Surround-Formate (5.1, 6.1, 6.2, 7.1, 7.2) und ihre Bedeutung für das Klanggeschehen

Text: Detlev Schnick, HIFI-REGLER - update 03.07.2008; Quelle: Eigene Tests und Recherchen


Inhalt

Obgleich es in den letzten Jahren keine wesentlichen Neuerungen gab, herrscht heute noch immer weitverbreitete Unklarheit hinsichtlich der Wirkungsweisen und Klangfelder der verschiedenen Surround-Formate. Dabei sind diese Fragen eigentlich recht einfach zu beantworten. AV-Receiver ab der Mittelklasse bieten heute bereits standardmäßig eine 6.1- oder 7.1-Kanal-Verarbeitung. Ob Sie diese allerdings nutzen können, hängt in der Praxis von Ihrem Lautsprecher-Aufbau ab. Wenn Sie also vor der Entscheidung stehen, sich für ein Lautsprecher-Set für Ihre Heimkino-Anlage zu entscheiden sollten Sie die folgende Kurzdarstellung unbedingt lesen.

Die Ursprünge: Das gute alte 5.1

Nach unserer Erkenntnis ist die Hauptursache der z.Zt. verbreiteten Verwirrung, dass auf gängigen DVD-Hüllen stets die Bezeichnung "Dolby Digital 5.1" zu finden ist. Daraus ziehen viele Verbraucher den falschen Schluss, dass sie mit einer so gekennzeichneten DVD nur 5 getrennte Kanäle und einen Subwoofer-Kanal ".1" wiedergeben können. Die Bezeichnung 5.1 auf der DVD ist zwar sachlich korrekt, führt aber eben leider oftmals zu Missverständnissen. Das klassische Kinoformat ist 5.1 und daran hat sich auch bis heute von Ausnahmen abgesehen nicht viel geändert. D.h. auf der DVD sind 5 Spuren für die Breitbandkanäle (Front links und rechts, Center und Surround links und rechts) sowie ein LFE-Kanal (Low Frequency Effect) für den Subwoofer abgemischt. Der 6-te und 7-te Kanal für Dolby Digital 6.1 oder 7.1 wird im AV-Receiver, also im Wiedergabegerät generiert - jedoch nur von solchen AV-Receivern, die dies beherrschen. Technisch wird dies Nachbearbeitung oder "Post-Processing" genannt. Dabei werden aus dem Datenstrom der beiden Surround-Kanäle diejenigen Algorithmen entschlüsselt, die beim Mastern der DVD bereits für die zwei zusätzlichen (Back-Surround-) Kanäle vorgesehen wurden. Ist die Wiedergabe am AV-Receiver hingegen auf "5.1" eingestellt, so werden diese Informationen nicht ausgewertet.

Das gute alte 5.1-System

So ist der Kinoton auf einer DVD mit der Kennzeichnung "Dolby Digital 5.1" abgemischt. Und so wird er auch von reinen 5.1-AV-Receivern wiedergegeben.


Ein Beispiel soll dies verdeutlichen: Eine Gewehrkugel soll krachend in der Mitte der Rückwand des Hörraumes ins Holz einschlagen. Die Szene gibt es übrigens wirklich in "Der mit dem Wolf tanzt". Der Toningenieur im Studio mischt dieses Geräusch in exakt gleichem Pegel links und rechts auf die seitlichen Surrounds auf. Bei der Wiedergabe in einer 5.1-Konfiguration wird dies klanglich auch exakt so wiedergegeben. Diese Wiedergabe hat dann allerdings den Nachteil, dass ein punktueller Effekt breit über den Raum gestreut wird und so nicht wirklich der hinteren Mitte zugeordnet wird. Bei mehreren punktuellen Geräuschen entsteht dadurch ungewollt eine verschwommene und diffuse Surround-Kulisse. Anders ist dies bei einer Heimkino-Anlage mit 6.1-Konfiguration.

6.1-System - ein Back-Surround-Kanal

Bei einem 6.1-System ist ein Back-Surround-Lautsprecher - "Back-Center" oder "Back-Surround Center" genannt - in bzw. vor der Mitte der Rückwand des Raumes installiert.

6-Kanal-Betrieb bei Surround-Systemen

Bei einer 6.1-Konfiguration wird das 5.1-System um einen Back-Surround-Lautsprecher ergänzt. Der AV-Receiver sorgt dafür, dass dies ein dedizierter Kanal mit eigenen Effekten ist. Die Effekte des Back-Surround finden sich hier nicht in den seitlichen Surrounds wieder, sie sind also echte zusätzliche Sound-Effekte.


Hier erkennt der Klangprozessor im AV-Receiver - und zwar in Echtzeit! -, dass ein bestimmtes Geräusch im linken und rechten seitlichen Surroundkanal mit gleichem Pegel aufmoduliert wurde. Er reagiert darauf indem er dieses Geräusch den seitlichen Surrounds entzieht und auf den Back-Surround-Kanal umleitet. So geschieht hinten in der Mitte genau das, was dort geschehen soll und die seitlichen Surrounds sind von diesen Klangeffekten befreit.

Ein 7.1-System - 2 Back-Surrounds

Nun gibt es aber nicht nur punktuelle Effekte, die sich genau in der hinteren Mitte des Geschehens abspielen, sondern auch solche, die sich links oder rechts versetzt ereignen. Besonders gut ist das in den Kampfszenen in "Der Gladiator" wahrzunehmen. Hier kommt die 7.1-Konfiguration ins Spiel ...

7-Kanal-Betrieb bei Surround-Systemen

Bei einer 7-Kanal-Konfiguration wird das Klanggeschehen des Back-Surrounds nochmals verfeinert indem es der linken oder rechten hinteren Seite des Hörraumes zugeordnet wird. Bei einem richtig eingestellten System spielen sich auch hier unterschiedliche Klanginformationen im rechten und linken Kanal ab. Also auch hier wieder: Echte zusätzliche Sound-Effekte!


Die Back-Surround-Effekte werden dabei zwar wieder mit exakt gleicher Struktur, aber mit leicht unschiedlichen Pegeln auf die seitlichen Surrounds aufmoduliert. Auch dies erkennt der AV-Receiver und ordnet diese Effekte seinen jeweiligen hinteren linken oder rechten Back-Surround-Kanälen zu - sofern es sich um ein 7.1-System handelt. So kommen punktuelle Geräusche zielgerecht von beliebigen Stellen aus der Rückwand des Hörraumes. Wenn ein Effekt z.B. aus der linken Raumecke kommen soll, so wird der Effekt im Zusammenspiel des linken Backsurrounds mit dem linken Seiten-Surround erzeugt. Mit vier dedizierten Surround-Kanälen lässt sich praktisch jeder Effekt - sogar solche, die von oben kommen -, darstellen. Nur so lassen sich Kampfszenen realistisch darstellen oder der Kreisflug eines Hubschraubers lässt die Köpfe der Zuschauer fast schon nach oben schauen.

Verteilung der Effekte auf die Surround-Kanäle

Die wichtigste Information ist: Bei dem einen Back-Surround-Kanal (6.1) oder zwei Back-Surround-Kanälen (7.1) handelt es sich nicht um eine Verbreiterung der für Umgebungskulissen zuständigen seitlichen Surrounds, sondern um echte zusätzliche Effektkanäle mit eigenen Klanginformationen. Diese zusätzlichen Informationen fallen zwar bei einem 5.1-System nicht weg, da sie ja auf die seitlichen Surround-Kanäle aufgemischt sind. Sie wirken aber bei einer 5.1-Wiedergabe verwaschen oder diffus und lassen sich nicht exakt dem Geschehen auf der Leinwand zuordnen. Ein guter Test ist es, sich einmal den Wasserbomben-Kampf eines typischen U-Boot-Films, z.B. "Das Boot" mit 5.1, 6.1 und 7.1 im Vergleich anschauen, dann stellen Sie fest, dass der Effekt, dass bei totaler Stille im Boot das von der Decke des Bootes tropfende Wasser nur bei 7.1 exakt der Decke des Hörraumes zugeordnet werden kann. Hier arbeiten die Toningenieure mit nochmals verfeinerten Sound-Matrizen, um solch raffinierte psychoakustische Wirkungen perfekt erzeugen zu können. Bedenken Sie dabei: in allen kommerziellen Kinos ist eine 7-Kanal-Wiedergabe heute Standard. Die Back-Surround-Effekte werden für diese Kinos also ohnehin auf die Tonspuren gepackt und stehen auf der DVD quasi als Abfallprodukt zur Verfügung. Man muss sie nur herausholen können.

6.1 oder 7.1 - drei oder vier Surround-Kanäle

Trotz der Klangsteigerung, die die zwei Kanäle eines 7-Kanalsystems erzeugen, kann es manchmal sinnvoll sein, sich bewusst auf ein 6-Kanal-System zu beschränken. Bei einem kleinen Heimkino, das z.B. nur etwa 3 bis 4 Meter breit ist und in der ganzen Breite z.B. 4 Sitzplätze aufweist würden zwei Back-Surrounds in der Rückwand kontraproduktiv wirken. Die optimale Hörposition zur Lokalisierung der Back-Surround-Effekte wäre in diesem Fall so eingeengt, dass Zuschauer außerhalb dieses Punktes ein stark verfälschtes Klangbild erhalten. Der Grund hierfür ist, dass das Klangempfinden nicht nur von der Direktabstrahlung der Lautsprecher erzeugt wird, sondern auch indirekt von der Abstrahlung von den Wänden des Hörraumes. Daher müssen gewisse Freiräume um die Lautsprecher herum vorhanden sein - zumindest wird dies beim Abmischen der Sound-Effekte als gegeben vorausgesetzt. Das 6.1-Format ist also keine Sparversion einer vollausgebauten Surround-Anlage, sondern hat auch unter technischen Gesichtspunkten eine eigenständige Berechtigung und Bedeutung.

Was bringt ein zweiter Subwoofer?

Ambitionierte Heimkino-Besitzer setzen nicht selten zwei Subwoofer ein. Der Appendix ".1" wird dann zu ".2", also 6.2 oder 7.2. (5.2 kommt in der Praxis nicht vor, denn wer einen zweiten Subwoofer einsetzt, wird sich zumeist auch wenigstens für ein 6-Kanalsystem entscheiden) Es ist eine Binsenweisheit, dass die langwelligen Frequenzen der Bässe eines richtig eingestellten Subwoofers (unter 100 Hertz) vom Zuschauer nicht lokalisierbar sind. Wozu also ein zweiter Subwoofer? Sehen Sie sich zunächst einmal ein typische Anlage mit zwei Subwoofern an:

Surround-Formate und zweiter Subwoofer

Hier sehen Sie eine 7- Kanal-Konfiguration mit 2 Subwoofern - 7.2 genannt. Die beiden Subwoofer sind in ihrer Abstrahlrichtung asymmetrisch angeordnet, um stehende Wellen zu vermeiden.


Sie sehen, dass die beiden Subwoofer asymmetrisch in den Hörraum strahlen. Warum? Die langwelligen Tiefton-Frequenzen des Subwoofers werden (wie übrigens andere Frequenzen auch) von der dem Lautsprecher gegenüberliegenden Wand reflektiert. Trifft nun die zurückkommende Schallwelle auf die nächste ausgestoßene "Originalwelle", dann heben sich die beiden Wellen an dieser Stelle vollständig auf - sofern die Amplitude beider Wellen annähern gleich ist.

Surround-Formate - Stehende Wellen beim Subwoofer-Betrieb

So kommt das berüchtigte "akustische Loch" oder "Bassloch" zustande.

D.h. an dieser Stelle herrscht völlige Stille während gleichzeitig wenige Zentimeter weiter der Tiefbass dröhnt. Man nennt solche Wellen stehende Wellen. Bei höheren Frequenzen sind stehende Wellen unproblematisch da die Stellen und Frequenzbänder an denen sie entstehen so klein und begrenzt sind, dass sie nicht wahrnehmbar sind. Der langwellige Charakter des Bassschalles hingegen hat zur Folge, dass möglicherweise eine ganz bestimmte typische Bassfrequenz, z.B. 64 Hz in einem definierten, z.B. etwa 40- 80 cm breiten Korridor im Raum nicht hörbar ist. Wenn man Pech hat, ist genau in diesem Korridor der präferierte und ansonsten optimale Hörplatz im Heimkino-Raum. Das verrückte dabei ist, dass der Zuschauer, der neben oder vor einem sitzt, den Bass durchaus in voller Stärke wahrnehmen kann - wenn er eben außerhalb des "akustischen Loches" - auch "Bassloch" genannt - sitzt. Da man letztlich nie weiß, welche Frequenz an welcher Stelle im Raum eine stehende Welle erzeugt und so zur Auslöschung des Basses führt, setzt man sicherheitshalber zwei Subwoofer ein. Diese werden dann so im Raum positioniert, dass sie in unterschiedlichen Winkeln in den Raum strahlen. Da man praktisch ausschließen kann, dass sich stehende Wellen von beiden Subwoofern gleichzeitig an ein und derselben Stelle auswirken, hat man als Zuschauer immer den vollen Bass-Effekt - entweder vom einen Subwoofer oder vom anderen. Die asymmetrische Aufstellung der Subwoofer ist hier besonders wichtig, denn ansonsten könnte es auch zu Auslöschungen der beiden Subwoofer untereinander kommen. Um dies zu vermeiden, wird mitunter empfohlen, die Einstellung "Phase" bei beiden Subwoofern leicht unterschiedlich einzustellen. Näheres dazu unter stehenden Wellen und den Einstellmöglichkeiten am Subwoofer (u.a. auch Phase) erfahren Sie in unserem Subwoofer FAQ.

Empfehlungen zum Kauf der Surround-Lautsprecher

Beim Kauf eines Lautsprecher-Systems ist auch ein wichtiger Punkt zu bedenken: Die seitlichen Surround- und die Back-Surround-Lautsprecher sollen einer einheitlichen Modellreihe entstammen. Diese Forderung ist nicht nur von ästhetischer Bedeutung sondern hat auch handfeste technische Gründe: Die Herausarbeitung der psychoakustische Effekte erfolgt durch feinnuancierte Klangabmischungen und setzen dazu gleiches Abstrahlverhalten und somit gleiche Lautsprecher voraus. Ist dies nicht der Fall können im Prinzip beliebige Effekte herauskommen - jedenfalls oft nicht die, die auf der DVD enthalten sind. Das im U-Boot von der Decke tropfende Wasser oder das ächzen der Spanten muss eben von genau den Stellen kommen, wo diese Geräusche auftreten.

In der Praxis des Lautsprecherkaufs bedeutet dies: Planen Sie auf jeden Fall von vorneherein wenigsten einen sechsten Lautsprecher, den Back-Surround Center mit ein, oder besser gleich zwei Back-Surrounds. Und zwar auch dann, wenn Sie am Anfang nur mit 5.1 starten (was wir wirklich nicht empfehlen). Kaufen Sie also die vielleicht erst für später eingeplanten Back-Surround-Lautsprecher (und ggf. zugehörige Lautsprecherständer) gleich von Anfang an mit hinzu. Wenn Sie dann später Ihre Anlage voll ausbauen wollen, kann es Ihnen nicht passieren, dass Sie Ihr Lautsprechersystem wegen eines Modellwechsel des Herstellers nicht mehr mit gleichartigen Typen ergänzen können, weil diese nicht mehr erhältlich sind. Dies kommt leider in der Praxis gar nicht selten vor. Die Kenntnis, wie wichtig die Back-Surrounds für das Klanggeschehen sind sollte Ihnen helfen, an dieser Stelle die richtige Entscheidung zu fällen.
 

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