Sowohl Dolby AC3 als auch DTS benötigen für die Surround-Sound-Wiedergabe mehrere Lautsprecher. Aus Kosten- und Platzgründen verfügen jedoch manche Anwender, beispielsweise Multimedia-Computer, nicht über genügend Lautsprecher. Daher wird eine Technologie benötigt, die Mehrkanalsignale verarbeitet und über zwei parallele Lautsprecher wiedergibt, um den Surround-Sound-Effekt zu erzeugen. Diese Technologie wird als virtuelle Surround-Sound-Technologie bezeichnet. Der englische Name für virtuellen Surround-Sound lautet Virtual Surround, auch Simulated Surround genannt. Diese Technologie wird auch als nicht-standardisierte Surround-Sound-Technologie bezeichnet.
Das nicht standardmäßige Surround-Sound-System basiert auf Zweikanal-Stereo ohne zusätzliche Kanäle und Lautsprecher. Das Schallfeldsignal wird von der Schaltung verarbeitet und anschließend übertragen, sodass der Hörer den Klang aus mehreren Richtungen wahrnimmt und ein simuliertes Stereofeld erzeugt. Der Vorteil von virtuellem Surround-Sound: Der Vorteil der virtuellen Surround-Technologie liegt in der Verwendung von zwei Lautsprechern zur Simulation des Surround-Sound-Effekts. Obwohl dies nicht mit einem echten Heimkino vergleichbar ist, ist der Effekt in der besten Hörposition akzeptabel. Der Nachteil ist, dass es im Allgemeinen nicht mit dem Hören kompatibel ist. Da die Anforderungen an die Klangposition hoch sind, ist die Anwendung dieser virtuellen Surround-Technologie auf Kopfhörer eine gute Wahl.
In den letzten Jahren hat man begonnen, die Verwendung von möglichst wenigen Kanälen und möglichst wenigen Lautsprechern zur Erzeugung von dreidimensionalem Klang zu untersuchen. Dieser Klangeffekt ist zwar nicht so realistisch wie der von ausgereiften Surround-Sound-Technologien wie DOLBY. Aufgrund ihres niedrigen Preises wird diese Technologie jedoch zunehmend in Leistungsverstärkern, Fernsehern, Autoradios und AV-Multimediasystemen eingesetzt. Diese Technologie wird als nicht-standardisierte Surround-Sound-Technologie bezeichnet. Das nicht-standardisierte Surround-Sound-System basiert auf Zweikanal-Stereo ohne zusätzliche Kanäle und Lautsprecher. Das Schallfeldsignal wird von der Schaltung verarbeitet und anschließend übertragen, sodass der Hörer den Klang aus mehreren Richtungen wahrnimmt und ein simuliertes Stereofeld erzeugt.
Prinzip des virtuellen Surround-Sounds: Der Schlüssel zur Realisierung von virtuellem Dolby Surround Sound ist die virtuelle Klangverarbeitung. Dabei wird der Surround-Sound-Kanal auf Grundlage der menschlichen physiologischen Akustik und psychoakustischen Prinzipien verarbeitet, wodurch die Illusion erzeugt wird, dass die Surround-Sound-Quelle von hinten oder von der Seite des Zuhörers kommt. Dabei kommen verschiedene Effekte zum Einsatz, die auf den Prinzipien des menschlichen Gehörs basieren. Binauraler Effekt: Der britische Physiker Rayleigh entdeckte 1896 durch Experimente, dass es zwischen den beiden menschlichen Ohren bei direktem Schall aus derselben Schallquelle Zeitunterschiede (0,44–0,5 Mikrosekunden), Intensitätsunterschiede und Phasenunterschiede gibt. Anhand dieser winzigen Unterschiede lässt sich die Hörempfindlichkeit des menschlichen Ohrs bestimmen. Dadurch lassen sich die Schallrichtung und der Standort der Schallquelle genau bestimmen, allerdings ist die Bestimmung der Schallquelle nur horizontal vorn möglich, die Positionierung einer dreidimensionalen räumlichen Schallquelle ist dagegen nicht möglich.
Ohrmuscheleffekt. Die menschliche Ohrmuschel spielt eine wichtige Rolle bei der Reflexion von Schallwellen und der Richtung räumlicher Schallquellen. Durch diesen Effekt kann die dreidimensionale Position der Schallquelle bestimmt werden. Frequenzfiltereffekte des menschlichen Ohrs. Der Schallortungsmechanismus des menschlichen Ohrs hängt von der Schallfrequenz ab. Der Bassbereich von 20–200 Hz wird durch Phasendifferenz lokalisiert, der mittlere Bereich von 300–4000 Hz durch Schallintensitätsdifferenz und die Höhen durch Zeitdifferenz. Basierend auf diesem Prinzip können die Unterschiede zwischen Sprach- und Musiktönen in der Wiedergabe analysiert und verschiedene Behandlungsmethoden angewendet werden, um das Raumgefühl zu verbessern. Kopfbezogene Übertragungsfunktion. Das menschliche Gehör erzeugt für Schall aus verschiedenen Richtungen unterschiedliche Spektren. Diese Spektrumscharakteristik kann durch die kopfbezogene Übertragungsfunktion (HRT) beschrieben werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die räumliche Positionierung des menschlichen Ohrs drei Richtungen umfasst: horizontal, vertikal sowie vorne und hinten.
Die horizontale Positionierung erfolgt hauptsächlich über die Ohren, die vertikale über die Ohrmuschel und die vordere und hintere Positionierung sowie die Wahrnehmung des Surround-Klangfelds über die HRTF-Funktion. Basierend auf diesen Effekten erzeugt Virtual Dolby Surround künstlich den gleichen Schallwellenzustand wie die tatsächliche Schallquelle am menschlichen Ohr, sodass das menschliche Gehirn entsprechende Klangbilder in der entsprechenden räumlichen Ausrichtung erzeugen kann.
Veröffentlichungszeit: 28. Februar 2024