Neues Audioformat: Auf dem Weg zum personalisierten Hören

Die akustische Wahrnehmung hängt stark von der individuellen Kopf- und Ohrform ab. Von einem personalisierten Hörerlebnis über Kopfhörer ist man zwar noch weit entfernt, erste Schritte in diese Richtung haben nun aber Forscher des Instituts für Schallforschung der Akademie der Wissenschaften (ÖAW) gemacht. Sie haben definiert, wie Klang-Dateien auf den jeweiligen Hörer abgestimmt werden können.

„Die Form des Ohres bestimmt, wie der Schall gefiltert wird“, erklärte Piotr Majdak vom Institut für Schallforschung der Akademie der Wissenschaften (ÖAW). Neben dem Ohr wirkt auch die Kopfform und in geringem Maße sogar die des Torsos als Filter der jeweiligen Frequenzanteile der ankommenden Schallwellen.

„Diese Art der Veränderung hilft dem auditorischen System dabei, zu sagen, woher die Schallquelle kommen könnte“, so der Forscher. Genau auf diese Veränderung ist unsere Wahrnehmung auch eingestellt, das System also sozusagen individuell „kalibriert“. Majdak: „Das heißt, wenn sie mit meinen Ohren hören, würden sie schlechter Lokalisieren.“

Personalisiertes Hören

Personalisiertes Hören sei das Fernziel seiner Forschung. „Um das zu erzielen, bräuchten wir personalisierte Filter und die müssen irgendwie beschrieben werden“, erklärte der Wissenschafter die Grundfrage seines mit dem in Paris arbeitenden österreichischen Forscher Markus Noisternig durchgeführten Forschungsprojekts. Bisher ging hier jede einschlägig arbeitende Forschungsgruppe andere Wege, was die Herangehensweise an die sogenannten „Head-related-transfer-functions“ (HRTFs) betrifft.

Majdak und Noisternig entwickelten nun das Dateiformat „SOFA“ (Spatially oriented format for acoustics). Dort werden jedoch nicht Audioinformationen, sondern die Filter abgespeichert, anhand derer sich dann die Tondateien individuell an den Hörer personalisiert anpassen lassen. Darin wird beschrieben, wie der Klang, abhängig von der Richtung, aus der er kommt, verändert werden muss, um den Raum im Kopfhörer virtuell aufzubauen. „Ich muss sozusagen den Weg vom Lautsprecher zu jedem Ohr simulieren“, erklärte der Forscher.

„Bahnbrechend“

Jede Forschungsinstitution, die sich mit dem räumlichen Hören beschäftigt, könne jetzt auf das neue Format zurückgreifen. Man müsste nun nicht mehr jeden Studienteilnehmer aufwendig vermessen, sondern kann auf Erfahrungswerte und Daten anderer Experten zurückgreifen. Das eröffne viele neue Forschungsaspekte. Der internationale Berufsverband für Toningenieure (AES) habe SOFA als „bahnbrechenden neuen Standard für 3D-Audio“ unter der Bezeichnung „AES69“ publiziert.

Um auch Endverbraucher genau auf ihre Ohren abgestimmten 3D-Klang im Kopfhörer zu bieten, arbeiten Majdak und seine Kollegen daran, HRTFs anhand der Kopfform zu berechnen. Erste Kontakte zur Musik- und Medienindustrie wurden bereits geknüpft.