Kino für Zuhause – Teil 1: Was sind Surroundsysteme?

Wir möchten euch heute den ersten Teil unserer mehrteiligen Artikelreihe “Kino für Zuhause” präsentieren. In diesem ersten Teil geht es darum, was ein Surroundsystem eigentlich ist und welche Aufgaben die einzelnen Komponenten erfüllen, und schon kommen wir zur ersten Frage.
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Was sind Sourroundsysteme?
Wenn ihr noch keine Surroundanlage habt, gehe ich mal davon aus, dass ihr zumindest eine Stereoanlage habt. Im Gegensatz zu einer Stereoanlage (griechisch: stereos = räumlich) die nur zwei Kanäle verwendet, kann ein Surroundsystem mehrere Kanäle dazu verwendet werden einen noch besseren räumlichen Klang zu generieren.

Aber was ist ein Kanal? Das ist ganz schnell erklärt. Bei einer Stereoanlage gibt es zwei Lautsprecherboxen, die jeweils einen anderen, aber nur leicht veränderten Ton wiedergeben. Das von der einzelnen Box Wiedergegebene Signal repräsentiert einen Kanal. Jeder Kanal muss einzeln gespeichert werden, damit man durch die feinen Unterschiede in der Lautstärke des Tones einen 2-dimensionalen Klang erhält.

Wie bereits erklärt, verwenden Surroundsysteme mehr als nur 2 Kanäle um einen 3-dimensionalen Klang zu generieren. In den gängigsten Heimkinosystemen werden heutzutage 5.1 Kanäle verwendet. Die 5 Kanäle bestehen aus den Frontlautsprechern, die mit den Stereolautsprechern vergleichbar sind, dem Center Lautsprecher und zwei Effektlautsprechern, die auch als Rear Speaker bezeichnet werden. Zusätzlich zu den fünf Lautsprechern, gibt es noch den Subwoofer, der in der Kanalaufzählung die Bezeichnung 0.1 trägt, denn der Subwoofer ist lediglich dafür zuständig niederen Frequenzen wieder zu geben.


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Die Kanäle und ihre Aufgaben

Frontlautsprecher
Die beiden Frontlautsprecher erfüllen in einem Mehrkanalton- System genau das gleiche wie in einem Stereo System, sie in den einfacheren Systemen wie bei Dolby Pro Logic unterscheiden sich die Kanäle teilweise gar nicht von denen der Stereospuren. Bei den neueren Systemen wie Dolby digital unterscheiden sich die Signale deutlich von denen der Stereosignale.

Bei der Aufstellung der Boxen gibt es kaum etwas zu beachten. Üblicherweise werden die Frontlautsprecher genau so aufgestellt, wie die Stereo Lautsprecher.

Da in den meisten Fällen Frontlautsprecher schon vorhanden sein dürften bracuht man nur die zusätzlichen Lautsprecher um die Anlage aufzurüsten. Allerdings sollte man sich vorher überlegen ob man nicht in den sauren Apfel beißen soll und alle zum System passenden Lautsprecher kauft.

Center Lautsprecher
Der Center Lautsprecher übernimmt in den modernen Systemen hauptsächlich die Sprachwiedergabe und vermittelt dadurch ein wesentlich besseres Raumempfinden. Sinnvoller Weise sollte die Center Box hinter den Frontlautsprechern stehen, um die Entfernung zum Zuhörer der drei Frontlautsprecher aneinander abzugleichen.

Wie bereits bei den Frontlautsprechern ist es empfehlenswert drei Identische Frontlautsprecher oder zumindest drei Lautsprecher der gleichen Bauart und des gleichen Herstellers zu verwenden. Wenn die Frontlautsprecher sich von dem Center Lautsprecher im Klang unterscheiden, dann können Klangeffekte im Film unrealistisch wirken.

Effektlautsprecher
Die Effektlautsprecher sind im Gegensatz zu den drei Frontlautsprechern nicht für eine direkte Tonübertragung zuständig, sondern werden dafür genutzt ein diffuses Schallfeld zu erzeugen, dass bei der Produktion bewusst so abgemischt wurde. So ist ein Klangeffekt nicht mehr auf einen bestimmten Lautsprecher zu orten.

Um ein solches diffuses Schallfeld zu erzeugen, bedient man sich im Kino einfach auf mehrerer Lautsprecher auf jeder Seite, die das gleiche Signal wiedergeben. Der Schall wird mehrfach reflektiert und gebrochen. So entsteht ein diffuses Klangbild und dadurch wird der räumliche Effekt des Tons verstärkt.

In einem Heimkino, zumindest in einem mit normalen Ausmaßen, ist natürlich der Einsatz von mehreren Effektlautsprechern nicht möglich. Hierzu gibt es aber die so genannten Vollbereichsdipol Lautsprecher die in einem Heimkino den Schall nach vorne und hinten abgeben und sich so nicht Orten lassen.

Die Effektlautsprecher sollten also niemals direkt auf das Ohr des Zuhörers gerichtet sein. Natürlich kann man als Effektlautsprecher auch normale Stand, oder Regalboxen verwenden. Um mit normalen Lautsprechern ebenfalls einen diffusen Klang zu erlangen, kann man einen kleinen Trick anwenden. Wenn die Effektlautsprecher nicht auf den Hörer, sondern auf eine Wand gerichtet wird, wird der Schall an der Wand reflektiert und so ein diffuses Schallbild erzeugt.

Subwoofer
In einem Heimkino ist ein Subwoofer unumgänglich. Die meisten Filme leben praktisch vom Tiefbass und der Subwoofer ist ein Lautsprecher der dafür ausgelegt ist extrem niedrige Frequenzen kraftvoll wieder zu geben. Wer kennt das nicht, wenn einem im Kino die Hosen vom Tiefbass flattern. Die vom Subwoofer wiedergegebenen Frequenzen von 20 bis 80 Hertz sind teilweise für das menschliche Gehör nicht hörbar und machen sich nur durch das eben beschrieben Hosenflattern bemerkbar.

Im Heimkino ist der Subwoofer auch für den normalen Musikgenuss eine absolute Bereicherung.
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Mehrkanal Tonsysteme

Wenn ihr euch im Kino einen Film anschaut, könnte ihr im Vorspann eines Filmes immer die verschiedenen Logos der Tonsysteme sehen. Da wären beispielsweise Dolby Digital, DTS oder auch THX. Aber was steckt dahinter? Das ist Dolby Digital oder DTS? Folgend kommen einige Erklärungen zu den wichtigsten Tonsystemen. Was euch möglicherweise überraschen wird, THX ist nicht das, was ihr euch vermutlich gedacht habt. Das nächste mal wenn ihr ins Kino geht, wisst ihr was ihr auf die Ohren kriegt!

Dolby
Dolby Laboratories ist eine von Ray Dolby in England gegründete Firma, die sich hauptsächlich mit der Rauschverminderung bei Tonbandaufnahmen beschäftigt hat. Zu den bekanntesten Kompandersystemen (Rauschunterdrückungsverfahren) zählen Dolby B, Dolby C und Dolby S die sehr häufig bei Kassettengeräten bis in die 1990 Jahre zum Einsatz kamen. Heute ist die Firma hauptsächlich durch ihre Surroundsound Systeme bekannt. Nachfolgend einige der gängigsten Surroundsysteme von Dolby.

Dolby Surround Prologic (4 Kanäle)
Dolby Surround ist das erste Mehrkanal Tonsystem von Dolby Laboratories. die beiden Frontlautsprecher, das Center, und die Surround Lautsprecher wobei die beiden hinteren Kanäle identisch sind. Dolby Surround Pro Logic, dass ursprünglich im Kino- und Studiobereich Dolby Stereo genannt wurde, ist im Gegensatz zum heute gängigen Dolby Digital ein analoges Mehrkanal-System. Die 4 Kanäle wurden über die normalen 2 Stereo Kanäle übertragen und im Surroundprozessor voneinander getrennt. Aus diesem Grund waren die Center- und Rearkanäle keine eigenständigen Kanäle und hatten somit um Verfremdungen in höheren Frequenzbereichen zu vermeiden nur einen eingeschränkten Frequenzbereich zur Verfügung.

Dolby Digital (5.1 Kanäle)
Dolby Digital ist das das erste Digitale Mehrkanalsystem von Dolby Laboratories. Die Daten werden das erste Mal digital gespeichert und übertragen. Bei diesen so genannten 5.1 Systemen werden insgesamt 6 Kanäle aufgenommen und auch einzeln gespeichert, wobei einer der sechs Kanäle der Subwoofer-Kanal ist. Da der Subwoofer einen eigenen Kanal besitzt, wird das Signal für den Subwoofer nicht mehr aus den Stereo Kanälen gemischt und gefiltert. Aus diesem Grund wird dieser Kanal auch als LFE (Low Frequency Effects) bezeichnet.

Aufgrund der vielen einzelnen Kanälen, und der hohen Abtastrate fällt eine riesige Datenmenge an. Beispielsweise benötigt man für einen zweistündigen Film ungefähr 4GB Speicherplatz. Da das schon die hälfte einer Video DVD wäre, arbeitet Dolby Digital mit einer Datenkompression. Dabei handelt es sich um AC-3. Wie bei den Kompressionsmethoden von MP3 oder AAC werden die für das menschliche Ohr nicht hörbaren Töne ausgefiltert.

Mit Hilfe zweier wichtiger Funktionen wird Dolby Digital zu einem echten und auch angenehmen Kinoerlebnis. Dynamic Range Control nennt sich eine dieser Funktionen. Sie regelt den Pegel des ausgegebenen Tons. So wird an leisen Passagen der Lautstärkepegel angehoben und bei lauten Passagen wir der Pegel gesenkt. Das macht das Anschauen von Filmen in den eigenen vier Wänden wesentlich angenehmer.

Außerdem gibt es noch den Stereo Downmix, denn nicht jeder nennt ein 5.1 Lautsprechersystem sein eigen. Die Audiodaten werden in 5 Kanälen gespeichert. Um diese Daten zu Stereosignalen umzuwandeln werden zusätzliche Informationen in das AC3 Format eingebunden.

Dolby Digital EX 6.1 Kanäle
Dolby Digital EX ist eine Weiterentwicklung des Dolby Digital Sytems. Zusätzlich zu den 5.1 Kanälen kommt noch eine Back-Center hinzu. Dieser Back-Canter Kanal setzt sich aus dem linken und rechten Surround-Kanal zusammen, allerdings werden nur die Töne zusammengefügt die in beiden Surround Kanälen vorkommen.

Dolby TrueHD (7.1 Kanäle)
Dolby True HD ist ein verlustfreier Audiocodec. Als verlustfreie Audiodatenkompression (lossless audio) bezeichnet man ein Verfahren, das es ermöglicht die Eingangs-Signaldaten so zu komprimieren, dass man die Daten als Ausgangsdaten völlig und ohne Einbuße wieder rekonstruieren kann. Dolby TrueHD findet vor allem bei HD-DVDs und Blu-ray Discs seinen Einsatz.

Dolby Digital Plus (13.1 Kanäle)
Dolby Digital Plus ist ebenfalls ein speziell für den Einsatz auf HD-DVDs und Blu-ray Discs entwickeltes Surround System. Dieses System unterstützt Datenraten von bis zu 6 Mbit/s und hält bis zu 13.1 Kanäle bereit. Die Daten können zur Zeit nur über eine HDMI Verbindung übertragen werden.
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Digital Theater System (DTS)

Digital Theater Systems Inc. ist eine in 1990 von Terry Beard gegründete Firma, die sich von Anfang an ausschließlich mit ihrem Surroundsystem DTS beschäftigt hat. Drei Jahre nach der Firmengründung kam mit Jurassic Park der erste Film mit DTS in die Kinos und wusste zu beeindrucken.
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DTS (5.1 Kanäle)
Seit 1996 wird DTS als Alternativsystem zu Dolby Digital vermarktet, allerdings sind die Datenraten bei DTS wesentlich höher und wird deshalb als von einigen Leuten als das bessere System bezeichnet. Wenn man allerdings den Vorteil von DTS ausnutzen möchte, kommt man an hochwertiger Hardware nicht vorbei!

DTS-HD (7.1 Kanäle)
Digital Theater Systems High Definition das ursprünglich auch als DTS++ bekannt war, wurde speziell für den Einsatz von HDTV und HD-DVDs entwickelt. Der DTS HD Codec unterstützt Datenraten von bis zu 6 Mbit/s wobei DTS auf einer DVD eine Datenrate von 768 – 1.536 kBit/s hat. DTS HD kann nur über HDMI 1.3 unkomprimiert weitergegeben werden. Wird eine optische Audioverbindung verwendet, kann nur ein Downmix auf DTS typische Datenraten ausgegeben werden.

THX

THX ist im Gegensatz zur landläufigen Meinung kein Audiocodec oder Surround Format – wie beispielsweise Dolby Digital oder DTS. Vielmehr handelt es sich bei THX um ein Qualitätssiegel, welches von der George-Lucas-Filmgruppe eingesetzt und definiert wurde. Anfangs war THX für die Qualitätssicherung der im Kino eingesetzten Hardware gedacht, aber inzwischen hat sich das Qualitätssiegel auch in das heimische Wohnzimmer durchgeschlagen.

1983 wurde die Firma THX Ltd. von George Lucas gegründet und was als Zertifizierungsstelle für Kinos gedacht. Dem Toningenieur Tomlinson Holman ist bei seinen zahlreichen Kinobesuchen aufgefallen, dass der Ton den er für Filme abmischt nicht so in den Kinos ankam. Das ist für einen Toningenieur, der sehr viel Arbeit in einen guten Ton investiert natürlich ein Dorn im Auge.

Holman definierte ein Normensystem, damit die Akustik in Kinosälen denen der Tonstudios gleichen konnten. Dabei geht es bei diesem Normensystem nicht nur um die Hardware, sondern auch um die Beschaffenheit der Räumlichkeit. Als Vorbild für die Normen wurde natürlich der Kinosaal in Hollywood genommen in dem die Jährlichen Oscar Vorstellungen stattfinden.

In den letzten Jahren hat der perfekte Kinosound auch im privaten, dem so genannten Heimkino Bereich, an Bedeutung zugenommen. Seit dem werden immer mehr Heimkino Geräte mit dem THX Zertifikat ausgezeichnet. Darunter sind nicht nur Receiver und Lautsprecher, sondern auch Soundkarten und die medialen Datenträger selber.

THX Select und THX Ultra

Vor 1999 gab es nur eine THX Lizenz. Jetzt vergibt THX verschiedene Lizenzen. Sie stützen sich auf die verschiednen Raumgrößen. Wenn die THX Select Lizenz für kleinere Räume ausreicht, müssen Lautsprechen und Verstärker für die THX Ultra Lizenz deutlich mehr Leistungsreserven zur Verfügung stehen.
Außerdem sind Dipole Surround Lautsprecher für die THX Ultra Lizenz zwingend erforderlich, wobei die Select Lizenz Dipole nur empfiehlt. Um die THX Ultra Standards erfüllen zu können muss das System auch exakt ausgemessen werden, was die Select Lizenz nicht erfordert.
Die Raumgröße für ein THX Select Linzenziertes ist auf ca. 30 qm beschränkt, wobei THX Ultra lizenzierte Systeme auch für Raumgrößen von ca. 40 qm geeignet sind.

Das nächste Mal

Soviel zu dem ersten Teil unserer Surround Sound Reihe. Wir hoffen es hat euch gefallen und natürlich auch Informiert! Im nächsten Teil möchten wir uns mit der perfekten Aufstellung und das Setup einer Surround Anlage auseinandersetzten.

Jeffrey Meyer

Einer der Letzten seiner Art als eLhabib Gründungsmitglied. Leidenschaftlicher Konsolen- und Videospielesammler. Schreibt hier nurnoch zum Spaß wenn es die Zeit zulässt.
Kommentare

3 Kommentare zu “Kino für Zuhause – Teil 1: Was sind Surroundsysteme?

  1. Mr Crocodile am 4. Juni 2008

    Super Artikel !

  2. Tintifax am 4. Juni 2008

    nice!

  3. Flow am 4. Februar 2011

    Sehr interessanter Artikel. Ein Bild mit den Postitionen der Boxen im Raum wäre noch gut gewesen. Gruss

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