Wellenfeldsynthese – die Bildung virtueller Klangräume (Teil 2)

Die Wellenfeldsynthese als Methode der Schallfeldübertragung wurde ab 1988 systematisch entwickelt, beruht aber auf dem über 300 Jahre alten Huygensschen Prinzip (1678), das besagt, dass jeder Punkt einer Wellenfront als Ausgangspunkt einer Elementarwelle betrachtet werden kann. Im praxisgerechten Umkehrschluss wird die Wellenfront einer natürlichen Schallquelle (beispielsweise Bühnenmusiker) aus einzelnen Elementarwellen zusammengesetzt, die, durch Computersynthese gesteuert, in ein rings um den Zuschauer angeordnetes Lautsprecherarray gelenkt werden. Von dort aus werden diese Elementarwellen in den Zuschauerraum emittiert und zwar genau zu dem Zeitpunkt, in dem die Wellenfront der virtuellen Schallquelle ihren jeweiligen Raumpunkt durchlaufen würde. Ergo: Die ursprüngliche Wellenfront wird physikalisch wiederhergestellt – nur mit dem Vorteil, dass nun ein virtueller akustischer Raum mit den prinzipiell gleichen Eigenschaften der realen Schallquellen erzeugt wird. Bei herkömmlichen Surroundverfahren wie 5.1 ist die Abhörposition auf einen einzelnen Punkt (sweetspot) optimiert. Verändert der Hörer seine Position nimmt die Ausgewogenheit des Klangbildes ab – was sicherlich jeder schon einmal erfahren hat, der mit mehreren Menschen über die heimische 5.1-Anlage eine DVD geschaut hat. Ein weiterer Nachteil der räumlichen Tonübertragung via Lautsprecherstereophonie ist, dass Schallquellen zwischen den Lautsprechern nicht beliebig angeordnet werden können, sondern immer an die Gerade zwischen linker und rechter Schallquelle gebunden sind. Wellenfeldsynthese ist dagegen eine 2D-Flächensimulation. Die Quellen sind auf Kopfhöhe angeordnet, wobei auf eine vertikale Dimension meist verzichtet wird, da das menschliche Ohr in der Vertikalen deutlich schlechter Geräuschquellen auflösen kann als in der Horizontalen. An jedem beliebigen Punkt im (horizontalen) Raum kann so durch die WFS eine gleiche Klangqualität und Tiefenstaffelung erreicht werden. Trotz komplexer Verarbeitungsschritte bei Aufnahme, Signalverarbeitung Wiedergabe besitzt die WFS also ein enormes Potential für verschiedenste Anwendungsbereiche.