Dolby-Digital und co

Dolby-Digital

1965 hatte der Ingenieur und Physiker Ray Dolby die Dolby Laboratories in London gegründet. Sein Ziel war es, Rauschunterdrückungssysteme zu entwickeln, um die Klangqualität für Profis und auch für die breite Masse zu verbessern. Heute ist der Name Dolby in der ganzen Welt bekannt, und die entwickelten Standards für den Surround-Klang werden in Kinos wie in Privathaushalten gleichermaßen eingesetzt. Hier eine kurze Darstellung der zwei Vorläufer von Dolby-Digital.

• Dolby-Surround: Verfügt über drei Kanäle, zwei für vorn und einen für hinten (mit einem Frequenzgang von 100 Hz bis 7 kHz).
• Dolby-Pro-Logic: Es handelt sich dabei um eine Weiterentwicklung von Dolby-Surround mit vier Kanälen: Die zwei Front-Kanäle links und rechts, der Center-Kanal und ein Mono-Surroundkanal, der über zwei Lautsprecher wiedergegeben wird.

Dolby-Digital-5.1, auch AC-3 (für Audio-Code-3) genannt, teilt sich in sechs verschiedene Kanäle auf: zwei für vorn, zwei für hinten, einen für den Center-Lautsprecher und einen für den Subwoofer. Beim Filmen wird der Ton mit mindesten fünf Mikrofonen aufgenommen (ein Mikrofongalgen für die Stimme und vier Umgebungsmikrofone für die Geräusche). Anders als bei Dolby-Surround und Pro-Logic reicht der Frequenzgang von 20 Hz bis 20 kHz. Die Bezeichnung AC-3 bezieht sich auf die Technologie der Enkodierung, die es erlaubt, für den Anwender nicht hörbare Daten zu entfernen und eine sechskanalige Tonspur in Dolby-Digital zu erstellen. Um Dolby-Digital-Sound zu erzielen, muss man unbedingt einen entsprechenden Decoder haben. Er findet sich sich beispielsweise auf der Extigy von Creative Labs.

Dolby-Digital verwendet eine konstante Soundkompression im Verhältnis 12:1. Das bedeutet, dass unabhängig von der Menge der zu komprimierenden Audiodaten die Kompression immer dieselbe bleibt. Anders gesagt: Es handelt sich also um einen Kompressionsalgorithmus mit fester Datenrate. Das ist positiv hinsichtlich des Speicherplatzes, aber negativ hinsichtlich der Qualität: Je mehr Audiodaten zu komprimieren sind, desto schlechter wird ihre Qualität. Wenn jedoch weniger Platz auf einer DVD verbraucht wird, dann steht mehr Platz für verschiedene Sprachen oder Zugaben zur Verfügung, was den Qualitätsverlust unter Umständen wettmachen kann. Im Allgemeinen wird der AC-3-Sound mit 18 Bit enkodiert (die Spezifikationen lassen je nach Bedarf eine Kodierung mit 16, 18 oder 20 Bit zu), was auch heißt, dass die Standarddatenrate eines AC-3-Streams bei 384 KBit/s liegt (6 Kanäle a 18 Bit x 48 kHz). Bei der Wiedergabe rechnet der Dolby-Digital-Decoder eine Verzögerung von 1 ms für die vorderen Kanäle ein, denn im Allgemeinen befindet sich die Sitzposition dichter bei den hinteren Satelliten als bei den vorderen und dem Center-Lautsprecher. Dadurch wird eine optimale simultane Wahrnehmung erzielt. Bei einigen Decodern kann man diese Verzögerung auch einstellen, um so die Wiedergabeparameter besser anpassen zu können.

Der wichtigste Vorteil von Dolby-Digital ist, dass es der Quasi-Standard für digitalen Surround-Sound auf DVD ist. Gemäß der DVD-Norm ist es nicht zulässig ein anderes digitales Sound-Format auf eine DVD zu bringen, ohne dass nicht auch Dolby-Digital-Sound dabei ist. Somit gibt es keinen Titel der beispielsweise nur über eine DTS-Audiospur verfügt. Deshalb haben die meisten DVDs zumindest eine Dolby-Digital-Tonspur. Der erste Film mit Dolby-Digital-5.1-Sound, war "Batman Returns" im Jahr 1992. Seitdem tragen praktisch alle Video-DVDs dazu bei, diese Norm weiter zu verbreiten.


Dolby-Digital-EX ist insofern eine verbesserte Version von Dolby-Digital-5.1, als es ein zusätzliches Surround-Lautsprecherpaar oder einen zusätzlichen Surround-Lautsprecher hinter der Sitzposition unterstützt. Dadurch kann man die Surround-Satelliten schön an den Seiten platzieren und erhält zusätzliche von hinten kommende Effekte. Dies verstärkt zusätzlich den Eindruck sich mitten im Geschehen zu befinden. Vergegenwärtigen wir uns aber, dass Dolby-Digital-EX insofern kein "echter"' 6.1- oder 7.1-Klang ist, als der zusätzliche Surround-Kanal von den herkömmlichen 5.1-Surround-Kanälen ausgehend Matrix-enkodiert wird. Die Audioaufzeichnung geschieht wie bei Dolby-Digital, doch wird während der ersten Enkodierung die sechste Spur hinzugefügt. Die Toningenieure sehen den Film an und entscheiden, welche Töne nach hinten verlegt werden müssen. EX ist also tatsächlich ein echter Fortschritt. Was die Debatte über den Vorteil von 7.1-Klang gegenüber 6.1-Klang angeht, so hat diese keine wirkliche Berechtigung: Im 6.1-Modus gibt der hintere Center-Lautsprecher Monosound wieder, im 7.1-Modus erzeugen die beiden hinteren Center-Lautsprecher den gleichen Monosound. Die Wahl zwischen den beiden Modi ist aber quasi mit einem logistischen Aspekt verknüpft: Wenn Sie einen großen Raum mit zahlreichen und weit voneinander entfernten Sitzpositionen zu beschallen haben, bringt 7.1 einen Vorteil, ansonsten reicht 6.1 bei weitem aus.

Dolby-EX im Kino




DTS

DTS steht für Digital-Theater-System und wurde 1993 von Steven Spielberg mit dem Erscheinen von "Jurassic Park" eingeführt. Man begegnet diesem Standard bis heute häufiger in den Kinosälen als zu Hause im Wohnzimmer. Auch DTS ist ein 5.1-Verfahren, der Ton wird demzufolge wie bei Dolby-Digital auf 6 Kanäle verteilt. Es gibt zahlreiche Lautsprechersysteme und Soundkarten, die DTS-kompatibel sind, indem sie es softwaremäßig dekodieren. Auch wenn die Qualität von DTS unzweifelhaft etwas besser ist als bei Dolby-Digital, muss man wissen, dass kein Film nur in DTS erscheint. Denn Dolby-Digital gilt als Quasistandard für digitale Tonaufnahme/-wiedergabe, was von DTS nicht behauptet werden kann.

Die wichtigste Eigenschaft von DTS ist, die Klangqualität zu Lasten des Speicherplatzes zu favorisieren. So wird bei DTS der Ton im Allgemeinen mit 20 Bit enkodiert (die Spezifikationen lassen eine Enkodierung mit 16, 18, 20 oder 24 Bit zu) statt mit 16, 18 oder 20 wie es bei Dolby-Digital der Fall ist. Außerdem ist die Kompression dynamisch, so dass die Kompressionsrate je nach Menge des zu kodierenden Tons zwischen 1:1 und 40:1 variieren kann. Aus der Kompression mit variabler Datenrate resultiert die im Allgemeinen höhere Qualität des DTS-Tons gegenüber Dolby Digital. Die Datenrate liegt im Mittel bei zirka 1.5 MBit/s. Erkauft wird dieser Qualitätsgewinn mit dem Nachteil, dass die DTS-Tonspur viel mehr Platz beansprucht (im Schnitt die dreifache Kapazität) als eine Dolby-Digital-Tonspur. Daher findet sich auf DVDs, die mit DTS enkodiert sind, häufig nur eine einzige Sprache und weniger Zugaben. Vor kurzer Zeit war die Liste der DVDs mit DTS-Ton noch ziemlich kurz, angesichts des Qualitätsvorteils dieses Standards gegenüber Dolby Digital beginnt sie jedoch, erheblich länger zu werden. Der Qualitätsvorteil von DTS hängt wie gesagt vor allem mit der dynamischen Enkodierung, aber auch mit anderen Faktoren zusammen. Zu nennen wäre hier insbesondere die Tatsache, dass Dolby-Digital die Kanäle oberhalb von 15 kHz mit 448 KBit/s und oberhalb von 10 kHz mit 384 KBit/s mischt. dadurch kann zwar der für den Ton nötige Speicherplatz verringert und ein maximaler Frequenzgang bei höheren Datenraten erzielt werden. Die Tonqualität leidet darunter jedoch unter Umständen. Bei der DTS-Enkodierung werden die Kanäle niemals gemischt.

Dieser qualitative Vorteil von DTS erstreckt sich auch auf den 6.1- und den 7.1-Klang: Nur beim DTS-ES-Format ist es möglich, den sechsten Kanal "diskret" zu enkodieren, das heißt unabhängig von den anderen Surround-Kanälen. Folgendes muss aber beachtet werden: Filme mit DTS-ES-Discrete-Enkodierung sind selten. Meistens findet man eine DTS-"Matrix"-Tonspur, also mit einem hinteren Center-Kanal. Dieser ist dann wie bei Dolby-Digital-EX der mit dem linken und dem rechten Surround-Kanal Matrix-enkodiert. Kurz, es gibt zurzeit nur eine Norm für die 6.1-Sound Enkodierung, und die ist sehr wenig verbreitet.



EAX-Advanced-HD

• Multi-Evironment: Bei EAX 1.0 und 2.0 hingen die Surroundeffekte von einem gegebenen geometrischen Bereich ab. Nun kann jedem Ton ganz unabhängig davon ein eigener Effekt zugeordnet werden. Die Audigy kann vier verschiedene akustische Umgebungen verwalten und mischen, was zusätzlichen Realismus bringt. Stellen Sie sich beispielsweise vor, Sie stehen an einer Stelle in einem Raum; das Geräusch eines Schusses in dem Raum wird durch die Größe des Raumes und die Beschaffenheit der Wände und des Bodens beeinflusst. Ein Schuss der aus dem Nachbarzimmer an Ihr Ohr dringt, hört sich anders an, da dieses Geräusch ja von den Eigenschaften des Nachbarraumes bestimmt wird.
• Environment-Morphing: Das ist einer der wichtigsten Fortschritte, die EAX-Advanced-HD brachte. Früher wurde es auch als Dynamic-Morphing bezeichnet. Bei EAX 2.0 war jede akustische Umgebung einem Ort zugeordnet, und es fand beispielsweise beim Übergang von einem geschlossenen Raum ins Freie kein spezielles Mischen statt. Durch Dynamic-Morphing können die Umgebungen entsprechend den Orten, an denen man sich befindet, miteinander kombiniert werden, so dass mit der Fortbewegung der Figur die eine Umgebung die andere ablöst.
• Environment-Panning: Es handelt sich dabei um eine Ergänzung zum Environment-Morphing, denn mit diesem Feature kann eine Soundeindruck der Umgebung hinzugefügt werden, der die Annäherung an einen Ort simuliert, z.B. wenn man auf einen Tunneleingang zugeht.
• Environment-Reflection: Dank dieses Effekts werden die Geräusche nicht allein von den Quellen abgestrahlt, sondern auch durch die Umgebung umgelenkt. Es handelt sich um eine Steuerung der Reflexionen und des primären Schalls, wie A3D-2.0 von Aureal dies bereits vor einigen Jahren vorführte.
• Environment-Filtering: mit Hilfe von Environment-Filtering können die Klangnuancen für jede akustische Umgebung verfeinert und gesteuert werden.

5.1 bis 7.1 Lautsprecheraufteilung



Quelle: THG

hth
mfg darkblue

Zitat von darkblue

Zitat von Ctrl-Alt-Del

Siehst einen Namen?

bin zwar kein dolby experte, rein logisch würds aber mehr sinn ergeben wenn die hinteren kanäle verzögert sind (gesetz der ersten wellenfront)

Zitat von kollektor

bin zwar kein dolby experte, rein logisch würds aber mehr sinn ergeben wenn die hinteren kanäle verzögert sind (gesetz der ersten wellenfront)

das liegt bei den Filmemachern, nicht bei der Soundumsetzung.. denn was is, wenn irgendwas vo hinten kommt?

Falls es jemanden interessiert, einige ausführliche Erklärungen gibt's auf meiner Homepage.
Hab einen direkten Link gesetzt:

http://mitglied.lycos.de/heiglm/Heimkino-Faq.htm

hth

Btw, die Verzögerung braucht man üblicherweise hinten! Der Ton von den Frontspeakern braucht ja etwas länger um zur Sitzposition zu gelangen als der von hinten, deshalb darf ein Ton hinten erst etwas später produziert werden um den Raumklang nicht zu verzerren ...

gute erläuterung !!
hat mir die materie bisschen näher gebracht !
g00d w0rk !

wollte mich eh schon mal näherer informieren!
big thx!

es is egal weil der phasenunterscheid bei so tiefen frequnzen vom ohr nciht emhr erkennbar is und des ohr daher nicht mehr in der lage is zu unterscheiden ob der mittig, rechts, links vorne hinten oder sonst wo stehd...

http://www.hifi-regler.de/heimkino/...839a1757c3e0dce

hir könnt ihr stundenlang über dolby, dts, thx ... lesen und ist gleichzeit ein High End Shop