Surround Sound als Komponente für das immersive Filmerlebnis

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1. Einleitung

2. Grundlagen
2.1 Räumliches Hören
2.2 Begriffserläuterung Surround Sound

3. Surround Sound Systeme
3.1 Funktion
3.2 Aufbau

4. Marktübersicht
4.1 Formate und Standards
4.2 Kino
4.3 Heimkino

5. Fazit

6. Literaturverzeichnis

7. Quellenverzeichnis
7.1 Onlinequellen
7.2 Bildquellen

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 Hörebenen nach Blauert

Abbildung 2 7.1 Konfiguration im Kino

Abbildung 3 Aufbau einer 5.1 Anlage

Abbildung 4 Aufbau einer 7.1 Anlage

Abbildung 5 Präzise Lautsprecheransteuerung

Abbildung 6 Dolby Atmos im Kino

Abbildung 7 3D-S0und mit Deckenlautsprechern

Abbildung 8 3D-S0und mit Reflektionsbeschallung

1. Einleitung

Ob 3D-Filme oder Virtual Reality Spiele sowie Videos, es ist nicht von der Hand zu weisen, dass das immersive Erlebnis in der Unterhaltungsindustrie sich über eine stetig steigende Beliebtheit und eine damit verbundene Lukrativität für Unternehmen freuen darf. Die zuvor genannten Technologien sind zurzeit deshalb so beliebt, da sie im audiovisuellen Bereich große visuelle Fortschritte erbracht und neue konsumentenfreundliche Unterhaltungsmöglichkeiten eröffnet haben. Mit der Immersion wird das Empfinden des Konsumenten bekräftigt, nicht nur bloßer Beobachter, sondern Bestandteil des Films oder des Spiels zu sein. Wie jedoch auch bei den herkömmlichen audiovisuellen Produkten spielt der Ton eine tragende Rolle, um das Filmerlebnis zu vervollständigen. So soll geprüft werden, in welchem Maße und durch welche Mittel Ton ein immersives Unterhaltungserlebnis erzeugen und intensivieren kann und in wieweit es konsumentenfreundliche Lösungen gibt.

Im Rahmen des Seminars soll eine Arbeit zum Thema ״Surround-Sound-Technologien: Standards, Marktdurchdringung und derzeitige Entwicklung“ verfasst werden. Die vorliegende Seminararbeit mit dem Titel ״Surround Sound als Komponente fürs immersive Filmerlebnis“ beschäftigt sich mit der Fragestellung: ״In welchem Anwendungsbereich der Surround Sound Technologie zieht der Konsument aus dem immersiven Filmerlebnis den optimalen Nutzen?“

Diese Seminararbeit gliedert sich in vier Teile. Der erste Teil widmet sich der Erläuterung von Grundlagenwissen im Bereich Schallwahrnehmung und der terminologischen Klärung des Begriffs Surround Sound (vgl. 2. Grundlagen). Anschließend wird die Funktion und der Aufbau eines Surround Sound Systems verdeutlicht (vgl. 3. Surround Sound Systeme). Es folgt eine Marktübersicht der aktuellen Standards unter Berücksichtigung öffentlicher und privater Spielstätten (vgl. 4. Marktübersicht). Anschließend wird im Fazit erneut auf die Leitfrage eingegangen und Ergebnisse der Ausführungen zusammengefasst (vgl. 5. Fazit).

2. Grundlagen

Voraussetzung für das Verständnis des Aufbaus und der Anwendung eines Surround-Sound- Systems ist zunächst das Wissen über die menschliche Wahrnehmung und Verarbeitung eines räumlichen Klangereignisses, welches im Folgenden zusammengefasst veranschaulicht wird.

2.1 Räumliches Hören

Räumliches Hören ist die akustische Wahrnehmung der räumlichen Lage einer Schallquelle innerhalb eines geschlossenen oder offenen Raums. Hierbei wird zwischen dem Entfernungshören und dem Richtungshören differenziert. Das Entfernungshören beruht nach Blauert hauptsächlich auf die Vertrautheit und Erfahrungen des Menschen mit dem gegebenen Schallsignal, da Abweichungen von der korrekten Ortung der Schallquelle zum Beispiel schon bei ungewöhnlicher Sprechweise auftreten können.^[1] Das Richtungshören hingegen wird von physikalischen Faktoren bestimmt, bei denen Wiederrum drei unterschiedlichen Hörebenen berücksichtigt werden müssen: die Frontalebene, die Horizontalebene und die Medianebene (siehe Abb.1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 Hörebenen nach Blauert

Um die Richtung einer Schallquelle lokalisieren zu können, bedarf sich das menschliche Gehör der binauralen (mit beiden Ohren^[2] ) Lokalisierung. Diese nutzt interaurale (zwischen den Ohren liegende^[3] ) Unterschiede von Hörereignissen, die entstehen, wenn die Schallquelle nicht auf der Medianebene positioniert ist.^[4] Jene werden in die folgenden Kenngrößen unterteilt:

1. Die Laufzeitdifferenz bezeichnet den zeitlichen Unterschied der Schallwellen beim Eintreffen am linken und rechten Ohr. Schon kleine Abweichungen der Schallquelle von der Medianebene, die in einen Unterschied von Mikrosekunden resultieren, kann der Mensch wahrnehmen.^[5]
2. Die Pegeldifferenz bezeichnet den Intensitätsunterschied der Schallwellen zwischen den beiden Ohren. Diese Differenz wird jedoch nicht durch den Unterschied der zurückzulegenden Strecken, um jeweils beide Ohren zu erreichen, verursacht, sondern durch die Abschattung des Schallsignals, an der Kopfseite, die der Schallquelle nicht zugewandt ist.^[6] Der Kopf stellt dementsprechend ein Hindernis für das Schallsignal dar. Tiefe Frequenzen mit ihren großen Wellenlängen werden durch den Kopf und Körper nur gebeugt, hingegen höhere Frequenzen mit kürzeren Wellenlängen werden an der schallquellenzugewandten Kopfseite reflektiert, sodass ein Schallschatten am gegenüberliegenden Ohr entsteht. Somit ist die Pegeldifferenz frequenzabhängig.^[7]

Für das vertikale Richtungshören, dem Richtungshören auf der Medianebene, ist die monaurale (ein Ohr betreffende^[8] ) Lokalisierung verantwortlich. Im vertikalen Wahrnehmungsbereich können die Informationen durch die binaurale Schallwahrnehmung nicht ausgewertet werden.^[9] Aus diesem Grunde spielt die Ohrmuschel eine bedeutende Rolle in ihrer Funktion als natürlicher Verstärker. Ihre individuelle Form verzerrt hierbei das Schallsignal durch Reflexion, Beugung, Abschattung, Interferenzen, Streuung und Resonanzen.^[10]

2.2 Begriffserläuterung Surround Sound

Der Begriff Surround Sound setzt sich aus den englischen Wörtern ״Surround“ und ״Sound“ zusammen, welche respektiv als ״umgeben“ und ״Ton“ oder auch ״Klang“ übersetzt werden können.^{[11] [12]} So kann Surround Sound als umgebender Klang oder räumlicher Klang definiert werden.

Da der Begriff von vielen Herstellern oft großzügig als Werbemittel bei Lautsprechersystemen mit Spatializer (vom engl, spatialize: ״verräumlichen“)^[13] und nur zwei Schallquellen verwendet wird, müssen diese ״Virtual-Surround-Systeme“, wie zum Beispiel Soundbars, in den folgenden Ausführungen vernachlässigt werden. So kann von Surround Sound erst die Rede sein, wenn es technisch möglich ist mindestens den vorderen und hinteren Teil der horizontalen Hörebene durch das Lautsprechersystem zu beschallen.

3. Surround Sound Systeme

Im Gegensatz zur den jüngsten technischen Entwicklungen im Bereich des visuellen Entertainments, wurden zum ersten Mal im analogen Zeitalter im Jahre 1976 mit dem Film ״A Star Is Born“ und Dolby Stereo, Technologien in die Kino- und Filmindustrie implementiert, um die auditive Gestaltung in Richtung eines realitätsgetreueren Raumklangs weiterzuentwickeln. Damals wurden allerdings noch mit drei Tonkanälen gearbeitet, zwei im vorderen Bereich und ein Kanal im hinteren.^[14] Durch technologische Fortschritte gelang 1992 der Start der digitalen Mehrkanalsysteme an den Kinokassen mit ״Batmans Rückkehr“. Hierbei wurden erstmal sechs Audiokanäle verwendet.^[15] Mit der Verbreitung von digitalen Speichermedien wie CDs und DVDs ist die Surround Sound Technologie auch in die Haushalte der Endkonsumenten eingezogen. Vorteil der Erweiterung von Tonkanälen und Lautsprechern ist die einhergehende Vergrößerung der Hörzone und die verbesserte Stabilität und Qualität des stereofonen Klangbildes. Eine Folge dieser Erweiterung ist allerdings die Minderung vom ״Sweet Spoť- der Bereich der optimalen Beschallung. Dies ist vor allem für Beschallung von einer großen Maße an Menschen, wie es in Kinosälen vorkommt, suboptimal. Aus diesem Grund werden hier die Tonkanäle dekorreliert mittels zusätzlichen Signalverteilern und Prozessoren.^[16] Um auch den Sweet Spot in Haushalten so groß wie möglich zu gestalten, kommen Verzögerung (Delays) zur Dekorrelation zum Einsatz.^[17]

3.1 Funktion

Bezugnehmend auf die vorausgegangene Definition in Kapitel 2.2 werden Surround Sound Systeme dementsprechend genutzt, um ein möglichst einhüllendes und realistisches Klangbild zu simulieren. Ein weiterer Vorteil durch die Nutzung einer Vielzahl von Lautsprechern, wie es bei Surround Sound Systemen der Fall ist, ist das gleichmäßige Beschallungserlebnis bei einer großen Menge an Zuschauern (siehe Kapitel 4.2.)

Neben den physikalischen Funktionen bietet Surround Sound auch eine psychologische Funktion. Wie in Kapitel 2.1 bereits erwähnt basiert das menschliche Hörvermögen nicht nur auf einen physikalischen Prozess, der Schallwahrnehmung, sondern auch auf dem subjektiven Empfinden des Menschen; die Auswertung der Schallwahrnehmung. Diese beruht auf persönlichen Erfahrungen und den damit verbundenen Assoziationen. Sie können als Instrument für Veränderung in der Wahrnehmung und als Grundlage für Erwartungen an bestimmte Schallereignisse dienen.^[18] Damit ist die Auswertung von Schallsignalen ein menschlicher Lernprozess. So kann man sich Surround Sound für die auditiven Erwartungen des Menschen zu Nutze machen, um den Zuschauer näher mit dem Gezeigten zu verknüpfen. Denn wenn die auditiven Erwartungen erfüllt werden, resultiert dies in ein optimal einhüllendes und realistisches Klangerlebnis. Wie wichtig dies ist, zeigt eine Studie aus dem Jahr 2010, bei der Benedetto Sacchetti und Titziana Sacco herausgefunden haben, dass olfaktorische, visuelle und auditorische Impulse im gleichen Bereich des Langzeitgedächtnisses abgespeichert werden, wie Erinnerungen und viel wichtiger noch Emotionen.^[19] So kann die erwartungsgetreue Wiedergabe von Ton eine wirkungsvolle Kettenreaktion von Emotionen bei Zuschauern auslösen, die sich somit nicht nur durch den Raumklang, sondern auch durch die emotionale Bindung zum Gezeigten involviert fühlen.

3.2 Aufbau

Eine Surround Sound Anlage besteht in der Regel aus einem Subwoofer (Tieffrequenzlautsprecher), einem Centerlautsprecher, Hauptlautsprechern, die links und rechts des Centers liegen, und Surround-Sound-Lautsprechern, die auf Höhe der frontalen Hörebene liegen. Zusätzlich werden je nach Systemtyp und räumlichen Gegebenheiten Lautsprecher hinter der Frontalebene platziert.^[20]

Der Subwoofer mit seinen tiefen Frequenzen ist nicht positionsgebunden. Er sollte jedoch nicht in Ecken aufgestellt werden, da dies in einen unklaren oder matschigen Klang resultiert. Er wird zum einen genutzt, um das Hörerlebnis in den Tiefen gewichtiger zu gestalten und zum andern, um das untere Frequenzlimit der übrigen Lautsprecher auf ungefähr 80 Hertz anheben zu können, sodass deren Lautstärke reduziert wird. Der Centerlautsprecher und die Hauptlautsprecher sind hauptsächlich dafür verantwortlich, dass der Zuschauer dem visuellen Geschehen auf dem Abspielgerät folgen kann. Dafür werden Musik und Dialog über ihre Kanäle abgespielt. Die Surround-Sound-Lautsprecher auf der Frontalebene sorgen mit Umgebungsgeräuschen für ein realitätsnahes Raumgefühl. Die zusätzlichen Lautsprecher hinter der Frontalebene intensivieren das räumliche Hörerlebnis durch die Beschallung mit den Spezialeffekten und Sounds.^{[21] [22]}

Bei Anlagen mit 5.1 Konfiguration werden fünf Hauptlautsprecher und ein Subwoofer verwendet, wobei die Surround-Sound-Lautsprecher ausgehend von der Medianebene optimaler Weise in einem Winkel von circa 115 Grad auf Ohrhöhe aufgestellt werden sollten (siehe Abbildung 3). Bei einer 7.1 Anlage werden die Surround-Sound-Lautsprecher auf der Frontalebene platziert und zwei zusätzliche Lautsprecher in einem 135 - 150 Grad Winkel von der Medianebene aus hinter dem Zuschauer platziert (siehe Abbildung 4).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2 7.1 Konfiguration im Kino

Zwar zeigen die obigen Abbildungen 3 und 4 den Aufbau eines Heimkino-Systems, so können deren Positionierung jedoch auf Kinosäle übertragen werden, wie Abbildung 4 zeigt. Um den

Sweet Spot so weit wie möglich über das Publikum verteilen zu können, werden die hinteren Tonkanäle auf mehreren Lautsprechern gleichzeitig wiedergegeben.^[23]

Neben der ״Lautsprecher.Subwoofer“-Konfiguration gibt es auch die ״Lautsprecher.Subwoofer.Überkopf-Lautsprecher“-Konfiguration. Bei der entweder die Decke eines Raums mit Ton beschallt wird oder an der Decke selbst Lautsprecher angebracht sind, die den Raum von oben beschallen. Darauf wird im Kapitel 4.1 nähereingegangen.

4. Marktübersicht

Der Markt wird hauptsächlich von der Firma Dolby dominiert. Sie waren die Pioniere im Bereich Surround Sound. Wie bereits in Kapitel 3 erwähnt, haben sie als erste den Surround Sound in die Kinos eingeführt mit ihrem analogen Dolby Stereo Format. Erst mit dem Umschwung auf digitale Tonverarbeitung trat mit DTS (Digital Theater System) ein neuer Mitbewerber auf den Markt. Mit der Veröffentlichung von ״Jurassic Park“ im Jahre 1993 wurde das erste DTS Format für die Massen zugänglich. 1996 schaffte DTS dann auch den Einzug in die privaten Haushalte.^[24] Im Jahre 1993 stellt auch Sony ein Surround Format vor mit der Veröffentlichung des Films ״Last Action Hero“. Das SDDS Format (Sony Dynamic Digital Sound) konzentriert sich allerdings nur auf die Anwendung in Kinosälen im Gegensatz zu seinen Konkurrenten.^[25] Jedoch stellte Sony seit den frühen 2000er Jahren den Verkauf weiterer Kinosysteme ein. Zwar unterstützt es bestehende Systeme, jedoch wurde 2007 mit ״Surf’s Up“ der letzte Kinofilm mit vollständiger SDDS Konfiguration veröffentlicht.^[26] Dementsprechend irrelevant ist dieses Format für die weiteren Ausführungen.

4.1 Formate und Standards

Dolby Digital Plus

Dieses Surround Format ist der Nachfolger von Dolby Digital und wurde 2005 erstmals für HDTV auf Blu-Ray Discs und HD-DVDs entwickelt.^[27] Es ist ein verlustbehaftetes Wiedergabeverfahren, dass die 5.1 und 7.1 Kanalkonfiguration unterstützt. Es kann sogar bis zu vierzehn Kanäle bereitstellen.

[...]

^[1] vgl. Blauert (1974) S.37

^[2] Duden (2018)

^[3] Dict (2018)

^[4] vgl. Dickreiter (2008) S.128

^[5] vgl. Blauert (1974) S.32f.

^[6] vgl. Plack (2005) S.178

^[7] vgl. Dickreiter (2008) S.130

^[8] Duden (2018)

^[9] vgl. Blauert (1974) S.80

^[10] vgl. Blauert (1974) S.51

^[11] PONS (2018)

^[12] PONS (2018)

^[13] Dict (2018)

^[14] Teufel (2015)

^[15] Dolby (2015)

^[16] vgl. Rumsey et al (2001) S.4

^[17] vgl. Birkner (2002) s.104f.

^[18] vgl. Begault (2000) S.29

^[19] vgl. Sacchetti und Sacco (2010)

^[20] vgl. Birkner (2002) S.13

^[21] vgl. Rumsey et al (2001) s.5f.

^[22] Dolby (2018)

^[23] vgl. Dolby (2014) S.3

^[24] vgl. DTS (2016)

^[25] vgl. McGee (2010) S.214

^[26] vgl. Kerins (2010) s. 32

^[27] vgl. Jurran (2005)