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News: Technik

Audio-Processing für das TV-Sendersignal

Was ist möglich in Sachen Klangformung und Lautheitsanpassung am Ende der Signalkette einer TV-Station?

Im Hörfunk ist massives Audioprocessing am Senderübergabepunkt heutzutage die Regel. Hier kommen für verschiedenste Sendeabschnitte wie Moderation, Musik und Werbung häufig sogar verschiedene Processing-Pfade mit unterschiedlicher Gerätschaft und Einstellungen zum Einsatz. Die Sendeablaufsteuerung koordiniert die Anwahl eines der Signalwege. Neben dem Erreichen der gewünschten Lautheit ist, gerade bei Sendern mit sehr hohen Musikanteil am Programm, auch die Gestaltung eines individuellen Sounds ein wichtiger Faktor. Der negative Aspekt dabei ist, dass das schon sehr hoch vorkomprimierte Material sich nur noch in einem sehr engem Dynamikbereich bewegt und klanglich in Relation zum Original – also in der Regel der Audio-CD – zum Teil starke Klangfärbungen beziehungsweise Verfälschungen festzustellen sind.
Im TV-Ton hält man sich mit dem Audio-Processing jedoch sehr stark zurück. Resultate sind zum Teil Lautstärken, die der Konsument mit der Lautstärkeregelung angleichen muss. Sowohl die Sender untereinander unterscheiden sich zum Teil stark in der Lautheit als auch die einzelnen Programmteile eines einzelnen Senders. Dies wird man im Hörfunk in dieser Stärke nur selten antreffen. Es gibt also bei vielen TV-Stationen noch einen gewissen Nachholbedarf, was die Anwendung von Audio-Sendeprozessoren angeht.

Lautheitsempfindung und Messung
Die Frage ist, wie lässt sich die Lautheit am Ende der Signalkette am besten kontrollieren? Man begann sich hier schon sehr früh Gedanken zu machen. Einer der ersten Verfahren entstand in der Mitte der 60er Jahre in den CBS Laboratories in Zusammenhang mit einer Studie der amerikanischen Behörde FCC. Auch schon damals ging es schon um das Problem, die Lautheit der Werbeeinblendungen in den Griff zu bekommen. 1981 entstand dann ein Konzept für ein Lautheitsmesser, welches im Journal der SMPTE veröffentlicht wurde.
Um zu verstehen, wie komplex das Empfinden der Lautheit ist, muss man einmal die verschiedenen Einflüsse, die zu einem Lautheitsempfinden führen, betrachten. Wenn ein bestimmtes Geräusch im Pegel angehoben oder abgesenkt wird, empfindet man auch eine Anhebung oder Absenkung der Lautheit. Diese ist aber nicht linear zum Pegel. Das Gehör empfindet Signale mit unterschiedlichen Frequenzen bei gleichem Pegel als unterschiedlich laut. Wie laut ein Geräusch empfunden wird, hängt auch von dessen Länge ab. Der Einfluss des Lautheitsempfinden, die Gemütslage des Hörers und vielleicht auch interkulturelle Einflüsse sind hier noch gar nicht mit einbezogen.
Der CBS Loudness Indicator (CLI) arbeitet so, dass zunächst das Audiospektrum in Frequenzbänder aufgeteilt wird, der Pegel wird in den einzelnen Bändern gemessen, und es erfolgt eine Integration der Lautheit über alle Bänder. Aber solche Verfahren zur Lautheitsmessungen, von denen es heutzutage viele gibt (wie zum Beispiel Leq oder Vorschläge für eine Norm des IRT etc.), können aus den zuvor erwähnten Gründen durchaus einige Dezibel von der individuellen wahrgenommenen Lautheit abweichen. Man kann sich also der empfundenen Lautheit nur annähern, diese aber nicht absolut bestimmen.

Regelung der Lautheit
Zurück zur CBS Loudness Controller Technologie: Diese wurde für verschiedene Produkte verschiedenster Hersteller lizenziert in die Produkte integriert. Aber bei vielen Untersuchungen ist herausgekommen, dass dies alleine nicht die Lösung sein kann, sondern dass man Verfahren kombinieren muss. So kann auch eine automatische Erkennung des Programmmaterials helfen. Mit Standard-Studiodynamikprozessoren, die eine reine Aufteilung in einige Frequenzbänder vornehmen, kommt man bei der Anpassung der Lautheit nicht zum Ziel. Kombiniert man aber zum Beispiel eine Fünfband-Kompression mit einer Zweiband-Automatic-Gain-Control, so sind die Ergebnisse schon besser. Damit lassen sich auch klangliche Verfärbungen durch die Regelvorgänge und Regel-Artefakte wie „Pumpen“ etc. einschränken.

TV-Sound-Prozessoren von Orban
Orban ist einer der bekanntesten Hersteller von Sendeprozessoren. Der amerikanische Hersteller bietet zurzeit auch zwei spezielle Prozessoren für den TV-Sound an, wie den OPTIMOD 6300. Das Gerät bietet quasi drei Porzessoren in einem Gerät und bietet beispielsweise gegenüber dem OPTIMOD-DAB 6200 verbesserte Algorithmen. Er verfügt über eine Zweiband-AGC und Multibandprocessing, Stereo-Enhancement sowie Equalizer. Auch ein CBS Loudness Controller sowie eine automatische Erkennung von Sprache ist integriert. Der Prozessor lässt sich über eine RS-232 steuern und lässt sich auch in ein Ethernet-Netzwerk einbinden und kann von der 6300 PC Remote Software aus ferngesteuert werden. Er bietet sowohl analoge (Wandler mit 24 Bit und 128-fachem Oversampling) als auch digitale (AES-3) Ein- und Ausgänge. Zu Testzwecken ist auch ein Audiogenerator integriert.
Der OPTIMOD-TV 8382 verfügt über die meisten Leistungsmerkmale des OPTIMOD 6300, ist aber ganz auf den Einsatz im TV-Bereich spezialisiert. So bietet er spezielle Features für den Einsatz im analogen TV mit FM-Tonträger mit 50 oder 75 Mikrosekunde Emphasis. Über GPIs lassen sich acht Presets anwählen, und natürlich lässt sich auch der OPTIMOD-TV 8382 über eine Software fernsteuern. Auch er verfügt über analoge und digitale (AES-3) Ein- und Ausgänge.
So bieten die Orban-Prozessoren für den Stereo-TV-Ton eine kompakte Lösungsmöglichkeit an. Für den Surround-Ton muss man aber andere Geräte einsetzen. Hier sind die Anforderungen auch nicht unbedingt eins zu eins übertragbar.
Peter Kaminski (MB 12/07)



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