Headphone Surround und binaurales Audio (interessant für VR)

Raumklang per Kopfhörer. Wie funktioniert das und was geht dabei?
Ganz kurze Exkursion zum Hörsinn:
Wie dem ein oder anderen vielleicht aufgefallen sein könnte haben wir zwar nur zwei Ohren, hören damit aber nicht nur links und rechs, sondern auch vorne, hinten, oben, unten, kurzum, dreidimensional.
Wie funktioniert das? Unser Gehör und Gehirn werten minimale Laufzeitunterschiede aus, ein Ton von rechts braucht länger zum linken Ohr, minimale Pegeldifferenzen, der Ton von rechts wird links leiser sein, und Phasenverschiebungen.
Auch unsere (individuelle) Ohrmuschel hat deutliche Auswirkungen, weil sie Einfluss auf den Klang und damit die Ortung hat (das smarte Gehirn korrigiert das später). Das ist hier auch ein kleiner, aber entscheidender Haken.

Schon lange populät für möglichst korrekte, räumliche Darstellung sind sogenannte Kunstkopfaufnahmen, bei denen eben ein Kunstkopf mit zwei Mikros für eine Aufnahme verwendet wird. Mittlerweile gibte s auch bezahlbare in Ear Mikros für binaurale Aufnahmen. Der räumliche Effekt kann verblüffend sein, weil er im Idealfall nicht nur weit über 5.1 sondern auch Systeme wie Dolby Atmos in der räumlichen Darstellung weit übertreffen kann. Vorzugsweise, wenn die Aufnahmeohren den eigenen möglichst ähnlich sind.

Headphone Surround mit eigentlichen Stereo Kopfhörern (Dolby Headphone a la Turtle Beach, auch in vielen AV-Receivern zu finden) nutzt bisher nur einen Teil dieser Effekte, um eine meist recht gut funktionierende vorne-hinten Lokalisation und deutlich reduzierten im-Kopf Klang zu erreichen. Für bisherige Merkanalspuren ohne Höheninfo ist das soweit ok.

Gängige Systeme haben aber bereits hier ein Problem. Wir reagieren empfindlich auf Richtungsinformationen, da wir den Kop gerne mal auch unbewusst bewegen muss im Idealfall und gerade für VR also Headtracking her. Andernfalls bricht die Klangillusion sehr schnell zusammen.

Problematischer wird auch die korrekte Darstellung von Höheninformationen, weil hier unser persönlicher Ohrabdruck eine Rolle spielt. Ein Universalohr für Aufnahme oder räumliche Simulation zu verwenden kann im schlimmsten Fall dazu führen, dass nicht nur oben und unten sondern auch vorne und hinten vertauscht werden, sobald Toninformationen in der Medianebene sind. Praktischerweise sind wir auf der Y-Achse wesentlich unempfindlicher als auf der X-Achse, so dass hier zumindest keine absolute Abbildungsgenauigkeit nötig ist.

Gleichzeitig steigt auch der Rechenaufwand für die korrekte Wiedergabe je nach Verfahren deutlich. Auch hier dürfte es in den nächsten Jahren noch gewisse Einschränkungen geben. Aktuell sind sie jedenfalls nicht von der Hand zu weisen.

Entscheidend ist ebenfalls sehr schnelles Headtracking. Andernfalls kann die Illusion sehr schnell zusammenbrechen. Für normales Surround bietet die Firma Beyerdynamic seit einigen Jahren ein System wahlweise mit Headtracking an. Gerade weil wir hier empfindlich reagieren wird das Raumklangbild selbst bei normalem Film- und Spielkonsum durch Headtracking schon deutlich aufgewertet. Entsprechend noch wichtiger wird Headtracking für korrekten Klang bei VR sein, denn wenn der nicht stimmt könnte die beste visuelle Illusion ruiniert werden.