Wunderraum

Perfekte Abhörbedingungen sind Grundvoraussetzungen für gelungene Produktionen – vor allem für mehrkanalige. Doch oft fehlt es dafür im Studio an den räumlichen Vorraussetzungen oder die baulichen Optimierungsmöglichkeiten sind eingeschränkt. Hier schlägt die große Stunde des Optimizers – er definiert das Wort Perfektion neu.

Von Hans-Günther Beer

Studiobetreiber können ein Lied davon singen. Bis die richtigen Abhörmonitore gefunden, die Studioakustik mit Hilfe von Absorbern, Bassfallen und Möblierung perfektioniert und beides korrekt aufeinander abgestimmt wurde, ist viel Erfahrung, viel Zeit und oft auch viel Geld nötig – von Try-and-error-Irrwegen gar nicht zu reden. Dies gilt schon für normale Stereo-Abhörräume. Um einiges komplexer, teurer und zeitintensiver wird die Angelegenheit, wenn es um Mehrkanal-Studios geht. Hinzu kommt: Häufig fehlt es den zuweilen hinzugezogenen Beratern an Erfahrung.   Doch selbst, wenn alle zur Verfügung stehenden Register gezogen und Geld nur eine untergeordnete Rolle spielt, ist das akustische Ergebnis nicht selten enttäuschend. In hochwertigen Konsumer-Surround-Anlagen, bei denen die Randbedingungen in der Regel sogar deutlich schlechter als im Studio, oft sogar katastrophal sind, haben sich deshalb seit Jahren sogenannte Raumkorrektur-Systeme auf DSP-Basis einen Namen gemacht. So zum Beispiel Anfang des Jahrzehnts Tag McLaren audio mit einem DSP-System im Prozessor AV-32, das aber lediglich die Amplituden-Frequenzgänge korrigiert, oder beispielsweise das aktuelle Multi-EQ-System von Audyssey, das mit speziellen Algorithmen eine Amplituden-Optimierung selbst für ein großes Auditorium realisieren will.  

Aus Frankreich kommt nun ein Mehrkanal-Raum-Korrektur-Prozessor, der einen entscheidenden Schritt weiter geht – und auch einen entscheidend anderen Ansatz hat. Die beiden französischen Wissenschaftler Arnaud Laborie und Rémy Bruno begannen mit Ihrem Projekt vor etwa sechs Jahren und hatten als Etappen-Ziel, ein neuartiges Multi-Channel-Mikrofonsystem zu entwickeln. Ihr SRP-System (Surround Recording Platform) stellten sie 2004 auf der AES-Convention in Amsterdam erstmals vor und brachten es mit ihrer frisch gegründeten Firma Trinnov audio sehr schnell zur Marktreife. International ernteten die beiden Erfinder mit ihrem SRP-System und vor allem für die dahinter stehenden Theorien bei Fachleuten sehr viel Anerkennung. Die beiden Wissenschaftler entwickelten als Grundlage ein sehr komplexes mathematisches Modell, das mit Hilfe sogenannter Fourier-Bessel-Funktionen ein akustisches Feld beschreibt, das neben der zeitlichen auch die drei räumlichen Dimensionen bei der Klangentstehung berücksichtigt. Basierend auf diesen theoretischen Erkenntnissen tüftelten sie daraus ein Verfahren namens Acoustic field processing, mit dem sich mathematisch-akustische Felder erzeugen lassen.

Das Ergebnis nannten sie räumliches Morphing (spatial morphing). Aus dem Prinzip des Acoustic field processing entwickelten sie schließlich auch zwei praktisch einsetzbare Verfahren: die sogenannte High-Spatial-Resolution-Technik für ihr SRP-Recording-System und die Spatial-Remapping-Technik, auf dem der Optimizer basiert.   Die Spatial-Remapping-Technik im Optimizer geht von dem theoretisch idealen akustischen Klangfeld aus, das aus den eingespeisten mehrkanaligen Signalen errechnet und über das vorhandene Lautsprecher Setup sozusagen gestülpt wird. Nutzt man alle Möglichkeiten des Optimizers aus, korrigiert dieser, sehr vereinfacht ausgedrückt, die den Lautsprechern zugeführten Signale derart, dass der abgestrahlte Schall dem theoretisch idealen akustischen Feld extrem nahe kommt.

Damit dies in der Praxis funktioniert, muss der Optimizer natürlich alle akustischen Parameter der verwendeten Monitore und die des Abhörraums exakt kennen und diese in Echtzeit mit den vorgegebenen Alogorithmen vergleichen. Dafür ist eine enorme Rechenleistung Vorraussetzung und so besteht der Optimizer im Grunde genommen aus einem sehr potenten PC mit einem Athlon-64-Prozessor (Typ 3200+) und einem Arbeitsspeicher von einem halben Gigabyte, auf dessen Linux-Betriebssystem die eigentliche Optimizer-Software läuft. Verpackt haben die Entwickler den Rechner in ein appetitliches 19-Zoll-Computer-Gehäuse, dessen Front in der Top-Version eine mit dem Trinnov Logo gravierte Aluplatte und ein 8-Zoll-Touchscreen-Monitor zieren. Die integrierten Lüfter arbeiten sehr leise und dürften selbst in ruhigster Umgebung nicht stören. Eine Festplatte besitzt der Rechner übrigens nicht und braucht auch keine, denn Betriebssystem und Software sind auf einem wechselbaren Flash-Speicher abgelegt. Für die von Professional audio Magazin getestete Achtkanal-Version mit acht AES/EBU-Ein- und -Ausgängen, der Hersteller spendierte dem Optimizer hierfür PCI-Karten von RME, werden knapp 12.000 Euro aufgerufen. Verzichtet man auf das aufwändige Gehäuse und den Touchscreen-Monitor, lassen sich einige tausend Euro einsparen, ohne an Funktionalität zu verlieren. Denn das System lässt sich ohne Einschränkungen auch per angeschlossenen Monitor, Tastatur und Maus bedienen – aber schicker sieht die Touchscreen-Version schon aus und außerdem lässt sich mit ihr völlig autark arbeiten. Auf Wunsch kann man den Optimizer auch als Stereoversion für zirka 7.000 Euro ordern und später, falls notwendig, dann bis zu 24 routbaren Kanälen (mit Madi-Ein- und -Ausgängen) aufrüsten. Der Rechner kann bis zu zwölf Kanäle gleichzeitig bearbeiten, das dürfte selbst für aufwändige Multichannel-Setups ausreichen. Ausführungen mit ADAT-Karten sind außerdem lieferbar, sowie als Zubehör unter anderem ein externer Touchscreen, sowie Tastaturen, diverse Kabel etc.  Zum Lieferumfang des Testgerätes gehören, neben einer rudimentären Bedienungsanleitung in Englisch, die aber alle Grundfunktionen verständlich erklärt, vor allem das spezielle Messmikrofon, ohne das gar nichts geht. Wer übrigens tiefer in die Materie und die Theorien hinter dem Optimizer einsteigen will, dem sei ein Besuch der Website (www.trinnov.com) ans Herz gelegt, es lohnt sich auf jeden Fall.

Das Messmikrofon besteht aus vier in Stufen angeordneten Elekret-Kapseln  und muss am bevorzugten Hörplatz mit einer roten Markierung exakt in Richtung Center-Lautsprecher ausgerichtet werden. Ist es an die entsprechenden Eingänge am Rechnergehäuse angeschlossen, kann der Messvorgang beginnen. Zuvor muss dem System allerdings die Grundkonfiguration des Lautsprechersystems mitgeteilt werden und wie viele Monitore in welcher Anordnung beteiligt sind. Also beispielsweise, ob es sich um ein Stereo-, ein 5.1- oder 7.1-System handelt. Dafür stehen entweder verschiedene Presets zur Verfügung, die über den Touchscreen sehr schnell und problemlos zu laden sind, oder man definiert seine eigene Konfiguration. Der eigentliche Messvorgang mit Hilfe eines Rauschsignals dauert pro Lautsprecher etwa zehn Sekunden, bei einem 5.1-System also etwas mehr als eine Minute. Die entsprechenden Pegel kann man materialschonend selbst bestimmen. Dank der speziellen Kapsel-Anordnung im Messmikrofon und der komplexen Rechen-Algorithmen ist der Optimizer nun in der Lage, für jeden Lautsprecher nicht nur wie üblich die Entfernung zum Mikrofon sondern auch dessen Amplituden- und Phasenfrequenzgang sowie die genaue räumliche, also dreidimensionale Position im Abhörraum zu ermitteln. Es stehen dann neben den Laufzeiten auch die exakten horizontalen und vertikalen Winkel des jeweiligen Monitors in Bezug zum Mikrofon-Standort als Messgröße zur Verfügung. Ist die Messung eines Lautsprechers abgeschlossen, erscheint auf dem Display des Touchscreens oder angeschlossenen Computer-Monitors sofort seine real ermittelte Ist-Position in Form eines Lautsprechersymbols. Sie wird sozusagen von oben betrachtet (Top View) in Relation zur Soll-Position nach ITU-Norm (International Telecommunication Union) in einem Polardiagramm dargestellt (siehe auch Screenshot Seite XX). Auch außergewöhnliche, von der Norm stark abweichende Aufstellungen werden auf diese Weise erfasst und sofort dargestellt. Am Touchscreen kann man jetzt auf eine horizontale Darstellung (Map View) wechseln und das Display zeigt die Höhenpositionen der einzelnen Monitore im Idealfall aufgereiht wie auf einer Perlenschnur an.   Sind alle Messungen abgeschlossen, errechnet die Optimizer-Software mit Hilfe seiner Algorithmen pro Lautsprecher neben Frequenz- und Phasengang alle relavanten Parameter wie Impulsverhalten , Gruppenlaufzeiten und selbst die Einflüsse von Gehäusereflektionen oder Beugungen an Gehäusekanten.

Darüber hinaus besitzt das System nun auch präzise Informationen über den Abhörraum, in dem die Anlage steht, beispielsweise über Erstreflektionen, sowie Nachhallzeiten oder tieffrequente Raummoden.  Für das Abspeichern der Messung mit allen ermittelten Parametern sowie des dazugehörenden Presets stellt der Optimizer bis zu 30 Speicherplätze zur Verfügung, die sich selbstverständlich individuell beschriften lassen. Dies erleichtert das Experimentieren ungemein, zumal die Bedienung des Optimizers nach kurzer Lernphase kinderleicht von der Hand geht. Die Menüstruktur ist logisch und eindeutig definiert. Für das Input-und Output-Routing beispielsweise muss man nach Anwahl der jeweiligen Seite lediglich die entsprechenden Kreuzungspunkte auf einem Punkteraster, das wie eine Kreuzschiene aufgebaut ist, antippen – das ist alles.   Hat der Computer alle Berechnungen abgeschlossen – das dauert etwa eine weitere Minute – stehen verschiedene Optimierungsmöglichkeiten zu Verfügung. Die einfachste namens Distance ist der Ausgleich der Laufzeiten aller Lautsprecher bezogen auf die Abhörposition sowie die Linearisierung ihrer Frequenz- und Phasengänge. Wählt man das Optimierungsverfahren Remapped, zieht der Optimizer alle Register und optimiert das installierte Monitorsystem inklusive Abhörraum in allen Parametern, die Funktion 2D-Remap arbeitet vergleichbar, beschränkt sich allerdings auf die horizontale Ebene. Zur Korrektur verwendet der Optimizer ein ganzes Arsenal unterschiedlichster Filter. Bei den tieferen Frequenzen leisten bis zu 15 IIR-Filter gute Dienste, phasenlineare FIR-Filter verbieten sich aufgrund der entstehenden Latenzprobleme. FIR-Filter sind aber im Mitten- und Höhenbereich tätig und auch hier sorgen bestimmte Algorithmen für möglichst geringe Latenzen. Mit dem sogenannten Dekonvolutions-Verfahren – mathematisch bezeichnet die Dekonvulation die Umkehrung einer Faltung – optimiert der Rechner Frequenz- und Phasengang unabhängig von einander auf der Frequenz- und der Zeitebene. Die beiden Wissenschaftler versprechen sich davon ein besonders gutes Impulsverhalten.   Um dies alles in der Praxis ausgiebig überprüfen zu können, installieren wir den Optimizer zuerst einmal im Surround-Vorführraum des Hifi-Studios Musik & Akustik von Norbert Maurer in Bad Honnef. Dort ersetzen wir mit tatkräftiger Unterstützung des Inhabers den installierten Kenwood-Surround-Receiver durch den Optimizer und schließen die fünf Lautsprecher und den Subwoofer aus dem Programm der französischen Edelschmiede Focal über eine Fünf-Kanal-Endstufe direkt an den Optimizer an. Ein DVD-Player versorgt den Optimizer mit schon dekodierten, also diskreten analogen Audiosignalen.

Da hier zwei völlig unterschiedliche Anschluss-Welten aufeinander stoßen – auf der einen Seite die Studiotechnik mit symmetrischen XLR-und Klinken-Anschlüssen und auf der anderen Seite die Hifi-Technik mit ihren unsymmetrischen Cinch-Anschlüssen – sind für die Installation einige, teilweise ungewöhnliche Adapter-Lösungen notwendig, die dem Anspruch einer hochwertigen Verkabelung keineswegs entsprechen. Als diese Hürde jedoch genommen ist, erfolgt die Messprozedur zügig und problemlos. Auf dem Display des Optimizers erscheinen nacheinander die einzelnen Lautsprecherpositionen: Sie weichen allerdings zum Teil gravierend von den Idealpositionen, wie sie die ITU vorgibt ab. Dennoch kann das System sie identifizieren und eindeutig den jeweiligen idealen Soll-Positionen zuordnen.   Beim ersten Durchspielen der verschiedenen Optimierungs-Verfahren zeigt der Optimizer auf Anhieb, was er leisten kann. Insbesondere im Remapped-Modus, also bei voller Optimierung, wirkt das erzeugte Klangbild, oder besser gesagt der erzeugte Klangraum, außergewöhnlich homogen; die Focal-Lautsprecher verschwinden akustisch völlig und sind als Einzelsysteme nicht mehr ortbar. Gleichzeitig gefällt der Gesamtklang den Testern auf Anhieb. Norbert Maurer, der seine Anlage natürlich wie aus dem Eff-Eff kennt, ist jedoch noch nicht ganz zufrieden, was aber aufgrund der kurzen Installationszeit nicht verwundert. Für eine wirklich perfekte Optimierung des Gesamtsystems hätte es deutlich mehr Zeit bedurft. Da das Ergebnis dennoch schon sehr beeindruckt, wollen wir den Remapped-Modus des Optimizers völlig ausreizen. Denn das Grundprinzip des Optimizers beruht ja darauf, aus den eingespeisten Mehrkanalsignalen in Echtzeit ein ideales akustisches Feld zu errechnen und im Remapped-Modus das vorhandene Lautsprecher-Setup dazu zu benutzen, dieses auch praktisch zu realisieren.

Deshalb müssten auch außergewöhnliche Konfigurationen möglich sein. Veith Wegman vom deutschen Trinnov-Vertrieb SDI in München demonstriert dies dann auch prompt sehr eindrucksvoll: Er richtet bei einem weiteren Messdurchlauf das Mikrofon nicht mehr wie vorgeschrieben auf den Center-Lautsprecher aus, sondern auf die Mitte zwischen den Lautsprechern rechts vorne und rechts hinten. So definiert das System den Center jetzt imaginär zwischen diese beiden Lautsprecher. Beim anschließenden Abhören ist das komplette Setup tatsächlich um 90 Grad im Uhrzeigersinn gedreht, ohne dass die Lautsprecher einen Millimeter bewegt werden. Die räumliche Wiedergabe ist überraschend realistisch, ohne allerdings an die des „richtigen“ Setups heranreichen zu können. Hier zeigen sich ganz klar die Grenzen unter den vorgegeben Randbedingungen, zumal für die Front- und Rückkanäle unterschiedliche Lautsprecher-Modelle aus der Focal-Serie im Abhörraum stehen – dennoch eine beeindruckende Vorstellung. Erstes Ergebnis also: Schon ohne einen direkten Vergleich mit dem Original-Kenwood-Setup durchführen zu können, dafür ist der Verkabelungsaufwand zu groß, kann der Optimizer auf Anhieb ein mehr als beachtliches Hörergebnis realisieren. Der Klang kommt homogen, räumlich klar strukturiert und gestaffelt.

Nach diesen vielversprechenden Erfahrungen, wollen die Tester natürlich unter bekannten Bedingungen herausfinden, was der Optimizer leisten kann. Dafür wird er im Abhörstudio von Professional audio Magazin installiert und dort allerdings „nur“ in ein Stereo-Setup integriert. Zu diesem Zweck schleifen die Tester den Computer analog zwischen den Ausgang des RME Wandlers ADI 8QS (Test Ausgabe 9/2007) und dem Monitor & Talkback Controller von SPL ein, der wiederum die ADAM-Monitore S3A speist. Bevor der Optimizer zum Zug kommt, werden die beiden Monitore im Originalzustand per Neutrik-Messschreiber an der optimalen Hörposition vermessen und der Frequenzgang beider Lautsprecher ermittelt. Nun beginnt die Einmessprozedur, anschließend tritt der Neutrik-Schreiber noch einmal in Aktion. Das Vorher-/Nachher-Ergebnis finden Sie hierund bedarf eigentlich keines Kommentars. Doch schon allein der dort sichtbare Unterschied im Amplituden-Frequenzgang spricht Bände, vor allem die Linearisierung im Bereich bis 2.000 Hertz ist eklatant. Und das, obwohl der Abhörraum von Professional audio Magazin akustisch sehr aufwändig mit Fast-Absorbern optimiert ist und Frequenzverlauf und Nachhallzeit exakt der Studionorm entsprechen. Außerdem tut sich das Abhörstudio von Beginn an auch gehörmäßig durch seine exzellente Akustik und seine Durchhörbarkeit hervor. Dennoch: Das Bessere ist des Guten Feind. Betrachtet man die vom Optimizer angebotenen Messergebnisse, die sowohl Betrag wie auch Phasen berücksichtigen, fällt die deutliche Linearisierung beim Phasengang der ADAM-Monitore auf. Die Darstellung der räumlichen Position zeigt, die Monitore stehen im Abhörraum schon von Hause aus perfekt – hier gibt es für den Optimizer fast nichts zu tun. Der anschließende Hörvergleich bestätigt den Eindruck, den die Messungen hinterlassen haben. Klanglich glaubt man, es mit zwei unterschiedlichen Systemen zu tun zu haben. Natürlich glänzen die ADAMs einmal mehr mit ihrem exzellenten Impulsverhalten und der anspringenden Lebendigkeit. Aber Detailreichtum der Wiedergabe und die Art und Weise, wie selbstverständlich Klänge und Musik plötzlich ertönen verblüfft dennoch. Hervorstechendes Merkmal ist auch jetzt, dass die Lautsprecher selbst akustisch völlig verschwinden, will heißen als Schallquellen nicht mehr in Erscheinung treten. Der Klang löst sich vollständig von den Systemen – und das bei einem an sich schon sehr gut klingen Lautsprecher und einem Abhörraum von hoher Qualität.

Fazit

Der Optimizer von Trinnov bestätigte in der Praxis die hohen Erwartungen. Für anspruchsvolle Abhörsysteme kann er der Problemlöser schlechthin werden. Im Test entsteht die Erkenntnis, dass sich die Ergebnisse auch in einem schon sehr guten Umfeld nochmals deutlich steigern lassen. Und diese Tatsache allein spricht schon Bände. Wer ein aufwändiges Mehrkanal-System besitzt oder plant, sollte sich eingehend mit dem Optimizer befassen, selbst in normalen Stereo-Umgebungen leistet er Vorzügliches. Verblüffung ist garantiert.

Erschienen in Ausgabe 10/2007

Preisklasse: Spitzenklasse
Preis: 11841 €
Bewertung: überragend
Preis/Leistung: gut – sehr gut