal

Balans directe geluid en galm

De uiteindelijke galm omringt alle luisteraars in gelijke mate. Het directe geluid is echter afhankelijk van de afstand tussen de geluidsbron en de luisteraar. Luisteraars achter in een zaal horen dus minder direct geluid dan de luisteraars vooraan, doch evenveel nagalm. Hiermee moet rekening worden gehouden indien het om de verstaanbaarheid van spraak gaat.

Galmtijd

Zoals eerder gezegd is de galmtijd afhankelijk van de grootte van de ruimte. Bij een kleine ruimte treden snel weerkaatsingen op en verliest het geluid energie waardoor het wegsterft. De galmtijd wordt ook beïnvloed door absorptie van de wanden, de lucht en ander absorberend materiaal (vooral publiek) in de betreffende ruimte. Frequente weerkaatsingen veroorzaken een snelle uitsterftijd.

Grootte van de ruimte en galmtijd

Kleine ruimten hebben een kortere galmtijd. Met behulp van een elektronische reverb is het echter mogelijk de galmtijd naar wens in te stellen, dus ook een lange galmtijd in een kleine ruimte. We ervaren een dergelijke galm echter als ‘verkeerd’: we zien een kleine ruimte maar horen een grote. Toch is de galmtijd in ruimten van verschillende grootte ook wezenlijk anders. In een kleine ruimte kaatsen alle echo’s sneller en versmelten dan; in een grote ruimte duren die echo’s langer en vloeien dan samen. Als men dus naar de grafische voorstellingen van het laatste stukje van de galm (de staart) in een grote en kleine ruimte kijkt, dan lijkt het wel dezelfde grafiek, maar bij vergroting liggen de afzonderlijke echostukjes van eenzelfde partje van het geluid in de grote ruimte verder van elkaar dan in de kleine ruimte. Met onze ogen dicht, met een gelijke galmtijd, horen we tóch het verschil van even-lange-galm in een grote of kleine ruimte. Dit is vooral goed hoorbaar bij de nieuwe generatie convolutie reverb-apparaten (zie aldaar).

Korte galmtijd

Als een kamer erg klein is, bereiken onvoldoende geluidsgolven alle oppervlakten om galm te veroorzaken. Door absorptie treden er niet genoeg reflecties op. In dergelijke ruimten wordt geen galm gehoord, alleen vroege reflecties. Er moeten meer dan 20 reflecties optreden voor een illusie van galm plaatsvindt.

Galmfouten

Bij galm gaat men uit van een min of meer vierkante ruimte met gelijk absorberende oppervlakten. Dit is in werkelijkheid niet zo, zodat we tussen twee kale muren behalve de galm ook flutter-echo’s, snelle opeenvolgende echo’s, kunnen waarnemen. Dit is makkelijk waarneembaar door bijvoorbeeld in de handen te klappen. Door andere bouwkundige variaties kunnen ook langzamere echo’s door de galm waarneembaar zijn. Deze geven vaak een gevoel van een extra grote ruimte.

Galm en frequentie

Bij weerkaatsingen tegen oppervlakten worden de hoge frequenties het sterkst geabsorbeerd, waardoor de galm al gauw donkerder gaat klinken. Reden waarom altijd al aan het frequentiespectrum van kunstmatige galmapparaten minder hoge eisen gesteld werd. In verschillende ruimten treden verschillende frequentieabsorpties op. Elke ruimte heeft zo zijn eigen klankkleur in de galm. Deze kan dus ook verschillen bij veel of weinig publiek. Door de huidige digitale technieken kunnen de hoge frequenties vaak naar believen flink opgedraaid worden, hetgeen resulteert in een heel heldere galm, onnatuurlijk, maar soms bij muzikanten toch erg geliefd. Er bestaat dan wel een grotere kans op het hinderlijk doorsissen van medeklinkers. De meer geavanceerde nagalmapparaten genereren de nagalmpatronen frequentieafhankelijk.

Snel uitsterven van de galm 

We noemen de galm uitgestorven als het niveau met 60 dB is afgenomen. In de praktijk is dat niet goed waarneembaar en speelt de eerste 20 dB de belangrijkste rol. Als de uitsterftijd dus niet volgens een regelmatige curve verloopt, maar onregelmatig, valt het lelijke beginstuk meer op dan de fraaie galmstaart, die bij een pulsgeluid wèl en bij muziek niet meer gehoord wordt. Bij het ontwerpen van concertzalen houdt men tegenwoordig terdege rekening met wat men de ‘early decay time’ (de vroege uitsterftijd van de galm) noemt.

Laterale reflecties

Een belangrijke factor, die soms vergeten wordt zijn de vroege reflecties die de muzikant zelf hoort: de laterale reflecties, de vroege reflecties direct vanaf de zijkanten. Aangezien muzikanten hun manier van spelen onwillekeurig aanpassen aan de akoestiek, is het belangrijk dat zij elkaar op het podium goed (en plezierig) horen. Vroeger stelden popmuzikanten hun geluid ook af op een ‘lekkere sound’ op het podium en misschien was het in de zaal dan niet om aan te horen. Met de geluidstechnicus achter een mixer in de zaal is dat wel verbeterd, maar voor grote akoestische orkesten geldt nog steeds dat zij hun manier van spelen aanpassen aan hetgeen zij zelf horen.

Lucht absorptie

Aanvankelijk is deze galmparameter een verrassing voor reverb-ontwerpers geweest. Lucht absorbeert meer hoge frequenties. Vooral vocht, rook en stofpartikels versterken dit effect. Dit is een reden waarom iemand die op enige afstand spreekt, iets doffer klinkt dan wanneer hij dichtbij staat. Dit verschijnsel is ook goed waarneembaar tijdens een dikke mist. De nagalm wordt er dus ook nadelig door beïnvloed: wat betreft de nagalmtijd, het nagalmvolume en de hoge frequenties. De galm moet dus worden bijgesteld naarmate de artiesten en het publiek meer verhit en bezweet, en de airconditioning overbelast raakt.

Staande golven

In erg symmetrische ruimten kunnen zogenaamde staande golven optreden. Vooral in de lage frequenties zorgen die voor zoemen en een bonkende, modderige bas. De meeste elektronische galmapparaten kunnen in het laag worden bijgesteld, hoewel het geluid dan weer ‘dun’ kan gaan klinken.

Grote en kleine ruimten

Door de meeste mensen wordt muziek gemaakt in een naar verhouding kleine ruimte. Maakt een orkest in een grote zaal gebruik van de natuurlijke galm om het geluid te verrijken, in een kleine ruimte kunnen we een grote ruimte simuleren door middel van de huidige elektronische reverberation apparaten. Niet meer afhankelijk van de locatie. Het grootste probleem is tegenwoordig teveel natuurlijke galm: een apparaat om ongewenste galm te verwijderen is er (nog) niet.

Onjuiste galm

Met de huidige digitale galmapparaten zijn allerlei tegenstrijdige galmen te simuleren. Zo kan men een grote ruimtegalm maken met een zeer korte uitsterftijd of een kleine ruimte met een langdurige en tegelijkertijd kort galm. Extreem doffe of heldere galmen zijn mogelijk, soms gemengd met echo's. Ook zijn galmen te maken die aanzwellen of abrupt afbreken (Phil Collins)

 

 SOORTEN VAN GALMOPWEKKING

 Galmkelders

N

agalm wordt aan opnames toegevoegd middels nagalmkelders die vaak onder of bij een studio zijn gelokaliseerd. De geschiedenis van die galmkelders gaat terug tot 1944. Toen is er een Academy Award, of liever een Technical Achievement Award toegekend door de Radio Corporation of America (RCA) aan het RKO Radio Studio Department '…for the design and construction of the RKO Reverberation Chamber…'. Zoals al eerder is vermeld bij de historische inleiding, was de natuurlijke nagalm in de studio’s zelf veel te zacht om te registreren. Pas na de introductie van de elektrische versterking kon men ook de galm en echo opnemen. Oorspronkelijk geschiedde de opname daarom op locatie: in de concertzaal of in de kerk. Begin jaren ’40 kwam men op het idee van een aparte en speciale ruimte om galm op te wekken, gelokaliseerd bij de studio. Als andere locaties voor galmopwekking werden wel liftschachten, trappenhuizen en ondergrondse watertanks gebruikt. In die kelder of andere galmruimten, staan één of meerdere luidsprekerboxen die het geluid vanuit de studio weergeven. Tevens staan er microfoons, die de galm weer -stereo- opvangen. De balans wordt verder in de studio geregeld. Om veel weerkaatsingen te verkrijgen zijn er muurtjes geplaatst, niet parallel anders ontstaan er staande golven. In de galmkelder van de Abbey Road studio gebruikt(e) men hiervoor rechtopstaande rioleringbuizen!

 
Galmkelder Abbey Road Studio

Net als bij bepaalde concertzalen of kerkgebouwen hebben sommige galmkelders een dermate karakteristieke galm, dat op bepaalde grammofoonplaten de bijbehorende opnamestudio er door deskundigen aan herkend kan worden!

Galmkelders hebben nogal wat nadelen. Ze zijn groot en nemen daardoor veel (dure) ruimte in beslag want kleine ruimten produceren slechte bassen; ze kunnen niet als opslagruimte gebruikt worden want dan vermindert de galm door absorptie, kortom een groot-leegstaand-pand. Olie- of watertanks geven een blikkerige galm waarvan de toon sterk moet worden gefilterd voor een goede geluidskwaliteit. De ruimten moeten goed geïsoleerd zijn tegen geluiden van buitenaf, en ze werken met dure top-luidsprekers en -microfoons om de galmkwaliteit zo optimaal mogelijk te maken.

Het zal duidelijk zijn, dat bij galmruimten aan de soort galm weinig te veranderen valt. Soms werd de ruimte met verplaatsbare schotten in meerdere compartimenten verdeeld, met aan de ene zijde de luidsprekers en aan de andere kant de opnamemicrofoons. Tussen de schotten werd een kier opengelaten en door de grootte van die kier te variëren kon men de uitsterftijd van de galm beïnvloeden.

 
Draaibaar schot (partition) in een galmkelder

Bij een ander systeem duwde een -op afstand bedienbare- motor grote blokken geluiddempend materiaal (glas- of steenwoldekens) in- of uit houten kisten waarvan er een enkele in de galmruimte waren geplaatst. Door de absorberende werking van het poreuze materiaal werd zo de nagalmtijd beïnvloed. Veel meer was er eigenlijk niet mogelijk, vandaar dat steeds is gezocht naar een manier van kunstmatige galmopwekking, die beter te regelen en te veranderen was.
 

 
…met een op afstand bedienbaar motortje kan, om de nagalmtijd te beïnvloeden, een groot blok 
geluiddempende glaswoldekens in de galmruimte worden getrokken…
(Tokyo  Studio’s Victor Company Japan, 1971)

De eerste toepassing van het kunstmatig toevoegen van nagalm aan een muziekopname middels een galmruimte, wordt toegeschreven aan Bill Putnam (1920-1989), Danville, Illinois, USA. In 1947 werd in zijn studio in Chicago …de eerste plaat opgenomen met kunstmatig toegevoegde galm…
Bill Putnam heeft platen opgenomen met o.a. Muddy Waters, Bo Diddley en Chuck Berry. Onder de jazz-artiesten bevinden zich namen als: Stan Kenton, Tommy Dorsey, Count Basie, Dizzy Gillespie, Ella Fitzgerald, Sarah Vaughn, Nat King Cole, en ‘The Master’: Duke Ellington. Putnam heeft tevens platen geproduceerd voor Decca, ook schreef hij songs en teksten.

De eerste toegevoegde galm

De oprichter van de groep The Harmonicats, Jerry Murad, wilde een plaat opnemen waarbij een echo/galm werd gebruikt, zoals hij die wel eens had gehoord als effect in spookachtige en geheimzinnige hoorspelseries op de radio. Bill Putnam nam een deel van de kosten van de opname voor zijn rekening en kwam tevens met het idee om de betegelde ruimte van het herentoilet in de (zijn) Universal Recording Studio te gebruiken om die echo te maken. Het nummer van de Harmonicats: ‘Peg-O’-My-Heart’ werd de eerste ‘million-seller’ en er werden meer dan 1.400.000 exemplaren verkocht. Op de 78-toeren plaat uit 1947 is duidelijk te horen dat de solo harmonica in het begin vrijwel ‘droog’ is opgenomen. Daarna volgen er fragmenten afwisselend wèl en niet voorzien van de ‘toilet’ nagalm.

Harmonicats

 

 Galmveren

A

pril 1935 vond de introductie plaats van het Hammondorgel, ontworpen en gemaakt door horlogemaker Laurens Hammond (1895-1973). Hammond patenteerde in 1941 eveneens een elektromechanische nagalm welke werkte met behulp van een gedraaide springveer. Dit reverb-onderdeel bestaat uit een metalen veer gespannen tussen twee transducers. Het geluid wordt van de voorversterker afgetapt en door middel van een transducer, de driver, door de veer geleid. Aan de andere zijde zit een pick-up transducer die het geluid weer opvangt en vervolgens weer naar de versterker geleidt. Voor stereo effecten worden meerdere veren gebruikt.

Voor instrumenten, met name gitaren en orgels voldoen galmveren nog steeds uitstekend en vrijwel elke bekende gitaarversterker, zoals bijvoorbeeld de Fender Twin Reverb is er mee uitgerust. Voor drums en andere percussieve geluiden zijn de veren minder geschikt. Voor zang werden ze ook wel gebruikt in combinatie met een tape echo, zoals in de Roland RE-201 Space Echo.

 
 Schema galmveer 

Galmplaten

I

n studio’s maakte men behalve van galmkelders en bandecho’s, gebruik van galmplaten, uitgevonden in 1957 door Dr.Ing. Walter Kuhl van het Instituut voor Radiotechniek in Hamburg : de EMT-140. Dit zijn grote metalen platen van 2 m2 oppervlak (1 x 2 meter) en een halve millimeter dik, strak opgespannen in een raamwerk en houten kist, waarbij het geluid net als bij een galmveer met behulp van een driver, zeg maar een soort luidspreker door de plaat wordt geleid. Twee pick-ups vangen het galmende geluid (stereo) weer op.
 

 
Schema galmplaat

Met behulp van een plaat met dempend materiaal, welke evenwijdig dicht langs de galmplaat is opgehangen kan men de galmtijd beïnvloeden door van buitenaf deze dempplaat dichter naar de galmplaat toe te draaien (de platen raken elkaar echter nooit!). De galmtijd kan hiermee tussen de 1 en 5 seconden worden gevarieerd. Deze dempers zijn weliswaar soms vanuit de studioruimte te bedienen, maar geven stoorgeluiden zodat ze niet tijdens de opname zijn te gebruiken. Galmplaten geven een prachtige heldere galm, bijna natuurlijk. Alleen zijn ze groot, zwaar, kwetsbaar en duur. Ze moeten goed geïsoleerd in een aparte ruimte worden opgesteld, anders gaan ze door invloeden van buitenaf mee- galmen. Sommige toporkesten op tournee, sjouwden zo’n complete kist mee in een vrachtwagen en ik herinner me nog dat zo’n verhaal ging over de Golden Earring. EMT introduceerde met de EMT-240  in 1972 een galmplaat, die werkte met een 30 x 30 cm zeer dunne (0,018 mm) goudfolie, veel kleiner, minder kwetsbaar voor stoorgeluiden en met een nog realistischer galm.

Met galmplaten kan geen pre-delay worden ingesteld -de enkele milliseconden stilte tussen het directe geluid en het begin van de galm- . Door de relatief geringe afmetingen van de plaat en de snelheid van het geluid in metaal, begint het galmen direct. Door een pre-delay krijgt men de illusie van een grotere ruime en dit werd in de studio toch gerealiseerd door het geluid van de galmplaat via een bandrecorder te laten lopen. Door de kleine afstand tussen de (gescheiden) opname- en weergavekop werd een pre-delay verkregen. Door verandering van de bandsnelheid kon men de pre-delay-tijd variëren. Alleen moest na een bepaalde tijd steeds de band worden teruggespoeld of omgedraaid en bij slijtage vervangen.

In 25 jaar zijn er meer dan 4000 EMT-140 Nachhallplatten gemaakt, de laatste EMT-140 is nog begin 1983 aan de Hitokuchizaka Studio in Tokio geleverd…nota bene Japan, het land van de digitale techniek! Er bestaat nog steeds veel belangstelling voor deze prachtige, heldere, analoge, kunstmatige galm en digitale impulsresponsen van deze EMT platen worden geleverd en gebruikt in de sampling reverberators o.a. van Sony, Yamaha en AltiVerb (zie hieronder).
 


 fabricage EMT-140
Gerätewerk in Lahr (D) 1957-1982: 4231 stuks

 EMT-240 Reverb Foil
(
voorzijde van de kast verwijderd)

 

Intermezzo EMT

Wilhelm Franz Elektronik, Mess & Tonstudiotechnik Dr.Ing. Walter Kuhl

Wilhelm Franz (1913-1971), een medewerker van Willi Studer (Revox) richt in 1946 zijn eigen bedrijf EMT: ElektroMessTechnik W. Franz KG op. Het bedrijf ontwikkelt een professionele draaitafel voor grammofoonplaten de EMT R35 en R80 en werkt hiertoe nauw samen met het IRT, Institut für RundfunkTechnik in Hamburg (later München), waar Dr. Kuhl  directeur is.

Door de ingewikkelde assemblage en schaarste aan materialen vlak na de oorlog worden er, met name van de R80, slechts 50 exemplaren per jaar geproduceerd, maar de EMT draaitafels verwerven niettemin wereldfaam.

EMT-930 (1956)

In 1951 komt de EMT-927 studiodraaitafel in productie met een ingebouwde RIAA-voorversterker  en in 1958 verschijnt de stereoversie. In het zuidwesten van Duitsland, in het plaatsje Lahr komt in 1956 Gerätewerk  Lahr GmbH, een assemblagebedrijf van EMT waar later ook de fameuze Thorens TD150 (1964) draaitafels worden vervaardigd hetgeen in 1966 resulteert in het oprichten van de firma Thorens-Franz AG in samenwerking met Ortofon.

Behalve de fameuze galmplaten van Dr. Kuhl, ontwerpt en maakt EMT veel professionele studioapparatuur waaronder (slechts één jaar na Lexicon, in 1972) een digitale nagalmprocessor: de EMT 250. Het Amerikaanse bedrijf Gotham Audio Corporation wordt de EMT-distributeur in de Verenigde Staten.

In 1972 wordt de betekenis van de afkorting EMT veranderd in Elektronik, Mess & Tonstudiotechnik. Het moederbedrijf wordt FRANZ Vertriebgeselleschaft mbH. In 1978 weer samengevoegd tot EMT-FRANZ GmbH,  W-Germany. Tegenwoordig is EMT onderdeel van Barco GmbH in Kippenheim, een bedrijf gespecialiseerd in audiovisuele techniek.

 

ECHO’S

Bandecho

D

e Amerikaanse gitarist Les Paul (Lester William Polsfuss, Polfuss, 1915-2009) wordt wel gezien als de uitvinder van de bandecho. In 1947 kwam hij, samen met zijn vriend Lloyd Rich, op het idee om echo te maken door het geluid van zijn gitaar naar een bandrecorder met meerdere weergavekoppen te leiden. Hetzelfde geluid werd dan meerdere malen kort na elkaar weergegeven. Door de snelheid van de band te variëren, door het volume van de weergavekoppen apart in te stellen, door het geluid weer van een weergavekop terug naar de opnamekop te leiden of door het aantal koppen te veranderen kon men meer/minder/lange/korte of onregelmatige echo’s opwekken. Commerciële bandecho-apparaten worden voor het eerst geproduceerd in 1958, door Charlie Watkins (GB): de WEM Copicat. (WEM  = Watkins Electric Music).
 

 
Schema bandecho

Vooral de Shadows hebben bijgedragen tot veelvuldig en overvloedig gebruik van echo met name op de sologitaar. Luister eens naar de ritmisch buitelende echo’s op Apache (1960) of het abrupte einde van The Savage (1962) of Kon-Tiki (1961). Die laatste groeven heb ik misschien wel honderd keer grijsgedraaid in de jaren ’60, zo imponerend vond ik dat effect ...en velen met mij.

 

De echo's van The Shadows   door Ben van Zon, Etten-Leur  


De gevestigde opinie is dat Apache en andere vroege Shadows nummers zijn gemaakt met een Meazzi schijf-echo. Deze had een schijftype in de top a la Schaller met een kwetsbare magnetische coating (Philips). 
Dit type was onder de naam Vox Echo door Jennings in de markt gezet, in houten kastje, met een formaat iets kleiner dan een Echolette. Van deze Echomatic 1 was er rond 1961 een model F en een model J in omloop, beide met variabel instelbare afstanden tussen de koppen. Model F met 5 weergavekoppen; resp. ca. 121-280-360-428 en 603 mSec en Model J met 6 weergavekoppen; resp. ca.121-238-331-424-510 en 595 mSec. Het opvolgende schijfmodel de Echomatic 2, had 4 koppen op verschillende onregelmatige tussenruimten, resp. ca. 106-204-285 en 360 mSec. Bij Apache kunnen 3 echo's worden gemeten op ca. 125, 440 en 620 mSec. Hieruit volgt dat de  Vox/Meazzi Echomatic 1 model F (met kop 1, 4 en 5 in) waarschijnlijk is gebruikt voor Apache. Als detail: Hank & Bruce weten het zelf niet eens meer !
De latere kleine Meazzi modellen PA 304 en PA 306 (in een stalen kastje) hadden beide een tapeloop bovenop en 6 weergavekoppen met gelijke afstanden ertussen. 
Met een Meazzi PA 306 zijn de Apachetijden overigens niet haalbaar. Daarna kwamen de grotere schuine Meazzi (Lincense SEP) Echomatic modellen met de tapeloop aan de voorzijde, dat zou al wel 1964 kunnen zijn schat ik. Later kwamen hiervan transistor uitvoeringen.

 


Er zijn in deze een aantal bronnen te raadplegen o.m.:

www.meazzi.org.uk
www.echotapper.nl 
www.charliehall.proboards.com (PA 304 project)
www.tvsspecialtyproducts.com

That Sound van Roberto Pistolesi, 

 

 

 1958  Watkins Copicat (band-echo, GB 1958)

 

 Echolette & Dynacord

C

ommerciële echoapparaten waren in Engeland de eerder genoemde Watkins Copicat (1958) en de VOX Long Tom (1963). Uit Duitsland kwam de Klemt NG51* Echolette-S (1958) de Dynacord Echocord (1959) en de Dynacord Echocord Super (1960). De grijs/zwarte Dynacord Super leek overigens heel erg op de goudkleurige Echolette, ze waren precies even groot met hetzelfde metalen kastje met afneembare bovenzijde, dezelfde volume- en toonknopjes, druktoetsen en groen fluorescerende volume-indicator (Magic-Eye). Beide waren ze voorzien van meerdere opnamekoppen, daar waar de meeste bandecho’s met slechts 1 opnamekop en meerdere weergavekoppen waren uitgerust. Uit de jaartallen blijkt al, dat de Dynacord in feite een imitatie van de Echolette was. De firma Klemt (uit 1949) was de fabrikant van de Echolette. Klemt vervaardigde de versterkers, luidsprekers en de NG-51 echo van uitvinder Hans Bauer, die eind jaren ’50 de firma Echolette in München had opgericht. Echolette was eigenlijk slechts een distributeur in Duitsland, behalve van de eigen producten ook van Marshall en Fender. Begin 1970 is het bedrijf geheel in Dynacord opgegaan.

* NG51:  Nachhall Gerät mit Bandlänge 51 cm’
 

Klemt-Echolette

De bandrecorderfabriek Klemt** in Olching (ten westen van München) was al snel te klein, om na de introductie, najaar 1958 van de NG-51, aan de enorme (en niet voorziene) vraag uit binnen- en buitenland te kunnen voldoen. Musicus, orkestleider en uitvinder Hans Bauer zag zich daarom al snel genoodzaakt, de productie over te brengen naar Dynacord, die zijn Echolette als model gebruikten voor hun Echocord. Hans verliet zijn orkest (dat tegenwoordig Ambros Seelos’ heet) en ging zich geheel toeleggen op de distributie en verkoop van Echolette producten. Hij werd mede-eigenaar van Dynacord maar verkocht uiteindelijk al zijn aandelen. Daarna richtte hij een vijftal grote discotheken op in Duitsland en werd vervolgens eigenaar van enkele hotels in Italië en Beieren. Hans Bauer is gepensioneerd en woont thans in de USA.

Hansl Bauer (1924-2014) had een website over zijn hotelletje op de Schliersberg, die grenst aan het Schliermeer 50 km onder München in Zuid-Duitsland. Op de uitermate gevarieerde site www.hansbauer.de stond zijn foto, allerlei varia en vooral veel moppen…(!) Hans Bauer is 89 jaar geworden.

  

**Arthur Klemt senior (*1913 in Offenburg; †1985 in Olching). Das legendäre Hallgerät mit Gesangsverstärker „Echolette“, das viele bekannte Musiker wie z.B. The Beatles oder Chuck Berry in den 60ern und 70ern benutzten, wurde von Arthur Klemt viele Jahre in Olching bei München produziert.

Over de vraag wie nu uiteindelijk de  'uitvinder' van de Echolette echo was, bestaat op WikiPedia onenigheid. Zoals met meerdere uitvindingen is de bandecho medio jaren '50 in verschillende landen min of meer tegelijkertijd ontwikkeld. Was daar natuurlijk Les Paul in de VS, in Groot Brittannië was Charlie Watkins met zijn CopyCat actief. In Italië had je Meazzi en Binson en in Duitsland Dynacord en Echolette. Ikzelf verwacht niet, dat Hans Bauer met een werkend prototype naar Arthur Klemt is gegaan, maar meer met het idee van een soort-van-bandecho bij een bandrecorderfabriek heeft aangeklopt.


Voor meer informatie over Dynacord en Echolette:
'Dynacord, Gestern, Heute, Morgen. Chronik eines Erfolgs' von Gabriele Christl & Markus Frisch (2003). ISBN 3-932275-33-0. www.ppvmedien.de

  

De Dynacord gaf een wat meer degelijke indruk, vooral de kunststof(!) bandgeleiders van de Echolette waren sterk aan slijtage onderhevig, waardoor de band soms vast kwam te zitten. In tegenstelling tot de Dynacord had de Echolette een vrij zachte buizenvoorversterker, die gemakkelijk overstuurde. Daardoor ontstond een lichte vervorming en werd in combinatie met een Fender Jazzmaster gitaar en een Fender versterker met Lansing luidspreker een karakteristiek rinkelend geluid verkregen, enorm geliefd bij vele indo-orkesten. (zie: Kristalsound of the Sixties. SIR-blad J5N19, p.14-17, okt.97).

De Echolette zou volgens sommigen (bron: Internet) ook gebruikt zijn op de plaat van Del Shannon (1934-1990): Runaway (1961), tijdens de solo met het ‘piep-orgeltje’, de Musitron. De solo wordt gespeeld door organist Max Crook die dat instrument de naam ‘Musitron’ gaf. Het ging hier in feite om een -door hem zelf gemodificeerde- Clavioline is en dat is weer hetzelfde instrument waarmee onder andere Telstar door de Tornados in 1962 werd gespeeld; een productie van de legendarische (en zonderlinge) Britse producer Joe Meek (1929-1967). Max Crook bevestigde bij navraag het gebruik van de Echolette niet, hoewel het nog maar de vraag is of hij zich nog kan herinneren wat er 40 jaar geleden allemaal voor apparatuur in de studio aanwezig was.

Joe Meek
wordt ook wel genoemd  als de maker van de eerste plaat met echo op de zang. In de zomer van 1954 nam hij in eigen beheer het nummer Secret Love op, gezongen door een schoolmeisje genaamd Marlene Williams. De echo werd verkregen met behulp van een bandrecorder, die door Joe voorzien was van een extra weergavekop. Het plaatje is nooit commercieel uitgebracht, dus voor de geschiedenis is waarschijnlijk de B-kant ‘Blue Moon of Kentucky’ van  Elvis Presley´s (1935-1977) debuutplaat 'That's All Right Mama', de eerste opname met echo op de zang, overigens ook in 1954.
 

Dynacord  Echocord (1959) Dynacord  Echocord Super (1960) Klemt NG51  Echolette-S (1958)

De Dynacord (en Echolette) hadden beide een 51 cm lang bandje, dat in een lus langs een wiskop, drie opnamekoppen en twee weergavekoppen werd geleid. Het motortje kwam van Pabst, een beroemde Zwitserse firma, die veel elektromotoren leverde (en nog steeds levert) voor professionele apparatuur, onder andere voor Revox.
Door middel van drie druktoetsen op de voorzijde kon men de verschillende soorten echo’s (=opnamekoppen-combinaties) kiezen. Verder waren er twee toetsen voor een hoge of  langzame bandsnelheid. Draaiknoppen regelden de toon, echosterkte en echolengte. Bij de Echolette kon men ook het volume per opnamekop regelen, waarmee men onregelmatige, steeds meer over-elkaar-buitelende echo’s kon opwekken: zeer populair bij de Indo’s! Een Dynacord echo kostte in de jaren ’60 rond de fl. 1000,- en dat was geen makkelijke keuze, want een Fender Stratocaster kostte ongeveer evenveel.
 

 
Geopende bovenzijde Dynacord Echo

Buizen(6)-voorversterker, 2 grote condensators, transformator, één wiskop, drie opnamekoppen, twee weergavekoppen, motor met capstan en  rubber aandrukrollen, metalen bandgeleiders en instelpotmeters. Onder op de foto het afdekplaatje met twee schroeven, waaronder zich de groen-fluorescerende buis bevindt voor de afstelling van het volume. (‘kattenoog’ of  ’Magic Eye’)
 

Echoechoecho…echo…echoecho

Hans Bauer kon het zich nog allemaal herinneren…

 

" …Ik reed door een tunnel bij het Spitzingmeer (Zuid-Duitsland, onder München vlak bij de Oostenrijkse grens) in de buurt van mijn huis en klapte in mijn handen. Ik hoorde toen meerdere echo’s…ik klapte nogmaals…verschillende echo’s èn tegelijkertijd ook nagalm. In een geluidsstudio vertelde men mij dat voor nagalm een speciale galmkelder nodig was en van een muzikant hoorde ik dat hij echo maakte met een Revox bandrecorder met een aparte opname- en weergavekop. Ik zocht naar een bandrecorderfabrikant en vond de firma Klemt waar ik een bandapparaat bestelde met 5 koppen en één wiskop.

In die tijd zat ik in een orkest en speelde veel in Zwitserland en Frankrijk. Ik begon nu met een uitgebreide correspondentie met de technici van Klemt, in totaal wel 4 ordners vol! We probeerden van alles. We maakten de koppen verplaatsbaar en we moesten voor een zeer gelijkmatige bandloop zorgen, waarvoor we een Pabst motor gebruikten. Een gelijkmatige bandloop met twee snelheden bleek nog het grootste probleem; èn het ronddraaiende bandje. Door steeds verder te veranderen en verbeteren ontstond tenslotte de NG-51, de Echolette, welke naam ik verzonnen heb en als merknaam heb vastgelegd.

Ik richtte de firma Echolette op en langzaam werden de apparaten verder verbeterd. Het bedrijf had al snel een 40-tal personeelsleden en we verkochten ook microfoons, luidsprekerkasten en versterkers. De firma groeide gestaag en door de uitgebreide reclame van de muzikanten, behoefden we nauwelijks te adverteren. Maandelijks gingen er 800 Echolette echo-apparaten de gehele wereld over, vooral naar Big Bands. We importeerden ook Lansing speakers uit Los Angeles, USA en monteerden ze in Duitse luidsprekerkasten…Echolette erop…klaar…en weer terug naar de Verenigde Staten!  Vooral de specifieke ‘Echolette Sound’ werd wereldberoemd.

Maar we konden de vraag met onze productie niet meer bijhouden en ik zocht (in 1969) contact met onze concurrent Dynacord. Na wat problemen in het begin werd ik tenslotte grootaandeelhouder bij Dynacord. De inbreng van Echolette zorgde zelfs voor de bouw van een geheel nieuwe Dynacord fabriek. Aangezien ik soms bang was om verlies te gaan lijden, heb ik tenslotte al m’n aandelen verkocht aan Dynacord, een bedrijf met meer dan 1000 werknemers over de gehele wereld. Ik voel me geslaagd in het leven, ben rijk, tevreden en heb leuke hobby’s.

Mijn succes is helemaal te danken aan de Echolette…Dè Echo... "

(...aldus
het opgetekende relaas van Hans Bauer, februari 2003).

  

Semprini & Binson

V

reemd genoeg en misschien geïnspireerd door de jodel-echo’s in de Alpen, kwam een aantal goede echoapparaten uit Zuid-Europa. Uit Italië: Meazzi (de Vox/Meazzi Echomatic 1 F gebruikt op Apache van de Shadows), Semprini (Tielman Brothers) met een verwisselbare cassette voor de band en Binson. Bij dit laatste apparaat was het -flink aan slijtage onderhevige- bandje vervangen door een metalen schijf, die (volgens de fabrikant) geheel geen onderhoud behoefde. De Meazzi echo was een liggend model waarbij de plug-ingangen en bedieningsknoppen bovenop, en de koppen en band aan de voorzijde van het apparaat waren geplaatst, …héél onhandig. Uit Zwitserland kwam van Uniton AG de Swissecho (model 566 uit 1966). 

Binson Echorec (let op de magneet-schijf) Swissecho 566

Eind jaren ’70 waren er niet veel bandecho’s meer te krijgen. Als enige was daar nog Roland (Japan) met de RE-201 Space-Echo, die behalve de bandecho ook een nagalmveer bevatte. De duurdere modellen, de RE-301 en RE-501 hadden tevens een chorus ingebouwd. Het tijdperk van de elektronische echo en galm was aangebroken!


ELEKTRONISCHE GALM & ECHO

Elektronische Delay

E

ind jaren ’60 begin ’70 kwamen de eerste elektronische delays op de markt. Eerst analoog en later ook digitaal. In 1971 kwam de eerste digitale echo op de markt: de professionele Lexicon/Gotham T-101 Audio Delay, exclusief voor studiogebruik.

De eerste 50 exemplaren werden opgekocht door de Amerikaan Stephen Temmer, oprichter en eigenaar van de Gotham Audio Corporation in New York. Het apparaat was weliswaar door dr. Francis Lee (MIT-Massachusetts Institute of Technology) uitgevonden en vervaardigd door Lexicon, maar de T-101 werd onder de naam Gotham, met op de achterzijde Lexicon, naar het buitenland (met name Duitsland) geëxporteerd en doorverkocht.

Lexicon

MIT Professor dr. Francis Lee heeft eind jaren ’60 een digitale vertragingslijn ontwikkeld. Met ingenieur Chuck Bagnashi, richt hij in 1969 het bedrijf American Data Sciences op, dat wordt gevestigd in Lexington, Massachusetts. Het bedrijf verandert in 1971 zijn naam in Lexicon als het er naar uitziet dat deze digitale techniek een belangrijke rol zal gaan spelen bij taal-/spraakinstructie.

Het digitale geheugen is eigenlijk bedoeld als opslagmedium voor hartmonitoren, maar een MIT medewerker (Barry Blesser) van dr. Lee  komt op het idee om er audiosignalen in op te slaan en deze met vertraging weer uit te lezen. Het resultaat is een vertragingslijn (echo) van 100 milliseconden. Niet erg indrukwekkend, maar voor die tijd een ware sensatie…

 

De T-101 was mono en beschikte over slechts twee delay-lines die behalve het oorspronkelijke signaal, slechts twee echo’s weergaven. Het sobere bedieningsfront toonde een aan/uit schakelaar met lampje, twee draaiknoppen voor de delay-tijd met elk daaronder een echo aan/uit schuifschakelaartje. Dit resulteerde in slechts drie mogelijkheden: geen, één of twee echo’s! Kort daarna verscheen de Delta-T 101, waarbij er losse delay-modules in het apparaat konden worden bijgeplaatst. Maximaal 5 aparte echo’s waren nu mogelijk met voor elke echo instelbare tijden van 5–320 milliseconden in stappen van 5 ms.

Overigens is op het apparaat zelf ‘Gotham 101’ te lezen (en niet T-101).

 
Gotham (Lexicon) 101 (1971)

Aanvankelijk was deze apparatuur voor de individuele muzikant onbetaalbaar, maar in 1978 kwam Dynacord met de DRS-78 een digitale kwaliteitsgalm voor rond de fl. 5000,-  …wel een hoop geld in die tijd. De Tielman Brothers gebruikten er zo een. Dynacord omschrijft de DRS-78 zelf als '...de eerste digitale galmunit ter wereld welke betaalbaar is en geschikt voor gebruik op het podium.'  De eerste galmunits hadden nog geen mooie galm: bij een kort tik hoorde men dan veel korte echo’s snel achter elkaar, een ‘korrelig’ effect, weinig ‘dicht’ van structuur (low density). Later werden de galmsystemen mooi diffuus en ‘dicht’ van structuur, zonder apart te onderscheiden losse echo’s: galm, zoals bijvoorbeeld in een kerk.

Met de jaren zijn de apparaten steeds goedkoper en beter van kwaliteit geworden. Bekende galmunits komen van Lexicon, Alesis, t.c.electronic, Roland, Yamaha en Sony. Ze bestaan zelfs in pedaaluitvoering onder andere van Boss en zijn tegenwoordig standaard ingebouwd in vele mixers.

 

Gotham (Lexicon) Delta-T model 101 (1971) Dynacord   DRS-78  (1978)

 

Intermezzo Elektronische Delay 

Het binnenkomende signaal wordt door een elektronische delay-line vertraagd en vervolgens steeds zachter weergegeven. Vroeger gebruikte men voor de delay-line een zogenaamd emmertjesgeheugen (Bucket-Brigade, BB-delay), een analoge techniek waarbij men meerder condensator-achtige geheugenplaatsen achter elkaar elektrisch vol liet lopen om zo de vertraging in het signaal te bewerkstelligen. Door meerdere delay-lines toe te passen met een steeds grotere vertraging krijgt men meerdere echo’s. Door deze echo’s weer terug te voeren naar de delay-lines kan men het aantal echo’s nog verder vergroten. Bij een voldoende aantal delay-lines en voldoende terugkoppeling, waarbij de echo's door elkaar gaan klinken  verkrijgt men nagalm.

In de Philips Audio demonstratiezaal in Eindhoven werd nagalm gedemonstreerd met behulp van tientallen kleine luidsprekertjes in de zijwanden en plafond. Uit elk luidsprekertje kwam maar één aparte echo, elk met een verschillende delay-tijd. Allemaal tegelijk gaven ze de illusie van galm. 
De analoge techniek is heden ten dage vervangen door de digitale. Het binnenkomende signaal wordt gesampled, opgeslagen in geheugenchips en door een microprocessor met vertraging weer uitgelezen. Het programma in de microprocessor bepaalt de soort echo en de verschillende parameters, welke kunnen worden ingesteld of veranderd. 

 

 Sampling Convolution Reverberator

D

e meest recente ontwikkeling op het gebied van galm zijn de zogenaamde sampling convolution reverberators van Sony (1999) en Yamaha (2001). Dit zijn in feite dedicated-computers (een computer gemaakt voor slechts één soort toepassing), waarmee de nagalm van een willekeurige zaal door de gebruiker zelf opgenomen en geanalyseerd kan worden. Vervolgens kan men dan precies die galm thuis of in de studio toepassen op elke geluidsbron naar keuze. Dat samplen of analyseren hoeft de argeloze koper overigens niet zelf te doen. Sony en Yamaha leveren er een aantal CD-ROM’s bij met de (impulsresponsen van…) galmen van vrijwel alle beroemde concertzalen en andere ruimten ter wereld waaronder het Concertgebouw en de Westerkerk in Amsterdam. Op het podium zijn ze nog wat lastig in het gebruik, het opstarten van het systeem (system boot) vanaf de CD-Rom duurt namelijk enkele minuten!

 
Yamaha  S REV1  SAMPLING REVERBERATOR

Dat real-time nabootsen van een zo natuurlijke nagalm is overigens nog vrij lastig, de Yamaha SREV-1 Sampling Reverberator telt maar liefst 64 digitale signaal processors (zeg maar 64 computer Pentium-chips), de Sony 11 DSP’s en beide gebruiken ze de zogenaamde convolutie rekenmethode. De Sony DRE-S777 Sampling Digital Reverberator en de Yamaha zijn niet erg goedkoop en kosten beide rond de fl. 20.000,- (€ 9000). Wie iets meer over deze techniek wil weten: het tijdschrift Interface nr. 51, met demo CD en hieronder het intermezzo Convolutie.

Recent is deze techniek ook beschikbaar als softwarepakket voor gebruik op een computer. Het programma Altiverb ($500) van het Nederlandse bedrijf AudioEase is een zogenaamde plugin voor Apple of Windows computers. Gebruikers kunnen daarmee ook zelf ruimten of galmplaten (EMT-140) samplen en deze via internet insturen of downloaden. De galmtijd kan oplopen tot maar liefst 180 (!) seconden en de ruimten die verkrijgbaar zijn variëren van de galm in het Concertgebouw van Amsterdam tot die van in toiletten! Je zal het maar nodig hebben. (…die toiletpotten…)  www.audioease.com
 

…zelf de galm in ruimten samplen en daarna gebruiken…

             

Intermezzo Convolutie

Zoals eerder beschreven wordt nagalm elektronisch opgewekt via zogenaamde delay-lines. Het binnenkomende analoge geluid wordt vertraagd en daarna meerdere keren gereproduceerd, of het geluid wordt digitaal gesampled, in een tijdelijk geheugen geplaatst, en daarna met vertragingen meerdere malen uitgelezen. In eerste instantie krijgt men echo’s en bij meer dan 20 vertraagde weergaven snel achter- en door elkaar treedt door samenvloeien een effect van nagalm op.

Een geheel nieuwe generatie digitale realtime galmapparaten van Sony en Yamaha maakt gebruik van convolutie, dit is het verstrengelen van de audiodata van twee geluidsbestanden, door het ene bestand ‘door het andere heen’ te leiden en het er mee te ‘verweven’.

Stel, we laten een zeer korte knal, klik of andere (im-)puls in een grote ruimte klinken en registreren de nagalm op band of meteen op de computerschijf. We knippen de oorspronkelijke puls eraf, zodat we alleen het geïsoleerde galmdeel overhouden, dit wordt de impulsrespons genoemd.

Met deze impulsrespons hebben nu een galmafdruk van die bepaalde ruimte. Als we nu zingen en dit convolueren - verstrengelen met die impulsrespons, lijkt het alsof we in diezelfde grote ruimte zingen!

In het onderstaande geluidsvoorbeeld hoort U een kort klarinet-fragment geheel zonder galm of echo. Daarna de geïsoleerde impulsrespons van een korte klik. Vervolgens de beide fragmenten geconvolueerd tot klarinet met galm

Convolutie

Een ieder die ook zelf eens wil proberen hoe convolutie werkt en klinkt kan een klein maar doeltreffend freeware programma: HOG van het internet downloaden en naar hartelust experimenteren. Het voorbeeld hierboven is gemaakt met  HOG . (De oorspronkelijke website is niet meer actief)


Een voorbeeld:
Via een microfoon aangesloten op een computer wordt bijvoorbeeld een zangstem digitaal gesampled 16 bit 44 kHz en elke sample puls krijgt de vorm van (= wordt vermenigvuldigd met) de eerder gemaakte galmafdruk. Anders gezegd: elke individuele samplepuls wordt voorzien van de complete nagalm. Die nagalm is dus nog bezig als de volgende puls er al aan komt en wordt voorzien van de galm, enz. enz. Al die gevormde afdrukken worden bij elkaar opgeteld en weer tot een hoorbare geluidsgolf omgerekend. 
In feite galmt dus elke afzonderlijke puls van 1/44.000 ste seconde en die moeten ondertussen allemaal weer bij elkaar opgeteld worden om er weer een hoorbaar geluid van te maken, zie het schema hieronder.

Schema convolutie: 

 

droge zang    x    galmafdruk    =   zang met nagalm

Dit kost veel rekenwerk: een gesamplede galm bestaat uit 44.000 pulsjes per seconde, de inkomende zang wordt ook weer gesampled met 44 kHz. In dit geval worden er dus per seconde 44.000 * 44.000 = 1,9 miljard vermenigvuldigingen uitgevoerd plus natuurlijk nog de optellingen en andere handelingen van de microprocessor. Overigens kunnen Digitale Signaal Processors (DSP’s) veelal gelijktijdig vermenigvuldigen en optellen: de zogenaamde parallelle multiply-accumulate operation.

De Sony gebruikt voor de impulsrespons 256.000 convolutiepunten bij een maximale reverbtijd van 5,5 seconden. Dit zijn 46.545 samples per seconde en dit getal komt goed overeen met de door Sony opgegeven samplefrequentie van 44,1/48 kHz.  Bij de Yamaha zijn dat 520.000 convolutiepunten voor 10,92 seconden reverb-tijd.

Het aantal berekeningen kan nog wel door wiskundige trucs (FFT = Fast Fourier Transform en iFFT = inverse Fast Fourier Transform) wat gereduceerd worden en ook het frequentiebereik kan wat worden ingekrompen omdat de galm door absorptie altijd wat minder hoge frequenties bevat, maar desondanks konden computers tot voor kort convolutie niet realtime aan. Wèl in de studio waar je even een paar minuten kunt wachten tot de galm aan de zang is toegevoegd, maar niet op het podium. Yamaha en Sony hebben dat probleem opgelost, door meerdere speciale, zelfontworpen microprocessors parallel te gebruiken.

De 11 speciaal door Sony ontworpen DSP’s hebben samen de rekenkracht van 1000 conventionele reverb-DSP’s en leveren 5,5 seconden stereo nagalm. Yamaha gebruikt daar de eerder genoemde 64 processors voor. De maximale lengte van de (stereo) galm wordt daarmee 10,92 seconden. Op meer dan 5 seconden galm zitten overigens niet heel veel mensen te wachten. 

 
Een printplaat met 32 processors…5,46 seconden Yamaha stereo convolutie galm

Convolutie is dus niet:

  • mixen: viool op het ene spoor, saxofoon op het andere, tegelijkertijd afdraaien geeft viool en saxofoon door elkaar.  

  • samplen: vioolstreek gesampled en afgespeeld op bijvoorbeeld een mididrumstel geeft bij elke tik een fragmentje vioolgeluid. 

  • toonfilteren: alle bassen of hoge tonen eruit of een smalle band met behulp van een equalizer.

  • exciter/enhancer of distortion: hierbij worden respectievelijk weinig of heel veel harmonischen opgewekt en toegevoegd afhankelijk van de frequentie en sterkte van de input. Een vervormende gitaar, heel zachtjes bespeeld, vervormt minder dan wanneer krachtig bespeeld.

  Convolutie is wel:

  • Het ene bestand wordt ‘digitaal door het andere bestand heen geleid’, ermee verstrengeld (vermenigvuldigd) tot een kluwen (de letterlijke betekenis van convolueren). Een saxofoon geleid door een vioolgeluid geeft een gestreken saxofoon, andersom een geblazen viool. Een gezongen tekst met een fragmentje dwarsfluit als impulsrespons levert een soort onverstaanbare-tekst-zingende-dwarsfluit.

    of, in het geval van nagalm:

  • Een gesamplede golf bestaat uit een groot aantal pulsen, 'clicks', als die clicks maar snel genoeg achter elkaar worden afgespeeld klinkt het als geluid of muziek. Elke individuele click wordt nu voorzien van de complete nagalm, die overigens zelf ook weer uit clicks bestaat. Terwijl die nagalm nog bezig is komt alweer de volgende click, daar wordt ook weer galm aan toegevoegd etc. etc. Uiteindelijk worden alle oorspronkelijke- en nagalm-clicks weer allemaal bij elkaar opgeteld en voila, het oorspronkelijke geluid is met de nagalm verstrengeld, geconvulueerd. Al die optellingen resulteren natuurlijk in een enorm grote amplitude van de afzonderlijke pulsen, maar deze wordt uiteindelijk weer gecomprimeerd tot een signaal dat door de processor en audio-versterkers verwerkt kan worden.

 

  Jankband

G

eloof het of niet, maar er is nog steeds een markt voor band-echoapparaten. Vooral de onvolkomenheden van de bandecho: jank, vervorming en dof geluid geven een bandecho een speciaal karakter, nog steeds geliefd bij menig muzikant. Voor de Shadows liefhebbers is er tegenwoordig dan ook de Atlantis 1 gitaar echo, die volledig elektronisch/analoog de vintage band-echo’s van vroeger simuleert. Korelec BV, Kuurne in België of de UB Hank Guitar Club, Eindhoven (040) 24.50.229.   (fl. 2350 – €. 1100).
Recent in 2002, is er voor de gitarist een goedkoper alternatief op de markt gekomen:  de Danelectro DTE-1 Reel Echo (voor €. 174.-), een digitale vintage echo-effectprocessor in pedaaluitvoering. Aan de echo’s kan buizengeluid, ruis en warble worden toegevoegd. Programmeerbaar is het apparaat niet, zodat de verschillende soorten echo steeds opnieuw moeten worden gezocht en ingesteld. Danelectro levert tevens een nagalmveer-simulator de DSR-1 Spring King, voor €. 146.-.


HIWATT Custom Tape Echo (2003) € 800
 

Een voetpedaal dat de onregelmatige Echolette-echo redelijk simuleert is de Carl Martin Delayla XL € 299, dit apparaat is echter wat lastig bij live gebruik aangezien het geen vast ingestelde delay-tijd kent, maar afhankelijk is van het op het juiste moment intrappen van een tap-pedaal.

 

                      

 

Een zeer goedkoop en verrassend goed delaypedaal met slap-back echo's is de Behringer EM-600 Echo Machine, met digitale-, analoge- en tape-echo's, stereo, modulatie en met tap en reverse mogelijkheden € 29 !

 

TOEPASSING VAN DELAY

Grote evenementen

I

ndien er een kort geluid, bijvoorbeeld een knal geproduceerd wordt, dan duurt het even voordat de luisteraar die knal hoort. Het geluid, met een voortplantingssnelheid van 344 meter/seconde doet over één meter dus ongeveer 3 milliseconden. Bij een groot evenement bijvoorbeeld in een grote hal of in de open lucht kan er dus een aanzienlijke vertraging optreden. In dat geval lopen de zichtbare maatslagen van de drummer dus niet synchroon met het geluid. Staat de geluidsinstallatie naast het podium en worden er tevens luidsprekers tussen het publiek geplaatst dan lopen ook die geluiden niet meer synchroon.

Stel een groot openlucht evenement, met een veld van 344 meter lang. Een drumslag, direct gehoord of via de hoofdinstallatie naast het podium doet er dan één hele seconde over om het achterste publiek 344 meter verderop te bereiken. Staat achteraan ook een luidsprekerkast, dan komt die drumslag er daar rechtstreeks en onvertraagd geleid via de kabel uit. Het luidsprekersnoer heeft namelijk een nauwelijks meetbare en dus onhoorbare vertraging. Een hele seconde later hoort men echter pas het directe geluid als echo vanaf de podiumluidsprekers! Daar ga je niet met plezier naar luisteren.

Dergelijke systemen worden daarom voorzien van zogenaamde delay-lines, die elektronisch het signaal naar de achterste luidsprekers vertragen. Dergelijke systemen zijn instelbaar in tijd maar soms ook, veel handiger, in meters. Men kan dan eenvoudig de afstand van de hoofdinstallatie naast/op het podium tot aan de luidsprekerbox ver weg in het publiek meten en instellen zodat het geluid een seconde vertraagd wordt en synchroon loopt met het geluid direct vanaf het podium. Helaas loopt het geluid dan nog niet gelijk met wat men ziet, maar op 344 meter afstand van het podium ziet men niet echt veel details meer.

Philips Nederland

Philips had in de jaren '80 het idee om nagalm te maken zoals het in de natuur gebeurt. Dus in een grot (of kerk) waar je geen losse echo's terug hoort komen, maar een diffuse galm. Dit zijn in feite honderden losse echo's die allemaal in- en door elkaar samenvloeien.

In de audio-demonstratiezaal van Philips Nederland in Eindhoven waren een groot aantal (125) kleine luidsprekertjes in het plafond en de wanden gemonteerd. Als je naar één luidsprekertje apart luisterde, kwam daar maar één repeterende echo uit, en uit al die luidsprekertjes steeds op een ander tijdsmoment. Maar allemaal tezamen ...en nu komt het, klonk 't als diffuse nagalm ! Dus het echte klassieke psycho-akoestische effect, alle echo's vloeiden in elkaar en versmolten tot nagalm.
Een aantal speciaal ontwikkelde Philips schijf-echo-apparaten zorgde voor al die aparte echo's en elke unit was gekoppeld aan één speakertje. De units waren allemaal hetzelfde, alleen kon men de draaisnelheid per unit aanpassen.
Uiteraard niet bepaald een mobiel en handzaam gebeuren, maar meer om Philips bezoekers te verpletteren.


één Philips schijf-unit voor nagalm simulatie
1 opnamekop (li.bov.), 1 wiskop (bov.), 4 weergavekoppen (ond.).


In goede concertzalen heb je dit natuurlijk helemaal niet nodig, die worden al sinds jaar en dag ontworpen door architecten en akoestiekingenieurs om uiteindelijk een goede akoestiek en nagalm te leveren. Blijkt het na de bouw toch wat tegen te vallen, dan kan je nog met akoestische schermen en schotten de zaak wat trachten te verbeteren. Het Philips systeem heeft natuurlijk ook een groot aantal inputmicrofoons, versterkers en bekabeling nodig. Daar gaat een symfonie en opera in een slechte zaal heus niet beter van klinken. Kortom voornamelijk interessant om te demonstreren.


Samenvattend

V

anaf het ontstaan van de muziekregistratie heeft men galm of echo toegevoegd ter verfraaiing van het resultaat. Probeert de huidige techno-pop-muziek het soms ‘kurkdroog’ en soms zelfs extreem en tot op de sample-puls digitaal afgekapt, het merendeel van de muziek gebruikt nog steeds galm …èn vaak…èn veel.

Van galmkelder, galmveer, galmplaat, bandecho, elektronische analoge echo/galm, elektronische digitale echo/galm tot uiteindelijk elektronische digitale gesamplede convolutiegalm.

Nu nog apparaten om overmatige galm te reduceren.

 

Geraadpleegde bronnen:

Barks, Carl

Donald Duck moet voor echo’s betalen. 1949

Donald Duck als Geheim Agent. Oberon № 28. 1982.

Barks, Carl

Oom Dagobert zoekt een stuk land met echo’s. 1958

Donald Duck als Pechvogel. Oberon № 72. 1992.

Cleveland, Barry

Joe Meek’s Bold Techniques. Creative Music Productions.

Mix Books. Hal-Leonard Corporation USA. 2001.

Christl, G. & Fritsch, M. Dynacord, Gestern, Heute Morgen. Chronik eines Erfolgs. PPV Medien GmbH, Bergkirchen. 2003

Cunningham, M.

Good vibrations, a history of record production.

Sanctuary Publishing, London. 1998.

Everest, Alton

Handbook of multichannel recording.

TAB Books Inc. 1975.

Foster, Mo

17 watts? The birth of British Rock Guitar.

Sanctuary Publishing, London. 1997.

Groenhof, B.

Effecten workshop: delay.

Interface okt/nov № 34. Shiva, Amsterdam. 1998.

Hirsch, Dr. Frank

EMT Courier № 38.

EMT Franz GmbH, May 1983.

Howard, D. & Angus, J.

Acoustics and psychoacoustics.

Focal Press. 2001.

Huber, D. & Runstein, R.

Modern recording techniques.

Focal Press. 2001.

Krijger, A.

Effecten workshop: galm in de mix.

Interface aug/sep № 39. Shiva, Amsterdam. 1999.

Massey, Howard

Behind the Glass. Record Producers reveal their secrets.

Backbeat Books, San Franscisco. 2000.

Miller, Travis 

www.effectsdatabase.com

greenie2600@hotmail.com

Pierce, J.R.

Klank en muziek. (The Science of Musical Sound).

Wetenschappelijke Bibliotheek deel 5. 1986.

Post, M. & Witteveen, I.

Galm en convolutie.

Interface aug/sep № 51. Shiva, Amsterdam. 2001.

Repsch, John

The Legendary Joe Meek, the Telstar Man.

Cherry Red Books, London. 2000.

Runstein, Robert. E.

Modern Recording Techniques. First edition.

Howard W. Sams, USA. 1974.

Shaughnessy. Mary A.

Les Paul, an American original.

Morrow Comp. Inc. 1993.

Sony

Brochure: DRE-S777 Sampling Digital Reverberator.

1999. 

Southall, B. et al. 

Abbey Road. The recording studio that became a legend.

Omnibus Press. 1997.

White, Paul 

Effect apparatuur. Creatief opnemen.

Octogon. 1990.

Yamaha 

Brochure: S-Rev1 Sampling Reverberator.

2001.

 

Beluister ook de geluidsfragmenten 

Echo & Reverberation Sound Examples

Roelf Backus' Muziek, Oor & Gehoor Site 
Artikelen, Psycho-Akoestiek, link: Echo & Reverberation Sound Examples

 

R.M. Backus
laatste wijziging: 04 april 2018


Venster Sluiten