Lageabhängiger Raumklang per Kopfhörer

Fraunhofer IIS zeigt neue Entwicklungsstufe von Ensonido auf der IFA 2005

Die Sound-Experten vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS wollen auf der Internationalen Funkausstellung (IFA) 2005 unter anderem zeigen, wie herkömmliche Stereo-Kopfhörer per Headtracker und spezieller Software ein räumlich wirkendes, konstantes Klangfeld erzeugen. Die weiterentwickelte Software der Fraunhofer-Forscher, Ensonido, simuliert die sonst durch Reflektionen an Wand und Decke zwischen Lautsprecher und Ohr auftretenden Klangveränderungen.

"Zwar gibt es schon Systeme, mit denen Surround-Klang auch über Kopfhörer erreicht wird", so Jan Plogsties, Leiter des Projektes Ensonido am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen, bemerkt aber, dass die Klangqualität häufig noch zu wünschen übrig lasse.

Bei dem Fraunhofer-Verfahren sei dies jedoch anders: "Den 5.1-Surround-Sound, den wir so über übliche Stereokopfhörer erreichen, konnte man in dieser Qualität bisher nur über fünf Lautsprecher und einen Tieftonlautsprecher erzeugen", meint Plogsties. Möglich werde dies durch "kopfbezogene Raumübertragungsfunktionen".

Dabei würden nicht nur die Reflektionen zwischen dem virtuellen Raumklangsystem und dem Kopf des Zuhörers simuliert und das Audiosignal entsprechend modifiziert, auch die Eigenschaften des Kopfes soll Ensonido berücksichtigen. Stehe ein Lautsprecher beispielsweise hinter dem Zuhörer, müssen Hauptanteile des Signals zunächst an der Ohrmuschel vorbei.

Erst wenn beim Zuhören der Kopf gedreht wird, erzeugt der Kopfhörer den Eindruck, als seien die Schallquellen lagekonstant (Foto: Fraunhofer IIS)

Alle Bewegungen des Kopfes nimmt ein Head-Tracker mit Beschleunigungssensoren wahr. Die Fraunhofer-Software verändert das akustische Signal entsprechend und gaukelt so dem Gehirn in Echtzeit den resultierenden Höreindruck vor. Den Forschern zufolge habe der Zuhörer damit das Gefühl, als bliebe das Schallfeld stehen, während er sich im Raum bewegt. Die Hörumgebung lässt sich mittels Ensonido variieren und so etwa die Klangeigenschaften einer Kirche oder eines Kinos simulieren.

Die Grundlage für den Höreindruck sollen Audiokodierverfahren wie das Fraunhofer-eigene "MP3 Surround" liefern. Diese etwa schon vom Medion-Musikshop genutzte Kompressionstechnik speichert zwar die sechs Kanäle des 5.1-Surround-Sounds, benötigt laut den Fraunhofer-Forschern aber nur fünf Prozent mehr Speicherplatz als herkömmliche MP3s.

"Bereits bei der kommenden Generation tragbarer MP3-Geräte sollte der Nutzer ein derart einhüllendes Klangerlebnis auch unterwegs genießen können", hofft Plogsties. "Ensonido und MP3 Surround eignen sich aber gleichermaßen für DVD-Player, mobile Radios und Handys."

Während die Entwicklungsstufe von Ensonido ohne Headtracker die Akustik einer spezifischen Hörumgebung abbildet und bereits produktreif ist, steckt die Version mit Headtracker-Unterstützung noch in einer relativ frühen Entwicklungsstufe. Bis Stereo-Lautsprecher mit integriertem Headtracker und Ensonido-Software im Handel erhältlich sein werden, wird also noch etwas Zeit ins Land gehen.

Die Fraunhofer-Forscher hoffen jedoch, auf der Messe in Kontakt mit interessierten Herstellern zu kommen, in Bezug auf das Ensonido ohne Headtracking soll es bereits laufende Verhandlungen geben.

Auf der IFA, die vom 2. bis 7. September 2005 in Berlin stattfindet, können Besucher die Raumklangtechnik am Fraunhofer-Stand der Halle 5.3 dennoch schon probehören; sowohl in der Variante ohne als auch mit Headtracking.