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Atmos 5.1
Model 9843

Surround-Aufnahmesystem SPL Atmos 5.1 und Brauner ASM 5

Quelle: Production Partner 6/99
Autor: Peter Kaminski

Surround-Sound ist zur Zeit das Thema. Alle stellen sich auf die Produktion von Mehrkanalton ein - doch es gibt im Aufnahmebereich bisher nur wenige technisch genau auf diese Anwendung zugeschnittene Geräte. Eine dieser Lücken schliesst SPL mit seinem analogen Surround-Mischpult Atmos 5.1 in Zusammenhang mit dem Brauner Surround-Mikrofon-Set ASM 5. Bei einem Besuch bei SPL in Niederkrüchten konnte sich PRODUCTION PARTNER-Redakteur Peter Kaminski von der klanglichen Qualität überzeugen.

Wolfgang Neumann, Entwicklungschef der Firma SPL, ambitionierter Musiker und Toningenieur, beschäftigte sich schon sehr früh mit der Problematik der Raumabbildung über Mehrkanal-Aufnahmen und zwar sowohl im Studiobereich als auch im Bereich des Live-Recordings von klassischer Musik.

Er ging dabei schon früh davon aus, dass der Weg zum "akustischen Fingerabdruck" des Raums über möglichst wenige Mikrofone führte. Multi-Array-Mikrofonsysteme konnten bei den damit verbundenen Problemen, insbesondere bei den Phasenlaufzeitunterschieden, nach Meinung von Wolfgang Neumann nicht des Rätsels Lösung sein. Die dabei gefundenen Anordnungen der Mikrofone reduzierten sich bald auf eine Aufstellfläche von ca. einem Quadratmeter, von zunächst sieben eingesetzten Mikrofonen reduzierte er die Anzahl auf fünf. Verwendet wurden dabei zunächst durchweg einzelne Stative, getestet wurden unterschiedlichste Einzelmikros, verschiedene Ausrichtungen etc. Experimente mit den Kapselcharakteristiken der Mikros dienten dazu, die Lokalisation der Klangquellen zu verbessern. Zur gleichen Zeit wurde aber auch an der Entwicklung verschiedener Matrizierungsmischer, zunächst in Form von BlackBox-Systemen, gearbeitet. Die Versuchsreihen liefen mit sieben bzw. fünf Eingangsstufen, wobei jeder Kanal des zugehörigen Mikrofons im Panoramaspektrum der Mehrkanalaufnahmen individuell verschoben und plaziert werden konnte.

Konzept

Die über den Zeitraum bis etwa Mitte der 90er empirisch ermittelten Anordnungen führten dann zu dem Konzept, ein einziges Stativ mit fünf Mikrofone einzusetzen. Etwa zur gleichen Zeit wurde eine Diplomarbeit von Volker Henkels und Ulf Hermann mit dem Titel "Vergleich fünf verschiedener Surround-Hauptmikrofonverfahren" abgeschlossen. Diese Arbeit kam über Hörversuche zu einer ähnlichen Mikrofonanordnung wie Wolfgang Neumann nach seinen langjährigen Experimenten. Man bezeichnete diese Anordnung als INA 5, die "Ideale Nierenanordnung 5". Die Hörversuche deuteten auf eine Überlegenheit gegenüber den Mikrofonverfahren ABC, Ambisonics und IRT-Surround hin, die besonderen Stärken der INA 5 lagen in der guten Lokalisation. Wolfgang Neumann sah durch diese Ergebnisse seine eigenen Arbeiten bestätigt, so dass er die Bemassung dieser Anordnung übernahm und ein Stativ bauen liess. Ausserdem wurde Kontakt zu einem renommierten amerikanischen Mikrofonhersteller aufgenommen, um mit ihm ein Mikrofonsystem zu bauen, was dieser mechanischen Stativanordnung entsprach und um zukünftig weitere Modelle in der Massreduzierung bis eventuell auf Kopfgrösse herzustellen.

Stetig wurde auch die Arbeit an den Misch- und Controller-Konzepten für das Surround-Mikrofon fortgeführt. 1996 war die erste Grundkonzeption für eine solche kompakte Mischpult-Einheit entstanden. Natürlich mussten hier andere Wege als in der Stereotechnik gegangen werden. Ein entscheidendes Problem bei der Entwicklung des Aufnahme- und Mischpults bestand in der Lösung für die notwendigen Matrizierungen, mit deren Hilfe alle unterschiedlichenVerhältnis-Pegelparameter eingestellt werden können. Die beiden Matrizierungsverfahren "Panning-Amplitudenmatrizierung" und "Erweiterungsmatrizierung" waren unerlässlich, um allen Problemen, die etwa durch die Plazierung des Mikrofonsystems nicht zu lösen waren, bei der Aufnahme räumlicher Klangbilder mit adäquaten Mitteln in den Griff zu bekommen.

Zu dieser Zeit erfuhr Wolfgang Neumann von einer Lösung, die Gerd Jüngling von ADT für die Panning-Amplitudenmatrizierung seiner Gross-Mischpultkonzepte entwickelt hatte. Dieses Matrizierungsverfahren ergänzte die bisher in den ersten Konzepten gefundenen Lösungen und wurde übernommen.

Surround-Mikrofon Brauner ASM 5

Der angesprochene amerikanische Mikrofonhersteller sah Schwierigkeiten bei der Umsetzung des Projekts. Aber warum nur in die Ferne schauen - Wolfgang Neumann sprach Ende 1997 Dirk Brauner an und stellte ihm das Projekt vor. Der deutsche Hersteller hochwertiger Mikrofone konnte sofort für die Mitarbeit an dem Projekt gewonnen werden. Im Mai 1998 wurde die Kooperation beschlossen, und Dirk Brauner begann mit der Entwicklung eines diskreten Fünfkanal-Surround-Mikrofons. Über INA 5 hinaus sollte eine Variabilität hinsichtlich der Anordnung gewährleistet bleiben. Es wurde dabei auch noch eine variable, vom Surround-Mischpult aus femsteuerbare Richtcharakteristik von Kugel bis Acht vorgesehen. So entstand das Brauner ASM 5 (Adjustable Surround Microphone). Als Mikrofonkapseln kommen hier selektierte VM1-Grossmembran-Kapseln zum Einsatz. Drei Mikrofonköpfe sind für die L/C/R-Aufzeichnung und zwei weitere für die beiden Surround-Kanäle verantwortlich. In der Regel kommt die Nierencharakteristik bei allen Kapseln zur Anwendung.

SPL Atmos 5.1 Surround-Mischpult

Das Atmos 5.1 ist als 19"-Rack-Mischpult ausgeführt. Es kommen im Pult neuartige Drei-Stufen-Mikrofonverstärker zum Einsatz. Die galvanische Trennung erfolgt über einen hochwertigen Übertrager der Firma Lundahl. Die zweite Verstärkerstufe bestimmt die Arbeitspunktverstärkung und die dritte Stufe übernimmt neben der endgültigen Verstärkung auch eine DC-Offset-Kompensation.

Die Master-Gain-Regelung in den fünf Kanalzügen geschieht mittels motorgesteuerter Potentiometer. Jeder Kanalzug ist mit einer Aussteuerungsanzeige (Zeigerinstrument) versehen. Neben den üblichen Funktionen wie PAD (25 dB Dämpfung), Phase Reverse und Hoch-passfilter (50 oder 100 Hz Grenzfrequenz) sowie 48-V-Phantomspeisung sind natürlich der Surround-Bus und das Surround-Panning besonders interessant. Das Aufschalten auf den Bus geschieht über vier Taster (Center-, LIR-, SL/SR- oder Direct-Out-Bus).

Es stehen drei Regler für das Surround-Panning bereit: Mit dem Regler "S-F PAN" regelt man den Anteil Front/Surround (vorne/hinten). Über "Divergence" kann man die Dämpfung der Front-LIR-Kanäle in Relation zum Center-Kanal einstellen, um so eine korrekte Abbildung des Klangkörpers in einer geraden Linie zu erhalten. Über den Regler "L-C-R PAN" ist die Position im Front-Panorama (Links/ Mitte/Rechts) bestimmbar.

Die zweite Sektion, die neben den fünf Kanalzügen angeordnet ist, ist die sogenannte Matrix-Sektion. Die Sektion bietet eine Sub-Sektion, in der der Sub-Channel über drei Bus-Schalter aus dem L/R-, SL/SR- und/oder Center-Kanal erzeugt werden kann. Der Pegel ist über einen Gain-Regler einstellbar. Über einen Schalter kann ein 24-dB-Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 130 Hz aktiviert werden, um eine entsprechende Bandbegrenzung für den Sub- bzw. LFE-Channel durchzuführen. Über eine Aux-Sektion ist zudem eine Beimischung eines ein- oder zweikanaligen Signals (z. B. zwei Raummikrofone) zu jedem Bus möglich.

Im unteren Bereich der Sektion sind zwei Stereo-Expander für die Front-L/R- und die beiden Surround-Kanäle (SR/SL) verfügbar. Die Stereobasisbreite kann über zwei Regler eingestellt werden. Jede dieser Sub-Sektionen ist mit einem Korrelationsgradmesser und einem Mono-Schalter ausgestattet.

In der Sektion "Pattern Control" ganz rechts kann man über fünf Regler stufenlos die Richtcharakteristik der fünf ASM-5-Mikrofone einstellen. Die Reglereinstellung für die Standard-Nierenrichtcharakteristik befindet sich in der Reglermitte.

Die gesamte Handhabung des Atmos 5.1 ist sehr leicht zu verstehen und wird allen Anforderungen bei Surround-Aufnahmen gerecht. Mit einem nicht auf Surround-Sound zugeschnittenen Pult hat man bei weitem nicht einen solchen Zugriff auf die Surround-Parameter. Hier gibt es wohl kaum Alternativen.

Praxis

Nach der Fertigstellung des Prototypen konnten von Wolfgang Neumann endlich die ersten Aufnahmen gemacht werden. So waren die Motorpotentiometer für das Input-Gain noch nicht in den Atmos 5.1 eingebaut, und das ASM 5-Mikrofonsystem war erst mit drei statt fünf der VM1-Kapseln ausgerüstet. Für die Surround-Kanäle wurden zwei Stedmann-Mikrofone eingesetzt. Die erste Aufnahme war in einem Dom geplant - mit einer Nachhallzeit von beachtlichen 4,5 Sekunden. Es wurde ein Chor mit ca. 30 Sängern, begleitet von einem kleinen Orchester, aufgenommen. Der Klangkörper, der nun von einem Punkt aus mit dem ASM 5 aufgezeichnet werden sollte, hatte eine räumliche Ausdehnung von etwa sieben Metem in der Breite und zehn Metem in der Länge. Die Solisten standen vor dem Orchester, der Chor dahinter.

Das Mikrofonsystem wurde im Kirchenschiff etwa 3,5 Meter vom Dirigenten entfernt in einer Höhe von 1,6 Metern aufgestellt. Schon jetzt wurde ein nicht zu verachtender Vorteil des Systems deutlich. In knapp 30 Minuten war das komplette System aufgebaut. Während das Orchester probte, wurden die Vorverstärker des Atmos 5.1 eingepegelt und die einzelnen Kanäle über Stereokopfhörer abgehört. Als Richtcharakteristiken der einzelnen Mikrofone wählte man nach einigen Experimenten die Niere. Nach dem ersten Abhören wurde die Mikrofonposition korrigiert. Man suchte den Punkt, an dem die drei Mikrofone für die Front-Kanäle (LCR) sich noch im Direktschall befanden, die zwei Mikros für die Surround-Kanäle (SL/SR) jedoch schon im Diffusfeld lagen. Das Mikrofonsystem war jetzt nur noch ca. zwei Meter vom Dirigenten entfernt.

Bei der Aufzeichnung entschied man sich, die Direktausgänge hinter den Vorverstärkern zu nutzen, um das reine Mikrofonsignal aufzeichnen zu können. Damit hatte man die Möglichkeit, während der Aufnahme mit den Panning- und Divergenzfunktionen und den anderen Parametern experimentieren zu können. Interessant ist dabei, dass das Abhören des Center- oder der beiden L/R-Mikrofone als Stereopaar ein eher nüchternes Ergebnis lieferten. Das L/R-Signal hatte im Gegensatz zum Center-Signal viel Raumanteil und wies eine grosse Stereobasisbreite auf. Nach dem Zusammenmischen der L/C/R-Signale ergab sich dann eine hervorragende Abbildung des Klangkörpers mit einer guten Ortbarkeit der einzelnen Instrumente.

Das Abhören im Studio bestätigte den ersten Eindruck. Man hat wirklich das Gefühl mitten im Zuschauerraum zu sitzen und hört nicht die dedizierten Lautsprecherpositionen, sondern vielmehr einen dreidimensionalen Klangkörper. Die Hörergebnisse sind sehr erstaunlich - für den Autor war dies eine der gelungensten Klassik-Surround-Aufnahmen, die er je gehört hatte, und das obwohl beim Abhören kein Subwoofer-Kanal wiedergegeben wurde. Auch wenn man im Abhörraum seine Position verändert, hat man den Eindruck, dass man sich eigentlich im Konzertsaal bewegt. Besonders bemerkenswert ist, dass die beiden Surroundkanäle im Gesamtbild nicht unnatürlich hervortreten (obwohl die Surround-Kanäle einzeln abgehört sehr laut erscheinen), sondern fügen sich perfekt in das Klangbild ein. Dies ist sonst leider ein Manko bei vielen Surround-Aufnahmen.

Die zweite Demoaufnahme wurde während der Tonmeistertagung 1998 in Karlsruhe vom "Bujazzo" gemacht und bestätigte die Erkenntnisse der ersten Aufnahme. Auch Bob Ludwig von den Gateway Mastering Studios schloss sich dem positiven Urteil an, nachdem er das Band der ersten Aufnahmen gehört hatte.

In einer der nächsten Production Partner-Ausgaben werden wir noch einmal über einige weitere Praxiserfahrungen mit dem Seriensystem berichten.

Fazit

Das SPL Atmos 5.1 wird zusammen mit dem Mikrofon-Set Brauner ASM 5 mit Mikrofonhalterung und 25 Metern Multicore-Kabel preislich bei ca. DM 80.000,- liegen. Das ist nicht gerade wenig, aber es gibt derzeit kaum Alternativen und die Ergebnisse sind wirklich überzeugend. Lieferbar wird das kompakte Surround-Aufnahmesystem zur AES in München sein. Optional können übrigens Kabellängen bis zu 150 Metern realisiert werden.

Der Einsatz des Systems ist darüber hinaus vielfältiger als es diese ersten Eindrücke beschreiben können. Neben der Aufnahme von Klassik scheint das System auch hervorragend geeignet für den Live-Mitschnitt von PA-gestützten Events sowie für Aussen-O-Ton-Aufnahmen im Filmbereich.

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