Dolby-Surround

Die Surround-Systeme - Dolby

Der Surround-Decoder ist das Herzstück jeder Heimkino-Tonanlage. Er bereitet den Ton so auf, wie es auch in den Kinos geschieht, versorgt also die drei Frontkanäle und die Surrounds mit den jeweils richtigen Signalen. Zu unterscheiden ist zu allererst zwischen zwei grundsätzlichen Typen, nämlich den analogen und den digitalen Surround-Decodern.

Analoge Systeme nutzen immer die Dolby-Surround-Codierung von Filmton oder Musik (oder nach gleichem Prinzip funktionierende und daher kompatible Codierungen), daher sind die Decoder gemäß der Dolby-Surround-Norm ausgelegt. Eine Weiterentwicklung von Dolby Surround ist die ProLogic-Norm, welche kürzlich nochmals zur Dolby Pro Logic II-Technologie geadelt worden ist.

Digitale Surround-Systeme sind derzeit in zwei Varianten auf dem Markt, nämlich Dolby Digital und DTS. Anders als die analogen Systeme nutzen sie jeweils völlig unterschiedliche Codierungen, so dass jeder Decoder auf die passende Software angewiesen ist. Man bezeichnet die Digital-Systeme auch als diskreten Surround, weil hier jeder Kanal streng vom anderen getrennt ist.

Dolby Pro Logic
Die analoge Surroundtechnik nutzt als Ausgangsmaterial vier Tonspuren, und zwar links, Mitte, rechts und Surround. Links und rechts werden auf die Stereospuren unverändert aufgespielt, während das Mittensignal zu jeweils gleichen Teilen auf beide Spuren verteilt wird - im Pegel entsprechend angepasst, dass die Lautstärke der drei vorderen Lautsprecher harmoniert. Das Surroundsignal schließlich wird der einen Seite normal, der anderen um genau eine Schwingungsphase versetzt (180 Grad) beigemischt. Das heißt bei Stereowiedergabe, dass wenn die Box links einschwingt, die rechts ausschwingt, und umgekehrt. Den gleichen Effekt kann man erreichen, wenn man die Boxen verpolt anschließt, also auf einer Seite Plus und Minus vertauscht. Geräusche, die aus beiden Boxen gleichmäßig kommen sollten, klingen dann nicht mehr ortbar, sondern diffus im Raum. Wird Surround-codiertes Tonmaterial ohne Decoder abgespielt, ergibt sich für die Surroundanteile genau dieser Effekt: Sie klingen diffus, was sehr erwünscht ist. Bei Mono-Wiedergabe aber löschen sich die exakt entgegengesetzten Impulse wieder aus, die Surroundanteile sind dann verschwunden.

Dieses Prinzip wurde nicht von Dolby erfunden, sondern schon für vierkanalige Musikwiedergabe ("Quadrophonie") genutzt. Daher kann jeder Hersteller diese Technik anwenden, sie sowohl bei der Produktion von Filmen oder Musik einsetzten als auch in Hardware-Komponenten einbauen. Um das Dolby-Logo tragen zu dürfen, müssen die Decoder noch eine Reihe spezieller Vorschriften erfüllen, die dafür sorgen sollen, dass das System perfekt funktioniert.

Ursprünglich gab es für den Einsatz im Kino zu Hause auch Decoder, die nur das Logo "Dolby Surround" trugen. Sie hießen auch passive Decoder, weil sie das Signal nur per simpler Schaltungen in seine Bestandteile zerlegten, sogar ohne Center-Kanal. Inzwischen sind nur noch "Dolby ProLogic"-Decoder im Handel; ihre Auslegung entspricht dem, was in Dolby-Kinos vorher schon üblich war. Bei ProLogic wird das decodierte Signal nämlich noch eigens bearbeitet, vor allem für eine bessere Kanaltrennung. Sie soll zum Beispiel verhindern, dass Dialoge auch aus den Surrounds zu hören sind, was sehr störend ist, wenn die Darsteller im Bild sichtbar sind. Diese aktive Schaltung wertet die sogenannte Richtungsdominanz aus, stellt also fest, in welchem Kanal der höchste Pegel zu finden ist und verstärkt diesen zusätzlich. Darüber hinaus müssen ProLogic-Decoder gewisse Bedienungselemente enthalten, wie beispielsweise Möglichkeiten zum Einpegeln, zum Einstellen der Boxengröße beziehungsweise des Center-Modus und der Verzögerungszeit zur Anpassung an die Raumgröße. Damit sind ProLogic-Decoder für fast alle Eventualitäten gerüstet, aber natürlich auch nicht ganz einfach zu installieren.

Dolby Pro Logic II
Dolby Pro-Logic II ist eine brandneue Technologie, die aus dem konventionellen, in den Stereokanälen codierten Dolby Pro-Logic-Signal 5.1 Kanäle generiert. Aus der gesamten bis heute angebotenen Dolby Surround-Software kann ein Pro-Logic II-Decoder die 5.1 Kanäle erzeugen. Vor allem durch die Stereo-Surroundkanäle und den vollen HiFi-Frequenzgang auf allen Kanälen erzeugt Dolby Pro-Logic II eine realistischere Rundum-Atmosphäre. Aber auch bei der Wiedergabe einer Standard-Stereoaufnahme können Sie durch die Steuerlogik der neuen Music-Betriebsart einer zu hohe Konzentration auf den Centerkanal vorbeugen. Dies löst das Problem mit den unnatürlichen Effekten, die bisher beim Abspielen von Stereoquellen über Mehrkanalsysteme auftraten. Im Music-Modus lassen sich sogar auch normale Stereoquellen mit einem 5.1-Kanal-Raumklang wiedergeben.

Software für analoge Decoder
Der Surround-Ton funktioniert nur bei einer einzigen Art von Software nicht: bei Mono. Hier legt der Decoder den Ton komplett auf den Center-Speaker, Signale für die anderen Boxen erkennt er nicht. Bei praktisch jeder Art von Stereoton kann der Surround-Decoder immer eingeschaltet bleiben. Das gilt natürlich besonders für Filme jeder Art: Selbst Streifen, die nicht als Dolby-codiert kenntlich gemacht werden, tragen meistens irgendeine Art der Surround-Codierung. Gelegentlich vergessen die Programmanbieter, den Film entsprechend zu kennzeichnen, was besonders häufig im Fernsehen der Fall ist; manchmal wurden auch schon in der Produktion die Dolby-Lizenzgebühren gespart und alternative Codierverfahren genutzt. Bei TV-Serien oder Shows kommt es inzwischen häufiger vor, dass Dolby im Spiel ist, seltener bei Musik oder bei Video- beziehungsweise PC-Spielen.

Generell gilt aber, dass Surround nicht zweifelsfrei zu erkennen ist. Eindeutig lässt sich nur feststellen, welche Produktionen von Dolby lizenziert wurden, denn darüber führt die Firma ein Verzeichnis (www.dolby.com). Doch selbst wenn Dolby-Technik eingesetzt wurde, kann es vorkommen, dass die hinteren Kanäle stumm bleiben - Regisseur und Tontechniker haben es dann so gewollt, was etwa bei Woody-Allen-Filmen der Fall ist.

Eine neue Epoche der Surround-Technik
Dolby Digital ist das Surround-System der digitalen Welt, also das, was Dolby ProLogic beziehungsweise Dolby Surround auf der analogen Seite ist - ein Verfahren zur Speicherung und Übertragung von Mehrkanalton. Gleichzeitig ist Dolby Digital auch ein Verfahren zur Verringerung der Datenmenge digitaler Töne; darum soll es hier aber nicht gehen. Ähnlich wie Dolby Digital funktioniert das weitere Verfahren DTS, das praktisch die gleichen Anforderungen an die Anlage stellt.

Die Vorteile von Dolby Digital
Die Vorteile gegenüber Dolby Surround sind:
- perfekte Kanaltrennung
- Stereo auch hinten
- volle Bandbreite auf allen Kanälen
- zusätzlicher Bass-Kanal

In der Summe führen diese Vorteile zu einer verbesserten Räumlichkeit, eindrucksvolleren Effekten und einer noch realistischeren Klangwiedergabe. Dabei ist aber zu beachten, daß der digitale Surround-Ton allein keine Wunder vollbringen kann. Eine exzellente Anlage, die schon ProLogic über sehr gute Boxen und kraftvolle Verstärker wiedergab, wird durch Dolby Digital möglicherweise nicht so gravierend aufgewertet wie eine einfachere. Außerdem ist zu bedenken, dass natürlich nicht jeder Film-Soundtrack die Möglichkeiten von Dolby Digital voll ausschöpft. Es kommt vor, dass selbst Experten zwischen der analogen Dolby-Surround- und der digitalen Fassung keine Unterschiede feststellen können.

Viele Filme aus den 70er und 80er Jahren existieren nur in Dolby Surround, und eine Neufassung für Dolby Digital ist nicht geplant. Sie wurden, wenn sie gut gemacht waren, auf das analoge Surround-System abgemischt, und werden heute auf DVDs im Zweikanalton mit analoger Surround-Matrix veröffentlicht. Daher macht ein Decoder für Dolby Digital im 5.1-Kanalformat der 90er Jahre den guten alten ProLogic-Decoder nicht überflüssig - abgesehen davon, dass er für die zweikanaligen Medien TV oder Video noch länger gebraucht werden wird.

Digitale Mehrkanalsysteme arbeiten stets mit voneinander unabhängigen ("diskreten") Kanälen, so dass sich die Tonspuren nicht gegenseitig beeinflussen können. Einzige Ausnahme: Kommen Töne auf mehreren Kanälen gleichermaßen vor, lassen Datenreduktionsverfahren unter Umständen diesen Ton dort weg, wo er leiser ist. Denn man geht davon aus, dass das menschliche Ohr einen Ton nur aus der Richtung wahrnimmt, in der er dominiert.

Digitale Tonsysteme können meist ein bis sechs Kanäle verarbeiten. Anders als bei analogem Surround sind dann hinten zwei getrennte Kanäle vorgesehen; zusätzlich existiert noch ein weiterer Kanal für tieffrequente Effekte (low frequency effects channel, LFE), der Subwoofer oder Tieftöner versorgt. Daher bezeichnet man die Kanal-Konfiguration mit der Zahl der Kanäle und einem .1 dahinter; gebräuchlich ist bei Filmen meist 5.1, was auch das Maximum bei Dolby Digital darstellt, MPEG-2 kann bis zu 7.1, SDDS im Kino acht vollwertige Kanäle, DTS in mannigfaltigen Versionen auch zu Hause maximal acht. Der bei 6.1- und 7.1-Systemen (Surround EX, DTS ES) verwendete rückwärtige Centerkanal wird aus den Stereospuren der Effektkanäle generiert und verfügt über keine eigene diskrete Tonspur. Es gibt aber auch schon erste diskrete Mehrkanalsysteme mit mehr als 6 Kanälen wie z.B. DTS Discrete 6.1.

Software für digitale Decoder
Grundsätzlich ist bei allen Digitalsystemen zwischen Zweikanal-Stereo und echtem Mehrkanalton zu unterscheiden. Dolby Digital zum Beispiel ist nur digitaler Surround, wenn mehr als zwei Kanäle genutzt werden. Gerade bei älteren Filmen liegen aber keine Abmischungen mit diskreten Tonspuren vor, sondern nur analoge Codierungen für das zwei kanalige Lichttonsystem des 35-mm-Films. Dann wird zum Beispiel auch auf der DVD das System nur zweikanalig genutzt (Kennzeichnung 2.0), und um Surround zu hören, muss wieder der ProLogic-Decoder bemüht werden. Das gleiche gilt für MPEG; dort ist MPEG-1 immer zweikanalig, MPEG-2 kann bis zu acht Kanäle enthalten, muss es aber nicht. Das passende Futter für digitale Decoder muß also 5.1-kanalig sein - oder, was bei Musik vorkommt - 4.0-kanalig, also mit vier gleichwertigen Kanälen.

Anders als bei den analogen Systemen sind die digitalen Verfahren in keiner Form miteinander kompatibel. Jede Software braucht den dafür geeigneten Decoder. Relativ einfach ist es bei Dolby Digital: Hier kann jede Hardware-Lösung mit jeder Software etwas anfangen, zumindest, was die Decoder angeht. Eigentlich steckt aber auch in jedem DVD-Player ein Dolby-Digital-Decoder, doch der macht daraus nur Zweikanalton, ähnliches gilt für das digitale Fernsehen in den USA. Als Dolby-Digital-Decoder wird nur bezeichnet, was tatsächlich sechs Kanäle ausgibt.

Was man braucht
Die Integration eines Dolby-Digital-Decoders in die eigene Heimkinoanlage ist recht einfach – nahezu alle modernen Heimkino-Receiver verfügen über integrierte Decoder für Dolby Digital-Signale. Ältere, noch ausschließlich für Dolby Pro Logic ausgelegte Receiver lassen sich nicht nachrüsten.

Auch manche DVD-Spieler verfügen über bordeigene Decoder. Diese können dann mit sechs Cinckabeln an Receiver mit einem Sechskanaleingang angeschlossen werden. Diese Geräte entstammen meist der Übergangszeit zwischen analogem und digitalem Surroundton. Die Einstellungen für die verwendeten Lautsprecher und die einzelnen Pegel (Speaker-Management) werden in diesem Fall am DVD-Spieler vorgenommen.

Seltener sind Dolby Digital-Decoder in Fernsehgeräten anzutreffen. Sofern dies der Fall ist, kann ein DVD-Spieler über das TV betrieben werden.

Fernsehton im Dolby Digital-Standard wird bislang nur bei einzelnen Spielfilmen von Pro 7 und Premiere ausgestrahlt - und zwar ausschließlich über Satellit. Wenn Sie diesen Ton hören möchten, benötigen Sie einen digitalen Satellitenreceiver mit Dolby Digital-Empfang. Der entsprechende Digitalausgang wird dann einfach mit Ihrem Heimkino-Receiver verbunden.

Die erste wesentliche Voraussetzung für Dolby Digital ist natürlich die Quelle, das Gerät zum Abspielen. Bei allen DVD-Playern ist sichergestellt, dass sie die Daten im Dolby-Digital-Format herausgeben. Beachtet werden muss allenfalls der Umstand, ob das Signal über Cinch- (koaxial) oder Toslink (optisch) übermittelt wird.

Welche Endstufen?
Wegen der Gleichwertigkeit der Kanäle sollten auch die Endstufen annähernd gleiche Leistung aufweisen - wenn die Boxen gleichwertig sind. Müssen zum Beispiel die bei den Frontboxen links und rechts die tieffrequenten Anteile mit übernehmen, brauchen sie deutlich mehr Leistung, als wenn diese Arbeit einem Subwoofer überlassen bleibt. Ein möglicher Idealfall ist, daß fünf gleichwertige Boxen jeweils den Bereich über 80 Hertz abdecken. Dann sollten sie auch mit gleicher Leistung versorgt werden, wobei es kein Beinbruch ist, wenn hinten etwas weniger anliegt (bis zu 25 Prozent). Weil mit Dolby Digital ein ganz anderes tieffrequentes Potential zur Verfügung steht, wird die Leistung vor allem dort benötigt, wo die Bässe wiedergegeben werden sollen. Es spricht also viel für eine Entlastung der Endstufen durch einen zusätzlichen aktiven Subwoofer oder einen passiven mit vorgeschalteter kraftvoller Endstufe.

Essentiell für Dolby Digital in puncto Endstufen: Es müssen zwei Leistungsverstärker für die Surrounds vorhanden sein. Bei analogem Dolby genügte noch eine. Wer ein Komplettgerät kauft, einen Receiver etwa, muss sich darüber keine Gedanken machen. Wer seine bisherigen Komponenten aber weiterverwenden möchte, stößt hier fast immer auf Probleme. Eine Nachrüstung ist in der Regel nicht nötig, manchmal genügt aber auch eine ältere Stereo-Endstufe, die den hinteren Lautsprechern die Leistung liefert.

Was ist zukunftssicher?
Dolby Digital hat sich weltweit durchgesetzt und darf deswegen als zukunftssicher für die nächsten Jahrzehnte gelten. Wer auf Nummer sicher gehen will, um jede weitere Technik in seine Anlage integrieren zu können, der sollte zu einzelnen Komponenten greifen. Trotzdem wird es sich nie ganz vermeiden lassen, dass mit einer neuen Technik einzelne Bestandteile überflüssig oder unbrauchbar werden. Neben DTS sind als zukünftige Systeme besonders die rivalisierenden High-End-Audioformate DVD-Audio und Super-Audio-CD zu beachten, die beide ebenfalls in der Lage sind, sechs Kanäle zu liefern - teilweise sogar ohne Datenkompression oder mit verlustfreier Kompression. In diesem Fall muss der Dolby-Digital-Decoder umgangen werden können, der Vorverstärker also einen Sechskanaleingang haben.

Am Decoder sorgt ein Punkt für Zukunftssicherheit: mehrere Digitaleingänge. Ist der Decoder gar nicht von außen zugänglich, etwa in einem DVD-Player eingebaut, ist die Chance schon vergeben, auch eine andere Quelle anzuschließen. Sollte es eines Tages wirklich digitalen Mehrkanalton im Fernsehen geben oder die Anlage irgendwann um einen zweiten DVD-Spieler anderer Regionalcodierung erweitert werden, ist ein Decoder mit nur einem Eingang schon am Ende.

Neben der Mehrkanalfähigkeit ist ein weiterer Punkt für die Zukunftssicherheit wichtig: die Auflösung. Schon mit der DVD kommen Ton-Signale auf bis zu 24 Bit Genauigkeit und 96 Kilo-Hertz (kHz) Abtasthäufigkeit. Die DVD-Audio wird bis 192 kHz reichen, was Frequenzgänge bis zu 100 kHz denkbar werden lässt. Auch Dolby Digital kann über den CD-Standard von 16 Bit und 44,1 kHz hinausgehen. Wer diese Möglichkeiten alle ausschöpfen will, sollte bei heutigen Neuanschaffungen im Auge haben, was dann noch brauchbar ist.

Technische Unterschiede zwischen Dolby Digital, DTS und MPEG-2