Feature: Immersive Audio bei Konzerten, 3D Sound

Immersive Audio ist aktuell in aller Munde. Jedes Tontechnik-Fachmagazin redet davon, das Internet redet davon, auf Messen redet man davon. Immersive Audio wird von der Branche gefeiert wie der Messias. Doch was hat es damit auf sich und ist Immersive Audio wirklich für alle Konzerte ein Gewinn?

Immersive Audio – was ist das überhaupt?

Wie es so oft mit neuen Begriffen ist, wird auch der Begriff „Immersive Audio“ von einer gewissen Unschärfe geplagt. Grundsätzlich ist Immersive Audio ein Überbegriff für 3D-Audioformate. Immersive Audio steht also nicht für ein bestimmtes 3D-Surround-Format, sondern umfasst alle Formate, die zu den beiden Ebenen rechts/links (Stereo) und vorne/hinten (Surround) mit ihren diversen Zwischenstufen eine dritte Ebene hinzufügen. In der Regel ist das die Ebene oben/unten. Ein weiterer Begriff, der dieses Prinzip beschreibt, ist Spatial Audio.

Schon seit längerer Zeit wird daran geforscht, wie man den Hörer in ein Klangerlebnis regelrecht eintauchen lassen kann. Zwar ist man mit den diversen Surround-Formaten schon näher an eine realistische Klangdarstellung im Raum herangekommen und konnte Schallereignisse auf den Zuhörer zubewegen oder hinter ihm erscheinen lassen, jedoch fehlte stets die Höhe als weitere Achse. Mit 3D-Audioformaten soll diese den beiden bestehenden Achsen hinzugefügt werden.

Immersive Sound und Virtual Reality sind eng miteinander verbunden

Immersive Audio ist ein wichtiges Element bei den fortschreitenden Bestrebungen, das Kinoerlebnis, Homevideo und Computerspiele ebenfalls weg von der flachen Leinwand oder den flachen Bildschirm in ein räumliches 3D-Erlebnis zu transformieren. Virtual Reality, wie es zum Beispiel mit den bereits am Markt erhältlichen Brillen möglich ist, benötigt natürlich auch den passenden 3D-Ton, damit das Erlebnis realistisch wirkt.

Musikproduktion mit Immersive Audio

Doch auch für die Musikproduktion spielt Immersive Audio eine zunehmende Rolle. Für die Produktion von Live-Konzertvideos wird schon lange auf Surround-Formate wie Dolby Digital zurückgegriffen. So mischt Toningenieur Bob Clearmountain schon seit vielen Jahren in seinem „Mix This!“-Studio die Live-Konzertvideos aller großen Pop- und Rockstars in Dolby Digital. Neu hinzugekommen ist auch bei ihm nun mit Dolby Atmos ein immersives Audioformat, um eben das Musikerlebnis noch plastischer wirken zu lassen.

So liest man auf seiner Website

„We’ve just done a major upgrade enabling me to mix in Dolby “Atmos” format, which is kinda like surround on steroids. Really fun for a truly “immersive” musical listening experience!“

„Surround on steroids“ ist eine gute Umschreibung für das, was Immersive Audio ist. Und entsprechend sehen auch die Studioumgebungen aus, die zum Beispiel für die Mischung für Dolby Atmos ausgelegt sind: Große Monitor-Setups von 9.1.6, 9.1.4 oder 7.1.4 und bereits hohe Minimalanforderungen für die Größe der Regie und deren Akustik.

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Verschiedene Formate, verschiedene Codecs und vor allem unterschiedliche Aufnahmemethoden oder Mischungen machen die Tonproduktion für Immersive Audio nicht leichter: Dolby Atmos, Auro-3D und Ambisonics, Sony 360 Reality Audio und weitere wären hier zu nennen. Manche Formate sehen Signale als Objekte, die beliebig im 3D-Raum positioniert oder bewegt werden können. Dazu sind selbstverständlich auch spezielle Steuerungen wie Joysticks, Software und Encoder notwendig.

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Wiedergabe von Immersive Audio

Verlassen wir die Produktionsebene und widmen wir uns einen Moment der Wiedergabe von Immersive Audio Produktionen.

Manche Immersive Audio Formate lassen sich mit Kopfhörern wiedergeben. Das Klangerlebnis unterscheidet sich allerdings dann von Kopfhörer zu Kopfhörer und auch von Format zu Format. Der Vorteil von Kopfhörern ist, dass der reale Raum ausgeblendet und durch den virtuellen Raum der Aufnahme ersetzt werden kann.

Immersive Audio ist längst im Alltag angekommen: Apple Airpods Pro mit Spatial Audio

Natürlich funktioniert die Wiedergabe von Immersive Audio auch mit Lautsprechern. Hier gibt es verschiedene Ansätze: Entweder werden Lautsprecher so aufgebaut, wie es auch bei Surround Sound üblich ist. Sie werden dann in der Regel durch weitere Lautsprecher an der Decke ergänzt, zum Beispiel zu einem 7.1.4 System oder für das Heimkino 5.1.4 System. Diese zusätzlichen Deckenlautsprecher sollen dafür sorgen, dass eine Ortung von oben stattfinden kann. In Kinos sind solche Systeme kein Problem. Im heimischen Wohnzimmer gestaltet sich die Umsetzung schon schwieriger. Eine Alternative sind Soundbars, die durch einen entsprechende Anordnung der Speaker den Klang nach vorne, zur Seite und zur Decke oder sogar den Boden abstrahlen. Durch das Ausnutzen von Raumreflexionen wird dann das immersive Klangerlebnis erzeugt. Allerdings müssen im Raum dann auch reflektierende Flächen vorhanden sein. Soundbars lassen sich mit einem herkömmlichen Surround-System kombinieren und erweitern dieses dann um die dritte Ebene.

Beschallungstechnik und Immersive Audio

Immersives Audio bei Events ist nicht neu. Man denke nur an 4D-Kinos oder Planetarien, die schon seit Jahrzehnten existieren. Dort wird meistens mit einem speziellen Projektor eine Rundum-Projektion erschaffen und durch viele hinter der Projektionsfläche verteilte Lautsprecher auch der Sound aus allen Richtungen übertragen, um Ton und Bild als Einheit abzubilden.

Ein immersives Erlebnis: Sphere in Las Vegas

Neu hingegen ist, dass zunehmend Konzerte als immersives Erlebnis produziert werden. Dazu müssen neue Beschallungskonzepte her und eine neue Herangehensweise an das Mischen von Konzerten.

Herkömmliche Konzertmischungen

Die Mischungen in großen Arenen und Hallen sind in der Regel mono. Warum? Der Abstand zwischen den rechten und linken Arrays ist so groß, dass bei einer stereofonen Mischung ein großer Teil des Publikums auf einer Seite der Halle oder Arena ein entsprechend auf die andere Seite „gepanntes“ Signal nicht oder nur schlecht hören könnte. Ich war selbst in den 90er-Jahren Konzertbesucher bei einem Konzert der schwedischen Popgruppe Roxette in der Dortmunder Westfalenhalle. Der Techniker hatte die Gitarre sehr weit auf die linke Seite gepannt. Dort stand auch der Gitarrist. Das Ergebnis war aber, dass wir als Zuhörer auf der rechten Hallenseite nur sehr wenig von dieser Gitarre hören konnten.

Stereofone Mischungen von Konzerten sind, wenn überhaupt, eher in kleinen Räumen möglich. Je größer der Raum oder die Arena ist, desto wahrscheinlicher ist, dass die Mischung rein monofon  ausgelegt werden muss. Das führt Techniker zu einem großen Problem, wenn viele Musiker auf der Bühne sind, deren Signale er mischen muss. Eine Lösung des Problems könnte Immersive Audio sein.

Immersive Audio bei Konzerten

Durch Immersive Audio und vor allem objektbasiertes Mischen soll es möglich werden, den Zuhörer in einen dreidimensionalen Mix eintauchen zu lassen. Dazu ist eine hohe Anzahl an Lautsprechern notwendig, die das passende 3D-Schallfeld erzeugen. Außerdem wird eine andere Art von Panning benötigt, die digitale Mischpulte derzeit noch nicht bieten. Das gemischte Signal muss dann entsprechend auf die passenden Lautsprecherkanäle ausgespielt werden. Konzerttaugliche Systeme sind noch nicht weit verbreitet. Ein System, das bereits bei mehreren großen Tourneen bekannter Künstler wie Aerosmith, Adele, Jean-Michel Jarre oder Mark Knopfler zum Einsatz kam, ist L-ISA von L-Acoustics.

L-Acoustics L-ISA

Ein Hersteller, der wieder einmal Vorreiter auf dem Gebiet der immersiven Beschallungstechnik ist, ist L-Acoustics. L-ISA ist ein mehrkanaliges PA-System. Die PA-Lautsprecher sind, in der Regel als Line Arrays hängend, über die komplette Bühnenbreite und darüber hinaus verteilt. Üblich ist zum Beispiel eine 7.1 Konfiguration. Diese teilt sich in drei Teile auf:

1. Das Scene System erstreckt sich über die komplette Breite der Bühne. Es besteht aus mehreren „Hangs“ aus Line Arrays. Die Verteilung der Lautsprecher soll dafür sorgen, dass der Zuhörer jedes Signal klar hören kann.
2. Das Subwoofer System besteht aus geflogenen Subwoofern.
3. Das Extension System erweitert die Szene nach rechts und links durch weitere Hangs. Auf diese Weise kann der Tontechniker die Szene nach Belieben einengen und ausdehnen und somit zum Beispiel auf die Musik reagieren. Für Ansagen von der Bühnenmitte aus kann die Szene eingeengt werden, während man sie beim Spielen eines Orchesters oder einer großen Band bei Bedarf ausdehnen kann.

Je nach Musikrichtung, Halle oder Arena wird das Scene System unterschiedlich konfiguriert. So unterscheidet es sich hinsichtlich des Abstands der einzelnen Hangs zueinander, der Anzahl der Hangs oder auch in der Nutzung des Extension Systems.

Der schematische Aufbau eines L-Acoustics L-ISA Systems für Immersive Audio bei Konzerten

Für das objektbasierte Mixing ist ein entsprechender Prozessor samt Steuer-Software notwendig. Das Objekt lässt sich frei bewegen und sogar in seiner Größe verändern. Dazu wird das übliche Routing, bei dem das Signal über Busse zu einem bestimmten Lautsprecher gesendet wird, verlassen. Das Bewegen der Objekte geschieht in der L-ISA Controller Software. Diese steuert den L-ISA Prozessor, der die Ansteuerung der Lautsprecher übernimmt.

Der L-ISA Prozessor II übernimmt dabei sämtliche Aufgaben, um bis zu 96 Objekte auf bis zu 128 Lautsprecher zu verteilen und in einen 2D oder 3D Raum zu stellen. Auch binaurale Mixes für Kopfhörer sind möglich. Auf diese Weise können Toningenieure das System an verschiedene Räume anpassen und auch auf Probleme mit der Raumakustik vor Ort flexibel reagieren.

Der L-ISA Processor II von L-Acoustics ist das „Gehirn“ des L-ISA Systems

Die Signale werden am Digitalpult über Post Fader Direct Outs abgegriffen. Somit bleibt das Mischpult mit seinem Kanalzug komplett für den Mix zuständig und L-ISA Prozessor II und die L-ISA Controller Software übernehmen die Objektverwaltung und die Positionierung der Objekte:

• Pan: horizontale Position
• Width: Größe des Objekts von einer Punktschallquelle bis zur breiten Panoramadarstellung
• Distance: Abstand des Objekts zum Hörer
• Elevation: vertikale Position
• Aux-Send für die Ausspielung weiterer Mixes

Angelegt werden können statische Szenen, aber auch an einen Timecode gekoppelte sich verändernde Szenarien.

In einer Pre-Production-Phase lässt sich eine Show mit all ihren Objekten und der Objektplatzierungen im Schallfeld mit einem kleinen Lautsprecher-Setup vorab planen. Dieses Setup ist im Anschluss beliebig in der Software skalierbar, sodass alle Objekte und Objektpositionen erhalten bleiben.

Einsatz von L-ISA bei Rock/Pop-Konzerten

Mark Knopfler Tour

Mark Knopfler in Paris mit L-Acoustics L-ISA, Quelle: L-Acoustics

Bereits mehrere große Tourneen bekannter Künstler wurden mit dem L-Acoustics L-ISA System durchgeführt. Erfahrungsberichte der Toningenieure und Künstler lassen sich auf l-isa.l-acoustics.com nachlesen. Sehr gut dokumentiert ist zum Beispiel die letzte Tour von Mark Knopfler, der mit einer 11-köpfigen Band die komplette Bandbreite seines musikalischen Schaffens live dargeboten hat – von Dire Straits bis hin zu seinen Solo-Alben. Wer die Musik Knopflers kennt, weiß, wie vielfältig sie ist. Rock, Pop und Folk wechseln sich ab oder vermischen sich. So vielfältig wie die Musik, sind auch die dabei genutzten Instrumente: E-Gitarren, Dobro Resonatorgitarre, Akustikgitarre (Nylon und Steelstring, diverse akustische Saiteninstrumente), Piano, Keyboards, Hammond B3, Percussion, Bass, Flöten, Bagpipes, Saxofon, Fiddles, Pedal Steel, Trompete, Drums und mehr.

L-Acoustics L-ISA im Einsatz bei der letzten Mark Knopfler Tour. Quelle: L-Acoustics

Front of House Engineer Dave Dixon genießt die neue Freiheit, die ihm das L-ISA System bietet.  Im Interview erzählt er, dass er Mark Knopflers Wunsch, die Gitarre aus der Stereomitte herauszubewegen oft ablehnen musste, weil sonst die Hälfte des Publikums sie nicht gehört hätte. Mit dem L-ISA System von L-Acoustics sei das nun kein Problem mehr. Gerade bei einer so großen Band wie der Mark Knopfler Tour-Band ist das Gestalten der Szene mit der L-ISA Controller Software ein großer Vorteil im Vergleich zum monofonen Mix auf vorangegangenen Tourneen. Mark Knopflers Stimme und Gitarren bleiben dabei in der Mitte, während die restlichen Instrumente verteilt werden – so ergibt sich wie bei einem Orchester ein großer Klangkörper, der aber im Vergleich zum L/R-Mix kontrollierbar ist und für jeden Platz im Raum ähnlich wahrnehmbar sein soll.

Mark Knopfler mit L-ISA in der Kölner Lanxess Arena, Foto: T. Cowalski

Die guten Kritiken zeigen Dave Dixon, dass diese Art von Beschallungskonzept Zukunft hat. Doch es habe auch immer mal Situationen gegeben, bei denen man zur L/R-Beschallung hat zurückkehren müssen, oft dann ergänzt zumindest durch ein Center-Fill für Mark Knopflers Stimme und Gitarre.

Mark Knopfler auf Tour mit L-Acoustics L-ISA. Hier in Köln, Foto: T. Cowalski

Aerosmith Residency Concerts in LA

Auch Aerosmith haben bereits Erfahrung mit L-ISA sammeln können. Bei ihrer längeren Residenz in Las Vegas im Park Theater haben sie auf L-ISA gesetzt. 230 Lautsprecher wurden dazu im MGM Park Theater installiert, um ein echtes 3D-Hörerlebnis zu schaffen. Das geht noch einmal deutlich über das hinaus, was eine Tour-Produktion wie zum Beispiel die von Mark Knopfler möglich macht. Bei solchen festen Installationen ist tatsächlich 3D-Sound durch die hohe Anzahl an Lautsprechern und deren Positionierung möglich. Für diese Residenz-Konzerte haben sich die Veranstalter und die Band nicht nur mit L-Acoustics zusammengetan, sondern mit THX, dem Zertifizierungsunternehmen, das einst von George Lucas gegründet wurde und das Gütesiegel eines jeden guten Kinos ist.

L-ISA im Einsatz bei den Aerosmith Residency-Konzerten in LA

Neben dem 3D-Sound im Raum wurden spezielle VIP-Plätze mit Triple-Driver Kopfhörern von 1More und der MIXHalo-App versorgt, über die man sich in den In-Ear-Mix von Steve Tyler oder den gesamten Bandmix einklinken konnte.

Lorde

Auch bei den Konzerten von Lorde wurde auf L-ISA gesetzt. Das folgende Video gibt einen Einblick in die Planung und das verwendete System.

Orchestrale Musik und Immersive Audio

Gerade für orchestrale Musik bietet sich eine Beschallung mit L-ISA von L-Acoustics an. Hier bei einem Konzert mit der Musik von John Williams zu Harry Potter. Quelle: L-Acoustics

Insbesondere orchestrale Musik profitiert von Immersive Audio. Ein Orchester ist ein riesiger Klangkörper und in einem Konzerthaus mit seiner herausragenden darauf abgestimmten Akustik wird der Zuhörer geradezu erfüllt vom Klang des Orchesters. Kritisch wird es, wenn ein Orchester für Konzerte in riesgien Hallen mikrofoniert und über eine Beschallungsanlage übertragen werden soll. Plötzlich wird aus dem großen Klangkörper ein sehr kleiner und enger, ohne Breite, ohne Tiefe. Genau hier kann Immersive Audio Abhilfe schaffen und L-Acoustics zeigt erneut, dass L-ISA dafür das richtige System ist. Ob eine Aufführung der Musik von John Williams zu Harry Potter oder der Musik Ennio Morricones, mit Immersive Audio werden diese Konzerte zu einem klanglichen Erlebnis.

Immersive Audio: Die Zukunft der Konzertbeschallung?

Nun stellt sich natürlich die Frage, ob die altgediente Stereo-PA bei Konzerten allmählich in Rente geschickt wird? Ganz so einfach ist das nicht.

Nicht auf breiter Front umsetzbar

Stereosysteme werden insbesondere bei kleineren und mittleren Tourneen weiterhin der Standard sein. Systeme wie L-Acoustics L-ISA erfordern einen hohen logistischen Aufwand, ein entsprechendes Rigging und Fachpersonal. Für viele Bands, die Hallen in einer Größenordnung von 1000 bis 5000 Personen spielen, dürfte das finanziell und technisch nicht zu stemmen sein.

Ein interessantes Konzept könnten Kopfhörerkonzerte sein, bei denen sich ein immersives Klangerlebnis deutlich leichter umsetzen lässt. Gerade für kleine Spielstätten wäre das gut realisierbar. Sehr gut vorstellbar wäre das zum Beispiel für Ambient Music Konzerte, die mit sehr sphärischen Sounds arbeiten, aber auch für Pop- und Rockmusik.

Nicht für jede Halle geeignet

Zwar zeigen die Tour-Beispiele oben (und es gibt mittlerweile eine ganze Reihe weiterer), dass zur Stereobeschallung eine Alternative existiert, die eine bessere Ortung der einzelnen Instrumente ermöglicht und somit näher am optischen Geschehen auf der Bühne ist. Doch auch ein solches System kann akustische Probleme, wie sie in manchen Hallen entstehen, nicht lösen. Wie sich Schall im Raum verteilt, ist immer auch von den akustischen Gegebenheiten vor Ort abhängig. Jeder, der einmal mehrere Konzerte einer Tour verfolgt hat, weiß, dass das gleiche Beschallungssystem trotz aller Optimierungen durch die Systemtechniker an einem anderen Ort sehr unterschiedlich klingen kann. Aus eigener Erfahrung kann ich sagen, dass die Spanne von genial bis katastrophal reicht. Somit variiert bei Tourproduktionen der Klang von Spielstätte zu Spielstätte. Zudem ändert sich in sehr großen Spielstätten mit zunehmendem Abstand von der Bühne der Eindruck zwischen visuellem Geschehen und Sound.

Problematik in Arenen

Wer in einem Stadion am weit entferntesten Punkt gegenüber der Bühne sitzt, wird auch bei einem immersiven PA-System nicht vom Klang eingelullt. Hinzu kommt, dass der Zuschauer das vermutlich als störend empfinden würde, wenn das Klangbild wesentlich breiter ist als das deutlich engere Bild der Bühne. Hier wäre ein monofones Klangbild vermutlich stimmiger.

Ideal für Festinstallationen

Da viele Konzerthallen und Multifunktionshallen mittlerweile in der Hand von Konzertveranstaltern wie Live Nation sind, ist auch denkbar, diese mit fest installierten immersiven Audiosystemen auszustatten, um dort bei Veranstaltungen 3D Sound zu bieten. So würden sich wie bei den Residenzkonzerten von Aerosmith im MGM Park Theater Las Vegas oder von U2 in der Sphere Las Vegas wirklich immersive Hörerlebnisse schaffen lassen. In solchen Fällen entfällt dann das Mitbringen einer eigenen PA und der Aufwand für Auf- und Abbau sinkt. Auf diese Weise ließe sich das System auch in mittelgroßen Hallen installieren und käme dann auch Bands zugute, denen Konzerte mit Immersive Audio sonst verwehrt blieben.

Immersive Audio und IEM

Pionier des Immersive Audio IEM: KLANG:technologies. Foto: KLANG:technologies

Deutlich einfacher zu verwirklichen ist Immersive Audio für das In-Ear-Monitoring. Ein erstes System von KLANG:technologies ist schon länger erhältlich. Verschiedene Prozessoren für das Rack oder Erweiterungskarten für DiGiCo-Digitalpulte stehen zur Auswahl. In Verbindung mit Personal In-Ear-Monitoring-Systemen des Herstellers oder der KLANG:App für Smartphones und Tablets genießen die Musiker 3D-Sound auf ihren IEM-Hörern. Nutzt der Musiker einen Headtracker, wird die Positionierung der Instrumente den Kopfbewegungen entsprechend angepasst.

Immersive Audio für das In-Ear-Monitoring könnte ein großer Schritt zu mehr Natürlichkeit beim Abhören über Ohrhörer auf der Bühne sein. Manche Musiker beklagen die Im-Kopf-Lokalisation, die bei der Kopfhörerwiedergabe stattfindet. Der sehr direkte und wenig räumliche Klang stört viele Musiker, die eher die Wiedergabe von Signalen über die Instrumente direkt auf der Bühne und Wedges gewohnt sind.

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Sennheiser ew IEM G4 G-Band

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Musiker, die sich viel auf der Bühne bewegen, klagen häufiger über eine gewisse Orientierungslosigkeit, wenn die Position der Instrumente im Mix auf den Ohrhörern nicht mit der Position und dem Sichtfeld des Musikers auf der Bühne übereinstimmt. Durch die Nutzung von Headtrackern lässt sich diesem Problem begegnen.

Die Chancen, dass sich Immersive Audio im Bereich In-Ear-Monitoring durchsetzt, stehen deshalb nicht schlecht. Es ist zu erwarten, dass in den nächsten Jahren mehr und mehr Hersteller von IEM Systemen auf diesen Zug aufspringen.