Surround-Sound 5.1

5.1 (sprich: „fünf punkt eins“), genauer Surround-Sound 5.1, bezeichnet Mehrkanal-Tonsysteme, bei denen fünf Hauptkanäle und ein separater Tieftoneffektkanal (LFE-Kanal, Low-Frequency Effect) zur Verfügung stehen.

Zeichen für 5.1 Sound auf DVD-Hüllen

Entwicklung

Die Entwicklung des heute gebräuchlichen 5.1-Systems kommt aus der Kinotechnik und leitet sich aus einer Abwärtskompatibilität zu Verfahren wie Dolby Surround Pro Logic ab. Die tontechnisch korrekte Bezeichnung für diese Anordnung ist 3/2/1 (drei Lautsprecher im vorderen Halbkreis, zwei im hinteren, ein Effektlautsprecher/Sub). Bestandteile des 5.1-Lautsprechersystems sind:

• Hauptlautsprecher links und rechts
• Centerlautsprecher
• Surroundlautsprecher links und rechts
• Subwoofer (Tieftöner)

Im Gegensatz zu Dolby Surround Pro Logic und ähnlichen Verfahren werden bei 5.1 alle sechs Kanäle diskret, d. h. einzeln und vollständig, gespeichert und wiedergegeben. Die fünf Kanäle für Front, Center und Surround können alle hörbaren Frequenzen (20–20000 Hz) speichern und wiedergeben, während der LFE/Subwoofer-Kanal nur tiefe Frequenzen zwischen 20 und etwa 120 Hz (je nach Tonsystem) wiedergeben soll. In der Praxis nutzen Tonanlagen, besonders im Heimbereich, den Subwoofer auch zur Wiedergabe der in den Hauptkanälen enthaltenen tiefen Frequenzen, die ihm durch das sogenannte Bassmanagement, also über eine Frequenzweiche, zugeführt werden. Dadurch werden insbesondere kleine Hauptlautsprecher (Satelliten) entlastet.

Hauptanwendungen

Man unterscheidet im Wesentlichen zwischen 5.1-Konfigurationen für Kino- und Musikanwendungen.

Anwendung im Kino

Das Ziel bei der Anwendung im Kino ist eine hohe Sprachverständlichkeit und Lokalisierbarkeit durch den Center-LS (idealerweise hinter der Leinwand) auf allen Sitzplätzen sowie ein hoher Lautstärkepegel durch den Subwoofer und ein „Umhüllungssound“ durch die Surround-LS. Letzteres wird durch den Einsatz von Lautsprecher-Arrays (Anordnung einer Vielzahl von Lautsprechern) oder diffus strahlenden Lautsprechern (Dipole, Bipole) erreicht. Front-, Center- und Surround-LS sind notwendigerweise verschiedene Lautsprechertypen. Für Anwendungen dieser Art wurden Normen wie THX entwickelt.

Anwendung im Bereich Musik

Das Ziel bei der Anwendung im Bereich Musik ist eine gute Ortbarkeit aller Schallquellen und die Homogenität aller im Raum wiedergegeben Schallereignisse für einen mittig sitzenden Hörer. Idealerweise werden deshalb fünf identische Vollbereichslautsprecher für Front, Center und Surround eingesetzt, die Bedeutung von Subwoofer und Center ist weit geringer als im Kinoeinsatz. Oft werden Aufnahmen auch nur in 4.0 unter Vernachlässigung von Center- und LFE-Kanal abgemischt (Quadrofonie).

Für Musikwiedergabe in 5.1 wurde die Aufstellungsnorm nach ITU-R BS entwickelt. Diese sieht vor:

• fünf identische Lautsprecher für Front, Center und Surround
• identischer Abstand aller fünf Lautsprecher zum Hörer
• Winkelanordnung der Lautsprecher in Blickrichtung des Hörers: Center 0°, Front ±30°, Surround ±110°; also eher seitlich, nicht hinter dem Hörer.

Die Aufstellung vollwertiger und weitgehend frei stehender Hi-Fi-Lautsprecher in einer solchen Konfiguration in einem Wohnzimmer erfordert von diesem jedoch eine Größe von mindestens etwa 30 m² und einen geeigneten Grundriss. Dieser Umstand steht einer größeren Verbreitung der Mehrkanal-Tonsysteme zur hochwertigen Musikwiedergabe entgegen.

Weiterentwicklung

Eine Weiterentwicklung mit jedoch eher geringem Verbesserungspotential sind 6.1-Verfahren, bei denen ein zusätzlicher Back-Center Verwendung findet. Das Signal für diesen kann entweder diskret bei entsprechenden Tonformaten vorhanden sein oder aus den Signalen für die beiden Surround-LS generiert werden. Darüber hinaus werden in jüngerer Zeit auch 7.1-Tonformate für Filmwiedergabe (vor allem auf Blu-ray und HD-DVD) angeboten, bei denen mittig zwischen die Front- und Back-Lautsprecher auf jeder Seite ein Rear-Lautsprecher einen noch fließenderen Tonübergang von hinten nach vorn und umgekehrt ermöglichen soll.

• DTS
• Dolby Digital

Anwendung in der Musikpädagogik

Seit 2004 wird Surround 5.1 auch von Chören zur Probenunterstützung genutzt. Die Kreuznacher-Diakonie-Kantorei probt seit 2004 mit einem sequenzergesteuerten Surroundsystem. Die einzelnen Stimmgruppen erhalten auf einzelnen Kanälen ihre Stimme zugespielt. Der fünfte Kanal stellt das Orchester dar.

Weitere Konfigurationen

Außerdem gibt es auch Systeme mit anderen Konfigurationen:

• Quadrofonie: 4 Kanäle
• Dolby Surround: 2+1 Kanäle
• Dolby Surround Prologic: 2+1+1+1 Kanäle
• Dolby Surround Prologic II: 5+1 Kanäle
• Dolby Digital: 1 Kanal, 2 Kanäle, 2+1 Kanäle, 5+1 Kanäle
• Dolby Digital EX: 6+1 Kanäle
• Dolby Digital True HD: 7+1 Kanäle
• DTS: 5+1
• DTS ES: 6+1
• Digital Theater Systems/DTS HD: 7+1
• SDDS: 7+1 Kanäle
• IMAX: 6+1 Kanäle
• Wellenfeldsynthese: Vielkanalig
• MUSE-Laserdisc: 3+1 Kanäle

Literatur

• Rolf Seidelmann: Surround im Musikstudio. Wizoobooks, Bremen 2008, ISBN 978-3-934903-69-2. 

Siehe auch

• DVD-Audio
• SACD
• DVD-Video