GAMING UND 3D-AUDIO
SURROUND-SOUND MIT KOPFHÖRERN UND HEADSETS
3D-Audio, Surround-Sound, Immersion – viele Kopfhörerhersteller werben regelmäßig mit diesen Schlagwörtern. Surround-Sound kennen die meisten eher aus dem Heimkinobereich, wenn man etwa von 5.1- oder 7.1-Systemen spricht, die aus mehreren einzelnen Lautsprechern bestehen und so für ein dreidimensionales Klangerlebnis sorgen. Bei Kopfhörern stellt sich dann die Frage, wie das mit nur zwei Lautsprechern überhaupt funktionieren kann. Alles Wissenswerte zum Thema erfährst du in diesem Beitrag.
INHALTSVERZEICHNIS
Was bringt dir 3D-Audio überhaupt beim Gaming?
Beim Gaming gibt es verschiedene Gründe, warum Surround-Sound wichtig ist. Bei Rollenspielen wird beispielsweise viel mit Stimmung gearbeitet. Im Fokus steht hier deshalb die Atmosphäre, die den Gamern audiovisuell vermittelt werden soll und so für einen hohen Immersionsgrad sorgt.
Einen besonderen Platz nehmen Immersion und 3D-Audio bei kompetitiven Spielen ein, bei denen die Ortung und Lokalisation von Mitspieler:innen enorm wichtig ist. Denkt man hierbei an einen Shooter wie CS:GO, Call of Duty oder Battlefield, kann man sich gut vorstellen, wie das Spiel verläuft, wenn man die Gegner plötzlich aus der falschen Richtung kommend ortet – und zack! Die Runde ist für dich beendet, weil du die gegnerischen Steps mal wieder nicht richtig hören konntest.
Wie funktioniert dreidimensionaler Sound über Kopfhörer?
Fast alle Kopfhörer besitzen im Gegensatz zu einem Heimkinosystem nur zwei Lautsprecher (Systeme): einen linken und einen rechten. Videospiele sind nun so programmiert, dass im Rahmen des Settings ein eigener virtueller dreidimensionaler Raum vorhanden ist. Mittels Softwareprogrammierung werden die Schallereignisse in diesem Raum auf unseren beiden Lautsprechern in einer bestimmten vorgegebenen Art und Weise wiedergegeben. Dies geschieht mithilfe der sogenannten HRTF, der Head-Related Transfer Function.
Die Head-Related Transfer Function
Die HRTF ist eine mathematische Funktion, die die akustischen Eigenschaften eines menschlichen Kopfes modelliert. Dazu gehört zum einen der Laufzeit- und Pegelunterschied zwischen linkem und rechtem Ohr, aber auch die Filterwirkung des menschlichen Kopfes und der Ohrmuscheln selbst.
Laufzeit- und Pegelunterschied erklären wir dir in unserem Beitrag zur Stereofonie
Allein über diese Laufzeit- und Pegeldifferenzen zwischen linkem und rechtem Ohr lassen sich Schallquellen gut in ihrer horizontalen Richtung bestimmen. Diese Differenzen treten allerdings nicht bei Schallereignissen auf, die sich in derselben Entfernung zu beiden Ohren befinden. Ob eine Schallquelle zum Beispiel von vorne, hinten, von oben oder unten kommt, lässt sich also nicht mehr über die reine Laufzeitdifferenz bestimmen. Auch Lautstärkeunterschiede zwischen links und rechts treten hier nicht mehr auf.
Deshalb nutzt das menschliche Gehör die Filterwirkung der Ohrmuscheln und des Kopfes, um zu bestimmen, woher ein Schallereignis kommt. Durch die Anatomie des Ohres werden manche Frequenzen abgeschwächt und andere verstärkt. Diese feinen Klangunterschiede lernt unser Gehirn im Laufe des Lebens zu unterscheiden. In Kombination mit den Pegel- und Laufzeitunterschieden wird es dann möglich, Schallereignisse aus allen Richtungen zu erkennen.
Da jeder Kopf und auch jedes Ohr individuell sind, besitzt auch jeder Mensch seine eigene individuelle HRTF. Diese lässt sich nur mit großem Aufwand messtechnisch bestimmen. Es gibt erste Systeme, die versuchen, die individuelle HRTF anhand von Fotos oder 3D-Scans nachzubilden.
Bei Computerspielen werden in der Regel gemittelte HRTF genutzt, die sich an einem „Durchschnittsohr“ orientieren und bei den meisten Personen ganz gut funktionieren. Das menschliche Gehirn schafft es zunehmend, mit Übung die Richtung immer genauer bestimmen zu können, auch wenn die HRTF nicht exakt zu den eigenen Ohren passt.
Gerade in den ersten Stunden können diese gemittelten HRTF ein seltsames Gefühl auslösen, da das Gehirn bisher nur die eigene individuelle HRTF kennt und sich erst an die gemittelte HRTF gewöhnen muss. Dieses Gefühl stellt sich allerdings relativ schnell ein und die Lokalisationsschärfe wird mit zunehmender Nutzungsdauer immer besser.
Die gute Nachricht für Gamer ist also: Je mehr Zeit du mit dem Zocken deines Ego-Shooters verbringst, desto besser wirst du wahrscheinlich mit der Zeit!
Welche Kopfhörer oder Headsets sind für 3D-Sound geeignet?
Hier möchten wir auf zwei besonders wichtige Faktoren eingehen: den Frequenzgang und das Pairing der beiden im Kopfhörer verbauten Lautsprechersysteme.
Frequenzgang
Damit ein Kopfhörer bzw. Gaming-Headset den generierten 3D-Effekt des Spiels voll ausschöpfen kann, ist es wichtig, Schallereignisse möglichst unverfälscht wiederzugeben. Das bedeutet, dass alle hörbaren Frequenzen (20Hz – 20kHz) in einem ausgewogenen Verhältnis zueinander stehen, sodass alle Frequenzbereiche (Bass, Mitten, Höhen) klar und sauber dargestellt werden und sich nicht überlagern.
Im Gegensatz zu Lautsprechern strebt man bei Kopfhörern aber nicht ein möglichst flaches Frequenzspektrum aller Bereiche an, sondern bezieht die beim Tragen von Kopfhörern fehlende Frequenzänderung des menschlichen Kopfes und der Ohren ein. Deshalb sieht man in Messungen von Kopfhörern in der Regel ein erhöhtes Hochtonplateau. Das bedeutet, Hochtonfrequenzen werden häufig mittels einer speziellen Mechanik im System angehoben.
Die Gaming-Headsets MMX 300 PRO, MMX 150 und MMX 100 liefern hier einen für beyerdynamic typischen, besonders ausgeprägten Hochtonbereich. Besonders vorteilhaft ist das auch für die Wiedergabe von 3D-Effekten mittels HRTF, da die Richtungsabhängigkeit der HRTF maßgeblich im hochfrequenten Bereich bestimmt wird.
Pairing – Abstimmung der Systeme
Nicht weniger wichtig für die korrekte dreidimensionale Lokalisation bzw. Ortung von Schallereignissen ist die möglichst gute Paarung des linken und rechten Lautsprechersystems. Nur wenn alle Frequenzbereiche sowohl links als auch rechts gleich laut wiedergegeben werden, kann eine optimale Lokalisationsschärfe erreicht werden. Bei fehlerhaftem Pairing kommt es zu einer gewissen Unschärfe und der Spieler kann nicht mehr exakt bestimmen, aus welcher Richtung das Schallereignis kommt.
Das kann sich entweder darin äußern, dass ein von vorne kommendes Signal leicht nach links oder rechts verschoben wahrgenommen wird, oder aber, dass ein Schallereignis breiter wahrgenommen wird, als es ist. So kann es zu einem Immersionsverlust kommen, der letztlich für Gamer in kompetitiven Spielen einen Nachteil als logische Konsequenz zur Folge hat.
Das Pairing der einzelnen Kopfhörersysteme hat bei beyerdynamic eine lange Tradition. Seit langer Zeit werden Systeme, die besonders gut zusammenpassen, durch aufwändige Messungen gesucht und gefunden. Bei unserem neuen STELLAR.45 System ist das erstmalig nicht mehr nötig, da die Systeme eine so hohe Fertigungsgüte besitzen, dass sie auch ohne Pairing-Prozess immer perfekt zusammenpassen. Selbstverständlich wird aber auch dies nochmal bei jedem Kopfhörer und jedem Headset separat geprüft, damit auch immer optimal abgestimmte Hörer an die Kunden ausgeliefert werden.
Wie kann ich beim Gaming von bestmöglichem Sound profitieren?
Um ein möglichst perfektes Klangerlebnis zu erreichen, solltest du jegliche zusätzliche Signalverarbeitung abschalten. So wird sichergestellt, dass der meist aufwändig programmierte und von Sounddesignern gestaltete Spielesound unverfälscht vom Kopfhörer wiedergegeben werden kann.
Tipp: Windows versucht beispielsweise mithilfe diverser Algorithmen den Klang zu „verbessern“, was aber nicht unbedingt zu einer subjektiv wahrnehmbaren Verbesserung führen muss. Diese Einstellung kannst du deaktivieren, indem du in den Audioeinstellungen unter Windows auf dem Reiter Erweitert den Haken bei Signalverbessserungen aktivieren entfernst.
Falls du einmal mit dem vorhandenen 3D-Processing eines Spiels nicht zufrieden bist, kannst du natürlich Zusatzsoftware verwenden, die sich zwischen Spiel und Soundkarte schaltet und so versuchen, dein 3D-Erlebnis auf deine Bedürfnisse anzupassen.
Fazit
Dreidimensionaler Sound sorgt beim Zocken nicht nur für Spielspaß und zusätzliche Emotionalisierung, sondern ist auch relevant für kompetitives Gaming. Auf der Suche nach dem perfekten Headset solltest du besonders auf den Frequenzgang des Headsets und auf möglichst gut abgestimmtes Verhältnis der beiden Systeme achten. Wenn du dir noch nicht sicher bist, findest du mit unserem Gaming-Produktberater sicher das richtige Gaming-Equipment für dich!
