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THEMA: Ein Setup für alles: Kompromisslösung mit Auro 3D

Ein Setup für alles: Kompromisslösung mit Auro 3D 30 Apr 2019 16:04 #1

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Ein Setup für alles: Kompromisslösung für Auro 3D, Dolby Atmos und DTS:X


1. Einführung

Für alle experimentierfreudigen Heimkino-Begeisterten möchte ich hier ein Lautsprecher-Setup vorstellen, das als Kompromisslösung für einen Aufbau der Höhenebene gedacht ist, mit dem man alle derzeit verfügbaren Audio 3D-Formate Auro 3D, Dolby Atmos und DTS:X wiedergeben kann.

Hierbei sprechen natürlich einige Argumente gegen einen Aufbau, der eine Wiedergabe von Auro 3D unterstützt, da nur noch sehr wenige Musik- bzw. Filmtitel in diesen kanalbasierenden Audio-3D-Format veröffentlicht werden:

Link: Übersicht Auro 3D-Titel - Film

Link: Übersicht Auro 3D-Titel - Musik

Allerdings besitzt Auro 3D mit der "Auromatic" einen sehr leistungsfähigen Upmixer, der neben "DTS: Neural X" hervorragend für die Wiedergabe von herkömmlich codierten Stereo- oder Mehrkanal-Ausgangsmaterial genutzt werden kann. Hierbei werden dann durch bestimmte Algorithmen aus den vorliegenden Signalen des Kanalbetts zusätzliche Höheninformationen errechnet und auf die jeweils unterstützten Höhenlautsprecher verteilt.
Das Resultat ist wie üblich sehr abhängig vom eigenen Hörempfinden.
Der große Vorteil der Auromatic gegenüber Neural X ist allerdings die Möglichkeit, das Upmixing in 16 Stufen und durch Auswahl von drei verschiedenen Raumgrößen beeinflussen und anpassen zu können.

Für mich persönlich ist bereits diese Möglichkeit ein großer Anreiz weiterhin auf Auro 3D bzw. der Auromatic zu setzen, da gerade der Upmixer sehr häufig bei mir zum Einsatz kommt. Gerade wenn die native Spur nicht die gewünschten oder erwarteten Effekte in der Höhenebene bietet, kann die Auromatic noch für einige überraschende Effekte sorgen. Ob man das mag, ist wie oben schon erwähnt, Geschmacksache; mir gefällt das ausgezeichnet.

Auro 3D wird idealerweise mit einem 5.1 Setup in der unteren Ebene und mit Front Heights bzw. Surround Heights in der oberen Ebene aufgebaut. Dabei sind die Heights-Laustsprecher klassisch senkrecht über den Lautsprechern der unteren Ebene angebracht. Zur Hörposition ist dabei auf einen Höhenwinkel von 30 Grad zu achten.



Bild 1 - 5.1.4 Auro 3D-Setup mit Surround Heights - © D&M Holdings Inc. All Rights Reserved.



Wie bei den anderen 3D-Audioformaten Dolby Atmos und DTS:X sind die von Auro 3D unterstützten Lautsprecherkonfigurationen in den White Papers und Installationsleitfäden einsehbar:

Link: AURO-3D HOME THEATER SETUP Installation Guidelines

Link: Dolby Atmos® Home Theater Installation Guidelines

Die nachträgliche Aufweitung des Auro 3D Standards von Surround Heights auf Rear Heights ist hier allerdings noch nicht aufgenommen.



Bild 2 - 5.1.4 Auro 3D-Setup mit Rear Heights - © D&M Holdings Inc. All Rights Reserved.



Neben dieser klassischen 9.1 bzw. 10.1 (mit zusätzlichen Top Surround/Voice of God) Auro 3D-Version existiert noch eine erweiterte Auro 3D-Variante, die auch ein 7.1-Setup in der Basis einschließlich der Surround Back Kanäle unterstützt. In der Höhenebene kommt zu den vier Heights-Lautsprechern und dem Voice of God noch ein zusätzlicher Center Height-Lautsprecher hinzu, der das gesamte Setup auf 13.1 bzw. 7.1.6 erweitert.
Zusätzlich erhält der Auromatic-Upmixer die beiden neuen Einstellungsmodi "Speech" und "Movie". Die Auromatic kann nun auch erstmals auf natives Auro 3D angewandt werden (9.1, 10.1), um alle verfügbaren Lautsprecher zu nutzen. Somit ist maximal 13.1 möglich. Die Funktion ist natürlich für Puristen auch deaktivierbar.



Bild 3 - 7.1.6- Auro 3D-Setup mit Rear Heights - © D&M Holdings Inc. All Rights Reserved.



Dieses "große" Auro 3D ist derzeit nur in einigen wenigen AV-Boliden verbaut, z.B. im Denon AVC-X8500H, in der Marantz AV8805-Vorstufe oder in den deutlich teureren Trinnov Altitude AV-Soundprozessoren.




2. Setup mit Front Heights und Rear Heights

Da ich aber dabei nicht auf die Möglichkeit verzichten wollte, auch natives Dolby Atmos wiedergeben zu können, musste ein Setup aufgebaut werden, welches für alle drei Formate definiert ist. Natürlich sind hierbei Kompromisse einzugehen, die aber meiner Meinung nach vertretbar sind und dennoch zu einem hervorragenden Ergebnis führen. Das im folgenden beschriebene Setup ist derzeit so für mein eigenes Heimkino umgesetzt (Link: [Baubericht] Heimkinobau "Binaptikum 4K" - 7.2.4 Keller-Heimkino für Auro 3D, Dolby Atmos und DTS:X. Die Konfiguration wurde mittlerweile auf 7.2.6 erweitert, wiederum mit Auro 3D sowie Dolby Atmos Unterstützung (so wie oben, im Bild 3 - 7.1.6- Auro 3D-Setup mit Rear Heights, dargestellt )



Als Grundlage ist ein Setup mit Front Heights und Rear Heights-Aufstellung zu installieren, welches in allen drei Formaten Auro 3D, Dolby Atmos und DTS:X entsprechende Unterstützung findet. Dank der nachträglichen Auro 3D-Konfigurations-Aufweitung von Surround Heights auf Rear Heights ist nun auch der Parallel-Betrieb mit der bereits definierten Front Heights/Rear Heights-Dolby Atmos-Aufstellung möglich. Dolby Atmos erlaubt zwar auch theoretisch eine 5.1.4-Konfiguration mit Surround Heights im AVR-Setup, allerdings bleiben dann im Atmos-Betrieb die Surround Heights ungenutzt und Tonausgabe erfolgt lediglich über die Front Heights.
Um möglichst nah am originalen Auro 3D Setup zu bleiben, werden die Elevationswinkel der Heights-Lautsprecher für eine Kompromisslösung auf 30 Grad festgelegt. Wird mehr auf Dolby Atmos wert gelegt, kann der Elevationswinkel zugunsten eines optimalen Atmos-Setups, welches 45 Grad als optimalen Winkel empfiehlt, vergrößert werden. Andere Anwender schlagen hier zum Beispiel Werte von etwas 40 Grad Höhenwinkel vor.

Standardmäßig sind die Heights-Lautsprecher laut Auro 3D-Vorgabe genau senkrecht über den Front Lautsprechern und Surround Lautsprechers der unteren Ebene zu positionieren. Leider sind an dieser Stelle bei normaler Deckenhöhe dann nur Elevationswinkel von 20 Grad und weniger für die Front Heights an der Sitzposition möglich.
Abhilfe schafft ein Verschieben der Front Heights in Richtung der Abhörposition, wodurch sich der Höhenwinkel vergrößert. Die ursprüngliche Wandposition weicht einer Deckenposition. Dabei ist darauf zu achten, dass sich der Abstand „Height-Lautsprecher-Sitzposition“ nur um maximal 10% von der Entfernung „Front-Lautsprecher-Sitzposition“ unterscheiden darf. Beträgt die Entfernung an der Sitzposition zum Front-Lautsprecher z.B. genau 3,0 Meter, dann darf der Height-Lautsprecher minimal 2,70 Meter Entfernung haben (direkte Strecke Ohr zum Lautsprecher). Bezüglich der 10%-Regel siehe auch Auro 3D Installation Guidelines, „3.4.1 Low ceiling“.

In meinem Heimkino wäre bei einer Heights-Positionierung direkt senkrecht über dem Front Lautsprecher lediglich ein Elevationswinkel von etwa 18 Grad möglich, was meiner Deckenhöhe von etwa 2,20 Meter geschuldet ist. Durch Verschieben und Ziehen in den Raum können die Heights aber auf die von Auro 3D geforderten 30 Grad Elevation gebracht werden, woduch sie dann aber an der Decke positioniert werden müssen.





3. Die verschiedenen Winkel: Elevationswinkel vs. Lautsprecherausrichtung

Der Höhenwinkel oder Elevationswinkel bezeichnet die genaue Position des Lautsprechers in der Höhe gemessen relativ zur Abhörposition.
Vereinfacht dargestellt ist damit der Winkel gemeint, der sich zwischen der Horizontalen (Sicht nach vorne) und der Sichtline zum Höhenlautsprecher (Sichtachse zum Höhenlautsprecher nach schräg oben) aufspannt. Details und Berechnung siehe separaten Abschnitt "Der Höhenwinkel bzw. der Elevationswinkel".

Der Ausrichtungswinkel eines Lautsprechers ist hingegegen strikt vom Elevationswinkel zu trennen! Dieser bezeichnet den Winkel, wie stark ein Lautsprecher Richtung Abhörposition abgewinkelt oder eingedreht ist. Diese Abwinklung ist natürlich auch von der Abstrahlcharakteristik des Lautsprechers abhängig. So gibt es sehr breit abstrahlende Chassis oder Chassis mit starker Bündelung. Auch umschaltbare Höhen-Lautsprecher sind hier zu erwähnen (z.B. Dali Alteco C-1)
Abwinklung und Chassis-Abstrahlungswinkel können auch addiert werden. Einen Elevationswinkel, der nur die Höhenposition des Lautsprechers festlegt, können diese nicht beeinflussen, vergrößern oder gar ersetzen!

Der Ausrichtungswinkel der Höhenlautsprecher am Beispiel von Auro 3D ist klar im Setup-Guide festgelegt. Die Hörachsen der Hochtöner von Front Heights und Rear Heights mit Elevationshöhe von 30 Grad sind so in Richtung der Hörposition ausgerichtet, dass diese sich auf Ohrhöhe einer aufrecht stehenden Person am Hörplatz kreuzen. In sitzender Position entspricht dies demnach einem Kreuzungspunkt, der sich ca. 20-30cm über dem Kopf befindet.



4. Der Höhenwinkel bzw. der Elevationswinkel

Der bereits oben erwähnte Höhenwinkel bzw. Elevationswinkel ist beim Aufbau der obere Ebene sehr wichtig. Dies trifft sowohl für Dolby Atmos und noch viel mehr für Auro 3D zu. Während Dolby Atmos mit Top-Lautsprechern auf 45 Grad Elevation arbeitet, sind bei Auro 3D 30 Grad Elevation vorgesehen.

Im folgenden wird der Elevationswinkel am Beispiel von Auro 3D näher erklärt:

Das menschliche Gehör kann Geräusche und von vorne viel besser als von oben bzw. hinten verorten. Es ist äußert wichtig, dass die untere Ebene von der oberen Ebene noch gut akustisch unterschieden werden kann. Auro 3D arbeitet hier mit einem Elevationswinkel von 30 Grad für die Heights-Lautsprecher. Fällt dieser Elevationswinkel nun unterhalb von 20 Grad, dann lassen sich die Tonsignale nicht mehr klar zuordnen, ob diese nun von vorne oder von vorne oben kommen. Beide Ebenen fallen akustisch zusammen und lassen sich nicht mehr unterscheiden; der 3D-Soundeffekt geht dabei verloren.

Aus dem Bild unten wird deutlich, dass man den Elevationswinkel α (im Bild orange dargestellt) berechnen kann, wenn man die Differenz aus Deckenhöhe/Sitzhöhe h ermittelt und dann noch die Entfernung in der Waagerechten zur Lautsprecherposition d besitzt.
Der Elevationswinkel α, der für die Hörposition gilt (aufgespannt zwischen den Schenkeln d und c), ist dabei identisch zu seinem Wechselwinkel α, der sich an der Decke am Höhenlautsprecher befindet (aufgespannt zwischen den Schenkel b und c)



Bild 4 - Der Elevationswinkel


Hinweis: Zur Vereinfachung wurde darauf verzichtet, die genaue Position des Hochtöners im Höhenlautsprecher als Winkel-Bezugspunkt zu nehmen. Wer es hingegen absolut genau berechnen möchte, muss die Distanz Hochtöner-Decke noch von der Höhe h (bzw der Strecke a) abziehen.


Es gilt:
Elevationswinkel α (bei zwei gegebenen Katheten a und b) (rotes Dreieck und rote Bezeichnungen):

α = arctan (a / b)
Sind a und b dabei gleich lang, erhält man als Elevationswinkel 45 Grad (welches die Vorgabe für Dolby Atmos ist).

Formt man nun die Gleichung um, um den Abstand b zu erhalten, wie nah die Heights an den Sitzplatz herangezogen werden müssen

b = a / tan(α)

erhält man mit bei gegebener Elevation von 30 Grad für das Beispiel Auro 3D:

b = a / tan(30°)

Da die Deckenhöhe eigentlich immer unveränderbar ist, z.B. 2,40m, und sofern sich dann die Ohren in sitzender Position auf z.B. 110cm Hohe befinden:
Abstand zur Decke h=130cm

b = 130cm / 0,57735 = 225cm

Folglich müssen die Lautsprecher auf 2,25m an die Sitzposition heran gezogen werden, um diese auf 30 Grad Elevation zu bringen.

Um sehr schnell ein Auro 3D-Setup auf korrekte Elevationswinkel zu überprüfen bzw. um den idealen horizontalen Abstand der Heights-Lautsprecher zur Hörposition zu finden, kann man folgenden Schnell-Check anwenden:

1. Bevorzuge Abhörposition sitzend einnehmen (Sweetspot).
2. Entfernung der Ohren senkrecht nach oben zur Decke ausmessen und diesen WERT merken
3. Den WERT in folgende Gleichung einsetzen und ausrechnen : ERGEBNIS = WERT geteilt durch 0,57735
4. ERGEBNIS ist nun die gesuchte horizontale Entfernung vom Hörplatz zum Lautsprecher an der Decke (gemessen an der Decke!)




Anhang:
Letzte Änderung: 18 Jul 2019 21:44 von Binap.
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Ein Setup für alles: Kompromisslösung mit Auro 3D 03 Mai 2019 11:17 #2

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Vielen Dank für die Arbeit, die Du Dir mit den Ausführungen gemacht hast. Ich finde es auch gut, dass Du Dir so ein Setup selber installiert hast.
So können Heimkinobegeisterte die sich für das Thema interessieren eine mögliche Herangehensweise finden.

Eventuell ergänzt Du den Thread nochmal mit ein paar Fotos aus Deinem Heimkino. Die ganze Diskussion um das Thema Auro 3D in den Foren ist doch immer auch sehr theoretisch. Vielleicht gibt es ja auch die Möglichkeit sich das bei Dir im Original anzuhören. Ich finde es auf jedenfall gut, dass Du Deinen eigenen Weg gehst und Deine Erfahrungen mit uns teilst. :respect:
Letzte Änderung: 04 Mai 2019 20:08 von Latenight.
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Ein Setup für alles: Kompromisslösung mit Auro 3D 03 Mai 2019 12:33 #3

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…schöner Kommentar, der mMn genau das ausdrückt, worum es hier in dem Forum immer gegangen ist und von den meisten anderen Foren auch positiv unterscheidet… :respect: ...eine Richtlinienkompetenz zum Thema Gefallen oder Nichtgefallen gibt es nun mal nicht…das liegt im Ohr/Auge des jeweiligen Hörers/Betrachters…. :sbier:
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Ein Setup für alles: Kompromisslösung mit Auro 3D 11 Mai 2019 07:20 #4

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Moin, das habe ich bei mir vor ein paar Tagen umgestellt.
Und es ist vom Klang besser. pers Eindruck.
Da ich 8 LS unter der Decke habe und 2 Paare Top Middle nutzte habe ich 2 davon umpositioniert auf VOG und Center Hight.
Da der Denon 8500 2 LS Setups händeln kann muss nix umgestöpselt werden.
Dh konkret dann Auro 3D in 13.1. Die Demos klingen atemberaubend natürlich.
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Ein Setup für alles: Kompromisslösung mit Auro 3D 11 Mai 2019 07:24 #5

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noch Eins,

die Surround LS sind bei mir, wie üblich, hoch montiert. Dh auf ca 1,7 m.

Werde diese auf Ohrhöhe stellen. Gründe dazu gibt es mehr dafür als dagegen.
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Ein Setup für alles: Kompromisslösung mit Auro 3D 11 Mai 2019 12:07 #6

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Die Konstellation mit Front und Rear Hight habe ich ebenfalls montiert und bin genauso zufrieden :)

Vorne habe ich die Oberen auf ca 34°, hinten auf ca 42°, allerdings die untere Ebene auf ca. 6° erhöht, also ein Unterschied von ca 36° :sbier: Ermittelt durch ausprobieren.

Sowohl natives Material in Atmos als auch die upmixer funktionieren für meinen Geschmack sehr gut, wer Probe hören möchte ist gerne eingeladen ;)

Gruß
Arne
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Ein Setup für alles: Kompromisslösung mit Auro 3D 17 Jul 2019 16:17 #7

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Umfangreiches Update des Kompromiss-Setup-Leidfadens im ersten Beitrag.

Konstruktives Feedback ist natürlich willkommen. :sbier:
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Ein Setup für alles: Kompromisslösung mit Auro 3D 17 Jul 2019 20:28 #8

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Auro empfiehlt zwar 30° für seine Höhenebene - aber ist es eigentlich ein Problem, wenn die Lautsprecher nach Atmos Norm bei 45° angebracht sind?
Abgesehen von "mehr" 3D Effekt - was ich persönlich als Vorteil sehe - welche Probleme oder Nachteile sind zu erwarten?
V.a. da sich für die Auromatic der 3D Effekt auf das gewünschte Maß einstellen lässt ...
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Ein Setup für alles: Kompromisslösung mit Auro 3D 17 Jul 2019 20:48 #9

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Die Frage ist berechtigt. Auro 3D und Dolby Atmos arbeiten nach verschiedenen Prinzipien, was man ja in den Tech papers nachlesen kann.
Ich verstehe das so, dass Auro 3D mehr die Reflexionen berücksichtigt, um diesen sogenannten Klangkokon natürlich abzubilden.
Und das ist laut van Baelen für 30 Grad wohl am besten gegeben.

Ich will aber eher damit aussagen, dass man nicht unter 20 Grad fallen darf. Und das geschieht eben dummerweise, wenn man vermeintlich strikt nach Auro 3D-Vorschrift die Heights senkrecht über den Front-Lautsprechern aufstellt, gleichzeitig aber einen Raum mit geringer Deckenhöhe besitzt. Und das passiert wirklich sehr sehr oft... was aber teilweise gar nicht gerne von den Heimkino-Betreibern gehört wird...

Dass ein Kompromiss für Auro 3D auch mit höheren Winkeln als 30 Grad funktioniert, haben ja auch schon andere belegen können, die teilweise 40 Grad oder sogar Atmos-Winkelvorgaben installiert haben. Entsprechend weniger werden dann eben die Auro 3D-Vorgaben eingehalten.
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Ein Setup für alles: Kompromisslösung mit Auro 3D 17 Jul 2019 21:36 #10

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Binap schrieb:
Ich will aber eher damit aussagen, dass man nicht unter 20 Grad fallen darf. Und das geschieht eben dummerweise, wenn man vermeintlich strikt nach Auro 3D-Vorschrift die Heights senkrecht über den Front-Lautsprechern aufstellt, gleichzeitig aber einen Raum mit geringer Deckenhöhe besitzt. Und das passiert wirklich sehr sehr oft... was aber teilweise gar nicht gerne von den Heimkino-Betreibern gehört wird...

+1

Im Grunde ist es ja auch logisch, der Winkel entscheidet über die vertikale Ausdehnung.
Bei 20° kann da nicht viel sein.

Problematisch ist es bei niedrigen Kellerräumen, weil dann die Lautsprecher bei größerem Winkel z.B. 45°, sehr nah zum Hörplatz positioniert werden müssen.
Da würde ich dann auch eher in Richtung 30° gehen.
In meinem Raum mit einer Deckenhöhe von 258 cm finde ich 45° passend.
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