Der optimale Kopfhörer-Sound

Ein Thema, das im Zeitalter der “Generation iPod” nicht vernachlässigt werden sollte ist die Optimierung des Klangerlebnisses beim Hören von Musik mit Kopfhörern. Was viele hierbei nicht wissen, ist dass Musik im Stereo-Format für das Hören mit Lautsprechern ausgelegt ist und daher beim Hören mit Kopfhörern unnatürliche und störende Effekte auftreten können. Eine ideale Lautsprecheraufstellung sieht einen Winkel von 30° zum Hörer vor. Bei Kopfhörern hat man jedoch einen Winkel von 90°. Dies ist aber nicht der einzige Unterschied. Beim Hören mit Lautsprechern hört man auch mit dem linken Ohr was der rechte Lautsprecher spielt und mit dem rechten was der linke spielt. Beim Hören mit Kopfhörern besteht eine unnatürliche Trennung zwischen beiden Kanälen, da das linke Ohr nicht hört, was im rechten Kanal gespielt wird und umgekehrt. Bei Musikstücken mit starker Stereoseparation ruft das ein sehr seltsames Gefühl hervor. Zudem verursacht das Hören mit Kopfhörern bei einer Stereo-Abmischung für Lautsprecher einen “Im-Kopf-Effekt”: Man hat das Gefühl als wäre die Musik im Kopf und nicht außerhalb auf einer gedachten Bühne.

Die Lösung dieser Problematik besteht nun darin, sowohl den kleineren Winkel der “Lautsprecher” zu imitieren, als auch den “Im-Kopf-Effekt” zu beseitigen. Im Idealfall soll das Gefühl vermittelt werden als würde man die Musik gar nicht über Kopfhörer hören, sondern über Lautsprecher.

Ich habe lange daran gefeilt, den optimalen Kopfhörer-Sound zu erreichen. Dazu setze ich in meiner Abspiel-Software foobar2000 mehrere Effekt-Plugins ein, die in Kombination zu einem unglaublich guten Ergebnis führen. Oft ertappe ich mich dabei, wie ich prüfe, ob ich die Lautsprecher am Verstärker auch wirklich abgeschaltet habe, wenn ich nachts mit Kopfhörern Musik höre. Es handelt sich dabei nicht einfach um irgendwelche Hall-Effekte, sondern um eine weitgehend korrekte Nachbildung einer Raumakustik mittels der sog. Head Related Transfer Function, kurz HRTF. Dolby hat eine Bibliothek namens Dolby Headphone bereitgestellt, die es ermöglicht, ein 5.1-Kanal-Signal so zu verändern, dass es mit Kopfhörern so klingt als säße man in einem Raum mit einem echten 5.1-System. Diese Bibliothek (dolbyhph.dll) wird vom Dolby-Headphone-Plugin benötigt. Ich kann sie jedoch leider nicht zum Download anbieten.

Konfiguration I

Füttert man Dolby Headphone mit einem einfachen Stereo-Signal, so liefert das bereits gute Ergebnisse. Es wird dann praktisch ein Stereo-System ohne Surround-Effekt simuliert, was durchaus erwünscht sein kann. Die Effektkette bei foobar2000 sieht folgendermaßen aus:

1. Dolby Headphone
2. Advanced Limiter

Beim Dolby-Headphone-Plugin sollte die Dynamikkompression abgeschaltet werden. Zudem sollte der Pegel in den Plugin-Einstellungen um 3 dB auf 141% erhöht werden, da nur zwei der sechs möglichen Kanäle gespeist werden.

Konfiguration II

Einen einfachen Surround-Effekt erzielt man, indem man das Stereo-Signal nach Quad bzw. 4.0 umwandelt. Die Stereo-Kanäle werden also einfach gespiegelt. Dies liefert bereits sehr gute Ergebnisse. Die Effektkette sieht folgendermaßen aus:

1. Convert stereo to 4 channels
2. Dolby Headphone
3. Advanced Limiter

Da nun alle vier Hauptkanäle gespeist werden, ist unbedingt darauf zu achten, dass kein Clipping entsteht. Dazu wird der Pegel in den Plugin-Einstellungen um 3 dB auf 71% gesenkt. Sollten bei dieser Einstellung noch vereinzelte Spitzen über 0 dB entstehen, kümmert sich der Limiter darum.

Konfiguration III

Das Prinzip der Kanaldopplung ist noch sehr primitiv. Besser wäre es, das Stereo-Signal in ein vollwertiges 5.1-Signal umzuwandeln, bei dem alle Kanäle (ausgenommen LFE) genutzt werden. Ich habe viele Lösungen ausprobiert und habe am Ende mein eigenes Plugin entwickelt. Es basiert auf dem Plugin Center Cut und konvertiert ein Stereo-Signal in ein 6-Kanal-Signal, bei dem der Mittelkanal aus den Seitenkanälen errechnet wird. Es bietet drei Varianten zur Auswahl an, die bei der Aufspaltung der Kanäle alle etwas anders vorgehen. Ich persönlich verwende die Variante “Full Front”.

1. 2ch to 6ch
2. Dolby Headphone
3. Advanced Limiter

Konfiguration IV

Wem eine komplette Raumsimulation zu sehr am Audiosignal verändert, kann auch auf eine einfachere Lösung zurückgreifen, die den “Im-Kopf-Effekt” über einen sog. Crossfeed-Effekt dezent reduziert. Die Effektkette entspricht der ersten vorgestellten. Das Dolby-Headphone-Plugin wird allerdings ersetzt durch ein anderes:

1. Bauer stereophonic-to-binaural DSP
2. Advanced Limiter

Für meinen portablen MP3-Player wandle ich die Musik immer vor dem Kopieren entsprechend mit dem Converter in foobar2000 um. Somit kann ich auch unterwegs und hardware-unabhängig den optimalen Kopfhörer-Sound genießen. Zwischen dem unveränderten und dem für Kopfhörer abgemischten Sound liegen wirklich Welten und für mich steht außer Frage, jemals wieder Musik über Kopfhörer ohne einen solchen Effekt zu hören.

3 thoughts on “Der optimale Kopfhörer-Sound

  1. Nach langem Suchen habe ich hier endlich etwas Brauchbares gefunden.
    Ich habe keine Monitore aber recht brauchbare Kopfhörer (Beyerdynamic
    DT 990). Und die prächtigen Mixe (Wavelab) klingen dann auf der guten Heimanlage nicht mehr so toll. Die Kopfhörer sollten sich doch in etwa ähnlich anhören. Bauer stereophonic-to-binaural DSP (VST) verbiegt die Kopfhörer so wie ich es möchte. Ein ähnliches Ergebnis hatte ich übrigens mit einer Hardware-Lösung: in beide Kopfhörerleitungen je 1x 47 Ohm und
    dahinter 330 Ohm von L nach R, das bewirkt Übersprechen. Denke, das
    das Plugin in etwa das Gleiche macht.
    Danke für die Hinweise,
    Wilfried Foede

  2. Für den AKG K240 DF habe ich einen kleinen USB gespeisten Kopfhörerverstärker
    gebastelt, der sich leicht und billig bauen läßt. Über Ebay ein externer USB Audio-
    Adapter und von ELV ein fertig aufgebauter Kopfhörerverstärker; dazu
    3 Widerstände, 1 Schalter, 3 Standard Si-Dioden, ein Kabelende mit USB A Stecker und ein kleines Kunststoffgehäuse. Alles zusammen etwa 10 Euro.
    Mit dem Schalter läßt sich der Crossover abschalten, den ich mit Vektorscope
    und Vergleich mit dem Bauer stereophonic-to-binaural DSP (Wavelab) angepaßt habe. Nun habe ich genug Pegel und das Übersprechen mit der “Primitivlösung” hat für mein Gehör den gleichen Effekt. Dieser Beitrag ist nicht für den Blog
    bestimmt. Die Schaltung könnte ich ggf. per Email nachliefern.

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