Fakten rund um Dolby Atmos bei HIFI-REGLER

Auf der damaligen IFA im Jahr 2014 galt es bei den großen AV-Receiver-Herstellern als das innovative Feature schlechthin: Dolby Atmos. Auf der HIGH END, die einige Monate vorher in München stattfand, wurde noch hinter vorgehaltener Hand und unter dem Siegel strengster Vertraulichkeit von bald erscheinenden AV-Receivern mit neuem Tonformat gesprochen. Kein einfaches „Facelift“ im Sinne eines neuen Features bestehender Tonformate, sondern eine wahrhaft revolutionäre Möglichkeit, ein echtes 3D-Kinoerlebnis in den eigenen vier Wänden zu realisieren. Ein paar Jahre später und Dolby Atmos hat sich längst als internationaler Standard für eine authentische und enorm immersive Klangwiedergabe sowohl im Kino als auch im Heimkino etabliert. Inhalte stehen bereits zahlreich zur Verfügung und kaum ein moderner Kino-Blockbuster wird ohne das objektbasierte Tonformat auf Blu-ray Disc oder Ultra HD Blu-ray veröffentlicht. Selbst im Bereich der VoD-Streamingdienste wächst das Angebot an Filmen und Serien mit Dolby Atmos-Tonspur stetig weiter. Dank erweitertem Audio Return Channel (eARC) kann das digitale Audiosignal verlustfrei an einen AV-Receiver oder an eine Dolby Atmos-fähige Soundbar weitergeleitet werden. Auch hochwertige TV-Geräte können das Dolby Atmos-Signal verarbeiten und, sofern sie über nach oben abstrahlende Lautsprecher verfügen, nativ wiedergeben. Fernseher und Soundbars profitieren durchaus vom objektbasierten Tonformat Dolby Atmos, wer aber das großartige Klangerlebnis zuhause in Perfektion erleben möchte, setzt auf einen AV-Receiver und ein leistungsfähiges Lautsprecher-System.

Im Markt der Kino-Soundsysteme gilt Dolby Atmos neben Auro-3D als das derzeit modernste. In kleinerem Umfang, aktuell ausschließlich in sogenannten Screen X-Kinos, kommt auch DTS:X zum Einsatz, dass ebenso wie Dolby Atmos objektbasiert arbeitet. In einem separaten Special haben wir die drei Audioformate miteinander verglichen. Um das beeindruckend realitätsnahe Sounderlebnis zu erreichen, positionieren die Ton-Ingenieure und Soundmixer einzelne digitale Informationen der Soundkulisse bereits bei der Abmischung exakt in einem virtuellen dreidimensionalen Raum. Beim Abspielen des Filmes wird dann jeder Lautsprecher einzeln angesteuert und der Sound kann so durch den Saal "wandern". Das Wiedergabegerät, zuhause im Regelfall der AV-Receiver, entscheidet darüber, welcher Lautsprecher für die Abbildung des entsprechend zuvor im virtuellen dreidimensionalen Raum definierten Audio-Objektes am besten geeignet ist. Da der heimische AV-Receiver das eigene Lautsprecher-System kennt (Anzahl der Boxen, Abstand zum Hörplatz, etc.), wird so eine deutlich bessere akustische Darstellung mit höherer Präzision möglich, als es bei konventionell abgemischten Tonspuren der Fall wäre. Das Ergebnis ist eine nahtlose Klangkulisse. So authentisch wurde die Handlung auf der Leinwand noch nie durch eine Raumklang-Atmosphäre unterstützt.

Was zeichnet das neue System aus? Dolby Atmos setzt die erfolgreiche Linie von Dolbys Surround-Tonformaten nahtlos fort. Beim neusten System kann man theoretisch eine unbegrenzte Anzahl von Tonspuren bzw. Audio-Objekten verwenden. Seit der erste n Generation von Atmos-Prozessoren unterstützt bis zu 128 Tonspuren (=Audio-Objekte) und bis zu 64 unterschiedliche Lautsprechersignale. Und natürlich ist das neue Dolby-Format abwärtskompatibel zu früheren Formaten.

Was aber ist so anders an Dolby Atmos? Die unglaubliche Flexibilität im Sinne eines authentischen Klangbildes. Während frühere Dolby-Systeme mehreren Lautsprechern ein und dasselbe Signal zuordneten, ist Atmos in der Lage, jedem einzelnen Lautsprecher im Setup ein individuelles dynamisches Signal zu geben. Dabei wird die Ansteuerung der Boxen vom Wiedergabegerät (z.B. ein AV-Receiver) so gewählt, dass die Abbildung des Audio-Objektes im Raum möglichst authentisch erfolgt. Das hat den Vorteil, dass der Toningenieur, anders als bei der konventionellen und kanalbasierten 5.1- bzw. 7.1-Abmischung, sich keine Gedanken mehr darüber machen muss, wie die Umgebung, in der die Tonspur wiedergegeben wird, eventuell aussieht. Er platziert die Objekte schlichtweg im virtuellen dreidimensionalen Raum und der Decoder entscheidet dann, an welche Lautsprecher die Audiosignale für das beste Klangerlebnis hingesendet werden. Daher klappt auch der Transfer ins Heimkino, mit deutlich geringeren Abmessungen und weniger Lautsprechern, derart exzellent. Der AV-Receiver zuhause entnimmt Dolby Atmos die Platzierung der Audio-Objekte im virtuellen Raum und berechnet dann anhand dieser Informationen die optimale Signalverteilung für die eigene Lautsprecher-Konfiguration.

Das eröffnet ungeahnte Möglichkeiten, denn gerade in großen Multiplex-Kinosälen kann man nun eine Vielzahl von Lautsprechern installieren, die jeweils ein individuelles Signal wiedergeben können. Mittels der neuen Technologie ist es realisierbar, Tonquellen hochpräzise im Raum zu positionieren. Dadurch, dass der benachbarte Lautsprecher ein anderes individuelles Signal wiedergibt, werden auch kleine dynamische Differenzen im Sinne größtmöglicher Authentizität darstellbar. Gleichzeitig spielt es keine Rolle mehr, wo im Kinosaal der Zuhörer sich befindet – an jedem Platz ist realistisches Hören möglich.

... mag dies veranschaulichen: Eine Szene auf einem großen öffentlichen Platz. Es regnet in Strömen. Und gelegentlich ist Gewitterdonner zu hören. Zwei Darsteller befinden sich im Gespräch. Der Klang auftreffender Regentropfen sollte relativ gleichmäßig über alle Lautsprecher wiedergegeben werden. Dann ist aber auch das Geräusch eines Mopeds zu hören, das im Hintergrund außerhalb des Bildausschnittes von vorne links nach hinten rechts fährt. Zusätzlich sind vielleicht noch eine Polizeisirene, Kirchenglocken, Gewitterdonner und eventuell noch weitere Unterhaltungen von Passanten zu hören. Alle diese Geräusche haben ihre Quelle an unterschiedlichen Orten.

Wie wird bei der Erstellung einer Atmos-Abmischung verfahren und wie erfolgt dann die Wiedergabe? Bei jedem fertigen Atmos-Soundtrack bilden Hintergrundgeräusche die Basis, die nach hinlänglich bekannten, kanalbasierten Verfahren abgemischt werden. Zu diesen Basiselementen gesellen sich dann dynamische Audio-Elemente, die sich exakt nach den gerade auf der Leinwand gezeigten visuellen Ereignissen platzieren lassen.

Dolby spricht von dynamischen Audio-Objekten. In der oben genannten Beispielszene wären solche Audio-Objekte z.B. das Moped, die Kirchenglocken oder die Polizeisirene. Diese werden als virtuelle punktförmige Objekte definiert und es wird ihnen eine Richtung und ein Klang zugeordnet.

Die Audio-Objekte bestehen also zum einen aus dem Geräusch an sich (z.B. Moped, Kirchenglocken) und zum anderen aus den Positionsdaten, den sogenannten Meta-Daten. Sie sind somit als ein einziges dediziertes Schallereignis abgrenzbar und müssen somit nicht mehr wie bisher in einem pauschalen Klangstrom allen Kanälen gleichzeitig zugemischt werden. Die klingenden Objekte werden nun an Bewegungsvektoren gekoppelt und können sich so im virtuellen Raum, um einen Mittelpunkt (den Zuschauer) herumbewegen.

Die exakte Positionierung des Geräusches im Kinosaal erfolgt dadurch, dass den beteiligten Lautsprechern unterschiedliche Lautstärkepegel zugeordnet werden. Beispiel: Ein statisches Audio-Objekt (Kirchenglocken) kann durchaus 5, 10 oder mehr Lautsprecher ansprechen, wobei dort, wo der Klang geortet werden soll der stärkste Pegel zugewiesen wird, die übrigen Lautsprecher geben das Echo wieder. Ein dynamisches Audio-Objekt (Moped) wird meist noch weitaus mehr unterschiedliche Lautsprecher ansprechen. Da hier die Zeitschiene hinzukommt wird die primäre Schallquelle (mit dem stärksten Pegel) von einem Lautsprecher zum nächsten wandern.

Der große Vorteil der objektbasierten Vorgehensweise ist, dass sie sowohl funktioniert, wenn nur 3, 5 oder 7 Lautsprecher vorhanden sind, als auch, wenn mehr Lautsprecher, theoretisch unbegrenzt viele zur Verfügung stehen. Gerade dann kommt das große Potenzial von Dolby Atmos zum Tragen. Denn dadurch, dass ein Geräusch nur ein einziges Schallereignis darstellt, ist auch nur eine (diskrete) Tonspur dafür erforderlich.

Im o.g. Beispiel ist dies das Fahrgeräusch des Mopeds. Anhand den auf der Tonspur hinterlegten Werten ermittelt der Dekoder nun den Weg des Mopeds. Dabei wird zeitabhängig in Echtzeit errechnet, welche Position das Moped zu einem gegebenen Zeitpunkt zum Zuschauer hat und welche Lautsprecher des gegebenen Lautsprecher-Setups zu einem bestimmten Zeitpunkt welchen Anteil des Schallereignisses wiederzugeben haben, um es an der gewünschten Stelle hörbar zu machen und somit die Illusion der Bewegung zu erzeugen.

Innerhalb der Metadaten von Dolby Atmos ist festgelegt, wie sich die akustischen Elemente bei der Wiedergabe ins tonale Gesamtgeschehen einfügen sollen. Unabhängig von der vorhandenen Lautsprecherkonfiguration im entsprechenden Kino (oder vielleicht später zu Hause) erhält man so genau den akustischen Effekt, den der Regisseur beabsichtigt hatte.

Mit Dolby Atmos wird eine fünfte bzw. sechste Klangdimension eingeführt. Damit wird echtes 3D-Hören möglich. In der wirklichen Welt treffen Audio-Signale aus allen Richtungen auf die menschlichen Ohren. D.h. nicht nur von vorne, rechts, links und hinten, sondern eben auch von oben.

Nimmt man das Grummeln der Transducer hinzu, die in gut ausgestatteten Kinos im Boden, direkt unter den Sitzen montiert sind (hier werden die Tiefbassanteile aus dem Subwoofer-Kanal in kinetische Energie, sprich in Vibrationen umgewandelt), so könnte man diese von unten kommenden Vibrationen auch bereits als fünfte Dimension bezeichnen. Somit wäre dann der Klang von oben die sechste Dimension. Es wird sozusagen eine "obere Hemisphäre" geöffnet, was beim Zuschauer natürlich ein völlig neues Gefühl von Klangwirklichkeit erzeugt.

Im Wesentlichen gibt es zwei Zonen die besonders profitieren von den neuen Möglichkeiten, die Dolby Atmos bietet: Vorne seitlich neben der Leinwand (vordere Side Surround-Speaker) und der gesamte Deckenbereich oben(Top Surround Speaker). Zusätzliche linke und rechte Center-Speaker (Lc und Rc) werden von Dolby nur bei Leinwandbreiten von über 12 Metern empfohlen und können hier vernachlässigt werden.

Die grundsätzliche Aufgabe des Kinosounds ist es, die Handlung auf der Leinwand zu unterstützen. Die neuen Möglichkeiten, den Klang punktgenau im Kinosaal zu positionieren, vereinfachen die Umsetzung dieser Aufgabe enorm. Wenn z.B. ein Darsteller seinen Blick auf eine bestimmte Stelle richtet, dann hat der Regisseur jetzt die Möglichkeit den Klang auf genau dem in seiner Blickrichtung positionierten Lautsprecher zuzuordnen (siehe Abb. unten rechts)

Hinzu kommt noch ein weiterer Vorteil: Dieser Effekt wird an jeder Stelle im Kinosaal konsistent wahrgenommen, d.h. die Lokalisierung geht nicht verloren egal wo der Zuschauer sitzt. In einem 5.1.- bzw. 7.1-System hingegen wäre das Hören eines solchen Effektes abhängig von der Sitzposition des Zuschauers (siehe oben Abb. links).

Die höhere Auflösung bietet neue Möglichkeiten, den gesamten Hörraum in die akustische Szenerie einzubeziehen. Dies ist eine bedeutende Innovation, die sich völlig von der herkömmlichen Herangehensweise unterscheidet. Bisher wurde das Klanggeschehen bei der Produktion so abgemischt, dass es beim Zuschauer an einem bestimmten Punkt, dem "Sweet Spot" (der idealen Hörposition) den gewünschten Effekt erzielt. Mit den neuen raumbezogenen Audio-Abmischungen wird dem Zuschauer eine erheblich authentischere Unterstützung der Handlung auf der Leinwand geboten.

Um einen sanften Übergang von der Leinwand ins Publikum und umgekehrt zu gewährleisten, sollten alle Surround-Speaker einer Seite entlang der Wand bis ganz nach vorne zur Leinwand platziert werden. Die neuen zusätzlichen Side-Surrounds von Dolby Atmos (zusätzlich zu den bisher bei 5.1- und 7.1-Systemen empfohlenen) werden bei der Wiedergabe der bisherigen Surround-Systeme (5.1 oder 7.1) nicht als seitliche Surround-Speaker genutzt. Um eine einheitliche Klangabdeckung zu gewährleisten sollte der Abstrahlwinkel der Side-Surrounds im vorderen Bereich und im hinteren Bereich der Seitenwände auf die Referenzposition im Auditorium ausgerichtet werden.

Die Deckenlautsprecher sollten in zwei Reihen von der Leinwand bis zur Rückwand aufgestellt sein. Die Reihen sollten den Raum in etwa in drei gleiche Bereiche aufteilen. Wie in der Abb. 5 sichtbar, gehen sie idealerweise symmetrisch vom Lc und dem Rc (in der Abb. grün, die beiden optionalen o.g. linken und rechten Center-Speaker) in einer Verlängerung zur Rückwand.

Am 23. Juni 2014 erhielten wir von Onkyo eine Pressemitteilung, in der für drei AV-Receiver das Feature Dolby Atmos angekündigt wird. Am 26.06.2014 folgten entsprechende Pressemitteilungen von Denon und Marantz. Seitdem ist viel Zeit vergangen und Dolby Atmos gehört selbst im Einsteigerbereich zum Standard-Repertoire von AV-Receivern. Dennoch wollten wir diesen Fakt, als erste offizielle Stellungnahme zum Thema Dolby Atmos seitens der Industrie, nicht unerwähnt lassen und sogar einige Textauszüge ebendieser Pressemitteilungen zitieren.

Wie bereits erwähnt, findet man heutzutage kaum einen modernen, hochwertigen AV-Receiver ohne Dolby Atmos-Integration. Neben dem populärsten objektbasierten Standard bringen die Geräte in der Regel auch DTS:X-Support mit. Auro-3D ist weniger verbreitet, findet aber durchaus Verwendung, z.B. in exklusiven Denon- und Marantz-Modellen oder auch in den brandneuen AV-Receivern Arcam AVR10, Arcam AVR20 und Arcam AVR30 sowie der Vorstufe Arcam AV40, die per Update mit Auro-3D versorgt werden sollen. Zusätzlich zum Decoding von Dolby Atmos und anderer objektbasierter Tonformate bringen einige moderne AV-Receiver und Vorstufen auch diverse Upmixer mit, darunter z.B. „Dolby Surround, DTS Neural:X und Auro-Matic. Mehr Informationen zu diesen „Aufpolierern“ erhalten Sie in unserem Special: Was verbirgt sich hinter dts Neural: X, Dolby Surround und Auro-Matic?

Bei Onkyo lauten die Modellbezeichnungen der aktuellen AV-Receiver, die allesamt selbstverständlich mit Dolby Atmos ausgestattet sind: Onkyo TX-RZ3400, Onkyo TX-RZ840, Onkyo TX-RZ740 und Onkyo TX-NR696E. Selbst der kompakte Slimline 5.1-Netzwerk-AV-Receiver Onkyo TX-L50 bringt die Unterstützung für das objektbasierte Tonformat mit.

Pioneers AV-Receiver-Sortiment umfasst u.a. den Pioneer SC-LX904, Pioneer SC-LX704, Pioneer VSX-LX504, Pioneer VSX-LX304, Pioneer VSX-934 und Pioneer VSX-534D.Bei Denon heißen die aktuellen AV-Receiver und AV-Verstärker Denon AVC-X8500H, Denon AVC-X6500H, Denon AVR-X4500H, Denon AVR-X3600H, Denon AVR-X2600H bzw. Denon AVR-X2600H DAB und Denon AVR-X1600H. Allesamt bieten die Wiedergabe von Dolby Atmos-Signalen.

Marantz hat mit der Marantz AV8805 und Marantz AV7705 zwei Dolby Atmos-fähige Vorstufen im Sortiment, außerdem die AV-Receiver Marantz SR8012, Marantz SR7013, Marantz SR6014 und Marantz SR5014. Auch der Slim-AV-Receiver Marantz NR1710 beherrscht das objektbasierte Tonformat.

Yamaha stattet seine AV-Receiver seit 2016 mit den für Dolby Atmos erforderlichen Chips aus. Die aktuellen Geräte heißen Yamaha RX-A3080, Yamaha RX-A2080, Yamaha RX-A1080, Yamaha RX-A2070, Yamaha RX-A880 und Yamaha RX-A680. Die Vorstufe Yamaha CX-A5200 verarbeitet ebenfalls Dolby Atmos.

Die exklusiven AV-Receiver-Modelle Lexicon RV-6 und Lexicon RV-9 bringen ebenfalls die Decoding-Funktion für Dolby Atmos mit.

Beliebte Lautsprecher-Marken für die Ausstattung eines Heinkinos sind z.B.: B&W (Bowers & Wilkins), Canton, Elac, Dali, KEF und Monitor Audio. Im Bereich THX-Systeme sind Jamo und Klipsch die meistverkauften Marken.

Weitere Informationen erhalten Sie auf der Seite Dolby Atmos im Heimkino: Das müssen Sie wissen, unter www.dolby.com und auf blog.dolby.com. Wenn Sie Fragen haben können sie uns gerne eine E-Mail schreiben: info@hifi-regler.de oder sich per Telefon an uns wenden: 09251 879-500.

Bei der Erstellung eines Atmos-Soundtracks setzt Dolby also auf zwei Komponenten: die althergebrachte Kanalabmischung und die neue akustische Dynamik mittels punktgenau zu platzierenden Audioelementen (Audio-Objekte). Ein weiterer Vorteil von Dolby Atmos: als Abfallprodukt einer Atmos-Abmischung können auf einfachem Wege 7.1- oder 5.1-Abmischungen erstellt werden, die dann auf konventionellen Abspielgeräten und Lautsprechern wiedergegeben werden können. Im Ergebnis erzeugen die zusätzlichen seitlichen und insbesondere die Top-Surround-Kanäle eine ganz neue, vorher nicht gekannte Sound-Atmosphäre.

Die innovative Technologie hat sich in den letzten Jahren ganz klar zum aktuellen Standard für qualitativ hochwertige Mehrkanal-Wiedergabe entwickelt, das gilt sowohl im großen Multiplexkino als auch im Heimkino zuhause.

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