3D Audio Wiki: Ein Aufruf an die Community fürs Glossar

Eines vorweg: Dies ist kein gewöhnlicher Blog-Eintrag wie man sie von dieser Homepage kennt. Dieses Mal seid ihr Leserinnen und Leser dazu aufgefordert eure passive Rolle zu verlassen!

Die Idee und Motivation

Ziel ist es, ein umfassendes Glossar / Wörterbuch / Wiki zum Thema 3D Audio zu schaffen. Diese Informationen umfassen technische Details, Bilder und Bedienungsanleitungen zu über 38.000 Audio- und Hifi-Geräten und sind für Nutzer wichtig, um sich über verschiedene Produkte zu informieren und die Qualität der Geräte besser zu verstehen.

Bestenfalls kann dieses für zukünftige Arbeiten und Diskussionen als Grundlage dienen.

Update:

• Meine KollegInnen von Mach1 machen etwas Ähnliches, lasst uns zusammenarbeiten und ihnen hier helfen!
• ebenso der Verband Deutscher Tonmeister hat etwa auf den Weg gebracht und ich habe hier auch schon ein paar Beiträge erstellt.

Hier spielt die Musik

Es sollte möglichst präzise Begriffsdefinitionen aufweisen und frei zugänglich sein. Über diesen Link gelangt ihr zu einem Google-Dokument.

Dieses Dokument beinhaltet schon ein Glossar zum Thema, das darauf wartet von anderen Personen genutzt, erweitert und überprüft zu werden.

Nachdem du dem Link gefolgt und beim Glossar bist, hast du die Möglichkeit zu jedem der Begriffe Kommentare abzugeben. Die Kommentar-Sektion kann auch gerne für Diskussionen genutzt werden! Aber bitte achte darauf nur in den Kommentarbereich zu schreiben. So können die Administratoren einen besseren Überblick behalten.

Die meisten Begriffe zum Thema haben komplexe Grundlagen, weshalb es oft schwierig ist, das Wichtigste prägnant zu formulieren. Des weiteren besteht die Gefahr bei nur einem Verfasser, dass nennenswerte Infos vergessen oder nicht als solche erkannt werden.

Im Fall eines umfangreichen Glossars sollten also im besten Fall viele Personen ihr Wissen beisteuern.

Was ist meine Motivation?

Mir ist aufgefallen, dass z.B. Storyteller für den Sound ganz andere Begriffe verwenden als etwa Programmierer. Auch unter den Tonmenschen können sich, je nach beruflichem Werdegang, auch Details unterscheiden.

Verschiedene Hersteller bieten eine Vielzahl von Audio- und HiFi-Geräten an, die sich in ihren technischen Spezifikationen unterscheiden. Deswegen soll dieses Vorhaben zukünftigen Diskussionen und auch Abschlussarbeiten, die meist sowieso ein Wörterbuch enthalten müssen, als Grundlage dienen.

Man kann es nicht allen recht machen – aber vielen

Mir ist vollkommen bewusst, dass es wohl unmöglich ist, eine Definition für jeden Begriff zu finden, welche ausnahmslos alle glücklich macht.

Nachdem ständig neue Begriffe und Technologien Einzug halten, hat dieses Glossar keinen Anspruch auf Vollständigkeit und sieht sich als agilen Prozess. Eigentlich müsste man wohl Experten aus aller Welt befragen und die Ergebnisse wissenschaftlich analysieren.

Ich bin aber Fan davon, ins Tun zu kommen, also los geht es! Klicke ganz einfach auf diesen Link !

Was ist 3D Audio?

Definition und Erklärung von 3D Audio

3D Audio ist eine faszinierende Technologie, die es ermöglicht, Audio-Signale in einem dreidimensionalen Raum zu lokalisieren und wiederzugeben. Dies bedeutet, dass der Hörer die Position von Schallquellen im Raum wahrnehmen kann, ähnlich wie bei der visuellen Wahrnehmung von Objekten im Raum.

Durch die präzise Platzierung von Klängen entsteht eine immersive und realistische Hörerfahrung, die weit über das hinausgeht, was herkömmliche Stereo- oder Surround-Sound-Systeme bieten können.

3D Audio findet Anwendung in verschiedenen Bereichen wie Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) und 3D-Filmen, um ein intensives und lebensechtes Klangerlebnis zu schaffen.

Geschichte und Entwicklung von 3D Audio

Die Geschichte von 3D Audio ist ebenso spannend wie die Technologie selbst. Bereits in den 1960er Jahren begannen erste Experimente mit stereophonen Audio, die den Grundstein für die spätere Entwicklung legten.

In den 1980er Jahren wurden die ersten 3D-Audio-Systeme entwickelt, doch aufgrund technischer Limitationen konnten sie sich nicht weit verbreiten. Der Durchbruch kam erst mit der Entwicklung moderner Audio-Technologien wie Object-Based Audio und Wave Field Synthesis.

Diese Technologien ermöglichten es, 3D-Audio-Systeme zu entwickeln, die eine realistische und immersive Hörerfahrung bieten. Heute sind 3D-Audio-Technologien aus vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken und setzen neue Maßstäbe in der Audio-Welt.

So könnte es aussehen

Es ist noch unklar, ob diese Seite überhaupt die geeignete Plattform für ein Wörterbuch ist. Genau das soll im Laufe des Prozesses aber definiert werden. Wie es einmal aussehen könnte, soll folgender Abschnitt zeigen:

Allgemeine Begriffe zu Spatial Audio

Binaural, Kopfhörer-Surround

Binaural ist die Bezeichnung für Audioinhalte, die über Kopfhörer ein dreidimensionales Klangbild erzeugen können. Um diesen Effekt zu erzielen, wird bei der Aufnahme meist ein menschenähnlicher Kunstkopf verwendet, der in jedem Gehörgang ein Mikrofon hat.

Durch die Zeit- und Pegelunterschiede zwischen den beiden Mikrofonen sowie die Resonanzen der Kunstkopf-Außenohrmuschel (Head Related Transfer Functions-> HRTF) werden realistische 3D-Audioaufnahmen erzeugt.

Mittlerweile kann mit Hilfe der HRTFs auch binaurales Audio berechnet werden, was z.B. beim Hören von Ambisonics über Kopfhörer genutzt wird.Um die Klangqualität weiter zu optimieren, sind entsprechende Audioeinstellungen notwendig, die sich auf Musik- und Tonanwendungen beziehen.

HRTF

HRTF Steht für Head Related Transfer Functions (kopfbezogene Übertragungsfunktionen). Sie beschreiben die Funktionsweise der menschlichen Richtungslokalisierung von Geräuschen.

Diese setzt sich zusammen aus interauralen Zeitunterschieden (je nach Richtung kommt der Schall in einem Ohr früher an als im anderen), interauralen Pegelunterschieden (je nach Richtung ist der Schall in einem Ohr lauter) und Resonanzen, die durch die Form der Ohrmuschel und zum Teil auch der Schultern bedingt sind.

HRTFs können anhand von ausgewerteten Impulsantworten berechnet werden und werden vor allem dann verwendet, wenn 3D-Audioinhalte über Kopfhörer gehört werden, zum Beispiel in vielen VR-Anwendungen.

Vierfach binaural/Omni binaural

Bei vier binauralen Aufnahmen werden vier Kunstkopfmikrofone verwendet, die jeweils um 90° versetzt sind und somit alle Richtungen abdecken. Während des Abhörens werden die Mikrofone per Überblendung umgeschaltet, so dass Sie immer maximal zwei der vier Stereokanäle hören, während die anderen vier stummgeschaltet sind.

Solche Mikrofone werden oft als omni-binaural bezeichnet, obwohl omni-binaural auch eine andere Anzahl als vier Paare oder Ohren bedeuten kann.

Ambisonics-verwandte Begriffe

Es gibt bereits einen Blog-Beitrag darüber, wie Ambisonics im Kontext von 360°-Videos eingesetzt wird.

Ambisonics ist eine kanalunabhängige Aufnahme- und Wiedergabemethode zur Abbildung sphärischer 360°-Klangfelder. Ambisonics ist weitgehend der Audiostandard für 360°-Videoinhalte und wird von Youtube und Facebook unterstützt.

Eine umfassende Datenbank von Hifi-Geräten, die technische Daten, Bilder und Bedienungsanleitungen enthält, ergänzt dieses Wissen und wird ständig erweitert.

A-Format

Das nicht kodierte Aufnahmesignal von Ambisonics-Mikrofonen (erster Ordnung) wird als A-Format bezeichnet. Dieses kann von Mikrofon zu Mikrofon variieren und muss in das weitgehend standardisierte B-Format kodiert werden, um damit arbeiten zu können.

B-Format

B-Format ist die Bezeichnung für mehrkanalige Audioformate, die in der praktischen Arbeit mit Ambisonics verwendet werden. Es enthält die Richtungs- und Pegelinformationen der Audiosignale ohne eine bestimmte Kanalzuordnung, so dass das Format (theoretisch) für alle Wiedergabesituationen dekodierbar ist.

Die Richtungen werden durch die Achsen des kartesischen Koordinatensystems X, Y und Z ausgedrückt. Das ambiX-B-Format, das von Youtube und Facebook unterstützt wird, hat sich als Standard etabliert.

Virtuelle Realität (VR) und 360° Video verwandte Begriffe

Head-Tracking

Head-Tracking ist die Technik zur Aufzeichnung von Kopfbewegungen. Diese Technik ist ein wesentlicher Bestandteil im Bereich der VR. Im Bereich 3D-Audio ermöglicht Head-Tracking die Darstellung von Klanglandschaften unabhängig von Kopfbewegungen, da die Perspektive in Echtzeit mit den Kopfbewegungen verändert wird.

So kann man sich mehr oder weniger frei in einer virtuellen Klanglandschaft bewegen. In der Programmierwelt spricht man auch von Scene-Locked-Audio. Die Klangobjekte sind an die Szene gebunden, d.h. kopfbewegungsunabhängig (durch Headtracking)

Head-Locked-Audio

Head-Locked Audio kann als das Gegenteil von Head-Tracked Audio verstanden werden. Im Kontext von VR-Medien bedeutet Head-Locked Audio, dass die Klänge jeder Kopfbewegung folgen, so als ob Sie Musik über normale Kopfhörer hören würden. Head-Locked Audio wird meist für nicht-diegetische Klänge, wie z. B. Filmmusik, verwendet.

HMD, VR-Brille, VR-Headset

Es gibt zahlreiche Geräte, mit denen man in die VR eintauchen kann. Während die frühen Modelle wie Oculus Rift und HTC Vive an einen Computer angeschlossen werden müssen, sind neuere Geräte wie Oculus Go, Quest, Pico usw. eigenständig.

Sie unterscheiden sich in der Regel in den Freiheitsgraden, dem Sichtfeld und darin, ob sie über integrierte Kopfhörer verfügen, was für den Tontechniker relevanter ist.

VR-Audio

Alle Klänge und Formate, die für ein VR-Erlebnis notwendig sind, können als VR-Audio bezeichnet werden. Das kann Spatial Audio sein, aber auch normales Stereo, für Head-Locked Audio, z.B. Filmmusik für VR.

Drei Freiheitsgrade (3DoF)

3DoF wird meist im Zusammenhang mit 360° Medien verwendet und beschreibt die Interaktions- bzw. Bewegungsmöglichkeiten innerhalb des Mediums. Three Degrees of Freedom bedeutet in diesem Zusammenhang, dass Rotationsbewegungen in alle Richtungen (seitwärts, vorwärts und rückwärts, aufwärts und abwärts) erfasst werden.

Für VR-Experiences bedeutet dies, dass Kopfbewegungen verfolgt werden, nicht aber Positionsveränderungen. 3DoF ist normalerweise für 360°-Videos verfügbar.

Sechs Freiheitsgrade (6DoF)

Bei 6DoF gibt es neben 3DoF auch translatorische Bewegungen, d.h. Ortswechsel seitwärts, vorwärts und rückwärts, sowie vertikal. 6DoF ist in vielen VR-Spielen möglich.

3D Audio „verwandte“ Kategorien

,die es wert sind, genauer betrachtet zu werden

Binaurale Beats

Binaurale Beats haben nichts mit 3D-Audio und Kunstkopfaufnahmen zu tun, sondern sind ein psychoakustischer Effekt, der auftritt, wenn über Kopfhörer für jedes Ohr ein Ton mit einer leicht unterschiedlichen Frequenz abgespielt wird.

Das Ergebnis ist ein pulsierender Klang, der im Gegensatz zu einem Beat nicht durch die Überlagerung von Schallwellen verursacht wird.

ASMR

ASMR steht für Autonomous Sensitory Meridian Response (Autonome sensorische Meridianreaktion) und ist ein Phänomen körperlicher Empfindungen wie Kribbeln oder Kitzeln in bestimmten Körperteilen, die durch bestimmte Klänge ausgelöst werden.

Diese Empfindungen werden als angenehm empfunden und werden von vielen Menschen zur Entspannung genutzt. Bei den Klängen handelt es sich meist um „intime“ Geräusche wie Flüstern oder leise Stimmen. Oft wird für diese Aufnahmen ein künstliches Kopfmikrofon verwendet.

Akustik und Physik

Grundlagen der Akustik

Die Akustik ist die Wissenschaft des Schalls und seiner Eigenschaften und bildet die Grundlage für die Technologie des 3D Audio. Sie beschäftigt sich mit der Erzeugung, Ausbreitung und Wahrnehmung von Schallwellen.

Schallwellen sind mechanische Wellen, die durch die Bewegung von Teilchen in einem Medium entstehen. Die Wellenlänge und Frequenz von Schallwellen bestimmen die Tonhöhe, während die Amplitude die Lautstärke des Schalls beeinflusst.

Ein zentraler Aspekt der Akustik im Kontext von 3D Audio ist die Lokalisierung von Schallquellen im Raum. Dies wird durch verschiedene Audio-Signale und -Technologien ermöglicht, wie zum Beispiel die Verwendung von Head-Related Transfer Functions (HRTFs).

HRTFs simulieren, wie Schallwellen von den Ohren und dem Kopf des Hörers beeinflusst werden, um eine realistische dreidimensionale Klangwiedergabe zu erzeugen. Durch das Verständnis und die Anwendung dieser akustischen Prinzipien können beeindruckende 3D-Audio-Effekte erzeugt werden, die den Hörer in eine immersive Klangwelt eintauchen lassen.

[too be continued… 😉]