Spatial Audio Earbuds: Kopfhörer der nächsten Generation?

Einführung: Die Entwicklung von Spatial Audio Earbuds

Spatial Audio hat sich vom einfachen Surround Sound zu fortschrittlichen Spatial Audio Earbuds entwickelt, die sich in Echtzeit anpassen. Die innovative Technik hinter diesen Earbuds ermöglicht immersiven 3D-Sound, der das Hörerlebnis durch räumliche Audioeffekte auf ein neues Level hebt. Im Gegensatz zu Stereo erzeugt Spatial Sound ein dreidimensionales Raumgefühl, wodurch sich der Klang natürlicher und intensiver anfühlt. Endlich wird das genutzt, wozu unsere beiden Ohren fähig sind.

Jüngste Entwicklungen bei drahtlosen Ohrhörern, Head-Tracking und personalisiertem Raumklang ermöglichen eine realistischere Klangplatzierung, die sich dynamisch an die Bewegungen von Kopf und Ohren anpasst, wobei moderne Technik wie 3D-Sound und Head-Tracking das Hörerlebnis weiter verbessern. “Marken” wie Dolby Atmos haben die räumliche Audioarbeit über Filme und Musik hinaus auf Spiele ausgeweitet.

Auch wenn es noch nicht so offensichtlich ist, wird erwartet, dass KI den Audiosektor erheblich beeinflussen wird. Theorien zufolge könnte KI die Funktionsweise von Spatial Audio verbessern, indem sie die Klangplatzierung optimiert und sich in Echtzeit an die Umgebung des Nutzers anpasst, was die Art und Weise, wie wir Klang erleben, revolutionieren könnte.

Adoption und Kunden Erfahrung

Große Marken wie Apple, Sony, Sonos, Jabra und Co integrieren Spatial Audio in ihre Geräte, aber die Erfahrungen der Nutzer sind unterschiedlich. Während iOS nahtloses Head-Tracking und Dolby-Unterstützung bietet, ist die Kompatibilität zwischen Apps, Fernsehern, Kopfhörern und Spielsystemen uneinheitlich. Es gibt also Raum für Unternehmen wie Ceva, um Produkte und neue Funktionen für den Markt zu entwickeln.

Kopfhörer gibt es in verschiedenen Bauformen wie Over-Ears, Over Ear Kopfhörer, In Ear Kopfhörer und In Ears. Diese unterscheiden sich hinsichtlich Ausstattung, Bluetooth Codecs, Noise Cancelling, Mikrofone, Akkulaufzeit, USB-C und Kabel. Over-Ears bieten oft eine längere Akkulaufzeit und bessere Geräuschunterdrückung, während In Ear Kopfhörer durch ihre kompakte Bauweise und Tragekomfort punkten. Moderne Modelle wie die AirPods Max, Sonos Ace oder Jabra setzen auf hochwertige Ausstattung, fortschrittliche Mikrofone und effektives Noise Cancelling. Die Integration von USB-C und die Möglichkeit, Kopfhörer sowohl kabellos als auch per Kabel zu nutzen, sorgen für Flexibilität beim Laden und bei der Klangübertragung.

Bei der Auswahl spielen Zertifizierung, Test, Vergleich und der Unterschied zwischen den Modellen eine entscheidende Rolle, um die Kompatibilität und Qualität zu gewährleisten. Auch Preis, UVP und aktuelle Angebote sind wichtige Faktoren, wobei Marken wie Jabra, AirPods Max, Sonos Ace, Sonos Arc, Ace und Co mit unterschiedlichen Preismodellen und Aktionen aufwarten.

In Hinsicht auf die Nutzererfahrung gibt es keine pauschale Antwort auf die Frage nach dem besten Modell – die Entscheidung hängt von individuellen Anforderungen ab. Das Laden der Geräte und die Akkulaufzeit sind dabei ebenso entscheidend für den Komfort im Alltag.

Anpassungen in Spatial Audio: Mehr als nur HRTF

Personalisierung & Flexibilität

Die Anpassung ist entscheidend für die Verbesserung des räumlichen Klangerlebnisses. Herkömmliche HRTF-Modelle (Head-Related Transfer Function) bieten eine generische Berechnung zur Simulation von 3D-Klang, berücksichtigen aber nicht die individuellen Hörprofile jedes Einzelnen.

Diese Einschränkung führte dazu, dass Apple für seine Spatial-Audio-Ohrhörer eine personalisierte HRTF einführte, die sich durchsetzte, da iPhone-Benutzer Bilder ihrer Ohren machen konnten, um ihr Hörerlebnis zu verbessern. Dies ist jedoch nur eine Richtung, in die sich die räumliche Audiobearbeitung in Zukunft entwickeln könnte, mit nur begrenzter Benutzerkontrolle, die noch benutzerfreundlicher sein könnte.

Herausforderungen bei der Flexibilität von Surround Sound

Eine universelle Lösung zu finden, die nahtlos über verschiedene Geräte und Umgebungen hinweg funktioniert, bleibt eine große Herausforderung. Herkömmliche Personalisierungsmethoden wie HRTF konzentrieren sich in erster Linie auf die Anpassung der Klangwahrnehmung im Raum, sind aber oft schwer anzupassen, insbesondere für technisch nicht versierte Benutzer.

Elemente wie Raumgröße, Hallpegel, Klangfarbe (die Qualität des Klangs) und Lokalisierung (die wahrgenommene Richtung des Klangs) sollten flexibel und leicht einstellbar sein.

Ich denke jedoch, dass die Zukunft von Spatial Audio darin liegt, diese Anpassungen für jedermann zugänglich zu machen, ohne dass komplizierte Einstellungen oder Kenntnisse der technischen Audiobegriffe erforderlich sind. Die Hörer sollten in der Lage sein, ihr Hörerlebnis mühelos auf ihre persönlichen Vorlieben abzustimmen. Ganz gleich, ob ein Benutzer ein intensiveres Klangerlebnis mit präziser Lokalisierung oder ein weicheres, weniger scharfes Timbre bevorzugt, die Technologie sollte diese Anpassungen intuitiv und benutzerfreundlich gestalten.

Dieser Ansatz ist entscheidend, um sicherzustellen, dass Spatial Audio nicht nur auf Audiophile und Technikexperten beschränkt ist und nicht nur eine Einheitslösung darstellt. Indem sie ein einfach zu personalisierendes System anbieten, können die Hersteller sicherstellen, dass alle Nutzer, unabhängig von ihrer Audioerfahrung, ein hochwertiges, maßgeschneidertes Hörerlebnis genießen können.

Die Karaoke-Funktion: Benutzerkontrolle in nicht-räumlichem Audio

Ein relevantes Beispiel außerhalb von räumlichem Audio ist die Karaoke-Funktion von Apple Music. Mit dieser Funktion kann der Benutzer die Lautstärke der Stimme steuern und so ein individuelles Hörerlebnis schaffen.

Ein ähnlicher Ansatz könnte auf räumliche Audioarbeit angewandt werden, bei der die Hörer den Grad der Lokalisierung, der Tiefe oder des Halls wählen, den sie bevorzugen. Das ist es, wozu objektbasiertes Audio in der Lage ist – es geht nicht nur darum, Klänge im 3D-Raum zu platzieren, sondern zu testen, welcher Klang einem am besten gefällt.

Ein weiterer Anwendungsfall ist MPEG-H, das es den Benutzern ermöglicht, Audioelemente anzupassen und so mehr Kontrolle über die aktivierten Inhalte zu erhalten. Nutzer können im Test verschiedene Einstellungen ausprobieren, um das für sie beste Hörerlebnis zu finden. Wenn Spatial Audio diesem Modell folgen würde, könnte es mehr Anpassungsfähigkeit bieten und sicherstellen, dass der Klang auf individuelle Vorlieben zugeschnitten ist und nicht eine vordefinierte Einstellung, die Dolby zu kontrollieren versucht.

Inhalte sind immer noch König – aber könnte KI zur Königin werden?

Viele Verbraucher haben immer noch Schwierigkeiten zu verstehen, was Spatial Audio wirklich bietet, was vor allem an der unklaren Terminologie liegt. Begriffe wie “Spatial Audio”, “3D-Audio” und “Raumklang” werden oft synonym verwendet, was zu Verwirrung führt. Spatial Audio kommt heute in verschiedenen Medien wie Film, Musik und Games zum Einsatz und sorgt dort für ein immersives Erlebnis. Darüber hinaus weisen Plattformen nicht darauf hin, welches Audioformat gerade abgespielt wird. Videostreaming-Plattformen beispielsweise kennzeichnen Videoauflösungen wie Full-HD und 4K eindeutig, sprechen aber nicht dieselbe Sprache wie die Anwender in Sachen Sound.

• YouTube bietet keine klare Kennzeichnung für Stereo oder Ambisonics (für 360-Videos). Selbst bei der Verwendung neuer Formate wie Eclipsa Audio ist man derzeit nie sicher, was man wirklich hört und ob es funktioniert.
• Apple Music kennzeichnet zumindest “Dolby Atmos”, aber da Atmos-Titel oft sehr viel lauter wiedergegeben werden, könnten Laien annehmen, dass sie besser klingen, was aber nicht unbedingt der Fall ist.
• XR-Industrie: Sogar im VR-Bereich, wo 3D-Audio ein zentrales Merkmal sein sollte, um mit der 3D-Visualisierung übereinzustimmen, machen viele Hardware-Hersteller irreführende Behauptungen über „immersives Audio“, ohne dieses Versprechen wirklich zu halten

Dies sind nur einige wenige Beispiele, die jedoch ein breiteres Problem aufzeigen: Hersteller und Plattformanbieter sind dafür verantwortlich, potenzielle Käufer aufzuklären und angemessenen Support zu bieten, insbesondere da Musikfans und die Musikwelt maßgeblich zur Verbreitung von Spatial Audio beitragen. Musik-Streaming-Dienste und andere Streaming-Dienste spielen eine zentrale Rolle bei der Bereitstellung von 3D-Audio-Inhalten, indem sie innovative Formate wie Dolby Atmos und 360 Reality Audio unterstützen. Für ein wirklich immersives Erlebnis ist zudem die Qualität des Tons entscheidend.

Selbst für Experten wie mich kann es schwierig sein, herauszufinden, welche Technologie verwendet wird und wie man Fehler behebt, wenn etwas nicht wie erwartet funktioniert. Wenn sich Spatial Audio in der breiten Masse durchsetzen soll, müssen die Unternehmen mehr für Transparenz, Aufklärung und Anleitung tun – ich bin hier, um zu helfen 😉

Einschränkungen des Ökosystems für virtuellen Surround-Sound

Die Qualität von Mehrkanal-Raumklang hängt stark von den Inhalten ab, mit denen er gekoppelt ist. Während Formate wie Dolby Atmos Music versuchen, ein immersives Erlebnis zu bieten, kann die Qualität dieser Abmischungen stark variieren.

Die meisten Abmischungen wurden ursprünglich für Lautsprecher und nicht für Kopfhörer erstellt, was zu einem Endprodukt führt, das sich manchmal wie eine übrig gebliebene Anpassung anfühlt. Diese Diskrepanz führt dazu, dass manche Nutzer das „echte“ räumliche Audio nicht so erleben können, wie es beabsichtigt war, und stattdessen auf hochgemischte oder simulierte Versionen zurückgreifen, die nicht immer das volle Potenzial von 3D-Audio ausschöpfen.

Head-Tracking: Eine leistungsstarke Technologie, aber es kommt auf den Kontext an

Head-Tracking ist eine meiner Lieblingsfunktionen, die das räumliche Audioerlebnis verbessert und für ein natürlicheres Gefühl sorgt, wenn der Nutzer seinen Kopf bewegt. Es hilft, das Problem der Vorne-Hinten-Verwirrung zu lösen und kann ein immersiveres Erlebnis schaffen, insbesondere für Inhalte wie 360°-Videos oder VR, bei denen eine genaue Klangpositionierung entscheidend ist.

Die Effektivität des Head-Trackings hängt jedoch sowohl von den Inhalten als auch von dem System ab, das es unterstützt. Während Dolby Atmos beispielsweise mit oder ohne Head-Tracking gehört werden kann, werden nicht alle Inhalte mit Blick auf diese Funktion gemischt.

Mehrkanal-Audio profitiert möglicherweise nicht so sehr von Head-Tracking wie immersive Videoinhalte. Bei 360°-Videos ist Head-Tracking unerlässlich, um den Zuhörer nicht zu desorientieren, vor allem, wenn keine visuellen Hinweise vorhanden sind.

Dies ist der Punkt, an dem sich Cevas Ansatz abhebt. Ceva verfügt über eine eng integrierte Lösung, die Rendering und Head-Tracking kombiniert, wobei der Schwerpunkt auf dem nutzungsabhängigen Rezentrierungsverhalten liegt. Ihr umfassendes Fachwissen im Bereich der Sensorfusion stellt einen Wettbewerbsvorteil dar und gewährleistet, dass sich das Head-Tracking auf intelligente Weise an verschiedene Arten von Inhalten und Hörumgebungen anpasst.

AI’s Role in Content Processing

KI hat das Potenzial, räumliches Audio durch intelligentes Mischen und Anpassen von Inhalten besser und schneller als Menschen zu verbessern. Wenn KI eine Stereomischung analysieren kann, könnte sie die Klangpositionierung, den Hall und die Tiefe dynamisch anpassen und so Standard-Audiosignale noch realistischer machen. Upmixing-Algorithmen in Autos erzeugen bereits aus einer Zweikanal-Stereodatei ein beeindruckendes räumliches Erlebnis.

Die Upmixer werden immer besser, und in Zukunft brauchen wir vielleicht gar keine Dolby-Atmos-Inhalte mehr. KI könnte einen besseren Job machen als Tontechniker, die oft durch Zeit und Budget eingeschränkt sind. Die Vorstellung, eine Version eines Songs zu haben, die sich im Laufe der Zeit verbessert, ist für mich spannender, als durch den bestmöglichen Mix zum Zeitpunkt der Veröffentlichung eingeschränkt zu sein. Cevas aktueller eingebetteter Upmixing-Algorithmus ist ein spannender erster Schritt auf diesem Weg, an dem Ceva auch für seinen eingebetteten Renderer arbeitet.

Mehr als Unterhaltung: Die Zukunft von Spatial Audio

Wenn Menschen an Spatial Audio denken, assoziieren sie es meist mit Unterhaltung – Filme, Musik und Spiele. Das Marketing verstärkt diesen Fokus, indem es die immersive Erfahrung als eine Möglichkeit hervorhebt, Inhalte interessanter zu gestalten.

Ich bin jedoch davon überzeugt, dass Spatial Audio weitaus mehr praktische Anwendungen hat, die über den reinen Spaß hinausgehen – es kann die Kommunikation und Interaktion im Alltag aktiv verbessern.

Kommunikationsanwendungen jenseits von Dolby Atmos

Durch die Simulation von Stimmen, die von mehreren Lautsprechern an verschiedenen Orten in einem virtuellen Raum kommen, verbessert Spatial Audio Videoanrufe und Voice Chats. Dies hilft, mehrere Sprecher zu unterscheiden, wodurch sich Gespräche natürlicher anfühlen und die kognitive Belastung reduziert wird, was wissenschaftlich erwiesen ist – so werden Diskussionen klarer und weniger ermüdend für die Zuhörer.

Mit der Integration von Spatial Audio in Kommunikationsplattformen und Geräte für die Gesundheitsfürsorge geht die Wirkung über die Unterhaltung hinaus. Wenn immer mehr Geräte, Software und Apps diese Technologie übernehmen, könnte sie zu einem Standardmerkmal im Arbeitsalltag werden und den Menschen die Vorteile von Spatial-Audio-Ohrhörern nahebringen.

Assistive Hearing Technologies

Eine der vielversprechendsten Anwendungen zukünftiger Kopfhörer ist der Einsatz in Hilfsgeräten für das Hören. Durch die Verbesserung der Klangtrennung und -klarheit können solche Geräte das Sprachverstehen auch in lauten Umgebungen verbessern. Die Möglichkeit, die Audioverarbeitung auf der Grundlage von individuellen Hörprofilen anzupassen, könnte diese Geräte noch effektiver machen. Die Verringerung von Ermüdungserscheinungen und die Verbesserung der Klarheit durch KI-gesteuerte Klanganpassungen könnten außerdem dazu führen, dass die Nutzer diese Geräte länger tragen.

Ein bemerkenswerter Fortschritt in diesem Bereich ist die Multisensor-ENC (Environmental Noise Cancellation) von Ceva. Herkömmliche ENC-Technologie konzentriert sich auf die Erhaltung der menschlichen Sprache, hat aber Probleme mit Hintergrundgesprächen, da sie nicht zwischen der Stimme des Trägers und anderen Stimmen in der Umgebung unterscheiden kann.

Ceva arbeitet an einer neuartigen Methode zur Verbesserung der Sprachverständlichkeit bei Gesprächen, indem die Stimme des Trägers verstärkt und gleichzeitig Hintergrundgeräusche reduziert werden, ohne dass teure zusätzliche Hardware benötigt wird. Durch den Einsatz fortschrittlicher Sensortechnologie verbessert diese Innovation die Klarheit von Anrufen und das allgemeine Benutzererlebnis, selbst in lauten Umgebungen.

Auch Samsung hat in diesem Bereich große Fortschritte gemacht, indem es eine Echtzeit-Übersetzungstechnologie in seine Kopfhörer integriert hat, wenn diese mit Android-Geräten gekoppelt sind, was die Kommunikation in mehrsprachigen Umgebungen verbessert.

Darüber hinaus ist Samsungs 360-Audio-Funktion vielversprechend und bietet ein immersives Erlebnis. Letztendlich ähnelt sie jedoch dem normalen Audio, und vor allem mit dem Demovideo bleibt unklar, für wen diese Funktion wirklich geeignet ist, abgesehen von Audiophilen wie mir.

Erwähnenswert sind auch die Funktionen von Apple zur Unterstützung des Gehörs, die zwar nicht räumlich ausgerichtet sind, aber als erste derartige Möglichkeiten bieten. Dies ist ein bedeutender Schritt auf dem Weg, Ohrstöpsel in hörbare Geräte zu verwandeln.

Apple Patente und der Aufstieg der „Hearables“

Künftige Kopfhörer werden nicht nur Sound abspielen – sie werden multifunktionale „Hearables“ sein (Wearable + Hearing). Apple hat Patente für AirPods mit eingebauten Biosensoren angemeldet, die in der Lage sind, die Gehirnaktivität (EEG), biometrische Sensoren (Körpertemperatur, Herzfrequenz) oder sogar IR-Kameras (potenziell für Spatial-Computing-, AR- und VR-Anwendungen für situative Angemessenheit) zu erfassen. Diese Funktionen, die das Raumerlebnis direkt verbessern können, lassen eine Zukunft erwarten, in der drahtlose Ohrhörer nicht nur Audiogeräte, sondern auch Gesundheits- und Fitnessmonitore sind.

Fazit und Ausblick: Der Weg in die Zukunft für Spatial Audio

Auf der technischen Seite wird sich Spatial Audio weiter entwickeln und immersivere und intelligentere Klangwelten bieten. Zu den wichtigsten Bereichen der Innovation gehören:

– Nachhall und Raummodellierung: Präzisere Simulation von akustischen Umgebungen für ein natürliches Hörerlebnis, das sich mit dynamischem Head-Tracking an Inhalt und Anwendungsfall anpasst

– KI-gesteuerte Audioverarbeitung: Intelligente Algorithmen, die sich an die Umgebung des Hörers anpassen und die Audioausgabe dynamisch optimieren.

– Verbesserte Lokalisierung und Anpassung: Präzisere Platzierung von Klangquellen und benutzergesteuerte Anpassungen für ein maßgeschneidertes Erlebnis.

Letztlich liegt die Zukunft von Spatial Audio nicht nur in einer besseren Klangqualität, sondern in intelligenteren, anpassungsfähigeren und interaktiveren Audiosystemen, die auf die individuellen Bedürfnisse eingehen.

Technische Fortschritte & verpasstes Potenzial

Aus technologischer Sicht verfügt Spatial Audio bereits über viele beeindruckende Fähigkeiten. Verbesserungen ermöglichen hochgradig adaptive Echtzeit-Erlebnisse. Doch trotz dieser Fortschritte hat man das Gefühl, dass die Branche bei jedem Schritt Potenzial verschenkt.

Andererseits müssen räumliche Audioinhalte in Bezug auf Storytelling, professionelle Abmischung und Investitionen verbessert werden, um ihr Potenzial voll auszuschöpfen.

Obwohl Unternehmen wie Apple, gefolgt von Google und Samsung, große Fortschritte gemacht haben, sind wir noch nicht an dem Punkt angelangt, an dem sich Spatial Audio wirklich nahtlos anfühlt und eine breite Akzeptanz findet. Die ersten Berührungspunkte der Verbraucher mit Spatial Audio waren oft wenig überzeugend oder inkonsistent, was es schwieriger macht, eine dauerhafte Begeisterung zu erzeugen. Irgendjemand musste diese Technologie als Erster auf den Markt bringen, aber die Art und Weise, wie sie eingeführt wurde, hat nicht immer den besten ersten Eindruck hinterlassen.

Internet-Trends wie 8D-Audio oder der „virtuelle Friseursalon“ auf YouTube zeigen, dass die Menschen wirklich begeistert von Spatial Audio sind und sich nach immersiven Erfahrungen sehnen. Obwohl einige davon, wie der Friseurladen, nur einfache Tonaufnahmen oder spezielle Techniken wie das rotierende 8D-Audio verwenden, zeigen sie dennoch das Potenzial von Spatial Audio und lassen erahnen, wie viel besser es sein könnte, wenn es auf anspruchsvollere Inhalte und zukünftige Spatial-Audio-Ohrhörer angewendet wird.

Spatial Audio entwickelt sich über den Bereich der Unterhaltung hinaus zu Anwendungen in den Bereichen Kommunikation, Barrierefreiheit und Gesundheit. Während der immersive Sound in Spielen oder Filmen eine emotionale Wirkung erzeugt, könnte die Lösung realer Probleme – wie die Verbesserung der Sprachkommunikation oder die Unterstützung von Hörhilfen – letztendlich der größere Treiber für die Massenanwendung sein. Diese Anwendungsfälle bieten einen unmittelbaren, praktischen Nutzen, den die Nutzer in ihrem täglichen Leben spüren können.

Unabhängige Softwareanbieter wie Ceva können eine Schlüsselrolle spielen, indem sie OEMs die Werkzeuge an die Hand geben, um personalisierte Audioerlebnisse zu schaffen, unverwechselbare Klangsignaturen zu entwickeln und eine nahtlose räumliche Wiedergabe über verschiedene Geräte hinweg zu gewährleisten – ob Telefone, PCs, Fernseher oder Smartwatches. Diese Fähigkeiten gehen über auffällige Demos hinaus und bilden die Grundlage für eine intuitivere und menschenzentrierte Audiozukunft.

Um erfolgreich zu sein, muss die Branche technische Innovationen mit Transparenz, Aufklärung und besseren Erfahrungen beim ersten Kontakt verbinden. Außerdem muss es mehr Unterstützung für diejenigen geben, die daran interessiert sind, Spatial Audio zu verstehen und effektiv zu nutzen, um die Ohren des Mainstreams zu öffnen.

Disclaimer:

Dieser Artikel wurde in Zusammenarbeit mit Ceva erstellt. Der Inhalt spiegelt sowohl meine unabhängige Meinung als auch die durch meine Partnerschaft mit Ceva entwickelten Perspektiven wider. Trotz der Partnerschaft beruhen die Analyse und Bewertung der Technologien auf meiner professionellen Einschätzung.

Arbeiten Sie an räumlichen Audiotechnologien, -inhalten oder -implementierungen? Lassen Sie uns zusammenarbeiten – sprechen Sie uns an, wenn Sie daran interessiert sind, diese Branche voranzubringen!