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Hören und Sehen HI-FI - Wohlklang im Plattenbau

Schon einmal hat Karlheinz Brandenburg die Musikwelt erschüttert: mit dem Musikformat MP3. Nun will er mit einer intelligenten Stereoanlage die Wohnzimmer-Akustik umkrempeln.
Von Martin Paetsch
aus DER SPIEGEL 12/2001

Quer über das Sofa donnert ein startendes Flugzeug. Entlang der Raufasertapete plätschert ein Bach, der sich bald in einen ratternden Zug verwandelt. Plötzlich bricht ein akustischer Orkan los: ohrenbetäubende Chöre, Pauken und Fanfaren aus Carl Orffs »Carmina Burana«.

Karlheinz Brandenburg, 46, kauert nervös in einer Sofaecke, umgeben von 48 kleinen und 5 großen Lautsprechern. Mit der Präsentation ist er nur halb zufrieden: »Das Schallbild war irgendwie eng«, moniert er. »In einem Konzertsaal ist das noch ein ganz anderes Erlebnis.«

Zu DDR-Zeiten war das Zimmerchen ein ganz normaler Wohnraum in einem Plattenbau. Heute stehen die Sitzmöbel mit den akkurat platzierten Kissen im Dienste der Wissenschaft: Sie simulieren typische Wohnzimmerbedingungen im akustischen Testlabor einer Fraunhofer-Arbeitsgruppe im thüringischen Ilmenau.

Unter Brandenburgs Leitung arbeiten dort knapp 20 Wissenschaftler an einem unbescheidenen Projekt: Sie wollen die Stereoanlage der Zukunft entwickeln. Der Erfinder ist seiner Sache sicher: »Das Ergebnis wird in einigen Jahren das Musikhören zu Hause ähnlich revolutionieren wie der Übergang von der Schellackplatte zu Hi-Fi.«

Es wäre nicht Brandenburgs erster Geniestreich. Am Fraunhofer-Institut in Erlangen schuf er mit MP3 jenes Musikkompressionsverfahren, das gegenwärtig die Unterhaltungsindustrie erschüttert. Mehr als ein Drittel der britischen Musikhörer im Alter von 15 bis 24 Jahren, so ergab eine Umfrage der Marktforschungsfirma Mori, wollen sich in den nächsten fünf Jahren von der CD verabschieden und ihre Musik lieber in Dateiform abspeichern.

In seinen Plänen hat Brandenburg das längst berücksichtigt. Die Stereoanlage der Zukunft soll über eine Festplatte verfügen, auf der in komprimierter Form große Musiksammlungen Platz finden. Das Umrechnen und Archivieren erledigt das Gerät automatisch, sobald eine CD eingelegt wird. Audiophile können aus dem Fundus Playlists zusammenstellen und auf einen herausnehmbaren MP3-Player überspielen.

Künftige Musikformate sollen die Stereoanlage zudem lernfähig machen. Das Standardisierungsgremium Moving Picture Experts Group (MPEG), unter dessen Ägide bereits MP3 entstand, hat einen entsprechenden internationalen Standard erarbeitet. Digitale Musik, die nach den Regeln von MPEG-7 codiert wird, soll hilfreiche Daten, zum Beispiel über Melodie und Rhythmus, Instrumente und die Zahl der Sänger, mit enthalten.

Brandenburg verspricht sich von MPEG-7 zusätzlichen Hi-Fi-Komfort: Das Vorsummen einer Melodie genügt, und das Gerät durchforstet eigenständig das Internet nach dem entsprechenden Musikstück. Überdies merkt sich die Anlage die Charakteristik häufig gehörter Stücke, um daraus ein Profil der musikalischen Vorlieben ihres Besitzers herzuleiten. Will der Musikfreund seine Sammlung ergänzen, kann die Anlage im Netz nach passenden Angeboten suchen.

Den größten Umbruch in der Hi-Fi-Welt erwartet Brandenburg jedoch beim Hören der Musik. Wie verwandelt man ein simples, enges Wohnzimmer in einen weiträumigen Klangtempel nach dem Vorbild der Berliner Philharmonie? Das ist die Frage, mit der sich Brandenburgs Forschergruppe vorrangig beschäftigt.

Bei der gängigen Stereotechnik und auch beim moderneren Surround-Sound ist der Wohlklang in kleinen Räumen immer noch eine Frage der richtigen Sitzposition des Hörers - nur die Mitte zwischen den Lautsprechern, der so genannte Sweet Spot, bietet optimalen Höreindruck (siehe Grafik). Die Lösung des Problems erhofft sich der Hi-Fi-Tüftler von der so genannten Schallfeldsynthese, deren Grundlagen Kollegen der Technischen Universität Delft erforscht haben. Virtuelle Tonquellen werden dabei scheinbar weit außerhalb des Zimmers positioniert. Durch diesen akustischen Trick wird der »Sweet Spot« so groß wie der gesamte Raum, die Klangwahrnehmung entspricht dann, zumindest theoretisch, der in einem Konzertsaal.

Derzeit benötigt die Schallfeldsynthese allerdings noch ausgeklügelte Elektronik und hohe Rechnerleistungen. Ein Computer muss die simulierte Schalllandschaft in Echtzeit berechnen und eine Armada von Lautsprechern zeitversetzt ansteuern. Für den Benutzer zu Hause können die virtuellen Klangwelten erst Wirklichkeit werden, wenn das System in der Lage ist, sich den unterschiedlichsten Raumverhältnissen anzupassen.

Brandenburgs Team will diese Aufgabe - ähnlich wie bei MP3 - mit einem eleganten Algorithmus lösen, der die akustische Fata Morgana in luxuriöse Penthousewohnungen ebenso wie in mickrige Studentenbuden zaubert. Das mathematische Modell soll auch dann brauchbare Ergebnisse liefern, wenn die Reihe der aufgestellten Boxen lückenhaft ist.

Brandenburg schätzt die Kosten für einen Prototypen der intelligenten Stereoanlage auf mehrere hunderttausend Mark. Mit Hilfe von Industriepartnern, so hofft er, werden jedoch schon bald erste Profi-Anwendungen auf den Markt kommen; erschwingliche Massenprodukte sollen folgen.

Wie die aussehen werden, lässt sich heute nur erahnen. Bisher hat Brandenburgs Projekt noch den spröden Charme eines mit Technik voll gestopften Rechenzentrums. Neben der meterlangen Lautsprecherreihe verlaufen dicke Kabelstränge. Das Herzstück der Anlage besteht aus einem Schrank voller Elektronik, den die Fraunhofer-Wissenschaftler in den Flur der Plattenbau-Wohnung verbannen mussten.

Für eine möglichst unauffällige Beschallung sollen in Zukunft spezielle Flachlautsprecher sorgen, die sich als Bilder tarnen lassen. Und auch den summenden Koloss im Eingangsraum will Brandenburg verschwinden lassen: »In ein paar Jahren wird das Ganze auf einen Chip passen.«

Wie schnell sich die digitale Welt wandelt, hat der Forscher bereits bei MP3 erlebt: Einen Vorläufer des Kompressionsverfahrens, das heute in schlanker Software und Miniaturgeräten Platz findet, musste er 1988 noch in einem Kasten unterbringen, der einem Kleiderschrank ähnlich sah.

MARTIN PAETSCH

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