1. Definition des Begriffes „Surround-Sound“ 2. Der Sinn von Surround-Sound

2.1. Ortung von Schallquellen beim Menschen

2.2. Verbreiterung der Stereoabhörzone

2.3. Cocktailpartyeffekt

3. Die verschiedenen Surround-Verfahren, Techniken und Standards

3.1. Vorläufer

3.2. Dolby Stereo

3.3. Dolby Surround

3.4. Dolby Surround Pro Logic

3.5. Dolby Surround Pro Logic II

3.6. Dolby Digital

3.7. Dolby Digital Surround EX

3.8. Dolby Digital EX

3.9. Dolby E

3.10. Konkurrenzprodukte

3.10.1. DTS

3.10.2. SDDS

3.10.3. LPCM

3.11. Der THX-Standard

4. Voraussetzungen für Surround im Studio

5. Codierung und Decodierung eines analogen Surroundsignals

5.1. Codierung

5.2. Decodierung am Beispiel eines Pro Logic - Decoders

6. Codierung und Decodierung eines digitalen Surroundsignals

6.1. Codierung

6.2. Decodierung

7. Ausblick

8. Quellenverzeichnis

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1. Definition des Begriffes „Surround-Sound” Von Surround ¹ -Sound spricht man in der Regel dann, wenn der von den Lautsprechern einer Anlage produzierte Klang den Raum derart erfüllt, dass beim Hörer der Eindruck entsteht, er sei von Schallquellen umgeben . Allerdings wird der Begriff “Surround-Sound” von vielen Herstellern recht großzügig verwendet: So werden selbst Zwei-Lautsprecher-Systeme mit sogenannten Spatialializer - und Virtual Surround - Funktionen als surroundfähig beworben. Dennoch kann von echtem Surround erst die Rede sein, sobald technisch die Möglichkeit gegeben ist, neben den beiden vorderen Stereokanälen und gegebenenfalls einem Centerkanal auch hinter dem Hörer durch einen oder mehrere sogenannte Surroundkanäle Klänge zu erzeugen. 2. Der Sinn von Surround-Sound

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Das räumliche Hören entsteht durch Intensitäts- und Laufzeitunterschiede des Schalls von der Quelle zu den Ohren. Damit lässt sich der Winkel, in dem sich die Schallquelle zum Hörer befindet, sehr genau bestimmen. Intensitätsunterschiede einer Schallquelle lassen sich sehr einfach durch eine Rechts/Links-Ortung darstellen: Befindet sich die Schallquelle näher am linken Ohr, ist dort die Intensität des Geräusches und damit das subjektive Schallpegelempfinden höher als am rechten Ohr. Wir stufen die Quelle dann als "weiter links" ein. Dieser Effekt lässt sich sehr einfach an der heimischen Stereoanlage mittels des Balancereglers nachempfinden. Durch die Veränderung der Balance von rechts nach links scheint die Phantomschalquelle zwischen den Boxen zu wandern.

Die Zeitdifferenz, die zwischen dem Eintreffen des Signals am linken und am rechten Ohr vergeht, ist ein weiteres wichtiges Ortungskriterium. Während für die Richtungswahrnehmung nur Direktschall und die ersten reflektierten Wellenfronten ausschlaggebend sind, liefern Reflexionen höherer Ordnung (Nachhall) Informationen über die Charakteristik des Raumes, in dem sich die Schallquelle befindet.

Die Intensitätsunterschiede des Schalls helfen auch mit, die Tiefeninformation zu transportieren: Wird eine Schallquelle sowohl für das rechte als auch für das linke Ohr gleichmäßig leiser, scheint sie sich gerade von uns wegzubewegen. Anhand dieser Kriterien ist jedoch nur eine unvollständige Lokalisation möglich.

Kommt noch ein Hallanteil hinzu, ist die räumliche Tiefe geradezu perfekt auszuloten. Unterschiedliche Raumformen und Materialien spielen eine große Rolle, da so unterschiedliche Effekt auftreten. Die Dämpfung bestimmter Frequenzen im Hallanteil und die Nachhallzeit sind deshalb ein wichtiger Faktor bei der Lokalisation einer Schallquelle in der Tiefe eines Raumes.

¹ (engl. für : umgeben, umzingeln, umstellen)

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Rainer Stahlmann: Die verschiedenen Dolby-Surround-Sound-Verfahren

Mit Einführung von Stereoklang wurde es daher möglich, die Illusion einer Schallquelle an einem beliebigen Punkt zwischen dem linken und rechten Lautsprecher zu erzeugen. Diese - eindimensionale - Linie wurde durch die sukzessive Einführung weiterer ansteuerbarer Schallquellen hinter dem Zuschauer derart erweitert, dass die Phantomschallquelle schließlich im gesamten Feld von 360° um den Zuschauer herum positioniert werden konnte

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Insbesondere in Lichttheatern ist es unumgänglich, dass sich ein Teil der Besucher näher am rechten oder linken Rand des Kinosaales befindet, wodurch bei normalem Stereoklang das Klangbild verfälscht wird. Hierbei kommt dem Centerspeaker eine wichtige Rolle zu, da dieser es erlaubt, die Phantomschallquelle in der Mitte „festzunageln“ und auch den weiter seitlich sitzenden Zuschauern das Klangbild so zu präsentieren, wie es vom Regisseur beabsichtigt wurde. Mit der Einführung eines Rear-Centerspeakers im Dolby Digital Surround EX Verfahren bzw. eines Left und Right Centerspeakers im Sony SDDS-Achtkanalverfahren wird dieser Ansatz konsequent weitergeführt.

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Neben der verbesserten Ortung der Klangquellen und der Verbreiterung der Stereoabhörzone ist der dritte große Vorteil von Surround-Sound der, dass zusätzliche, separate Schallquellen das gezielte Heraushören einzelner Klänge durch Korrelationsvorgänge ² im Gehirn erleichtern und das Klangbild „transparenter“ wird. Am deutlichsten wird dieser Unterschied beim Vergleich eines Mono- mit einem Stereosignal. Insofern liegt es nahe, dass mit zunehmender Zahl an separat angesteuerten Lautsprechern auch diese Transparenz des Klangbildes weiter wächst.

² Korrelation bedeutet: (hier: zwei) Signale werden miteinander kombiniert, um daraus bestimmte Schlüsse abzuleiten

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Rainer Stahlmann: Die verschiedenen Dolby-Surround-Sound-Verfahren 'LHYHUVFKLHGHQHQ6XUURXQG9HUIDKUHQXQGLKUHWHFKQLVFKH(QWZLFNOXQJ 9RUOlXIHU

In den Anfängen der Stereofonie Ende der 50er Jahre ging man davon aus, dass sich das Prinzip der "zwei Ohren" komplett umkehren lasse, dass also mittels zweier Lautsprecher die komplette Rauminformationen naturgetreu wiedergegeben werden kann.

Mit der Stereotechnik lassen sich Tiefeninformationen jedoch nur äußerst rudimentär wiedergeben, da Lautsprecher keine ideale physikalische Quelle sind: Sie produzieren frequenzabhängige Phasenverschiebungen ³ und Sekundärreflexionen ⁴ , die das Ohr irritieren. Daher kam es in den 70er Jahren zu den ersten kommerziellen Quadrofonie-Systemen ⁵ , welche sich jedoch mangels Kompatibilität zu den damals gängigen Medien (Schallplatten, Radio) und Abspielsystemen im Heimbereich nicht durchsetzen konnten. Grund hierfür war das Problem, die zusätzlichen zwei Tonspuren auf den gebräuchlichen Tonträgern zu speichern und wiederzugeben.

In Kinos erfolgte die Speicherung der verschiedenen Tonkanäle auf zusätzlichen Magnetstreifen, die an den Seiten des Filmstreifens angebracht waren.

³ Verzögerung einer Welle gegenüber einer Referenzwelle

⁴ Schallwellen, die mehrmals reflektiert werden, beispielsweise an einem zusätzlichen Objekt in einem Raum.

⁵ Vierkanaltechnik aus dem HiFi-Bereich, in der alle vier Kanäle separat aufgenommen und wiedergegeben werden.

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