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THX Grundlagen

Spielfilme zu Hause mit echtem Kinosound

thx_smallSpielfilme auf DVDs haben in kürzester Zeit die Heimkinos erobert. Kein Wunder: übertrifft doch ihr mehrkanaliger Digital-Sound die vorherige analoge Dolby Surround-Qualität um Längen. Es herrscht jedoch allgemeine Übereinstimmung darüber, dass das Filmerlebnis im Kino dem zu Hause noch immer weit überlegen ist. So bietet die Kinoleinwand z.B. ein unvergleichlich größeres Bild. Fernseher mit Großbildschirmen haben zwar die Bildgröße erhöht, dafür jedoch an Bildschärfe und -helligkeit eingebüßt. Noch deutlicher werden die Unterschiede beim Vergleich einer Heim-Anlage mit einem Kino, wenn es um Tonqualität und -dynamik geht. Bei der Heimvorführung ist es oft kaum möglich, den Dialog aus den anderen Geräuscheffekten einer Szene herauszuhören. Der Dynamikumfang wird komprimiert, was die Lautstärkeunterschiede zwischen lauten und leisen Tönen verringert. Tiefe Frequenzen werden gedämpft und verzerrt, mittlere und höhere verstärkt. Das Ergebnis ist ein blecherner, dimensionsloser Ton. Filmproduzenten sind jedoch sehr darauf bedacht, dass die von ihnen abgemischten Sounds im Kino und Heimkino genauso klingen, wie sie es sich vorgestellt haben. Bei der Wiedergabe zu Hause gehen jedoch viele Details verloren.

Selbst in Filmtheatern spielte die Tonwiedergabe von den 50er bis zu den späten 70er Jahren im Vergleich zur Bildwiedergabe eine untergeordnete Rolle. Während die Bildreproduktion ständig mit technischen Neuerungen aufwartete, verblieb die Tonreproduktion lange Zeit auf dem Stand der 40er Jahre. Diese Situation änderte sich mit der Entwicklung und Verbreitung des THX Sound Systems für Filmtheater von Lucasfilm Ltd., das die Entwicklung der Dolby Laboratories auf dem Gebiet der Spielfilm-Tonwiedergabe ergänzend nutzte. Der besonders für seine Trilogie "Krieg der Sterne" bekannte Filmproduzent George Lucas wollte Kinobesuchern ein Filmerlebnis ermöglichen, wie es sonst nur im Vertonungsstudio gegeben ist. Andernfalls würde dem Zuschauer bzw. Zuhörer seiner Meinung nach die Möglichkeit vorenthalten, den Film so zu erleben, wie er von seinen Schöpfern gedacht war. Auf Drängen von Lucas entwickelte der technische Direktor bei Lucasfilm, Tomlinson Holman, das THX Sound System. Heute arbeiten mehr als 600 Lichtspieltheater in aller Welt mit dem THX Sound System, um ihren Besuchern Filmgenuß unter idealen Bedingungen zu bieten. Dank der Home-THX-Technologie können Zuschauer bzw. Zuhörer bei Spielfilmen auf Blu-ray Disc, DVD, Laserdisc oder Videokassette nun auch zu Hause ähnliche Ergebnisse erzielen.

Die Kunst des Filmtons
Bei der Vorführung eines Spielfilms ist der Filmton von großer Bedeutung. Die Augen und die Ohren des Zuschauers bzw. Zuhörers sind aktiv am Kinoerlebnis beteiligt. Das wirklichkeitsnahe Empfinden wird noch gesteigert, wenn Bild und Ton echte Erfahrungen widerspiegeln. Obwohl Filmbilder in Wirklichkeit zweidimensional sind, verleiht ihnen die Wirkung des Filmtons häufig eine gewisse Dreidimensionalität. Aufgrund der stereooptischen und stereophonen Eigenschaften von Augen und Ohren können Filmproduzenten dem Zuschauer die Möglichkeit geben, die Wahrnehmung der Bildposition mit der eigenen Position der anderer Bilder in Beziehung zu setzen. Diese Eigenschaften können auch dazu dienen, einen realistischen Eindruck von Bewegung und Geschwindigkeit zu vermitteln.

kino_front Die Rolle des Filmtons ist also der des Filmbildes nicht untergeordnet, sondern ergänzend. So wie die Filmtechnik Perspektive, Bewegung und Hintergrund mischt, mischt der Toningenieur Stimmen, Musik und Geräusche zum Gesamtsound. Die Tontechniker ergänzen visuelle Perspektive, Bewegung und Hintergrund zwar mit Geräuscheffekten, niemals jedoch auf Kosten des Dialogs. Ob sich ein Liebespaar leise im Mondschein vor dem Hintergrund zirpender Grillen unterhält oder ob die beiden in einem überfüllten Restaurant inmitten anderer Stimmen, klirrender Bestecke und der Musik einer Jazzband miteinander sprechen, ihre Worte müssen immer klar und deutlich zu verstehen sein.

Zu diesem Zweck arbeiten die Techniker mit mehreren separaten Tonkanälen. Um eine Ortung oder Lokalisierung von Tönen in Bezug auf die gezeigten Bilder zu ermöglichen, werden die Töne entsprechend in den linken, mittleren oder rechten Kanal gemischt. Durch die drei Frontkanäle lässt sich auch der visuelle Eindruck eines Kameraschwenks in einer entsprechenden Geräuschverschiebung dokumentieren. Schließlich wird mit Hilfe des Surroundkanals bzw. der Surroundkanäle die Illusion erzeugt, sich mitten im Filmgeschehen zu befinden. Die Tontechniker mischen den Filmton mit viel Fingerspitzengefühl, während sie sich die bearbeiteten Filmversionen immer wieder ansehen. Sie verändern Pegel, mischen Geräuscheffekte dazu und nehmen andere wieder heraus, bis der Ton ihren Vorstellungen entspricht. Erst dann sind Bild und Ton zu einem einheitlichen Ganzen verschmolzen.

Die Tontechniker arbeiten in Studios mit Geräten und technischen Raffinessen höchster Qualität und Präzision, die speziell für diese Art von Arbeit entwickelt wurden. Die Tonkanäle werden unabhängig voneinander verarbeitet, verstärkt und reproduziert. Die Stimmen werden normalerweise so vom Tontechniker gemischt, dass sie von der Mitte der Leinwand kommen. Der rechte und linke Tonkanal wird von den Lautsprechern, die sich rechts und links von der Leinwand befinden, wiedergegeben, während der Surroundton von seitlich oder rückwärtig angeordneten Lautsprechern kommt. Dabei wird der Hörer völlig vom Filmton umgeben, ohne von den Geschehnissen auf der Leinwand abgelenkt zu werden. Die tiefen Frequenzen aller vier Kanäle werden über einen zentralen, nicht ortbaren Subwoofer wiedergegeben.

Im Filmstudio wird der Ton unter idealen akustischen Bedingungen wiedergegeben. Wer die Ereignisse einer Filmproduktion so sehen und hören möchte wie die Filmproduzenten selbst, der muss den Film in dieser Art von Studio erleben. Wenn ein Kino oder eine Heimkinoanlage diese Studiobedingungen weitestgehend simulieren kann, wird dem Zuschauer bzw. Zuhörer ein Filmerlebnis ermöglicht, das dem im Studio sehr nahe kommt. Der Standard des THX Sound Systems von Lucasfilm Ltd. wurde entwickelt, um Filmtheatern und ihren Besuchern genau diese Möglichkeit zu geben.

Die Home-THX-Technologie
Lucasfilm Ltd. überträgt die hervorragenden Ergebnisse, die bei der Tonwiedergabe in Filmtheatern erzielt wurden, seit einigen Jahren auch auf das Heimkino. Anhand einer sorgfältigen Analyse der Probleme bei der Tonreproduktion von Filmen hat Lucasfilm eine Reihe von Techniken und Standards für die Filmvorführung zu Hause entwickelt, mit denen eine Tonqualität erreicht wird, die sich durchaus mit der von Studios und Filmtheatern vergleichen lässt.

Heimkino-THX-Anlagen bestehen aus Steuergerät, Verstärkern und Lautsprechern, die in der Lage sind, die anspruchsvollen Leistungs- und Qualitätsspezifikationen einzuhalten, die von Tomlinson Holman und den technischen Experten des Unternehmensbereiches THX von Lucasfilm ausgearbeitet wurden. Home-THX-Bausteine, die diese Standardansprüche erfüllen, können auch im Heimkino eine Tonqualität erzielen, die dem des Produktionsstudios in nichts nachsteht.

Das Home-THX-Steuergerät decodiert die Audiosignale auf Grundlage der Dolby Pro-Logic-, Dolby Digital- oder DTS-Technik. Dieselbe Methode wird auch vom Steuersystem bei der Originalaufnahme im Mischstudio angewandt. Im Gegensatz zu anderen Systemen, die die vier bzw. sechs rekonstruierten Kanäle einfach verstärken und reproduzieren, werden die Signale bei Home THX vor ihrer Wiedergabe zunächst einem einzigartigen Nachbearbeitungsverfahren unterzogen.

Bei der ersten, als Re-Equalization bezeichneten Nachbearbeitungsmaßnahme wird der ursprünglich für die Wiedergabe in einem großen Filmtheater aufgezeichnete Hochtonpegel auf die akustischen Verhältnisse eines kleinen Raums abgestimmt. Ohne dieses Verfahren würden höhere Frequenzen viel zu laut wiedergegeben werden, was einen übermäßig zischenden oder grellen Ton hervorruft.

Im Gegensatz zu einem großen Filmtheater werden nämlich im kleineren Vorführraum zu Hause hohe Frequenzen nicht gedämpft. Das Re-Equalization-Verfahren von Home THX stellt daher die ursprüngliche geradlinige Frequenzkurve wieder her, bevor die Signale verstärkt und zur Ansteuerung der Lautsprecher verwendet werden.

Die zweite Nachbearbeitungsmaßnahme, die Dekorrelation, erzeugt (nur bei Dolby Pro-Logic-Wiedergabe!) aus dem Mono-Surroundkanal unkorrelierte Signale für den linken und rechten Surroundlautsprecher. Das Ziel hierbei ist es, ein den Zuhörer umgebendes Schallfeld zu schaffen, das keine erkennbare Lokalisierung zulässt. Der Zuschauer bzw. Zuhörer kann zwar Geräusche identifizieren, deren Ursprung jedoch nicht genau lokalisieren. Versuche haben gezeigt, dass das Gefühl der unspezifischen Geräuschkulisse verlorengeht und der Zuschauer bzw. Zuhörer vom Geschehen auf der Leinwand abgelenkt wird, sobald sich der Surroundton lokalisieren lässt.

Durch die dritte Nachbearbeitungsmaßnahme, das Timbre Matching, wird sichergestellt, dass sich die Klangfarbe des Filmtons nicht ändert, wenn sich beispielsweise ein bestimmtes Geräusch von den vorderen Lautsprechern zu den Surroundboxen bewegt. Wenn in einer Filmszene durch einen Kameraschwenk der Eindruck vermittelt wird, ein Flugzeug fliege auf den Zuschauer zu und dann über ihn hinweg, wird dieser Effekt durch einen von vorn nach hinten wandernden Ton unterlegt. Ohne Timbre Matching würde der Zuschauer bzw. Zuhörer selbst bei identischer Wiedergabecharakteristik der Lautsprecher eine Änderung der Klangfarbe wahrnehmen. Unsere Ohren reagieren eben auf direkt von vorne kommende Geräusche anders als auf solche, die diffus von den Seiten kommen. Im Rahmen des Timbre Matching von Home THX werden die Signale beim Übergang von den vorderen zu den Surroundlautsprechern gefiltert, um die Klangfarbe anzupassen.

thx4_frequenzFür alle drei Maßnahmen werden besondere Equalizer und entsprechende Schaltungen benötigt, die die Charakteristika der decodierten Tonkanäle modifizieren. Die Home-THX-Spezifikationen beschreiben die Funktionsweise dieser Vorgänge auf detaillierte Weise. Alle Produkte von Home-THX- Lizenznehmern müssen diese Spezifikationen in Bezug auf Re-Equalization, Dekorrelation und Timbre Matching uneingeschränkt einhalten. Die Home-THX-Spezifikationen verpflichten die Lizenznehmer nicht nur zur Anwendung der Verfahren, sondern auch zur Einhaltung strengster Maßstäbe in bezug auf Leistungsverstärker, Lautsprecher und weiterer Produkte. Bei Einhaltung dieser Spezifikationen gewährleisten Home-THX-Anlagen gut verständliche Dialoge, eine hervorragende Ortungsschärfe in den vorderen Kanälen sowie eine rundum geschlossene Geräuschkulisse. Alle Vorteile, die das THX Sound System für Filmtheater mit sich bringt, werden also von Home THX Audio System beibehalten und können zu Hause reproduziert werden.

Einen maßgeblichen Einfluss auf die exzellente Wiedergabequalität von THX-Systemen hat auch die Abstrahlcharakteristik der Frontlautsprecher. In der Senkrechten strahlen sie den Schall absichtlich in einem spitzen Winkel ab, um den Ton möglichst gerichtet abzugeben und Schallreflexionen von Fußböden und Decken zu reduzieren. Horizontal strahlen die Lautsprecher indes in einem sehr breiten Winkel, damit auch seitlich sitzende Zuschauer bzw. Zuhörer in den Genuß des gesamten Panoramas vom linken über den mittleren zum rechten Lautsprecher kommen. Diese Charakteristik wurde bei der neuen THX Ultra 2-Norm gelockert, um den Anforderungen an eine hochqualitative HiFi-Musikwiedergabe besser zu entsprechen.

dipol1 Ein möglichst diffuser Surroundton ist zu Hause genauso wichtig wie im Filmtheater. Dieses Ziel wird vor allem durch die spezielle Konstruktion der Surroundlautsprecher verwirklicht: Sie sind nämlich bipolar ausgelegt, d.h. jeder Lautsprecher (der rechte wie der linke) gibt den Ton jeweils in zwei Richtungen - sowohl nach vorn wie nach hinten ab. Die Lautsprecher werden so aufgestellt, dass der Zuschauer bzw. Zuhörer keinen auf ihn gerichteten Ton hört, sondern nur diffuse Reflexionen aus dem Raum.

Die Frontlautsprecher geben den Frequenzbereich zwischen 80 Hz und 20 kHz wieder. Der Frequenzbereich der beiden Surroundlautsprecher reicht von 125 Hz bis 8 kHz (Dolby Pro Logic) bzw. 80 Hz bis 20 kHz (Dolby Digital, DTS), während der Subwoofer alle Frequenzen zwischen 20 und 80 Hz abstrahlt. Alle Lautsprecher müssen in der Lage sein, verzerrungsfrei einen Schalldruck von 105 dB zu erzeugen.

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