3D Audio Mikrofon: Die Zukunft der Tonaufnahme

In einer Welt, die zunehmend von immersiven Medien geprägt ist, spielen 3D-Audio-Technologien eine immer wichtigere Rolle. Insbesondere das 3D-Mikrofon steht im Mittelpunkt dieser Evolution und ermöglicht die Erfassung von 3D-Audio mit unterschiedlichen Kanalkonfigurationen und räumlichen Auflösungen.

Doch was genau verbirgt sich hinter dieser Technologie, und wie wird sie die Zukunft von Audioaufnahmen prägen?

Relevanz der 3D Aufnahmetechnik

Die 3D Audio Aufnahmetechnik hat sich als wesentliches Instrument in verschiedenen Bereichen wie Filmproduktion, Musik, Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) etabliert. Ihre präzise Erfassung von Schallquellen aus verschiedenen Richtungen ermöglicht ein immersives und räumliches Klangbild.

Film und TV

In der Filmproduktion ermöglicht die 3D Audio Aufnahmetechnik eine realistische Klangkulisse. Durch den Einsatz von ORTF 3D-Mikrofonen (Schoeps) beispielsweise können Fußballübertragungen mit einer präzisen Lokalisierung von Geräuschen und einer verbesserten Klangqualität aufgenommen werden.

Diese Technik trägt zur Schaffung einer authentischen und dynamischen Klanglandschaft bei.

Man hat damit das Gefühl, im Stadion zu sitzen und ist eingehüllt von Ton mit den richtigen Surround Sound Aufnahmen. 5.1 surround hat sich nie so ganz durchgesetzt, dank objektbasierten Formaten with Dolby Atmos oder MPEG-H 3D Audio kann der 3D Sound einfacher an die Leute zu Hause übertragen werden.

Musik

Auch in der Musikproduktion findet die 3D Audio Aufnahmetechnik zunehmend Anwendung. Durch die genaue Platzierung von Instrumenten und Stimmen im Raum können Tontechniker ein räumliches Klangbild erzeugen, das über herkömmliche Stereoaufnahmen hinausgeht.

Insbesondere in 360-Grad-Produktionen ermöglicht die Nutzung von 3D-Audio eine immersive Hörerfahrung.

Hier hat man keine Kamera, an die das Mikro angepasst werden muss. Daher hat man in der Anordunng der Mikrofone quasi unendliche Möglichkeiten. Um für das Recording den Überblick zu verlieren, habe ich hier die verschiedensten Kapseln und dessen Arrangement angesprochen.

Schaue dir die Ton-Techniken für 360 Soundaufnahmen an.

Virtual Reality und Augmented Reality

Im Bereich der Virtual Reality und Augmented Reality spielt die 3D Audio Aufnahmetechnik eine entscheidende Rolle bei der Schaffung immersiver Erlebnisse. Durch die präzise Lokalisierung von Klängen können VR- und AR-Anwendungen eine realistische audiovisuelle Umgebung schaffen.

Die Nutzung von 3D-Audio ermöglicht es den Nutzern, sich vollständig in virtuelle Welten zu versetzen und interaktive Erlebnisse zu genießen.

Hier hat sich v.a. das VR Mic von Sennheiser durchgesetzt. Doch es gibt mittlerweile mehr als genug andere Hersteller wie Rode oder Zoom. Spannend am Ambisonics mikrofon ist die Tatsäche dass der 3D Raum in Form von Raumachsen aufgenommen wird. Das Signal wird anschließend per Software von a nach B-Format umbewandelt.

Abhängig vom Use Case

Die Relevanz und Nutzung der 3D Audio Aufnahmetechnik hängt stark vom jeweiligen Anwendungsfall ab. Je nach den Anforderungen des Projekts und den verfügbaren Ressourcen kann die Auswahl des geeigneten 3D-Audio-Aufnahmeverfahrens variieren.

Die kontinuierliche Weiterentwicklung dieser Technologie trägt dazu bei, dass 3D-Audio zunehmend in verschiedenen Bereichen an Bedeutung gewinnt und eine immer größere Rolle in der audiovisuellen Produktion spielt.

Anforderungen an 3D Audio in der TV-Produktion

Für den erfolgreichen Einsatz von 3D Audio Aufnahmetechnik im TV-Umfeld sind bestimmte Anforderungen entscheidend, die Mobilität und Qualität der Aufnahmen betreffen sowie die Herausforderungen bei der Wiedergabe und Vergleichsmöglichkeiten verschiedener Mikrofonkonfigurationen.

Für den Transport gibt es etliches Zubehör das mitgenommen werden muss, wie ein Windschutz für jede die Kapseln.

1. Mobilität und Qualität: Die Mobilität und Qualität der Aufnahmen sind entscheidende Faktoren für den erfolgreichen Einsatz von 3D Audio Aufnahmetechnik im TV-Umfeld. Hierbei stehen insbesondere mobile Lösungen im Fokus, die eine hohe Audioqualität bei gleichzeitig einfacher Handhabung bieten.
2. Vergleich zwischen ORTF 3D und Hamasaki Cube: Im Kontext des TV-Umfelds werden verschiedene Mikrofonkonfigurationen wie ORTF 3D und Hamasaki Cube verglichen. ORTF 3D zeichnet sich durch Kompaktheit und Mobilität aus, während der Saki Cube mit seinen 20 Mikrofonen im Design weniger mobil ist. Eine weitere Alternative könnte Esma 3D sein.
3. Einsatzkontexte und Probleme bei mobilen Lösungen: Einsatzkontexte wie Stadionübertragungen profitieren von mobilen Lösungen wie ORTF 3D. Dennoch können Probleme bei der mobilen Nutzung auftreten, bedingt durch die Größe von ORTF 3D und die Notwendigkeit zusätzlicher Ausrüstung wie Stative und Recorder. 8-kanalige Mikrofonsignale sind auch in der Distribution nicht ganz einfach
4. Betonung der Postproduktion: Die Postproduktion spielt eine entscheidende Rolle bei der Lösung von Problemen, die bei mobilen Aufnahmen auftreten können. Besonders Phasenprobleme müssen in der Postproduktion kompensiert werden, um eine optimale Audioqualität zu gewährleisten. Das hängt mit dem Abstand der Mikrofon-Kapseln zusammen, die bei der Montage genau eingehalten werden müssen.
5. Herausforderungen bei der Wiedergabe von Mehrkanal-Aufnahmen: In der gesamten Produktionspipeline treten Herausforderungen bei der Wiedergabe von Mehrkanal-Aufnahmen auf. Dies umfasst den Verlust von Kanälen in der Mischregie und beim Encoding, insbesondere in Stereo-Mischregimen, sowie Einschränkungen bei der Übertragung unkomprimierter Qualität außerhalb des Kinos.
6. Realitätsbezug bei Vergleichen: Bei Vergleichen zwischen verschiedenen Mikrofonkonfigurationen ist ein hoher Realitätsbezug entscheidend. Kritik wird an Vergleichen unter Laborbedingungen geübt, da diese nicht die Unterschiede und Störfaktoren in der realen Produktionsumgebung berücksichtigen. In der Praxis ist man oft auch Naturgewalten und spontanen Umplanungen unterworfen.

Die Berücksichtigung dieser Anforderungen und Herausforderungen ist entscheidend für die effektive Nutzung von 3D Audio Aufnahmetechnik im TV-Umfeld und trägt zur Verbesserung der Audioqualität bei TV-Übertragungen bei.

Die Akzeptanz und Integration von 3D Audio

Während 3D-Fernseher an Popularität verloren haben, zeigt sich eine wachsende Akzeptanz von 3D Audio bei den Konsumenten. Dies könnte auf mehrere Faktoren zurückzuführen sein.

Zum einen haben erschwingliche Soundbars und Kopfhörer mit mehrkanaligem Audio die Einstiegshürden gesenkt. Dadurch bieten sie nicht nur ein breiteres Nutzungsspektrum, sondern auch mehr Interaktionsmöglichkeiten, wie zum Beispiel das Hören von Podcasts oder die Nutzung von Sprachsteuerung.

Ein weiterer Grund für die höhere Akzeptanz von 3D Audio liegt möglicherweise in der Verfügbarkeit von erschwinglichem Content im Vergleich zu 3D-Video. Plattformen wie Netflix bieten Dolby Atmos-fähige Inhalte an, während die Streaming-Infrastruktur für 3D-Video noch nicht weit verbreitet ist.

Die Integration von 3D Audio in Geräte und Plattformen nimmt ebenfalls zu in ihrer Anzahl zu. Apple beispielsweise hat Spatial Audio in ihre Kopfhörer integriert, was von anderen Herstellern übernommen wird. Trotz dieser positiven Entwicklung gibt es jedoch Herausforderungen bei der Integration von 3D Audio in verschiedene Medienarten wie Musik.

Es ist notwendig, das Verständnis und die Verwendung von 3D Audio durch verstärkte Berührungspunkte zu fördern.

Insgesamt besteht die Hoffnung, dass die langfristige Akzeptanz von 3D Audio im Gegensatz zu 3D-Video bestehen bleibt. Dies könnte auf weniger Einstiegshürden und eine breitere Verfügbarkeit zurückzuführen sein. Die Integration von 3D Audio entwickelt sich weiterhin und könnte eine bedeutende Rolle in der zukünftigen Medienlandschaft spielen.

Technische Aspekte von 3D Audio Mikrofonen

3D Audio Mikrofone, wie z.B. das Ambisonics-Mikrofon, sind dafür entwickelt, Ton in drei Dimensionen – also aus allen Richtungen – einfangen. 3D Audio Mikrofone nutzen eine Vielzahl von Technologien und Verfahren, um das zu schaffen. Dazu gehören unter anderem binaurale Aufnahmetechniken, Ambisonics und objektbasierte Tonaufnahmen.

Durch die Kombination dieser Technologien können 3D Audio Mikrofone eine präzise und realistische Klangwiedergabe ermöglichen, die es dem Hörer erlaubt, sich mitten im Geschehen zu fühlen.

Ein Beispiel für eine fortschrittliche Surround-Mikrofonierungstechnik ist der Einsatz des Decca-Tree, der in der 3D-Audioproduktion für eine räumliche und detaillierte Klangaufnahme sorgt.

Die Bedeutung eines hochwertigen Surround Mikrofons und dessen Zubehör kann nicht genug betont werden, wenn es darum geht, hochwertiges 3D-Audio zu erfassen.

Diese Mikrofone sind entscheidend für die Aufnahme von Klang in einer Weise, die die Tiefe, Richtung und Atmosphäre des aufgenommenen Raums einfängt, was sie ideal für Videoaufnahmen, HDTV-Produktion, Film, Live-Aufnahmen und Symphonieaufnahmen macht.

Doch was nutzt die ganze Technik, dessen Preis gerne mal durch die Decke gehen kann, wenn das Audio Signal einfach nicht reißend ist. Es ist bei Surround Sound einfach kein Platz für eine Aufnahme die man mit einem Surround mikrofon gemacht hat, weil man eben solche Mikrofon Arrays zur Verfügung hat.

Man muss beachten, dass etwa Fußball Übertragungen ganz andere Möglichkeiten und aber auch Anforderung haben als etwa Tennis. Klingt erstmal sehr ähnlich, aber die Atmosphäre die hier eingefangen wrid ist dramaturgisch auch eine ganz andere.

Mikrofon-Arrays

Mikrofonarrays können die Aufnahme von Signalen auf eine bestimmte Richtung, zum Beispiel auf ein Instrument oder einen Sprecher im Raum, optimieren. Dies geschieht durch die Lokalisierung des akustischen Signals im Raum.

Indem mehrere Mikrofone zum Einsatz kommen können, kann die Anordnung der Signale beliebig bestimmt werden. Man kann in diesem Fall von einer 3D-Mikrofonierung sprechen.

Hier gibt es meist kein „richtig“ oder „falsch“ bei der Mikrofonierung. Dem Design sind keine Grenzen gesetzt, aber es gibt in der Technik immer wieder eine Anordnung die gut für mehrere Use-Cases passt und sich auf dem Markt durchsetzt.

Unterschied zwischen 3D Mikrofon und Surround Mikrofon

Der entscheidende Unterschied zwischen 3D Audio und Surround Sound liegt in der Anzahl der Richtungen der Aufnahme.

Mit Surround Sound, ähnlich wie mit Stereo, nehmen wir Klänge von vorne, hinten, links und rechts wahr. 3D Audio geht dabei einen Schritt weiter und integriert die Aufzeichnung von Audiosignalen von oben und unten. Somit ist die 3D Klangkulisse noch realistischer und immersiver.

Es bildet den Klang so ab, wie wir Menschen ihn täglich hören, womit der Sound noch glaubwürdiger sein kann. Dafür gibt es verschiedene Formate für Ambisonics, doch meist wird zu kanalbasierten Formaten wie 5.1.4 o.ä. gegriffen. Hier eine Übersicht der Anordnung die für Virtual Reality verwendet werden könnte: https://www.vrtonung.de/virtual-reality-audio-formats/

Zukunft der 3D Audio Aufnahmetechnik

Die Zukunft der 3D Audio Aufnahmetechnik verspricht eine spannende Entwicklung, die sich zunehmend auf 360-Grad-Produktionen konzentriert und neue Herausforderungen sowie Potenziale mit sich bringt.

• Veränderter Fokus: Während bisher der Schwerpunkt auf mehrkanaligen Aufnahmen lag, verschiebt sich das Interesse nun verstärkt hin zu 360-Grad-Produktionen. Dies erfordert eine Neuausrichtung der Aufnahmetechnik.
• Komplexität bei der Mischung: Mehrkanalige Mikrofone erfassen zwangsläufig alle Klänge in einer Szene, was die Mischung der Audiospur deutlich komplexer macht. Die Bearbeitung einzelner Objekte in Mono bietet hingegen mehr Flexibilität und Kontrolle über die Atmosphäre.
• Herausforderungen bei der Arbeit mit 3D Audio: Die Bearbeitung von 3D-Audioaufnahmen bringt verschiedene Herausforderungen mit sich, darunter die Komplexität beim Schnitt und der Rotation der Aufnahmen sowie potenzielle Probleme wie Szenensprünge, die die Kohärenz des Klangbilds beeinträchtigen können. Man muss auf einmal über Dinge nachdenken die bis dato bei Stereo kaum Thema waren.
• Dolby Atmos und Surround Atmo: Obwohl Dolby Atmos als vielversprechende Technologie gilt, gibt es immer noch Skepsis bezüglich ihrer Effektivität. Häufig wird das ORTF-Format für Surround Atmo verwendet, um eine präzisere und konsistente Audiowiedergabe zu gewährleisten. Das 7.1.2 Bed von Dolby Atmos ist weniger geeignet für eine Rotation um die Raumachsen.
• Potenzial von Technologien wie Binaural Immersive Microphone Farming (Beam Forming): Durch den Einsatz von Mikrofonarrays können präzisere Richtwirkungen erzielt werden. Ein Beispiel dafür ist ein Startup aus Israel, das ein 128-Mikrofon-Array entwickelt hat, um die Aufnahme von 3D-Audio zu verbessern. Somit kann Software das Surround mikrofon weiter verbessern
• Zukunftsperspektiven: Die steigende Anzahl von Kanälen (z.B. aktuell meist acht) ermöglicht eine präzisere Steuerung von Schallquellen und die Unterdrückung von Störgeräuschen. Dennoch bieten die aktuellen Technologien nur begrenzte Möglichkeiten im Vergleich zu den zukünftigen Entwicklungen, die eine noch höhere Auflösung und Genauigkeit versprechen. Bei einm Ambisonics mikrofon zweiter Ordnung bräuchte man etwa schon 9 Kanäle.

Aktuelle und zukünftige Nutzungsbereiche

Die Nutzung von 3D-Audio-Aufnahmetechnik erstreckt sich nicht nur auf gegenwärtige Anwendungen, sondern eröffnet auch vielversprechende Perspektiven für zukünftige Bereiche.

Ein solches Gebiet ist die virtuelle Realität, das eine dynamische Anpassung des Klangumfelds ermöglicht, um die Bewegungsfreiheit der Nutzer zu berücksichtigen. In der VR-Umgebung können sich die Nutzer frei bewegen und umschauen, was das Potenzial bietet, den Audio-Content basierend auf diesen Bewegungen anzupassen.

In der 3D Audiotechnik können also Informationen über die räumliche Umgebung des Nutzers geliefert werden. Spatial Computing ist quasi das gleiche, beschreibt aber auch eine physische Bewegung im Raum.

Im Vergleich zu traditionellen Medien bietet VR eine einzigartige Möglichkeit, den Mehrwert von 3D-Audio zu demonstrieren. Während bei herkömmlichen Medien die Zuschauer in der Regel statisch sind, ermöglicht VR eine aktive Interaktion, die das räumliche Hören und die Immersion erheblich verbessern kann. Diese Möglichkeiten werden jedoch oft übersehen, da der Fokus häufig auf den traditionellen Anwendungen liegt.

Ein weiterer Bereich, der von der 3D-Audio-Technologie profitieren könnte, ist der Kommunikationsbereich. Die Nutzung von 3D-Audio kann die Immersion in Kommunikationsanwendungen verbessern und ein realistischeres Klangumfeld schaffen.

Durch die Integration von Degrees of Freedom (Freiheitsgraden) in die Aufnahmetechnik wird die Relevanz von mehrkanaligen Aufnahmen verstärkt. Denn je mehr Freiheitsgrade vorhanden sind, desto präziser und immersiver kann der Klang reproduziert werden, was wiederum die Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit der 3D-Audio-Technologie unterstreicht.

Herausforderungen und Chancen von 3D Audio in verschiedenen Formaten

Obwohl 3D Audio Mikrofone viele Vorteile bieten, sind sie auch mit einigen Herausforderungen verbunden, einschließlich der Notwendigkeit, aufgezeichnete Signale von A-Format in B-Format zu konvertieren. Auch ist eine gewisse Ordnung notwendig, mit der man zwischen der Aufnahme von 3D-Audio und isolierten Audioquellen unterscheidet.

Ein zentraler Aspekt in neuen Verbreitungsformaten wie Virtual Reality und Augmented Reality ist z.B. der schmale Grat zwischen der Aufnahme von 3D-Audio und isolierten Audioquellen. Um diese Herausforderung zu bewältigen, wird empfohlen, sowohl 3D-Audio als auch isolierte Quellen aufzunehmen, um Flexibilität in der Postproduktion zu gewährleisten.

Schaue dir an, wie du VR Produktion Sound meistern kannst. 11228

Trotz des Einsatzes fortschrittlicher Tools besteht die Schwierigkeit darin, ein glaubwürdiges Klangbild zu erstellen. Insbesondere die Anpassung von Impulsantworten für 3D-Audio in VR/AR stellt eine Herausforderung dar, da es keine smarte Lösung gibt, um isolierte Objekte mit dem Raumklang zu matchen.

Weitere Einschränkungen ergeben sich bei der Verwendung von VR-Binoralisierungstechniken aufgrund der künstlichen Räumlichkeit und fehlender Anpassungsmöglichkeiten. Diese Techniken bieten möglicherweise nicht die gewünschte Authentizität und können das immersive Erlebnis beeinträchtigen.

Ein weiterer Punkt ist, dass die Diskussion über 3D-Mikrofone oft andere Aspekte betrifft als die Anwendung in VR/AR. Dies kann zu Missverständnissen führen und die effektive Nutzung der Technologie behindern.

Daher ist es wichtig, die Herausforderungen und Anforderungen spezifisch für VR/AR-Informationen und die jeweiligen Formate zu berücksichtigen und entsprechende Lösungen zu entwickeln.

Fazit

In Anbetracht der verschiedenen Faktoren und Anforderungen bei der Auswahl eines 3D-Mikrofons lässt sich festhalten, dass es kein perfektes Mikrofon gibt. Die Entscheidung für einen bestimmten Mikrofontyp hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Art des Contents, die Mobilitätserfordernisse und die verfügbare Platzkapazität.

5.1-Sound bleibt ein wichtiger Aspekt der 3D-Audio-Technologie, da er ein immersives Klangerlebnis für die Zuschauer ermöglicht.

ORTF 3D könnte sich als Standardverfahren für bestimmte Informationen wie Broadcast durchsetzen. Dies liegt an seiner guten Auflösung und seiner relativen Kompaktheit, die eine praktische Anwendung ermöglicht.

Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass die Auswahl des Mikrofontyps in erster Linie vom spezifischen Content abhängt. Für verschiedene Anwendungen können unterschiedliche Mikrofontypen geeignet sein, und die Entscheidung sollte daher sorgfältig getroffen werden, um die bestmögliche Aufnahmequalität zu gewährleisten.

Letztendlich kann die Auswahl eines 3D-Mikrofons sowohl kompliziert als auch einfach sein, abhängig von den spezifischen Anforderungen des Aufnahmeumfelds. Eine gründliche Berücksichtigung der Anforderungen und Einschränkungen ist unerlässlich, um eine optimale Aufnahmequalität zu erzielen und den bestmöglichen Nutzen aus der 3D-Audio-Aufnahmetechnik zu ziehen.