Der Konzertsaal zum Mitnehmen

Forschung Kompakt - Sonderausgabe / 8.6.2015

Neuartige Audio-Software erzeugt ein natürliches dreidimensionales Musikerlebnis. Ob über das Smartphone oder im Auto – der Zuhörer hat stets das Gefühl, mitten im Konzertsaal zu sitzen.

Cingo und Symphoria: 3D-Surround-Sound in Fahrzeugen und mobilen Endgeräten
© Foto Dirk Mahler/Fraunhofer

Die von Harald Popp, Oliver Hellmuth und Jan Plogsties entwickelten Softwarelösungen Cingo und Symphoria erzeugen in Fahrzeugen und mit mobilen Endgeräten 3D-Surround-Sound (v.l.n.r.).,Joseph-von-Fraunhofer-Preis: Dipl.-Ing. Harald Popp, Dipl.-Ing. Oliver Hellmuth,Jan Plogsties M.Sc.(vlnr.) Konzertsaal zum Mitnehmen - Die Fraunhofer Surround-Sound Technologien Cingo & Symphoria,Joseph-von-Fraunhofer-Preis: Dipl.-Ing. Harald Popp, Dipl.-Ing. Oliver Hellmuth,Jan Plogsties M.Sc.(vlnr.) Konzertsaal zum Mitnehmen - Die Fraunhofer Surround-Sound Technologien Cingo & Symphoria

Um digitalisierte Musik optimal wiederzugeben, sind sehr gute Softwarelösungen notwendig. Das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Erlangen entwickelte mit Cingo und Symphoria intelligente Algorithmen, die einen natürlichen dreidimensionalen Raumklang erzeugen. Zuhörer haben im Auto oder über mobile Endgeräte das Gefühl, direkt beim Konzert dabei zu sein.

Die Voraussetzungen sind oft schlecht: Smartphones, Tablets und Kopfhörer verfügen nicht immer über hochwertige Lautsprecher. In Fahrzeugen geben Lautsprecherpositionen und Fahrgastraum schwierige akustische Bedingungen vor. Dennoch erwarten Hörer hervorragende Tonqualität. Die Softwarelösungen Cingo und Symphoria gleichen Schwächen der Hardware aus und geben gleichzeitig das bei der Aufnahme erzeugte Klangbild präzise wieder – unabhängig davon, welche Lautsprecher oder Kopfhörer der Nutzer verwendet.

»In einem Konzertsaal kommt die Musik nicht nur direkt von der Bühne. Wir hören auch die Reflexionen des Schalls von der Decke und den Wänden. Erst hierdurch erhalten wir einen dreidimensionalen Klangeindruck«, erklärt Symphoria-Projektleiter Oliver Hellmuth. Cingo und Symphoria analysieren, welche Elemente einer Aufnahme Direktschall oder Reflexion sind, und fügen diese anschließend zu einem natürlichen dreidimensionalen Klang zusammen.

Enge Zusammenarbeit mit Tonmeistern

Um ein optimales Hörerlebnis durch Cingo auf mobilen Endgeräten und Symphoria in Fahrzeugen zu erzeugen, reicht eine reine Signalanalyse der Musik jedoch nicht aus. Entscheidend ist die Zusammenarbeit von Ingenieuren und Tonmeistern. »Ingenieure wissen, wie sie das Werkzeug entwickeln. Tonmeister, wie sie es am besten nutzen«, erläutert Jan Plogsties, Projektleiter für Cingo. Aus diesem Grund wurden neben der technischen Analyse frühzeitig Anpassungen der Tonwiedergabe durch die Tonmeister des IIS vorgenommen. Da es keine klangliche Referenz gibt, um die Qualität derartige Audioalgorithmen zu bewerten, war entscheidend, wie die Experten diese subjektiv beurteilten.

In allen Entwicklungsphasen arbeiteten die Wissenschaftler des IIS eng mit den Kunden zusammen. Denn der Klang muss an die Lautsprecher eines jeden Endgeräts individuell angepasst werden. »Setzt ein Hersteller unsere Software ein, wird der Sound für jedes Modell eigens konfiguriert. Das ist ein Tuning-Prozess. Hierfür brauchen wir unsere ausgezeichneten Tontechniker«, betont Oliver Hellmuth.

Die Markteinführung war von Beginn an Ziel der Entwicklung von Cingo und Symphoria. »Wie immer haben wir uns überlegt: Wenn das gut funktionieren würde, wer könnte es brauchen? Nach ersten Gesprächen haben wir schnell gemerkt, dass es großes Interesse von Unternehmen an gutem 3D-Surround-Sound gibt«, erzählt Harald Popp, der sich um die Vermarktung der Anwendungen kümmert.

Google nutzt Cingo seit 2013 in allen Geräten der Nexus-Serie. Zudem brachte Samsung die Software in einer Virtual Reality-Brille auf den Markt. Audi erzeugt mit Hilfe von Symphoria in den Modellen TT, Q7 sowie R8 ein 3D- beziehungsweise Surround-Erlebnis.

Für die Entwicklung und die Markteinführung von Cingo und Symphoria erhalten Oliver Hellmuth, Jan Plogsties und Harald Popp den Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2015.