DA Schulz.pdf
Transcript of DA Schulz.pdf
Diplomarbeit
Untersuchung zur Stereo-Kompatibilitat von3-Kanal-Mikrofon-Anordnungen
Hochschule fur Musik Detmold
Erich-Thienhaus-Institut
vorgelegt von:
Jochen Schulz
Aurikelweg 88
50259 Pulheim
Studiengang: Musik-Ubertragung (Tonmeister)
Erstgutachter: Prof. Michael Sandner
August 2006
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 4
2 Mikrofon-Anordnungen 7
2.1 Zur Richtungswahrnehmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Zur Auswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3 Druckgradienten-Empfanger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.3.1 INA3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.3.2 OCT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.3 OCT2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3.4 ORTF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4 Druck-Empfanger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.4.1 Decca-Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.4.2 Kugel-Vorhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4.3 AB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4.4 Stereo+C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3 Aufnahme der Musikbeispiele 17
3.1 Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2 Raume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.2.1 Neue Aula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.2.2 Martin-Luther-Kirche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.2.3 Christus-Kirche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3 Besetzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3.1 Orchester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.3.2 Vokal-Ensemble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.3.3 Streichquartett . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.3.4 Gitarre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.3.5 Orgel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.3.6 Saxophon – Einzel-Positionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4 Vergleichs-Test 25
4.1 Test-Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.1.1 Surround-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2
4.1.2 Stereo-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.1.3 Seitliche Horposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.2 Horraum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.3 Bewertungsbogen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.4 Teilnehmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.5 Testablauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5 Auswertung 30
5.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
5.2 Druckgradienten-Empfanger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
5.2.1 Klangfarbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
5.2.2 Raumlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.2.3 Abbildungsbreite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.3 Druck-Empfanger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.3.1 Klangfarbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.3.2 Raumlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.3.3 Abbildungsbreite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.4 Original vs. Downmix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.5 Saxophon – Einzel-Positionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5.6 Kritische Anmerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
6 Fazit 48
7 Danksagung 51
A Abbildungskurven 52
B Bewertungsbogen 55
3
Kapitel 1
Einleitung
Das Thema Mehrkanalwiedergabe oder neudeutsch Surround ist zum Zeitpunkt dieser
Diplomarbeit bei weitem nichts Neues mehr. Seit vielen Jahren wurden Lautsprecher-
Anordnungen entwickelt, welche mit einer moglichst kleinen Anzahl verschiedener Laut-
sprecher eine moglichst einhullende Wirkung auf den Horer erzielen konnen. Bereits in
den 1960er Jahren entstand die Quadrophonie, die sich zwar aufgrund konkurrierender
Technologien nie richtig durchsetzen konnte, aber durchaus als eine fruhe Variante der
heutigen Surround-Technologie anzusehen ist. Seit 1992 besteht die heute noch ubliche
Lautsprecher-Anordnung ITU-R BS. 775-1 [4] mit funf gleichwertigen Lautsprechern, wel-
che auch fur den Horvergleich dieser Arbeit verwendet wurde.
In erster Linie vom Erfolg des Kinos vorangetrieben, existieren seit einigen Jahren nun
auch diverse Tontrager-Formate, in denen der Konsument diese neuen Klangdimensio-
nen zu Hause rezipieren kann. Der Standard CD wurde um weitere Formate erweitert,
um die zusatzlichen Informationen speichern zu konnen. Hierzu gehoren z.Zt. die DVD-
Audio, DVD-Video und SACD, welche allesamt uber die Moglichkeit zur Speicherung von
Mehrkanal-Audio-Daten verfugen.
Wahrend die Nutzung der funf Wiedergabe-Kanale beim Film inzwischen selbstverstand-
lich ist und wohl am ehesten zum Erfolg der Surround-Wiedergabe-Systeme beigetragen ha-
ben durfte, ist die Nutzung dieser Kanale fur klassische Musik immer noch fragwurdig. Un-
ter Tonmeistern besteht bis heute Uneinigkeit uber die Notwendigkeit des Center-Kanals.
Auch wenn dies sicherlich auch eine personliche Geschmacksfrage darstellt, so soll diese
Arbeit u.a. versuchen zu klaren, ob die durch die neuen Formate nun mogliche Nutzung
des Center-Kanals Vorteile auch fur die Wiedergabe klassischer Musik bieten kann, oder
ob dessen Nutzung ohne Auswirkung auf die Qualitat der Wiedergabe bleibt oder sogar
Nachteile mit sich bringt.
Die Frage nach der Nutzung der Surround-Kanale soll in dieser Arbeit nicht behandelt wer-
den. Fur diesbezugliche Informationen sei die aktuell erschienene Diplomarbeit von Frau
Marie-Josefin Meindl [16] empfohlen.
Die Rundfunkanstalten verfugen vielerorts schon uber Produktions- und Ubertragungs-
4
moglichkeiten fur mehrkanalige Audio-Informationen. Zum Zeitpunkt dieser Arbeit gibt es
bereits etliche Anstalten, die gelegentlich 5.1-Sendungen uber DVB-S1 ausstrahlen (BR,
MDR, HR, SWR, WDR). Der uberwiegende Teil der Empfanger wird jedoch in nachster
Zeit noch nicht uber die erforderlichen Gerate zur Nutzung der DVB-S-Signale verfugen,
sondern ein Stereo-Wiedergabesystem mit UKW2-Empfang nutzen. Die Rundfunkanstal-
ten werden daher parallel zum Mehrkanalton weiterhin einen Stereoton ausstrahlen.
Eine zeitgleiche Ausstrahlung zweier verschiedener Formate lasst zumindest bei Live-Uber-
tragungen zunachst die Forderung nach zwei eigenstandigen Produktionsstudios und -teams
aufkommen, was eine komplette Verdopplung der Produktionsmittel und -kosten hervor-
rufen wurde. Fur Ubertragungen, die nicht live ubertragen werden, ließe sich der Aufwand
etwas beschranken, indem wahrend der Aufnahme die Mikrofonsignale fur beide Formate
von nur einem Studio aufgezeichnet werden. Fur die verschiedenen Formate musste im
Anschluss jeweis eine separate Abmischung vorgenommen werden, welche den eigentlichen
Mehraufwand darstellt.
Die Ausstrahlung einer Live-Ubertragung in zwei verschiedenen Formaten wurde die Rund-
funkanstalten nicht nur vor die Grenzen ihrer Produktionskapazitaten stellen, sondern auch
eine finanzielle Doppelbelastung darstellen, welche dauerhaft sicherlich von keiner Anstalt
tragbar ist. Eine Sendung im Mehrkanalformat kann demnach nur erfolgen, wenn sich
die beiden zu erstellenden Tonformate Zweikanal und Mehrkanal moglichst mit densel-
ben Geraten und vom selben Aufnahme-Team zeitgleich erstellen lassen. Optimal ware
hierzu ein Mikrofon-System, welches uber die notige Anzahl an Kanalen verfugt, um das
gewunschte Surround-Format auszufullen, welches sich aber ebenfalls mittels eines auto-
matischen Downmixes oder notfalls einer manuellen Mischung fur das Zweikanal-Format
eignet. Es sollten sich selbstverstandlich moglichst keine klanglichen Nachteile bilden ge-
genuber einem reinen Stereo-Mikrofon, wie es bislang verwendet wurde.
Die Frage nach einer parallelen Nutzung der Mikrofon-Anordnung fur Zwei- und Mehrkanal-
Wiedergabe ist aktuell sicherlich fur den Rundfunk von großerer Bedeutung. Aber auch
fur die Produktion von Musik-Datentragern wie DVD oder SACD ist die Fragestellung
sicherlich interessant, da dort ebenfalls beide Formate parallel gespeichert werden konnen
und entsprechend vorher mittels eines Mikrofon-Systems aufgenommen werden mussen.
Die zeitgleiche Erstellung der beiden Formate ist fur solche Produktionen zwar nicht un-
bedingt notig, es ließen sich aber dennoch Produktionskosten einsparen, wenn auf eine
kombinierte Mikrofonierung und Mischung zuruckgegriffen werden konnte.
Ziel der Arbeit ist es nun, einige etablierte Mikrofon-Anordnungen daraufhin zu prufen,
ob sie fur diese Doppel-Anforderung in Frage kommen. Mittels Horvergleich werden die
verschiedenen Anordnungen nicht nur gegeneinander, sondern auch gegen ihren eigenen
Downmix antreten, um den Grad der Verschlechterung durch eine Reduktion auf zwei
Kanale festzustellen. Ebenfalls soll untersucht werden, ob die Nutzung eines separaten
1Digital Video Broadcast – Satellite2Ultra-Kurz-Welle, in Europa etwa 87,5 MHz bis 108,0 MHz
5
Stereo-Mikrofons zum Zwecke der Zweikanal-Ubertragung klanglich generell vorzuziehen
ist gegenuber dem Downmix einer Mehrkanal-Mikrofon-Anordnung. Die gesammelten Er-
gebnisse sollen zuletzt anhand zweier weiterer Wiedergabe-Bedingungen – einer seitlichen
Abhorposition und der Kopfhorer-Wiedergabe – uberpruft und erweitert werden.
Zum Zwecke einer moglichst detaillierten Untersuchung wird sich diese Arbeit auf die
Unterschiede zwischen Zwei- und Dreikanal-Wiedergabe konzentrieren. Mit den Downmix-
Eigenschaften der Surround-Kanale wird sich eine weitere Diplomarbeit am Erich-Thienhaus-
Institut in Kurze beschaftigen [17].
6
Kapitel 2
Mikrofon-Anordnungen
Die Erkenntnisse, die in dieser Arbeit gewonnen werden sollen, basieren auf einer Ge-
genuberstellung verschiedener Mikrofon-Anordnungen mittels subjektiver Horvergleiche.
Um gezielt die Vor- und Nachteile bezuglich einzelner Parameter (wie Klangfarbe, Raum-
lichkeit) erforschen zu konnen, sollten diese isoliert und samtliche anderen Parameter bei
den zu untersuchenden Anordnungen moglichst identisch sein. Einer der einflussreichsten
bzw. offensichtlichsten Faktoren einer Mikrofon-Anordnung stellen sicherlich die Abbil-
dungseigenschaften dar, d.h. die Abbildung einer Schallquelle zwischen den Lautsprechern.
Zum besseren Verstandnis der Grunde fur die Zusammenstellung und Berechnung der
Test-Kandidaten sollen daher zunachst die wichtigsten Grundlagen ins Gedachtnis gerufen
werden.
2.1 Zur Richtungswahrnehmung
Das menschliche Vermogen der Richtungswahrnehmung beruht im wesentlichen auf zwei
Effekten. Zum einen kommt ein akustisches Schallsignal durch die endliche Schallgeschwin-
digkeit1 nicht zeitgleich bei beiden Ohren an, sondern hat je nach Winkel einen gewissen
Versatz, den man als Laufzeitdifferenz bezeichnet. Unser Gehor folgert aus diesen minima-
len Differenzen einen Winkel, aus der es den Schall vermutet.
Die andere Moglichkeit der Richtungsbestimmung wird durch Unterschiede im Schalldruck-
pegel hervorgerufen. Der menschliche Kopf stellt fur die Schallausbreitung ein Hindernis
dar, so dass nur das der Schallquelle zugewandte Ohr das Signal unverandert empfangt. Das
gegenuberliegende Ohr liegt im akustischen Schatten des Kopfes und empfangt ein abge-
schwachtes Signal – zumindest fur solche Wellenlangen, die kleiner sind als der Durchmesser
des Kopfes, also etwa oberhalb 1,5kHz [7]. Man spricht auch von Intensitatsunterschieden.
Bei Lautsprecherwiedergabe wird diese Theorie etwas komplexer, da der vom einzelnen
Lautsprecher abgestrahlte Schall nicht nur das jeweils nahere Ohr erreicht, sondern auch
das gegenuberliegende. Die grundlegenden Effekte der Laufzeit- und Intensitatsdifferenzen
1bei 20 Grad Celsius etwa 340m/s
7
bleiben jedoch weiter bestehen. Es ist auf diese Weise moglich, eine Schallquellen auf der
Ebene zwischen den Lautsprechern als sogenannte Phantom-Schallquelle zu positionieren.
Die Grafiken 2.1 sollen die Großenordnungen der notigen Pegel- und Lautzeitunterschiede
skizzieren. Da das Richtungshoren von Phantomschallquellen von vielen Faktoren abhangt
– beispielsweise Dauer und Frequenz des Stimulus – konnen solche Grafiken selbstverstand-
lich nur eine ungefahre Einordnung darlegen. Fur detailliertere Informationen zu diesem
Thema sei auf die reichhaltige Literatur verwiesen, insbesondere [8] und [9].
Abbildung 2.1: Lokalisationskurven bei Zweikanal-Stereo [11]
Zur Anordnung der Lautsprecher hat man sich fur Musikwiedergabe auf einen interna-
tionalen Standard geeinigt. ITU-R BS. 775-1 [4] empfiehlt ein gleichseitiges Dreieck bei
Zweikanal-Wiedergabe, also eine Auslenkung von +/- 30 Grad bezogen auf die fronta-
le Blickrichtung. Abbildung 2.1a zeigt den erforderlichen Intensitatsunterschied zwischen
den beiden Lautsprechersignalen, um ein Schallsignal in die gewunschte seitliche Richtung
wandern zu lassen. Bei pegelgleichen Signalen bildet sich eine Phantom-Schallquelle genau
in der Mitte zwischen den Lautsprechern, ab einem Unterschied von etwa 18dB wird die
Schallquelle bereits vollig im jeweils lauteren Lautsprecher geortet. Mikrofonierungen, die
ausschließlich auf dieser sogenannten Intensitats-Stereofonie beruhen, sind z.B. das XY
oder das MS.
Lasst man den Pegel der Lautsprecher gleich und verandert nur die zeitliche Verzogerung,
so entsteht die Kurve aus Abbildung 2.1b. Die maximale Auslenkung tritt hier bei 0,82ms
auf [11]. Als Beispiel fur reine Laufzeit-Stereofonie sei das sogenannte AB genannt, welches
auch im spateren Horvergleich dieser Arbeit zu finden ist.
Bei der Auswahl eines Stereo-Mikrofonverfahrens lasst sich eine beliebige Kombination der
beiden genannten Effekte zur Positionierung von Phantomschallquellen verwenden. Pegel-
differenzen lassen sich durch das Drehen von (gerichteten) Mikrofonen erzielen, Zeitdiffe-
renzen durch die Verwendung eines Abstandes zwischen den Mikrofonen. Eine Ubersicht
uber die Parameter Mikrofonabstand und -winkel und den resultierenden Aufnahmewin-
kel bei der Verwendung von Mikrofonen mit Nieren-Charakteristik liefern die Kurven von
Williams (Abb. 2.2).
8
Abbildung 2.2: Aufnahmewinkel fur Nieren-Mikrofone nach Williams [7]
Bei gleichbleibendem Aufnahmewinkel lasst sich durch die Variation dieser beiden Pa-
rameter Einfluss nehmen auf die klangliche und raumliche Darstellung der Schallquelle.
Letztendlich entscheidet der personliche Geschmack, ob fur den jeweiligen Einsatzzweck
eher Laufzeit- oder Pegeldifferenzen bevorzugt werden.
Betrachtet man die zur Auslenkung erforderlichen Pegel- und Laufzeitdifferenzen bei der
Wiedergabe uber drei Front-Lautsprecher, genauer gesagt bei jeweils einem außeren und
dem mittleren Lautsprecher (zur normierten Aufstellung s. [5]), so treten auch hier ahn-
liche Großenverhaltnisse wie bei Zweikanal-Wiedergabe auf. Nach Gernemann [11] sind
ebenfalls 18dB Pegelunterschied erforderlich, um die Phantomschallquelle ganz zu einem
Lautsprecher wandern zu lassen (s. Abb. 2.3a). Die erforderliche Laufzeitdifferenz betragt
hier jedoch lediglich 0,7ms (s. Abb. 2.3b).
Abbildung 2.3: Lokalisationskurven bei drei Frontlautsprechern [11]
Aus den Untersuchungen geht weiterhin hervor, dass sich die Lokalisationsscharfe bei
Wiedergabe uber drei Front-Lautsprecher deutlich erhoht im Vergleich zur Zweikanal-
Stereofonie. Diese These wird anhand des letzten Teils des Bewertungsbogens dieser Arbeit
noch naher aufgegriffen (s. Kapitel 5.5).
9
2.2 Zur Auswahl
Auch wenn die Ubertragungswege beim Rundfunk erst seit kurzester Zeit eine Mehrkanal-
Ausstrahlung zulassen, so besteht eine Aufnahme- und Wiedergabemoglichkeit von Drei-
kanal-Mikrofonanordnungen schon seit mehreren Jahren. Dementsprechend existieren eine
Reihe von Verfahren zur Mikrofonierung, teils theoretisch berechnet, teils durch prakti-
sche Hortests entstanden. Fur diese Diplomarbeit hat sich der Autor auf eine relativ klei-
ne Auswahl an Mikrofon-Anordnungen beschrankt, insgesamt sechs dreikanalige und zwei
zweikanalige. Der Grund hierfur lag vor allem in der realistischen Einschatzung der An-
zahl der zu erwartenden Testpersonen bzw. Bewertungsbogen. Um die Reprasentativitat
des Bewertungstests ausreichend hoch zu halten, wurde die Quantitat der zu testenden
Mikrofon-Anordnungen entsprechend eingeschrankt.
Zweck dieser Diplomarbeit sollte nicht der Entwurf eigener Mikrofon-Verfahren werden,
sondern ein Vergleich bereits bestehender Anordnungen, insbesondere ihrer klanglichen
Eigenschaften bei Zweikanal-Wiedergabe. Die Auswahl der verwendeten Mikrofon-Anord-
nungen umfasst daher vor allem solche Verfahren, die sich nach Rucksprache mit erfahre-
nen Tonmeistern bereits bei Rundfunk-Produktionen etabliert haben. Um den erforderli-
chen technischen Aufwand sowie die gegenseitige Abschattung zwischen den Mikrofonen
moglichst gering zu halten, wurden die verschiedenen Anordnungen in zwei Gruppen un-
terteilt. Als Kriterium diente hier die Charakteristik der verwendeten Mikrofone. Es ergab
sich demnach eine Gruppe von Anordnungen mit Nieren- oder Supernieren-Charakteristik
und eine mit durchgehend Kugel-Charakteristiken. Die Zusammenfassung gleicher Charak-
teristiken hat zwei relativ homogene Gruppen zur Folge, innerhalb derer sich die klang-
lichen Auswirkungen der verschiedenen Anordnungen nachvollziehen lassen. Auf einen
gruppenubergreifenden Vergleich (d.h. zwischen Nieren- und Kugel-Anordnungen) wur-
de bewusst verzichtet, da sich die klanglichen Eigenschaften ohnehin stark voneinander
unterscheiden, sowohl bezuglich des Frequenzganges als auch bezuglich des Direkt/Diffus-
Verhaltnisses.
Zur objektiveren Vergleichbarkeit wurden samtliche Mikrofon-Anordnungen einer Gruppe
zur gleichzeitigen Aufnahme auf eine entsprechende Traverse montiert. Eine Entscheidung
aufgrund von verschiedener musikalischer Interpretation sollte somit vermieden werden.
Samtliche verwendeten Anordnungen wurden in ihrer Abbildungsbreite moglichst einan-
der angeglichen. Dies geschah zum einen durch das Java-Applet Image-Assistent [10], zum
anderen (vor allem bei den Anordnungen mit Kugel-Mikrofonen) durch praktische Horver-
suche. Als Ausgangspunkt diente die Abbildungsbreite des ORTF-Mikrofons. Abbildung
2.4 zeigt die zumindest theoretisch vorhandene hohe Ubereinstimmung der vier Mikrofon-
Anordnungen der Druckgradienten-Gruppe. Die Darstellung der Abbildungskurve jeder
einzelnen Anordnung befindet sich im Anhang A. Durch die Angleichung sollte erreicht
werden, dass die Entscheidung des Test-Teilnehmers fur oder gegen eine bestimmte An-
ordnung nur von den zu untersuchenden klanglichen Eigenschaften abhangt. Der Einfluss
der Abbildungsbreite auf den Gesamteindruck eines Musikbeispiels ware sonst nicht uner-
heblich gewesen.
10
Abbildung 2.4: Abbildungskurve (Super-)Nieren-Anordnungen
2.3 Druckgradienten-Empfanger
Die meisten Mikrofon-Anordnungen, die ublicherweise zur Aufnahme klassischer Musik
verwendet werden, sind in ihrem Aufbau nicht starr festgelegt. Die von den verschiede-
nen Entwicklern entworfenen Anordnungen stellen in der Regel lediglich”Rezepte“ dar,
nach denen der Tonmeister fur den jeweiligen Einsatzzweck eine eigene Aufstellung umset-
zen kann. So ist die Richt-Charakteristik der Mikrofonkapseln meist vorgegeben, wahrend
der Abstand sowie teilweise auch die Ausrichtung der Mikrofone variabel bleiben, um den
gewunschten Aufnahmewinkel einzustellen. Das ORTF mit seinen festgelegten Parametern
stellt hierzu in dieser Arbeit die einzige Ausnahme dar.
Vor Beginn der Aufnahme wurden samtliche Mikrofon-Anordnungen auf die folgend dar-
gestellten Konfigurationen festgelegt, welche fur alle Musikbeispiele beibehalten wurden.
Auch wenn in nachfolgenden Kapiteln beispielsweise das OCT oder die INA3 nur noch
allgemein Erwahnung findet, so beziehen sich die Erkenntnisse stets auf die folgenden fest-
gelegten Anordnungen.
2.3.1 INA3
Hermann und Henkels entwickelten die Ideale Nieren Anordnung mittels eines praktischen
Vergleichstests [14]. Sie gehen von zwei eigenstandigen Stereo-Mikrofonen aus, die sich
genau in der 0-Grad-Richtung treffen ohne zu uberlappen. Da die Richtung des Center-
Mikrofons den einen Teil des Aufnahmewinkels kennzeichnet, muss aus Symmetriegrunden
auch das jeweils außere Mikrofon genau in die Richtung der gewunschten Grenze des Auf-
nahmebereichs zeigen. Jedes Mikrofonpaar deckt also genau den halben Aufnahmewinkel
ab.
Zur Erzielung eines Aufnahmewinkels von 98 Grad wurden die außeren Mikrofone in die-
11
Abbildung 2.5: Mikrofon-Anordnung INA3
sem Vergleich in einem Winkel von 49 Grad und einem Abstand von 112cm angeordnet.
Das Center-Mikrofon wurde um 24,5cm nach vorne versetzt.
2.3.2 OCT
Abbildung 2.6: Mikrofon-Anordnung OCT
Die Optimized Cardioid Triangle-Anordnung wurde von Dr. Gunther Theile am Institut
fur Rundfunktechnik entwickelt. Durch die Verwendung von Mikrofonen mit Supernieren-
Charakteristik fur den linken und rechten Kanal soll im Vergleich zu reinen Nieren-Anord-
nungen wie der INA3 die Kanaltrennung maximiert werden mit dem Ziel einer moglichst
stabilen Abbildung zwischen den Front-Lautsprechern. Dies wird unterstutzt durch die
Drehung der außeren Mikrofone um 90 Grad nach aussen. Das Center-Mikrofon ist fest um
8cm Richtung Klangkorper verschoben, so dass die gewunschte Abbildungsbreite lediglich
durch den Abstand zwischen linkem und rechtem Mikrofon eingestellt wird.
Durch die großere Kanaltrennung soll nicht nur die Wiedergabe fur den Sweetspot ver-
bessert werden, sondern auch seitliche Abhorpositionen sollen von einer stabileren und
trotzdem klanglich kompromisslosen Abbildung profitieren.
Da das OCT lediglich mit anderen Druckgradienten-Anordnungen verglichen werden sollte,
wurde auf die Verwendung von zusatzlichen Druckempfangern zur Vervollstandigung des
unteren Frequenzspektrums wie vom IRT empfohlen in diesem Hortest verzichtet. Um eine
Bevorteilung des OCTs auszuschließen, hatten die Druckempfanger bei allen Gradienten-
Anordnungen subjektiv zugemischt werden mussen, was weitere mogliche Fehlerquellen mit
sich gebracht hatte, die in dieser Gegenuberstellung bewusst ausgeschlossen werden sollten.
Außerdem sind hochstens in der Halfte der gewahlten Musikbeispiele (s. Kapitel 3.3 auf
Seite 20) tieffrequente Signale zu erwarten, die von der Beimischung von Druckempfangern
hatten profitieren konnen.
12
2.3.3 OCT2
Abbildung 2.7: Mikrofon-Anordnung OCT2
Die OCT2 -Anordnung ist eine Abwandlung des zuvor beschriebenen OCTs. Zum Zwecke
verbesserter Downmix-Eigenschaften wurde der Abstand des Center-Mikrofons auf 40cm
erhoht, gleichzeitig aber eine Verzogerung von 1ms2 hinzugefugt, welcher den erhohten Ab-
stand wieder kompensiert. Die Dekorrelation des Center-Signals von den ubrigen Signalen
wird dadurch gesteigert, was zur Vermeidung von Kammfiltereffekten beitragt.
Um ahnliche Abbildungseigenschaften wie die des OCTs zu bekommen, wurde der Abstand
der außeren Mikrofone auf 60cm herabgesetzt.
2.3.4 ORTF
Abbildung 2.8: Mikrofon-Anordnung ORTF
Die Kombination zweier Mikrofone mit Nieren-Charakteristik in einem Abstand von
17cm und einem Winkel von 110 Grad wurde in den 1960er Jahren von Ingenieuren des
franzosischen Rundfunks, vor allem R. Condamines, entwickelt und hat sich seitdem unter
dem Namen ORTF 3 international etabliert.
Da fur die Abbildungsbreite sowohl Laufzeit- als auch Pegeldifferenzen verantwortlich sind,
gehort das ORTF -Mikrofon zur Kategorie der Aquivalenz-Stereofonie. Fur den Hortest ver-
tritt es in der Gruppe der Nieren-Anordnungen die Zweikanal-Systeme. Alternativ ware
auch die Verwendung einer NOS -Anordnung4 moglich gewesen. Da das ORTF-Mikrofon
jedoch als unveranderliches Kompakt-Mikrofon (s. Kapitel 3.1) zur Verfugung stand, wur-
de diesem der Vorzug gegeben, um Fehlerquellen beim Auf- und Umbau der verschiedenen
Anordnungen moglichst auszuschließen.
2bei einer Schallgeschwindigkeit von 340m/s entspricht 1ms genau 34cm3Office de Radiodiffusion-Television Francaise4Nederlandsche Omroep Stichting (zwei Nieren-Mikrofone, Abstand 30cm, Winkel 90 Grad)
13
2.4 Druck-Empfanger
Aufgrund des von allen Seiten gleichen Amplitudenverhaltens bei Druck-Empfangern rich-
ten sich die Vorgaben der Mikrofon-Anordnungen in dieser Kategorie vor allen Dingen auf
die zu verwendenden Abstande zwischen den Mikrofonen. Im Vergleich zu gerichteten Mi-
krofonen ist der Pegel des aufgenommenen Diffus-Signales im Verhaltnis zum Direkt-Signal
bei Mikrofonen mit Kugel-Charakteristik großer. Es empfiehlt sich daher, den Abstand zwi-
schen Schallquelle und Mikrofon beim Wechsel von Druckgradienten- zu Druckempfangern
zu verringern, um ein gleichbleibendes Verhaltnis zwischen Direkt- und Diffusschall zu er-
reichen.
Eine Veranderung des Abstandes zur Schallquelle wurde allerdings auch eine Verande-
rung des Aufnahmewinkels der Mikrofon-Anordnung bedingen, um gleiche Abbildungsei-
genschaften bei der spateren Lautsprecher-Wiedergabe zu erhalten. Der Autor hat sich bei
dieser Arbeit fur einen konstanten Aufnahmewinkel und damit verbundenen gleichbleiben-
den Abstand zwischen Mikrofon-Anordnung und Ensemble entschieden. In Folge dessen ist
bei den Druckempfanger-Anordnungen ein etwas großerer Raumlichkeits-Eindruck zu er-
warten, der aber vernachlassigbar ist, da die Horvergleiche lediglich innerhalb einer Gruppe
vorgenommen werden sollten.
2.4.1 Decca-Tree
Der Decca-Tree besteht aus drei Druckempfangern, die als Dreieck angeordnet werden,
in einem verglichen mit den anderen hier vorgestellten Verfahren relativ großen Abstand
zueinander. Gangig ist eine Distanz von 1-2,5m zwischen linkem und rechtem Mikrofon
(in diesem Hortest 2m). Das mittlere Mikrofon wird in der Regel um 0,8-1,5m Richtung
Klangquelle verschoben (hier exakt 1m).
Abbildung 2.9: Mikrofon-Anordnung Decca-Tree
Damit der Klangkorper in der gewunschten Breite zwischen den Lautsprechern abgebildet
wird, muss eine gewisse Unabhangigkeit der Signale der drei Mikrofone erreicht werden.
Wenn nicht auf gerichtetere Mikrofone zuruckgegriffen werden soll, ist dies nur durch Ver-
minderung des Abstandes zum Klangkorper moglich, so dass das Center-Mikrofon oftmals
14
bereits in den Klangkorper hineinragt. Ein großerer Abstand hatte zur Folge, dass die ein-
zelnen Signale immer ahnlicher/korrelierter werden und sich das Ensemble nicht uber die
gewunschte Breite zwischen den Lautsprechern verteilt, sondern nur im mittleren Laut-
sprecher oder bei Zweikanal-Wiedergabe als Phantom-Schallquelle in der Mitte zwischen
linkem und rechtem Lautsprecher zu orten ist.
Im Gegensatz zur gleichmaßigen Abbildungskurve der AB -Anordnung findet beim Decca-
Tree eine starke Konzentration auf die drei Positionen Links, Mitte und Rechts statt (vgl.
Abbildungskurve A.5 im Anhang).
Das Bemerkenswerte am Decca-Tree ist seine Entstehungszeit. Bereits kurz nach der Ein-
fuhrung des Zweikanal-Stereotons Anfang der 1950er Jahre wurde diese Anordnung von
Ingenieuren der Decca entwickelt. Die Entsprechung der drei Mikrofone zu heutigen Laut-
sprecher-Anordnungen mit Center-Kanal konnte damals noch nicht beabsichtigt gewesen
sein. Bei der Popularitat des Decca-Trees bereits bei Zweikanal-Wiedergabe und den so-
mit akzeptierten klanglichen Phanomenen des Downmixes bietet sich eine Nutzung des
Center-Kanals mit den nun zur Verfugung stehenden Ubertragungswegen geradezu an.
2.4.2 Kugel-Vorhang
Abbildung 2.10: Mikrofon-Anordnung Kugel-Vorhang
Im Gegensatz zum Decca-Tree befinden sich die drei Mikrofone beim Kugel-Vorhang
exakt auf einer Linie. Der Abstand zwischen den außeren Mikrofonen betragt in diesem
Horvergleich 60cm, wodurch man Pegeldifferenzen vernachlassigen kann. Die Richtungs-
wahrnehmung erfolgt demzufolge lediglich uber Laufzeitdifferenzen. Abbildung A.7 im An-
hang zeigt deutlich, dass eine Schallquelle gleichzeitig dreimal abgebildet wird, namlich
jeweils durch die Paare L-C, C-R und L-R. Je nach Abhorposition ergibt sich eine instabile
bzw. sprunghafte Lokalisation.
2.4.3 AB
Bei der sogenannten AB -Mikrofonanordnung sind nur Laufzeitdifferenzen fur die Rich-
tungswahrnehmung verantwortlich. Pegelunterschiede sind bei einem Abstand zwischen
Klangquelle und Mikrofon, der um ein Vielfaches großer ist als der Abstand zwischen den
Mikrofonen, vernachlassigbar. Um dem Aufnahmewinkel des ORTF moglichst nahe zu
kommen, wurde fur den Hortest ein Mikrofonabstand von 39cm gewahlt. Dieser Wert lasst
15
Abbildung 2.11: Mikrofon-Anordnung AB
sich auch ohne die Hilfe des Image-Assistenten recht einfach errechnen. Um das Horereig-
nis vollstandig in einen seitlichen Lautsprecher wandern zu lassen, ist eine Lautzeitdiffe-
renz von etwa 0,87ms notwendig (vgl. Kapitel 2.1). Bei einer Schallgeschwindigkeit von
340m/s entspricht dies einer Wegdifferenz von knapp 30cm. Mochte man diese bei einem
Schalleinfallswinkel von exakt 50 Grad hervorrufen, so ist der Mikrofonabstand von 39cm
erforderlich.5
2.4.4 Stereo+C
Abbildung 2.12: Mikrofon-Anordnung Stereo+C
Grundlage der Stereo+C -Anordnung von Andreas Gernemann [13] bildet ein belie-
biges zweikanaliges Hauptmikrofon, zu dem ein drittes Mikrofon fur den Center-Kanal
hinzugefugt wird. Der großte Vorteil ist damit die stets gegebene Stereo-Kompatibilitat,
da das Center-Signal einfach weggelassen werden kann. Die Vorteile des Centers (z.B.
Vergroßerung der Horzone, Stabilitat der Frontabbildung) konnen aber bei mehrkanaliger
Wiedergabe beliebig hinzugefugt werden. Einzige Voraussetzung ist ein moglichst dekorre-
liertes Mitten-Signal, weshalb Gernemann einen Hohenunterschied von etwa 2m zwischen
Stereo- und Center-Mikrofon vorschlagt. Klangliche Nachteile wie etwa Kammfiltereffek-
te sollten aufgrund der Dekorrelation nicht auftreten. Durch die Unabhangigkeit des L-
R-Signals vom Center profitieren auch solche Wiedergabe-Anordnungen, bei denen der
Center-Lautsprecher nicht identisch mit den Lautsprechern fur L und R oder schlecht po-
sitioniert ist, etwa uber oder unter Fernsehgeraten.
Da das AB bereits als optimales Zweikanal-Hauptmikrofon in der Gruppe der Druck-
empfanger vorhanden war, wurde es als Grundlage des Stereo+C mitverwendet. Zudem
wurde ein Mikrofon mit Nieren-Charakteristik etwa 2m uber dem AB hinzugefugt.
539cm · sin(50Grad) = 30cm
16
Kapitel 3
Aufnahme der Musikbeispiele
3.1 Technik
Die Unterschiede zwischen den im vorigen Kapitel vorgestellten Mikrofon-Anordnungen
betragen teilweise nur wenige Centimeter im Abstand der Mikrofone zueinander bzw. we-
nige Grad Unterschied im eingestellten Winkel. Die zu erwartenden horbaren Differenzen
sind demnach relativ klein. Aus diesem Grunde wurde bei der Aufnahme versucht, andere
klangbeeinflussende Parameter fur alle Mikrofon-Anordnungen identisch zu halten. Neben
der bereits erwahnten gleichzeitigen Aufnahme der Anordnungen einer Gruppe, welche Un-
terschiede in der Darbietung eleminieren sollte, wurden samtliche Teile in der Signalkette
fur alle zwolf Aufnahmekanale identisch gehalten:
Kabel Cordial CTM-10 (10m)
Mikrofon-Vorverstarker Millennia HV-3D (8-Kanal)
Millennia HV-3C (2-Kanal, 2x)
AD-Wandlung Apogee AD-16X
Interface RME Fireface 800
Workstation Magix Sequoia
Bei der Auswahl der Mikrofone wurde die gleiche penible Produkteinfalt verfolgt. Samt-
liche Mikrofone wurden von der Firma Schoeps zur Verfugung gestellt. Bei den Druck-
empfanger-Anordnungen wurde das annahernd diffusfeld-entzerrte MK2S verwendet, da
sich das Hauptmikrofon stets nahe des Hallabstandes befand. Das MK2S ist außerdem
weiter verbreitet und wird vor allem als Hauptmikrofon haufiger verwendet als das freifeld-
entzerrte MK2.
Fur die Druckgradienten-Anordnungen musste prinzipbedingt auf verschiedene Mikrofon-
Typen zuruckgegriffen werden. Es wurde jedoch in Absprache mit dem Hersteller versucht,
solche Mikrofon-Kapseln fur die Charakteristiken Niere und Super-Niere auszuwahlen, die
17
Abbildung 3.1: Aufzeichnungs-Equipment
sich in ihrem Frequenzgang moglichst wenig unterscheiden.
INA3 MK4 + CMC6 (3x)
OCT CCM41V (2x), CCM4 (1x)
OCT2 CCM41V (2x), MK4 + CMC6 (1x)
ORTF MSTC 64 U (mit MK4-Kapseln)
Decca-Tree MK2S + CMC6 (3x)
AB MK2S + CMC6 (2x)
Kugelvorhang MK2S + CMC6 (3x)
Stereo+C MK2S + CMC6 (2x), MK4 + CMC6 (1x)
Da ein Vergleich der verschiedenen Zweikanal-Downmixe bei diesem Hortest Prioritat ha-
ben sollte gegenuber den originalen Dreikanal-Fassungen und fur diesen Vergleich das Me-
dium CD als optimal fur die Mehrheit der Horer angesehen wurde, hat sich der Autor bei
der Aufnahme fur die Samplingfrequenz 44.1kHz mit einer Auflosung von 24bit entschie-
den. Die Wordclock-Erzeugung wurde dem AD-16X uberlassen. Das nachfolgende Fireface,
welches lediglich die Aufgabe einer Weiterleitung der digitalen Daten in den PC hatte, ar-
beitete entsprechend als Slave.
Der Pegel der Mikrofon-Vorverstarkung wurde jeweils wahrend einer kurzen Einspielphase
der Musiker angepasst. Da die Lautstarken der einzelnen Anordnungen fur den Hortest oh-
nehin im Horraum angeglichen werden sollten, wurden fur die Aufnahme samtliche Kanale
auf den gleichen Wert eingestellt. Ein Vergleich der tatsachlichen Vorverstarkung mit den
aufgedruckten Rastungen fand zuvor mittels des Audio-Precision Mess-Systems im Erich-
Thienhaus-Institut statt. Abbildung 3.2 zeigt die zu vernachlassigende Abweichung von
maximal 0.1dB zwischen den einzelnen Kanalen. Eine nochmalige Messung am Aufnah-
meort fand daher nicht statt.
18
Abbildung 3.2: Verstarkung der zwolf Mikrofon-Vorverstarker bei eingestellten 60dB
Fur eine der funf Musikaufnahmen musste aus optischen und platztechnischen Grunden die
Infrastruktur des Aufnahmesaales verwendet werden. Die Vorverstarkung und Wandlung
fur die Orchester-Aufnahme fand daher uber das Stagetec Nexus statt, welches ebenfalls
uber rasterbare Einstellung der Vorverstarkung verfugt. Einschrankungen oder Abweichun-
gen zu den ubrigen Aufnahmen gab es demnach keine.
3.2 Raume
Das Ziel dieser Untersuchung sollte nicht das Finden einer optimalen Anordnung fur einen
bestimmten Aufnahmeraum sein. Diese Aufgabe wird der Tonmeister wohl auch in Zukunft
immer wieder aufs Neue zu bewerkstelligen haben. In dieser Untersuchung sollten vielmehr
klangliche Defizite beim Downmix aufgezeigt werden, und zwar moglichst unabhangig vom
Raum. Deshalb wurden die Musikbeispiele auf drei verschiedene Orte aufgeteilt.
Abbildung 3.3: Neue Aula
19
3.2.1 Neue Aula
Die Neue Aula der Musikhochschule Detmold wurde 1968 eroffnet. Mit einem Fassungs-
vermogen von etwa 600 Personen betragt die Nachhallzeit in leerem Zustand rund 1,7
Sekunden.
3.2.2 Martin-Luther-Kirche
Abbildung 3.4: Martin-Luther-Kirche
Die Martin-Luther-Kirche liegt im Zentrum von Detmold nahe des Marktplatzes. Sie
wurde 1898 erbaut und bietet ein Innenraum-Volumen von rund 3800m3. Die Nachhallzeit
betragt im leerem Zustand 2,5 Sekunden, in besetztem Zustand (welcher wahrend des
Konzerts erreicht wurde) bei etwa 1,7 Sekunden.
3.2.3 Christus-Kirche
Die Christus-Kirche wurde Anfang des 20. Jahrhunderts im gotischen Stil erbaut. Sie liegt
am Kaiser-Wilhelm-Platz und stellt das Wahrzeichen der evangelisch-reformierten Kirche
in Detmold dar. Bei einem Volumen von rund 7500m3 liegt die Nachhallzeit bei etwa 3,6
Sekunden (leer).
3.3 Besetzungen
Bezuglich der Besetzungen bestand die gleiche Herausforderung wie bereits bei der Raum-
Auswahl. Es sollte nicht ein Optimum fur eine bestimmte Aufnahmesituation gefunden
werden, sondern es sollten generelle Schwierigkeiten der einzelnen Mikrofon-Anordnungen
beim Stereo-Downmix ermittelt werden. Als Kompromiss zwischen Allgemeingultigkeit und
Reprasentativitat hat sich der Autor auf funf unterschiedliche Musik-Beispiele beschrankt.
20
3.3.1 Orchester
Die Orchester-Aufnahme entstand im Rahmen eines Meisterkonzertes in der Neuen Aula
der Musikhochschule Detmold. Die Gruppe der Nieren-Anordnungen wurde wahrend des
eigentlichen Konzertes aufgenommen, da sie dem Publikum optisch zumutbarer erschien
als der Aufbau der Kugel-Anordnungen. Letzte wurde wahrend der Generalprobe am Tag
zuvor aufgenommen. Als Musikbeispiel wurde ein Ausschnitt aus dem Klavier-Konzert B-
Dur von W.A. Mozart gewahlt, aufgrund des unausgewogenen Abstandes des Klavieres
zum Hauptmikrofon allerdings die Orchester-Exposition.
Abbildung 3.5: Orchester-Aufnahme (Neue Aula)
Die Position des Mikrofon-Stativs war bei dieser Aufnahme bis auf wenige Centimeter fest-
gelegt, da samtliche Sitzplatze ausverkauft waren. Um dennoch das gewunschte Verhalt-
nis von Direkt- zu Diffus-Schall zu erhalten, wurde man normalerweise die Mikrofon-
Charakteristik andern. Durch die Festlegung auf die in Kapitel 2 beschriebenen Mikrofon-
Anordnungen war eine klangliche Anpassung nicht moglich. Die Orchester-Beispiele v.a.
der Druckgradienten-Gruppe enthielten dementsprechend wenig Raumsignale.
3.3.2 Vokal-Ensemble
Das Konzert des Vokal-Ensembles VierCant in der Martin-Luther-Kirche war die erste Auf-
nahme fur diese Arbeit. Wahrend des Konzertes wurde die Gruppe der Druckgradienten-
Anordnungen verwendet. Im Anschluss wurde das Ensemble gebeten, im der nun leeren
Kirche das letzte Stuck des Konzertes –”Notre Pere“ von Maurice Durufle – noch einmal
zu singen fur die Gruppe der Kugel-Anordnungen.
Der fur die Berechnungen der Mikrofon-Anordnungen verwendete Abstand von 5 Metern
wurde fur dieses Beispiel fur beide Mikrofon-Gruppen auf 3,5 Meter verringert, um das
Ensemble auf dem Podium nicht unnaturlich auseinander zu ziehen, aber trotzdem eine
akzeptable Abbildungsbreite zu erhalten. Fur das Direkt/Diffus-Verhaltnis war diese Ande-
rung ebenfalls klanglich vorteilhaft.
21
Abbildung 3.6: Vokalensemble-Aufnahme (Martin-Luther-Kirche)
3.3.3 Streichquartett
Der erste Satz aus dem Streichquartett g-Moll von Luigi Boccherini wurde von Studen-
ten der Musikhochschule Detmold eingespielt. Als Aufnahmeort wurde die Martin-Luther-
Kirche herangezogen. Wie bereits beim Vokal-Ensemble praktiziert wurde auch hier der
Mikrofonabstand von 5 Metern auf 3,80 Meter verringert. Aufgrund der gegebenen Stu-
fen im Altar-Bereich entstand bei der Anordnung der vier Instrumentalisten ein kleiner
Zwischenraum zwischen 2. Geige und Bratsche.
Abbildung 3.7: Streichquartett-Aufnahme (Martin-Luther-Kirche)
22
3.3.4 Gitarre
Der Gitarren-Student Hugo Acosta aus Dortmund spielte im Rahmen seiner CD-Produktion
in der Christus-Kirche die Sonatina von Federico Moreno Torroba. Wahrend der Aufwarm-
phase wurde das Stuck zweimal fur die beiden Mikrofon-Gruppen aufgenommen. Der Ab-
stand zwischen Instrument und Mikrofon-Traverse betrug 4 Meter. Das Material der an-
schließenden Produktion wurde nicht verwendet.
Abbildung 3.8: Gitarren-Aufnahme (Christus-Kirche)
3.3.5 Orgel
Ebenfalls in der Christus-Kirche entstand die Aufnahme von”Wer nur den lieben Gott lasst
walten“ des Komponisten J. S. Bach. Im Vergleich zu den anderen ebenfalls eingespielten
Werken wurde dieses Stuck fur den Hortest herangezogen, um auch extrem tieffrequente Si-
gnale bei den verschiedenen Mikrofonanordnungen vergleichen zu konnen, welche in keinem
Abbildung 3.9: Orgel-Aufnahme (Christus-Kirche)
23
anderen Musikbeispiel enthalten waren. An der Orgel spielte die Kirchenmusik-Studentin
Regina Werbick aus Detmold.
3.3.6 Saxophon – Einzel-Positionen
Zur besseren Uberprufung der tatsachlichen Abbildungskurven wurde ein einzelnes Saxo-
phon aus insgesamt 21 verschiedenen Positionen in der Martin-Luther-Kirche aufgenom-
men. Der Mikrofon-Aufbau entsprach exakt den fur die ubrigen Musik-Beispiele verwen-
deten Aufbauten. Um einen direkten Vergleich mit den berechneten Kurven des Image-
Assistenten [10] zu ermoglichen, wurde der Abstand (d.h. der Radius) zwischen Instrument
und Mikrofon auf 5 Meter festgelegt. Von der Mitte ausgehend wurden je 10 Positionen
nach links und rechts auf einem Halbkreis gekennzeichnet, jeweils mit einem Abstand von 5
Grad bzw. 43cm. Der resultierende Aufnahmewinkel betrug demnach zwischen den außeren
Positionen 100 Grad, was sich mit den berechneten Winkeln der verwendeten Mikrofon-
Anordnungen decken sollte. Der Spieler (Marcus Blome, Tonmeister-Student aus Detmold)
wurde gebeten, sich bei allen Positionen in Richtung der Mikrofon-Anordnungen zu drehen
und die Dynamik und Artikulation moglichst fur alle Wiederholungen konstant zu halten.
Abbildung 3.10: Anordnung der Einzel-Positionen
24
Kapitel 4
Vergleichs-Test
4.1 Test-Design
Als Grundlage fur den Hortest wurde der Dominanz-Paar-Vergleich verwendet. Jede Mikro-
fon-Anordnung einer Gruppe wurde innerhalb eines Tests mit jeder anderen Anordnung
verglichen. Im Gegensatz zum Ratingtest, bei dem jeder Testkandidat fur sich alleine an-
hand einer Skala bewertet wird, sollte der Paar-Vergleich vor allem bei geringen Unter-
schieden eindeutigere Ergebnisse liefern. Der Teilnehmer musste sich lediglich fur Beispiel
A oder B bezuglich der gefragten Kategorie entscheiden. Eine quantitative Einordnung
brauchte nicht getroffen zu werden.
Die Voraussetzung fur einen Dominanz-Paar-Vergleich ist eine relativ geringe Anzahl an
Kandidaten, die miteinander verglichen werden soll. Die pro Gruppe aufgenommenen vier
Mikrofon-Anordnungen ergeben jeweils sechs Paarungen. Um spater eine klare Rangord-
nung der Kandidaten erstellen zu konnen, mussen immer alle moglichen Paarungen pro
Testdurchgang vorkommen.
Da das Ziel dieser Arbeit nicht im Vergleich der ursprunglichen Dreikanal-Anordnungen
bestand, sondern in erster Linie die Downmix-Qualitaten getestet werden sollten, wurden
zwei verschiedene Tests entworfen, einen in Surround und einen in Zweikanal-Stereo. Die
einzelnen Musikbeispiele wurden immer auf eine Anzahl von jeweils zwolf Paarungen auf-
gefullt, auch wenn teilweise weniger Paarungen notwendig waren. Auf diese Weise konnte
immer der gleiche Testbogen verwendet werden. Auch die Dauer des Tests war immer gleich
lang.
4.1.1 Surround-Test
Beim Surround-Test wurden zunachst samtliche der vier Mikrofon-Anordnungen – jeweils
in ihrer Original-Fassung – miteinander verglichen, was eine Anzahl von sechs Paarungen
ergab. Beim Stereo-Mikrofon blieb der Center-Kanal entsprechend ungenutzt. Durch den
Vergleich der drei Dreikanal-Anordnungen mit ihrem eigenen Stereo-Downmix entstanden
drei weitere Paarungen.
25
Um auf eine Gesamtzahl von 12 Tracks zu kommen, wurde die erste Paarung als Trainings-
Phase genutzt und fur die Auswertung nicht weiter verwendet. Der zweite und letzte Track
diente einer Validitatsprufung, um Probleme des einzelnen Teilnehmers mit der Aufgaben-
stellung ausfindig zu machen und evtl. nicht konsistente Beurteilungen von der Auswertung
ausschließen zu konnen.
Der Surround-Test wurde auf DVD-Audio (48 kHz, 24 bit) erstellt. Die hinteren Kanale
blieben ungenutzt.
4.1.2 Stereo-Test
Beim Stereo-Test wurden ebenfalls die vier Mikrofon-Anordnungen miteinander verglichen,
hier allerdings immer als Zweikanal-Fassung. Der Center-Kanal der 3-Kanal-Anordnungen
wurde entsprechend des ITU-Standards mit einer 3dB-Absenkung auf den linken und rech-
ten Kanal verteilt. Das Stereo-Mikrofon blieb unverandert. Als Ausgabeformat wurde das
Audio-CD-Format (44.1 kHz, 16 bit) gewahlt, um den Test auch außerhalb des Horraumes
mit Hilfe gangiger CD-Player durchfuhren zu konnen.
Die Zusammenstellung des Tests folgte den Empfehlungen nach ITU-R BS. 1116-1 [3]. Die
Dauer des einzelnen Beispiels wurde auf zehn Sekunden gekurzt, um kleinste Unterschie-
de zwischen den jeweiligen Testkandidaten erfassen zu konnen. Die Pause zwischen den
einzelnen Paarungen wurde anhand von Vortests auf 6 Sekunden festgelegt, in denen der
Teilnehmer ausreichend Zeit haben sollte, um seine Entscheidung in Ruhe zu notieren.
Nach [3] wird eine Gesamtdauer von 20-30 Minuten empfohlen. Bei einer Anzahl von 12
Paarungen von je 26 Sekunden – also rund 5,5 Minuten pro Musikbeispiel – boten sich dem-
nach drei verschiedene Musikbeispiele pro Test an. Um alle funf Musikbeispiele verwerten
zu konnen, und dies auch noch jeweils einmal mit Druck- und einmal mit Druckgradienten-
Empfangern, mussten insgesamt vier verschiedene Surround-Tests und vier verschiedene
Stereo-Test erstellt werden.
Die Reihenfolge sowohl innerhalb eines Zwolfer-Blockes als auch bezuglich der einzelnen
A/B-Paarung wurde entsprechend den Empfehlungen aus [3] immer zufallig per Wurfel be-
stimmt, um eine Beeinflussung seitens des Versuchsleiters auszuschließen. Die Lautstarke-
Angleichung der einzelnen Mikrofon-Anordnungen wurde anhand einiger Vortests mit zwei
Tonmeister-Studenten subjektiv vorgenommen. Samtliche objektiven Messversuche mittels
Pegelmesser brachten leider nicht die gewunschte gleiche Lautheit.
Als Zusatz-Aufgabe wurde im Anschluss an die drei Musik-Beispiele noch ein vierter Block
hinzugefugt mit zehn Positionen der in Kapitel 3.3.6 erlauterten Saxophon-Aufnahmen
zur Kontrolle der Abbildungskurven. Aufgrund der insgesamt 378 Positionen1, aber den
bei acht verschiedenen Tests nur moglichen 80 Beispielen, konnte dieser Test-Teil nur an-
satzweise durchgefuhrt werden. Es wurde versucht, fur alle Mikrofon-Anordnungen die
gleichen wenigen Positionen abzufragen, um bei der Auswertung einheitlichere Kurven zu
118 Mikrofon-Anordnungen (10x Original + 8x Downmix) mit jeweils 21 Positionen
26
erhalten. Auch in diesem Test-Teil wurde die Reihenfolge wieder ausschließlich per Zufall
bestimmt. Aufgrund des konstanten Abstandes von 5 Metern zwischen Instrument und
Mikrofon ergab sich eine subjektiv großere Entfernung und Raumlichkeit bei der Grup-
pe der Druck-Empfanger gegenuber den Druckgradienten-Empfangern. Um die subtilen
Unterschiede innerhalb einer Gruppe uberhaupt sinnvoll auswerten zu konnen, wurde fur
jeden Test nur eine der beiden Gruppen verwendet.
4.1.3 Seitliche Horposition
Bei den Vorbereitungen der Musikbeispiele fiel bereits auf, dass eine klangliche Beurteilung
nicht nur im Sweetspot moglich ist, sondern auch seitliche Positionen durchaus geeignet
sind, um eine Bevorzugung festzustellen. Es wurde vermutet, dass die Ergebnisse ausserhalb
des Sweetspots moglicherweise sogar eindeutiger ausfallen wurden als die von der normalen
Abhorposition. Der Test wurde daher teilweise auch von einer seitlichen Position durch-
gefuhrt, etwa 70cm rechts und 20cm hinter dem Sweet-Spot. Nach [3] fallt diese Position
noch in den empfohlenen Horbereich, sie wurde aber trotzdem gesondert ausgewertet.
4.2 Horraum
Fur den Hortest wurde der Referenz-Abhorraum des Erich-Thienhaus-Institutes verwendet.
Dieser ist mit funf identischen Lautsprechern des Typs RL901K der Firma Musikelektronik
Geithain bestuckt, welche sich in der nach [5] empfohlenen Aufstellung (frontal +/- 30
Grad, seitlich 110 Grad) befanden.
Abbildung 4.1: Nachhallzeit T15 des Abhorraumes mit Toleranzkanal nach [5] - aus [15]
Die Wiedergabe der Horbeispiele erfolgte uber den Player Denon DVD-2900 und eine
Rotel RSP-1098 Vorverstarker. Die Abhorlautstarke wurde vor dem Test auf einen festen
Wert eingestellt, durfte jedoch von den Teilnehmern je nach personlicher Horgewohnheit
fur jedes Musikbeispiel um 2dB variiert werden.
Neben der Lautsprecher-Wiedergabe wurden einige Teilnehmer gebeten, den Test uber
Kopfhorer durchzufuhren. Hierzu wurden Audio-CDs ausgegeben, welche eine Test-Durch-
fuhrung auch außerhalb des Horraumes ermoglichte. Als Kopfhorer wurde bis auf eine
Ausnahme das Modell AKG K-501 verwendet.
27
4.3 Bewertungsbogen
Der Bewertungsbogen wurde mit dem Ziel entworfen, dass die Mehrzahl der Teilnehmer
den Test ohne Wiederholungen absolvieren soll. Da die Dauer jedes Paarvergleiches unter
Berucksichtigung der Fahigkeiten unseres Kurzzeit-Gedachtnisses auf zweimal zehn Sekun-
den beschrankt war, musste auch die Menge der zu bewertenden Parameter entsprechend
klein gehalten werden.
Statt einer simplen besser/schlechter-Einordnung sollte der Test einige Details zur Be-
grundung der Befurwortung oder Ablehnung einzelner Mikrofon-Anordnungen hervorbrin-
gen. Nach einigen Vorversuchen mit nachfolgender Diskussion uber die gehorten Unter-
schiede zwischen den Kandidaten kristallisierte sich die getrennte Behandlung von Direkt-
und Diffus-Schall heraus. Der Autor entschied sich zu diesem Zwecke fur die beiden Ka-
tegorien”Klangfarbe“ und
”Raumlichkeit“, wobei sich erstere eher auf den Direktschall
beziehen sollte, letztere eher auf den Diffus-Schall.
Zur Uberprufung der vorgenommenen Angleichung der Mikrofon-Anordnungen sollte zu-
dem noch die Kategorie”Abbildungsbreite“ eingeordnet werden. Es wurde angenommen,
dass dieser Punkt relativ schnell und ohne Nachdenken bewertet werden konnte, so dass die
Abbildungsbreite bei jedem Paarvergleich zuerst abgefragt wurde. Wahrenddessen sollte
der Teilnehmer unterbewusst eine Befurwortung eines der beiden Beispiele entsprechend
der subjektiven Kategorien”Klangfarbe“ und
”Raumlichkeit“ bilden.
Der letzte Testteil war nicht als Paarvergleich angelegt, so dass die Dauer der einzelnen
Beispiele verlangert werden konnte. Dies ermoglichte ebenfalls eine Erweiterung der zu
bewertenden Parameter. Da kein direkter Vergleich zu anderen Beispielen vorgenommen
werden sollte, wurde darauf geachtet, dass die verwendeten Kriterien moglichst beschrei-
bend statt bewertend formuliert wurden. Die Verwendung neutraler Adjektiv-Paare wie
hell/dunkel sollte im Gegensatz zu negativ formulierten Paaren wie schrill/dumpf den
Teilnehmer dazu ermutigen, ohne Bedenken auch die außeren Positionen in seine Bewer-
tung mit aufzunehmen. Lediglich das letzte Adjektiv-Paar angenehm/unangenehm zielte
auf eine tatsachliche Bewertung des gehorten Beispiels.
Eine Einordnung der Entfernung scheint auf den ersten Blick absurd, da samtliche Beispie-
le mit gleichem Abstand aufgenommen wurden. Solange der Test-Teilnehmer jedoch nichts
uber das Zustandekommen der Aufnahme erfahrt, wird er den Parameter nah/entfernt
ohne Probleme einordnen konnen.
4.4 Teilnehmer
Aufgrund der geringen Unterschiede zwischen den einzelnen Mikrofon-Anordnungen wur-
den fur den Hortest lediglich Experten-Horer herangezogen. Insgesamt 23 Tonmeister-
Studenten des Erich-Thienhaus-Instituts sowie zwei Tonmeister des SWR haben den Test
absolviert. Fur die seitliche Horposition wurden Teilnehmer herangezogen, die bereits einen
28
Test aus der Sweetspot-Position gemacht haben. Wegen ihrer besonderen Kenntnisse des
eigenen Instrumentenklanges wurden zudem zwei der an den Aufnahmen beteiligten Mu-
siker fur den Hortest zugelassen.
Um denjenigen Teilnehmern, welche sich zur mehrmaligen Test-Teilnahme bereit erklart ha-
ben, ein moglichst abwechslungsreiches Musik-Programm zu bieten und damit eine gleich-
bleibend hohe Aufmerksamkeit wahrend des Tests zu erhalten, wurde stets darauf geachtet,
dass im Wiederholungsfalle ein anderer Test absolviert wurde.
4.5 Testablauf
Samtliche Teilnehmer wurden zu Beginn des Tests vom Versuchsleiter mundlich mit den
Fragestellungen vertraut gemacht. Aus jeder der drei Musikbeispiele wurde ein zu bewer-
tendes Paar gemeinsam durchgehort, um moglicherweise auftauchende Fragen vorab klaren
zu konnen. Ebenfalls wurden je drei der Positions-Beispiele der Zusatz-Aufgabe zusammen
gehort.
Der Teilnehmer konnte den Test anschließend selbstandig durchfuhren, wobei er mittels
Fernbedienung standig das Tempo an seine eigene Urteilsfahigkeit anpassen konnte. Die
Wiederholung des gehorten Paares sowie die Unterbrechung zwecks Nachdenken oder Aus-
ruhen war jederzeit moglich.
Die Tests aus der seitlichen Position wurden zum Teil eigenstandig durchgefuhrt, zum Teil
aber auch zu zweit. Dabei hatte der Teilnehmer im Sweetspot stets die Kontrolle uber das
Tempo und der seitliche Horer sollte nur im Anschluss an einen Musikblock im Bedarfsfall
um eine Wiederholung einzelner Paare bitten. Eine gegenseitige Beeinflussung durch even-
tuell entstehende Diskussionen sollte dadurch vermieden werden. Da die seitlichen Horer
bereits mit dem Testablauf vertraut waren und ihre Entscheidungen meist zugiger treffen
konnten als die Erstteilnehmer im Sweetspot, gab es hierbei keine Komplikationen.
Bei der Test-Durchfuhrung uber Kopfhorer außerhalb des Horraumes fehlte die gemein-
same Horphase mit dem Versuchsleiter. Um Unklarheiten dennoch vorzubeugen, wurde
versucht, nur solche Teilnehmer fur den Kopfhorer-Test heranzuziehen, welche den Test
bereits einmal uber Lautsprecher absolviert haben.
Die ursprunglich geplante Test-Dauer von 30 Minuten konnte von den meisten Teilnehmern
nicht erfullt werden. Die Moglichkeit des nochmaligen Horens wurde ofters als erwartet ge-
nutzt, so dass sich regelmaßig eine Dauer von 40-45 Minuten ergab. Die Unterschiede zwi-
schen den Musikbeispielen waren offenbar so gering, dass es selbst fur die mit klanglichen
Beurteilungen taglich konfrontierten Tonmeister-Studenten schwierig war, eine eindeutige
Entscheidung zu treffen.
29
Kapitel 5
Auswertung
5.1 Allgemeines
Zu Beginn der Auswertung sollen zwei praktische Beispiele die in diesem Kapitel ver-
wendeten Balken-Diagramme veranschaulichen. Ausgangspunkt ist stets der in Kapitel 4
erlauterte Dominanz-Paar-Vergleich zwischen vier Mikrofon-Anordnungen. Vergleicht man
jede Anordnung mit jeder anderen innerhalb der entsprechenden Gruppe, so resultieren
sechs Paar-Vergleiche.
Paarung Beispiel a Beispiel b Beispiel cA : B A A AA : C A C CA : D A A DB : C B B BB : D B B DC : D C D C
Abbildung 5.1: Beispiel-Antworten des Bewertungsbogens
Fur den Fall, dass der Teilnehmer die einzelnen Horbeispiele klar differenzieren kann und
fur ihn eine eindeutige Rangfolge erkennbar ist, so wurde er die sechs Paarungen wie in
Abbildung 5.1a ausfullen. Addiert man die Gewinne der einzelnen Anordnungen und setzt
sie ins Verhaltnis zur Gesamt-Anzahl an Paarungen, so entsteht Diagramm 5.2. Fur un-
seren Beispiel-Fall hat Anordnung A samtliche Paarungen – d.h. 3 von den insgesamt 6 –
gewonnen, es ergibt sich die maximale Balkenhohe von 50%. Anordnung D konnte keinen
Vergleich gewinnen, liegt also mit 0% auf dem letzten Platz. Die Balken der dazwischenlie-
genden Anordnungen haben im Idealfall eine Hohe von 1/6 (=16,6%) und 2/6 (=33,3%).
Nehmen wir fur unser zweites Beispiel an, dass die einzelnen Horbeispiele entweder so
ahnlich sind, dass der Teilnehmer sie nicht unterscheiden kann, oder aber sie zwar un-
terscheidbar sind, der Teilnehmer sie aber bezuglich des geforderten Kriteriums keiner
Rangfolge zuordnen kann. Da der Teilnehmer gebeten wurde, sich in jedem Vergleich stets
fur ein Beispiel zu entscheiden, werden die Antworten rein zufallig gegeben. Abbildung 5.1
b und c waren mogliche Beispiele.
30
Abbildung 5.2: Beispiel eines Auswertungs-Diagramms
Das resultierende Balkendiagramm zeigt im Extremfall bei allen Anordnungen die gleiche
Hohe von 100% geteilt durch die Anzahl der Anordnungen, in unserem Fall also 25%.
Aufgrund der je drei Paarungen pro Anordnungen kann sich fur einen einzelnen Bewer-
tungsbogen leider keine gleiche Verteilung ergeben. Addiert man jedoch die Ergebnisse
mehrerer Bewertungsbogen, die entsprechend unserer zweiten Annahme rein statistisch
ausgefullt wurden, so ergibt sich die ideale Verteilung 5.2b+c.
Samtliche folgenden Auswertungen werden zwischen diesen beiden Extrem-Beispielen lie-
gen. Je mehr sie sich dem Diagramm a nahern, desto eindeutiger sind die gegebenen Ant-
worten. Nahern sie sich dagegen dem Diagramm zu b+c, so wurden die Antworten entweder
insgesamt rein zufallig gegeben, oder die einzelnen Teilnehmer haben verschiedene Meinun-
gen uber die gehorten Musikbeispiele.
Bei der Testdurchfuhrung konnte nicht abgesehen werden, wieviele Teilnehmer den Test
noch machen wurden. Deshalb musste zu Beginn eine Gewichtung festgelegt werden, welche
der vier Abhor-Situationen auf eine hohe Anzahl an Bewertungen angewiesen sind. Da vor
allem Probleme in Zusammenhang mit dem Downmix erortert werden sollten, wurde den
normalen Abhorpositionen im Sweet-Spot die hochste Prioritat gegeben. Das Abhoren uber
Kopfhorer sowie die seitliche Horposition wurden als Zusatzinformationen angesehen und
erst sekundar durchgefuhrt. Abbildung 5.3 zeigt die Anzahl der ausgefullten Testbogen.
Fur die Druckgradienten-Empfanger ergibt sich eine Gesamtanzahl von 78 Bewertungen,
fur Druck-Empfanger eine Anzahl von 66 Bewertungen. Insgesamt wurden also 48 Tests
mit je drei Musikbeispielen durchgefuhrt. Die Anzahl von teilweise nur zwei Bewertungen
fur die sekundaren Abhorpositionen stellt hier sicherlich die Grenze der Reprasentativitat
der Tests dar. Andererseits ergibt sich bei den gewahlten funf verschiedenen Musikbeispie-
len eine großere Verallgemeinerung bezuglich des Einsatzzweckes.
Bei der Auswertung soll zunachst ein Gesamtuberblick uber die gegebenen Urteile gege-
ben werden. Im Anschluss werden anhand der funf Musikbeispiele mogliche Starken und
31
3-Kanal 2-Kanal 3-KanalSweet-Spot Sweet-Spot Kopfhorer seitlich
Druck-gradienten-Empfanger
Gitarre 8 3 2 2Vokal-Ensemble 9 9 4 2Orchester 5 3 2 4Orgel 4 4 2 1Streichquartett 7 2 2 3Gesamt 33 21 12 12
Druck-Empfanger
Gitarre 3 3 2 2Orchester 7 9 4 2Orgel 9 5 4 3Streichquartett 4 5 2 2Gesamt 23 22 12 9
Abbildung 5.3: Anzahl der abgegebenen Bewertungsbogen
Schwachen der einzelnen Anordnungen naher differenziert.
Zur Verdeutlichung seien hier noch die moglichen Extremfalle fur die in Kapitel 5.4 folgen-
den Balken-Diagramme erwahnt. Die Prozent-Werte entsprechen der gewahlten Bevorzu-
gung des Originals gegenuber seinem eigenen Downmix. Eine Bewertung mit 100% ergibt
sich demnach bei einer ausnahmslosen Bevorzugung des Originals, die 0%-Marke bei einer
entsprechenden Bevorzugung des Downmixes. Eine gleiche Beurteilung oder der bereits
zuvor angedeutete Fall einer Unhorbarkeit von Unterschieden wurde zu einem Wert von
50% fuhren.
5.2 Druckgradienten-Empfanger
5.2.1 Klangfarbe
In der Kategorie Klangfarbe ergibt sich bei der 3-Kanal-Wiedergabe ein eindeutiger Vor-
sprung fur die INA3. Auch wenn der theoretische Maximalwert bei 50% liegt, so stellen
die erreichten 38% bei der großen Anzahl an Bewertungen schon eine deutliche Bevorzu-
gung dar. Das OCT2 kann sich von den ubrigen Anordnungen mit 25,8% etwas absetzen,
wahrend das OCT1 und das ORTF sich nur unwesentlich unterscheiden.
Betrachtet man von diesem Ergebnis ausgehend das Resultat bei Zweikanal-Wiedergabe
(ebenfalls im Sweet-Spot), so muss zunachst festgehalten werden, dass sich die Werte ein-
ander annahern. Auffallig ist weiterhin, dass sich die Bevorzugung der INA3 verringert,
wahrend das zweikanalige ORTF deutlich an Stimmen gewinnt. Dennoch liegt die INA3
weiterhin vorne. Die beiden OCT-Anordnungen haben ihre Platzierung vertauscht, so dass
das OCT2 bei Zweikanal-Wiedergabe auf einen letzten Platz rutscht, wobei sich die abge-
gebenen Urteile nur marginal von der in Kapitel 5.1 erklarten rein zufalligen Bewertung
abgrenzen.
Uberraschend eindeutig fallt wiederum die Auswertung der Kopfhorer-Wiedergabe aus. Die
Rangordnung erinnert stark an die der Dreikanal-Wiedergabe, mit der INA3 vor OCT2 und
32
Abbildung 5.4: Bevorzugungen bezuglich Klangfarbe bei Druckgradienten-Empfangern
OCT1. Der Gewinner ist hier allerdings das ORTF, welches mit 38,9% ebenso deutlich fuhrt
wie die INA3 bei Dreikanal-Wiedergabe. Hieraus ließe sich festhalten, dass eine Anglei-
chung der Anzahl der Mikrofone an die jeweiligen Wiedergabe-Kanalen klangliche Vorteile
mit sich bringt. Unklar bleibt hierbei, warum die Ergebnisse bei Lautsprecher-Wiedergabe
diesen Vorsprung nicht zeigen konnten, da in beiden Fallen das selbe Audio-Material ver-
wendet wurde. Es lasst sich nur vermuten, dass die moglicherweise auftretenden negativen
Eigenschaften des Downmix wie Kammfilter-Effekte uber Lautsprecher weniger deutlich
hervortreten als uber Kopfhorer.
Bei einer seitlichen Horposition wird eine klare Bevorzugung der dreikanaligen Mikrofon-
Anordnungen ersichtlich. Zwar liegt die INA3 auch hier wieder knapp vorne, der Unter-
schied zwischen den dreikanaligen Anordnungen und dem ORTF scheint in dieser Situation
aber viel gravierender zu sein. Obwohl sich die seitliche Horposition noch innerhalb der
empfohlenen Horzone (vgl. Kapitel 4.2) befindet, scheint der Center-Lautsprecher bereits
hier entscheidende Vorteile fur die Klangqualitat zu liefern.
Um dem Leser anhand der erhaltenen Bewertungen eigene Ruckschlusse zu ermoglichen,
soll eine Ubersichts-Tabelle (Abb. 5.5) samtliche Resultate des jeweiligen Parameters auf
einen Blick liefern.
Entgegen der bislang erkennbaren Bevorzugung der INA3 zeigt sich beim Beispiel Orgel
offenbar eine deutliche Schwache fur den Stereo-Downmix. Naturlich mussen die Ergebnis-
se fur Kopfhorer-Wiedergabe aufgrund von nur zwei Bewertungen (s. Abb. 5.3) relativiert
werden. Trotzdem sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass es bei der INA3 moglicher-
weise zu Problemen bei kritischem Material wie den konstanten Tonen der Orgel kommen
kann. Die Supernieren-Anordnungen scheinen hierfur aufgrund der hoheren Kanaltrennung
weniger anfallig zu sein.
Beim Musik-Beispiel Orchester hingegen kann sich die INA3 selbst bei Kopfhorer-Wieder-
gabe gegenuber dem ORTF durchsetzen. Eine generelle Behauptung, zweikanalige Mikrofon-
33
Abbildung 5.5: Bevorzugungen bezuglich Klangfarbe bei Druckgradienten-Empfangern
Anordnungen seien fur Zweikanal-Wiedergabe stets optimal, ist also nicht haltbar.
5.2.2 Raumlichkeit
Bezuglich des Parameters Raumlichkeit sind die Ergebnisse zumindest bei Lautsprecher-
Wiedergabe vollig unsignifikant. Bei der Dreikanal-Wiedergabe lasst sich der Vorsprung der
INA3 gerade noch erahnen, die ubrigen drei Anordnungen liegen auf annahernd gleichem
Niveau. Fur die zweikanalige Wiedergabe rucken samtliche Anordnungen auf eine Hohe
nahe der 25%, was auf keine ernsthaften Vor- oder Nachteile der einzelnen Anordnung
bezuglich des Parametes Raumlichkeit hindeutet.
Abbildung 5.6: Bevorzugungen bezuglich Raumlichkeit bei Druckgradienten-Empfangern
Wie schon zuvor beim Parameter Klangfarbe beobachtet, liefern die Ergebnisse bei Kopfhorer-
Wiedergabe sehr viel eindeutigere Signale. Klare Gewinner sind die INA3 und das ORTF
34
mit jeweils 36,1%. Erstaunlich ist im Vergleich zum Parameter Klangfarbe, dass der Down-
mix einer Dreikanal-Anordnung bezuglich der Raumlichkeit anscheinend ahnlich gute Er-
gebnisse liefern kann wie eine reine Zweikanal-Anordnung. Die beiden Supernieren-Anordnungen
mussen sich von den Nieren-Anordnungen geschlagen geben, wobei das OCT2 gegenuber
dem OCT1 noch leichte Vorteile zu haben scheint. Fragwurdig bleibt naturlich weiterhin,
warum die Unterschiede bei den Tests uber Lautsprecher nicht in der Form aufgetreten
sind.
Entgegen den Erwartungen scheint die Verwendung des Center-Lautsprechers fur den
Raumlichkeits-Eindruck nicht alleine ausschlaggebend zu sein. Die OCT-Anordnungen lie-
gen zusammen mit dem ORTF eng beieinander bei knapp 20%. Lediglich die INA3 kann
sich mit ihren 43% eindeutig absetzen.
Anhand der Ubersichtstabelle lasst sich feststellen, dass die Ablehnung fur zweikanalige
Abbildung 5.7: Bevorzugungen bezuglich Raumlichkeit bei Druckgradienten-Empfangern
Anordnungen bei seitlichen Horpositionen offenbar stark von der Besetzung abhangt. Bei
den Beispielen Gitarre und Orgel – d.h. bei solistischen Besetzungen – wurde das ORTF
nicht ein einziges Mal bevorzugt. Dies mag daran liegen, dass sowohl der Direkt- als auch
der Diffusschall lediglich aus dem jeweils naheren Lautsprecher zu vernehmen sind, was im
Vergleich zu dreikanaligen Anordnungen als negativ bewertet wurde. Zwar ist der Direkt-
schall in beiden Fallen nur aus einem Lautsprecher ortbar, bei dreikanaliger Wiedergabe
ist der Diffus-Schall allerdings auch aus den außeren Lautsprechern wahrnehmbar, was zu
einem raumlicheren Eindruck fuhrt. Bei großeren Ensembles tritt dieses Phanomen nicht
mehr ganz so deutlich auf, da die außen sitzenden Musiker je nach gewahlter Abbildungs-
breite durch Pegeldifferenzen durchaus im entfernteren Lautsprecher abgebildet werden
und die negative Ortung in nur einem Lautsprecher nicht so deutlich zum Vorschein kommt.
35
5.2.3 Abbildungsbreite
Die Frage nach der Abbildungsbreite sollte in diesem Test keinerlei Qualitatskriterium un-
tersuchen. Es sollte lediglich zu Kontrollzwecken dienen, inwieweit die zu Beginn entworfe-
nen Mikrofon-Anordnungen bezuglich der Abbildungsbreite tatsachlich vergleichbar sind.
Trotz der von den Test-Teilnehmern oft beklagten Unhorbarkeit und damit Ratlosigkeit
Abbildung 5.8: Empfundene Abbildungsbreite bei Druckgradienten-Empfangern
uber das anzukreuzende Musikbeispiel, zeigt das Diagramm 5.8 eine offensichtlich breiter
empfundene Abbildung der INA3 und des ORTF, wohingegen die beiden Supernieren-
Anordnungen stets als schmaler empfunden wurden. Es lasst sich an dieser Stelle nicht
vollkommen ausschließen, dass der Parameter Abbildungsbreite unterbewusst auch die Be-
wertungen fur die beiden anderen Parameter beeinflusst haben kann. Der Autor mochte
jedoch nochmals betonen, dass mit Hilfe der dargelegten Berechnungen und Vortests ver-
sucht wurde, die einzelnen Mikrofon-Anordnungen moglichst einander anzugleichen. Die
Abbildung 5.9: Empfundene Abbildungsbreite bei Druckgradienten-Empfangern
36
von den Teilnehmern geschilderten Probleme bei der Bewertung des Parameters Abbil-
dungsbreite belegen zudem die außerst geringen Unterschiede. Zumindest die Bewertungen
fur die dreikanalige Wiedergabe im Sweet-Spot konnen zudem eine Korrelation zwischen
den Parametern in Frage stellen. Andererseits ware auch eine Beeinflussung der subjektiven
Kriterien auf die Abbildungsbreite denkbar.
5.3 Druck-Empfanger
5.3.1 Klangfarbe
Betrachten wir zunachst wieder samtliche Musik-Beispiele zusammengefasst, so ergibt sich
bei dreikanaliger Wiedergabe zunachst eine Bevorzugung der beiden Anordnungen Decca-
Tree und Stereo+C gegenuber dem Kugel-Vorhang und dem zweikanaligen AB. Eine klare
Ablehnung einzelner Anordnungen lasst sich hieraus jedoch nicht entnehmen.
Beim Vergleich dieser Ergebnisse mit denen der zweikanaligen Wiedergabe andert sich
Abbildung 5.10: Bevorzugungen bezuglich Klangfarbe bei Druck-Empfangern
erstaunlicherweise nur die Verteilung zwischen Stereo+C und AB. Die Hohe der Bevor-
zugungen fur den Decca-Tree sowie den Kugel-Vorhang bleiben konstant. Da das Ste-
reo+C bis auf den hinzugefugten Center-Kanal identisch ist mit dem AB, ist eine Ver-
lagerung zum reinen AB bei Stereo-Wiedergabe nicht verwunderlich. Ahnlich der Ergeb-
nisse bei Druckgradienten-Empfangern bewegen sich samtliche Anordnungen bei Stereo-
Lautsprecher-Wiedergabe relativ nah beieinander.
Erst die Ergebnisse fur Kopfhorer-Wiedergabe beinhalten eine klare Aussagekraft. Das AB
stellt mit seinen 36,1% einen eindeutigen Favoriten dar und unterstreicht damit die Vorteile
der zweikanaligen Anordnungen fur eine zweikanalige Wiedergabe. Sowohl der Decca-Tree
als auch das Stereo+C – obwohl fur diesen Zweck ursprunglich gar nicht ausgelegt – lassen
sich durch den Downmix in ihrer Bewertungshohe nicht abbringen. Lediglich der Kugel-
Vorhang wird bei Zweikanal-Wiedergabe deutlich herabgestuft.
37
Bei seitlicher Abhorposition konnen ahnlich der Sweet-Spot-Wiedergabe die beiden An-
ordnungen Decca-Tree und Stereo+C gute Ergebnisse erzielen. Der Kugel-Vorhang folgt
mit einigem Abstand, wird aber gegenuber dem zweikanaligen AB immer noch deutlich
bevorzugt. Auch bei den Druck-Empfangern wird der Center-Lautsprecher demnach bei
Positionen außerhalb des Sweet-Spots als klanglich vorteilhaft beurteilt.
Abbildung 5.11: Bevorzugungen bezuglich Klangfarbe bei Druck-Empfangern
5.3.2 Raumlichkeit
Die Ergebnisse der Raumlichkeitsbewertung unterscheiden sich erstaunlich wenig von de-
nen der Klangfarbe. Wieder wird der Decca-Tree und das Stereo+C leicht bevorzugt in
der Dreikanal-Wiedergabe. Bei zweikanaliger Wiedergabe teilt sich das AB erneut einen
ersten Platz, diesmal allerdings mit dem Stereo+C. Der Decca-Tree erhalt in der Katego-
rie Raumlichkeit einige Prozentpunkte Abstand im Vergleich zur Klangfarben-Bewertung.
Gleich ist allerdings die etwas schlechtere Bewertung des Kugel-Vorhangs.
Bei den Ergebnissen fur Kopfhorer-Wiedergabe lasst sich der gleiche Vorgang zwischen
Decca-Tree und Stereo+C beobachten wie bei der zweikanaligen Lautsprecher-Wiedergabe.
Wahrend der Decca-Tree in der Kategorie Klangfarbe vorne liegt, hat das Stereo+C in der
Kategorie Raumlichkeit geringe Vorteile. Die Bewertungen unterscheiden sich jedoch nur
um wenige Prozentpunkte. Das AB kann bei Kopfhorer-Wiedergabe erneut einen klaren
ersten Platz behaupten.
Fur die seitliche Abhorposition muss das zweikanalige AB allerdings mit deutlichem Ab-
stand einen letzten Platz verzeichnen. Der Kugel-Vorhang liegt zwar nur auf einem dritten
Rang, allerdings ist der Abstand in dieser Kategorie nur marginal auf die beiden ande-
ren Anordnungen. Es lasst sich also auch hier feststellen, dass eine Nutzung des Center-
Lautsprechers nicht nur Vorteile fur die Klangfarbe, sondern ebenso fur die Raumlich-
38
Abbildung 5.12: Bevorzugungen bezuglich Raumlichkeit bei Druck-Empfangern
keit bietet. Die bei den Druckgradienten-Empfangern beobachtete Abhangigkeit von der
Ensemble-Breite lasst sich fur Druckempfanger nicht verallgemeinern. Durch die fehlenden
Pegeldifferenzen kommt es offenbar selbst bei großen Ensembles nicht zu einer Abbildung
im entfernteren Lautsprecher. Bei zweikanaligen Anordnungen mit Druckempfangern be-
steht demnach standig die unbefriedigende Abbildung in nur einem Lautsprecher. Mit Hilfe
des zusatzlichen Center-Kanals des Stereo+C lasst sich diese negative Eigenschaft des ABs
allerdings schnell beseitigen (s. Tabelle 5.13).
Abbildung 5.13: Bevorzugungen bezuglich Raumlichkeit bei Druck-Empfangern
39
5.3.3 Abbildungsbreite
Die Ergebnisse fur die Abbildungsbreite machen bei den Druck-Empfangern einen recht
ausgeglichenen Eindruck. Die Voruberlegungen und -tests scheinen hier noch etwas prazi-
Abbildung 5.14: Empfundene Abbildungsbreite bei Druck-Empfangern
ser als bei den Druckgradienten-Empfangern eine Chancengleichheit fur die verwendeten
Mikrofon-Anordnungen verwirklicht zu haben. Lediglich der Kugel-Vorhang wurde bei nor-
malen Abhorpositionen als schmaler empfunden als die ubrigen Anordnungen. Auffallig ist
zudem die Fuhrung des AB bei Zweikanal-Wiedergabe. Da das AB beim Wechsel von
Drei- auf Zweikanal-Wiedergabe absolut identisch geblieben ist, kann die Ursache fur
diese scheinbare Verbreiterung nur in einer subjektiven Verschmalerung der Dreikanal-
Anordnungen beim Downmix liegen.
Abbildung 5.15: Empfundene Abbildungsbreite bei Druck-Empfangern
Erstaunlich bleibt in der Kategorie Abbildungsbreite der plotzliche Sprung des Kugelvor-
hangs von einem durchweg schmaleren Eindruck fur normale Abhorpositionen auf den
40
breitesten Rang bei seitlicher Horposition. Ein Zusammenhang zwischen Abbildungsbrei-
te und Ensemblebreite lasst sich anhand der Tabelle 5.15 nicht eindeutig feststellen, da
der Kugel-Vorhang bei einer seitlichen Abhorposition sowohl bei solistischen als auch bei
großeren Besetzungen als breiter empfunden wurde.
Das Hinzufugen der Center-Niere beim Stereo+C lasst zunachst eine Verschmalerung der
Stereo-Basis gegenuber dem reinen AB vermuten. Bei den Beispielen Orchester, Orgel und
Streichquartett lasst sich dieser Effekt auch beobachten. Das Ergebnis bei dreikanaliger
Wiedergabe beim Beispiel Streichquartett weicht hiervon merkwurdigerweise ab.
Fur solistische Besetzungen scheint die Bewertung des Parameters Abbildungsbreite schwie-
riger bzw. weniger eindeutig zu sein. Hier wurde das eigentlich schmalere Stereo+C ge-
genuber dem AB ausnahmslos als breiter eingestuft.
5.4 Original vs. Downmix
Die Erwagung einer Untersuchung uber die Bevorzugung des Originals gegenuber seinem
Downmix erscheint zunachst trivial und uberflussig. Die Auswertung zeigt jedoch, dass es
fur die Test-Teilnehmer keineswegs immer leicht war, einen Downmix zu entlarven und
gegebenenfalls schlecht zu bewerten. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass es fur
Abbildung 5.16: Bevorzugung des Originals gegenuber Downmix
diese Untersuchung keinen separaten Test-Teil gab. Die Paarvergleiche zwischen Original
und dem jeweiligen Downmix wurden mit in die in Kapitel 4 erlauterten zwolf Tracks
pro Musikbeispiel verflochten. Bezuglich der Anzahl der verwendeten Bewertungsbogen
gilt entsprechend weiterhin Tabelle 5.3, Spalten 1 und 4. Die Teilnehmer wurden nicht
daruber in Kenntnis gesetzt, welcher Art die Unterschiede der zu bewertenden Beispiele
sein wurden. Man kann daher durchaus von einem Blindtest sprechen.
Insgesamt ergibt sich fur alle Mikrofon-Anordnungen eine Bevorzugung des Originals ge-
41
genuber dem Downmix. Aus Abbildung 5.16 lasst sich jedoch ablesen, dass die Nachteile
eines Downmixes nicht so gravierend sind, wie man dies gemeinhin vermuten wurde. Fur
beide Parameter (Klangfarbe und Raumlichkeit) wurden die OCT-Anordnungen am be-
sten bewertet, d.h. das Original wurde dem Downmix am seltesten vorgezogen. Die Werte
bewegen sich in beiden Fallen an der 60% -Marke, was einer minimalen Bevorzugung des
Originals entspricht. Bei 50% wurden beide gleich gut bewertet.
Etwas eindeutiger zugunsten des Originals verhalten sich die INA3 sowie die Kugel-Anord-
nungen mit 70-75% in der Kategorie Klangfarbe, wobei der Decca-Tree mit 69% noch am
besten von den Kugel-Anordnungen abschneidet. Das signifikanteste Ergebnis findet sich
fur die Anordnungen Decca-Tree und Stereo+C in der Kategorie Raumlichkeit. Mit 82%
wird das Original klar bevorzugt, was auf Schwachstellen des Downmixes bezuglich der
Raumlichkeits-Darstellung hindeutet.
Bei einer seitlichen Abhorposition vergroßert sich die Bevorzugung der Dreikanal-Wieder-
Abbildung 5.17: Bevorzugung des Originals gegenuber Downmix
gabe gegenuber dem Zweikanal-Downmix. Das extremste Beispiel stellt das Stereo+C dar,
welches in beiden Kategorien mit 100% bewertet wurde, d.h. bei samtlichen Vergleichen
wurde dem Original gegenuber dem Downmix der Vorzug gegeben. Dies stellt fur die Ver-
wendung des Stereo+C jedoch keinerlei Nachteil dar, da es auf einem Stereo-Hauptmikrofon
basiert, welches fur die Zweikanal-Wiedergabe einfach ohne den hinzugefugten Center-
Kanal verwendet werden kann.
Bei den anderen Anordnungen sind die Ergebnisse nicht ganz so extrem. Wie schon bei
der Sweet-Spot-Position festgestellt, konnen auch hier die beiden OCT-Varianten mit 75%
das beste Verhaltnis, d.h. die geringsten Nachteile des Downmixes, vorweisen. Die INA3
und der Kugelvorhang folgen mit geringem Abstand, wahrend die Test-Teilnehmer sich
beim Decca-Tree und beim Stereo+C ihrer Entscheidung zugunsten des Originals fast aus-
nahmslos sicher waren. Mit etwas Vorsicht ließe sich hieraus die Annahme formulieren, dass
42
der Downmix klanglich umso negativer ausfallt, je ungerichteter die verwendete Mikrofon-
Charakteristik ist.
Abbildung 5.18 zeigt schließlich die empfundene Veranderung der Abbildungsbreite zwi-
Abbildung 5.18: Eindruck der Abbildungsbreite Original gegenuber Downmix
schen Original und Downmix. Wahrend die Anordnungen INA3, Stereo+C sowie der Kugel-
Vorhang mit Werten um die 50% keine Veranderung beim Downmix-Vorgang bemerken
lassen, scheinen die Downmixe der OCT-Anordnungen als breiter empfunden zu werden
gegenuber dem Original. Beim Decca-Tree hingegen wurde die Abbildung des Downmixes
als schmaler beurteilt.
Die Betrachtung der Ergebnisse fur die seitliche Abhorposition zeigt erneut eine starke
Abhangigkeit der Beurteilung von der Richtwirkung der Mikrofone. Wahrend die Dow-
nmixe der Druckgradienten-Anordnungen als leicht breiter empfunden wurden, wurden
samtliche Kugel-Anordnungen mit einer deutlichen Verschmalerung der Abbildungsbreite
beurteilt. Ein direkter Zusammenhang zwischen der Veranderung der Abbildungsbreite mit
der Beurteilung der Klangfarbe oder Raumlichkeit lasst sich hier jedoch nicht bemerken,
da samtliche Downmixe als schlechter als ihr Original beurteilt wurden, unabhangig von
der Richtung der Breitenveranderung. Die Test-Teilnehmer waren hier offensichtlich in der
Lage, fur die drei verlangten Kategorien ein unabhangiges Urteil abzugeben, was der in
Kapitel 5.2 befurchteten Annahme einer gegenseitigen Beeinflussung zwischen den drei Ka-
tegorien widerspricht.
5.5 Saxophon – Einzel-Positionen
Wie bereits im Rahmen des Test-Designs angekundigt, hatte der Test-Teil der Einzel-
Positionen einen nicht so großen Stellenwert innerhalb dieser Arbeit. Um moglichst ein-
deutige Ergebnisse fur die reinen Musik-Beispiele zu erhalten, wurde die Gesamt-Testdauer
43
entsprechend der Empfehlungen (s. Kapitel 4) moglichst kurz gehalten. Dieser vierte Test-
Teil musste sich demnach auf eine sehr kleine Auswahl an Quell-Positionen beschranken.
Als kleine Orientierung und vor allem als Anregung fur weitere Untersuchungen sollen den-
noch anhand der Gruppe der Druckgradienten-Empfanger einige Ergebnisse exemplarisch
gezeigt werden.
Abbildung 5.19: Richtungs-Kurve Druckgradienten-Empfanger
Abbildung 5.19 zeigt die empfundene Richtung der Schallquelle bei den verschiedenen
Mikrofon-Anordnungen. Entsprechend der 21 Positionen der Schallquelle (s. Kapitel 3.3.6)
wurden auch 21 mogliche Werte auf der Lautsprecher-Achse markiert. Die Auswahl be-
schrankte sich auf die Quell-Positionen Links 9 und 4, Mitte (=0) sowie Rechts 2 und 6.
Zu Anschauungszwecken wurden samtliche Positionen auf eine Seite gespiegelt.
Wie erhofft zeigen die Kurven der verschiedenen Anordnungen nur geringe Abweichun-
gen. Die im Hauptteil der Auswertung ermittelte geringere Abbildungsbreite der OCT-
Anordnungen lasst sich auch hier ablesen. Aufgrund der wenigen Einzel-Bewertungen kam
es leider nicht bei allen Positionen zu einer ausreichenden Glattung der Mittelwerte. Die
OCT1-Kurve erhielt deshalb leider einen unerwarteten Knick an der Position 6, welcher
sich bei weiteren Testdurchlaufen sicherlich korrigiert hatte. Fur reprasentativere Aussa-
gen bedurfte es eines eigenen Tests nur fur diese Richtungs-Abbildungen mit mindestens
doppelt so vielen Positionen und einem Vielfachen an Bewertungen.
Neben der Richtung sollten die Test-Teilnehmer eine Aussage treffen, wie scharf oder
verschwommen ihnen das Signal erscheint, oder mit anderen Worten, wie sicher sie sich
bei Ihrer Richtungs-Bestimmung waren. Die Bewertungsskala bestand bei allen der noch
folgenden Kategorien aus funf Stufen (s. Bewertungsbogen im Anhang B), welche zum
Zwecke der Auswertung mit den Ziffern 1-5 gleichgesetzt wurden. Die meisten Mikrofon-
Anordnungen erhielten eine relativ konstante Bewertung fur alle Positionen. Die einzige
bemerkenswerte Ausnahme stellt der Downmix der INA3 dar. Er errang sein bestes Ergeb-
nis bei der seitlichen Position 9, wurde zur Position 4 hin (entspricht 20 Grad Auslenkung
von der Mitte) jedoch extrem verschwommen bewertet.
Die These nach Gernemann [11], wonach der Center-Lautsprecher im Vergleich zur Zwei-
kanal-Wiedergabe eine großere Abbildungsscharfe hervorrufen soll, kann anhand der ge-
44
Abbildung 5.20: Bewertung scharf/verschwommen bei Druckgradienten-Empfangern
machten Untersuchungen weder eindeutig belegt noch kann ihr widersprochen werden.
Wahrend die Downmixe der dreikanaligen Anordnungen meist als unscharfer als ihr jewei-
liges Original bewertet wurden, was eine Nutzung des Center-Kanals befurworten wurde,
zeigt das zweikanalige ORTF bei einigen Positionen eine noch scharfere Abbildung. Es
ware daher nicht richtig zu behaupten, dass der Center-Kanal generell eine hohere Abbil-
dungsscharfe hervorruft. Vielmehr lasst sich festhalten, dass beim Downmix einer dreika-
naligen Anordnung mit einer verschwommeneren Abbildung gerechnet werden muss.
Abbildung 5.21: Bewertung angenehm/unangenehm (Sweetspot)
Die Bewertung des Musikbeispiels zwischen den Extremen Angenehm/Unangenehm wurde
von einigen Teilnehmern als schwierig oder nicht eindeutig kommentiert. Nach Ruckspra-
che mit dem Versuchsleiter wurde in einigen Fallen das Paar Naturlich/Unnaturlich als
aussagekraftiger angesehen und als Hilfe bzw. Ersatz verwendet.
Nach den Ergebnissen der vorigen Testteile war mit einer positiven (bzw. angenehmen) Be-
wertung der Idealen Nieren Anordnung bereits zu rechnen. Ebenfalls belegt das durchweg
bessere Abschneiden der Wiedergabe mit Center gegenuber den Downmixen die gezeig-
ten klanglichen Vorteile der dreikanaligen Wiedergabe. Neu bei dieser positionsabhangigen
Auswertung ist die bei einigen Anordnungen festzustellende fallende Kurve beim Down-
mix. Die außeren Positionen wurden hier oft als angenehmer bewertet als die mittleren
Positionen nahe des Centers. Insbesondere bei Kopfhorer-Wiedergabe (Kurve 5.22) lasst
45
Abbildung 5.22: Bewertung angenehm/unangenehm (Kopfhorer)
sich dieses Phanomen feststellen. Die problematische Stelle des Downmixes stellen dem-
nach mittige Schallquellen dar, wahrend bei den außeren Positionen kaum noch klangliche
Unterschiede auszumachen sind.
Abbildung 5.23: Bewertung nah/entfernt (Sweetspot)
Erstaunlich geradlinig verlauft der Entfernungseindruck fur das ORTF bei einer fast kon-
stanten Durchschnittsbewertung von 3, also exakt der mittleren der funf Bewertungskate-
gorien. Die meisten dreikanaligen Anordnungen zeigen hiervon nur geringe Abweichungen,
solange sie uber drei Lautsprecher wiedergegeben werden. Lediglich die INA3 zeigt fur die
Position 2 eine nennenswerte Abweichung.
Die Downmixe der verschiedenen Anordnungen unterscheiden sich im Entfernungseindruck
dagegen etwas auffalliger. Wahrend fur die Center-Position die Ergebnisse relativ eng be-
einander liegen, zeigen die OCT-Anordnungen beim Downmix eine Tendenz zu einer emp-
fundenen großeren Entfernung fur seitliche Positionen der Schallquelle, wohingegen die
INA3 einen etwas naheren Eindruck gegenuber dem konstanten ORTF zeigt. Diese Ergeb-
nisse sollten jedoch aufgrund der wenigen Bewertungen nicht uberbewertet werden.
Auch fur die Einordnung zwischen den Extremen Hell/Dunkel lasst sich bemerken, dass
die Anordnungen nur wenig voneinander abweichen, solange sie in ihrem ursprunglichen
Zustand wiedergegeben werden. Erst beim Downmix kommt es zu einer merklichen Abwei-
chung der OCT-Anordnungen zu einem dunkleren Klang, besonders bei Positionen genau
46
Abbildung 5.24: Bewertung hell/dunkel (Sweetspot)
auf der Halfte des Aufnahmewinkels, also in unserem Fall etwa bei 25 Grad Auslenkung ge-
genuber der Mitte. Am geringsten sind die Unterschiede wie schon zuvor bei der Einordnung
zwischen Angenehm/Unangenehm beobachtet am seitlichen Ende des Aufnahmewinkels.
5.6 Kritische Anmerkungen
Die vorliegende Arbeit wurde mit dem Ziel entworfen, eine moglichst allgemeingultige
Aussage bezuglich der Downmix-Eigenschaften von Mikrofon-Anordnungen zu erhalten. Es
wurden aus diesem Grunde funf verschiedene Besetzungen mit unterschiedlichen Aufnahme-
Raumen herangezogen. Wie erwartet zeigten sich fur die verschiedenen Situationen in
mancherlei Hinsicht durchaus unterschiedliche Resultate. Die vorliegende Arbeit ist des-
halb sicherlich nicht als Universal-Losung anzusehen, sondern vielmehr als Anregung und
Richtlinie fur die eigenen Versuche vor Ort. Wo immer es moglich und sinnvoll erschien,
wurde versucht, die gemeinsamen Tendenzen fur die funf Musikbeispiele auszuarbeiten.
Ein kritisches Ohr bei jeder Aufnahme ist dadurch sicherlich nicht zu ersetzen. Es kommt
hinzu, dass jede Mikrofon-Anordnung in dieser Arbeit nur in einer einzigen Konfiguration
verwendet wurde. Fur andere Aufnahmewinkel ergeben sich moglicherweise Abweichungen
zu den gezeigten Ergebnissen.
Die Beschrankung auf je vier Mikrofon-Anordnungen pro Gruppe erschien zu Beginn der
Arbeit als ungunstig, da sicherlich weitaus mehr Anordnungen in der heutigen Praxis re-
gelmaßig Verwendung finden und einer Untersuchung wurdig gewesen waren. Nach Aus-
wertung der Ergebnisse hat sich diese Einschrankung jedoch mehr als bezahlt gemacht.
Trotz des großen Zeit- und Personalaufwandes, den der Horvergleich mit immerhin 48
Testdurchlaufen zu je rund 45 Minuten mit sich gebracht hat, sind die Ergebnisse sicher-
lich in manchen Gebieten nicht vollig eindeutig und reprasentativ. Es ware daher denkbar,
diese Arbeit mit lediglich zwei Kandidaten, namlich einer dreikanaligen und einer zwei-
kanaligen Anordnung, welche auf die jeweilige Situation optimiert werden, fortzusetzen,
um noch scharfere Ergebnisse zu erhalten, ob und wann der Aufwand eines zusatzlichen
Stereo-Mikrofon zu rechtfertigen ware.
47
Kapitel 6
Fazit
Die in dieser Diplomarbeit durchgefuhrten Aufnahmen und Hortests wurden mit dem Ziel
erstellt, einige der aktuell auftauchenden Fragen bei der parallelen Nutzung von Zwei-
und Mehrkanal-Ubertragungswegen zu erortern. Zum Zwecke der Aufwands- und Kosten-
Minimierung sollte in erster Linie untersucht werden, welche Mikrofon-Anordnungen in der
Lage sind, ein klanglich befriedigendes Ergebnis zeitgleich fur beide Formate zu liefern. Au-
ßerdem sollte geklart werden, ob eine Nutzung des Center-Kanals fur Musik-Ubertragung
uberhaupt anzustreben ist.
In der Gruppe der Druckgradienten-Mikrofone konnte die sogenannte Ideale Nieren Anord-
nung (INA3) fur einen Großteil der Musikbeispiele uberzeugen. Besonders beeindruckend
ist der in Abbildung 5.6 gezeigte Vorsprung gegenuber allen anderen Mikrofon-Anordnungen
bei seitlicher Abhorposition. Aber selbst bei Zweikanal-Wiedergabe uber Lautsprecher wur-
de die INA3 von der mit den gleichen Mikrofon-Kapseln ausgestatteten ORTF-Anordnung
nicht uberragt. Nachteile gegenuber den Konkurrenten entstanden bei der Verwendung der
INA3 lediglich beim Abhoren uber Kopfhorer, wo es dem zweikanaligen ORTF die Fuhrung
abgeben musste.
Die OCT-Anordnungen zeigten gegenuber zweikanaligen Anordnungen lediglich bei seit-
lichen Abhorpositionen Vorteile durch den Center-Kanal. Fur den Sweetspot ergab sich
keinerlei Vorteil gegenuber dem ORTF. Der Downmix der OCT-Anordnungen schnitt im
direkten Vergleich mit dem jeweiligen Original besser ab als alle anderen Anordnungen.
Trotzdem wurde der Downmix der INA3 meistens bevorzugt. Offenbar scheint die Nutzung
der seitlichen Einsprechrichtung der Supernieren klangliche Nachteile mitsichzubringen, die
gravierender hervortreten als die Vorteile, die es bezuglich des Downmixes im Vergleich zu
seinen Konkurrenten aufweist. Da die Richtcharakteristik frequenzabhangig ist, ergeben
sich bei seitlichem Schalleinfall Abweichungen vom meist geraden Frequenzgang der fron-
talen Einsprechrichtung, was sich negativ auf die Klangfarbe auswirkt. Das OCT2 schnitt
insbesondere bei Kopfhorer-Wiedergabe besser ab als das OCT1, so dass man die Verwen-
dung eines Delays im Center-Kanal ohne Bedenken empfehlen kann. Selbst bei dreikanaliger
Wiedergabe scheint sich hierdurch keinerlei Benachteiligung zu ergeben.
48
Das ORTF konnte nur bei Kopfhorer-Wiedergabe uberzeugen. In allen anderen Situatio-
nen scheinen die Dreikanal-Anordnungen Vorteile zu bieten oder zumindest ahnlich gute
Ergebnisse zu liefern.
Fur die Druckgradienten-Anordnungen lasst sich also festhalten, dass die nun mogliche
Ubertragung eines Center-Kanals beim Vorhandensein eines entsprechenden Lautsprechers
durchweg Vorteile bringt, sowohl klanglich als auch raumlich. Selbst bei einer idealen
Abhorposition im Sweetspot wurde der Center-Kanal als vorteilhaft bewertet, bei der im
Alltag wohl viel haufiger vorkommenden seitlichen Abhorposition noch viel eindeutiger.
Fur besonders audiophile Anspruche konnte die Verwendung eines zusatzlichen ORTFs
(oder anderen zweikanaligen Hauptmikrofons) Vorteile bringen gegenuber dem Downmix
einer Dreikanal-Anordnung. In diesem Test trat dieses Phanomen jedoch nur bei Kopfhorer-
Wiedergabe auf. Und selbst dort gab es Musik-Beispiele, in denen der Downmix der INA3
gegenuber dem ORTF favorisiert wurde (s. Tabelle 5.5). Eine generelle Empfehlung zu
einem zusatzlichen Stereo-Mikrofon kann demnach nicht fur sinnvoll angesehen werden.
Bei ausreichender Kapazitat an Mikrofonen und Aufnahmewegen lohnt jedoch ein kurzer
Vergleich vor Ort.
In der Gruppe der Druckempfanger konnte die verwendete Variante des Kugel-Vorhangs in
keiner Disziplin uberzeugen. Die Erzeugung von drei Front-Signalen erfordert anscheinend
entweder die Verwendung von großeren Abstanden zwischen den Kapseln oder eine großere
Richtwirkung der Mikrofone, damit die Signale die gewunschte Dekorrelation aufweisen.
Zwischen den beiden Anordnungen Decca-Tree und Stereo+C lasst sich kein klarer Sie-
ger ausmachen. Die Menge der Musikbeispiele hat vielmehr gezeigt, dass es meist von der
Schallquelle abhangt, welche der beiden Mikrofonierungen favorisiert wird. Eine Regel, wo-
nach man sich fur eine der beiden Anordnungen entscheiden konnte, vermochte der Test
nicht zu geben.
Eindeutig fiel jedoch die Entscheidung bezuglich des reinen ABs aus. Dieses wurde im
Vergleich zu den dreikanaligen Anordnungen stets als schlechter bewertet. Lediglich bei
Kopfhorer-Wiedergabe liegt die zweikanalige Anordnung vorn. Die Nutzung des Center-
Kanals bringt daher wie schon bei den Druckgradienten-Empfangern eine deutliche Berei-
cherung gegenuber dem bisherigen Zweikanal-Stereo. Als Empfehlung kann anhand die-
ser Arbeit das Stereo+C gesehen werden, welches zum einen zusammen mit dem Decca-
Tree bei der dreikanaligen Wiedergabe favorisiert wurde. Zum anderen bietet das Ste-
reo+C jederzeit einen hervorragenden Zweikanal-Ton, der einfach durch Weglassen des
Center-Kanals zu realisieren ist. Fur den Fall, dass der Decca-Tree im Einzelfall dem Ste-
reo+C vorgezogen wird, bringt die Aufstellung einer zusatzlichen AB-Anordnung fur die
Kopfhorer-Wiedergabe leichte Vorteile. Im Alltag wird sich dies jedoch kaum lohnen, zu-
mal die Wiedergabe uber Lautsprecher diesen Vorteil nicht bestatigen konnte. Wie bereits
vor Einfuhrung des mehrkanaligen Ubertragungsweges hangt die Wahl einer Mikrofon-
Anordnung in erster Linie von geschmacklichen Kriterien ab. Die Rucksicht auf Downmix-
Eigenschaften braucht zumindest bei Verwendung der hier vorgestellten Druckempfanger-
Anordnungen Decca-Tree und Stereo+C keine primare Rolle einzunehmen.
49
Der Autor mochte an dieser Stelle anhand seiner wahrend dieser Arbeit gemachten Erfah-
rungen anmerken, dass die Qualitat einer Musik-Aufnahme in erster Linie von der gewahl-
ten Mikrofon-Position im Raum sowie der Position und des Abstandes der Musiker abhangt.
Die hier beobachteten Unterschiede zwischen den einzelnen Mikrofon-Anordnungen sol-
len zwar nicht vernachlassigt werden, sind aber fur den Gesamteindruck einer Aufnahme
eher zweitrangig. Statt wie in unserem Test viele Anordnungen aufzubauen und hinterher
einen Favoriten herauszusuchen, ware der Weg der Optimierung einer einzigen Anordnung
bezuglich der gewunschten Parameter Abbildungsbreite, Direkt/Diffus-Verhaltnis, etc. si-
cherlich in vielen Fallen derjenige mit dem besseren Gesamt-Ergebnis.
50
Kapitel 7
Danksagung
Diese Diplomarbeit hatte ohne die Mithilfe zahlreicher Personen und Firmen sicherlich
nicht stattfinden konnen. Ich mochte mich daher an dieser Stelle sehr herzlich bei all
denjenigen bedanken, die zum Entstehen dieser Arbeit beigetragen haben, insbesondere
bei
• meinem Betreuer Herrn Prof. Michael Sandner fur die konstrukive Beratung bei der
Ausarbeitung und Umsetzung des Themas,
• Herrn Prof. Thomas Gorne fur die Unterstutzung bei der Ausarbeitung des Test-
Designs,
• den vielen Musikern fur die meist mehrmaligen Einspielungen der Musik-Beispiele,
• den Studenten des Erich-Thienhaus-Institutes fur die rege Teilnahme am Horver-
gleich,
• und meiner Kommilitonin Michaela Wiesbeck furs zugige Korrekturlesen.
Fur die großzugige Bereitstellung von Aufnahme-Equipment mochte ich mich bei den bei-
den folgenden Firmen und Personen bedanken:
• Mega-Audio GmbH, Herr Uwe Grundei (Mikrofon-Vorverstarker und Wandler)
• Schalltechnik Dr.-Ing. Schoeps GmbH, Herr Helmut Wittek (Mikrofone)
Mein ganz besonderer Dank gilt meinen Eltern Angelika und Walter Schulz, die mir durch
familiaren Ruckhalt und finanzielle Unterstutzung das Tonmeister-Studium ermoglicht ha-
ben.
51
Anhang A
Abbildungskurven
Abbildung A.1: Abbildungskurve INA3
Abbildung A.2: Abbildungskurve OCT
52
Abbildung A.3: Abbildungskurve OCT2
Abbildung A.4: Abbildungskurve ORTF
Abbildung A.5: Abbildungskurve Decca-Tree
53
Abbildung A.6: Abbildungskurve AB
Abbildung A.7: Abbildungskurve Kugelvorhang
54
Anhang B
Bewertungsbogen
55
Abbildung B.1: Bewertungsbogen Seite 1
56
Abbildung B.2: Bewertungsbogen Seite 2
57
Literaturverzeichnis
[1] Michael Williams: Microphone Arrays for Stereo and Multichannel Sound Recording,
Editrice Il Rostro (2004)
[2] Gunther Theile: Multichannel Natural Music Recording Based on Psychoa-
coustic Principles, AES 19th Intern. Conference (2001). Veroffentlicht unter
http://www.irt.de/irt/indexpubli.htm
[3] ITU-Empfehlung: Recommendation ITU-R BS. 1116-1: Methods for the subjective as-
sessment of small impairments in audio systems including multichannel sound systems
(1994-1997)
[4] ITU-Empfehlung: Recommendation ITU-R BS. 775-1: Multichannel stereophonic
sound system with and without accompanying picture (1992-1994)
[5] SSF-01 Empfehlung fur die Praxis: Horbedingungen und Wiedergabeanordnungen fur
Mehrkana-Stereofonie, Surround Sound Forum des VDT (1998). Veroffentlicht unter
http://www.tonmeister.de
[6] Dolby Laboratories Inc.: Surround Sound – Past, Present, and Future,
http://www.dolby.com (1999)
[7] Jorg Wuttke: Mikrofonaufsatze, Schoeps GmbH (2000)
[8] Jens Blauert: Raumliches Horen, Hirzel Verlag (1974).
[9] Helmut Wittek: Untersuchungen zur Richtungsabbildung mit L-C-R Hauptmikrofonen,
Diplomarbeit, IRT (2000)
[10] Helmut Wittek: Image Assistant – Programm zur automatischen Errechnung von
Lokalisationskurven, http://www.hauptmikrofon.de, vorgestellt zur 21. Tonmeister-
tagung (2000)
[11] Andreas Gernemann: Psychoakustische Werte fur die Lokalisation mit zwei und drei
Frontlautsprechern
[12] Andreas Gernemann: Mikrofonanordnungen fur drei Frontkanale – eine systematische
Betrachtung, 20. Tonmeistertagung (1998)
58
[13] Andreas Gernemann: Stereo+C – An All-Purpose Arrangement of Microphones Using
Three Frontal Channels, AES 110th Convention (2001)
[14] Hermann/Henkels: Vergleich von 5 Surround-Mikrofonen, 20. Tonmeistertagung
(1998)
[15] Joachim Kiesler: Akustischer Prufbericht Nr. 1/2006, Musikelektronik Geithain GmbH
(2006)
[16] Marie-Josefin Meindl: Vergleich von Mikrofonaufstellungen zur Raumwiedergabe uber
5.1, Diplomarbeit, Wien (2006)
[17] Michaela Wiesbeck: Untersuchungen zum Downmix von Surround-
Mikrofonanordnungen, Diplomarbeit, ETI Detmold (2006)
59
Erklarung
Detmold, den 13. August 2006
Hiermit erklare ich, Jochen Schulz (Tonmeister-Student am Erich-Thienhaus-Institut der
Musikhochschule Detmold), die vorliegende Diplomarbeit selbstandig verfasst und keine
anderen als die angegebenen Hilfsmittel verwendet zu haben. Alle Stellen der Arbeit, die
anderen Werken wortlich oder sinngemaß entnommen wurden, sind unter Angabe der Quel-
le als Entlehnung kenntlich gemacht.
Die Arbeit wurde in dieser oder ahnlicher Form noch keiner Prufungskommission vorgelegt.
Jochen Schulz
60