Ambisonics


Warum Ambisonics?


Im Vergleich zum bekannten Stereo-Verfahren wird die Klanggestaltung um zwei Dimensionen erweitert. Dadurch ergeben sich vielfältige neue Gestaltungsmöglichkeiten. 


Das System ist zukunftssicher- aus einem Ambisonics-Signal können verschiedenste Signale dekodiert werden: 

Mono; Stereo; 4.0; 5.1;7.2;…;22.2; Binaural


Vereinfachter Einsatz im Bereich von Klanginstallationen – eine einzige Mischung ermöglicht verschiedenste Lautsprecherpositionen, je nach Dekodierung. (Es gibt keine vorgegebene Lautsprecherpositionierung!)


Im Bereich der 360° Videos und Virtual Reality entwickelt sich das Ambisonics-Format zum Standard.


Nachteil des Verfahrens:

Ein Nachteil des ursprünglichen (First Order) Ambisonic-Systems war die teilweise mittelmäßige Ortbarkeit von Signalen. Dieses Problem wurde durch die Weiterentwicklung (Higher Order Ambisonics) beseitigt.



Exkurs – Binaurale Aufnahme:

Binaurale Aufnahmen sind „Stereo“ -Aufnahmen mit besonderer Aufnahmetechnik, die typischerweise nur mit Kopfhörern korrekt wiedergegeben werden; Sie sind die beste technische Lösung, einen räumlichen Höreindruck realitätsnah zu reproduzieren. 

Dazu wird kein spezieller Dekoder benötigt – nur das Tragen von Kopfhörern.

 


Was ist Ambisonics?


Ambisonics ist ein Verfahren zur Aufnahme und Wiedergabe eines Klangfeldes. Diese Audiotechnologie wurde in den 1960er und 1970er Jahren in Großbritannien entwickelt und im Wesentlichen von Michael A. Gerzon und Peter Fellgett vorangetrieben. Im Unterschied zu den kanalorientierten Übertragungsverfahren ist für die Wiedergabe keine feste Anzahl von Lautsprechern vorgegeben. Es können verschiedenste Signale aus einem Ambisonics-Signal errechnet werden.

Ein Vorteil des Verfahrens ist, dass auch die Elevationsebene nach mathematischen Beziehungen für jede beliebige Lautsprecherposition dekodiert werden kann. Dadurch wird schon mit vier Übertragungskanälen ein dreidimensionales Schallfeld erzeugt. In diesem Schallfeld ist keine Raumachse bevorzugt, alle Lautsprecher tragen ihren Anteil bei. Herkömmliche Raumklang-Verfahren sind selbst bei sechs Übertragungskanälen noch zweidimensional.

Mit steigender Zahl der dekodierten Lautsprecherkanäle gewinnt das Schallfeld an Stabilität. Es kann dann sogar von Zuhörern außerhalb der Lautsprecheranordnung wahrgenommen werden. Die Lautsprecher müssen nicht an fest vorgegebenen Positionen in einem regulären Rechteck positioniert werden. Das erlaubt eine bessere Anpassung an die praktischen Wiedergabebedingungen - also freie Lautsprecherpositionierung.

Weiters können Ambisonics-Signale in binaurale Signale umgerechnet werden.


(Vgl. Richard Elen: Ambisonics: The Surround Alternative)





Why Ambisonics?


Compared to established stereo techniques, the sound design is expanded by two dimensions. This results in a great diversity of new opportunities for creativity.


The system is future-proof – a variety of signals can be decoded from a ambisonics signal: mono; stereo; 4.0; 5.1; 7.2;…;22.2; binaural


Ease of use in combination with sound installations – a single mix can be used for different speaker numbers/positions, depending on decoding. (There is no specified speaker positioning needed!)


Ambisonics is about to become a new standard at 360° Videos and virtual reality.


Downside of the method:

A shortcoming  of the early ambisonics system (first order) was the limited ability to correctly locate source directions. This issue has been fixed by further  development of the system (higher order ambisonics).


Digression – binaural recordings:

Binaural recordings are “stereo”-recordings using a special treatment, which can typically just be played back correctly with headphones. It is the best technical solution to create a realistic natural spatial audio impression. No specific decoder is needed – just the use of headphones.



What is ambisonics?


Ambisonics is a full-sphere surround sound technique: in addition to the horizontal plane, it covers sound sources above and below the listener. 

It was developed in the UK in the 1960s & 70s and mostly pushed by Michael A. Gerzon und Peter Fellgett. 

Unlike other multichannel surround formats, its transmission channels do not carry speaker signals. Instead, they contain a speaker-independent representation of a sound field called B-format, which is then decoded to the listener's speaker setup. This extra step allows the producer to think in terms of source directions rather than loudspeaker positions, and offers the listener a considerable degree of flexibility as to the layout and number of speakers used for playback. There is no preferred axis in the sound field, all are treated equally. The sound field gets more stable, when increasing the number of speakers. It can also be percepted from listeners outside of the speaker array. 

The ambisonics B-format can also be converted to binaural signals.


(cfRichard Elen: Ambisonics: The Surround Alternative)