Digitale Raumvergrösserung dank ausgeklügelter Software 3D-Sound für das Opernhaus Zürich

Redakteur: Silvano Böni

Mit der Audiosoftware SpatialSound Wave von Fraunhofer lassen sich Klänge frei im Raum positionieren, so dass visuelles und akustisches Geschehen realistisch übereinstimmen. Im Züricher Opernhaus wird der dreidimensionale Klang seit Januar eingesetzt. Die Tontechniker passen Soundeffekte live an und vergrössern Räume akustisch.

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Mit SpatialSound Wave lassen sich Klänge einfach am Tablet im Raum positionieren. Im Opernhaus Zürich nutzen die Tontechniker die Software, um Soundeffekte und räumliche Akustik live einzuspielen.
Mit SpatialSound Wave lassen sich Klänge einfach am Tablet im Raum positionieren. Im Opernhaus Zürich nutzen die Tontechniker die Software, um Soundeffekte und räumliche Akustik live einzuspielen.
(Bild: Fraunhofer, Opernhaus Zürich)

Moderne Operninszenierungen leben von den Gesangskünsten der Hauptdarsteller, dem extravaganten Bühnenbild oder den Musikern des Orchesters. Gleichzeitig erschaffen die Regisseure mit Soundeffekten aus dem Lautsprecher zusätzliche Klangteppiche. «Gerade bei modernen Inszenierungen verlangen Intendanten und Regisseure, dass wir verschiedene Soundeffekte über die Tonanlage realisieren, verschiedene Räumlichkeiten schaffen und miteinander verbinden», sagt Oleg Surgutschow, Tonmeister am Opernhaus Zürich.

Erschaffung dreidimensionaler Klangwelten

In dem historischen Saal sind Lautsprecher auf insgesamt fünf Ebenen angebracht. «Eine umfangreiche und komplexe Infrastruktur, die historisch gewachsen ist. Mit klassischer Lautsprechertechnologie kommt man hier schnell an Grenzen, wenn man räumliche Klangeffekte erzielen will», sagt René Rodigast vom Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT. Seit Anfang 2016 ist die SpatialSound Wave-Technologie der Ilmenauer Forscher in Zürich im Einsatz. Der Vorteil für Tonmeister Surgutschow: Er kann Soundeffekte live bearbeiten und räumliche, dreidimensionale Klangwelten erschaffen – ohne die Tonanlage oder die Räumlichkeiten dafür verändern zu müssen.

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Einzelne Klänge verteilt die SpatialSound Wave-Software nach den Verfahren der Wellenfeldsynthese. Dabei formen verschiedene Lautsprecher eine neue akustische Wellenform. Keine der Boxen spielt dasselbe Signal. Jede ergänzt die benachbarte und trägt ihren Teil zum Gesamtklang bei. «Wir müssen der Technologie vorher nur sagen, wo sich jede Box befindet», erklärt Rodigast. «Mit Mikrofonen messen wir den Klang jedes einzelnen Lautsprechers ein.»

Nicht Lautsprecher, sondern Klänge positionieren

SpatialSound Wave macht aus den akustischen Signalen der Boxen Audioobjekte. Ein Ton bekommt dadurch eine dreidimensionale XYZ-Achse, eine exakte Position zu einer bestimmten Zeit. So lassen sich Töne in einem Raum beliebig positionieren. Das berechnete Signal läuft zurück in die Lautsprecheranlage des Opernhauses. «Man ist nicht mehr an die Position des Lautsprechers gebunden», sagt Rodigast. Tonmeister Surgutschow muss sich nicht mehr um seine Lautsprecher kümmern, sondern nur noch um die Positionierung von Klängen. Die Lautstärke und die natürliche Verzögerung der Töne jedes einzelnen Lautsprechers, die für einen bestimmten Sound zuständig sind, werden automatisch über mathematische Formeln berechnet. Dadurch, dass mehrere Lautsprecher zusammenwirken, können sie die Position der Schallquelle nachstellen. Jedes Audiosignal hat so eine feste Position im Raum. «Es entsteht ein stabiles akustisches Ereignis, das von jedem Platz im Opernhaus gleich wahrgenommen wird», erklärt Rodigast.

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