Surround, Broadcast

Im Fokus: Der Surround-Sound-Analyzer

Der einzigartige Surround-Sound-Analyzer ist ein Werkzeug, das alle haben sollten, die mit Surround-Sound arbeiten. Es bietet einen umfassenden aber dennoch kompakten Überblick über das Signal. In diesem Artikel tauche ich tief in die Eigenschaften ein.

Mike KahsnitzSeptember 30, 202014 min Lesezeit

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Einzigartig am TouchMonitor ist der Surround-Sound-Analyzer, ein wegweisendes und einmaliges Visualisierungswerkzeug, das alle relevanten technischen und subjektiven Parameter eines Surround-Signals auf schnelle und intuitiv erfassbare Weise darstellt.

Der Surround-Sound-Analyzer zeigt ein skaliertes graphisches Abbild der relativen Lautstärken in einem Surround-Klangfeld.

Das Zusammenwirken von Pegeln (Lautstärkepegel oder Schalldruck) und Korrelation aller Kanäle beim Aufbau des Surround-Klangbildes wird optisch prägnant sichtbar gemacht. Dazu wurde die Bildschirmanzeige des Surround-Sound-Analyzers so gestaltet, dass das dynamische Verhalten aller Anzeigeelemente dem akustischen Eindruck entspricht und die Balance eines Surround-Programms intuitiv mit einem Blick erfasst werden kann.

Die Beispiele in diesem Artikel beziehen sich auf ein gängiges 5.1-Audio-Format, der SSA kann aber auch so eingestellt werden, dass er mit Signalen von Stereo bis hin zu 7.1-Surround arbeitet.

Phasenbeziehungen zwischen den Kanälen

Lassen Sie uns zunächst einen Blick darauf werfen, wie Phasenbeziehungen angezeigt werden.

Der SSA ist in der Lage, die Hauptphasenbeziehungen zwischen den Kanälen einer Surround-Mischung anzuzeigen. Auf dem Bild habe ich die Bargraphen isoliert, um genau das zu zeigen.

Die Phasenbeziehung oder Korrelation zwischen den Surround-Kanälen LS und RS ist von besonderer Bedeutung, denn Phasenfehler zwischen diesen beiden Kanälen führen zu verschwommenen, unscharfen Surround-Abbildern.

Die Linien zwischen den Lautsprechersymbolen sind klassische Korrelationsgradmesser. Sie vergleichen die Signale in den beiden Kanälen und zeigen deren Korrelation, die von guter Korrelation über unabhängig bis zu vertauschter Polarität reichen kann, wie Sie in diesem Bild erkennen können:

Phantomschallquellen-Indikator (Phantom Source Indicator - PSI)

Wie die Korrelationsgradmesser zeigen auch die Phantomschallquellen-Indikatoren (PSI) u. a. die Beziehungen zwischen jedem der Kanäle in einem Surround-Mix an.

Sie zeigen insgesamt drei Dinge: Die wahrgenommene Position, die Ausbreitung und die Phasenbeziehung.

Die wahrgenommene Position wird mit einem weißen Punkt dargestellt, dessen Bewegung aufzeigt, wie bzw. wo die Position des Signals vom Hörer wahrgenommen wird.

Die Ausbreitung oder Stereo-Basisbreite wird durch die Länge der Linie dargestellt. Wenn das Audio-Signal nahezu Mono ist, ist die Linie kurz, bei einem weiten Stereo-Bild ist sie entsprechend lang.

Die PSIs verwenden Farben zur Darstellung der Phasenbeziehung. Bei gut korrelierten Signalen ist die Linie grün, bei unabhängigen Signalen gelb und bei vertauschter Polarität rot.

Im folgenden einige Beispiele, wie die Phantomschallquellen-Indikatoren aussehen können und was es bedeutet:

Anzeige der Programm-Gesamtlautstärke (Total Volume Indicator TVI)

Der TVI zeigt die Programm-Gesamtlautstärke und die Balance des Audio-Materials in einer einfachen Darstellung an.

Die Länge der Linie, die aus der Mitte kommen, zeigen den Schalldruckpegel oder die Loudness des jeweiligen Einzelkanals.

Die roten Striche auf den Skalen markieren Ihren voreingestellten Referenzpunkt. Wenn Sie mit einem Loudness-Standard arbeiten, können Sie den Referenzpunkt auf den Loudness-Zielwert (Loudness Target) einstellen, 0 LU, und Sie haben damit immer ein Auge darauf, wie Ihr Werk sich im Bezug auf den Zielwert verhält.

Wenn Sie mit akustischen Pegeln arbeiten, können Sie Ihren Referenzpunkt so einstellen, dass er den optimalen Abhörpegel anzeigt, z. B. 83 dB SPL und sicherstellt, dass Sie mit dem richtigen Pegel arbeiten. Dafür muss Ihr Studio natürlich korrekt kalibriert werden.

Center-Kanal-Pegel

Die Balance zwischen dem Center-Kanal und dem linken und rechten Kanal ist generell ein kritischer Parameter bei Surround-Programmen.

Aus diesem Grund ist der Center-Kanal mit eigenen Anzeige-Elementen ausgestattet, um sehr klar die Lautstärkeunterschiede zwischen dem Center-Kanal und den Kanälen L und R darstellen zu können.

Dominanz-Indikator (DMI)

Der Dominanz-Indikator (DMI) zeigt die Position des subjektiv wahrgenommenen akustischen Schwerpunkts an.

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Im Surround-Sound-Analyzer werden alle die zuvor genannten Komponenten in einer leicht zu lesenden Darstellung angezeigt.

Die Anzeige basiert entweder auf den Loudness-Standards oder SPL. Mit SPL spiegelt der SSA den Schalldruckpegel eines sauber kalibrierten Studio-Abhörsystems wieder.

Praktische Beispiele

Lassen Sie uns einen Blick auf einige praktische Beispiele werfen und darauf, wie der SSA die verschiedenen Audio-Beispiele anzeigt.
 

Rauschen auf 4 Kanälen

Im ersten Beispiel geben wir inkohärentes Rauschen (Signale ohne Phasenbeziehung) mit dem gleichen Pegel auf die 4 Kanäle L, R, LS und RS.

L, R, LS und RS sind auf den Referenz-Schalldruckpegel gesetzt.

Zwischen den Kanälen ist die Korrelation r = 0 (unabhängig), Sie sehen deshalb gerade, ungebrochene cyan-farbene TVI-Linien (Total Volume Indicator) und lange gelbe PSI-Linien (Phantom Source Indicator).

Sinus auf 4 Kanälen

In diesem Beispiel geben wir identische Sinus-Signale mit dem gleichen Pegel auf die 4 Kanäle L, R, LS und RS.

Die Korrelation ist r = +1 (identisch), Sie sehen deshalb nach außen geknickte cyan-farbene TVI-Linien.

Die PSI-Linien sind so schmal, dass Sie sie nicht sehen können. Zudem sind sie in der Mitte, ähnlich einem Mono-Signal.
 

Linker Kanal invertiert

Als nächstes geben wir die gleichen Signale auf die Kanäle wie im vorigen Beispiel, jedoch ist diesmal die Phase des linken Kanals um 180° gedreht, die Phase ist invertiert.

Da es jetzt eine negative Korrelation r = –1 (vertauschte Polarität) zwischen L-R und L-LS gibt, können Sie erkennen, dass die cyan-farbenen TVI-Linien zwischen L-R und L-LS nach innen geknickt sind.

Die negative Korrelation wird auch auf den PSI-Linien sichtbar, die nun zu rot gewechselt haben.

Surround-Signal mit Center-Präsenz

In diesem Beispiel sehen Sie ein Surround-Signal mit etwas Center-Präsenz.

Die Center-Präsenz wird mit einem gelben "Dach" über dem cyan-farbenen TVI-Quadrat bzw. Polygon angezeigt. Wie Sie sehen können, ist ein echtes Signal im Center-Kanal vorhanden, und es ist etwas lauter als die umgebenden Signale.

Die Länge der grünen bzw. gelben PSI-Linien des Center-Kanals sind Anzeichen von kohärenten Signalanteilen in den Kanälen L und/oder R (Übersprechen).

Surround-Signal mit geringer Center-Präsenz

Surround-Signal mit geringer Center-Präsenz.

Wegen des niedrigen Center-Pegels kehrt sich das im vorigen Beispiel gezeigte "Dach" nun nach unten (innen).

Wenn Sie mit Sprache im Center-Kanal arbeiten, sollte ein Bild wie dieses Ihre Alarmglocken schrillen lassen. Es zeigt nämlich, dass der Dialog viel zu niedrig im Vergleich mit der Umgebung ist.

Identische Signale in LS und RS

Identische Signale in LS und RS.

Die weit ausgestülpte cyan-farbene TVI-Linie zwischen LS und RS und keine Ausbreitung der PSI-Linie deutet auf identische Signale in den Kanälen LS und RS hin.

 

   


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Praktische Anwendung

  • Richten Sie Ihren Blick auf die Gesamt-Balance Ihres Surround-Programms
  • Identifizieren Sie Phasenprobleme und stellen Sie sicher, dass der Downmix Ihres Audio-Programms korrekt ist
  • Überprüfen Sie die Stereo-Breite und die wahrgenommene Position zwischen jedem Kanalpaar
  • Prüfen Sie den Pegel entsprechend SPL oder Loudness
  • Identifizieren Sie Probleme mit dem Center-Kanal
  • Informieren Sie sich über mögliche Korrelationsprobleme mit dem LFE-Kanal

Technisch gesehen

Was benötigen Sie für den Betrieb des SSA?


Der SSA ist auch Teil der RTW Mastering Tools Software für Mac und PC (Plug-in und Standalone-Anwendung).

Tektronix® hat den SSA als Teil der Audio-Option in die PRISM-Produktlinie integriert, verfügbar ab Version 2.3 und höher.

 

Spezifikationen SSA - Surround Sound Analyzer

 

 
  • Graphische Anzeige der Einzelkanal- und der Gesamtlautstärke (Total Volume Indicator - TVI) entsprechend des gewählten Bewertungsfilters (z. B. SPL oder Loudness)
  • Position und Basisbreite von Phantomschallquellen (Phantom Sound Sources - PSI)
  • Korrelation benachbarter Kanäle
  • Separate Korrelation der äußeren benachbarten Kanäle
  • Dominanz-Indikator (DMI) zur Anzeige des subjekitv empfundenen akustischen Schwerpunkts
  • Warnanzeige LFE Phase (warnt, falls Korrelation zwischen Einzel- und LFE-Kanal negativ ist)