Over de kwaliteit van orgelopnamen

Wie kent dat niet uit eigen ervaring? Je hebt in een grote kathedraal een orgelconcert meegemaakt. De organist behoorde tot de groten der aarde, het orgel klonk prachtig, en de kathedraalakoestiek vormde een geweldige ondersteuning van de orgelklank. Door jarenlange ervaring en wat geluk heb je een plaats gevonden waar het orgel precies goed klinkt.

Na een uur is het concert voorbij. Jammer, het had best nog wat langer mogen duren… Maar gelukkig is er bij de uitgang een tafel waar men cd’s verkoopt, van dezelfde organist, gemaakt in dezelfde kathedraal, zodat we later, thuis, de herinnering aan dit concert levend kunnen houden.

Thuis gekomen komt dan vaak de teleurstelling. De stereo-installatie is prima, de luidsprekers kunnen alles weergeven, vanaf de 32-voeters tot de hoogste boventonen van de tongwerken. De cd is professioneel opgenomen, soms zelfs met 24-bit high-definition, er zijn geen bijgeluiden, geen vervorming, en alle details van het spel zijn hoorbaar. En toch: Je beleeft geen plezier aan die cd. De cd klinkt perfekt, maar de kathedraalakoestiek is nauwelijks te horen. Daardoor klinkt de cd anders dan de werkelijkheid die je je herinnert van het concert. Na de eerste maal afspelen verdwijnt de cd in het grote archief, om er nooit meer uit te komen.

Het is gelukkig niet altijd zo; een andere keer krijg je wel een cd waar je plezier aan beleeft. De opname klinkt ruimtelijk, en je hoort de kathedraal.

De vraag ligt voor de hand: Waar komt het grote verschil vandaan tussen de ene orgelopname en de andere. Om dat te begrijpen zullen we ons wat in de akoestiek moeten verdiepen. We zullen moeten nagaan hoe een geluidsgolf zich in een kathedraal gedraagt, en op welke wijze opnamen gemaakt kunnen worden.

Maar eerst moeten we he eens zijn over het volgende, belangrijke uitgangspunt:

De concertbezoeker is de maat van alle dingen. Hij zit tijdens een concert meestal op de vloer van de kathedraal, op een afstand van twintig tot meer dan 50 meter van het orgel. Hij stelt slechts één eis aan een cd-opname, namelijk dat deze zo goed mogelijk weergeeft wat hij zojuist tijdens het concert heeft gehoord.

Akoestiek, of het gedrag van geluidsgolven in een ruimte

Tijdens het spelen zendt een orgel geluidsgolven uit in alle richtingen. Als je een orgel buiten zou opstellen, en je loopt van het orgel weg, dan kun je constateren dat het orgel steeds zwakker klinkt naarmate je verder weg gaat. Om precies te zijn neemt de geluidsterkte af met het kwadraat van de afstand. Of, zoals gebruikelijk, uitgedrukt in Decibel: Met het verdubbelen van de afstand neemt de geluidsterkte af met 6 dB. In de grafiek hieronder zie je dit voorgesteld door de lijn direkt geluid.

Is het orgel daarentegen opgesteld in een grote ruimte met wanden die het geluid in hoge mate reflecteren (een kathedraal, dus) dan vormt zich na enige tijd een oneindig aantal geluidsgolven, die kris-kras door de ruimte reizen, en telkens aan de wanden reflecteren. Samen vormen ze een diffuus geluidsbeeld. De geluidsterkte hangt af van de geluidsterkte vlak bij het orgel (die we even veronderstellen als zijnde constant), van de afmetingen van de kathedraal, en van de geluids-absorptiecoefficient van wanden, vloer en dak.

De grafiek hieronder is berekend met de eigenschappen van de Dom van Trier; voor andere kathedralen kan de grafiek er anders uitzien.

 

 

 

 

 

 

 

 

Direct geluid en indirekt geluid worden op ieder plek in de kathedraal bij elkaar opgeteld en ze vormen samen het resulterend geluid, voorgesteld door de geel-rode lijn. Als we vlakbij het orgel beginnen, en we verwijderen ons dan, dan constateren we aanvankelijk, in het nabije veld eenzelfde gedrag als in de vrije lucht. De geluidsterkte neemt met toenemende afstand sterk af. Wat verder weg, na de kritische afstand, dus in het verre veld blijft de geluidsterkte met toenemende afstand nagenoeg constant. Je kunt dit gemakkelijk zelf constateren als je door de kathedraal loopt terwijl het orgel speelt. (Doe dit niet te veel; anderen begrijpen niet wat je aan het doen bent.)

De grafiek maakt duidelijk dat in het nabije veld het direkt geluid verreweg het sterkste is. Direkt geluid is het geluid dat direkt van het orgel de luisteraar bereikt, zonder een- of meermalen tegen wanden of vloer te reflekteren. De geluidsterkte van het indirekt geluid is hier veel zwakker. De kritische afstand wordt bereikt waar het direkt geluid en het indirekt geluid even sterk zijn. In het verre veld heeft indirekt geluid de overhand. Indirekt geluid bereikt de toehoorder nadat het meermalen op de wanden, dak en vloer gereflekteerd is.

Luisteraars zitten tijdens een concert altijd in het verre veld, en ze horen daardoor overwegend indirekt geluid.

Gedrag van geluidsgolven in de tijd

Indirekt geluid gedraagt zich in de tijd op een wijze die ons allemaal bekend is: Aan het einde blijft de nagalm nog een tijdje. Vanaf het moment dat de organist het slotakkoord beeindigt heeft, eindigt het direkt geluid, en blijft alleen nog het indirekt geluid, dat langzaam uitklinkt. Dit verschijnsel, dat met de algemene term “uitslingeren” wordt genoemd, kan meerdere seconden duren. Tegenover “uitslingeren” staat “inslingeren”. Uit de mechanica hebben we de ervaring dat stelsels die uitslingerverschijnselen vertonen, ook inslingerverschijnselen laten zien. Als je een schommel in beweging brengt, duurt het een tijd voordat je een bepaalde hoogte hebt bereikt. En het duurt ook een tijd voordat je weer stil hangt.

Geluidsgolven gedragen zich net zo. Op het moment dat de organist de toetsen indrukt, hoor je aanvankelijk alleen betrekkelijk zwak direkt geluid, omdat het indirekt geluid nog niet opgebouwd is. De opbouw hiervan duurt even lang als de nagalm. Het is belangrijk, je te realiseren dat een wezenlijk deel van de ruimtewerking die we in de kathedraal ervaren, wordt veroorzaakt door deze in- en uitslingerverschijnselen.

In de volgende grafiek is dit verschijnsel te zien. Het is een deel van een registratie van een concert in de Dom van Trier. De microfoons bevinden zich in het verre veld.

 

 

 

 

 

 

Bij Begin drukt de organist de toetsen in voor een akkoord, en daarna duurt het nog ca. een sekonde voordat de uiteindelijke geluidsterkte is bereikt. Bij Eind laat hij de toetsen los en zien we de nagalm die met ongeveer dezelfde helling in sterkte afneemt.

Als we nu de microfoons hoog voor het orgel opstellen en we doen hetzelfde, dan krijgen we een geheel ander beeld. De volgende grafiek is afkomstig van een cd uit de handel, opgenomen in dezelfde Dom van Trier:

 

 

 

 

 

 

Het is duidelijk dat het gedrag bij het begin en het einde van een akkoord in dit geval volkomen anders is. Het geluid bereikt reeds na 0,1 a 0,2 seconde de uiteindelijke sterkte, en in dezelfde tijd valt de geluidsterkte terug als een akkoord wordt beeindigd. De opname is erg direkt, en van de kathedraal zelf is weinig meer te horen.

Waar is de beste plaats om te luisteren?

Het hierboven betoogde heeft direkte konsekwenties voor de keuze van de beste plaats om te luisteren.

Een plaats in het Nabije veld komt niet in aanmerking. Allereerst uit praktische overwegingen: het nabije veld ligt hoog, voor het orgel, en je kunt daar meestal niet komen. Maar ook uit muzikale overwegingen is dat geen goede keuze. Het aandeel van het direkt geluid is daar veel te hoog en de bijdrage van het indirekt geluid te gering, zodat je weinig van de ruimtewerking van de kathedraal hoort.

Luisteraars gaan doorgaans in het Verre veld zitten. Waar, dat is een kwestie van ervaring. Als je te ver weg zit, hoor je bijna geen direkt geluid meer, en dan gaat de definitie van snel gespeelde passages verloren. Direkt onder het orgel is ook niet aan te bevelen, omdat een orgel nauwelijks naar beneden geluid afstraalt. Ondanks alle ervaring, als je in een vreemde kathedraal komt kun je je nog behoorlijk vergissen.

Als je de gelegenheid hebt, loop dan eens rond, met gespitste oren, als de organist toevallig aan het oefenen is. Dan vind je de juiste plek wel.

Dat zou best eens de plek kunnen zijn waar de intonateur heeft gezeten om zijn werk te beoordelen. Of, andersom gezegd, het orgel is door de intonateur zo geintoneerd dat het op de juiste plek goed klinkt. Dat betekent meteen ook dat het indirekt geluid, dus de bijdrage van de kathedraalakoestiek, een integrerend deel van de orgelklank is.

Misschien verrassend: alleen de toehoorders in het verre veld horen de muziek zoals het moet klinken. De organist zit zelf op de slechtst denkbare plaats. Hij hoort de muziek die hij maakt volkomen anders. Denk bijvoorbeeld aan een hoog opgebouwd barokorgel. Het rugwerk zit vlak achter hem, aan zijn kant afgesloten door een dun wandje, en het klinkt oorverdovend hard. Maar het bovenwerk zit hoog boven hem; het geluid bereikt hem uitsluitend als indirekt geluid. Hoofdwerk en borstwerk nemen een tussenpositie in, en een chamadewerk (horizontale trompetten) is sterk horizontaal, naar de luisteraar gericht, en niet naar de organist die er meestal onder zit.

Uiteraard weet een organist dat, en hij past zijn speelwijze en zijn registratie aan de akoestiek aan. Hij moet zich dus voorstellen hoe het beneden klinkt. In een kleine kerk, met een korte nagalmtijd zal hij legato spelen, terwijl hij hetzelfde stuk in een grote kathedraal staccato spelen moet, en het verbinden van de noten aan de nagalm overlaat. Ook zal hij een stuk met snelle passages in een kathedraal in het algemeen iets langzamer spelen, omdat anders de muzikale lijnen in de nagalm verloren kunnen gaan.

De gebruikelijke opnamepraktijk

Bij het maken van opnamen voor cd’s gebruikt men meestal een hoog statief, of een spankabel, zo dat de microfoons hoog voor het orgel in de ruimte zweven, vaak op een afstand van ca. 10 meter. Dat heeft natuurlijk praktische voordelen, vooral bij live-opnamen, want daar zijn de microfoons ver verwijderd van storende geluiden die door het publiek worden veroorzaakt. En ook als er geen publiek aanwezig is, verkrijgt men dicht voor het orgel een hogere geluidsintensiteit, zo dat storingen van buiten (weer, verkeer, vliegtuigen) in de opname minder storend hoorbaar zijn. Een bijkomend voordeel is, dat de definitie van snel gespeelde passages heel goed is, door het grote aandeel van het direkt geluid.

Opnametechnici die zo werken maken de best mogelijke opname van het orgel en de gespeelde muziek. Alles wordt haarscherp opgetekend, en storende invloeden zijn onhoorbaar. De opname klinkt perfect, bijna klinisch. Maar, afgespeeld in de woonkamer, klinkt de opname vaak onbevredigend. De hoorbare en voelbare kathedraalruimte ontbreekt, en de oorzaak daarvan is duidelijk: De microfoons hebben zich in het nabije veld bevonden, of in de buurt van de kritische afstand. Direkt geluid overweegt, terwijl indirekt geluid veel te zwak is. Inslinger- en uitslingerverschijnselen van akkoorden, die aan onze oren veel vertellen over de afmetingen van de ruimte, zijn vrijwel afwezig. En, ook niet onbelangrijk, de balans tussen de diverse orgelwerken is verstoord. Niet voor niets heeft de orgelbouwer een rugwerk laag opgehangen, zo dicht mogelijk bij het publiek, om daarop een solostem duidelijk te laten uitkomen. En daarom zit een bovenwerk of een echowerk zo ver mogelijk weg. Als de microfoons nu hoog in de ruimte worden opgehangen, vaak zelfs hoger dan het rugwerk, dan gaat de balans verloren. Dan zit het hoofdwerk misschien even ver van de microfoons als het rugwerk, en dat is niet de bedoeling.

De juiste plaats voor de microfoons

Als we zo goed mogelijk willen reproduceren wat de luisteraar tijdens het concert gehoord heeft, dan moeten we de microfoons daar opstellen waar die luisteraar bij voorkeur zit. Alleen dan krijgen we het juiste mengsel van direkt en indirekt geluid, alleen hier krijgen we de juiste in- en uitslingerverschijnselen van de akkoorden, en alleen hier krijgen we de juiste balans tussen de werken van het orgel.

Bij deze plaatsing van de microfoons wordt de luisteraar bij het luisteren naar een opname als het ware terug geplaatst in de kathedraal. Dat is dus anders als bij de gebruikelijke opnamepraktijk, waarbij men als het ware het orgel in de huiskamer plaatst, maar zonder de kathedraal-omgeving.

De microfoonopstelling

Welke microfoonopstelling geeft de beste resultaten? Daarover zijn dikke boeken geschreven. Orgels vind je in die boeken nauwelijks; de meeste literatuur gaat over het opnemen van koren en symphonieorkesten, waarbij het als onbevredigend ervaren wordt als je de de instrumentgroepen niet duidelijk in het stereobeeld kunt plaatsen. De eerste violen links, koper en pauken rechts, en de solist in het midden.

Bij een orgel is die richtings-informatie minder interessant, en soms zelfs ongewenst. Om symmetrieredenen is een orgelregister meestal opgebouwd uit een C- en een Cis-lade, de ene in de linker- en de andere in de rechterhelft van het orgel. Speel je een chromatische toonladder, dan komen de tonen beurtelings van links en van rechts. Dit is in een opname een ongewenst effect.

Daarom is een veel gebruikte mickrofoonopstelling met twee richtmicrofoons, de ene gericht op de linkerzijde van het orgel en de andere op de rechterzijde, minder gewenst. Het is veel belangrijker om de ruimtewerking van het orgel in zijn omgeving vast te leggen.

Ik heb met diverse microfoonopstellingen geexperimenteerd, met wisselend succes. Enkele jaren geleden werd ik door een goede kennis, de organist Christo Lelie uit Delft, attent gemaakt op een oud principe: Grensvlakmicrofoons. Voor deze tip (en voor zijn commentaar op het concept van dit artikel) ben ik hem dankbaar.

Een grensvlakmicrofoon is een drukgevoelige microfoon. Omdat geluidsdruk alzijdig is, heeft een drukgevoelige mickrofoon een volmaakt bolvormige richtkarakteristiek. (Een richtmicrofoon reageert niet op druk, maar op de drukgradient, en is daardoor richtinggevoelig). Als je een drukgevoelige microfoon inbouwt in de vloer of in een wand van een kathedraal, zo dat hij een geheel met die wand of vloer wordt, is het een grensvlakmicrofoon geworden. De richtkarakteristiek heeft nu de vorm van een halve bol; de andere helft van de bol zit in de vloer of de wand, en wordt als het ware teruggevouwen naar boven. Dat levert een wist op van 6 dB in de gevoeligheid van de microfoon. Daar komt nog bij dat koherent geluid (geluid dat direkt, zonder reflecties van het orgel de microfoon bereikt) nog wat wordt bevoordeeld boven indirekt geluid.

Grensvlakmicrofoons worden voor stereo-opnamen altijd in paren toegepast, met een onderlinge afstand van 0,5 a 1 meter. De microfoontjes (ze zijn erg klein) worden elk in een metalen of hardhouten plaatje ondergebracht, dat op de vloer wordt gelegd. Zo maken ze (akoestisch) deel uit van de vloer.

Ik vond, en vind nog steeds het effect van een opname met grensvlakmicrofoons een openbaring, en ik zou iedereen die door beroep of liefhebberij opnamen maakt, willen aanraden hier eens mee te experimenteren.

 

Literatuur

  • John Eargle, The Microphone Book, 2001, Focal Press, ISBN 0-240-80445-7
  • Francis Rumsey, Spatial Audio, 2001, Focal Press, ISBN 0-240-51623-0

 

Verantwoording

De auteur werd door de webmaster van Trierer Orgelpunkt (www.trierer-orgelpunkt.de) uitgenodigd om een artikel te schrijven over de techniek van het maken van orgelopnamen. Dit oorspronkelijke artikel is op de Trierer website te vinden onder de titel “Zur Qualität von Orgelaufnahmen”. Hieronder het commentaar vanuit Trier: (Anmerkung: Fokke Reiding hat mir in diesen Tagen eine private Aufzeichnung eines Orgelkonzerts aus dem Trierer Dom zur Verfügung gestellt, die in der Tat wesentlich besser klingt als viele andere, mit herkömmlichen Anordnungen aufgezeichnete CDs. Fokke Reiding ist Diplom-Elektroingenieur aus Delft/Holland und hat sich beruflich mit der Erforschung der Ausbreitung von Schallwellen in festen Stoffen beschäftigt mit dem Ziel, Defekte in Baumaterialien sichtbar zu machen. Fokke Reiding macht aus Liebhaberei CD-Aufnahmen in europäischen Kathedralen und ist auch mehrmals im Jahr Gast im Trierer Dom. Den vorliegenden Artikel hat Herr Reiding für den Trierer Orgelpunkt geschrieben, da mich seine hervorragende CD neugierig gemacht hat auf das “Geheimnis” seiner Aufnahmetechnik; Eckhard Jakob)

 


Fokke Reiding, geboren in 1935, heeft van 1945 tot 1965 in Haarlem gewoond, het Mekka van orgelcultuur. Hij was in die periode een regelmatig bezoeker van wekelijkse concerten op het Müller-orgel in de Grote of Sint Bavokerk, het Adema-orgel in de kathedrale basiliek Sint Bavo, en het Cavaillé-Coll-orgel in het Concertgebouw. De grote plaatselijke organisten waren Albert de Klerk, Piet Kee en Klaas Bolt; voorwaar een aanbod van orgels en organisten dat je voor het leven een passie voor orgelmuziek kan bezorgen.

Reiding studeerde Elektrotechniek en Elektronika. Bij TNO heeft hij zich bezig gehouden met research op het gebied van de voortplanting van geluidsgolven door vaste stoffen zoals bouwmaterialen, om zo verborgen defecten zichtbaar te maken.

Het is opmerkelijk vast te stellen hoeveel overeenkomst er is tussen de wijze waarop ultrageluid zich gedraagt in een blok inhomogeen bouwmateriaal, en het geluid van een orgel in een onregelmatig gevormde kathedraal. Als liefhebberij maakt hij CD-opnames in diverse Europeese kathedralen, met als brandpunt de Dom van Trier, die ideale akoestische eigenschappen bezit. Maar ook de Tuomio Kathedraal in Helsinki, de Dom van Roskilde, de Keulse Dom, de Dom van Würzburg, de Basilika van Ottobeuren, de Dom van Straatsburg, de Hofkirche van Luzern, de Parijse kathedraal St. Denis en de St. Eustache, de St. Étienne in Caen en de St. Salvatorskathedraal van Brugge behoren tot de favorieten. In Nederland staan de Martinikerk in Groningen, de kathedraal en de Grote Kerk in Haarlem en de ook de Grote Kerk in Zwolle hoog op de lijst van favorieten.