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Technische Grundsatzdiskussionen Vor- und Nachteile technischer Konzepte

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Alt 16.06.2012, 03:47   #1
ebs
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Standard Unterschied zwischen Aufnahmen für KH und LS

Sehr viel habe ich über unser Gehör durch die Entwicklung der Kunstkopf-Aufnahmetechnik gelernt. Ende der 1970er Jahre gab es zuerst den Neumann-Kunstkopf KU80 (freifeldentzerrt). Die ersten über Kopfhörer wiedergegeben Tonaufnahmen waren vielversprechend. Bei genauerem Hinhören stellte man jedoch Probleme mit geringer Vorne-Lokalisation und mit überwiegender Im-Kopf-Lokalisation fest - auch stimmte die gehörte Klangfarbe nicht. Die Wiedergabe über Lautsprecher erschien verfärbt und hatte zu wenig Höhen.
Bekannte Forscher hatten schnell eine plausible Erklärung zur Hand: Die menschliche Trommelfellimpedanz ist nicht genau bekannt. Aha! Während man diese von Leichenohren kannte, war eine Messung für den richtigen Wert an lebenden Menschen leider nicht möglich. Man meinte, dass man dazu einen Abdapter vom Plastik-Ohrkanal zur Mikrofonmembran brauche, der die richtige "Trommelfell"-Impedanzwandlung herstellt.
Besonders der Rundfunk wollte Kunstkopfaufnahmen entwickeln, die unbedingt auch lautsprecher-kompatibel sein mussten. Dazu wurden schöngeredete Aufsätze geschrieben, die aber leider nicht mit der Klangwirklichkeit übereinstimmten.
Anfang der 1980er Jahre wurde der Kunstkopf mit dem Institut für Rundfunktechnik IRT zum KU81 (diffusfeldentzerrt) weiterentwickelt. Damit ergab sich eine leichte Klangverbesserung, aber wirklich lautsprecherkompatibel waren auch diese damit gemachten Aufnahmen nicht.
Die Diffusfeldentzerrung wurde mit Filtern eingestellt, die das über Lautsprecher abgehörte dumpfe Klangbild milderten. Plötzlich war nicht mehr von der Suche nach der Trommelfellimpedanz die Rede, ja man stellte fest, dass man diese dabei nicht mehr benötigte. Außerdem wurde die Mikrofonmembran nicht mehr in der Tiefe des 2,5 cm langen Gehörgangs (Ohrkanal) angebracht, sondern mehr vorne hinter der Ohrmuschel.
Ich bin mir mit Mikrofonentwicklern einig, dass ein Mikrofon den einfallenden Schallwechseldruck als mechanische Bewegung der Mikrofonmembran in Audiospannung umwandelt. Deshalb wird die Empfindlichkeit (Feldbetriebsübertragungsfaktor) eines Mikrofons auch in Pa/mV (Druck/elektrische Spannung) angegeben. Hier gibt es keine Betrachtung der Schallenergie oder Schallleistung!
Für den Tontechniker ist das interessant, denn man kann den Kunstkopf mit seinen Mikrofonen auf das Funktionieren des menschlichen Ohrs übertragen. Auch hier sollte es keine Betrachtung der Schallenergie oder Schallleistung geben.
Die mechanische Bewegung des Trommelfells als Membran (Sensor) wird durch weitere Knöchelchen weitergegeben in Nervenimpulse umgewandelt und unserem Gehirn gemeldet.
Was da genauer etwa mit den "Härchen" passiert, interessiert sicher mehr den Ohrenarzt als den Tontechniker.
Sicher geht es mir als Sound-Designer auch darum, den Tonmeisterstudenten zu erklären, welche Schallgröße das Ohr auswertet, weil leider die Bau-Akustiker eine andere energie-geprägte Denkweise wegen der Berechnungen zur Lärmbekämpfung haben müssen.
Täglich habe ich auf Emails einzugehen, in denen mir nicht nur Anfänger etwa die Frage stellen, welche Schallgrößen denn die "Lautstärke" bestimmen und warum man denn die dB-Werte einer Schalldruckpegel-Tabelle nicht aus einer Tabelle der Schalleistungspegel ablesen kann oder wie man die Werte ineinander umrechnen könne und wie denn der Schallleistungspegel mit der Entfernung von der Schallquelle abnimmt? Grrr...

Viele Grüße ebs
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Alt 16.06.2012, 08:02   #2
David
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Vielen Dank Eberhard für deine interessanten Ausführungen.



Rein von der Logik her gibt es ja keinen Grund, warum Kunstkopfaufnahmen nicht LS-kompatibel sein sollen. Denn es müsste doch zum gleichen Ergebnis führen, wenn sich an gleicher Stelle statt unserer Trommelfelle zwei linear arbeitende Mikrofonkapseln befinden.

Wenn es aber so ist, dass in unseren Gehirnen eine "Entzerrung" stattfindet, dann müsste man ja genau genommen dem nur Rechnung tragen und dementsprechend vorverzerren.

So wie es aussieht, scheint das alleine aber auch noch nicht auszureichen.

Warum?
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Gruß
David


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Alt 16.06.2012, 18:12   #3
KSTR
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Zitat:
Zitat von Hifiaktiv Beitrag anzeigen
Rein von der Logik her gibt es ja keinen Grund, warum Kunstkopfaufnahmen nicht LS-kompatibel sein sollen. Denn es müsste doch zum gleichen Ergebnis führen, wenn sich an gleicher Stelle statt unserer Trommelfelle zwei linear arbeitende Mikrofonkapseln befinden.
Kunstkopf-Aufnahmen, über LS abgehört, erzeugen die Kopfübertragungsfunktion (HRTF) mehrfach, also mindestens 1x zu oft.
http://www.sengpielaudio.com/Gehoere...utsprecher.pdf

Und andersrum, Aufnahmen für LS-Wiedergabe enthalten gar keine HRTFs und haben deshalb nicht den erwünschten räumlich-natürlichen Klang, der sich aus der Konstruktion der Signale eben nur über LS ergibt. Deswegen ja die LS-Simulation für Kopfhörer-Wiedergabe... Man kann aber wohl durch Übung anscheinend die Im-Kopf-Fehllokalisation abschalten, irgendwann, und hört dann doch entfernte räumliche Quellen... das Hirn ist halt flexibel und lernfähig.

Geändert von KSTR (16.06.2012 um 18:31 Uhr).
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Alt 17.06.2012, 14:12   #4
David
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Klaus schrieb:
Zitat:
Kunstkopf-Aufnahmen, über LS abgehört, erzeugen die Kopfübertragungsfunktion (HRTF) mehrfach, also mindestens 1x zu oft.
1x ja, aber mehrfach?

Jedenfalls ist das plausibel.

Dazu stellt sich die Frage, ob man beispielsweise eine für LS gemachte Aufnahme für KH entzerren könnte und umgekehrt.
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Alt 17.06.2012, 15:28   #5
KSTR
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Zitat:
Zitat von Hifiaktiv Beitrag anzeigen
1x ja, aber mehrfach?
Ja mehrfach, weil bei LS-Wiedergabe ja der Schall von jedem LS an jedes Ohr gelangt.

Zitat:
Dazu stellt sich die Frage, ob man beispielsweise eine für LS gemachte Aufnahme für KH entzerren könnte...
Ja, relativ problemlos (gibt ja etliche Produkte dafür, die die Wiedergabe von LS per KH emulieren).
Zitat:
... und umgekehrt.
Das ist praktisch fast unmöglich, ausser unter ganz speziellen Umständen.
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Alt 18.06.2012, 00:54   #6
ebs
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Dazu stellt sich die Frage, ob man beispielsweise eine für LS gemachte Aufnahme für KH entzerren könnte...
Zitat:
Zitat von KSTR Beitrag anzeigen
Ja, relativ problemlos (Es gibt ja etliche Produkte dafür, die die Wiedergabe von LS per KH emulieren)
Dazu möchte ich ergänzen: Aufnahmen, die mit einem Kunstkopf für Kopfhörerwiedergabe gemacht wurden kann man mit einem bestimmten "Transaural Stereo"-Verfahren wandeln und mit einer üblichen Stereo-Lautsprecheranordnung wiedergeben; siehe: "Transaural Stereo - Kunstkopf-Stereofonie über Lautsprecher - Übersprechkompensiertes Lautsprecher-Wiedergabesystem für Kunstkopf-Aufnahmen":
http://www.sengpielaudio.com/TransauralStereo.pdf

Das Abhören zwischen den Lautsprechern im Stereo-Dreieck funktioniert damit nur richtig, wenn der Kopf des Abhörenden sich an einem bestimmtem kleinen Abhörpunkt befindet.
Das Verfahren hat sich nicht allgemein durchgesetzt, wird aber an Universitäten für Lehrzwecke immer wieder den staunenden Studenten vorgeführt.

Umgekehrt gibt es Versuche, um mit Laufzeit- und Filter-Entzerrung, Stereo-Mikrofonaufnahmen für Lautsprecherwiedegabe auch für Kopfhörerwiedergabe anhörbar zu machen, d. h. um besonders die "Im-Kopf-Lokalisation" zu beseitigen.

In üblicher Lautsprecher-Stereofonie hergestellte Aufnahmen werden überwiegend ohne technische Wandlung direkt den Ohren dargeboten. Das Hörerlebnis haben viele Jugendliche, die man nicht mehr ohne Kopfhörer auf der Straße und in den Verkehrsmitteln antrifft.
Dass sie dabei etwas völlig anderes hören, als das von den Tonverantwortlichen gedacht war, scheint nicht aufzufallen oder sie nicht zu stören.

Viele Grüße ebs

Geändert von ebs (18.06.2012 um 01:06 Uhr).
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Alt 18.06.2012, 07:05   #7
David
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Sehr interessant!
Die Entzerrung habe ich mir einfacher vorgestellt.

Zitat:
Das Abhören zwischen den Lautsprechern im Stereo-Dreieck funktioniert damit nur richtig, wenn der Kopf des Abhörenden sich an einem bestimmtem kleinen Abhörpunkt befindet.
Das ist allerdings bei Stereo (richtig gemacht) auch nicht anders.
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Gruß
David


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Alt 18.06.2012, 15:27   #8
ebs
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Zitat:
Zitat von Hifiaktiv Beitrag anzeigen
Die Entzerrung habe ich mir einfacher vorgestellt. Das ist allerdings bei Stereo (richtig gemacht) auch nicht anders.
Bei der Stereowiedergabe mit Stereolautsprechern braucht man im Prinzip einen "Sweet Spot", das ist ein Abhörplatz in der Mitte zwischen den Lautsprechern.

Man kann aber problemlos seinen Kopf nach links oder rechts drehen (also auf die Lautsprecher schauen) und auch 30 cm nach links oder rechts bewegen, ohne dass sich das Stereobild merklich verändert oder gar "zusammenbricht".
Eine Kunstkopfaufnahme - die nur für Kopfhörer gedacht ist - ist nach für einen Abhörpunkt berechneter "Transaural-Stereo"-Wandlung bei der Stereo-Lautsprecherwiedergabe sehr viel empfindlicher. Man muss dabei unbedingt genau geradeaus schauen und darf sich eigentlich nicht aus dem sehr kleinen theoretischen Abhörpunkt herausbewegen - weder seitwärts noch nach vorne oder nach hinten. Wenn man das tut, dann bricht die nur dort vorhandene "Stereo-Abbildung" schnell zusammen.
Darum hat sich dieses Transaural-Stereo-Verfahren auch nicht durchgesetzt, wird aber in Akustik-Instituten bisweilen vorgeführt.

Viele Grüße ebs
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Alt 18.06.2012, 16:12   #9
Babak
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Hallo

Zitat:
Zitat von ebs Beitrag anzeigen
In üblicher Lautsprecher-Stereofonie hergestellte Aufnahmen werden überwiegend ohne technische Wandlung direkt den Ohren dargeboten. Das Hörerlebnis haben viele Jugendliche, die man nicht mehr ohne Kopfhörer auf der Straße und in den Verkehrsmitteln antrifft.
Dass sie dabei etwas völlig anderes hören, als das von den Tonverantwortlichen gedacht war, scheint nicht aufzufallen oder sie nicht zu stören.
Danke erst mal, dass auch ich als Ohrhörer-bewappneter Musikhörer hier als Jugendlicher bezeichnet werde.

Unterwegs Musik hören geht eben nur mal so.
Da nehm ich persönlich die Fehler, die beim Abhören von Laustrechersignalen per Kopf/Ohrhörer auftreten, in Kauf.
Ich bin mir deren bewusst, aber sie stören nicht so sehr, dass ich deswegen auf das Musikhören verzichten würde.

Wenn ich mir die Aufnahmen ordentlich anhören will, passiert das über die LS daheim.

Aber es stimmt schon.
Viele ziehen den Eindruck über Ohrhörer bzw. Kopfhörer dem Eindruck über Lautsprecher vor.

Da geht manchmal auch so weit, dass ein Raum so weit abgedämpft wird, dass möglichst nur Direktschall an die Ohren gerät.
Also das Beste aus beiden Welten: Die HRTFs der Lautsprecherwiedergabe, die (nicht vorhandene) Raumakustik der Kopfhörerwiedergabe.

Zitat:
Zitat von ebs Beitrag anzeigen
Bei der Stereowiedergabe mit Stereolautsprechern braucht man im Prinzip einen "Sweet Spot", das ist ein Abhörplatz in der Mitte zwischen den Lautsprechern.
Man kann aber problemlos seinen Kopf nach links oder rechts drehen (also auf die Lautsprecher schauen) und auch 30 cm nach links oder rechts bewegen, ohne dass sich das Stereobild merklich verändert oder gar "zusammenbricht".
Das kann ich so aus der Praxis bestätigen.

LG

Babak
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“The problem with today’s world is that everyone believes they have the right to express their opinion AND have others listen to it.

The correct statement of individual rights is that everyone has the right to an opinion, but crucially, that opinion can be roundly ignored and even made fun of, particularly if it is demonstrably nonsense!”


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Alt 18.06.2012, 19:05   #10
David
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Da stellt sich aber doch die Frage, wieso so viele Leute mit hochwertiger KH-Wiedergabe im Zusammenhang mit Aufnahmen, die für die Wiedergabe mit LS gemacht wurden, keine Probleme haben (ich übrigens auch nicht bis auf die kleine Bühne zwischen den Ohren).

Aber dass da irgendwas hörbar linear verzerrt wäre, kann ich nicht behaupten. Ist eine Aufnahme schlecht, so ist sie es immer und ist sie gut, dann ebenso.
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Gruß
David


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Alt 18.06.2012, 19:42   #11
paschulke2
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Zitat:
Zitat von Hifiaktiv Beitrag anzeigen
Da stellt sich aber doch die Frage, wieso so viele Leute mit hochwertiger KH-Wiedergabe im Zusammenhang mit Aufnahmen, die für die Wiedergabe mit LS gemacht wurden, keine Probleme haben (ich übrigens auch nicht bis auf die kleine Bühne zwischen den Ohren).
Ich habe diese Probleme auch nicht; der Kopfhörer vermittelt mir den (unnatürlichen, aber nicht unangenehmen) Eindruck, in die Aufnahme eingetaucht zu sein. Auch mit Mono habe ich keine großen Probleme. Unerträglich ist allerdings sog. Ping-Pong-Stereo (z.B. die "Stereo"-Fassungen der frühen Beatles-Platten) – das halte ich nur ein paar Sekunden lang aus.

Zitat:
Zitat von Hifiaktiv Beitrag anzeigen
Aber dass da irgendwas hörbar linear verzerrt wäre, kann ich nicht behaupten.
Naja, ich finde schon, dass es Kopfhörer gibt, die z.B. sehr höhenlastig klingen, obwohl der Frequenzgang auf dem Papier schön linear ist. Es gibt (oder gab zumindest) auch Kopfhörer, die gezielt entzerrt sind (Freifeld, Diffusfeld).

Eine besonders beeindruckende Vorführung des Unterschieds zwischen Stereo/Mono und Kunstkopf ist die gemeinsame Verwendung beider Techniken. Ich erinnere mich dunkel an ein Kunstkopfhörspiel (70er oder 80er), das zuerst längere Zeit in Kunstkopftechnik aufgenommen ist. Dann kommt eine Sprecher(innen)stimme in Mono dazu, die einen als Hörer direkt anspricht. Die Wirkung dieser Stimme im Kopf ist, nachdem man sich zuvor an die natürliche Abbildung gewöhnt hat, sehr beeindruckend und im ersten Moment fast erschreckend.

Gruß

Thomas

Geändert von paschulke2 (18.06.2012 um 20:17 Uhr).
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Alt 18.06.2012, 21:13   #12
schauki
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Hallo!
Zitat:
Zitat von Hifiaktiv Beitrag anzeigen
Da stellt sich aber doch die Frage, wieso so viele Leute mit hochwertiger KH-Wiedergabe im Zusammenhang mit Aufnahmen, die für die Wiedergabe mit LS gemacht wurden, keine Probleme haben (ich übrigens auch nicht bis auf die kleine Bühne zwischen den Ohren).
...
Ich glaueb das liegt schlicht daran, dass an diesem ganzen "elitären" Gehabe und Geschwafel über "Natürlichkeit" und "Echtheit" einer Aufnahme genau auch nur das dran ist - Gehabe und Geschwafel.

Das geht dann eben so weit, dass für LSP produzierte Musik auf KH gehört wird und die imho unüberhörbaren Veränderungen gar fehlinterpretiert werden. Also den KH anstatt "falscher" Räumlichkeit oder Tonalität eben genau dort die Vorzüge angedichtet werden.

D.h. zum überwiegenden Teil werden Aufnahmen für LSP Wiedergabe produziert und mit KH ist man i.d.R. ohne Entzerrung eben am "falschen" Dampfer.

Das macht aber alles nichts aus, weil erlaubt ist was gefällt.
Aber wenn jemand über Aufnahmen urteilen will (und das passiert jedesmal wenn gesagt wird "tolle Aufnahme"), der sollte dann schon zumindest von den Wiedergabebedingungen so weit sein dass das überhaupt möglich ist.
Und mit KH bei für LSP produzierte Musik ist das nicht möglich.

mfg
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Alt 18.06.2012, 21:34   #13
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Hallo

um dieser empfundenen Höhenlastigkeit zu begegnen, die In-Kopf-Loalisation abzuschwächen und die Lokalisierung mit KH zu verbessern, werden manche LH diffusfeldentzerrt.

Das kann natürlich nur eine grobe Annäherung sein, da die HRTFs bei jedem menschen unterschiedlich sind. Da passt die vom Hersteller gewählte Entzerrung mal besser und mal schlechter zum HRTF des Hörers.

Der erste KH, bei dem ich das bewusst mitbekommen habe, war der AKG K240.
Den gab es als normalen K240 Monitor, also linear, und einmal als K 240 DF (Diffusfeldentzerrt).

LG

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Alt 19.06.2012, 01:07   #14
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Zitat:
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Da stellt sich aber doch die Frage, wieso so viele Leute mit hochwertiger KH-Wiedergabe im Zusammenhang mit Aufnahmen, die für die Wiedergabe mit LS gemacht wurden, keine Probleme haben (ich übrigens auch nicht bis auf die kleine Bühne zwischen den Ohren). Aber dass da irgendwas hörbar linear verzerrt wäre, kann ich nicht behaupten. Ist eine Aufnahme schlecht, so ist sie es immer und ist sie gut, dann ebenso.
Diese Einstellung ist generell bei der großen Zahl der Menschen zu finden, die sich nicht mit Tonaufnahmen befassen - bei Tontechnikern (Tonmeistern) der akustischen Tonaufnahmetechnik von klassischen Musikinstrumenten ist das ganz sicher nicht der Fall.

Wenn man sich einen Kopfhörer "überstülpt" dann beraubt man sich seiner eigenen natürlichen Ohrsignale (HRTF-Außenohrübertragungsfunktionen), denn man setzt damit die wichtige Wirkung seiner Ohrmuscheln, die Abschattung und Beugung der Schallwellen um seinen Kopf und auch die Schulterreflexionen außer Kraft; siehe:
Ein Diskussionsthema: "Gehören eigentlich Ohrsignale in unsere Lautsprecher?"
http://www.sengpielaudio.com/GehoerenOhrsignaleInLautsprecher.pdf
Es ist sicher anzunehmen, dass die meisten Foren-Teilnehmer mit diesem Text überfordert sind, mit dem Fazit. "Lautsprechersignale sind keine Ohrsignale - und umgekehrt"; siehe:
"Wichtige Signaldifferenz-Werte: Ohr- und Lautsprechersignale"
http://www.sengpielaudio.com/WichtigeSignaldifferenzwerte.pdf

Wenn man als Hörer den Unterschied nicht bemerkt, dass man natürliche Musik direkt mit seinen normalen Ohren hört und dass beim Aufsetzen von Kopfhörern die Ohrmuscheln für den Schalleinfall amputiert sind, dann muss sicher ein Gewöhnungsprozess stattgefunden haben, wobei alles egal zu sein scheint. Man nimmt ohne Kritik alles wie es kommt und findet es gut wie es ist. Das ist aber bei Klang von akustischen Orchesterinstrumenten in ihrem passenden Raum ganz bestimmt nicht der Fall. Da gibt es für Fachleute eine stimmige Klangvorstellung.
Manchmal setze ich mir auch Kopfhörer auf (Sennheiser 560 Ovation), aber allein um Störungen in den Tonsignalen festzustellen, wie etwa Brummschleifen oder kleinste digitale Clicks. Für eine Tonaufnahme (Mischung) kann ich ein Streichquartett oder ein Symphonieorchester nur durch Abhören über Stereolautsprecher richtig in der Klangbalance beurteilen und dann einstellen. Dazu gehört auch der klangliche Vordergrund, Mittelgrund und Hintergrund als Tiefenstaffelung, die Lokalisation und die Lokalisationsschärfe der Phantomschallquellen, die Menge an Räumlichkeit oder die Balance und Klangfarbe der verschiedenen Instrumentalgruppen zueinander. Und was das Wichtigste ist: Man braucht eine Klangvorstellung, wie die Tonaufnahme klingen soll.

Viele Grüße ebs

PS: Mir stellten in Beijing Studenten der Tontechnik eine knifflige Frage: Warum müssen wir Chinesen, die zu 99 Prozent oder mehr zu Hause und unterwegs allein Musik mit Kopfhörern hören, beim professionellen Abmischen einen teuer eingerichteten Regieraum mit guter Akustik und mit großen Studiomonitoren benutzen? Das sollte doch auch in der Besenkammer mit billigsten Kopfhörern möglich sein. Diese Frage kam bisher in der übrigen Welt noch nie.
In Ausnahmefällen mischen bei uns manchmal unprofessionelle Kids, Rapper und DJs über Kopfhörer.

Geändert von ebs (19.06.2012 um 01:14 Uhr).
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Alt 19.06.2012, 07:11   #15
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Es ist mMn ein Fehler, die "audiophilen" Ansprüche die man bei Klassik und Jazz (gilt nur für Live-Aufnahmen) stellt, auf Pop-Studioproduktionen übertragen zu wollen.

Popmusik ist noch mehr als alles Andere reine Illusion ohne dem geringsten Anhaltspunkt. Fast alles dabei wird schon im "Original" nicht nur verstärkt und über LS wiedergegeben, es wird zusätzlich noch stark klangverändert und mit Spezialeffekten versehen.

Somit kann diese Musik auch über KH, ohne dass etwas (außer dem Üblichen) dabei negativ auffält, wiedergegeben werden.

Jugendliche hören kaum Klassik und auch nicht Jazz. Selbst wenn sie Pop-Konzerte besuchen, ist das was sie dann per KH hören, mehr als ausreichend für die gewünschte Illusion.
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Gruß
David


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