Surround-Sound-Rock/Pop

Na klar:
zwei Signale von einer Punktquelle treffen bei Mikrofonen in verschiedenem Abstand mit einem Zeitversatz ein, sind aber sonst identisch.
Die Kreuzkorrelationsfunktion solcher Signale hat einen stark ausgeprägten Peak bei einer Zeit tau=Laufzeitdifferenz. Bei Koinzidenzstereofonie wäre der Peak bei tau=0, hätte aber die gleiche Höhe.
Unkorrelierte Signale hätten keinen ausgeprägten Peak in der CCF - weder bei 0 noch sonstwo. Ein Beispiel wäre diffuser Hall, aufgenommen mit großer Laufzeitdifferenz oder Rauschen aus unabhängigen Quellen auf beiden Kanälen.
Da es bei der hier diskutierten Frage offenkundig NICHT um Lokalisation (die setzt IMMER korrelierte Signale voraus) geht, sondern um die "Einhüllung" (also den Eindruck eines großes Raumes, den "Mittendrin"-Eindruck, müssen wir uns auf solche unkorrelierten Signale beschränken.
Bei tiefen Frequenzen bedeutet aber nun selbst ein vergleichsweise großer Laufzeitunterschied nur eine relativ kleine Phasendifferenz. Somit sind auch tiefe Frequenzen in Laufzeitstereo immer relativ stark korreliert. Mit einigen Ausnahmen, die aber IMHO gerade bei Klassikaufnahmen als Argumente entfallen: Künstlich generierte Signale, und "Rauschen" mit starkem Bassanteil - also z.B. wenn Ambience-Mikros jeweils links und rechts im Saal ausgerechnet am Lüftungsschachtgitter der Klimaanlage aufgestellt würden.
Vielleicht unterliege ich ja einem Irrtum und die Tontechniker meinen mit Korrelation etwas anderes als Physiker, Mathematiker und Ingenieure aller anderen Fachbereiche?
Jens

Moin...
"Unter 80 Hz sind Sinus-Signale bestimmt nicht in ihrer Richtung lokalisierbar. Das ist bekannt. Diese Grenze sollte angegeben werden und nicht nur so allgemein "bei tiefen Frequenzen" gesagt werden."
Ach, die 80 Hz sind also eine feste Grenze? Bei 79 Hz kann ich eine Quelle nicht lokalisieren, und bei 81Hz dagegen schon?
Ich war immer davon ausgegangen, dass zu tiefen Frequenzen hin eine Lokalisiation kontinuierlich immer schwieriger wird, bis sie schließlich asymptotisch unmöglich wird. Wenn es für eine diesbezügliche Grenzfrequenz ein wohldefiniertes Maß gibt (ähnlich dem -3dB-Punkt bei Filtern), dann sag mir doch, welches das ist?
Ich lerne gerne dazu. Bis dahin halte ich die "tiefen Frequenzen" (unterhalb Größenordnung wenige 100Hz) für eine durchaus adäquate Umschreibung...

"Was man aus den vorigen Postings heraushören kann ist, dass die umhüllende Räumlichkeit aber sehr viel mit tiefen Frequenzen zwischen 20 und 100 Hz zu tun hat."
Ich frage mich nur, ob man irgendwo ein (heuristisches?) "Maß" für Räumlichkeit angeben kann - und wie das definiert ist. Da wäre ich wirklich um Aufklärung dankbar. Denn sonst reden wir hier von irgendeinem völlig schwammigen und undefinierten Begriff und befinden uns damit sehr nah an der sonst hier so scharf kritisierten Begriffswelt der Hifi-Fraktion ("Wärme", "Brillanz", "Musikalität"...).
Also, ernstgemeinte Frage: Wo kann ich eine einigermaßen präzise Definition und ein Maß für Räumlichkeit nachlesen, damit wir auf Grundlage der selben Begriffe weiterdiskuieren können?
"Weil das nicht bekannt ist, wird viel "Unsinn" mit dem Wegfiltern (Cutoff) der angeblich unnötigen tiefen Frequenzen gemacht."
Nochmal: Ich habe nie vom "wegfiltern" gesprochen, sondern nur vom Umverteilen auf andere LS.
"Da wird Richtungslokalisation und Räumlichkeitsgefühl nicht auseinander gehalten. Das sind zwei getrennt zu beachtende Dinge."
Das Wort "Gefühl" dabei lässt in mir die Hoffnung schwinden, dass der Begriff irgendwo "hart" definiert ist.
Was mich weiter interessieren würde: Gibt es eine Erklärung dafür, WAS den Räumlichkeitseindruck auslöst und WIE das funktioniert? Also eine anschauliche Erklärung der "Wirkung", analog zu den Laufzeitdifferenzen und der HRTF bei der Lokalisation?
"Ob du dir die Jacke anziehst, ist deine Sache. Cool bleiben."
Ich weiß nicht, welche Jacke du meinst. Ich bin ganz ruhig... ;)
Trotzdem bin ich froh, dass wir wieder auf einem sachlichen Niveau angekommen sind.
Jens

Hallo Jens,

Du unterliegst da keinem Irrtum, sondern die Tontechniker unterliegen da sehr oft einem Irrtum. Genau das was Du sagst, hat mal vor ein paar Jahren Heinrich Schläfer - ein Kollege von österreichischen Tonmeisterverband (ÖTMV) - auf einer Tonmeistertagung gesagt.
Zwei Signale deren Zeitverlauf identisch ist, die aber nur zeitversetzt sind, sind - entgegen anders lautender Aussagen - trotzdem korreliert.
Wer sich mal die mathematische Definition der Korrelation ansieht, wird feststellen, daß es heißt: "integral [ x(t) . y(t - tau)]/ [x eff (t) . y eff (t)]".
Bei der sog. "Intensitätsstereofonie" geht das tau nur gegen Null (wie Du ja auch schon erwähntest).
Von Höreindruck her mögen wir solche laufzeitverzögerten Signale wie dekorrelierte Signale empfinden, aber mathematisch und physikalisch betrachtet sind sie es nicht, sondern nur solche Signale, die aus verschiedenen Quellen stammen oder solche aus dem diffusen Schallfeld.
Unsere Korrelationsgradmesser zeigen zwar bei laufzeitverzögerten Signalen in der Regel einen Korrelationsgrad von Null an, aber auch nur deshalb, weil sie den Zeitversatz nicht berücksichtigen, d.h. das "tau" ist von Hause aus auf Null gesetzt.
Mit einem richtigen und aufwendigen Korrelationsmeßplatz lassen sich aber solche Laufzeitverzögerten Signale ("pseudodekorrelierten Signale") sofort als "korreliert" entlarven, weil hier auch die Verzögerung berücksichtigt werden kann.

MfG
Rainer

Jens meint: Ach, die 80 Hz sind also eine feste Grenze? Bei 79 Hz kann ich eine Quelle nicht lokalisieren, und bei 81Hz dagegen schon?
Naja, 18 kHz ist HiFi und 17 kHz nicht mehr :-)
Die 80 Hz sollten sich als "Nummer" schon in den Köpfen einprägen und nicht die "120" wie es der Handel gerne hätte.
Zur unbekannten Umhüllung gibt es interessantes Lesematerial unter Google mit dem Wort "envelopment", wie hier:
http://www.google.com/search?&q=envelopment+sound
Auch eine Fehlschreibweise dieses Wortes mit "envelopement" ist noch recht ergiebig:
http://www.google.com/search?&q=envelopement+sound
Wie immer gibt es dort auch Widersprüche.
Im Deutschen liefert das Wort "Umhüllung" eher was Falsches mit der Bedeutung "Verpackung".
"Spaciousness and Envelopment in Musical Acoustics" ist eben die Sprache der Tontechnik. Siehe:
http://www.google.com/search?&q=Spaciousness+Envelopment

http://www.concerthalls.unomaha.edu/discussion/spacious.htm
Spaciousness or spatial impression is a term that was introduced in the 1970s to refer to a listener's feeling of being enveloped in the music.
http://www.music.mcgill.ca/~gary/307/week5/rooms.html
Gruß Malte

Ein weiteres Märchen: Wir brauchen nur *einen* Subwoofer ;-(

Endlich mal jemand der noch dieser Meinung ist.
Ich habe das bislang aber eher für meine Einbildung gehalten. Aber mich stört das irgendwie zwei kleine Monitore und Subwoofer.

Moin...
"Die 80 Hz sollten sich als "Nummer" schon in den Köpfen einprägen und nicht die "120" wie es der Handel gerne hätte."
Begründung?
"Zur unbekannten Umhüllung gibt es interessantes Lesematerial unter Google mit dem Wort "envelopment", wie hier:
http://www.google.com/search?&q=envelopment+sound
[...]
http://www.google.com/search?&q=envelopement+sound"
Ich finde da auf den ersten beiden Ergebnisseiten nur Links, in denen das Wort vorkommt - meistens benutzt, um Lautsprecher u.ä. zu bewerben. Ziemlich wertlos.
""Spaciousness and Envelopment in Musical Acoustics" ist eben die Sprache der Tontechnik. Siehe:
http://www.google.com/search?&q=Spaciousness+Envelopment"
Da wird es schon interessanter, sprich wissenschaftlicher - ich suche ja eine Definition. Was mich stutzig macht: Man landet immer wieder bei einem einzigen Autor (Griesinger), und dessen Paper sind nicht gerade ein Musterbeispiel für wissenschaftliche Arbeiten. Da wird von "Experimenten" gesprochen, die entweder gar nicht oder nur sehr unzulänglich erklärt werden (Versuchsaufbau?), in anderen werden keine Quellen genannt usw...
Das alles soll mich aber jetzt mal gar nicht stören. Meine Frage ist aber immer noch unbeantwortet. WAS ist "Envelopment"? Was es subjektiv ist, kann ich mir vorstellen. Aber bezogen auf die Ausgangsfrage bin ich immer noch nicht schaluer. Da gibt es anscheinend etwa 10 verschiedene, wohldefinierte Größen, die alle irgendwie mit der "Umhüllung" zusammenhängen, die aber schon auf den ersten Blick grundverschiedene Ergebnisse liefern müssen, wenn wir von "Dekorrelation bei tiefen Frequenzen" reden.
Das scheint mir alles noch sehr unklar zu sein.
Auch das Datum der Publikationen deutet mir sehr darauf hin, dass das alles Gegenstand aktueller, noch längst nicht abgeschlossener und zu einem Konsens gereifter Forschung ist. Das ist spannend, ohne Frage. Umso mehr ärgert es mich aber, z.B. von Levi so angefahren zu werden, als wäre das alles sonnenklar, und alles andere wäre uralter, kalter Kaffee.
Man ist gerade DABEI, herauszufinden, wie man "Spaciousness" und "envelopment" misst und bewertet.
Und was die Frage der tiuefen Frequenzen von hinten angeht, ist es noch viel unklarer. Je nachdem, welches Maß man hernimmt, gibt es Gründe dafür und dagegen. Und selbst bei den Gründen dafür: Wo sollen wirklich dekorrelierte Signale unterhalb sagen wir mal 200Hz herkommen in einer Aufnahme? Das müssten Wegunterschiede (nicht Wege!) von mindestens einigen Metern sein - und das bei einer Reihe von Pfaden...
Mir ist klar, dass es das in Konzerthallen gibt, nur: Wie will man das vernünftig aufnehmen?
Nur nochmal zur Klarstellung: Nach Lektüre dieser ganzen Dinge würde ich nicht mehr kategorisch sagen: "Von hinten braucht man niemals tiefe Frequenzen". Bevor ich aber das Gegenteil unterschreibe, möchte ich wissen: Mit WELCHEM Maß soll in diesem Fall die "Umhüllung" gemessen werden? Keine Links mehr bitte, sondern eine konkrete Aussage.
WIESO soll dieses Maß "günstiger" werden, wenn ich hinten auch tiefe Frequenzen erzeugen kann?
WOHER sollen die dekorrelierten Signale kommen?
Wenn diese Voraussetzungen fehlen, ist diese Diskussion in etwa so wertvoll wie die um den Gabor-Link (auch da kann man ja lustig Links zum Skineffekt posten, die wissenschaftlich richtig sind, aber im Kontext nicht helfen).
Jens

Hallo Jens,
Du hast recht. Es gibt viele Vesuche, das "envelopment" - wie man es korrekt nennen sollte - zu beschreiben. Hat bisher meines Wissens noch nicht geklappt. Trotzdem kann man sich dementsprechend beim Hoereindruck ziemlich einig werden, was gemeint ist.
Das Problem liegt bloss in der Tatsache, dass es so unterschiedlich bewertet wird. Was der eine als sehr angenehm empfindet, findet der andere uebertrieben oder "spekatkulaer". Ohne eine deutliche Definition scheiden sich dann die Geister, denn frueher oder spaeter wird nicht mehr getrennt zwischen subjektiver Praeferenz und der empirisch gefundenen uebereinkommenden Begriffsdefinition.
Tja, da helfen auch David Griesingers vielen enthousiasten Beitraege nicht, auch wenn er und andere oft den Eindruck vermitteln, man wisse sehr gut bescheid.
Mich aergert an der ganzen Mehrkanalton-geschichte, dass jeder, der auch nur ein wenig daran teil hat, meint, er wisse, was Sache ist. Du hast vollkommen Recht mit der Annahme, dass schlussendlich jeder noch versucht, herauszufinden, was wirklich gut funktioniert. Manche sind da auch schon etwas weiter, als andere.
Erstaunlich ist bloss, dass nun die IRT Untersuchungen bzw. Essays, sowie eine handvoll Theorien als Referenzmaterialien verwendet werden, so im Sinne von "so ist es".
Dies hat leider dazu gefuehrt, dass solche Maerchen, wie dass seitliche Lokalisation von Schallquellen in einer ITU775 Abhoersituation nicht moeglich sei. Meine Hoffnung, dass Surround etwas aendern koennte an der gelegentlichen Beschraenktheit von Aufnahmeteams, hat sich bisher nicht bestaetigt. Der Glaube, in 2-Kanal-stereo gibt es feste Mikrofonabstaende fuer bestimmte Gruppen ist ja auch noch nicht ausgerottet.
Viele Gruesse,
Dirk

Das mit dem "envelopment" kommt einem nicht auf silbernem Tablett angeflogen. Um mit Goethe zu sprechen: Faust wird der Eingang in den Himmel mit den Worten zuteil: "Wer immer strebend sich bemüht, den können wir erlösen".
Bemühen muss man sich in der Tonaufnahmetechnik immer, in Stereo und noch verstärkter in Surround - und um Dekorrelation von Signalen, wenn sie zur Räumlichkleit beitragen sollen. Das ist nicht leicht. Dazu muss man aber das Soundfieldmikrofon oder das SM69 verlassen. Mit eigener Systematik kommt man langsam weiter. Wer fordert, dass die Wissenschaftlichkeit ihm persönlich gebracht wird, der liegt doch falsch. Die Erwartungshaltung muss man erst einmal etwas niedriger ansetzen.
Man kann kein Umhüllungsmaß in "Liter" fordern. Man muss mit fogenden AUssagen zufrieden sein: It is known that reflections reaching a listener's ears from the side as lateral reflections contribute to a feeling of being enveloped by the sound. This feeling of envelopment is called "spatial impression". The sensation of spatial impression is described as "the difference between feeling wholly or partly surrounded by the sound and feeling outside the sound, observing it as through a window".
Man kann sich auch selber eine Phantasieskala machen, die von 1 sehr schlecht bis 7 sehr gut geht:
. Loudness (the overall loudness or strength of the sound) from 1 (extremely weak) to 7 (extremely strong);
. Clarity (the degree to which notes are distinctly separated in time and clearly heard) from 1 (not clear enough) to 7 (extremely clear);
. Reverberonce (the persistence of sound in space) from 1 (totally dry) to 7 (too reverberant);
. Intimacy (the auditory impression of the apparent closeness of the orchestra or players) from 1 (absence of intimacy) to 7 (extremely intimate);
. Directionality (the auditory impression that the sound comes from the axis of the sound source; importance of the direct sound field) from 1 (very bad) to 7 (excellent),
. Envelopment (the sense of being immersed in the sound or surrounded by it; importance of the reverberant field) from 1 (not surrounding at all) to 7 (extremely surrounding);
. Balance (the relative levels of bass and treble frequencies) from 1 (totally unbalanced) to 7 (vev well balanced);
. Echoes (long delayed reflections that are clearly audible) from 1 (none detected) to 7 (clearly heard);
. Background Noise (the sound heard other than from the source in the performance area) from 1 (not audible) to 7 (too loud);
. Overall Impression (the overall impression of the acoustical quality of the room) from 1 (very bad) to 7 (Very good).
etc.
Gruß Levi

Hi Levi,

It is known that reflections reaching a listener's ears from the side as lateral reflections contribute to a feeling of being enveloped by the sound.

Das waere ja schoen, wenn das in Surround so moeglich waere, dann waere unser Leben etwas einfacher. Genau da liegt aber doch das Problem: die seitlich empfundene Information muss erstellt werden aus einer Kombination von mindestens Front / Rear der jeweiligen Seite. Ich persoenlich beziehe da die anderen Lautsprecher - geringfuegig - noch mit ein.
Die Praxis zeigt dann, dass, um ein hohes Mass an epfundenen envelopment zu erzielen, moeglichst *keine* stark dekorrelierten Signale verwendet werden sollten. Gerade das Zusammenfasse der Front und Rearsignale - nur moeglich bei irgendeiner Art von Aehnlichkeit - ergibt den gewuenschten, "umhuellenden" Raeumlichkeitseindruck.
Wobei der Abstand zwischen den Rear-LS und zwischen Front / Rear entscheidend ist. Weit entfernte Mikrofone fuer Rear ergeben zu stark dekorrelierte Signale, wodurch die Einzel-LS wieder hoerbar werden.
Gr.
Dirk

"Dies hat leider zu solchen Märchen geführt, wie dass seitliche Lokalisation von Schallquellen in einer ITU775 Abhörsituation nicht möglich sei."
Im Link "Wuttke-Mikrofonbuch: Allgemeine Betrachtung zur Mehrkanal-Stereofonie" findet man auf Seite 100 den Satz, der etliche Techniker zumindest verunsichert: "Eine Lokalisation von Schallquellen zwischen vorne und hinten ist in der Regel nicht zu erwarten und eine seitliche Phantomschallquelle gibt es nicht. Der Bezug ist: Zieglmeier und Theile (IRT), "Darstellung seitlicher Schallquellen bei Anwendung des 3/2-Stereoformats", 19. Tonmeistertagung Karlsruhe pp. 159 bis 169, 196."
Wer schon Surround-Sound durch das Wort "3/2-Stereo" ersetzt, der macht doch Politik in Richtung: vorne Stereo und hinten leichte Ergänzung.
Ich habe versucht dagegen anzugehen. Siehe: Seitliche Phantomschallquellen gibt es nicht - wirklich?
http://www.sengpielaudio.com/SeitlichePhantomschallquellen.pdf
In der nächsten gerade vorbereiteten Ausgabe der "Mikrofonaufsätze" von Jörg Wuttke (Schoeps) wird dieser Satz ganz bestimmt nicht mehr vorkommen. Das habe ich mit Herrn Wuttke besprochen.
Viele Grüße
Eberhard Sengpiel
http://www.sengpielaudio.com





Allgemeine Betrachtung zur Mehrkanal-Stereofonie

Moin...
"Das mit dem "envelopment" kommt einem nicht auf silbernem Tablett angeflogen. Um mit Goethe zu sprechen: Faust wird der Eingang in den Himmel mit den Worten zuteil: "Wer immer strebend sich bemüht, den können wir erlösen"."
Bezieht sich das auf das Verständnis desselben oder auf das Erzeugen eines solchen?
"Bemühen muss man sich in der Tonaufnahmetechnik immer, in Stereo und noch verstärkter in Surround - und um Dekorrelation von Signalen, wenn sie zur Räumlichkleit beitragen sollen."
Das sagtest du bereits. Du bist aber leider die Quelle schuldig geblieben. Ich habe aus dem Sammelsurium der inzwischen hier verlinkten Quellen herauslesen können, dass Dekorrelation etwas mit dem Räumlichkeitsgefühl zu tun haben soll. So weit so gut - in Stereo kann ich das nachvollziehen. In der vorne-hinten-Ebene nicht. Und in den Papers wird auch immer nur Stereo behandelt. Dort, von die V/H-Ebene ins Spiel kommt, ist von Dekorrelation nicht mehr die Rede, oder sie wird ausdrücklich(!) als unnötig bezeichnet.
Weiter wird dort nur sehr vage gesagt, wie denn nun aufgenommene Signale "dekorreliert" werden sollen. Merke: eine Zeitverzögerung oder auch eine Polaritätsumkehr kann das nicht bewirken! Also: woher nehmen wir die dekorrelierten Signale? Mir fallen da nur seeehr weit auseinander stehende Mikrofone ein. Fraglich bleibt aber dann immer noch, inwieweit eine Wiedergabe dann diese Dekorrelation am Hörort erhalten soll. Frequenzen in der Gegend signifikanter Raummoden (oder tieffrequenter) können nicht dekorreliert sein, auch wenn sie von verschiedenen Orten aus angeregt werden. Ein Abhörraum muss demnach ziemlich groß sein, um sagen wir bei 100Hz noch unabhängige Signale ans Ohr tragen zu können.
"Wer fordert, dass die Wissenschaftlichkeit ihm persönlich gebracht wird, der liegt doch falsch. Die Erwartungshaltung muss man erst einmal etwas niedriger ansetzen."
Unfug. Wer eine Behauptung aufstellt, muss diese belegen. Das unterbleibt bei dir regelmäßig. Ich bin gerne bereit, mich von einer genannten Quelle weiter durchzuhangeln, wenn diese eine mein Verständnis nicht hinreichend fördert. Aber eine lange Liste an Quellen zu nennen, in denen die Behauptung nur wiederholt, aber ebenfalls nicht begründet wird und in denen Hinweise auf weiterführende Texte fehlen, hilft nicht viel.
Wenn du doch weißt, wo der wissenschaftliche Kern der Sache zu finden ist, dann lass uns doch (konkret!) an deinem Wissen teilhaben. Oder ist das Wissen um "Envelopment" eine Geheimwissenschaft?
"Man kann kein Umhüllungsmaß in "Liter" fordern."
In "liter" sicher nicht. ABER: Wer behauptet, dass das Maß an Dekorrelation den Räumlichkeitseindruck beeinflußt, der muss IRGENDEIN Maß für die Räumlichkeit finden. Und wenn es tatsächlich ein Phantasiemaß für einen subjektiven Eindruck ist. Auch solches kann man statistisch auswerten und Zusammenhänge herstellen (Hörversuche).
Offensichtlich gibt es diese Maße ja durchaus - auch wenn es wirklich schwer war, sie unter all den irrelevanten Texten zu finden.
Nehmen wir doch mal das offenbar stark mit "Räumlichkeit" verknüpfte Maß der IACC her (inter-aural cross-correlation - je geringer, umso räumlicher). Jetzt verrat mir doch bitte, inwieweit eine Dekorrelation von "vorne" und "hinten" auf eine _interaurale_ Kenngröße wirken soll?
"Man muss mit fogenden AUssagen zufrieden sein: It is known that reflections reaching a listener's ears from the side as lateral reflections contribute to a feeling of being enveloped by the sound. This feeling of envelopment is called "spatial impression". The sensation of spatial impression is described as "the difference between feeling wholly or partly surrounded by the sound and feeling outside the sound, observing it as through a window"."
Man muss damit gar nicht zufrieden sein... "It is known..." - woher? Quelle?
Der Rest ist eine Beschreibung des Gefühls. Was "envelopment" subjektiv bedeuten soll, ist mir doch längst klar. Mir fehlt eine Erklärung für den Zusammenhang.
Und vor allem muss man nicht mit den Schlussfolgerungen zufrieden sein, die du daraus ziehst: Du überträgst Konzepte aus der L/R-Ebene (wo wir je Seite ein Ohr haben) 1:1 auf die V/H-Ebene (wo uns nur die HRTF helfen kann). Und das, obwohl gerade in den von dir genannten Papers das Gegenteil steht.
Da komme ich nicht mit, tut mir leid.
Jens