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Immersive Sound – ein Klang wie mitten in einer Lautsprecherbox Jon Gabay

(Quelle: Elaine Barker/Shutterstock.com)

Schon seit Beginn der Mono-Audiotechnik ist die Wiedergabe von Tönen und Geräuschen ein Teil unseres Lebens – sei es in Form von aufgezeichneten und für die Wiedergabe gespeicherten Tönen oder live per Übertragung. Der wiedergegebene Ton gab uns zum ersten Mal die Freiheit, Musik und Nachrichten zu hören, wann immer wir wollten und wann immer wir sie brauchten. Diese Freiheit hat sich zu einem Bedürfnis für fast alle Menschen entwickelt. Die meisten Menschen sagen heute, dass sie Musik brauchen, um glücklich zu sein, denn sowohl echte Nachrichten wie auch Fake News können uns in vielen Fällen traurig machen.

Die Audiotechnik entwickelte sich von Mono in Richtung Stereo und so wurde die Verwendung von mehreren Lautsprecherboxen schnell zur Selbstverständlichkeit. Mit preiswerten Verstärkern und Lautsprechern konnte jeder sein Zwei-Boxen-System in ein komplettes Heim-Audio-System mit einer Vielzahl von Boxen verwandeln. Mit Hilfe von Frequenzweichen und Equalizern ließen sich die Lautsprecher für den Tiefton-, Mittelton- oder Hochtonbereich optimieren und ermöglichten so einen einfachen, aber effektiven Surround-Sound und Raumklang. Mit preisgünstigen Hochleistungs-Verstärkern und Lautsprecherboxen können Sie den Klang sogar lauter machen, als es von Natur aus möglich ist, sogar bis zu Lautstärkepegeln, die das Gehör schädigen.

Kinos haben den modernen Surround-Sound verfeinert, und er ist für die breite Masse erschwinglich geworden. Das beliebte 5.1-Dolby-Surround-Sound-System ist effektiv und überzeugt die meisten Hörer mit einem Klangerlebnis, das Musikliebhaber begeistert, Filmfans anlockt und Gamer zum Spielen animiert. Moderne Surround-Sound-Systeme beherrschen Dolby 5.1 und sind für die meisten Musikliebhaber völlig ausreichend und komfortabel. Das Setup mit sechs Boxen besteht aus fünf Full-Band-Lautsprechern und einem Subwoofer. Dadurch kann man die Lautsprecher so platzieren, dass sich der gut eingestellte und eingespielte Klang virtuell durch den Raum bewegt.

Allerdings ist mehr nicht immer besser, besonders wenn es um die Unterscheidung von Sprache geht. Bei so viel Sound, der von überall her kommt, mit verstärktem Basswummern und kristallklaren Explosionen, ist es noch schwieriger auszumachen, was die Personen sagen. Es gibt zwei Lösungsansätze: Shelving und dedizierte Sprach-Center-Kanäle. Beim Shelving werden die Sprachbänder unterdrückt, so dass die Sprache nicht mit dem Signal im selben Band konkurrieren muss. Beim Ansatz mit so genannten Center-Kanälen werden dedizierte Mittenkanäle für optimierte Sprachbänder hinzugefügt. Dieser Ansatz wird bei Surround-Sound 6.1- und 7.1-Konfigurationen genutzt.

Heute gilt die vorherrschende Philosophie: Je mehr, desto besser. Sie können also jederzeit zu Surround-Sound 7.1-Konfigurationen aufrüsten, indem Sie mehr Kanäle und mehr Lautsprecher hinzunehmen. Zusätzlich zu den Lautsprechern vorne links, rechts und Mitte sowie hinten links und rechts haben Sie dann auch die linke und rechte Seite. Wenn das nicht ausreicht, ist die 9.2-Konfiguration eine Option. Dieser 10-Kanal-Ansatz verwendet neun Breitbandlautsprecher und einen Tieftöner, die den Hörer nun quasi vollkommen umschließen. Dadurch sitzen Sie praktisch mitten in einer Lautsprecherbox.

Wie viel ist zu viel?

Obwohl viele Dolby 5.1-Surround-Sound-Alben, -CDs und -Audiodateien inzwischen so gemastert sind, dass sie die Vorteile von 5.1 voll ausnutzen, wurden die meisten Medien, die Sie sich anhören können, ursprünglich in Stereo abgemischt und in die sechs Audio-Streams umgewandelt, die dann zu „5.1“ wurden. Daher hängt die tatsächliche Klangqualität stark davon ab, wie die Original-Stereo-Aufnahme abgemischt wurde und wie effektiv die Software ist, die Stereo in 5.1 umwandelt. Bei 6.1, 7.1, 9.2 und vielen anderen Versionen gilt das Gleiche. Es handelt sich um Audio-Interpolation, nicht um echtes räumlich orientiertes Audio.

Die neueste Immersive-Sound-Technologie geht weg von der eigentlichen Audio-Aufnahme hin zu einer objektorientierten Klang-Datenbank. Dabei geht es um mehr als nur das Hinzufügen von Lautsprechern und Verstärkern. Immersive Technologien wie Dolby Atmos sind ein digitaler objektorientierter Ansatz, der die Signalverarbeitung an separaten Audio-Objekten durchführt. So wird beispielsweise ein Flugzeugtriebwerk zu einem Objekt, über dessen Metadaten das Immersive-Audiosystem „informiert“ wird. Dabei wird nicht nur die Audiosequenz erfasst, sondern das Audio-Verarbeitungssystem bildet auch ihre Position im dreidimensionalen Raum ab. Das System justiert und verschiebt den Sound von Lautsprecher zu Lautsprecher und imitiert so den Klang eines lauten, sich bewegenden Objekts.

Anders als viele andere Surround-Sound-Technologien unterstützt das immersive Dolby Atmos auch Deckenlautsprecher, so dass man z.B. das Triebwerk eines Flugzeugs direkt über sich hören kann. Dolby 9.2 tut das auch, aber Atmos unterstützt bis zu 128 Kanäle mit 118 Objekten, darunter 10 Kanäle, die für Umgebungseffekte vorgesehen sind.

Während in Kinos, Stadien, IMAX-Systemen und professionellen Einrichtungen alle 64 Lautsprecher genutzt werden können, sind Heimkinosysteme nur für 34 Lautsprecher optimiert.

Dabei sind die Platzierung der einzelnen Lautsprecher und deren Eigenschaften sehr wichtig. Atmos-Systeme müssen kalibriert werden, um voll zur Geltung zu kommen. Das ist auch der Grund, warum bei voll ausgestatteten Atmos-Systemen, wie z. B. in Kinos, alle 64 Kanäle verwendet werden sollten.

Kann man einen Unterschied hören? Einige können das vielleicht. Es ist in etwa so, als würde man Signale wiedergeben, die nur ein Hund hören kann. Manch einer wird zum Beispiel argumentieren, dass der Ultraschall zum Erlebniswert beiträgt, und auch wenn wir diese Signale nicht bewusst hören können, können sie uns dennoch beeinflussen. Es ist richtig, dass Ultraschall bei längerer Einwirkung bestimmter unhörbarer Frequenzen Unruhe und Irritationen verursachen kann. Es ist auch richtig, dass Ultraschall in Stereo ein intrakranielles akustisches Signal im Gehirn des Zuhörers verursachen kann. Dabei ist zwar kein Ton zu hören, aber der Ton wird als Differenz zwischen den beiden Ultraschallsignalen, die vom Gehirn aufgelöst werden, neu erzeugt.

Fazit

Ein Heimkino mit 34 Lautsprechern ist durchaus beeindruckend, besonders wenn es richtig eingerichtet ist. In der heutigen Zeit, in der viele Menschen mit der Familie im Lockdown festsitzen, kann ein besserer Sound eine tolle Sache sein.



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Nach seinem Elektrotechnik-Studium war Jon Gabay als Design-Ingenieur, Firmware-Codierer, System-Designer, Forscher und Produktentwickler für Unternehmen aus den Bereichen Verteidigung, Handel, Industrie, Konsumgüter, Energie und Medizin tätig. Bis 2004 war er als Forscher und Entwickler im Bereich alternative Energien in der von ihm gegründeten und geleiteten Dedicated Devices Corp. in der Automatisierungstechnik tätig. Seitdem forscht und entwickelt er, schreibt Artikel und entwickelt Technologien für die nächste Generation von Ingenieuren und Studenten.


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