Natürlicher Stereo-Klang mit Kopfhörern - geht das? Erfahrungen mit Crossfeed und „Binauralizern“.

  • Da ich schon seit einigen Monaten auf Kopfhörer angewiesen bin, begann ich mich für die Möglichkeiten einer natürlich klingenden Stereo-Wiedergabe zu interessieren. Hier kann man nachlesen, dass normale Kopfhörer "im Prinzip kaum funktionieren“. Warum ist das so? Stereo-Aufnahmen sind für das Hören mit zwei Lautsprechern im Raum vorgesehen. Dort dringt an das linke Ohr nicht nur der Schall aus dem linken Lautsprecher, sondern auch der aus dem rechten - etwas zeitversetzt und im höheren Frequenzbereich durch den Kopf gedämpft. Gleiches gilt für den Schall aus dem rechten Lautsprecher. Das Gehirn erzeugt aus diesen Informationen ein Klangbild, das die Instrumente vorne platziert und eine dreidimensionale Lokalisation erlaubt. Dazu kommen noch für den Abhörraum charakteristische Reflexionen. All das fällt beim Kopfhörer weg: an das linke Ohr dringt nur der Schall aus der linken Hörmuschel, an das rechte Ohr nur der Schall aus der rechten. Die gewünschte Lokalisation der Schallquellen ist nicht mehr möglich, die Instrumente scheinen im Kopf zu sitzen, das Klangbild ist unnatürlich. Ausnahmen sind die wenigen Kunstkopf-Aufnahmen, die speziell für das Hören mit Kopfhörern angefertigt wurden.


    Was kann man dagegen tun? Die naheliegende Antwort lautet: die Hörsituation über zwei Lautsprecher im Kopfhörer simulieren. Der Terminus technicus ist HRTF = Head-related transfer functions. Dem linken Kanal werden bestimmte Anteile aus dem rechten beigemischt und umgekehrt. Manche Kopfhörerverstärker haben eine solche Crossfeed-Schaltung eingebaut, zum Beispiel die von Meier Audio, wo man auch verschiedene Stärken dieses Effektes einstellen kann. Wenn man wie ich die Musik vom Computer hört, findet man unzählige Crossfeed-Plugins für die gängigen Audio-Player; bei vielen kann man nicht nur die Stärke des Crossfeeds einstellen, sondern auch die Zeitverzögerung und die bedämpften Frequenzbereiche. Ich habe eine größere Zahl dieser in der Regel als Freeware angebotenen Plugins ausprobiert, darunter auch eine Implementation des Meier Audio-Algorithmus, und war mit keinem zufrieden. Stellt man den Crossfeed so stark ein, dass die Klangquellen wirklich nach vorne wandern – man hat beim Hören das Gefühl, der Klang werde nach vorne zusammengefaltet - ,dann verändert sich das Klangbild deutlich, es wird topfiger, enger, die Höhen sind weniger brilliant. Und stellt man den Effekt klein, dann ist zwar die Veränderung des Klangbilds minimal, aber auch die Verbesserung der Lokalisation kaum spürbar.


    Mein nächster Schritt war, mich im professionellen Studio-Bereich umzuschauen. Dort werden Effekt-Plugins aller Arten angeboten, die sich in gängige Produktions-Software wie Cubase integrieren lassen. Der am meisten verbreitete Standard dieser Plugins ist VST (Virtual Studio Technology), der zum Glück auch mit Abspielsoftware wie Foobar2000 und Jriver kompatibel ist. Typische Anwendungen von professionellen Studio-Plugins sind das Erstellen von Surround-Mixings, 3-D-Effekte, für die die Klangquellen im Raum herumwandern müssen, oder auch nur das Monitoring solcher Abmischungen mit Kopfhörern, wozu genau das erreicht werden muss, was mich auch als schlichten Hörer interessiert: die natürliche Wiedergabe von Stereo- oder Surround-Quellen mit dem Kopfhörer. Freeware gibt es in dem Bereich naturgemäß wenig, die meisten Plugins kosten mehrere Hundert Euro. Zum Glück wird fast immer eine Testversion angeboten, so dass man nicht die Katze im Sack kaufen muss. Hier bin ich nun tatsächlich fündig geworden. Mein derzeitiger Favorit ist das einige Jahre alte JB VST Plugin Bundle, das nicht mehr gewartet und aktualisiert, dafür aber inzwischen umsonst angeboten wird. Darunter befindet sich ein Plugin namens Isone Pro Surround, welches nach ersten Tests wirklich gut funktioniert. Es bietet umfangreiche Einstellmöglichkeiten, und wenn man es einmal kalibriert hat, erzeugt es einen natürlichen Stereo-Klang über Kopfhörer ohne inakzeptable Verfälschungen des Klangbildes. Seine ganze Stärke spielt es aus, wenn man es mit 5.1-Quellen füttert: es entsteht ein Raumklang, der nicht ganz so gut ist wie bei einem 5.1-Lautsprecher-Setup, aber schon recht nahe herankommt. Ich habe es mit den Surround-Aufnahmen aus dem Hause Tacet getestet, die zum Beispiel die Instrumente eines Streichquartetts auf die vier Lautsprecher FR, FL, SR, SL verteilen, so dass man inmitten der Musiker sitzt. Selbst das funktioniert über Kopfhörer erstaunlich gut.



    Ich habe noch einige weitere Plugins gefunden, die ich in der nächsten Zeit testen werde, leider kosten die alle etwas. Aber für eine wirklich überzeugende Lösung wäre ich auch bereit, einen angemessenen Betrag auszugeben.


    Was man noch wissen sollte: da hier jeweils beiden Kanälen etwas dazugemischt wird, treten bei hoch ausgesteuerten Aufnahmen, die an 0 dB heranreichen, Übersteuerungen auf (das typische Clipping). Man muss also entweder die Lautstärke vor der DA-Wandlung um einige dB reduzieren (die meisten Profi-Plugins enthalten einen Regler für den Output-Pegel) oder einen Limiter nachschalten, der die Übersteuerungen abfängt.

    Der Traum ist aus, allein die Nacht noch nicht.

  • Ein weiteres Plugin, das ich in der letzten Woche ausgiebig getestet habe, ist das Binaural Surround VST Plugin der britischen Firma Blue Ripple Sound. Auch dieses Plugin richtet sich an Musik-Produzenten und Spiele-Designer, die Multikanal-Mixes als binaurealen 3D-Sound auf einem Kopfhörer abhören möchten. Verwendet wurden allgemein verfügbare Kunstkopf-Messungen am IRCAM-Institut, die an über 50 Personen vorgenommen und für diese Software „gemittelt“ wurden, um für möglichst viele Hörer möglichst gute Ergebnisse zu erzielen. Die Software kommt als Bündel von mehreren Plugins, die für verschiedene Kanal-Konfigurationen vorgesehen sind: 5.1, 6.1, 7.1 sowie weitere Formate, die mir nichts sagen. Ich habe nur das 5.1. Plugin im Rahmen einer zweiwöchigen Test-Lizenz ausprobiert. Als VST-Plugin ließ es sich problemlos in foobar2000 und Jriver Mediaplayer integrieren.



    Wie man sieht, gibt es hier nur zwei Einstellmöglichkeiten. Zum einen kann man die Lautsprecheraufstellung vorgeben, die dem Mix zugrundeliegt: entweder die Aufstellung nach ITU, die für 5.1-Abmischungen von SACD, DVD und BluRay üblich ist, alternativ eine Aufstellung, bei der die hinteren Lautsprecher weiter hinten stehen und die Frontlausprecher weiter auseinander. Des weiteren kann man eine Alternative für die Positionierung der Kanäle im virtuellen Klangraum auswählen. Eine Simulation von Abhörräumen mit ihren typischen Reflexions- und Nachhalleigenschaften ist hier nicht möglich, allerdings habe ich diese auch bei dem vorher beschriebenen Isone Pro Surround-Plugin inzwischen abgeschaltet, weil es ohne besser klingt.


    Mein erster Test mit den üblichen Kanal-Identifikations-Files (alle Kanäle werden nacheinander angesprochen) hat sehr gute Ergebnisse geliefert: die Frontkanäle werden in bestem Stereo vorne links und rechts abgebildet, der Klang aus den Rear-Kanälen scheint wirklich von hinten zu kommen und nicht von der Seite. Tests mit den verschiedensten Musik-Beispielen in Stereo und 5.1 haben den guten Eindruck bestätigt: Das Klangbild bei Stereo-Material kam mir noch eine Spur natürlicher und unverfärbter vor als beim Isone Pro Surround Plugin, und 5.1-Abmischungen aus gerippten SACD und DVD-Audio erklingen über Kopfhörer ganz wunderbar räumlich. In einem direkten ABX-Vergleich der beiden Plugins mit normalisierten Lautstärken waren die Unterschiede dann allerdings nur noch minimal, bei den meisten Anwendungen für mich überhaupt nicht hörbar.


    Auf dem Papier hat dieses Plugin zudem zwei Nachteile: Erstens wird der LFE-Kanal nicht verarbeitet. so dass es eigentlich 5.0 heißen müsste. Bei Musik, insbesondere klassischer, spielt dieser Kanal zwar ohnehin keine große Rolle und enthält – wenn er überhaupt bespielt wird – nur Informationen, die auch auf den anderen Kanälen enthalten sind. Selbst bei einer auf Effekt angelegten Multikanal-Aufnahme wie der 1812-Ouvertüre mit Kunzel (Telarc 5.1 SACD) konnte ich keine Defizite im Bassbereich feststellen. Die zweite Schwäche: das Plugin schneidet Frequenzen oberhalb von 20 kHz ab, was sich mit Hilfe eines Spektrum-Analysators bei einer mit 96kHz gesampelten Aufnahme sofort feststellen lässt (dort finden sich typischerweise Frequenzanteile mit signifikanten Amplituden bis zu ca. 30 kHz bei hohen Noten auf der Violine o.ä.). Auf Nachfrage erfuhr ich, dass die bei dieser Software verwendeten Kunstkopf-Messungen mit CD-Material durchgeführt wurden, so dass nur der bei CDs technisch mögliche Frequenzumfang bis maximal 22 kHz verarbeitet werden kann. Nun höre ich in meinem Alter nicht mal mehr 20 kHz, aber trotzdem empfinde ich dies als Manko.


    Neben diesen beiden technischen Beschränkungen gibt es auch noch einen ganz praktischen Nachteil: Als Profi-Software kostet das Plugin-Paket den stolzen Preis von 299 GBP – anspruchsvolle Musikhörer als „Endverbraucher“ habe man als Abnehmer bislang nicht im Blick gehabt, wie man mir auf Nachfrage mitteilte. Daher werde ich trotz des hervorragenden Klangeindrucks angesichts der minimalen Vorteile gegenüber dem kostenlosen Isone Pro Surround Plugin wahrscheinlich auf eine Anschaffung verzichten. Vielleicht habe ich Glück und es funktioniert nach Ablauf der zwei Wochen einfach weiter. :)

    Der Traum ist aus, allein die Nacht noch nicht.

  • Lieber Bertarido,


    vielen Dank für Deine informativen und interessanten Beiträge!
    Nur weil hier keiner reagiert hat, war es dennoch kein Fehler, diese zu veröffentlichen.
    Auf head-fi wird das Plug-in ja auch ausführlich besprochen.


    Ich habe es mir gerade heruntergeladen und will versuchen, es über die VST-Schnittstelle meines Cubase zu nutzen.
    Da würde ich dann von Cubase gerippte CDs damit bearbeiten und die fertigen Wav-Dateien dann mit Hilfe von Cubase exportieren.
    Diese könnte ich dann entweder auf CDs brennen oder über am CD-Player eingesteckte USB-Sticks auch über meine Kopfhöreranlage abhören. Bin sehr gespannt, ob es klappt und vor allem, wie es klingt.


    Wenn Ergebnisse vorliegen, werde ich mich dann melden.


    LG
    Glockenton

    "Jede Note muss wissen woher sie kommt und wohin sie geht" ( Nikolaus Harnoncourt)


  • Lieber Glockenton,


    ich dachte und hoffte schon, dass Dich das interessieren könnte. Nun bin ich auf Deine Eindrücke gespannt. Bei mir haben sich nach längerem Testhören folgende Einstellungen als Präferenz erweisen:



    Die Raumeffekte habe ich ausgeschaltet, die produzieren nach meiner Wahrnehmung nur einen mehr oder weniger großen Hall, den ich als künstlich empfinde. Die Abstands-Einstellung funktioniert trotzdem, bewirkt aber wohl nur eine Anpassung des Pegels. Ich habe sie so eingestellt, dass gerade kein Übersteuern mehr auftritt und ich auf einen nachgeschalteten Limiter verzichten kann. Zum Direktvergleich - das Plugin hat ja einen praktischen Bypass-Schalter - sollte man die Lautstärke allerdings höher einstellen, weil sie sonst ohne Bearbeitung lauter ist. Den Head-Knopf habe ich ganz herunter gedreht, weil ich so die Rear-Kanäle am weitesten hinten höre. Da hat der Vergleich mit dem Blue Ripple-Plugin noch einmal einiges an Erkenntnissen gebracht. Letzeres hat sich übrigens heute nach Ablauf der Trial-Lizenz abgeschaltet :(


    Ein weiteres Plugin, dass ich gerne noch getestet hätte, stammt von der Firma Flux und nennt sich Ircam HEar v3:



    Es kostet zwar auch etwas, aber nicht ganz so viel wie das von Blue Ripple. Man kann problemlos eine Test-Version anfordern, aber leider setzt die Graphische Benutzeroberfläche eine neuere OpenGL-Version voraus, welche die Grafikkarte meines etwas älteren PCs nicht unterstützt. Also läuft es bei mir nicht. X(

    Der Traum ist aus, allein die Nacht noch nicht.

  • Lieber Bertarido,


    unter Cubase läuft es bei mir bereits.
    Bin gerade dabei, die Eingangsarie "Bereitet die Wege, bereitet die Bahn" in der BIS-Suzuki-Einspielung in der bearbeiteten Version auf einen USB-Stick zu ziehen...


    .......


    und habe es schon im Vergleich mit dem Original probegehört.
    Dazu habe ich den Multiplayer die Datei vom USB-Stick und den CD-Player die CD so gut wie simultan abspielen lassen, die Kopfhörerbuchse vom AVR ausnahmesweise benutzt und dann umgeschaltet.


    Ich habe Deine Einstellungen verwendet.


    Es ist tatsächlich eine deutlichere Von-Vorne-Ortung spürbar, aber tonal, also vom eigentlichen Klang her ist es m.E. sehr viel schlechter.
    Der Grundtonbereich ist dünn, die Mitten sind eng und die Höhen nicht mehr seidig, eher spitz und unnatürlich. Der teuer klingende LCD-X klingt nun um wirkliche etliche Preisklassen schlechter, auch wesentlich schlechter, als etwa ein HD598 den wir hier auch noch im Bestand haben. Den Unterschied habe ich übrigens auch ähnlich, wenn auch nicht qualitativ so dramatisch gehört, wenn ich mit dem K701 und der externen USB-Soundkarte direkt an Cubase gearbeitet habe und dann das Plug-in ein- bzw. ausgeschaltet habe.


    Woran das liegen mag?
    Ich frage mich, ob es von der HRTF-Entzerrung her (nicht tonal gesehen) doppelt gemoppelt ist.
    Ein KH mit geradem Frequenzgang ( wie er bei Lautsprechern ja angestrebt und als angenehm empfunden wird) klänge aufgrund der HRTF furchtbar, weswegen man entlang einer auch empirisch ermittelten HRTF-Richtkurve die Kopfhörer entsprechend HRTF-entzerrt.


    Wenn jetzt das Plug-in auch noch am Frequenzband etwas verändert und ich es über einen HRTF-entzerrten Kopfhörer abhöre....wird es dann nicht doppelt entzerrt, so dass es praktisch schlechter klingt?


    Vielleicht ginge es besser mit einem AKG K1000 - aber ob der einen halbwegs linearen Frequenzgang hat, weiss ich jetzt auch nicht.
    Irgendwo im Netz gibt es eine Seite, bei der die Frequenzschriebe nahezu aller Kopfhörer abzurufen sind. Leider finde ich das jetzt nicht mehr..


    Echte Kunstkopfaufnahmen (stereoplay-Demo-CD) klangen bei mir hingegen sehr gut.
    Es ist für mich also keine Option, diese Sache mit dem Plug-in. Selbst wenn es besser klänge, dann müsste ich ja alle CDs diesem Prozess unterziehen, ein schon nicht mehr zu vertretender Aufwand. Es scheint mir also mehr etwas für Leute zu sein, die als Quelle hauptsächlich den PC/den Mac nutzen, ihre CDs alle gerippt haben oder gleich nur noch mit High-Res-Downloads aus dem Netz arbeiten. Bei einem so konservativen Knochen wie mir (und bei meinem schlechtem Internet hier) ist das aber nicht der Fall. So lange es geht, bleibe ich bei den körperlichen offline-Datenträgern... ;)


    Gruß
    Glockenton

    "Jede Note muss wissen woher sie kommt und wohin sie geht" ( Nikolaus Harnoncourt)

  • Der Grundtonbereich ist dünn, die Mitten sind eng und die Höhen nicht mehr seidig, eher spitz und unnatürlich.


    Interessant, das klingt bei mir auf keinen Fall derart schlecht. So wie Du es beschreibst, habe ich es bei einfachen Crossfeed-Schaltungen empfunden, aber nicht bei dieser Software. Es ist allerhöchstens eine ganz kleine Veränderung in der von Dir beschriebenen Richtung hörbar. Das andere Plugin von Blue Ripple Sound schafft es noch einen Hauch unverfälschter. Ob es am Kopfhörer-Modell liegt? Gute Frage. Mir war bislang gar nicht bewusst, dass manche Kopfhörer schon HRTF-entzerrt sind. Ob das meiner ist, da habe ich keine Ahnung. ?(


    Selbst wenn es besser klänge, dann müsste ich ja alle CDs diesem Prozess unterziehen, ein schon nicht mehr zu vertretender Aufwand. Es scheint mir also mehr etwas für Leute zu sein, die als Quelle hauptsächlich den PC/den Mac nutzen, ihre CDs alle gerippt haben oder gleich nur noch mit High-Res-Downloads aus dem Netz arbeiten


    Ich würde es auch nicht nutzen, wenn ich nicht direkt vom PC hören würde.

    Der Traum ist aus, allein die Nacht noch nicht.

  • Du kannst Dir die Frequenzgänge verschiedenster Kopfhörer hier ansehen ( habe es zum Glück wieder gefunden).
    Achte einmal auf den Bereich der Frequenzgänge ab 1000 Hz aufwärts - sie folgen alle mehr oder weniger einer von der Mehrheit der Menschheit ( ich sag es einmal so platt) offensichtlich als natürlich empfundenen Hörkurve für Kopfhörer.
    Man kann auch die Frequenzgänge mehrerer Kopfhörer miteinander vergleichen - das ist schon recht interessant.



    Gruß
    Glockenton

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  • Du kannst Dir die Frequenzgänge verschiedenster Kopfhörer hier ansehen ( habe es zum Glück wieder gefunden).


    Danke, sehr interessant. Mein Modell ist zwar nicht dabei, aber der Beyerdynamic T1, dem alle Tests ein nur in Nuancen anderes Klangbild als meinem T90 bescheinigen.


    Im Manual zu dem Plugin steht übrigens "best used with headphones having a flat frequency response", was Deine Vermutung stützt.

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