Features und Praxis: Dolby Headphone

29.07.2002 (cr)

Heimkino über den Kopfhörer: Stand der Technik

Nicht immer kann der Film- oder Musikfreund seine Multichannel-DVDs in der Lautstärke genießen, die seiner Ansicht nach hoch genug ist, um das richtige Heimkinofeeling oder die wahre Konzertsaalatmosphäre zu vermitteln: Die Familie oder die Nachbarn fühlen sich durch die hochpegeligen Meinungsäußerungen der Surroundanlage empfindlich in ihren Tätigkeiten gestört. Abhilfe schafft hier ein Kopfhörer, doch bislang gab es hier kaum Alternativen, die den Mehrkanalliebhaber wirklich zufrieden stellen konnten. Schloss man einen normalen Stereokopfhörer an, fand das akustische Geschehen stark fokussiert auf den eigenen Kopf statt, Räumlichkeit in Verbindung mit möglicher Effektortung fand praktisch nicht statt. Also war es nur möglich, die DVDs in Stereo via Kopfhörer anhören zu können - unbefriedigend. Eine weitere Variante: Der Kauf eines Surroundkopfhörers, der verspricht, den Heimkinoklang möglichst unverfälscht auch beim Einsatz eines Kopfhörers zu erhalten. Meist werden diese Systeme dann noch in Verbindung mit einem Funkkopfhörer und einer Decoder-/Empfängereinheit angeboten , so dass auch noch größtmögliche Bewegungsfreiheit geboten wird. In der Praxis, so zeigt sich, sind auch durchaus Vorteile gegenüber einer reinen Stereowiedergabe in Bezug auf die Räumlichkeit und das Vorhandensein von Effekten, die z.B. von hinten kommen, zu verzeichnen - diesen Pro-Argumenten stehen aber eine Reihe von Nachteilen gegenüber. Dazu gehören zum einen die bauartbedingten Nachteile von Funkkopfhörern, wie immer noch vorhandenes Rauschen und eine nicht voll befriedigende Wiedergabe des gesamten Frequenzspektrums (Hochtonbereich zu muffig und zu wenig differenziert, Bassbereich mit zu wenig Volumen und zu dünner Wiedergabe). Zusätzlich kommt erschwerend hinzu, dass ein solcher Kopfhörer das Budget nicht unbeträchtlich belastet, zudem muss die Gerätschaft zusätzlich zu dem in den meisten Fällen vorhandenen Stereokopfhörer angeschafft werden. Ein Fall für eine Neuentwicklung aus dem Hause Dolby: Dolby Headphone. Der Heimkinofan benötigt lediglich einen herkömmlichen Stereokopfhörer, um seine Multikanal-DVDs in tadelloser Qualität anzuhören - das versprechen die Entwickler. Ein ähnliches Konzept verfolgt Yamaha mit der "Silent Cinema"-Technologie, die in einem weiteren, in Kürze folgenden Technikspezial von uns ebenfalls ausführlich vorgestellt wird. Mittels "Silent Cinema" lassen sich die sehr guten, aufwändigen Yamaha DSP Programme auch im Kopfhörerbetrieb nutzen. In diesem, ersten Teil unseres Specials über Surround via normalem Stereokopfhörer befassen wir uns mit Dolby Headphone. Im folgenden Text soll die Arbeitsweise des Systems erläutert werden, anschließend folgt ein kurzer Bericht mit Erfahrungen aus der Praxis.

Was ist Dolby Headphone?

Dolby Headphone ist ein Signalprozessor-System, das so arbeitet, dass ein herkömmlicher Stereo-Kopfhörer den Klang von fünf Lautsprechern einer Surround-Anlage abbilden kann.Obwohl dies mittels einer Wiedergabe über Kopfhörer schwierig zu realisieren ist, verspricht Dolby, dass alle Klänge, die normalerweise von vorn kommen, auch exakt so vom Zuhörer aufgenommen werden. Klänge, die den Zuhörer normalerweise umgeben, sollen auch wirklich so wahrgenommen werden; kurz gesagt: Musik oder Filmton klingt nicht mehr so, als sich alles nur stark räumlich komprimiert im eigenen Kopf abspielen, sondern es werden Schallquellen außerhalb des Kopfes wahrgenommen. Dabei legt Dolby Wert darauf, dass nicht nur Dolby Digital- oder DTS-Tonspuren weitaus natürlicher via Dolby Headphone klingen, sondern auch normale Stereoquellen. Allerdings ist Dolby Headphone kein "Surround-Aufpolierer", sondern ausschließlich ein System, das bereits komplett nachbearbeitete Tonsignale für den Kopfhörerbetrieb aufbereitet. Beispiel: Ich höre mir "Pearl Harbor" mit THX Post Processing an. Der AV-Verstärker decodiert zunächst, wie gewohnt, den DD-Bitstream mittels des ersten DSP-Chips, der zweite übernimmt dann das THX Post Processing. Also alles wie gehabt. Nun aber sind nicht, wie sonst üblich, 5 (oder bei THX Surround EX 7) Lautsprecher plus aktivem Subwoofer die Tonausgabekomponenten, sondern ein Stereokopfhörer. Und hier nun setzt Dolby Headphone an und realisiert eine geeignete Anpassung des Tonsignals auf die völlig anderen Hörbedingungen via Kopfhörer. Damit ist es auch völlig unerheblich, wie das Quellmaterial decodiert wurde - Dolby Headphone arbeitet immer. Dolby Headphone arbeitet mit jedem Stereo-Programm, von der CD bis zur MP3-Datei, und mit jedem Mehrkanal-Programm, in Dolby Surround ebenso wie in Dolby Digital, DTS, PCM, MLP Lossless oder MPEG. Jede Geräteart, die eine Stereo-Kopfhörerbuchse hat, eignet sich für die Dolby Headphone-Technik, zum Beispiel PCs, Laptops, AV-Receiver und -Decoder, DVD-Video und DVD-Audio-Player, Unterhaltungselektronik im Auto, MP3-Player, Spiele-Konsolen, Stereo-Portis, Fernseher, Settop-Boxen für Kabel und Satellit, Videorecorder und Multimedia-Lautsprechersysteme. Manche DVD-Software-Player haben bereits Dolby Headphone, und mehrere Airlines setzen es für ihre Unterhaltungsprogramme ein.

Kein Surround-Aufpolierer

Wer ein normales Stereosignal aufpoliert haben möchte, muss zuvor zu einem Surround-Aufpolierer wie beispielsweise Dolby PLII greifen - denn diese Aufgabe erfüllt Dolby Headphone nicht. Wenn ohne weitere Zusatzprogramme eine Stereosignalquelle via Dolby Headphone ausgegeben wird, optimiert Dolby Headphone den stereophonen Raumeindruck und die Natürlichkeit des Klangbilds, ohne dass aber Stereo-To-Surround-Rechenoperationen wie z.B. bei PLII durchgeführt werden.

Lautsprecher- und Kopfhörerwiedergabe

Auf dem Weg von den Lautsprechern der Anlage zum Innenohr des Zuhörers nehmen die Schallwellen zusätzliche bestimmte Rauminformationen auf, die sowohl von der Raumakustik als auch von den körperlichen Eigenschaften des Kopfes und des Außenohrs geprägt sind. Diese Einflüsse erlauben es dem Gehirn, die Töne zu lokalisieren und in ein Klangbild zu integrieren, das die Musiker scheinbar vor dem Zuhörer aufreiht. Besonders intensiv ist dieses Erlebnis bei Musik- oder Film-DVDs, deren Tonspuren im Mehrkanalverfahren aufgezeichnet wurden: Hier entsteht wirklich der Eindruck, bei einer gut abgemischten Dolby Digital- oder DTS-Tonspur "mittendrin anstatt nur dabei" zu sein. Das Wohnzimmer oder der Heimkinoraum werden dann zum Konzertsaal oder zu den unendlichen Weiten des Universums. Beengter geht es bei der Wiedergabe über Kopfhörer zu: Diese leiten den Ton ohne Umwege direkt auf die Trommelfelle, ohne jene Rauminformationen, die bei der Wiedergabe über Lautsprecher auf die Schallwellen einwirken. Töne aus dem rechten und dem linken Kanal klingen, als kämen sie direkt von der Seite, und Klänge aus der Mitte scheinen im Kopf zu entstehen. Somit hat man insgesamt den Eindruck eines zu stark konzentrierten und räumlich zu stark reduzierten Klangbilds. Somit ist es schon schwer genug, Zweikanal-Stereo überzeugend mit Kopfhörern wiederzugeben. Die Nachbildung von Surround-Sound aus fünf Lautsprechern ist eine noch viel größere Herausforderung.

Das Arbeitsprinzip von Dolby Headphone

Wenn man über die eigene Stereo- oder Ihre Heimkino-Anlage hört, empfangen die Ohren sowohl direkten Schall von jedem Lautsprecher als auch vielfache Reflexionen von den Grenzflächen des Raums und von den Möbeln. Erreicht der Schall dann die Ohren, hat der Raum den Klang jedes Lautsprechers auf eine besondere Weise geprägt. So bekommt das Gehirn Informationen über die Größe und die akustischen Eigenschaften des Hörraums, die Lautsprecher-Aufstellung und die Eigenschaften des ursprünglichen Schallereignisses. Mit speziell für diesen Zweck konzipierten digitalen Signalprozessoren bereitet Dolby Headphone bei einzelnen jedem Tonkanal - zwei Kanälen bei Stereo- und bis zu fünf Kanälen bei Surround-Programmen - die Klangcharakteristik der jeweiligen Lautsprecher in einer akustisch exakt definierten Umgebung auf. Dolby Headphone erzeugt so bis zu fünf virtuelle Lautsprecher in einem virtuellen Raum. Und das Subwoofer-Signal, der LFE-Kanal in 5.1-Kanal-Programmen (‚.1'), wird dem linken und dem rechten Kanal zu gleichen Teilen hinzugemischt, womit auch der Eindruck eines gut dimensionierten Basses entsteht. Um nun diese Aufbereitung für einen normalen Stereokopfhörer nutzbar zu machen, kombiniert der Prozessor die gesamten Klanginformationen und leitet daraus die beiden Kanäle für die Wiedergabe über gewöhnliche Stereokopfhörer ab. 
So ergibt sich ein weiträumigeres, viel natürlicheres Klangbild, das "außerhalb des Kopfes" zu entstehen scheint.
Dolby Headphone-Geräte, die Mehrkanal-Lautsprechersysteme
simulieren, erkennt man am Dolby Headphone-Logo. Andere Produkte, die mit Dolby Headphone Stereosignale so aufbereiten, dass sie wie zwei Lautsprecherboxen klingen, tragen das Dolby Headphone Stereo-Logo. Unsere Tests führten wir mit unserem Denon AVC-A1SE mit Upgrade durch.

Höreindrücke

Im Vergleich zu speziellen Surround-Kopfhörern, die einen großen finanziellen Aufwand mit nur bescheidenen Ergebnissen verbinden können, überzeugt Dolby Headphone auf der ganzen Linie. Im Zusammenspiel mit einem ordentlichen Stereokopfhörer können im Film- und Musikbetrieb verschiedene Eindrücke als überraschend gut beschrieben werden:
1. Im Heimkinobetrieb und z.B. bei Musik-Live-Aufnahmen in 5.1 fallen das gute Raumgefühl und die volle Klangcharakteristik positiv auf. So entsteht wirklich der Eindruck, Effekte orten zu können. Dies funktionierte zwar auch recht brauchbar mit von uns getesteten Funk-Surroundkopfhörern mit Prozessor, diese aber konnten ein nicht so komplettes Klangbild bieten. Dies hängt allerdings auch damit zusammen, dass die gesamte Klangverstärkungstechnik im einen Fall im Funkkopfhörer sitzt, im anderen Fall, wenn ich meinen Stereokopfhörer direkt an meinen hochwertigen AV-Verstärker hänge, arbeitet dessen, weitaus effektivere Elektronik. 
2. Sehr gut gelungen ist den Dolby-Ingenieuren die Adaption realer Hall-Verhältnisse. Nicht ein übertriebenes, dumpf und unnatürlich klingendes Maß an Hall stört den Film- oder Musikgenuss, sondern ein natürlicher, wohl dosierter Hallanteil hebt auf gefällige Art und Weise das Gefühl von Räumlichkeit.
3. Die problemlos realisierbaren Pegel sind in Verbindung mit einem guten Kopfhörer hoch. Besonders positiv macht sich in diesem Zusammenhang ein AV-Verstärker mit THX Post Processing bemerkbar: Durch die Re-Equalization, die zu aggressive hochfrequente Anteile wirkungsvoll harmonisiert, können auch via Kopfhörer z.B. Actionfilme mit kräftigen Pegeln angehört werden, ohne dass zu stark vertretene und zu schrille Höhen den Kopfhörer und die Nerven des Zuhörers in den Grenzbereich bringen. 
4. Die Basswiedergabe ist erstaunlich gut. In Verbindung mit einem ordentlichen Kopfhörer wird eine durchaus druckvolle Basswiedergabe erreicht, die natürlich nicht mit einem abgrundtiefen Bass, den ein sehr effektiv arbeitender aktiver Subwoofer bereit stellen kann, zu vergleichen ist - aber das Resultat erstaunt doch aufgrund seines Volumens und seiner Präzision.

Fazit 

Dolby Headphone ist eine sehr empfehlenswerte, ausgeklügelte Alternative, wenn Filme oder Konzerte einmal nicht in voller Lautstärke über das Lautsprechersystem ausgegeben werden sollen oder können. Der verbleibende Hörspaß ist dank der harmonischen und dynamischen Klangcharakteristik außerordentlich hoch. So bleibt zu hoffen, dass sich das System auf breiter Front durchsetzt und den Ausstattungsumfang vieler AV-Verstärker und -Receiver bereichern wird.

Text: Carsten Rampacher
29. Juli 2002

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