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Dienstag, 06.12.2016
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Konzertsaal zum Mitnehmen

Neuartige Audio-Software erzeugt dreidimensionales Musikerlebnis selbst per Normallautsprecher

Ein Klang wie live dabei: Eine neue Software vermittelt beim Musikhören das Gefühl, selbst im Konzertsaal zu sitzen. Die von Fraunhofer-Forschern entwickelten Algorithmen erzeugen selbst über das Smartphone oder im Auto einen natürlichen dreidimensionalen Raumklang. Der Trick dahinter: Das System berücksichtigt auch die Schall-Reflexionen, die in einem Konzertsaal auftreten und unser Hörerlebnis abrunden.

So funktioniert der "Konzertsaal zum Mitnehmen"

Für Musikliebhaber ist das Hören eines Konzerts in einem der berühmten Konzertsäle ein echter Genuss. Der besondere Klang dieser Säle ist bisher kaum durch das heimische Soundsystem zu ersetzen – und schon gar nicht durch Tablets oder Autolautsprecher. "In einem Konzertsaal kommt die Musik nicht nur direkt von der Bühne", erklärt Oliver Hellmuth vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen. "Wir hören auch die Reflexionen des Schalls von der Decke und den Wänden. Erst hierdurch erhalten wir einen dreidimensionalen Klangeindruck."

Reflexionen werden getrennt verarbeitet


Um diesen Klang auch ins Auto oder Wohnzimmer zu bringen, Hellmuth und seine Kollegen nun zwei spezielle Algorithmen entwickelt, die einen natürlichen dreidimensionalen Raumklang erzeugen. Die Softwarelösungen Cingo und Symphoria gleichen Schwächen der Hardware aus und geben gleichzeitig das bei der Aufnahme erzeugte Klangbild präzise wieder – unabhängig davon, welche Lautsprecher oder Kopfhörer der Nutzer verwendet.

Das Prinzip dahinter: Cingo und Symphoria analysieren, welche Elemente einer Aufnahme Direktschall oder Reflexion sind. Diese fügen sie dann anschließend zu einem natürlichen dreidimensionalen Klang zusammen – so wie man es in einem Konzertsaal hören würde.


Die Software berücksichtigt auch die Reflexionen der Musik an den Wänden

Die Software berücksichtigt auch die Reflexionen der Musik an den Wänden

Tonmeister geben den letzten Schliff


Um die Klänge zu beurteilen und damit die Mischung stimmt, arbeiteten die Forscher bei der Entwicklung des Systems eng mit Tonmeistern zusammen. "Ingenieure wissen, wie sie das Werkzeug entwickeln. Tonmeister, wie sie es am besten nutzen", erläutert Jan Plogsties, Projektleiter für Cingo. Da es keine klangliche Referenz gibt, um die Qualität derartiger Audioalgorithmen zu bewerten, war entscheidend, wie die Experten diese subjektiv beurteilten.

Hinzu kommt: Der Klang muss an die Lautsprecher eines jeden Endgeräts individuell angepasst werden. "Setzt ein Hersteller unsere Software ein, wird der Sound für jedes Modell eigens konfiguriert", betont Hellmuth. "Das ist ein Tuning-Prozess. Hierfür brauchen wir unsere ausgezeichneten Tontechniker."

Beides bereits in Produkten auf dem Markt


Inzwischen wird das System der Fraunhofer-Forscher bereits in kommerziellen Systemen eingesetzt. So nutzt Google Cingo seit 2013 in allen Geräten der Nexus-Serie. Zudem brachte Samsung die Software in einer Virtual Reality-Brille auf den Markt. Audi erzeugt mit Hilfe von Symphoria in seinen Modellen TT, Q7 sowie R8 ein Surround-Erlebnis.

"Nach ersten Gesprächen haben wir schnell gemerkt, dass es großes Interesse von Unternehmen an gutem 3D-Surround-Sound gibt", erzählt Harald Popp, der sich um die Vermarktung der Anwendungen kümmert. Für die Entwicklung und die Markteinführung von Cingo und Symphoria haben Oliver Hellmuth, Jan Plogsties und Harald Popp den Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2015 erhalten.
(Fraunhofer Gesellschaft, 28.07.2015 - NPO)
 
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