Neue Audio Automotive Klangtechnologie mit 3D Lautsprecher

Wie 3D Sound den Klang von Automotive Audio prägen wird

Der Tonmeister Martin Rieger, Inhaber von VRTonung, hat den Ton für zahlreiche Virtual Reality und Augmented Reality Projekte produziert. Er ist auch ein gefragter Referent zum Thema „Immersive Sound“. Im Auto eröffnet ihm 3D-Audio eine Reihe von Möglichkeiten und Anwendungen.

Die Anwendung der A2B-Technologie in modernen Audiosystemen, wie sie von namhaften Herstellern wie Panasonic und Harman / Kardon genutzt wird, reduziert die Systemkomplexität und spart Kosten, insbesondere bei Multi-Mikrofon-Arrays und in der Fahrzeugkommunikation. Hier ist das deutsche Interview mit Meinungsbarometer.info.

Update 22/10:

Mercedes-Benz hat gerade eine Zusammenarbeit mit Apple Music angekündigt. Mit Dolby Atmos wird räumliches Audio zum nächsten Standard in Autos. Lesen Sie unten mehr!

Update 23/01:

Amazon Music bietet immersive Audioerlebnisse auf Basis des MPEG-H Audio-Standards. Bekannt als 360 Reality Audio, eingebaut in einen Audio E-Tron.

Update 24/09:

Hier ist ein Artikel wie Dolby Atmos im Bereich Audio Automotive für 3D Klang eingesetzt wird.

Vorteile von 3D-Audio im Auto gegenüber Stereosound?

3D-Audio kann viel realistischer als Stereo wiedergeben, wie wir Menschen den Klang in unserer natürlichen Umgebung wahrnehmen. Die Akustik im Innenraum eines Fahrzeugs spielt dabei eine entscheidende Rolle, da sie die Klangerfahrung der Passagiere maßgeblich beeinflusst. Deshalb wird es auch immersives Audio genannt, weil man buchstäblich in den Klang eintauchen kann.

Designänderungen, Materialien und Audiotechnologien können die Akustik im Fahrzeug erheblich beeinflussen und bieten Anpassungsmöglichkeiten für eine personalisierte akustische Umgebung.

Unendliche Möglichkeiten für kreatives Sounddesign

So könnte man das Auto beispielsweise akustisch in einen Konzertsaal verwandeln. Der Fahrer bekommt dabei ein einzigartiges Fahrerlebnis, als würde er vor einer echten Bühne sitzen. Man hört das Orchester vorne spielen und das Publikum hinten jubeln. Dabei wird man in den dreidimensionalen Klang eingehüllt – genau wie in der Realität.

Personalisiertes Hörerlebnis für alle Passagiere

Das Fahrzeug kann bei Automotive Audio auch in so genannte Hörzonen unterteilt werden. Das beschreibt 3D-Audio im herkömmlichen Sinne weniger, ist aber genauso spannend ist. Im Idealfall können auf jedem Sitzplatz unterschiedliche Audioinhalte abgespielt werden, ohne dass die anderen Fahrgäste zuhören können.

Das Ganze, obwohl das gleiche Lautsprechersystem verwendet wird. Diese Technologie wird jedoch hauptsächlich von Lautsprechern angetrieben, die in Kopfstützen eingebaut sind. Trotz ihrer Positionierung direkt am Hinterkopf kann ein dreidimensionalen Klangeindruck durch Audiosignale erzeugt werden.

Welche Möglichkeiten eröffnen lautsprecherlose Systeme für 3D-Audio?

Continental und Sennheiser haben bei der CES 2020 ein neues Automotive Audio System vorgestellt. Dieses bringt die Oberflächen im Wageninneren zum Schwingen, womit es keine sichtbaren Lautsprecher mehr gibt. Wenn man es genau nimmt, widerspricht das Hören mit nur zwei Lautsprechern unseren Hörgewohnheiten. Aus der Richtung der Wiedergabegeräte können wir nämlich den Schall als Punkt- oder Phantomquelle eindeutig lokalisieren.

Eine neue Form der Klangwahrnehmung

Stellt man sich aber z.B. eine Akustikband in einem Jazzclub vor, so wird der Klang durch verschiedene Schallquellen in den Innenraum getragen. Undzwar in Form von Musikinstrumenten, mit unterschiedlicher Größe und Abstrahlcharakteristik. Lautsprecherlose Systeme könnten dieses Problem der unnatürlichen Lokalisierung lösen und einen noch realistischeren Höreindruck erzeugen.

Vorteile, die über die Tontechnik hinausgehen

Die größten Vorteile liegen jedoch weniger beim Audio Ingenieur. Jede Veränderung im Design, den Materialien oder der Architektur hat einen direkten Einfluss auf die Akustik im Innenraum. Es kann Gewicht eingespart werden, und die Designer müssen bei der Gestaltung des Innenraums weniger Kompromisse mit sichtbaren Lautsprechern eingehen.

Welche Potenziale ergeben sich daraus für Augmented Reality (AR)?

Im Auto kann die 3D-Audio Technologie genutzt werden, um dem Fahrer präzise Richtungsinformationen zu liefern.

Die aktuellen Entwicklungen in der Automobilindustrie, insbesondere in Bezug auf neue Fahrzeugkonzepte, beeinflussen die Nutzung von 3D-Audio für Augmented Reality. Trends wie autonomes Fahren verändern die Anforderungen an Komfort, Sicherheit und die Interaktion zwischen Mensch und Fahrzeug und eröffnen neue Möglichkeiten zur akustischen Gestaltung des Fahrerlebnisses.

Mehr als nur ein Piepen

Warnsignale im Automotive Audio Bereich gehen nur selten über ein Piepen in Mono hinaus. Meine Kollegen bei Impulse Audio Lab arbeiten unter anderem an Sounddesign für Elektroautos. Solche speziell entworfenen Fahrgeräusche kann man als Audio-Objekte nutzen. Diese lassen sich dann frei im 3D-Raum bewegen. So könnte dem Fahrer zum Beispiel über den Ton mitgeteilt werden, dass er von einem Auto überholt wird, das sich links im toten Winkel befindet. Das alles ohne, dass der Fahrer seinen Kopf bewegen muss. Vergleichbare Alarmsysteme sind oft im Seitenspiegel eingebaut und kommunizieren meist nur visuell.

Spannend für selbst fahrende (autonome) Autos

Auf diese Weise würde 3D-Audio einen Mehrwert für das Bewusstsein des Fahrers schaffen. Außerdem elegant ohne Pieptöne und stattdessen mit Sounddesign arbeiten, das sich charmant in die aktuelle Musikwiedergabe mischen lässt.

Gibt es genug Audioinhalte, um 3D-Audio zum Durchbruch zu verhelfen?

Abgesehen von den offensichtlichen Musik- und Filmproduktionen werden bereits viele immersive Audioinhalte erstellt, wie z.B. Virtual Reality und Augmented Reality, Soundbars, Smart Speaker usw.

Räumliches Audio ist schneller als Autos

Das Einzige, was fehlt, ist ein Standard, der die korrekte Wiedergabe einer Masterdatei auf allen Geräten ermöglicht. Unabhängig von der Anzahl der Lautsprecher oder der Verwendung von Kopfhörern für die binaurale Wiedergabe. Darüber hinaus tut sich in der Welt der Streaming-Anbieter einiges. Dolby Atmos Music beispielsweise arbeitet mit Amazon Music zusammen, und Sony hat mit seinem „360 Reality Audio“-Format mehr als 1000 Titel in 3D-Audio remixen lassen. Sie verbreiten sie unter anderem bei Deezer und Tidal.

Plan B existiert bereits: Surround-Upmixer

Wenn die Autos tatsächlich mit einem 3D-Audiosystem auf den Markt kommen, wird es bereits unzählige Stunden an Material geben. Aber selbst wenn nicht, so liefern so genannte Upmixer aus reinen Stereosignalen bereits beeindruckende 3D-Audio Erlebnisse. Wenn auch nicht mit ganz so viel Gänsehaut wie bei speziell produzierten Inhalten. Dieser Content wird seit Jahren in der Tonmeister-Szene stark diskutiert. Es gibt jetzt schon wahnsinnig tolle Audioinhalte, da mache ich mir keine Sorgen.

Dolby Atmos in Autos für 3D-Audio

Apple Music und Mercedes-Benz haben bekannt gegeben, dass ihr hochgelobtes Spatial Audio mit Unterstützung für Dolby Atmos jetzt als natives Erlebnis in Fahrzeugen verfügbar ist. Dies ist das erste Mal, dass diese Technologie von einer Marke oder einem Hersteller in einem so großen Umfang angeboten wird!

Ich hatte das Vergnügen, das Demofahrzeug von Dolby auf der IAA Munich und IFA Berlin zu testen. Obwohl ich gerne auf die Probleme von Dolby Atmos hinweise, muss ich zugeben, dass die Demos, die ich gehört habe, Spaß gemacht haben.

Marketing erschafft neuen Begriff 4D-Sound?!

4D-Sound ist das neue 3d Audio!? Nun, nicht wirklich, aber es bringt mich immer wieder zum Schmunzeln, wenn die PR-Abteilung großer Unternehmen offenbar nicht mit der technischen Abteilung spricht. Das Ergebnis sind neue Marketingbegriffe wie eben 4D sound. Nach Angaben der Mercedes-Benz AG umfasst die multidimensionale Klanglandschaft, die von dem High-End 4D-Soundsystem der Burmester Audiosysteme GmbH® erzeugt wird, folgende Komponenten:

• 31 Lautsprecher, darunter sechs 3D-Lautsprecher, die ihren Klang von oben abstrahlen, 4 Ohr-nahe Lautsprecher in den Vordersitzen, ein 18,5-Liter-Subwoofer
• 8 Schallwandler (zwei pro Sitz)
• 2 Verstärker
• 1750 Watt Leistung

Die vier Aufzählungspunkte sind also die 4D des Klangs? Nein, aber was die zusätzliche Dimension ausmacht, ist ein so genannter „Exciter“, der Schall in eine spürbare Vibration umwandelt. In der VR arbeite ich viel mit Haptik, und das kann wirklich helfen, die Immersion zu steigern.

Sony 360 Reality Audio für Automotive

Und hier ist die Antwort: Amazon Music bietet immersive Audioerlebnisse, die Daten basieren auf dem MPEG-H-Audio-Standard und sind sowohl auf mobilen Geräten und im Wohnzimmer als auch auf Unterhaltungssystemen im Auto verfügbar. Auf der CES 2023 werden die Besucher zum ersten Mal die Möglichkeit haben, Amazon Music’s 360 Reality Audio in einer automobilen Umgebung zu erleben. All dies mit einem serienmäßigen 3D-Soundsystem, das in einem Audi e-tron installiert ist.

Die fortschrittlichen Soundsysteme profitieren von diskretem Raumklang für alle Fahrzeugtypen. Dazu gehört auch die Unterhaltung auf den Rücksitzen mit Kopfhörern mit Headtracking-Funktionen, die durch die MPEG-H Audio-Technologie ermöglicht werden. Dies ermöglicht Personalisierungs- und Barrierefreiheitsfunktionen. Darüber hinaus gibt es jedoch noch viele weitere Anwendungsfälle.

Neben der Unterhaltung hat das Fraunhofer IIS auch fortschrittliche Warntöne entwickelt, die räumlich wiedergegeben werden. Genau wie ich es in diesem Artikel schon vor einiger Zeit vorausgesagt habe. Autos sind eine unglaubliche Infrastruktur für automobiles Audio. Es wird einfacher denn je, immersive Audioinhalte abzuspielen. Aber es gibt so viel mehr zu entdecken als Apple Music und Sounds not quite right.

Lassen Sie uns das wahre Potenzial herausfinden!

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