3D-Audio - der Sound der Zukunft

  • Ersteller Gast 23432
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Ich habe eben folgendes brandaktuelle Papier gefunden, das wie die Faust auf's Auge zu unserem Thread passt:

http://www.hauptmikrofon.de/index.p...view=article&id=65:auro3dd&catid=29&Itemid=76

Nicht nur geht es hier zentral um "Auro-3D", sondern es werden auch alle Fragen, die wir hier angeschnitten haben behandelt. Must read...

Eigentlich geht aus dem Papier hervor, das WFS das ideale Verfahren wäre, das es nur deshalb ungeeignet ist weil es die Elevationsebene nicht einbezieht.

Das ist falsch.

Das zugrunde liegende Kirhhoff- Helmholtz integral ist auf ein Volumen bezogen, nicht auf eine horizontale Ebene. Die Reduktion auf die Ebene ist nur durch die Reduktion auf die horizontalen Lautsprecherreihen bedingt. Wenn man ein WFS- Lautsprecherfeld vor dem Zuhörer aufbaut, ist das Verfahren dreidimensional. Das hatte ich schon in meinem Patent zur "Transformation des frühen Schallfeldes" in 2005 so beschrieben und ist nun auch in anderen Quellen nachzulesen, zum Beispiel in diesem AES Paper von 2008: http://www.deutsche-telekom-laboratories.de/~sporssas/publications/2008/AES124_Spors_WFS_Theory.pdf


Gruss Helmut
www.syntheticwave.de

---------- Post hinzugefügt um 08:52:15 ---------- Letzter Beitrag war um 08:44:38 ----------

Gibts auch schon länger. Wir haben am Institut ein Kugelarray mit ca 2,6m Durchmesser, wo 64 Mikrofone auf der Kugeloberfläche verteilt sind. Damit kann man die Abstrahlcharakteristik von Instrumenten analysieren.
Hat aber auch noch einige Probleme, z.B. räumliche Zentrierung der Schallquelle, nicht volle Audiobandbreite etc.
kleine Demo: http://sh.toningenieur.at/

SUPER!

Damit könnte man doch in einem einzigen Schritt alle Daten über die Räumliche Abstrahlcharakreristik eines Instrumentes erfassen.
Das wäre dann der Datensatz für die Synthese.

Ist eigentlich Alois Sontacci noch am IEM? Ich hatte auf einer Konferenz mal länger Gelegenheit über den Holofonie- Ansatz im Vergleich zu HOA zu sprechen, schade das wir den Kontakt verloren haben.


Gruss Helmut
www.syntheticwave.de
 
Sicher ist WFS das ideale Verfahren, das bestreitet keiner. Nur ist diese Idealität erstens nicht praktikabel zu realisieren (teuer, aufwändig, nicht kommerziell verwendbar) und zweitens: weicht man von der Idealität ab, isses auch wieder nur halb so schön ;)


Ist eigentlich Alois Sontacci noch am IEM?

jap, mittlerweile sogar Leiter des Instituts.
 
Zuletzt bearbeitet:
...mit den HRTFS ist wirklich extrem. Wenn du die Blauert- Bänder von verschiedenen Personen genau vergleichst, merkst du das manche Personen genau bei der Frequenz einen Einbruch haben, wo bei anderen eine Überhöhung ist. Die ganzen Verfahren sind wohl eher was für den Durchschnittshörer.
Ich hab das "Glück" dass in etwa das mitteleuropäische Normohr besitze. Zumindest bei allem Messungen liegt meine HRTF ziemlich deckungsgleich über dem Durchschnitt und soweit ich mit erinnere auch sehr ähnlich dem typischen KEMAR Kunstkopf.

Es kann auch sein dass deswegen bei mir Kunstkopfaufnahmen so gut funktionieren während der Effekt bei anderen schon zusammenklappt.
 
Gibts auch schon länger. Wir haben am Institut ein Kugelarray mit ca 2,6m Durchmesser, wo 64 Mikrofone auf der Kugeloberfläche verteilt sind. Damit kann man die Abstrahlcharakteristik von Instrumenten analysieren.
Hat aber auch noch einige Probleme, z.B. räumliche Zentrierung der Schallquelle, nicht volle Audiobandbreite etc.
kleine Demo: http://sh.toningenieur.at/

Dacht' ich's mir, dass es das auf jeden Fall schon gibt.

Ich weiß noch nicht, ob ich Helmut mißverstanden habe, aber ich glaube wir können uns auf Folgendes einigen: In der Praxis mag es meist ausreichend sein, ein Instrument als Punktschallquelle zu behandeln. Idealerweise nimmt man die Instrumente gleich mit einem solche Monstrum wie am IEM auf, aber auch ein mathematisches Modell dürfte ganz ansprechenden Ergebnisse liefern.

Ich glaube übrigens auch, dass der genannte 3D-Ambisonics-Kopfhörer am IEM entwickelt wurde:

It was very impressive with synthetic 3rd-order, it was a bit "smuffled" and
unprecise with Soundfield recordings (1st order). I was able to have just a
very short listening test, say 10 minutes... The head tracker was
particularly impressive, as it was driving also a visual rendering engine,
rotating the image of the room on the screen as you did move the head. And
the rotation was smooth and very responsive: in fact, the head tracker was
NOT switching the set of HRTF. It was rotating the B-format components PRIOR
of rendering on a fixed number of virtual loudspeakers (24). This way, the
final convolver was always employing the same 24 HRTF sets, and the rotation
was requiring minimal CPU load and no latency...
Bye!
Angelo Farina über das Teil via Mailingliste
@Helmut:

1.) Was mir bei oberflächlicher Betrachtung Deines beeindruckenden Ansatzes noch nicht ganz klar ist: Wie lässt sich eine beliebig große Anfangszeitlücke in einem unbedämpftem Raum von durchschnittlicher Wohnzimmergröße darstellen?

2.) Woran scheitert derzeit die praktische Umsetzung?

Ich hab das "Glück" dass in etwa das mitteleuropäische Normohr besitze. Zumindest bei allem Messungen liegt meine HRTF ziemlich deckungsgleich über dem Durchschnitt und soweit ich mit erinnere auch sehr ähnlich dem typischen KEMAR Kunstkopf.

Es kann auch sein dass deswegen bei mir Kunstkopfaufnahmen so gut funktionieren während der Effekt bei anderen schon zusammenklappt.

lol, Durchschnittsohr.

Wie gesagt, bei Verfahren, die HRIR verwenden ist es ja auch grundsätzlich nicht völlig aus der Welt, seine eigene HRTF zu messen bzw. messen zu lassen und die Daten zu verwenden oder man bietet verschiedene HRIR-Sets an, irgendeines wird dann schon halbwegs passen.
 
Zuletzt bearbeitet:
@Helmut:

1.) Was mir bei oberflächlicher Betrachtung Deines beeindruckenden Ansatzes noch nicht ganz klar ist: Wie lässt sich eine beliebig große Anfangszeitlücke in einem unbedämpftem Raum von durchschnittlicher Wohnzimmergröße darstellen?

2.) Woran scheitert derzeit die praktische Umsetzung?


1.) Durch die extreme, steuerbare Richtwirkung des großen Lautsprecherfeldes. Das kann die direkte Welle auf den Zuhörer ausrichten, ohne das Seitenwände, Boden und Decke stark angestrahlt werden. Das führt übrigens auch dazu, das kein Nachhall entsteht, selbst wenn der Widergaberaum völlig ungedämpft ist. Immer ist die erste Reflexion die Quelle für einige Zweite, die für noch mehr dritte Reflexionen u.s.w. . Wenn die erste Reflexion nicht versorgt wird, kann sich also auch kein Nachhall ausbilden.

Immer wieder werde ich an dieser Stelle gefragt, ob ich denn noch nie was von Nebenzipfeln gehört habe. Aber Nebenzipfel sind um so stärker, je weniger Elementarwellen die Front erzeugen. Bei 1024 Lautsprechern ist das dann vernachlässigbar. Du kannst Dir das vorstellen, wie einen Maschendrahtzaun, durch den Schall von einer dahinter liegenden Quelle kommt. Jede Masche wäre dann quasi eine Lautsprechermembran. Und Maschendrahtzaun macht vernachlässigbar wenige Nebenzipfel.

Wenn dann also die direkte Welle beim Zuhörer angekommen ist, soll - um auf Deine Frage zurückzukommen - beispielsweise eine extrem lange ITDG aus 34m Schallumweg , also 100ms, erzeugt werden. In Deinem Wiedergaberaum macht die Reflexion von der rechten Seitenwand aber nur einen Umweg von 3,40m, also 10 ms.

Die Holofonie macht aus beiden Räumen ein gemeinsames Modell. Entsprechend der Patentbeschreibung sendet die Lautsprecherwand in diesem Wiedergaberaum -(in einem anderen Wiedergaberaum sind die Werte anders weil der dann in das gemeinsame Modell eingeht) - die Wellenfront zur rechten Seitenwand nach 90 ms minus Laufzeit der dierkten Welle zum Zuhörer aus. Sie kommt also, ohne den Zuhörer direkt zu treffen, genau 100 ms nach der direkten Welle bei ihm an. Er wird den Eindruck einer weit entfernten rechten Seitenwand haben.

Umgedreht geht es auch, man kann auch die Wandreflexionen schon auf den Weg schicken, bevor die direkte Welle ausgesendet wird. Dann wird der Wahrgenommene Raum kleiner. Die ITDG ist bei dem Verfahren also beliebig wählbar.


2.) Am Geld. Die Entwicklung eines Prototypen würde über eine Milloin kosten. Ich habs über Jahre versucht, aber es hat mir niemand finanziert. Deshalb habe ich das Patent jetzt verkauft, ein Investor will es umsetzen.


Gruss Helmut
 
Interessant sind all diese Ansätze zu räumlicher und raumkorrigierter Klangereignisreproduktion auf jeden Fall, allein: es wird sich in der breit angewandten Praxis wohl nie richtig etablieren lassen, weswegen ich hier auch sehr wenig Zeit- und Lernaufwand zu investieren bereit bin.
Betrachten wir doch mal die Dinge, wie sie sind anstatt wie sie sein könnten:
- Bestimmt 8 von 10 Musikveröffentlichungen heutzutage machen selbst von den doch vergleichsweise simplen Möglichkeiten einer realistischen Stereoabbildung keinen richtigen Gebrauch.
- Nach meiner Erfahrung würde ich sagen, ein nur annähernd korrekter Aufbau einer Stereoanlage bzw zumindest die Boxenpositionierung/Hörposition ist ebenso selten gegeben, aus verschiedensten Gründen.
- Der durchschnittliche, arbeitende Mensch dürfte ebenfalls über 80% seiner Wachzeit nichtmal in der Nähe seiner privaten wie-auch-immer gearteten Musikgenuß Einrichtung sein.
- Der durchschnittliche Käufer ist nichtmal Willens (oder in der Lage) einer Bedienungsanleitung technischer Geräte mehr als ein paar wenige Minuten Aufmerksamkeit zu widmen - das Resultat lässt sich hier und in tausend anderen Foren ablesen. Wie soll das mit Reproduktionstechnik einhergehen, die eine auf den Raum zugeschnittene Analyse und Justage erfordern würde?
- Alle diese theoretischen Möglichkeiten korrekter Reproduktion sind zu teuer um jemals ein "Volksmedium" werden zu können. Man muss sich ja nur die bereits existierenden, einigermaßen verbreiteten 5.1 Systeme ansehen: Der Löwenanteil davon steht in Jugendzimmern herum, und besteht aus mickrigen Plastikquietschern und einer "Subwoofer" Brotdose wie das Zeug von Loliblech oder Crambitch Soundwürgs. Und da macht sich jemand Gedanken über realistische Klangreproduktion? :rolleyes: Aus was soll dann ein für den Durchschnittskunden bezahlbares System bestehen, das womöglich -zig mal soviele Lautsprecher bräuchte? Irgendwie habe ich gerade ein Bild von Überraschungseiern und Kaugummifolie als Elektrostaten vor Augen...
- Auf besonders große Räume und Auditorien angewandt (wie z.B. Kinos) lassen sich solche Systeme zwar vom Aufwand her realisieren, aber da funktionieren sie nicht mehr optimal. Ein Zuschauer, der vorne rechts im Saal sitzt will nicht nur hören, was vorne rechts im Film passiert. Es müssen also auf jeden Fall Kompromisse zwischen Theorie und Praxis gemacht werden, die vor allem der Theorie ganz erhebliche Abstriche einbringen wird. Und genau da finden sich dann die bisherigen Surroundsysteme wieder, die sich doch als hinlänglich tauglich erwiesen haben.
Und zuguterletzt eine kleine Lebensweisheit aus meiner Phrasenkiste: Perfektion ist Illusion. ;)

Wie gesagt, ich finde es schon gut, dass man sich darüber Gedanken macht, denn interessant sind die Theorien allemal, aber - so wie ich das sehe - durch die Bank nicht praktikabel. Es ist allerdings richtig, dass die Zahl von Musikproduktionen für die etablierten 5.1 Surroundsysteme verschwindend gering ist, was eigentlich etwas schade ist. Aber das 5.1 Konzept war auch nie wirklich für Musik sondern von vornherein für Film gedacht, und das sind doch noch zwei verschiedene Medien, die allgemein sehr unterschiedliche Anwendungsfälle bedeuten.
 
@ sir stony
Du hast natürlich recht - und ich denke all die aufgeführten Punkte sind hier allen im Grunde klar.


Imo geht es hier um drei Dinge: Erstmal den akademischen, theoretisch möglichen Aufbau. Es ist zwar unrealistisch dass das jemals im Wohnzimmer stehen wird, aber es ist sehr interessant sich damit zu beschäftigen. Man versteht mit der Beschäftigung damit auch Akustik besser. Und wer weiß, mittlerweile haben doch recht viele Leute im Zuge des Heimkinotrends über 5 Kanäle zuhause rumstehen und das durchaus auch mal in hoher Qualität in optimierten Räumen und richtig aufgestellt, das hätte man früher als schon Quadro phänomenal gescheitert ist sich auch nie träumen lassen. Wobei das natürlich nur eine schwache Hoffnung ist, mittelfristig ist das natürlich rein akademisch.
Zweitens: Gerade unterwegs wird mittlerweile sehr viel über Kopfhörer bzw. InEars gehört. Selbst ohne Head Tracking hat man da Möglichkeiten die außerordentlich sind, Musik wird aber fürh gewöhnlich auf die Stereosituation optimiert die mit Kopfhörer eher supoptimal ist. Hier könnte man schon eine Menge machen bzw. wäre ein interessanter Ansatzpunkt.
Drittens geht es um ein Format dass ein wenig unabhängiger von der Wiedergabesituation wird.


Allerdings haben wir eine Situation in der nur noch ein sehr kleiner Teil der Tonschaffenen überhaut bereit ist eine unverzerrte Aufnahme raus zu bringen, da braucht man sich über räumliche Abbildung nur noch wenig Gedanken machen...
 
Und zuguterletzt eine kleine Lebensweisheit aus meiner Phrasenkiste: Perfektion ist Illusion. ;)

Wie gesagt, ich finde es schon gut, dass man sich darüber Gedanken macht, denn interessant sind die Theorien allemal, aber - so wie ich das sehe - durch die Bank nicht praktikabel.


...und eigentlich ist ein Lautsprecher auch laut genug. Aus meiner Phrasenkiste kommte ien anderer. Einstein hat mal gesagt, man kann Probleme nicht mit den Denkansätzen lösen, aus denen sie entstanden sind.

Gruss Helmut
www.syntheticwave.de

---------- Post hinzugefügt um 12:16:44 ---------- Letzter Beitrag war um 12:13:37 ----------

Es ist zwar unrealistisch dass das jemals im Wohnzimmer stehen wird, aber es ist sehr interessant sich damit zu beschäftigen. ...

...dazu noch einer, vom gleichen Autor: Wir leben in einer Zeit der unbegrenzten Mittel, aber der verworrenen Ziele.

Kaum irgenmdwo zeigt sich das so deutlich, wie im Bereich der Audioreproduktion. Jeder hat eine andere subjektive Meinung, aber kaum jemand hat einen Plan davon, wohin die Reise überhaupt gehen soll.

Gruss H.
 
Kaum irgenmdwo zeigt sich das so deutlich, wie im Bereich der Audioreproduktion. Jeder hat eine andere subjektive Meinung, aber kaum jemand hat einen Plan davon, wohin die Reise überhaupt gehen soll.
Was auch gar kein Problem wäre würde man nicht ein Standardformat benötigen würde.

Ich hab sogar relativ wenig Zweifel daran dass wenn man ein einigermaßen alltagstaugliches System entwickelt es auch so einige Leute einsetzen würden - selbst wenn man sich das selbst bauen müsste. Dass es genug Verrückte gibt, da hege ich gar keinen Zweifel und irgendwann würde das in den Massenmarkt rücken. Bediengung dafür wäre aber dass es überhaupt Material dafür gibt dass man einsetzen kann, denn selbst ein Verrückter stellt sich sowas nicht hin wenn er den dann nicht benutzen kann. Und das wird es erst geben wenn so ein System in jedem Wohnzimmer steht und hier beißt sich die Katze selber in den Schwanz.
 
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Ein paar Dinge habe ich als Ergänzung noch beizutragen:
  • Eine weitere DAW, mit der man Ambisonic verwenden kann ist Using Ambisonics With Ardour.
  • Es gab früher sog. Kopflautsprecher, die waren sehr angenehm zu tragen und die Membran schwebte vor den Ohren: Jecklin Float Elektrostat. Der wurde von dem schweizer Tonmeister Jürg Jecklin entwickelt.
  • Man könnte doch anstatt 1024 einzelne Lautsprecher, gleich eine Folie nach dem elektrostatischen Prinzip verwenden und ggf. diese einfach in Segmente unterteilen, die dann entsprechend angesteuert werden.
  • Universell wäre, prinzipiell im Ambisonic B-Format zu speichern und zu übertragen. Das Decodieren soll dann erst das Endgerät je nach vorhandener Anzahl der Lsp. durchführen.
 
schonmal das Start datum angekuckt:D
 
Die Diskussion ist ja zeitlos und ernsthaft, kein Aprilscherz, deshalb kann es hier gerne weitergehen. Ich hab auch noch einen, der sich mit 9.1, 10.1 und bis zu 13.2 (für Kino) befasst und eine Kodierung erfunden hat, mit der man ohne den Decoder automatisch einen Surround-Downmix zu hören bekommt und nicht nur weißes Vollpegelrauschen wie bei Dolby-Surround:

http://www.auro-technologies.com/

Gehört zu den legendären Galaxy-Studios in Belgien.

Banjo
 
Ich habe mich da mal durchgekämpft. Unter dem ganzen Marketing Geseier findet man ja tatsächlich mal ein Paper wo es ansatzweise technisch erklärt wird.

Die Idee einen zusätzlichen Kanal in den unteren Bits eines anderen zu verstecken ist gar nicht so blöde. Man kann die aktuell funktionierenden Formate und Decoder nehmen und hat das allhergebrachte oder man steckt einen Decoder dazwischen und kommt auf die doppelte Kanalanzahl.


Was ich wiederum sehr schade finde ist dass es nicht mehr ist als ein netter Hack mit vorhandener Hardware, kein Ansatz um wirklich Richtung 3D Audio zu gehen. Wieder sind nur diskrete Kanäle kodiert und die Information die hinzu gefügt werden sind weitere Lautsprecher in der Höhe.


Ich sehe das als durchaus praxistauglich an. Kinos können einfach über jeden Lautsprecher einen weiteren packen und sind hardwaremäßig raus, es ist rückwärtskompatibel.

Was ich als unschön ansehe ist dass imo an der falschen Baustelle gearbeitet wird. Wichtig wäre erstmal bei einm 5.1 Format die Lücke zwischen Rear und Front zu schließen. 7.1 in der horizontalen plus 2 Lautsprecher an der Decke würde da imo mehr bringen als 5.1 plus vier Deckenlautsprecher.


Bin mal gespannt ob sich das durchsetzt.
 
Ist aber mehr für Film gedacht, weniger für Musik.
Ich denke mittlerweile dass Musik eh noch sehr lange Zeit Stereo bleiben wird. Einfach weil die Produktion so billig und leicht zu beherrschen ist.
Eine Stereo Abhörumgebung ist einfach und für wenig Geld zu realisieren, und umgekehrt beim Abspielen sind zwei Lautsprecher mit recht trockenen Aufnahmen plus den vorhanden Raum in dem das abgespielt wird auch simpler als totgedämmter Abhörraum plus eine zweistellige Anzahl an Lautsprechern.

Bei Filmen stehen ja ganz andere Budgets im Raum und Kinos sind akustisch ja durchaus ein wenig weiter als das Durchschnittswohnzimmer. Deswegen sehe ich da die Möglichkeit dass da noch mehr passiert.


Was ist eigentlich interessant finde ist wenn man sich die ganz alten Mehrspurverfahren aus den 50ern und 60ern anschaut. Da hat man sich ja ziemlich auf die Front Speaker konzentriert und da noch mehr Lautsprecher aufgestellt und meistens dann einen einzigen "Surround" Kanal für dekorelierten, umhüllenden Raumklang. Ich weiß gar nicht ob sie mehr oder weniger verstanden hatten als die Entwickler neuer Verfahren.
Man könnte ja auch zu dem Schluss kommen dass es im Grunde ausreicht von hinten Hallsoße und Soundbrei für die Atmosphäre zu hören und genaue Ortung außerhalb des Stereodreiecks gar nicht nötig ist.
 
Man könnte ja auch zu dem Schluss kommen dass es im Grunde ausreicht von hinten Hallsoße und Soundbrei für die Atmosphäre zu hören und genaue Ortung außerhalb des Stereodreiecks gar nicht nötig ist.

Recht viel mehr ist ja auf vielen Live-Musik-DVDs auch nicht drauf. Wäre ja auch irritierend, wenn man einen Musiker vor sich auf dem Bildschirm sieht und der Ton dazu kommt von hinten. Einzig, wenn ein Werk speziell für Surround (oder früher Quadrophonie) produziert bzw. sogar komponiert wurde, kann das mal Sinn machen, auch wenn es nahe am Gimmick ist.

Banjo
 
Ich denke mittlerweile dass Musik eh noch sehr lange Zeit Stereo bleiben wird. Einfach weil die Produktion so billig und leicht zu beherrschen ist.

Und weil eine Rockband Stereo ist. Zumindest im normalen Konzertbetrieb. Und das trifft eig. auch auf Klassik zu. Die vertikale Auflösung des Gehörs ist recht gering. Insofern ist die Stereo-Linie von rechts nach links ziemlich gut geeignet für eine plausible Widergabe.
 
Und weil eine Rockband Stereo ist. Zumindest im normalen Konzertbetrieb. Und das trifft eig. auch auf Klassik zu...

Die Band vielleicht ja, teilweise auch das Orchester und die Darsteller auf der klassischen Bühne (naja)- aber der Raum, z.B. die Semperoper, die Frauenkirche und viele andere (fast alle, wenn man von Partyzelten mal absieht) ganz sicher nicht. ;)
 
Naja. Es ist halt die Frage was man will:

Will man sich im Wohnzimmer wie in der Semperoper fühlen oder will man dass das Orchester im Wohnzimmer ist?
 

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