2. Inhalt
1. Motivation
2. Lokalisation: Akustik versus Optik
3. Wo ist der beste Platz?
4. Konventionelle Beschallungsanlagen
5. Richtungshören
6. Wellenfeldsynthese
7. Hybridsysteme
8. Zusammenfassung und Ausblick
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3. 1. Motivation (1/2)
• Konvergenz von Bild und Ton wird immer
wichtiger
• In üblichen Bühnensituationen stimmen die
Positionen der Künstler meist nicht mit Ihrer
akustischen Position überein
• Bekannte Techniken zur richtungsgerechten
Schallwiedergabe wie Delta-Stereophonie und
Wellenfeldsynthese haben Ihre Grenzen
• Durch Kombination verschiedener
Beschallungsvarianten können komplexe
Bühnensituationen akustisch lokalisierbar
wiedergegeben werden
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4. 1. Motivation (2/2)
Ziel:
Möglichst auf allen Plätzen sollte der Künstler:
• optisch und akustisch übereinstimmend
• bei homogener Pegelverteilung
• mit erwarteten (ausreichenden) Schallpegel
• mit hoher Verständlichkeit und Qualität
wahrgenommen werden
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5. 2. Lokalisation: Akustik versus Optik (1/4)
Wie nehmen wir unsere Umgebung wahr?
Tasten
Hören
Sehen
Riechen
Schmecken
Klassifikation nach Aristoteles
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9. 3. Wo ist der beste Platz ? (1/7)
• visuell ist die Bühne meist komplett zu überblicken
• Günstige oder ungünstige Plätze für das visuelle
Erleben sind meist durch Winkel und Abstand zur
Bühne definiert
• akustisch ist es heute möglich alle Plätze nahezu
gleichmäßig mit Schall zu versorgen (Line Arrays und
Zusatzsysteme nach Bedarf)
• akustische Lokalisierung ist kaum möglich, da
Panning nur für den Sweet Spot funktioniert
• Panning wird live kaum eingesetzt da es aufwendig
ist und nur für einen kleinen Teil des Publikums
funktioniert
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16. 4. Konventionelle Beschallungsanlagen (1/3)
• Line Arrays, Lautsprecher Cluster unterstützt durch
Einzelsysteme (Mittelcluster, Delayline…)
• Richtungswahrnehmung über Laufzeit-
Stereophonie (Phantomquellen)
• Hörer muss sich in der Stereo-Hörfläche [1]
befinden um eine Schallquelle zu lokalisieren
• Phantomschallquellen bei Pegeldifferenzen
wandern seitlich aus der Basis aus um bei etwa 15-
20dB ganz am LP stehen zu bleiben
• Phantomschallquellen bei Zeitdifferenzen sind bis
1,5 ms möglich, danach wird der »Haas Effekt«
[1]
wirksam
[1]…M. Dickreiter – Handbuch der Tonstudiotechnik
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17. 4. Konventionelle Beschallungsanlagen (2/3)
• Das Klangereignis wird dem am nächsten
liegenden Lautsprecher zugeordnet
• Konzertbeschallungen deshalb kaum in Stereo
sondern meist »doppelmono«
• Dies widerspricht dem menschlichen Hörvermögen
da Bezug zum visuellen Ereignis fehlt
[1]
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18. 4. Konventionelle Beschallungsanlagen (3/3)
Pro:
• Homogene Schallverteilung möglich
• kontrollierbare Interferenzen und Phasen
• Hoher Schalldruck
• Gute Kontrolle über Schallausbreitung
Kontra:
• keine Lokalisation möglich (Phantomquellen
nur in sehr engen Grenzen darstellbar)
• Relativ große Arrays eingeschränkt ins
Bühnenbild integrierbar
• Keine Quellbewegungen darstellbar
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19. 5. Richtungshören (1/4)
Erläuterung
• Richtungshören basiert auf dem Präzedenz-
Richtungs- LS Gruppen zeit- und
gebiet A 1- 3 amplituden- Effekt: Gesetz der ersten Wellenfront oder
skalierte Signale
»Haas-Effekt«
1
Der zuerst gehörte Ton gibt dem menschlichen
1.
A
Ohr die Richtung vor
• Mittels im Bühnenbild integrierten
2.
Solist + Ton
2
Lautsprechergruppen (LS-Gruppen) können auf
des Solisten
der Bühne bestimmte Richtungsgebiete
3.
definiert werden
Bühne 3 Auditorium • Das Ausgangssignal des Solisten wird zeit- und
amplitudenskaliert über LS-Gruppen
wiedergegeben
• So entsteht im gesamten Publikumsbereich der
Eindruck, der Ton käme direkt von dem Ort, an
dem sich der Solist gerade befindet
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20. 5. Richtungshören (2/4)
Erläuterung
• Bewegt sich der Solist und damit auch sein Ton
1
A
von A nach B, wird durch automatisierte
Signalskalierung (Richtungsmischer) zwischen
den Gebieten interpoliert.
2
• Der Zuhörer nimmt so den Übergang zwischen
den Gebieten nicht mehr wahr
B
Bühne 3 Auditorium
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21. 5. Richtungshören (3/4)
Bühnenbild zur Oper »Troubadour«
Definierte Richtungs-
gebiete 4 -13
Aktive, definierte
Richtungsgebiete 1-3
Solist (+ sein Ton) bewegt
sich zwischen den aktiven
Richtungsgebieten 1, 2, 3
Vorprogrammierter
Bewegungspfad
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22. 5. Richtungshören (4/4)
Pro:
• Relativ homogene Schallverteilung
möglich
• Hohe Schalldruckpegel in großer
Entfernung möglich
• Stabile Quell-Lokalisation
Kontra:
• Einbau von LP Gruppen in das
Bühnenbild oft unmöglich
• Je nach Anzahl der möglichen
Lautsprecher „Sprünge“ hörbar
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24. 6. Wellenfeldsynthese (2/3)
Funktionsweise
Eine genaue Lokalisation von
Klangereignissen wird ermöglicht
IOSONO® erzeugt ein Wellenfeld
innerhalb des Hörbereiches
Eine hohe Anzahl separat gesteuerter
Lautsprecher
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25. 6. Wellenfeldsynthese (3/3)
Pro:
• Mehr Gestaltungsmöglichkeiten durch
Modellierung eines Wellenfelds
• stabiles räumliches Klangbild
• Klangereignisse haben eine Position und
können animiert werden
• Natürliche Quellbewegungen
Kontra:
• Hoher Hardwareaufwand
• Möglichst geschlossenes Array nötig
• Große Distanzen sind problematisch
• 2D Ebene durch Linienarrays
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26. 7. Hybridsysteme (1/12)
Mögliche Kombinationen zur Verbesserung
der Lokalisation:
• Konventionelle PA mit Richtungshören
• Konventionelle PA mit Wellenfeldsynthese
• Richtungshören mit Wellenfeldsynthese
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28. 7. Hybridsysteme (3/12)
Konventionelle PA und Richtungsbeschallung
• z.B. Line Arrays mit verteilten Lautsprechergruppen im
Bühnenbild
• Vorteil: ausreichend Pegel auf allen Plätzen mit
Richtungsbezug
• Interferenzen möglich
• Zwar mit konventioneller Hardware ansteuerbar aber
live kaum zu bedienen (Produktionsabhängig)
• Aufwendige akustische Einrichtung
• Integration von Line Arrays und Richtungsbeschallung
in das Bühnenbild oft schwierig
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29. 7. Hybridsysteme (4/12)
Lautsprechercluster und Richtungsbeschallung
Einrichtung über Richtungsmischer:
• LP auswählen und positionieren
• Delays und EQ´s einstellen
• Produktion speichern
Produktion:
• Produktion sequentiell abspeichern
• Bewegungen programmieren oder live
kontrollieren
• Zugriff auf jede Quelle (Solist)
• Effekt-LP leicht integrierbar
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30. 7. Hybridsysteme (5/12)
Konventionelle PA und Wellenfeldsynthese
z.B. konv. PA und
• Geschlossenes Lautsprecherband auf der
Bühne
• Geschlossenes Lautsprecherband oder
segmentweise um die Zuschauer
Stabile Quellenlokalisation und
Quellbewegung durch WFS im relevanten
Bereich
Homogenes Schallfeld unterstüzt über
verzögerte Lautsprecher L+R
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31. 7. Hybridsysteme (6/12)
Konventionelle PA und Wellenfeldsynthese
• PA füllt hintere
Bereiche auf
• Richtungswahrnehmung
über WFS
WFS & PA, 4,2 dB Nur WFS
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32. 7. Hybridsysteme (7/12)
Konventionelle PA und Wellenfeldsynthese
• Repräsentativer Hörtest
nach ITU BS.1116 und
BS.1284_1
• Delay konstant PA 20ms
nach WFS
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33. 7. Hybridsysteme (8/12)
Konventionelle PA und Wellenfeldsynthese
Ergebnisse aus Hörtests:
Denkbarer Mehrwert für PA:
• Stabile Quellenortung
• Homogenere Schallverteilung
Denkbarer Mehrwert für WFS:
• Höherer Gesamtpegel
• Versorgung des Fernfeldes durch PA
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34. 7. Hybridsysteme (9/12)
Wellenfeldsynthese und Richtungshören
z.B. Richtungsgebende Lautsprechercluster
im Bühnenbild und
• geschlossenes Lautsprecherband auf der
Bühne
• Geschlossenes Array seitlich und hinter den
Zuschauern
Stabile Quellenlokalisation und Quellbewegung
durch WFS im relevanten Bereich
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35. 7. Hybridsysteme (10/12)
Wellenfeldsynthese und Richtungshören
• Stabile Quellenlokalisation durch WFS
• Erhöhung der »Klangdichte«
• Bei großen Zuschauerflächen:
• Kontinuierliche Quellenbewegung –
lokalisierbar im vorderen
Zuschauerbereich durch WFS
• Kontinuierliche Quellenbewegung –
lokalisierbar im hinteren Zuschauerbereich
durch richtunggebende Lautsprecher im
Bühnenbild
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36. 7. Hybridsysteme (11/12)
Wellenfeldsynthese und Richtungshören
• WFS Array im Bühnenbild kann statisch sein
und ist »unsichtbar« (kaschiert)
• Bühne mit weniger richtunggebenden
Lautsprechern – sind nur für die hinteren
Zuschauerplätze notwendig
>> Bühnenbild kann freier gestaltet werden
• Winkelauflösung bei hinteren Plätzen
ungenauer
• intensives Laufzeit- und Pegeltuning nötig
• Meist gerichtete Lautsprecher zur
Erzeugung der Richtungsinformation nötig
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38. 8. Zusammenfassung und Ausblick (1/2)
• Unsere Sinneswahrnehmung setzt eine
audiovisuelle Konvergenz voraus
• Konventionelle Beschallungsanlagen vermitteln
keinen Richtungseindruck
• Spezielle Systeme zur richtungsgerechten
Beschallung können nicht überall installiert
werden (Bühnenbildabhängig)
• Durch hybride Systeme ist es möglich auf
nahezu allen Plätzen eine ausreichende
Lokalisation zu gewährleisten
• Jedes System hat seine Grenzen die auch durch
Kombination nicht aufzulösen sind
(z.B. Schallaufzeiten, Dämpfung…)
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39. 8. Zusammenfassung und Ausblick (2/2)
Sinnvolle Kombinationen in Abhängigkeit
von Anwendung und Bühnenbild:
• Konventionelle Beschallung (z.B. Line Arrays)
• Richtungsgerechter Beschallung (z.B. Bregenzer
Richtungshören / Deltastereophonie)
• Wellenfeldsynthese (z.B. IOSONO®)
• Hybridsysteme belasten das Budget
• Der erhöhte Aufwand rechtfertigt sich mit dem
Anspruch an die Produktion
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