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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Verarbeiten und/oder Mischen einer oder mehrerer Tonspuren mit einem Audiosignale verarbeitenden System, wobei jede Tonspur die Signale mindestens einer Klangquelle enthält.
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Es ist eine Vielzahl von Softwareprogrammen bekannt, mit denen Tonspuren gemischt und verarbeitet werden können. Mit ihnen ist es beispielsweise möglich, das Monosignal einer Tonspur in einem Stereoklangbild zu platzieren, indem das Monosignal als Phantomschallquelle auf die beiden Signalspannungen UL und UR des linken und rechten Kanals verteilt wird. Dabei wird durch die Pegeldifferenz der beiden Signalspannungen bestimmt, ob die Phantomschallquelle im Stereopanorama mittig, ganz rechts, ganz links oder in einer Zwischenposition wahrgenommen wird.
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Ein anderes Verfahren zum Platzieren einer Phantomschallquelle basiert auf der MS-Stereofonie, bei der ein Stereosignal in Form eines Mittensignals M und eines Seitensignals S abgebildet wird, wobei das Signal des einen Stereokanals dann durch eine Addition des Mittensignals und des Seitensignals und das Signal des anderen Stereokanals durch die Addition des invertierten Seitensignals zum Mittensignal erzeugt wird. Um eine Phantomschallquelle in einem Stereoklangbild zu platzieren, kann bei diesem Verfahren das Signal der Phantomschallquelle auf das Mittensignal M sowie auf die Seitensignale L = M + S und R = M – S verteilt werden.
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Zwar ist es mit diesen Verfahren möglich, eine Phantomschaltquelle rechts oder links in einem Stereopanorama zu platzieren. Gleichwohl ist es damit aber nicht ohne weiteres möglich, eine Phantomschaltquelle zu anderen (Phantom-)Schallquellen in der Tiefe des Raums gestaffelt zu platzieren.
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Eine Tiefenstaffelung wird häufig vereinfacht über die Anpassung der Lautstärke der Phantomschaltquelle in Bezug zu anderen Schallquellen im Stereoklangbild simuliert. Allerdings sind die Möglichkeiten der Anpassung des Klangs einer Phantomschaltquelle unter Berücksichtigung ihrer Position in der Tiefe des Raums beschränkt. Um ein Mono- oder Stereoaudiosignal an einer bestimmten Position auf der Stereobreite sowie in der Stereotiefe zu positionieren, sind im Signalweg der Tonspur unterschiedliche Effekte für die authentische Distanz- und Seitenwahrnehmung aus der Hörerposition notwendig. Für die Tiefenstaffelung unterschiedlicher Audiosignale eines Musikstücks muss daher jedes Signal mithilfe mehrerer Effekte separat für jede Position aufbereitet werden, wobei es dabei nicht nur auf die Lage der Phantomschallquelle relativ zum Hörer ankommt, sondern beispielsweise auch auf die Abmessungen und Gegebenheiten des (virtuellen) Raums, in dem die Phantomschallquellen positioniert werden. Daher ist zum Abmischen von Musikstücken in aller Regel eine große tontechnische Erfahrung notwendig.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zur Verfügung zu stellen, mit dem es einem Nutzer ermöglicht wird, auf einfache Weise eine Phantomschallquelle in Form einer Tonspur mit einem Mono- oder Stereosignal in einem Stereoklangbild (rechts/links) unter Berücksichtigung der Tiefe, in der die Phantomschallquelle im Raum angeordnet sein soll, zu platzieren und das Signal der Phantomschaltquelle so aufzubereiten, dass für einen Hörer ein möglichst guter Klangeindruck entsteht. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem System mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
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Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 wird
- a) für eine, insbesondere für jede, Tonspur eine Position relativ zu einem virtuellen Hörer in einer Ebene oder einem Raum festgelegt,
- b) die Tonspur einem oder mehreren Signalverarbeitungsprozessen zugeordnet, die mit dieser Raumposition verknüpft sind, und
- c) die Tonspur mit dem bzw. den zugeordneten Signalverarbeitungsprozesse(n) verarbeitet wird.
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Unter einer Position relativ zu einem virtuellen Hörer in einer Ebene wird insbesondere eine solche verstanden, die durch die Position der (Phantom-)Schallquelle rechts oder links zur Mitte im Stereopanorama und durch den Abstand der Schallquelle zum virtuellen Hörer bestimmt ist.
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Unter einer Position relativ zu einem virtuellen Hörer in einem Raum wird insbesondere eine solche verstanden, die durch die Position der (Phantom-)Schallquelle rechts oder links zur Mitte im Stereopanorama, seiner Höhe relativ zum virtuellen Hörer und durch den Abstand der Schallquelle zum virtuellen Hörer bestimmt.
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Unter einem Signalverarbeitungsprozess wird hier und im Folgenden jeder Prozess verstanden, mit dem das Signal der Tonspur auf verschiedenen Wiedergabekanälen, insbesondere die rechten und linken Kanäle eines Stereopanoramas, aber auch die Wiedergabekanäle beispielsweise eines Surround-Sound-Wiedergabesystems, verteilt wird.
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Ein Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass durch die Zuordnung von einer eine Schallquelle abbildenden Tonspur zu einer Position in einer Ebene oder in einem Raum relativ zu einem virtuellen Hörer eine Zuordnung zu einem oder mehreren Signalverarbeitungsprozessen geschaffen wird. Hierdurch wird es auf einfache Weise möglich, alle für die Aufarbeitung einer Mono- oder Stereoschallquelle für ein Klangpanorama vorgesehenen Effekte für eine Position in der Ebene oder im Raum automatisch abzurufen. Dadurch wird es auch einem Laien auf dem Gebiet der Tontechnik möglich, Tonspuren als Klangquellen so in ein Klangpanorama einzubetten, dass ein stimmiges Gesamtklangbild entsteht.
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Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Festlegen der Position von einem Benutzer über eine Abbildung der Ebene oder des Raums an einer computergesteuerten grafischen Benutzerschnittstelle erfolgt. Die Positionen können dabei beispielsweise in Form einer Matrix mit diskreten Punkten in der Ebene bzw. im Raum bildlich dargestellt sein, so dass ein Nutzer diese diskreten Positionen über die grafische Benutzerschnittstelle anwählen und auf diese Wese eine (oder auch mehrere) Tonspur(en) damit verknüpfen kann. Alternativ kann eine grafische Benutzerschnittstelle aber auch eine Abbildung der Ebene oder des Raums ohne diskrete Positionen darstellen, bei der der Nutzer einen Punkt innerhalb der Ebene oder im Raum durch ein hierfür geeignetes Eingabegerät, beispielsweise mit Hilfe einer Computermaus, festlegt, und die festgelegte Position dann gegebenenfalls mit einer diskreten Position in der Ebene bzw. im Raum korreliert wird. Dies ermöglicht ein Mischen von verschiedenen Phantomschallquellen auf Basis einer optisch vorgenommenen Platzierung der Phantomschallquellen zueinander. Hieraus ergibt sich gegenüber dem üblichen Mischen von Audiosignalen in einem Tonstudio eine erhebliche Arbeitserleichterung.
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Ebenso ist es möglich, an Stelle von diskreten Positionen einer Ebene oder eines Raums auch ohne solche diskreten Positionen zu arbeiten, sondern vielmehr aus der grafisch vorgegebenen Position den Abstand und den Winkel der Position (gemessen von der Mitte bzw. der Mittellinie) im Klangpanorama zum virtuellen Hörer zu bestimmen und aus den bestimmten Werten die Einstellungen für die einzelnen Signalverarbeitungsprozesse abzuleiten.
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Alternativ hierzu ist es natürlich erfindungsgemäß auch, wenn auch weniger bevorzugt, möglich, die Position durch Vorgabe von Maßangaben, beispielsweise von Maßangaben zum Abstand vom virtuellen Hörer und zum Winkel zur Mitte des Klangpanoramas, festzulegen.
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Zu den für eine Position vorgegebenen Signalverarbeitungsprozessen gehören erfindungsgemäß vorzugsweise solche, die bei der Verteilung des Signals der Schallquelle (Tonspur) auf die Wiedergabekanäle Laufzeitverzögerungen einbringen, die durch die unterschiedlichen Weglängen des Schalls von der Schallquelle zum rechten und linken Ohr des virtuellen Hörers bedingt sind (Delay-Prozess). Alternativ oder in Ergänzung hierzu kann eine Signalverarbeitung vorgesehen sein, bei der die Lautstärke des Signals der Tonspur entsprechend der Entfernung zum virtuellen Hörer bzw. zum rechten und linken Ohr des virtuellen Hörers; gegebenenfalls frequenzabhängig, auf den Wiedergabekanälen angepasst wird (Lautstärkeregler-Prozess und/oder Equalizer-Prozess). Auch können andere Signalverarbeitungsprozesse vorgesehen sein, beispielsweise ein Kompressor, mit dem ein Signal bis zu einer vorgegebenen Lautstärke komprimiert werden kann, wodurch das Signal lauter und druckvoller wird, was insbesondere bei Berücksichtigung von Pegeldifferenzen sinnvoll ist. Bei entfernten Phantomschallquellen kann die Kompression dann beispielsweise gering sein oder muss gar nicht durchgeführt werden, während bei nahen Phantomschallquellen die Kompression stark ist. Weitere Signalverarbeitungsprozesse sind beispielsweise solche, mit denen Halleffekte (Halleffekt-Prozess), die insbesondere für eine professionelle Tiefenstaffelung der Phantomschallquellen wichtig sind, oder andere Klangeffekte erzeugt werden, mit denen der Klang wahlweise auf allen Wiedergabekanälen oder auf einzelnen bzw. Kombinationen einzelner Wiedergabekanäle beeinflusst wird. Hierzu gehören unter anderem auch ein Panning-Prozess, mit dem das Signal einer Tonspur entsprechend der Winkelposition einer Phantomschallquelle im Stereopanorama auf die Wiedergabekanäle verteilt wird. Die einer Position zugeordneten Signalverarbeitungsprozesse beinhalten nicht nur einen Klangeffekt als solches, sondern möglichst auch die alle notwendigen Parameter zum Erzeugen des gewünschten Effekts.
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Dabei kann es von besonderem Vorteil sein, wenn einer Tonspur eine Auswahl aus der Menge der Signalverarbeitungsprozesse, die der Position zugeordnet sind, in Abhängigkeit vom Inhalt bzw. der Klangcharakteristik der Tonspur zugeordnet wird. Beispielsweise können einer Position mehrere verschiedene Halleffekte für verschiedene Inhalte bzw. Klangcharakteristiken zugeordnet sein, wobei ein erster Halleffekt einer Tonspur mit einer Gesangsstimme, ein zweiter Halleffekt einer Tonspur mit einer Gitarrenstimme, einer Tonspur mit einer Klavierstimme aber überhaupt kein Halleffekt zugeordnet wird.
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Alternativ oder in Ergänzung dazu kann allen Raumpunkten ein einheitlicher Hallraum zugeordnet werden, so dass den einzelnen Raumpositionen entsprechend den Eigenschaften des Hallraums aufeinander abgestimmte Halleigenschaften und damit entsprechend angepasste Parameter für den Halleffektprozess zugeordnet werden. Das verfahren sieht dann vorzugsweise vor, dass dem Nutzer vorzugsweise eine Auswahl verschiedener Hallräume bzw. Hallraumeigenschaften angeboten wird, und dass einer Tonspur dann die Hallprozessparameter zugeordnet werden, die aufgrund der ausgewählten Hallraumeigenschaften für den Raumpunkt, dem die Tonspur zugeordnet wurde, vorgesehen sind.
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Bei dem Verfahren kann vorgesehen sein, dass der Inhalt oder die Klangcharakteristik bei der Zuordnung der Tonspur zu einer Position über eine hierfür vorgesehene Benutzerschnittstelle vorzugeben ist, beispielsweise über ein Auswahlmenu.
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Es ist aber auch möglich, das Verfahren mit geeigneten Mitteln derart auszugestalten, dass der Inhalt oder die Klangcharakteristik der Tonspur automatisch bestimmt wird, beispielsweise durch eine geeignete Analyse des Klangspektrums.
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In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die einer Position in der Ebene oder im Raum zugeordneten Signalverarbeitungsprozesse, vorzugsweise einschließlich aller für den Prozess zur Erzeugung des gewünschten Klangeffektes an der festgelegten Position benötigen Prozessparameter, in einer Datenbank gespeichert. Dies ermöglicht es, bereits bestimmte Effekte, die für eine bestimmte Position und gegebenenfalls eine bestimmte Tonspurcharakteristik einmal manuell erstellt und für gut befunden worden sind, abzuspeichern und später für andere Tonspuren, die der gleichen Position zugeordnet werden, abzurufen. Dabei kann beispielsweise der Signalverarbeitungsprozess als solcher unabhängig von der Position, beispielsweise in Form sogenannter Audio-Plug-Ins, und die Prozessparameter, die für den jeweiligen Signalverarbeitungsprozess benötigt werden, zusammen mit einer Zuordnung zu einer Position abgespeichert sein, insbesondere wenn sich die Prozessparameter nicht automatisch aus der Kenntnis der Position der Phantomschallquelle in Relation zum virtuellen Hörer ableiten lassen. Zusammen mit den Parameterdaten kann auch eine Information abgespeichert werden, aus der sich ergibt, ob der jeweils für einen Prozess abgespeicherte Parameterdatensatz für alle Arten von Tonspur-Inhalten bzw. Klangcharakteristiken anwendbar ist, oder ob die Anwendung des Parameterdatensatzes auf bestimmte Tonspur-Inhalte bzw. Klangcharakteristiken beschränkt sein soll.
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In noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dem Nutzer ermöglicht, zwischen einer Wiedergabe mit Kopfhörer- oder Lautsprecherboxen zu wählen und das bei der oder aus der Verarbeitung entstehende Tonstück klanglich entsprechend anzupassen. Dies kann sehr wichtig sein, da die Abhörfunktion zwischen Kopfhörer und Stereoboxen sehr verschieden ist. Anders als bei der Wahrnehmung eines über Lautsprecherboxen ausgegebenen Tonstücks wird bei der Kopfhörerwiedergabe die Ohrmuschel umgangen, und die Wahrnehmung findet im Gehirn statt (Im-Kopf Lokalisation).
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Entsprechend dem Vorstehenden wird die oben genannte Aufgabe auch gelöst durch ein System zum Verarbeiten und/oder Mischen einer oder mehrerer Tonspuren mit einer computergestützten Datenbank, in der für eine Vielzahl von Positionen jeweils ein oder mehrere Parametersätze zur Einstellung von Signalverarbeitungsprozessen und/oder voreingestellte Signalverarbeitungsprozesse abgelegt sind, computersoftwarebasierten Mitteln, mit denen eine oder mehrere Tonspuren bearbeitet werden können, und einer computersoftwarebasierten Benutzerschnittstelle, über die für jede Tonspur eine Position in der Ebene oder im Raum relativ zu einem virtuellen Hörer festgelegt werden kann, so dass der Tonspur die für die Position in der Datenbank abgelegten Parametersätze oder die voreingestellten Signalverarbeitungsprozesse zugeordnet werden können.