Diplomarbeit Schulz.pdf - Erich-Thienhaus-Institut - Hochschule für ...

Diplomarbeit
Untersuchung zur Stereo-Kompatibilität von
3-Kanal-Mikrofon-Anordnungen
Hochschule für Musik Detmold
Erich-Thienhaus-Institut
vorgelegt von:
Jochen Schulz
Aurikelweg 88
50259 Pulheim
Studiengang: Musik-Übertragung (Tonmeister)
Erstgutachter: Prof. Michael Sandner
August 2006

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 4
2 Mikrofon-Anordnungen 7
2.1 Zur Richtungswahrnehmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Zur Auswahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3 Druckgradienten-Empfänger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.3.1 INA3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.3.2 OCT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.3.3 OCT2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3.4 ORTF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.4 Druck-Empfänger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.4.1 Decca-Tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.4.2 Kugel-Vorhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4.3 AB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4.4 Stereo+C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3 Aufnahme der Musikbeispiele 17
3.1 Technik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2 Räume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.2.1 Neue Aula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.2.2 Martin-Luther-Kirche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.2.3 Christus-Kirche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3 Besetzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3.1 Orchester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.3.2 Vokal-Ensemble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.3.3 Streichquartett . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.3.4 Gitarre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.3.5 Orgel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.3.6 Saxophon – Einzel-Positionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4 Vergleichs-Test 25
4.1 Test-Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.1.1 Surround-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2

4.1.2 Stereo-Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.1.3 Seitliche Hörposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.2 Hörraum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.3 Bewertungsbogen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.4 Teilnehmer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.5 Testablauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5 Auswertung 30
5.1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
5.2 Druckgradienten-Empfänger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
5.2.1 Klangfarbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
5.2.2 Räumlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.2.3 Abbildungsbreite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.3 Druck-Empfänger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.3.1 Klangfarbe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.3.2 Räumlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.3.3 Abbildungsbreite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.4 Original vs. Downmix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.5 Saxophon – Einzel-Positionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5.6 Kritische Anmerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
6 Fazit 48
7 Danksagung 51
A Abbildungskurven 52
B Bewertungsbogen 55
3

Kapitel 1
Einleitung
Das Thema Mehrkanalwiedergabe oder neudeutsch Surround ist zum Zeitpunkt dieser
Diplomarbeit bei weitem nichts Neues mehr. Seit vielen Jahren wurden Lautsprecher-
Anordnungen entwickelt, welche mit einer möglichst kleinen Anzahl verschiedener Lautsprecher
eine möglichst einhüllende Wirkung auf den Hörer erzielen können. Bereits in
den 1960er Jahren entstand die Quadrophonie, die sich zwar aufgrund konkurrierender
Technologien nie richtig durchsetzen konnte, aber durchaus als eine frühe Variante der
heutigen Surround-Technologie anzusehen ist. Seit 1992 besteht die heute noch übliche
Lautsprecher-Anordnung ITU-R BS. 775-1 [4] mit fünf gleichwertigen Lautsprechern, welche
auch für den Hörvergleich dieser Arbeit verwendet wurde.
In erster Linie vom Erfolg des Kinos vorangetrieben, existieren seit einigen Jahren nun
auch diverse Tonträger-Formate, in denen der Konsument diese neuen Klangdimensionen
zu Hause rezipieren kann. Der Standard CD wurde um weitere Formate erweitert,
um die zusätzlichen Informationen speichern zu können. Hierzu gehören z.Zt. die DVD-
Audio, DVD-Video und SACD, welche allesamt über die Möglichkeit zur Speicherung von
Mehrkanal-Audio-Daten verfügen.
Während die Nutzung der fünf Wiedergabe-Kanäle beim Film inzwischen selbstverständlich
ist und wohl am ehesten zum Erfolg der Surround-Wiedergabe-Systeme beigetragen haben
dürfte, ist die Nutzung dieser Kanäle für klassische Musik immer noch fragwürdig. Unter
Tonmeistern besteht bis heute Uneinigkeit über die Notwendigkeit des Center-Kanals.
Auch wenn dies sicherlich auch eine persönliche Geschmacksfrage darstellt, so soll diese
Arbeit u.a. versuchen zu klären, ob die durch die neuen Formate nun mögliche Nutzung
des Center-Kanals Vorteile auch für die Wiedergabe klassischer Musik bieten kann, oder
ob dessen Nutzung ohne Auswirkung auf die Qualität der Wiedergabe bleibt oder sogar
Nachteile mit sich bringt.
Die Frage nach der Nutzung der Surround-Kanäle soll in dieser Arbeit nicht behandelt werden.
Für diesbezügliche Informationen sei die aktuell erschienene Diplomarbeit von Frau
Marie-Josefin Meindl [16] empfohlen.
Die Rundfunkanstalten verfügen vielerorts schon über Produktions- und Übertragungs-
4

möglichkeiten für mehrkanalige Audio-Informationen. Zum Zeitpunkt dieser Arbeit gibt es
bereits etliche Anstalten, die gelegentlich 5.1-Sendungen über DVB-S 1 ausstrahlen (BR,
MDR, HR, SWR, WDR). Der überwiegende Teil der Empfänger wird jedoch in nächster
Zeit noch nicht über die erforderlichen Geräte zur Nutzung der DVB-S-Signale verfügen,
sondern ein Stereo-Wiedergabesystem mit UKW 2 -Empfang nutzen. Die Rundfunkanstalten
werden daher parallel zum Mehrkanalton weiterhin einen Stereoton ausstrahlen.
Eine zeitgleiche Ausstrahlung zweier verschiedener Formate lässt zumindest bei Live-Übertragungen
zunächst die Forderung nach zwei eigenständigen Produktionsstudios und -teams
aufkommen, was eine komplette Verdopplung der Produktionsmittel und -kosten hervorrufen
würde. Für Übertragungen, die nicht live übertragen werden, ließe sich der Aufwand
etwas beschränken, indem während der Aufnahme die Mikrofonsignale für beide Formate
von nur einem Studio aufgezeichnet werden. Für die verschiedenen Formate müsste im
Anschluss jeweis eine separate Abmischung vorgenommen werden, welche den eigentlichen
Mehraufwand darstellt.
Die Ausstrahlung einer Live-Übertragung in zwei verschiedenen Formaten würde die Rundfunkanstalten
nicht nur vor die Grenzen ihrer Produktionskapazitäten stellen, sondern auch
eine finanzielle Doppelbelastung darstellen, welche dauerhaft sicherlich von keiner Anstalt
tragbar ist. Eine Sendung im Mehrkanalformat kann demnach nur erfolgen, wenn sich
die beiden zu erstellenden Tonformate Zweikanal und Mehrkanal möglichst mit denselben
Geräten und vom selben Aufnahme-Team zeitgleich erstellen lassen. Optimal wäre
hierzu ein Mikrofon-System, welches über die nötige Anzahl an Kanälen verfügt, um das
gewünschte Surround-Format auszufüllen, welches sich aber ebenfalls mittels eines automatischen
Downmixes oder notfalls einer manuellen Mischung für das Zweikanal-Format
eignet. Es sollten sich selbstverständlich möglichst keine klanglichen Nachteile bilden gegenüber
einem reinen Stereo-Mikrofon, wie es bislang verwendet wurde.
Die Frage nach einer parallelen Nutzung der Mikrofon-Anordnung für Zwei- und Mehrkanal-
Wiedergabe ist aktuell sicherlich für den Rundfunk von größerer Bedeutung. Aber auch
für die Produktion von Musik-Datenträgern wie DVD oder SACD ist die Fragestellung
sicherlich interessant, da dort ebenfalls beide Formate parallel gespeichert werden können
und entsprechend vorher mittels eines Mikrofon-Systems aufgenommen werden müssen.
Die zeitgleiche Erstellung der beiden Formate ist für solche Produktionen zwar nicht unbedingt
nötig, es ließen sich aber dennoch Produktionskosten einsparen, wenn auf eine
kombinierte Mikrofonierung und Mischung zurückgegriffen werden könnte.
Ziel der Arbeit ist es nun, einige etablierte Mikrofon-Anordnungen daraufhin zu prüfen,
ob sie für diese Doppel-Anforderung in Frage kommen. Mittels Hörvergleich werden die
verschiedenen Anordnungen nicht nur gegeneinander, sondern auch gegen ihren eigenen
Downmix antreten, um den Grad der Verschlechterung durch eine Reduktion auf zwei
Kanäle festzustellen. Ebenfalls soll untersucht werden, ob die Nutzung eines separaten
1 Digital Video Broadcast – Satellite
2 Ultra-Kurz-Welle, in Europa etwa 87,5 MHz bis 108,0 MHz
5

Stereo-Mikrofons zum Zwecke der Zweikanal-Übertragung klanglich generell vorzuziehen
ist gegenüber dem Downmix einer Mehrkanal-Mikrofon-Anordnung. Die gesammelten Ergebnisse
sollen zuletzt anhand zweier weiterer Wiedergabe-Bedingungen – einer seitlichen
Abhörposition und der Kopfhörer-Wiedergabe – überprüft und erweitert werden.
Zum Zwecke einer möglichst detaillierten Untersuchung wird sich diese Arbeit auf die
Unterschiede zwischen Zwei- und Dreikanal-Wiedergabe konzentrieren. Mit den Downmix-
Eigenschaften der Surround-Kanäle wird sich eine weitere Diplomarbeit am Erich-Thienhaus-
Institut in Kürze beschäftigen [17].
6

Kapitel 2
Mikrofon-Anordnungen
Die Erkenntnisse, die in dieser Arbeit gewonnen werden sollen, basieren auf einer Gegenüberstellung
verschiedener Mikrofon-Anordnungen mittels subjektiver Hörvergleiche.
Um gezielt die Vor- und Nachteile bezüglich einzelner Parameter (wie Klangfarbe, Räumlichkeit)
erforschen zu können, sollten diese isoliert und sämtliche anderen Parameter bei
den zu untersuchenden Anordnungen möglichst identisch sein. Einer der einflussreichsten
bzw. offensichtlichsten Faktoren einer Mikrofon-Anordnung stellen sicherlich die Abbildungseigenschaften
dar, d.h. die Abbildung einer Schallquelle zwischen den Lautsprechern.
Zum besseren Verständnis der Gründe für die Zusammenstellung und Berechnung der
Test-Kandidaten sollen daher zunächst die wichtigsten Grundlagen ins Gedächtnis gerufen
werden.
2.1 Zur Richtungswahrnehmung
Das menschliche Vermögen der Richtungswahrnehmung beruht im wesentlichen auf zwei
Effekten. Zum einen kommt ein akustisches Schallsignal durch die endliche Schallgeschwindigkeit
1 nicht zeitgleich bei beiden Ohren an, sondern hat je nach Winkel einen gewissen
Versatz, den man als Laufzeitdifferenz bezeichnet. Unser Gehör folgert aus diesen minimalen
Differenzen einen Winkel, aus der es den Schall vermutet.
Die andere Möglichkeit der Richtungsbestimmung wird durch Unterschiede im Schalldruckpegel
hervorgerufen. Der menschliche Kopf stellt für die Schallausbreitung ein Hindernis
dar, so dass nur das der Schallquelle zugewandte Ohr das Signal unverändert empfängt. Das
gegenüberliegende Ohr liegt im akustischen Schatten des Kopfes und empfängt ein abgeschwächtes
Signal – zumindest für solche Wellenlängen, die kleiner sind als der Durchmesser
des Kopfes, also etwa oberhalb 1,5kHz [7]. Man spricht auch von Intensitätsunterschieden.
Bei Lautsprecherwiedergabe wird diese Theorie etwas komplexer, da der vom einzelnen
Lautsprecher abgestrahlte Schall nicht nur das jeweils nähere Ohr erreicht, sondern auch
das gegenüberliegende. Die grundlegenden Effekte der Laufzeit- und Intensitätsdifferenzen
1 bei 20 Grad Celsius etwa 340m/s
7

leiben jedoch weiter bestehen. Es ist auf diese Weise möglich, eine Schallquellen auf der
Ebene zwischen den Lautsprechern als sogenannte Phantom-Schallquelle zu positionieren.
Die Grafiken 2.1 sollen die Größenordnungen der nötigen Pegel- und Lautzeitunterschiede
skizzieren. Da das Richtungshören von Phantomschallquellen von vielen Faktoren abhängt
– beispielsweise Dauer und Frequenz des Stimulus – können solche Grafiken selbstverständlich
nur eine ungefähre Einordnung darlegen. Für detailliertere Informationen zu diesem
Thema sei auf die reichhaltige Literatur verwiesen, insbesondere [8] und [9].
Abbildung 2.1: Lokalisationskurven bei Zweikanal-Stereo [11]
Zur Anordnung der Lautsprecher hat man sich für Musikwiedergabe auf einen internationalen
Standard geeinigt. ITU-R BS. 775-1 [4] empfiehlt ein gleichseitiges Dreieck bei
Zweikanal-Wiedergabe, also eine Auslenkung von +/- 30 Grad bezogen auf die frontale
Blickrichtung. Abbildung 2.1a zeigt den erforderlichen Intensitätsunterschied zwischen
den beiden Lautsprechersignalen, um ein Schallsignal in die gewünschte seitliche Richtung
wandern zu lassen. Bei pegelgleichen Signalen bildet sich eine Phantom-Schallquelle genau
in der Mitte zwischen den Lautsprechern, ab einem Unterschied von etwa 18dB wird die
Schallquelle bereits völlig im jeweils lauteren Lautsprecher geortet. Mikrofonierungen, die
ausschließlich auf dieser sogenannten Intensitäts-Stereofonie beruhen, sind z.B. das XY
oder das MS.
Lässt man den Pegel der Lautsprecher gleich und verändert nur die zeitliche Verzögerung,
so entsteht die Kurve aus Abbildung 2.1b. Die maximale Auslenkung tritt hier bei 0,82ms
auf [11]. Als Beispiel für reine Laufzeit-Stereofonie sei das sogenannte AB genannt, welches
auch im späteren Hörvergleich dieser Arbeit zu finden ist.
Bei der Auswahl eines Stereo-Mikrofonverfahrens lässt sich eine beliebige Kombination der
beiden genannten Effekte zur Positionierung von Phantomschallquellen verwenden. Pegeldifferenzen
lassen sich durch das Drehen von (gerichteten) Mikrofonen erzielen, Zeitdifferenzen
durch die Verwendung eines Abstandes zwischen den Mikrofonen. Eine Übersicht
über die Parameter Mikrofonabstand und -winkel und den resultierenden Aufnahmewinkel
bei der Verwendung von Mikrofonen mit Nieren-Charakteristik liefern die Kurven von
Williams (Abb. 2.2).
8

Abbildung 2.2: Aufnahmewinkel für Nieren-Mikrofone nach Williams [7]
Bei gleichbleibendem Aufnahmewinkel lässt sich durch die Variation dieser beiden Parameter
Einfluss nehmen auf die klangliche und räumliche Darstellung der Schallquelle.
Letztendlich entscheidet der persönliche Geschmack, ob für den jeweiligen Einsatzzweck
eher Laufzeit- oder Pegeldifferenzen bevorzugt werden.
Betrachtet man die zur Auslenkung erforderlichen Pegel- und Laufzeitdifferenzen bei der
Wiedergabe über drei Front-Lautsprecher, genauer gesagt bei jeweils einem äußeren und
dem mittleren Lautsprecher (zur normierten Aufstellung s. [5]), so treten auch hier ähnliche
Größenverhältnisse wie bei Zweikanal-Wiedergabe auf. Nach Gernemann [11] sind
ebenfalls 18dB Pegelunterschied erforderlich, um die Phantomschallquelle ganz zu einem
Lautsprecher wandern zu lassen (s. Abb. 2.3a). Die erforderliche Laufzeitdifferenz beträgt
hier jedoch lediglich 0,7ms (s. Abb. 2.3b).
Abbildung 2.3: Lokalisationskurven bei drei Frontlautsprechern [11]
Aus den Untersuchungen geht weiterhin hervor, dass sich die Lokalisationsschärfe bei
Wiedergabe über drei Front-Lautsprecher deutlich erhöht im Vergleich zur Zweikanal-
Stereofonie. Diese These wird anhand des letzten Teils des Bewertungsbogens dieser Arbeit
noch näher aufgegriffen (s. Kapitel 5.5).
9

2.2 Zur Auswahl
Auch wenn die Übertragungswege beim Rundfunk erst seit kürzester Zeit eine Mehrkanal-
Ausstrahlung zulassen, so besteht eine Aufnahme- und Wiedergabemöglichkeit von Dreikanal-Mikrofonanordnungen
schon seit mehreren Jahren. Dementsprechend existieren eine
Reihe von Verfahren zur Mikrofonierung, teils theoretisch berechnet, teils durch praktische
Hörtests entstanden. Für diese Diplomarbeit hat sich der Autor auf eine relativ kleine
Auswahl an Mikrofon-Anordnungen beschränkt, insgesamt sechs dreikanalige und zwei
zweikanalige. Der Grund hierfür lag vor allem in der realistischen Einschätzung der Anzahl
der zu erwartenden Testpersonen bzw. Bewertungsbögen. Um die Repräsentativität
des Bewertungstests ausreichend hoch zu halten, wurde die Quantität der zu testenden
Mikrofon-Anordnungen entsprechend eingeschränkt.
Zweck dieser Diplomarbeit sollte nicht der Entwurf eigener Mikrofon-Verfahren werden,
sondern ein Vergleich bereits bestehender Anordnungen, insbesondere ihrer klanglichen
Eigenschaften bei Zweikanal-Wiedergabe. Die Auswahl der verwendeten Mikrofon-Anordnungen
umfasst daher vor allem solche Verfahren, die sich nach Rücksprache mit erfahrenen
Tonmeistern bereits bei Rundfunk-Produktionen etabliert haben. Um den erforderlichen
technischen Aufwand sowie die gegenseitige Abschattung zwischen den Mikrofonen
möglichst gering zu halten, wurden die verschiedenen Anordnungen in zwei Gruppen unterteilt.
Als Kriterium diente hier die Charakteristik der verwendeten Mikrofone. Es ergab
sich demnach eine Gruppe von Anordnungen mit Nieren- oder Supernieren-Charakteristik
und eine mit durchgehend Kugel-Charakteristiken. Die Zusammenfassung gleicher Charakteristiken
hat zwei relativ homogene Gruppen zur Folge, innerhalb derer sich die klanglichen
Auswirkungen der verschiedenen Anordnungen nachvollziehen lassen. Auf einen
gruppenübergreifenden Vergleich (d.h. zwischen Nieren- und Kugel-Anordnungen) wurde
bewusst verzichtet, da sich die klanglichen Eigenschaften ohnehin stark voneinander
unterscheiden, sowohl bezüglich des Frequenzganges als auch bezüglich des Direkt/Diffus-
Verhältnisses.
Zur objektiveren Vergleichbarkeit wurden sämtliche Mikrofon-Anordnungen einer Gruppe
zur gleichzeitigen Aufnahme auf eine entsprechende Traverse montiert. Eine Entscheidung
aufgrund von verschiedener musikalischer Interpretation sollte somit vermieden werden.
Sämtliche verwendeten Anordnungen wurden in ihrer Abbildungsbreite möglichst einander
angeglichen. Dies geschah zum einen durch das Java-Applet Image-Assistent [10], zum
anderen (vor allem bei den Anordnungen mit Kugel-Mikrofonen) durch praktische Hörversuche.
Als Ausgangspunkt diente die Abbildungsbreite des ORTF-Mikrofons. Abbildung
2.4 zeigt die zumindest theoretisch vorhandene hohe Übereinstimmung der vier Mikrofon-
Anordnungen der Druckgradienten-Gruppe. Die Darstellung der Abbildungskurve jeder
einzelnen Anordnung befindet sich im Anhang A. Durch die Angleichung sollte erreicht
werden, dass die Entscheidung des Test-Teilnehmers für oder gegen eine bestimmte Anordnung
nur von den zu untersuchenden klanglichen Eigenschaften abhängt. Der Einfluss
der Abbildungsbreite auf den Gesamteindruck eines Musikbeispiels wäre sonst nicht unerheblich
gewesen.
10

Abbildung 2.4: Abbildungskurve (Super-)Nieren-Anordnungen
2.3 Druckgradienten-Empfänger
Die meisten Mikrofon-Anordnungen, die üblicherweise zur Aufnahme klassischer Musik
verwendet werden, sind in ihrem Aufbau nicht starr festgelegt. Die von den verschiedenen
Entwicklern entworfenen Anordnungen stellen in der Regel lediglich ” Rezepte“ dar,
nach denen der Tonmeister für den jeweiligen Einsatzzweck eine eigene Aufstellung umsetzen
kann. So ist die Richt-Charakteristik der Mikrofonkapseln meist vorgegeben, während
der Abstand sowie teilweise auch die Ausrichtung der Mikrofone variabel bleiben, um den
gewünschten Aufnahmewinkel einzustellen. Das ORTF mit seinen festgelegten Parametern
stellt hierzu in dieser Arbeit die einzige Ausnahme dar.
Vor Beginn der Aufnahme wurden sämtliche Mikrofon-Anordnungen auf die folgend dargestellten
Konfigurationen festgelegt, welche für alle Musikbeispiele beibehalten wurden.
Auch wenn in nachfolgenden Kapiteln beispielsweise das OCT oder die INA3 nur noch
allgemein Erwähnung findet, so beziehen sich die Erkenntnisse stets auf die folgenden festgelegten
Anordnungen.
2.3.1 INA3
Hermann und Henkels entwickelten die Ideale Nieren Anordnung mittels eines praktischen
Vergleichstests [14]. Sie gehen von zwei eigenständigen Stereo-Mikrofonen aus, die sich
genau in der 0-Grad-Richtung treffen ohne zu überlappen. Da die Richtung des Center-
Mikrofons den einen Teil des Aufnahmewinkels kennzeichnet, muss aus Symmetriegründen
auch das jeweils äußere Mikrofon genau in die Richtung der gewünschten Grenze des Aufnahmebereichs
zeigen. Jedes Mikrofonpaar deckt also genau den halben Aufnahmewinkel
ab.
Zur Erzielung eines Aufnahmewinkels von 98 Grad wurden die äußeren Mikrofone in die-
11

Abbildung 2.5: Mikrofon-Anordnung INA3
sem Vergleich in einem Winkel von 49 Grad und einem Abstand von 112cm angeordnet.
Das Center-Mikrofon wurde um 24,5cm nach vorne versetzt.
2.3.2 OCT
Abbildung 2.6: Mikrofon-Anordnung OCT
Die Optimized Cardioid Triangle-Anordnung wurde von Dr. Günther Theile am Institut
für Rundfunktechnik entwickelt. Durch die Verwendung von Mikrofonen mit Supernieren-
Charakteristik für den linken und rechten Kanal soll im Vergleich zu reinen Nieren-Anordnungen
wie der INA3 die Kanaltrennung maximiert werden mit dem Ziel einer möglichst
stabilen Abbildung zwischen den Front-Lautsprechern. Dies wird unterstützt durch die
Drehung der äußeren Mikrofone um 90 Grad nach aussen. Das Center-Mikrofon ist fest um
8cm Richtung Klangkörper verschoben, so dass die gewünschte Abbildungsbreite lediglich
durch den Abstand zwischen linkem und rechtem Mikrofon eingestellt wird.
Durch die größere Kanaltrennung soll nicht nur die Wiedergabe für den Sweetspot verbessert
werden, sondern auch seitliche Abhörpositionen sollen von einer stabileren und
trotzdem klanglich kompromisslosen Abbildung profitieren.
Da das OCT lediglich mit anderen Druckgradienten-Anordnungen verglichen werden sollte,
wurde auf die Verwendung von zusätzlichen Druckempfängern zur Vervollständigung des
unteren Frequenzspektrums wie vom IRT empfohlen in diesem Hörtest verzichtet. Um eine
Bevorteilung des OCTs auszuschließen, hätten die Druckempfänger bei allen Gradienten-
Anordnungen subjektiv zugemischt werden müssen, was weitere mögliche Fehlerquellen mit
sich gebracht hätte, die in dieser Gegenüberstellung bewusst ausgeschlossen werden sollten.
Außerdem sind höchstens in der Hälfte der gewählten Musikbeispiele (s. Kapitel 3.3 auf
Seite 20) tieffrequente Signale zu erwarten, die von der Beimischung von Druckempfängern
hätten profitieren können.
12

2.3.3 OCT2
Abbildung 2.7: Mikrofon-Anordnung OCT2
Die OCT2 -Anordnung ist eine Abwandlung des zuvor beschriebenen OCTs. Zum Zwecke
verbesserter Downmix-Eigenschaften wurde der Abstand des Center-Mikrofons auf 40cm
erhöht, gleichzeitig aber eine Verzögerung von 1ms 2 hinzugefügt, welcher den erhöhten Abstand
wieder kompensiert. Die Dekorrelation des Center-Signals von den übrigen Signalen
wird dadurch gesteigert, was zur Vermeidung von Kammfiltereffekten beiträgt.
Um ähnliche Abbildungseigenschaften wie die des OCTs zu bekommen, wurde der Abstand
der äußeren Mikrofone auf 60cm herabgesetzt.
2.3.4 ORTF
Abbildung 2.8: Mikrofon-Anordnung ORTF
Die Kombination zweier Mikrofone mit Nieren-Charakteristik in einem Abstand von
17cm und einem Winkel von 110 Grad wurde in den 1960er Jahren von Ingenieuren des
französischen Rundfunks, vor allem R. Condamines, entwickelt und hat sich seitdem unter
dem Namen ORTF 3 international etabliert.
Da für die Abbildungsbreite sowohl Laufzeit- als auch Pegeldifferenzen verantwortlich sind,
gehört das ORTF -Mikrofon zur Kategorie der Äquivalenz-Stereofonie. Für den Hörtest vertritt
es in der Gruppe der Nieren-Anordnungen die Zweikanal-Systeme. Alternativ wäre
auch die Verwendung einer NOS-Anordnung 4 möglich gewesen. Da das ORTF-Mikrofon
jedoch als unveränderliches Kompakt-Mikrofon (s. Kapitel 3.1) zur Verfügung stand, wurde
diesem der Vorzug gegeben, um Fehlerquellen beim Auf- und Umbau der verschiedenen
Anordnungen möglichst auszuschließen.
2 bei einer Schallgeschwindigkeit von 340m/s entspricht 1ms genau 34cm
3 Office de Radiodiffusion-Télévision Française
4 Nederlandsche Omroep Stichting (zwei Nieren-Mikrofone, Abstand 30cm, Winkel 90 Grad)
13

2.4 Druck-Empfänger
Aufgrund des von allen Seiten gleichen Amplitudenverhaltens bei Druck-Empfängern richten
sich die Vorgaben der Mikrofon-Anordnungen in dieser Kategorie vor allen Dingen auf
die zu verwendenden Abstände zwischen den Mikrofonen. Im Vergleich zu gerichteten Mikrofonen
ist der Pegel des aufgenommenen Diffus-Signales im Verhältnis zum Direkt-Signal
bei Mikrofonen mit Kugel-Charakteristik größer. Es empfiehlt sich daher, den Abstand zwischen
Schallquelle und Mikrofon beim Wechsel von Druckgradienten- zu Druckempfängern
zu verringern, um ein gleichbleibendes Verhältnis zwischen Direkt- und Diffusschall zu erreichen.
Eine Veränderung des Abstandes zur Schallquelle würde allerdings auch eine Veränderung
des Aufnahmewinkels der Mikrofon-Anordnung bedingen, um gleiche Abbildungseigenschaften
bei der späteren Lautsprecher-Wiedergabe zu erhalten. Der Autor hat sich bei
dieser Arbeit für einen konstanten Aufnahmewinkel und damit verbundenen gleichbleibenden
Abstand zwischen Mikrofon-Anordnung und Ensemble entschieden. In Folge dessen ist
bei den Druckempfänger-Anordnungen ein etwas größerer Räumlichkeits-Eindruck zu erwarten,
der aber vernachlässigbar ist, da die Hörvergleiche lediglich innerhalb einer Gruppe
vorgenommen werden sollten.
2.4.1 Decca-Tree
Der Decca-Tree besteht aus drei Druckempfängern, die als Dreieck angeordnet werden,
in einem verglichen mit den anderen hier vorgestellten Verfahren relativ großen Abstand
zueinander. Gängig ist eine Distanz von 1-2,5m zwischen linkem und rechtem Mikrofon
(in diesem Hörtest 2m). Das mittlere Mikrofon wird in der Regel um 0,8-1,5m Richtung
Klangquelle verschoben (hier exakt 1m).
Abbildung 2.9: Mikrofon-Anordnung Decca-Tree
Damit der Klangkörper in der gewünschten Breite zwischen den Lautsprechern abgebildet
wird, muss eine gewisse Unabhängigkeit der Signale der drei Mikrofone erreicht werden.
Wenn nicht auf gerichtetere Mikrofone zurückgegriffen werden soll, ist dies nur durch Verminderung
des Abstandes zum Klangkörper möglich, so dass das Center-Mikrofon oftmals
14

ereits in den Klangkörper hineinragt. Ein größerer Abstand hätte zur Folge, dass die einzelnen
Signale immer ähnlicher/korrelierter werden und sich das Ensemble nicht über die
gewünschte Breite zwischen den Lautsprechern verteilt, sondern nur im mittleren Lautsprecher
oder bei Zweikanal-Wiedergabe als Phantom-Schallquelle in der Mitte zwischen
linkem und rechtem Lautsprecher zu orten ist.
Im Gegensatz zur gleichmäßigen Abbildungskurve der AB-Anordnung findet beim Decca-
Tree eine starke Konzentration auf die drei Positionen Links, Mitte und Rechts statt (vgl.
Abbildungskurve A.5 im Anhang).
Das Bemerkenswerte am Decca-Tree ist seine Entstehungszeit. Bereits kurz nach der Einführung
des Zweikanal-Stereotons Anfang der 1950er Jahre wurde diese Anordnung von
Ingenieuren der Decca entwickelt. Die Entsprechung der drei Mikrofone zu heutigen Lautsprecher-Anordnungen
mit Center-Kanal konnte damals noch nicht beabsichtigt gewesen
sein. Bei der Popularität des Decca-Trees bereits bei Zweikanal-Wiedergabe und den somit
akzeptierten klanglichen Phänomenen des Downmixes bietet sich eine Nutzung des
Center-Kanals mit den nun zur Verfügung stehenden Übertragungswegen geradezu an.
2.4.2 Kugel-Vorhang
Abbildung 2.10: Mikrofon-Anordnung Kugel-Vorhang
Im Gegensatz zum Decca-Tree befinden sich die drei Mikrofone beim Kugel-Vorhang
exakt auf einer Linie. Der Abstand zwischen den äußeren Mikrofonen beträgt in diesem
Hörvergleich 60cm, wodurch man Pegeldifferenzen vernachlässigen kann. Die Richtungswahrnehmung
erfolgt demzufolge lediglich über Laufzeitdifferenzen. Abbildung A.7 im Anhang
zeigt deutlich, dass eine Schallquelle gleichzeitig dreimal abgebildet wird, nämlich
jeweils durch die Paare L-C, C-R und L-R. Je nach Abhörposition ergibt sich eine instabile
bzw. sprunghafte Lokalisation.
2.4.3 AB
Bei der sogenannten AB-Mikrofonanordnung sind nur Laufzeitdifferenzen für die Richtungswahrnehmung
verantwortlich. Pegelunterschiede sind bei einem Abstand zwischen
Klangquelle und Mikrofon, der um ein Vielfaches größer ist als der Abstand zwischen den
Mikrofonen, vernachlässigbar. Um dem Aufnahmewinkel des ORTF möglichst nahe zu
kommen, wurde für den Hörtest ein Mikrofonabstand von 39cm gewählt. Dieser Wert lässt
15

Abbildung 2.11: Mikrofon-Anordnung AB
sich auch ohne die Hilfe des Image-Assistenten recht einfach errechnen. Um das Hörereignis
vollständig in einen seitlichen Lautsprecher wandern zu lassen, ist eine Lautzeitdifferenz
von etwa 0,87ms notwendig (vgl. Kapitel 2.1). Bei einer Schallgeschwindigkeit von
340m/s entspricht dies einer Wegdifferenz von knapp 30cm. Möchte man diese bei einem
Schalleinfallswinkel von exakt 50 Grad hervorrufen, so ist der Mikrofonabstand von 39cm
erforderlich. 5
2.4.4 Stereo+C
Abbildung 2.12: Mikrofon-Anordnung Stereo+C
Grundlage der Stereo+C -Anordnung von Andreas Gernemann [13] bildet ein beliebiges
zweikanaliges Hauptmikrofon, zu dem ein drittes Mikrofon für den Center-Kanal
hinzugefügt wird. Der größte Vorteil ist damit die stets gegebene Stereo-Kompatibilität,
da das Center-Signal einfach weggelassen werden kann. Die Vorteile des Centers (z.B.
Vergrößerung der Hörzone, Stabilität der Frontabbildung) können aber bei mehrkanaliger
Wiedergabe beliebig hinzugefügt werden. Einzige Voraussetzung ist ein möglichst dekorreliertes
Mitten-Signal, weshalb Gernemann einen Höhenunterschied von etwa 2m zwischen
Stereo- und Center-Mikrofon vorschlägt. Klangliche Nachteile wie etwa Kammfiltereffekte
sollten aufgrund der Dekorrelation nicht auftreten. Durch die Unabhängigkeit des L-
R-Signals vom Center profitieren auch solche Wiedergabe-Anordnungen, bei denen der
Center-Lautsprecher nicht identisch mit den Lautsprechern für L und R oder schlecht positioniert
ist, etwa über oder unter Fernsehgeräten.
Da das AB bereits als optimales Zweikanal-Hauptmikrofon in der Gruppe der Druckempfänger
vorhanden war, wurde es als Grundlage des Stereo+C mitverwendet. Zudem
wurde ein Mikrofon mit Nieren-Charakteristik etwa 2m über dem AB hinzugefügt.
5 39cm · sin(50Grad) = 30cm
16

Kapitel 3
Aufnahme der Musikbeispiele
3.1 Technik
Die Unterschiede zwischen den im vorigen Kapitel vorgestellten Mikrofon-Anordnungen
betragen teilweise nur wenige Centimeter im Abstand der Mikrofone zueinander bzw. wenige
Grad Unterschied im eingestellten Winkel. Die zu erwartenden hörbaren Differenzen
sind demnach relativ klein. Aus diesem Grunde wurde bei der Aufnahme versucht, andere
klangbeeinflussende Parameter für alle Mikrofon-Anordnungen identisch zu halten. Neben
der bereits erwähnten gleichzeitigen Aufnahme der Anordnungen einer Gruppe, welche Unterschiede
in der Darbietung eleminieren sollte, wurden sämtliche Teile in der Signalkette
für alle zwölf Aufnahmekanäle identisch gehalten:
Kabel Cordial CTM-10 (10m)
Mikrofon-Vorverstärker Millennia HV-3D (8-Kanal)
Millennia HV-3C (2-Kanal, 2x)
AD-Wandlung Apogee AD-16X
Interface RME Fireface 800
Workstation Magix Sequoia
Bei der Auswahl der Mikrofone wurde die gleiche penible Produkteinfalt verfolgt. Sämtliche
Mikrofone wurden von der Firma Schoeps zur Verfügung gestellt. Bei den Druckempfänger-Anordnungen
wurde das annähernd diffusfeld-entzerrte MK2S verwendet, da
sich das Hauptmikrofon stets nahe des Hallabstandes befand. Das MK2S ist außerdem
weiter verbreitet und wird vor allem als Hauptmikrofon häufiger verwendet als das freifeldentzerrte
MK2.
Für die Druckgradienten-Anordnungen musste prinzipbedingt auf verschiedene Mikrofon-
Typen zurückgegriffen werden. Es wurde jedoch in Absprache mit dem Hersteller versucht,
solche Mikrofon-Kapseln für die Charakteristiken Niere und Super-Niere auszuwählen, die
17

Abbildung 3.1: Aufzeichnungs-Equipment
sich in ihrem Frequenzgang möglichst wenig unterscheiden.
INA3 MK4 + CMC6 (3x)
OCT CCM41V (2x), CCM4 (1x)
OCT2 CCM41V (2x), MK4 + CMC6 (1x)
ORTF MSTC 64 U (mit MK4-Kapseln)
Decca-Tree MK2S + CMC6 (3x)
AB MK2S + CMC6 (2x)
Kugelvorhang MK2S + CMC6 (3x)
Stereo+C MK2S + CMC6 (2x), MK4 + CMC6 (1x)
Da ein Vergleich der verschiedenen Zweikanal-Downmixe bei diesem Hörtest Priorität haben
sollte gegenüber den originalen Dreikanal-Fassungen und für diesen Vergleich das Medium
CD als optimal für die Mehrheit der Hörer angesehen wurde, hat sich der Autor bei
der Aufnahme für die Samplingfrequenz 44.1kHz mit einer Auflösung von 24bit entschieden.
Die Wordclock-Erzeugung wurde dem AD-16X überlassen. Das nachfolgende Fireface,
welches lediglich die Aufgabe einer Weiterleitung der digitalen Daten in den PC hatte, arbeitete
entsprechend als Slave.
Der Pegel der Mikrofon-Vorverstärkung wurde jeweils während einer kurzen Einspielphase
der Musiker angepasst. Da die Lautstärken der einzelnen Anordnungen für den Hörtest ohnehin
im Hörraum angeglichen werden sollten, wurden für die Aufnahme sämtliche Kanäle
auf den gleichen Wert eingestellt. Ein Vergleich der tatsächlichen Vorverstärkung mit den
aufgedruckten Rastungen fand zuvor mittels des Audio-Precision Mess-Systems im Erich-
Thienhaus-Institut statt. Abbildung 3.2 zeigt die zu vernachlässigende Abweichung von
maximal 0.1dB zwischen den einzelnen Kanälen. Eine nochmalige Messung am Aufnahmeort
fand daher nicht statt.
18

Abbildung 3.2: Verstärkung der zwölf Mikrofon-Vorverstärker bei eingestellten 60dB
Für eine der fünf Musikaufnahmen musste aus optischen und platztechnischen Gründen die
Infrastruktur des Aufnahmesaales verwendet werden. Die Vorverstärkung und Wandlung
für die Orchester-Aufnahme fand daher über das Stagetec Nexus statt, welches ebenfalls
über rasterbare Einstellung der Vorverstärkung verfügt. Einschränkungen oder Abweichungen
zu den übrigen Aufnahmen gab es demnach keine.
3.2 Räume
Das Ziel dieser Untersuchung sollte nicht das Finden einer optimalen Anordnung für einen
bestimmten Aufnahmeraum sein. Diese Aufgabe wird der Tonmeister wohl auch in Zukunft
immer wieder aufs Neue zu bewerkstelligen haben. In dieser Untersuchung sollten vielmehr
klangliche Defizite beim Downmix aufgezeigt werden, und zwar möglichst unabhängig vom
Raum. Deshalb wurden die Musikbeispiele auf drei verschiedene Orte aufgeteilt.
Abbildung 3.3: Neue Aula
19

3.2.1 Neue Aula
Die Neue Aula der Musikhochschule Detmold wurde 1968 eröffnet. Mit einem Fassungsvermögen
von etwa 600 Personen beträgt die Nachhallzeit in leerem Zustand rund 1,7
Sekunden.
3.2.2 Martin-Luther-Kirche
Abbildung 3.4: Martin-Luther-Kirche
Die Martin-Luther-Kirche liegt im Zentrum von Detmold nahe des Marktplatzes. Sie
wurde 1898 erbaut und bietet ein Innenraum-Volumen von rund 3800m 3 . Die Nachhallzeit
beträgt im leerem Zustand 2,5 Sekunden, in besetztem Zustand (welcher während des
Konzerts erreicht wurde) bei etwa 1,7 Sekunden.
3.2.3 Christus-Kirche
Die Christus-Kirche wurde Anfang des 20. Jahrhunderts im gotischen Stil erbaut. Sie liegt
am Kaiser-Wilhelm-Platz und stellt das Wahrzeichen der evangelisch-reformierten Kirche
in Detmold dar. Bei einem Volumen von rund 7500m 3 liegt die Nachhallzeit bei etwa 3,6
Sekunden (leer).
3.3 Besetzungen
Bezüglich der Besetzungen bestand die gleiche Herausforderung wie bereits bei der Raum-
Auswahl. Es sollte nicht ein Optimum für eine bestimmte Aufnahmesituation gefunden
werden, sondern es sollten generelle Schwierigkeiten der einzelnen Mikrofon-Anordnungen
beim Stereo-Downmix ermittelt werden. Als Kompromiss zwischen Allgemeingültigkeit und
Repräsentativität hat sich der Autor auf fünf unterschiedliche Musik-Beispiele beschränkt.
20

3.3.1 Orchester
Die Orchester-Aufnahme entstand im Rahmen eines Meisterkonzertes in der Neuen Aula
der Musikhochschule Detmold. Die Gruppe der Nieren-Anordnungen wurde während des
eigentlichen Konzertes aufgenommen, da sie dem Publikum optisch zumutbarer erschien
als der Aufbau der Kugel-Anordnungen. Letzte wurde während der Generalprobe am Tag
zuvor aufgenommen. Als Musikbeispiel wurde ein Ausschnitt aus dem Klavier-Konzert B-
Dur von W.A. Mozart gewählt, aufgrund des unausgewogenen Abstandes des Klavieres
zum Hauptmikrofon allerdings die Orchester-Exposition.
Abbildung 3.5: Orchester-Aufnahme (Neue Aula)
Die Position des Mikrofon-Stativs war bei dieser Aufnahme bis auf wenige Centimeter festgelegt,
da sämtliche Sitzplätze ausverkauft waren. Um dennoch das gewünschte Verhältnis
von Direkt- zu Diffus-Schall zu erhalten, würde man normalerweise die Mikrofon-
Charakteristik ändern. Durch die Festlegung auf die in Kapitel 2 beschriebenen Mikrofon-
Anordnungen war eine klangliche Anpassung nicht möglich. Die Orchester-Beispiele v.a.
der Druckgradienten-Gruppe enthielten dementsprechend wenig Raumsignale.
3.3.2 Vokal-Ensemble
Das Konzert des Vokal-Ensembles VierCant in der Martin-Luther-Kirche war die erste Aufnahme
für diese Arbeit. Während des Konzertes wurde die Gruppe der Druckgradienten-
Anordnungen verwendet. Im Anschluss wurde das Ensemble gebeten, im der nun leeren
Kirche das letzte Stück des Konzertes – ” Notre Père“ von Maurice Duruflé – noch einmal
zu singen für die Gruppe der Kugel-Anordnungen.
Der für die Berechnungen der Mikrofon-Anordnungen verwendete Abstand von 5 Metern
wurde für dieses Beispiel für beide Mikrofon-Gruppen auf 3,5 Meter verringert, um das
Ensemble auf dem Podium nicht unnatürlich auseinander zu ziehen, aber trotzdem eine
akzeptable Abbildungsbreite zu erhalten. Für das Direkt/Diffus-Verhältnis war diese Änderung
ebenfalls klanglich vorteilhaft.
21

Abbildung 3.6: Vokalensemble-Aufnahme (Martin-Luther-Kirche)
3.3.3 Streichquartett
Der erste Satz aus dem Streichquartett g-Moll von Luigi Boccherini wurde von Studenten
der Musikhochschule Detmold eingespielt. Als Aufnahmeort wurde die Martin-Luther-
Kirche herangezogen. Wie bereits beim Vokal-Ensemble praktiziert wurde auch hier der
Mikrofonabstand von 5 Metern auf 3,80 Meter verringert. Aufgrund der gegebenen Stufen
im Altar-Bereich entstand bei der Anordnung der vier Instrumentalisten ein kleiner
Zwischenraum zwischen 2. Geige und Bratsche.
Abbildung 3.7: Streichquartett-Aufnahme (Martin-Luther-Kirche)
22

3.3.4 Gitarre
Der Gitarren-Student Hugo Acosta aus Dortmund spielte im Rahmen seiner CD-Produktion
in der Christus-Kirche die Sonatina von Federico Moreno Torroba. Während der Aufwärmphase
wurde das Stück zweimal für die beiden Mikrofon-Gruppen aufgenommen. Der Abstand
zwischen Instrument und Mikrofon-Traverse betrug 4 Meter. Das Material der anschließenden
Produktion wurde nicht verwendet.
3.3.5 Orgel
Abbildung 3.8: Gitarren-Aufnahme (Christus-Kirche)
Ebenfalls in der Christus-Kirche entstand die Aufnahme von ” Wer nur den lieben Gott lässt
walten“ des Komponisten J. S. Bach. Im Vergleich zu den anderen ebenfalls eingespielten
Werken wurde dieses Stück für den Hörtest herangezogen, um auch extrem tieffrequente Signale
bei den verschiedenen Mikrofonanordnungen vergleichen zu können, welche in keinem
Abbildung 3.9: Orgel-Aufnahme (Christus-Kirche)
23

anderen Musikbeispiel enthalten waren. An der Orgel spielte die Kirchenmusik-Studentin
Regina Werbick aus Detmold.
3.3.6 Saxophon – Einzel-Positionen
Zur besseren Überprüfung der tatsächlichen Abbildungskurven wurde ein einzelnes Saxophon
aus insgesamt 21 verschiedenen Positionen in der Martin-Luther-Kirche aufgenommen.
Der Mikrofon-Aufbau entsprach exakt den für die übrigen Musik-Beispiele verwendeten
Aufbauten. Um einen direkten Vergleich mit den berechneten Kurven des Image-
Assistenten [10] zu ermöglichen, wurde der Abstand (d.h. der Radius) zwischen Instrument
und Mikrofon auf 5 Meter festgelegt. Von der Mitte ausgehend wurden je 10 Positionen
nach links und rechts auf einem Halbkreis gekennzeichnet, jeweils mit einem Abstand von 5
Grad bzw. 43cm. Der resultierende Aufnahmewinkel betrug demnach zwischen den äußeren
Positionen 100 Grad, was sich mit den berechneten Winkeln der verwendeten Mikrofon-
Anordnungen decken sollte. Der Spieler (Marcus Blome, Tonmeister-Student aus Detmold)
wurde gebeten, sich bei allen Positionen in Richtung der Mikrofon-Anordnungen zu drehen
und die Dynamik und Artikulation möglichst für alle Wiederholungen konstant zu halten.
Abbildung 3.10: Anordnung der Einzel-Positionen
24

Kapitel 4
Vergleichs-Test
4.1 Test-Design
Als Grundlage für den Hörtest wurde der Dominanz-Paar-Vergleich verwendet. Jede Mikrofon-Anordnung
einer Gruppe wurde innerhalb eines Tests mit jeder anderen Anordnung
verglichen. Im Gegensatz zum Ratingtest, bei dem jeder Testkandidat für sich alleine anhand
einer Skala bewertet wird, sollte der Paar-Vergleich vor allem bei geringen Unterschieden
eindeutigere Ergebnisse liefern. Der Teilnehmer musste sich lediglich für Beispiel
A oder B bezüglich der gefragten Kategorie entscheiden. Eine quantitative Einordnung
brauchte nicht getroffen zu werden.
Die Voraussetzung für einen Dominanz-Paar-Vergleich ist eine relativ geringe Anzahl an
Kandidaten, die miteinander verglichen werden soll. Die pro Gruppe aufgenommenen vier
Mikrofon-Anordnungen ergeben jeweils sechs Paarungen. Um später eine klare Rangordnung
der Kandidaten erstellen zu können, müssen immer alle möglichen Paarungen pro
Testdurchgang vorkommen.
Da das Ziel dieser Arbeit nicht im Vergleich der ursprünglichen Dreikanal-Anordnungen
bestand, sondern in erster Linie die Downmix-Qualitäten getestet werden sollten, wurden
zwei verschiedene Tests entworfen, einen in Surround und einen in Zweikanal-Stereo. Die
einzelnen Musikbeispiele wurden immer auf eine Anzahl von jeweils zwölf Paarungen aufgefüllt,
auch wenn teilweise weniger Paarungen notwendig waren. Auf diese Weise konnte
immer der gleiche Testbogen verwendet werden. Auch die Dauer des Tests war immer gleich
lang.
4.1.1 Surround-Test
Beim Surround-Test wurden zunächst sämtliche der vier Mikrofon-Anordnungen – jeweils
in ihrer Original-Fassung – miteinander verglichen, was eine Anzahl von sechs Paarungen
ergab. Beim Stereo-Mikrofon blieb der Center-Kanal entsprechend ungenutzt. Durch den
Vergleich der drei Dreikanal-Anordnungen mit ihrem eigenen Stereo-Downmix entstanden
drei weitere Paarungen.
25

Um auf eine Gesamtzahl von 12 Tracks zu kommen, wurde die erste Paarung als Trainings-
Phase genutzt und für die Auswertung nicht weiter verwendet. Der zweite und letzte Track
diente einer Validitätsprüfung, um Probleme des einzelnen Teilnehmers mit der Aufgabenstellung
ausfindig zu machen und evtl. nicht konsistente Beurteilungen von der Auswertung
ausschließen zu können.
Der Surround-Test wurde auf DVD-Audio (48 kHz, 24 bit) erstellt. Die hinteren Kanäle
blieben ungenutzt.
4.1.2 Stereo-Test
Beim Stereo-Test wurden ebenfalls die vier Mikrofon-Anordnungen miteinander verglichen,
hier allerdings immer als Zweikanal-Fassung. Der Center-Kanal der 3-Kanal-Anordnungen
wurde entsprechend des ITU-Standards mit einer 3dB-Absenkung auf den linken und rechten
Kanal verteilt. Das Stereo-Mikrofon blieb unverändert. Als Ausgabeformat wurde das
Audio-CD-Format (44.1 kHz, 16 bit) gewählt, um den Test auch außerhalb des Hörraumes
mit Hilfe gängiger CD-Player durchführen zu können.
Die Zusammenstellung des Tests folgte den Empfehlungen nach ITU-R BS. 1116-1 [3]. Die
Dauer des einzelnen Beispiels wurde auf zehn Sekunden gekürzt, um kleinste Unterschiede
zwischen den jeweiligen Testkandidaten erfassen zu können. Die Pause zwischen den
einzelnen Paarungen wurde anhand von Vortests auf 6 Sekunden festgelegt, in denen der
Teilnehmer ausreichend Zeit haben sollte, um seine Entscheidung in Ruhe zu notieren.
Nach [3] wird eine Gesamtdauer von 20-30 Minuten empfohlen. Bei einer Anzahl von 12
Paarungen von je 26 Sekunden – also rund 5,5 Minuten pro Musikbeispiel – boten sich demnach
drei verschiedene Musikbeispiele pro Test an. Um alle fünf Musikbeispiele verwerten
zu können, und dies auch noch jeweils einmal mit Druck- und einmal mit Druckgradienten-
Empfängern, mussten insgesamt vier verschiedene Surround-Tests und vier verschiedene
Stereo-Test erstellt werden.
Die Reihenfolge sowohl innerhalb eines Zwölfer-Blockes als auch bezüglich der einzelnen
A/B-Paarung wurde entsprechend den Empfehlungen aus [3] immer zufällig per Würfel bestimmt,
um eine Beeinflussung seitens des Versuchsleiters auszuschließen. Die Lautstärke-
Angleichung der einzelnen Mikrofon-Anordnungen wurde anhand einiger Vortests mit zwei
Tonmeister-Studenten subjektiv vorgenommen. Sämtliche objektiven Messversuche mittels
Pegelmesser brachten leider nicht die gewünschte gleiche Lautheit.
Als Zusatz-Aufgabe wurde im Anschluss an die drei Musik-Beispiele noch ein vierter Block
hinzugefügt mit zehn Positionen der in Kapitel 3.3.6 erläuterten Saxophon-Aufnahmen
zur Kontrolle der Abbildungskurven. Aufgrund der insgesamt 378 Positionen 1 , aber den
bei acht verschiedenen Tests nur möglichen 80 Beispielen, konnte dieser Test-Teil nur ansatzweise
durchgeführt werden. Es wurde versucht, für alle Mikrofon-Anordnungen die
gleichen wenigen Positionen abzufragen, um bei der Auswertung einheitlichere Kurven zu
1 18 Mikrofon-Anordnungen (10x Original + 8x Downmix) mit jeweils 21 Positionen
26

erhalten. Auch in diesem Test-Teil wurde die Reihenfolge wieder ausschließlich per Zufall
bestimmt. Aufgrund des konstanten Abstandes von 5 Metern zwischen Instrument und
Mikrofon ergab sich eine subjektiv größere Entfernung und Räumlichkeit bei der Gruppe
der Druck-Empfänger gegenüber den Druckgradienten-Empfängern. Um die subtilen
Unterschiede innerhalb einer Gruppe überhaupt sinnvoll auswerten zu können, wurde für
jeden Test nur eine der beiden Gruppen verwendet.
4.1.3 Seitliche Hörposition
Bei den Vorbereitungen der Musikbeispiele fiel bereits auf, dass eine klangliche Beurteilung
nicht nur im Sweetspot möglich ist, sondern auch seitliche Positionen durchaus geeignet
sind, um eine Bevorzugung festzustellen. Es wurde vermutet, dass die Ergebnisse ausserhalb
des Sweetspots möglicherweise sogar eindeutiger ausfallen würden als die von der normalen
Abhörposition. Der Test wurde daher teilweise auch von einer seitlichen Position durchgeführt,
etwa 70cm rechts und 20cm hinter dem Sweet-Spot. Nach [3] fällt diese Position
noch in den empfohlenen Hörbereich, sie wurde aber trotzdem gesondert ausgewertet.
4.2 Hörraum
Für den Hörtest wurde der Referenz-Abhörraum des Erich-Thienhaus-Institutes verwendet.
Dieser ist mit fünf identischen Lautsprechern des Typs RL901K der Firma Musikelektronik
Geithain bestückt, welche sich in der nach [5] empfohlenen Aufstellung (frontal +/- 30
Grad, seitlich 110 Grad) befanden.
Abbildung 4.1: Nachhallzeit T15 des Abhörraumes mit Toleranzkanal nach [5] - aus [15]
Die Wiedergabe der Hörbeispiele erfolgte über den Player Denon DVD-2900 und eine
Rotel RSP-1098 Vorverstärker. Die Abhörlautstärke wurde vor dem Test auf einen festen
Wert eingestellt, durfte jedoch von den Teilnehmern je nach persönlicher Hörgewohnheit
für jedes Musikbeispiel um 2dB variiert werden.
Neben der Lautsprecher-Wiedergabe wurden einige Teilnehmer gebeten, den Test über
Kopfhörer durchzuführen. Hierzu wurden Audio-CDs ausgegeben, welche eine Test-Durchführung
auch außerhalb des Hörraumes ermöglichte. Als Kopfhörer wurde bis auf eine
Ausnahme das Modell AKG K-501 verwendet.
27

4.3 Bewertungsbogen
Der Bewertungsbogen wurde mit dem Ziel entworfen, dass die Mehrzahl der Teilnehmer
den Test ohne Wiederholungen absolvieren soll. Da die Dauer jedes Paarvergleiches unter
Berücksichtigung der Fähigkeiten unseres Kurzzeit-Gedächtnisses auf zweimal zehn Sekunden
beschränkt war, musste auch die Menge der zu bewertenden Parameter entsprechend
klein gehalten werden.
Statt einer simplen besser/schlechter-Einordnung sollte der Test einige Details zur Begründung
der Befürwortung oder Ablehnung einzelner Mikrofon-Anordnungen hervorbringen.
Nach einigen Vorversuchen mit nachfolgender Diskussion über die gehörten Unterschiede
zwischen den Kandidaten kristallisierte sich die getrennte Behandlung von Direktund
Diffus-Schall heraus. Der Autor entschied sich zu diesem Zwecke für die beiden Kategorien
” Klangfarbe“ und ” Räumlichkeit“, wobei sich erstere eher auf den Direktschall
beziehen sollte, letztere eher auf den Diffus-Schall.
Zur Überprüfung der vorgenommenen Angleichung der Mikrofon-Anordnungen sollte zudem
noch die Kategorie ” Abbildungsbreite“ eingeordnet werden. Es wurde angenommen,
dass dieser Punkt relativ schnell und ohne Nachdenken bewertet werden konnte, so dass die
Abbildungsbreite bei jedem Paarvergleich zuerst abgefragt wurde. Währenddessen sollte
der Teilnehmer unterbewusst eine Befürwortung eines der beiden Beispiele entsprechend
der subjektiven Kategorien ” Klangfarbe“ und ” Räumlichkeit“ bilden.
Der letzte Testteil war nicht als Paarvergleich angelegt, so dass die Dauer der einzelnen
Beispiele verlängert werden konnte. Dies ermöglichte ebenfalls eine Erweiterung der zu
bewertenden Parameter. Da kein direkter Vergleich zu anderen Beispielen vorgenommen
werden sollte, wurde darauf geachtet, dass die verwendeten Kriterien möglichst beschreibend
statt bewertend formuliert wurden. Die Verwendung neutraler Adjektiv-Paare wie
hell/dunkel sollte im Gegensatz zu negativ formulierten Paaren wie schrill/dumpf den
Teilnehmer dazu ermutigen, ohne Bedenken auch die äußeren Positionen in seine Bewertung
mit aufzunehmen. Lediglich das letzte Adjektiv-Paar angenehm/unangenehm zielte
auf eine tatsächliche Bewertung des gehörten Beispiels.
Eine Einordnung der Entfernung scheint auf den ersten Blick absurd, da sämtliche Beispiele
mit gleichem Abstand aufgenommen wurden. Solange der Test-Teilnehmer jedoch nichts
über das Zustandekommen der Aufnahme erfährt, wird er den Parameter nah/entfernt
ohne Probleme einordnen können.
4.4 Teilnehmer
Aufgrund der geringen Unterschiede zwischen den einzelnen Mikrofon-Anordnungen wurden
für den Hörtest lediglich Experten-Hörer herangezogen. Insgesamt 23 Tonmeister-
Studenten des Erich-Thienhaus-Instituts sowie zwei Tonmeister des SWR haben den Test
absolviert. Für die seitliche Hörposition wurden Teilnehmer herangezogen, die bereits einen
28

Test aus der Sweetspot-Position gemacht haben. Wegen ihrer besonderen Kenntnisse des
eigenen Instrumentenklanges wurden zudem zwei der an den Aufnahmen beteiligten Musiker
für den Hörtest zugelassen.
Um denjenigen Teilnehmern, welche sich zur mehrmaligen Test-Teilnahme bereit erklärt haben,
ein möglichst abwechslungsreiches Musik-Programm zu bieten und damit eine gleichbleibend
hohe Aufmerksamkeit während des Tests zu erhalten, wurde stets darauf geachtet,
dass im Wiederholungsfalle ein anderer Test absolviert wurde.
4.5 Testablauf
Sämtliche Teilnehmer wurden zu Beginn des Tests vom Versuchsleiter mündlich mit den
Fragestellungen vertraut gemacht. Aus jeder der drei Musikbeispiele wurde ein zu bewertendes
Paar gemeinsam durchgehört, um möglicherweise auftauchende Fragen vorab klären
zu können. Ebenfalls wurden je drei der Positions-Beispiele der Zusatz-Aufgabe zusammen
gehört.
Der Teilnehmer konnte den Test anschließend selbständig durchführen, wobei er mittels
Fernbedienung ständig das Tempo an seine eigene Urteilsfähigkeit anpassen konnte. Die
Wiederholung des gehörten Paares sowie die Unterbrechung zwecks Nachdenken oder Ausruhen
war jederzeit möglich.
Die Tests aus der seitlichen Position wurden zum Teil eigenständig durchgeführt, zum Teil
aber auch zu zweit. Dabei hatte der Teilnehmer im Sweetspot stets die Kontrolle über das
Tempo und der seitliche Hörer sollte nur im Anschluss an einen Musikblock im Bedarfsfall
um eine Wiederholung einzelner Paare bitten. Eine gegenseitige Beeinflussung durch eventuell
entstehende Diskussionen sollte dadurch vermieden werden. Da die seitlichen Hörer
bereits mit dem Testablauf vertraut waren und ihre Entscheidungen meist zügiger treffen
konnten als die Erstteilnehmer im Sweetspot, gab es hierbei keine Komplikationen.
Bei der Test-Durchführung über Kopfhörer außerhalb des Hörraumes fehlte die gemeinsame
Hörphase mit dem Versuchsleiter. Um Unklarheiten dennoch vorzubeugen, wurde
versucht, nur solche Teilnehmer für den Kopfhörer-Test heranzuziehen, welche den Test
bereits einmal über Lautsprecher absolviert haben.
Die ursprünglich geplante Test-Dauer von 30 Minuten konnte von den meisten Teilnehmern
nicht erfüllt werden. Die Möglichkeit des nochmaligen Hörens wurde öfters als erwartet genutzt,
so dass sich regelmäßig eine Dauer von 40-45 Minuten ergab. Die Unterschiede zwischen
den Musikbeispielen waren offenbar so gering, dass es selbst für die mit klanglichen
Beurteilungen täglich konfrontierten Tonmeister-Studenten schwierig war, eine eindeutige
Entscheidung zu treffen.
29

Kapitel 5
Auswertung
5.1 Allgemeines
Zu Beginn der Auswertung sollen zwei praktische Beispiele die in diesem Kapitel verwendeten
Balken-Diagramme veranschaulichen. Ausgangspunkt ist stets der in Kapitel 4
erläuterte Dominanz-Paar-Vergleich zwischen vier Mikrofon-Anordnungen. Vergleicht man
jede Anordnung mit jeder anderen innerhalb der entsprechenden Gruppe, so resultieren
sechs Paar-Vergleiche.
Paarung Beispiel a Beispiel b Beispiel c
A : B A A A
A : C A C C
A : D A A D
B : C B B B
B : D B B D
C : D C D C
Abbildung 5.1: Beispiel-Antworten des Bewertungsbogens
Für den Fall, dass der Teilnehmer die einzelnen Hörbeispiele klar differenzieren kann und
für ihn eine eindeutige Rangfolge erkennbar ist, so würde er die sechs Paarungen wie in
Abbildung 5.1a ausfüllen. Addiert man die Gewinne der einzelnen Anordnungen und setzt
sie ins Verhältnis zur Gesamt-Anzahl an Paarungen, so entsteht Diagramm 5.2. Für unseren
Beispiel-Fall hat Anordnung A sämtliche Paarungen – d.h. 3 von den insgesamt 6 –
gewonnen, es ergibt sich die maximale Balkenhöhe von 50%. Anordnung D konnte keinen
Vergleich gewinnen, liegt also mit 0% auf dem letzten Platz. Die Balken der dazwischenliegenden
Anordnungen haben im Idealfall eine Höhe von 1/6 (=16,6%) und 2/6 (=33,3%).
Nehmen wir für unser zweites Beispiel an, dass die einzelnen Hörbeispiele entweder so
ähnlich sind, dass der Teilnehmer sie nicht unterscheiden kann, oder aber sie zwar unterscheidbar
sind, der Teilnehmer sie aber bezüglich des geforderten Kriteriums keiner
Rangfolge zuordnen kann. Da der Teilnehmer gebeten wurde, sich in jedem Vergleich stets
für ein Beispiel zu entscheiden, werden die Antworten rein zufällig gegeben. Abbildung 5.1
b und c wären mögliche Beispiele.
30

Abbildung 5.2: Beispiel eines Auswertungs-Diagramms
Das resultierende Balkendiagramm zeigt im Extremfall bei allen Anordnungen die gleiche
Höhe von 100% geteilt durch die Anzahl der Anordnungen, in unserem Fall also 25%.
Aufgrund der je drei Paarungen pro Anordnungen kann sich für einen einzelnen Bewertungsbogen
leider keine gleiche Verteilung ergeben. Addiert man jedoch die Ergebnisse
mehrerer Bewertungsbögen, die entsprechend unserer zweiten Annahme rein statistisch
ausgefüllt wurden, so ergibt sich die ideale Verteilung 5.2b+c.
Sämtliche folgenden Auswertungen werden zwischen diesen beiden Extrem-Beispielen liegen.
Je mehr sie sich dem Diagramm a nähern, desto eindeutiger sind die gegebenen Antworten.
Nähern sie sich dagegen dem Diagramm zu b+c, so wurden die Antworten entweder
insgesamt rein zufällig gegeben, oder die einzelnen Teilnehmer haben verschiedene Meinungen
über die gehörten Musikbeispiele.
Bei der Testdurchführung konnte nicht abgesehen werden, wieviele Teilnehmer den Test
noch machen würden. Deshalb musste zu Beginn eine Gewichtung festgelegt werden, welche
der vier Abhör-Situationen auf eine hohe Anzahl an Bewertungen angewiesen sind. Da vor
allem Probleme in Zusammenhang mit dem Downmix erörtert werden sollten, wurde den
normalen Abhörpositionen im Sweet-Spot die höchste Priorität gegeben. Das Abhören über
Kopfhörer sowie die seitliche Hörposition wurden als Zusatzinformationen angesehen und
erst sekundär durchgeführt. Abbildung 5.3 zeigt die Anzahl der ausgefüllten Testbögen.
Für die Druckgradienten-Empfänger ergibt sich eine Gesamtanzahl von 78 Bewertungen,
für Druck-Empfänger eine Anzahl von 66 Bewertungen. Insgesamt wurden also 48 Tests
mit je drei Musikbeispielen durchgeführt. Die Anzahl von teilweise nur zwei Bewertungen
für die sekundären Abhörpositionen stellt hier sicherlich die Grenze der Repräsentativität
der Tests dar. Andererseits ergibt sich bei den gewählten fünf verschiedenen Musikbeispielen
eine größere Verallgemeinerung bezüglich des Einsatzzweckes.
Bei der Auswertung soll zunächst ein Gesamtüberblick über die gegebenen Urteile gegeben
werden. Im Anschluss werden anhand der fünf Musikbeispiele mögliche Stärken und
31

Druckgradienten-
Empfänger
Druck-
Empfänger
3-Kanal 2-Kanal 3-Kanal
Sweet-Spot Sweet-Spot Kopfhörer seitlich
Gitarre 8 3 2 2
Vokal-Ensemble 9 9 4 2
Orchester 5 3 2 4
Orgel 4 4 2 1
Streichquartett 7 2 2 3
Gesamt 33 21 12 12
Gitarre 3 3 2 2
Orchester 7 9 4 2
Orgel 9 5 4 3
Streichquartett 4 5 2 2
Gesamt 23 22 12 9
Abbildung 5.3: Anzahl der abgegebenen Bewertungsbögen
Schwächen der einzelnen Anordnungen näher differenziert.
Zur Verdeutlichung seien hier noch die möglichen Extremfälle für die in Kapitel 5.4 folgenden
Balken-Diagramme erwähnt. Die Prozent-Werte entsprechen der gewählten Bevorzugung
des Originals gegenüber seinem eigenen Downmix. Eine Bewertung mit 100% ergibt
sich demnach bei einer ausnahmslosen Bevorzugung des Originals, die 0%-Marke bei einer
entsprechenden Bevorzugung des Downmixes. Eine gleiche Beurteilung oder der bereits
zuvor angedeutete Fall einer Unhörbarkeit von Unterschieden würde zu einem Wert von
50% führen.
5.2 Druckgradienten-Empfänger
5.2.1 Klangfarbe
In der Kategorie Klangfarbe ergibt sich bei der 3-Kanal-Wiedergabe ein eindeutiger Vorsprung
für die INA3. Auch wenn der theoretische Maximalwert bei 50% liegt, so stellen
die erreichten 38% bei der großen Anzahl an Bewertungen schon eine deutliche Bevorzugung
dar. Das OCT2 kann sich von den übrigen Anordnungen mit 25,8% etwas absetzen,
während das OCT1 und das ORTF sich nur unwesentlich unterscheiden.
Betrachtet man von diesem Ergebnis ausgehend das Resultat bei Zweikanal-Wiedergabe
(ebenfalls im Sweet-Spot), so muss zunächst festgehalten werden, dass sich die Werte einander
annähern. Auffällig ist weiterhin, dass sich die Bevorzugung der INA3 verringert,
während das zweikanalige ORTF deutlich an Stimmen gewinnt. Dennoch liegt die INA3
weiterhin vorne. Die beiden OCT-Anordnungen haben ihre Platzierung vertauscht, so dass
das OCT2 bei Zweikanal-Wiedergabe auf einen letzten Platz rutscht, wobei sich die abgegebenen
Urteile nur marginal von der in Kapitel 5.1 erklärten rein zufälligen Bewertung
abgrenzen.
Überraschend eindeutig fällt wiederum die Auswertung der Kopfhörer-Wiedergabe aus. Die
Rangordnung erinnert stark an die der Dreikanal-Wiedergabe, mit der INA3 vor OCT2 und
32

Abbildung 5.4: Bevorzugungen bezüglich Klangfarbe bei Druckgradienten-Empfängern
OCT1. Der Gewinner ist hier allerdings das ORTF, welches mit 38,9% ebenso deutlich führt
wie die INA3 bei Dreikanal-Wiedergabe. Hieraus ließe sich festhalten, dass eine Angleichung
der Anzahl der Mikrofone an die jeweiligen Wiedergabe-Kanälen klangliche Vorteile
mit sich bringt. Unklar bleibt hierbei, warum die Ergebnisse bei Lautsprecher-Wiedergabe
diesen Vorsprung nicht zeigen konnten, da in beiden Fällen das selbe Audio-Material verwendet
wurde. Es lässt sich nur vermuten, dass die möglicherweise auftretenden negativen
Eigenschaften des Downmix wie Kammfilter-Effekte über Lautsprecher weniger deutlich
hervortreten als über Kopfhörer.
Bei einer seitlichen Hörposition wird eine klare Bevorzugung der dreikanaligen Mikrofon-
Anordnungen ersichtlich. Zwar liegt die INA3 auch hier wieder knapp vorne, der Unterschied
zwischen den dreikanaligen Anordnungen und dem ORTF scheint in dieser Situation
aber viel gravierender zu sein. Obwohl sich die seitliche Hörposition noch innerhalb der
empfohlenen Hörzone (vgl. Kapitel 4.2) befindet, scheint der Center-Lautsprecher bereits
hier entscheidende Vorteile für die Klangqualität zu liefern.
Um dem Leser anhand der erhaltenen Bewertungen eigene Rückschlüsse zu ermöglichen,
soll eine Übersichts-Tabelle (Abb. 5.5) sämtliche Resultate des jeweiligen Parameters auf
einen Blick liefern.
Entgegen der bislang erkennbaren Bevorzugung der INA3 zeigt sich beim Beispiel Orgel
offenbar eine deutliche Schwäche für den Stereo-Downmix. Natürlich müssen die Ergebnisse
für Kopfhörer-Wiedergabe aufgrund von nur zwei Bewertungen (s. Abb. 5.3) relativiert
werden. Trotzdem sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass es bei der INA3 möglicherweise
zu Problemen bei kritischem Material wie den konstanten Tönen der Orgel kommen
kann. Die Supernieren-Anordnungen scheinen hierfür aufgrund der höheren Kanaltrennung
weniger anfällig zu sein.
Beim Musik-Beispiel Orchester hingegen kann sich die INA3 selbst bei Kopfhörer-Wiedergabe
gegenüber dem ORTF durchsetzen. Eine generelle Behauptung, zweikanalige Mikrofon-
33

Abbildung 5.5: Bevorzugungen bezüglich Klangfarbe bei Druckgradienten-Empfängern
Anordnungen seien für Zweikanal-Wiedergabe stets optimal, ist also nicht haltbar.
5.2.2 Räumlichkeit
Bezüglich des Parameters Räumlichkeit sind die Ergebnisse zumindest bei Lautsprecher-
Wiedergabe völlig unsignifikant. Bei der Dreikanal-Wiedergabe lässt sich der Vorsprung der
INA3 gerade noch erahnen, die übrigen drei Anordnungen liegen auf annähernd gleichem
Niveau. Für die zweikanalige Wiedergabe rücken sämtliche Anordnungen auf eine Höhe
nahe der 25%, was auf keine ernsthaften Vor- oder Nachteile der einzelnen Anordnung
bezüglich des Parametes Räumlichkeit hindeutet.
Abbildung 5.6: Bevorzugungen bezüglich Räumlichkeit bei Druckgradienten-Empfängern
Wie schon zuvor beim Parameter Klangfarbe beobachtet, liefern die Ergebnisse bei Kopfhörer-
Wiedergabe sehr viel eindeutigere Signale. Klare Gewinner sind die INA3 und das ORTF
34

mit jeweils 36,1%. Erstaunlich ist im Vergleich zum Parameter Klangfarbe, dass der Downmix
einer Dreikanal-Anordnung bezüglich der Räumlichkeit anscheinend ähnlich gute Ergebnisse
liefern kann wie eine reine Zweikanal-Anordnung. Die beiden Supernieren-Anordnungen
müssen sich von den Nieren-Anordnungen geschlagen geben, wobei das OCT2 gegenüber
dem OCT1 noch leichte Vorteile zu haben scheint. Fragwürdig bleibt natürlich weiterhin,
warum die Unterschiede bei den Tests über Lautsprecher nicht in der Form aufgetreten
sind.
Entgegen den Erwartungen scheint die Verwendung des Center-Lautsprechers für den
Räumlichkeits-Eindruck nicht alleine ausschlaggebend zu sein. Die OCT-Anordnungen liegen
zusammen mit dem ORTF eng beieinander bei knapp 20%. Lediglich die INA3 kann
sich mit ihren 43% eindeutig absetzen.
Anhand der Übersichtstabelle lässt sich feststellen, dass die Ablehnung für zweikanalige
Abbildung 5.7: Bevorzugungen bezüglich Räumlichkeit bei Druckgradienten-Empfängern
Anordnungen bei seitlichen Hörpositionen offenbar stark von der Besetzung abhängt. Bei
den Beispielen Gitarre und Orgel – d.h. bei solistischen Besetzungen – wurde das ORTF
nicht ein einziges Mal bevorzugt. Dies mag daran liegen, dass sowohl der Direkt- als auch
der Diffusschall lediglich aus dem jeweils näheren Lautsprecher zu vernehmen sind, was im
Vergleich zu dreikanaligen Anordnungen als negativ bewertet wurde. Zwar ist der Direktschall
in beiden Fällen nur aus einem Lautsprecher ortbar, bei dreikanaliger Wiedergabe
ist der Diffus-Schall allerdings auch aus den äußeren Lautsprechern wahrnehmbar, was zu
einem räumlicheren Eindruck führt. Bei größeren Ensembles tritt dieses Phänomen nicht
mehr ganz so deutlich auf, da die außen sitzenden Musiker je nach gewählter Abbildungsbreite
durch Pegeldifferenzen durchaus im entfernteren Lautsprecher abgebildet werden
und die negative Ortung in nur einem Lautsprecher nicht so deutlich zum Vorschein kommt.
35

5.2.3 Abbildungsbreite
Die Frage nach der Abbildungsbreite sollte in diesem Test keinerlei Qualitätskriterium untersuchen.
Es sollte lediglich zu Kontrollzwecken dienen, inwieweit die zu Beginn entworfenen
Mikrofon-Anordnungen bezüglich der Abbildungsbreite tatsächlich vergleichbar sind.
Trotz der von den Test-Teilnehmern oft beklagten Unhörbarkeit und damit Ratlosigkeit
Abbildung 5.8: Empfundene Abbildungsbreite bei Druckgradienten-Empfängern
über das anzukreuzende Musikbeispiel, zeigt das Diagramm 5.8 eine offensichtlich breiter
empfundene Abbildung der INA3 und des ORTF, wohingegen die beiden Supernieren-
Anordnungen stets als schmaler empfunden wurden. Es lässt sich an dieser Stelle nicht
vollkommen ausschließen, dass der Parameter Abbildungsbreite unterbewusst auch die Bewertungen
für die beiden anderen Parameter beeinflusst haben kann. Der Autor möchte
jedoch nochmals betonen, dass mit Hilfe der dargelegten Berechnungen und Vortests versucht
wurde, die einzelnen Mikrofon-Anordnungen möglichst einander anzugleichen. Die
Abbildung 5.9: Empfundene Abbildungsbreite bei Druckgradienten-Empfängern
36

von den Teilnehmern geschilderten Probleme bei der Bewertung des Parameters Abbildungsbreite
belegen zudem die äußerst geringen Unterschiede. Zumindest die Bewertungen
für die dreikanalige Wiedergabe im Sweet-Spot können zudem eine Korrelation zwischen
den Parametern in Frage stellen. Andererseits wäre auch eine Beeinflussung der subjektiven
Kriterien auf die Abbildungsbreite denkbar.
5.3 Druck-Empfänger
5.3.1 Klangfarbe
Betrachten wir zunächst wieder sämtliche Musik-Beispiele zusammengefasst, so ergibt sich
bei dreikanaliger Wiedergabe zunächst eine Bevorzugung der beiden Anordnungen Decca-
Tree und Stereo+C gegenüber dem Kugel-Vorhang und dem zweikanaligen AB. Eine klare
Ablehnung einzelner Anordnungen lässt sich hieraus jedoch nicht entnehmen.
Beim Vergleich dieser Ergebnisse mit denen der zweikanaligen Wiedergabe ändert sich
Abbildung 5.10: Bevorzugungen bezüglich Klangfarbe bei Druck-Empfängern
erstaunlicherweise nur die Verteilung zwischen Stereo+C und AB. Die Höhe der Bevorzugungen
für den Decca-Tree sowie den Kugel-Vorhang bleiben konstant. Da das Stereo+C
bis auf den hinzugefügten Center-Kanal identisch ist mit dem AB, ist eine Verlagerung
zum reinen AB bei Stereo-Wiedergabe nicht verwunderlich. Ähnlich der Ergebnisse
bei Druckgradienten-Empfängern bewegen sich sämtliche Anordnungen bei Stereo-
Lautsprecher-Wiedergabe relativ nah beieinander.
Erst die Ergebnisse für Kopfhörer-Wiedergabe beinhalten eine klare Aussagekraft. Das AB
stellt mit seinen 36,1% einen eindeutigen Favoriten dar und unterstreicht damit die Vorteile
der zweikanaligen Anordnungen für eine zweikanalige Wiedergabe. Sowohl der Decca-Tree
als auch das Stereo+C – obwohl für diesen Zweck ursprünglich gar nicht ausgelegt – lassen
sich durch den Downmix in ihrer Bewertungshöhe nicht abbringen. Lediglich der Kugel-
Vorhang wird bei Zweikanal-Wiedergabe deutlich herabgestuft.
37

Bei seitlicher Abhörposition können ähnlich der Sweet-Spot-Wiedergabe die beiden Anordnungen
Decca-Tree und Stereo+C gute Ergebnisse erzielen. Der Kugel-Vorhang folgt
mit einigem Abstand, wird aber gegenüber dem zweikanaligen AB immer noch deutlich
bevorzugt. Auch bei den Druck-Empfängern wird der Center-Lautsprecher demnach bei
Positionen außerhalb des Sweet-Spots als klanglich vorteilhaft beurteilt.
Abbildung 5.11: Bevorzugungen bezüglich Klangfarbe bei Druck-Empfängern
5.3.2 Räumlichkeit
Die Ergebnisse der Räumlichkeitsbewertung unterscheiden sich erstaunlich wenig von denen
der Klangfarbe. Wieder wird der Decca-Tree und das Stereo+C leicht bevorzugt in
der Dreikanal-Wiedergabe. Bei zweikanaliger Wiedergabe teilt sich das AB erneut einen
ersten Platz, diesmal allerdings mit dem Stereo+C. Der Decca-Tree erhält in der Kategorie
Räumlichkeit einige Prozentpunkte Abstand im Vergleich zur Klangfarben-Bewertung.
Gleich ist allerdings die etwas schlechtere Bewertung des Kugel-Vorhangs.
Bei den Ergebnissen für Kopfhörer-Wiedergabe lässt sich der gleiche Vorgang zwischen
Decca-Tree und Stereo+C beobachten wie bei der zweikanaligen Lautsprecher-Wiedergabe.
Während der Decca-Tree in der Kategorie Klangfarbe vorne liegt, hat das Stereo+C in der
Kategorie Räumlichkeit geringe Vorteile. Die Bewertungen unterscheiden sich jedoch nur
um wenige Prozentpunkte. Das AB kann bei Kopfhörer-Wiedergabe erneut einen klaren
ersten Platz behaupten.
Für die seitliche Abhörposition muss das zweikanalige AB allerdings mit deutlichem Abstand
einen letzten Platz verzeichnen. Der Kugel-Vorhang liegt zwar nur auf einem dritten
Rang, allerdings ist der Abstand in dieser Kategorie nur marginal auf die beiden anderen
Anordnungen. Es lässt sich also auch hier feststellen, dass eine Nutzung des Center-
Lautsprechers nicht nur Vorteile für die Klangfarbe, sondern ebenso für die Räumlich-
38

Abbildung 5.12: Bevorzugungen bezüglich Räumlichkeit bei Druck-Empfängern
keit bietet. Die bei den Druckgradienten-Empfängern beobachtete Abhängigkeit von der
Ensemble-Breite lässt sich für Druckempfänger nicht verallgemeinern. Durch die fehlenden
Pegeldifferenzen kommt es offenbar selbst bei großen Ensembles nicht zu einer Abbildung
im entfernteren Lautsprecher. Bei zweikanaligen Anordnungen mit Druckempfängern besteht
demnach ständig die unbefriedigende Abbildung in nur einem Lautsprecher. Mit Hilfe
des zusätzlichen Center-Kanals des Stereo+C lässt sich diese negative Eigenschaft des ABs
allerdings schnell beseitigen (s. Tabelle 5.13).
Abbildung 5.13: Bevorzugungen bezüglich Räumlichkeit bei Druck-Empfängern
39

5.3.3 Abbildungsbreite
Die Ergebnisse für die Abbildungsbreite machen bei den Druck-Empfängern einen recht
ausgeglichenen Eindruck. Die Vorüberlegungen und -tests scheinen hier noch etwas präzi-
Abbildung 5.14: Empfundene Abbildungsbreite bei Druck-Empfängern
ser als bei den Druckgradienten-Empfängern eine Chancengleichheit für die verwendeten
Mikrofon-Anordnungen verwirklicht zu haben. Lediglich der Kugel-Vorhang wurde bei normalen
Abhörpositionen als schmaler empfunden als die übrigen Anordnungen. Auffällig ist
zudem die Führung des AB bei Zweikanal-Wiedergabe. Da das AB beim Wechsel von
Drei- auf Zweikanal-Wiedergabe absolut identisch geblieben ist, kann die Ursache für
diese scheinbare Verbreiterung nur in einer subjektiven Verschmälerung der Dreikanal-
Anordnungen beim Downmix liegen.
Abbildung 5.15: Empfundene Abbildungsbreite bei Druck-Empfängern
Erstaunlich bleibt in der Kategorie Abbildungsbreite der plötzliche Sprung des Kugelvorhangs
von einem durchweg schmaleren Eindruck für normale Abhörpositionen auf den
40

eitesten Rang bei seitlicher Hörposition. Ein Zusammenhang zwischen Abbildungsbreite
und Ensemblebreite lässt sich anhand der Tabelle 5.15 nicht eindeutig feststellen, da
der Kugel-Vorhang bei einer seitlichen Abhörposition sowohl bei solistischen als auch bei
größeren Besetzungen als breiter empfunden wurde.
Das Hinzufügen der Center-Niere beim Stereo+C lässt zunächst eine Verschmälerung der
Stereo-Basis gegenüber dem reinen AB vermuten. Bei den Beispielen Orchester, Orgel und
Streichquartett lässt sich dieser Effekt auch beobachten. Das Ergebnis bei dreikanaliger
Wiedergabe beim Beispiel Streichquartett weicht hiervon merkwürdigerweise ab.
Für solistische Besetzungen scheint die Bewertung des Parameters Abbildungsbreite schwieriger
bzw. weniger eindeutig zu sein. Hier wurde das eigentlich schmalere Stereo+C gegenüber
dem AB ausnahmslos als breiter eingestuft.
5.4 Original vs. Downmix
Die Erwägung einer Untersuchung über die Bevorzugung des Originals gegenüber seinem
Downmix erscheint zunächst trivial und überflüssig. Die Auswertung zeigt jedoch, dass es
für die Test-Teilnehmer keineswegs immer leicht war, einen Downmix zu entlarven und
gegebenenfalls schlecht zu bewerten. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass es für
Abbildung 5.16: Bevorzugung des Originals gegenüber Downmix
diese Untersuchung keinen separaten Test-Teil gab. Die Paarvergleiche zwischen Original
und dem jeweiligen Downmix wurden mit in die in Kapitel 4 erläuterten zwölf Tracks
pro Musikbeispiel verflochten. Bezüglich der Anzahl der verwendeten Bewertungsbögen
gilt entsprechend weiterhin Tabelle 5.3, Spalten 1 und 4. Die Teilnehmer wurden nicht
darüber in Kenntnis gesetzt, welcher Art die Unterschiede der zu bewertenden Beispiele
sein würden. Man kann daher durchaus von einem Blindtest sprechen.
Insgesamt ergibt sich für alle Mikrofon-Anordnungen eine Bevorzugung des Originals ge-
41

genüber dem Downmix. Aus Abbildung 5.16 lässt sich jedoch ablesen, dass die Nachteile
eines Downmixes nicht so gravierend sind, wie man dies gemeinhin vermuten würde. Für
beide Parameter (Klangfarbe und Räumlichkeit) wurden die OCT-Anordnungen am besten
bewertet, d.h. das Original wurde dem Downmix am seltesten vorgezogen. Die Werte
bewegen sich in beiden Fällen an der 60% -Marke, was einer minimalen Bevorzugung des
Originals entspricht. Bei 50% würden beide gleich gut bewertet.
Etwas eindeutiger zugunsten des Originals verhalten sich die INA3 sowie die Kugel-Anordnungen
mit 70-75% in der Kategorie Klangfarbe, wobei der Decca-Tree mit 69% noch am
besten von den Kugel-Anordnungen abschneidet. Das signifikanteste Ergebnis findet sich
für die Anordnungen Decca-Tree und Stereo+C in der Kategorie Räumlichkeit. Mit 82%
wird das Original klar bevorzugt, was auf Schwachstellen des Downmixes bezüglich der
Räumlichkeits-Darstellung hindeutet.
Bei einer seitlichen Abhörposition vergrößert sich die Bevorzugung der Dreikanal-Wieder-
Abbildung 5.17: Bevorzugung des Originals gegenüber Downmix
gabe gegenüber dem Zweikanal-Downmix. Das extremste Beispiel stellt das Stereo+C dar,
welches in beiden Kategorien mit 100% bewertet wurde, d.h. bei sämtlichen Vergleichen
wurde dem Original gegenüber dem Downmix der Vorzug gegeben. Dies stellt für die Verwendung
des Stereo+C jedoch keinerlei Nachteil dar, da es auf einem Stereo-Hauptmikrofon
basiert, welches für die Zweikanal-Wiedergabe einfach ohne den hinzugefügten Center-
Kanal verwendet werden kann.
Bei den anderen Anordnungen sind die Ergebnisse nicht ganz so extrem. Wie schon bei
der Sweet-Spot-Position festgestellt, können auch hier die beiden OCT-Varianten mit 75%
das beste Verhältnis, d.h. die geringsten Nachteile des Downmixes, vorweisen. Die INA3
und der Kugelvorhang folgen mit geringem Abstand, während die Test-Teilnehmer sich
beim Decca-Tree und beim Stereo+C ihrer Entscheidung zugunsten des Originals fast ausnahmslos
sicher waren. Mit etwas Vorsicht ließe sich hieraus die Annahme formulieren, dass
42

der Downmix klanglich umso negativer ausfällt, je ungerichteter die verwendete Mikrofon-
Charakteristik ist.
Abbildung 5.18 zeigt schließlich die empfundene Veränderung der Abbildungsbreite zwi-
Abbildung 5.18: Eindruck der Abbildungsbreite Original gegenüber Downmix
schen Original und Downmix. Während die Anordnungen INA3, Stereo+C sowie der Kugel-
Vorhang mit Werten um die 50% keine Veränderung beim Downmix-Vorgang bemerken
lassen, scheinen die Downmixe der OCT-Anordnungen als breiter empfunden zu werden
gegenüber dem Original. Beim Decca-Tree hingegen wurde die Abbildung des Downmixes
als schmäler beurteilt.
Die Betrachtung der Ergebnisse für die seitliche Abhörposition zeigt erneut eine starke
Abhängigkeit der Beurteilung von der Richtwirkung der Mikrofone. Während die Downmixe
der Druckgradienten-Anordnungen als leicht breiter empfunden wurden, wurden
sämtliche Kugel-Anordnungen mit einer deutlichen Verschmälerung der Abbildungsbreite
beurteilt. Ein direkter Zusammenhang zwischen der Veränderung der Abbildungsbreite mit
der Beurteilung der Klangfarbe oder Räumlichkeit lässt sich hier jedoch nicht bemerken,
da sämtliche Downmixe als schlechter als ihr Original beurteilt wurden, unabhängig von
der Richtung der Breitenveränderung. Die Test-Teilnehmer waren hier offensichtlich in der
Lage, für die drei verlangten Kategorien ein unabhängiges Urteil abzugeben, was der in
Kapitel 5.2 befürchteten Annahme einer gegenseitigen Beeinflussung zwischen den drei Kategorien
widerspricht.
5.5 Saxophon – Einzel-Positionen
Wie bereits im Rahmen des Test-Designs angekündigt, hatte der Test-Teil der Einzel-
Positionen einen nicht so großen Stellenwert innerhalb dieser Arbeit. Um möglichst eindeutige
Ergebnisse für die reinen Musik-Beispiele zu erhalten, wurde die Gesamt-Testdauer
43

entsprechend der Empfehlungen (s. Kapitel 4) möglichst kurz gehalten. Dieser vierte Test-
Teil musste sich demnach auf eine sehr kleine Auswahl an Quell-Positionen beschränken.
Als kleine Orientierung und vor allem als Anregung für weitere Untersuchungen sollen dennoch
anhand der Gruppe der Druckgradienten-Empfänger einige Ergebnisse exemplarisch
gezeigt werden.
Abbildung 5.19: Richtungs-Kurve Druckgradienten-Empfänger
Abbildung 5.19 zeigt die empfundene Richtung der Schallquelle bei den verschiedenen
Mikrofon-Anordnungen. Entsprechend der 21 Positionen der Schallquelle (s. Kapitel 3.3.6)
wurden auch 21 mögliche Werte auf der Lautsprecher-Achse markiert. Die Auswahl beschränkte
sich auf die Quell-Positionen Links 9 und 4, Mitte (=0) sowie Rechts 2 und 6.
Zu Anschauungszwecken wurden sämtliche Positionen auf eine Seite gespiegelt.
Wie erhofft zeigen die Kurven der verschiedenen Anordnungen nur geringe Abweichungen.
Die im Hauptteil der Auswertung ermittelte geringere Abbildungsbreite der OCT-
Anordnungen lässt sich auch hier ablesen. Aufgrund der wenigen Einzel-Bewertungen kam
es leider nicht bei allen Positionen zu einer ausreichenden Glättung der Mittelwerte. Die
OCT1-Kurve erhielt deshalb leider einen unerwarteten Knick an der Position 6, welcher
sich bei weiteren Testdurchläufen sicherlich korrigiert hätte. Für repräsentativere Aussagen
bedürfte es eines eigenen Tests nur für diese Richtungs-Abbildungen mit mindestens
doppelt so vielen Positionen und einem Vielfachen an Bewertungen.
Neben der Richtung sollten die Test-Teilnehmer eine Aussage treffen, wie scharf oder
verschwommen ihnen das Signal erscheint, oder mit anderen Worten, wie sicher sie sich
bei Ihrer Richtungs-Bestimmung waren. Die Bewertungsskala bestand bei allen der noch
folgenden Kategorien aus fünf Stufen (s. Bewertungsbogen im Anhang B), welche zum
Zwecke der Auswertung mit den Ziffern 1-5 gleichgesetzt wurden. Die meisten Mikrofon-
Anordnungen erhielten eine relativ konstante Bewertung für alle Positionen. Die einzige
bemerkenswerte Ausnahme stellt der Downmix der INA3 dar. Er errang sein bestes Ergebnis
bei der seitlichen Position 9, wurde zur Position 4 hin (entspricht 20 Grad Auslenkung
von der Mitte) jedoch extrem verschwommen bewertet.
Die These nach Gernemann [11], wonach der Center-Lautsprecher im Vergleich zur Zweikanal-Wiedergabe
eine größere Abbildungsschärfe hervorrufen soll, kann anhand der ge-
44

Abbildung 5.20: Bewertung scharf/verschwommen bei Druckgradienten-Empfängern
machten Untersuchungen weder eindeutig belegt noch kann ihr widersprochen werden.
Während die Downmixe der dreikanaligen Anordnungen meist als unschärfer als ihr jeweiliges
Original bewertet wurden, was eine Nutzung des Center-Kanals befürworten würde,
zeigt das zweikanalige ORTF bei einigen Positionen eine noch schärfere Abbildung. Es
wäre daher nicht richtig zu behaupten, dass der Center-Kanal generell eine höhere Abbildungsschärfe
hervorruft. Vielmehr lässt sich festhalten, dass beim Downmix einer dreikanaligen
Anordnung mit einer verschwommeneren Abbildung gerechnet werden muss.
Abbildung 5.21: Bewertung angenehm/unangenehm (Sweetspot)
Die Bewertung des Musikbeispiels zwischen den Extremen Angenehm/Unangenehm wurde
von einigen Teilnehmern als schwierig oder nicht eindeutig kommentiert. Nach Rücksprache
mit dem Versuchsleiter wurde in einigen Fällen das Paar Natürlich/Unnatürlich als
aussagekräftiger angesehen und als Hilfe bzw. Ersatz verwendet.
Nach den Ergebnissen der vorigen Testteile war mit einer positiven (bzw. angenehmen) Bewertung
der Idealen Nieren Anordnung bereits zu rechnen. Ebenfalls belegt das durchweg
bessere Abschneiden der Wiedergabe mit Center gegenüber den Downmixen die gezeigten
klanglichen Vorteile der dreikanaligen Wiedergabe. Neu bei dieser positionsabhängigen
Auswertung ist die bei einigen Anordnungen festzustellende fallende Kurve beim Downmix.
Die äußeren Positionen wurden hier oft als angenehmer bewertet als die mittleren
Positionen nahe des Centers. Insbesondere bei Kopfhörer-Wiedergabe (Kurve 5.22) lässt
45

Abbildung 5.22: Bewertung angenehm/unangenehm (Kopfhörer)
sich dieses Phänomen feststellen. Die problematische Stelle des Downmixes stellen demnach
mittige Schallquellen dar, während bei den äußeren Positionen kaum noch klangliche
Unterschiede auszumachen sind.
Abbildung 5.23: Bewertung nah/entfernt (Sweetspot)
Erstaunlich geradlinig verläuft der Entfernungseindruck für das ORTF bei einer fast konstanten
Durchschnittsbewertung von 3, also exakt der mittleren der fünf Bewertungskategorien.
Die meisten dreikanaligen Anordnungen zeigen hiervon nur geringe Abweichungen,
solange sie über drei Lautsprecher wiedergegeben werden. Lediglich die INA3 zeigt für die
Position 2 eine nennenswerte Abweichung.
Die Downmixe der verschiedenen Anordnungen unterscheiden sich im Entfernungseindruck
dagegen etwas auffälliger. Während für die Center-Position die Ergebnisse relativ eng beeinander
liegen, zeigen die OCT-Anordnungen beim Downmix eine Tendenz zu einer empfundenen
größeren Entfernung für seitliche Positionen der Schallquelle, wohingegen die
INA3 einen etwas näheren Eindruck gegenüber dem konstanten ORTF zeigt. Diese Ergebnisse
sollten jedoch aufgrund der wenigen Bewertungen nicht überbewertet werden.
Auch für die Einordnung zwischen den Extremen Hell/Dunkel lässt sich bemerken, dass
die Anordnungen nur wenig voneinander abweichen, solange sie in ihrem ursprünglichen
Zustand wiedergegeben werden. Erst beim Downmix kommt es zu einer merklichen Abweichung
der OCT-Anordnungen zu einem dunkleren Klang, besonders bei Positionen genau
46

Abbildung 5.24: Bewertung hell/dunkel (Sweetspot)
auf der Hälfte des Aufnahmewinkels, also in unserem Fall etwa bei 25 Grad Auslenkung gegenüber
der Mitte. Am geringsten sind die Unterschiede wie schon zuvor bei der Einordnung
zwischen Angenehm/Unangenehm beobachtet am seitlichen Ende des Aufnahmewinkels.
5.6 Kritische Anmerkungen
Die vorliegende Arbeit wurde mit dem Ziel entworfen, eine möglichst allgemeingültige
Aussage bezüglich der Downmix-Eigenschaften von Mikrofon-Anordnungen zu erhalten. Es
wurden aus diesem Grunde fünf verschiedene Besetzungen mit unterschiedlichen Aufnahme-
Räumen herangezogen. Wie erwartet zeigten sich für die verschiedenen Situationen in
mancherlei Hinsicht durchaus unterschiedliche Resultate. Die vorliegende Arbeit ist deshalb
sicherlich nicht als Universal-Lösung anzusehen, sondern vielmehr als Anregung und
Richtlinie für die eigenen Versuche vor Ort. Wo immer es möglich und sinnvoll erschien,
wurde versucht, die gemeinsamen Tendenzen für die fünf Musikbeispiele auszuarbeiten.
Ein kritisches Ohr bei jeder Aufnahme ist dadurch sicherlich nicht zu ersetzen. Es kommt
hinzu, dass jede Mikrofon-Anordnung in dieser Arbeit nur in einer einzigen Konfiguration
verwendet wurde. Für andere Aufnahmewinkel ergeben sich möglicherweise Abweichungen
zu den gezeigten Ergebnissen.
Die Beschränkung auf je vier Mikrofon-Anordnungen pro Gruppe erschien zu Beginn der
Arbeit als ungünstig, da sicherlich weitaus mehr Anordnungen in der heutigen Praxis regelmäßig
Verwendung finden und einer Untersuchung würdig gewesen wären. Nach Auswertung
der Ergebnisse hat sich diese Einschränkung jedoch mehr als bezahlt gemacht.
Trotz des großen Zeit- und Personalaufwandes, den der Hörvergleich mit immerhin 48
Testdurchläufen zu je rund 45 Minuten mit sich gebracht hat, sind die Ergebnisse sicherlich
in manchen Gebieten nicht völlig eindeutig und repräsentativ. Es wäre daher denkbar,
diese Arbeit mit lediglich zwei Kandidaten, nämlich einer dreikanaligen und einer zweikanaligen
Anordnung, welche auf die jeweilige Situation optimiert werden, fortzusetzen,
um noch schärfere Ergebnisse zu erhalten, ob und wann der Aufwand eines zusätzlichen
Stereo-Mikrofon zu rechtfertigen wäre.
47

Kapitel 6
Fazit
Die in dieser Diplomarbeit durchgeführten Aufnahmen und Hörtests wurden mit dem Ziel
erstellt, einige der aktuell auftauchenden Fragen bei der parallelen Nutzung von Zweiund
Mehrkanal-Übertragungswegen zu erörtern. Zum Zwecke der Aufwands- und Kosten-
Minimierung sollte in erster Linie untersucht werden, welche Mikrofon-Anordnungen in der
Lage sind, ein klanglich befriedigendes Ergebnis zeitgleich für beide Formate zu liefern. Außerdem
sollte geklärt werden, ob eine Nutzung des Center-Kanals für Musik-Übertragung
überhaupt anzustreben ist.
In der Gruppe der Druckgradienten-Mikrofone konnte die sogenannte Ideale Nieren Anordnung
(INA3) für einen Großteil der Musikbeispiele überzeugen. Besonders beeindruckend
ist der in Abbildung 5.6 gezeigte Vorsprung gegenüber allen anderen Mikrofon-Anordnungen
bei seitlicher Abhörposition. Aber selbst bei Zweikanal-Wiedergabe über Lautsprecher wurde
die INA3 von der mit den gleichen Mikrofon-Kapseln ausgestatteten ORTF-Anordnung
nicht überragt. Nachteile gegenüber den Konkurrenten entstanden bei der Verwendung der
INA3 lediglich beim Abhören über Kopfhörer, wo es dem zweikanaligen ORTF die Führung
abgeben musste.
Die OCT-Anordnungen zeigten gegenüber zweikanaligen Anordnungen lediglich bei seitlichen
Abhörpositionen Vorteile durch den Center-Kanal. Für den Sweetspot ergab sich
keinerlei Vorteil gegenüber dem ORTF. Der Downmix der OCT-Anordnungen schnitt im
direkten Vergleich mit dem jeweiligen Original besser ab als alle anderen Anordnungen.
Trotzdem wurde der Downmix der INA3 meistens bevorzugt. Offenbar scheint die Nutzung
der seitlichen Einsprechrichtung der Supernieren klangliche Nachteile mitsichzubringen, die
gravierender hervortreten als die Vorteile, die es bezüglich des Downmixes im Vergleich zu
seinen Konkurrenten aufweist. Da die Richtcharakteristik frequenzabhängig ist, ergeben
sich bei seitlichem Schalleinfall Abweichungen vom meist geraden Frequenzgang der frontalen
Einsprechrichtung, was sich negativ auf die Klangfarbe auswirkt. Das OCT2 schnitt
insbesondere bei Kopfhörer-Wiedergabe besser ab als das OCT1, so dass man die Verwendung
eines Delays im Center-Kanal ohne Bedenken empfehlen kann. Selbst bei dreikanaliger
Wiedergabe scheint sich hierdurch keinerlei Benachteiligung zu ergeben.
48

Das ORTF konnte nur bei Kopfhörer-Wiedergabe überzeugen. In allen anderen Situationen
scheinen die Dreikanal-Anordnungen Vorteile zu bieten oder zumindest ähnlich gute
Ergebnisse zu liefern.
Für die Druckgradienten-Anordnungen lässt sich also festhalten, dass die nun mögliche
Übertragung eines Center-Kanals beim Vorhandensein eines entsprechenden Lautsprechers
durchweg Vorteile bringt, sowohl klanglich als auch räumlich. Selbst bei einer idealen
Abhörposition im Sweetspot wurde der Center-Kanal als vorteilhaft bewertet, bei der im
Alltag wohl viel häufiger vorkommenden seitlichen Abhörposition noch viel eindeutiger.
Für besonders audiophile Ansprüche könnte die Verwendung eines zusätzlichen ORTFs
(oder anderen zweikanaligen Hauptmikrofons) Vorteile bringen gegenüber dem Downmix
einer Dreikanal-Anordnung. In diesem Test trat dieses Phänomen jedoch nur bei Kopfhörer-
Wiedergabe auf. Und selbst dort gab es Musik-Beispiele, in denen der Downmix der INA3
gegenüber dem ORTF favorisiert wurde (s. Tabelle 5.5). Eine generelle Empfehlung zu
einem zusätzlichen Stereo-Mikrofon kann demnach nicht für sinnvoll angesehen werden.
Bei ausreichender Kapazität an Mikrofonen und Aufnahmewegen lohnt jedoch ein kurzer
Vergleich vor Ort.
In der Gruppe der Druckempfänger konnte die verwendete Variante des Kugel-Vorhangs in
keiner Disziplin überzeugen. Die Erzeugung von drei Front-Signalen erfordert anscheinend
entweder die Verwendung von größeren Abständen zwischen den Kapseln oder eine größere
Richtwirkung der Mikrofone, damit die Signale die gewünschte Dekorrelation aufweisen.
Zwischen den beiden Anordnungen Decca-Tree und Stereo+C lässt sich kein klarer Sieger
ausmachen. Die Menge der Musikbeispiele hat vielmehr gezeigt, dass es meist von der
Schallquelle abhängt, welche der beiden Mikrofonierungen favorisiert wird. Eine Regel, wonach
man sich für eine der beiden Anordnungen entscheiden könnte, vermochte der Test
nicht zu geben.
Eindeutig fiel jedoch die Entscheidung bezüglich des reinen ABs aus. Dieses wurde im
Vergleich zu den dreikanaligen Anordnungen stets als schlechter bewertet. Lediglich bei
Kopfhörer-Wiedergabe liegt die zweikanalige Anordnung vorn. Die Nutzung des Center-
Kanals bringt daher wie schon bei den Druckgradienten-Empfängern eine deutliche Bereicherung
gegenüber dem bisherigen Zweikanal-Stereo. Als Empfehlung kann anhand dieser
Arbeit das Stereo+C gesehen werden, welches zum einen zusammen mit dem Decca-
Tree bei der dreikanaligen Wiedergabe favorisiert wurde. Zum anderen bietet das Stereo+C
jederzeit einen hervorragenden Zweikanal-Ton, der einfach durch Weglassen des
Center-Kanals zu realisieren ist. Für den Fall, dass der Decca-Tree im Einzelfall dem Stereo+C
vorgezogen wird, bringt die Aufstellung einer zusätzlichen AB-Anordnung für die
Kopfhörer-Wiedergabe leichte Vorteile. Im Alltag wird sich dies jedoch kaum lohnen, zumal
die Wiedergabe über Lautsprecher diesen Vorteil nicht bestätigen konnte. Wie bereits
vor Einführung des mehrkanaligen Übertragungsweges hängt die Wahl einer Mikrofon-
Anordnung in erster Linie von geschmacklichen Kriterien ab. Die Rücksicht auf Downmix-
Eigenschaften braucht zumindest bei Verwendung der hier vorgestellten Druckempfänger-
Anordnungen Decca-Tree und Stereo+C keine primäre Rolle einzunehmen.
49

Der Autor möchte an dieser Stelle anhand seiner während dieser Arbeit gemachten Erfahrungen
anmerken, dass die Qualität einer Musik-Aufnahme in erster Linie von der gewählten
Mikrofon-Position im Raum sowie der Position und des Abstandes der Musiker abhängt.
Die hier beobachteten Unterschiede zwischen den einzelnen Mikrofon-Anordnungen sollen
zwar nicht vernachlässigt werden, sind aber für den Gesamteindruck einer Aufnahme
eher zweitrangig. Statt wie in unserem Test viele Anordnungen aufzubauen und hinterher
einen Favoriten herauszusuchen, wäre der Weg der Optimierung einer einzigen Anordnung
bezüglich der gewünschten Parameter Abbildungsbreite, Direkt/Diffus-Verhältnis, etc. sicherlich
in vielen Fällen derjenige mit dem besseren Gesamt-Ergebnis.
50

Kapitel 7
Danksagung
Diese Diplomarbeit hätte ohne die Mithilfe zahlreicher Personen und Firmen sicherlich
nicht stattfinden können. Ich möchte mich daher an dieser Stelle sehr herzlich bei all
denjenigen bedanken, die zum Entstehen dieser Arbeit beigetragen haben, insbesondere
bei
• meinem Betreuer Herrn Prof. Michael Sandner für die konstrukive Beratung bei der
Ausarbeitung und Umsetzung des Themas,
• Herrn Prof. Thomas Görne für die Unterstützung bei der Ausarbeitung des Test-
Designs,
• den vielen Musikern für die meist mehrmaligen Einspielungen der Musik-Beispiele,
• den Studenten des Erich-Thienhaus-Institutes für die rege Teilnahme am Hörvergleich,
• und meiner Kommilitonin Michaela Wiesbeck fürs zügige Korrekturlesen.
Für die großzügige Bereitstellung von Aufnahme-Equipment möchte ich mich bei den beiden
folgenden Firmen und Personen bedanken:
• Mega-Audio GmbH, Herr Uwe Grundei (Mikrofon-Vorverstärker und Wandler)
• Schalltechnik Dr.-Ing. Schoeps GmbH, Herr Helmut Wittek (Mikrofone)
Mein ganz besonderer Dank gilt meinen Eltern Angelika und Walter Schulz, die mir durch
familiären Rückhalt und finanzielle Unterstützung das Tonmeister-Studium ermöglicht haben.
51

Anhang A
Abbildungskurven
Abbildung A.1: Abbildungskurve INA3
Abbildung A.2: Abbildungskurve OCT
52

Abbildung A.3: Abbildungskurve OCT2
Abbildung A.4: Abbildungskurve ORTF
Abbildung A.5: Abbildungskurve Decca-Tree
53

Abbildung A.6: Abbildungskurve AB
Abbildung A.7: Abbildungskurve Kugelvorhang
54

Anhang B
Bewertungsbogen
55

Abbildung B.1: Bewertungsbogen Seite 1
56

Abbildung B.2: Bewertungsbogen Seite 2
57

Literaturverzeichnis
[1] Michael Williams: Microphone Arrays for Stereo and Multichannel Sound Recording,
Editrice Il Rostro (2004)
[2] Günther Theile: Multichannel Natural Music Recording Based on Psychoacoustic
Principles, AES 19th Intern. Conference (2001). Veröffentlicht unter
http://www.irt.de/irt/indexpubli.htm
[3] ITU-Empfehlung: Recommendation ITU-R BS. 1116-1: Methods for the subjective assessment
of small impairments in audio systems including multichannel sound systems
(1994-1997)
[4] ITU-Empfehlung: Recommendation ITU-R BS. 775-1: Multichannel stereophonic
sound system with and without accompanying picture (1992-1994)
[5] SSF-01 Empfehlung für die Praxis: Hörbedingungen und Wiedergabeanordnungen für
Mehrkana-Stereofonie, Surround Sound Forum des VDT (1998). Veröffentlicht unter
http://www.tonmeister.de
[6] Dolby Laboratories Inc.: Surround Sound – Past, Present, and Future,
http://www.dolby.com (1999)
[7] Jörg Wuttke: Mikrofonaufsätze, Schoeps GmbH (2000)
[8] Jens Blauert: Räumliches Hören, Hirzel Verlag (1974).
[9] Helmut Wittek: Untersuchungen zur Richtungsabbildung mit L-C-R Hauptmikrofonen,
Diplomarbeit, IRT (2000)
[10] Helmut Wittek: Image Assistant – Programm zur automatischen Errechnung von
Lokalisationskurven, http://www.hauptmikrofon.de, vorgestellt zur 21. Tonmeistertagung
(2000)
[11] Andreas Gernemann: Psychoakustische Werte für die Lokalisation mit zwei und drei
Frontlautsprechern
[12] Andreas Gernemann: Mikrofonanordnungen für drei Frontkanäle – eine systematische
Betrachtung, 20. Tonmeistertagung (1998)
58

[13] Andreas Gernemann: Stereo+C – An All-Purpose Arrangement of Microphones Using
Three Frontal Channels, AES 110th Convention (2001)
[14] Hermann/Henkels: Vergleich von 5 Surround-Mikrofonen, 20. Tonmeistertagung
(1998)
[15] Joachim Kiesler: Akustischer Prüfbericht Nr. 1/2006, Musikelektronik Geithain GmbH
(2006)
[16] Marie-Josefin Meindl: Vergleich von Mikrofonaufstellungen zur Raumwiedergabe über
5.1, Diplomarbeit, Wien (2006)
[17] Michaela Wiesbeck: Untersuchungen zum Downmix von Surround-
Mikrofonanordnungen, Diplomarbeit, ETI Detmold (2006)
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Erklärung
Detmold, den 13. August 2006
Hiermit erkläre ich, Jochen Schulz (Tonmeister-Student am Erich-Thienhaus-Institut der
Musikhochschule Detmold), die vorliegende Diplomarbeit selbständig verfasst und keine
anderen als die angegebenen Hilfsmittel verwendet zu haben. Alle Stellen der Arbeit, die
anderen Werken wörtlich oder sinngemäß entnommen wurden, sind unter Angabe der Quelle
als Entlehnung kenntlich gemacht.
Die Arbeit wurde in dieser oder ähnlicher Form noch keiner Prüfungskommission vorgelegt.
Jochen Schulz
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