Warum 3D Audio bei Industrie VR Trainings entscheidend sind

Simulationsanwendungen in VR werden immer beliebter: von der virtuellen Erdbebensimulation für Schulklassen bis hin zu medizinischen Trainings. Die Verwendung virtuellen Übungsmethoden bietet vielfältige Möglichkeiten, Trainingsszenarien authentisch wirken zu lassen.

Es entstehen immer mehr Use-Cases, die auch wirklich Zeit und Geld sparen. So scheint ein VR Kran-Simulator erstmal recht kostenintensiv. Doch wenn man sich überlegt, dass in der Realität ein viel höherer Schaden entstehen kann wenn der/die Auszubildende einen Fehler macht, relativiert sich das recht schnell.

Doch der Fokus liegt meist nur auf Bedienbarkeit. Neben den visuellen Darstellungsmöglichkeiten spielt natürlich auch der Ton wieder eine wichtige Rolle! Wir lernen am besten für den Ernstfall, wenn das VR Training möglichst realistisch ist. Und das ist es ohne dreidimensionalen Ton eben nicht.

Akustische Ankündigung von Gefahrensituationen

Ton kann präsent genutzt werden, um aktiver auf Gefahrensituationen hinzuweisen.

Was ist aktives Sounddesign in VR?

In VR Training für Feuerwehrleute kann das entfernt erklingende, zischende Gas auf eine drohende Gasexplosion hinweisen. Bei Rettungsaktionen auf zugefrorenen Seen deutet das knackende Eis das Zerbrechen an. Bei Übungen für Polizisten, die Simulationen für Beschattungen oder Amokläufe darstellen, können die Schritte von hinten eine drohende Gefahr aufzeigen.

Eine Erfahrung, die wohl jeder Autofahrer schonmal gemacht hat, ist wenn sich Gegenverkehr von hinten annähert und – von den Augen nicht sichtbar – unser Auto nah überholt. Diese Art von unerwarteten Ereignissen löst Stress aus, was wiederum für emotionale Reaktionen sorgt. Man kann sich im VR Training noch so sehr umsehen und die Spiegel nutzen, aber Ton kann die Gefahren Situation nicht glaubwürdig abgebildet werden.

Wie kann bei VR Training die richtige Stimmung erzeugt werden?

Bei vielen VR Trainingsanwendungen (z.B. bei der Ausbildung von Feuerwehrleuten oder Chirurgen) ist es für die Effektivität des Trainings extrem wichtig, dass sich die Personen so verhalten, wie sie sich auch in „echten“ Ausbildungssituationen verhalten würden. Ein sterile 3D Umgebung wird dem hier selten gerecht.

Ein sportlicheres Beispiel ist das mentale Training von Profis vor dem Wettkampf. Trainer fragen sich immer wieder, wieso Spielzüge im Ernstfall dann doch nicht so gut funktionieren, wie im Training geprobt.

Doch man muss sich mal in die Sportler hineinversetzen. Geht man im Fußball vom Trainingsplatz ins Stadion ist zwar der Rasen der gleiche, aber die Atmosphäre fundamental anders. Es sind nicht die Zehntausenden von Zuschauern, die einem vielleicht unfreundliche Gesten zuwinken.

Viel angsteinflößender ist einfach das tosende Geschrei, das man so aus dem Training nicht kennt. Was beim Fan Gänsehaut auslöst, lässt auch den Fußballprofi nicht kalt. Die Immersion in die virtuelle Welt ist daher essentiell, wobei Sound – man erahnt es – eine große Rolle spielt. Die richtige Atmo ist also gefragt. Und es ist leider nicht damit getan, eine Stereo Atmosphäre aus dem Internet herunterzuladen und in die VR Anwendung zu importieren

Für VR Trainings lohnt es sich unbedingt, die Töne auch wirklich original aufzunehmen. Am besten direkt in 3D Audio. Die Nutzer hören sofort den Unterschied, zu Tönen die sie aus ihrem Alltah anderes kennen. Daher muss die Virtual Reality Anwendung auch glaubwürdig klingen und das ist nur durch professionelles Sounddesign möglich.

Musik und Voice-Over

In den meisten VR Trainings wird auf Originalton fast verzichtet. Die einzigen Audio-Elemente, die man hören kann, sind meist Musik und vielleicht ein Voice-Over. Nur weil das leider häufig zu finden ist (immerhin besser als gar kein Ton) heißt es trotzdem nicht, dass das die beste Herangehensweise ist.

Wie kann Musik in VR verwendet werden?

Wie Musik in vergleichbaren Szenarien genutzt werden kann, habe ich hier schon recht ausführlich beleuchtet. Daher möchte ich nur kurz für VR Training den Mehrwert oder die Gefahr herunterbrechen.

In den allermeisten Fällen wird Musik verwendet, damit einfach irgendein Ton zu hören ist. Das hilft zwar, um den Leuten zu vermitteln “hier ist keine Stille”. Es klingt also nicht “kaputt”, wenn man so will und wie in diesem Artikel erläutert wurde.

Dennoch muss man beachten, dass gerade bei VR Training die Realität abgebildet wird. Aber in der Realität ist selten Musik zu finden, wie es die VR Anwendung hier fälschlicherweise suggeriert.

Ich bin also recht kritisch, weil der Einsatz von Musik in virtuellen Realitäten grundlegend neu bedacht werden muss. Es gibt aber durchaus Parallelen zur Verwendung im Filmbereich.

Ein paar Action-Drums können schon helfen, um beim Nutzer mehr Stress auszulösen, wenn es für die Situation gewünscht ist. Auch wenn man diese epischen Soundtracks eigentlich eher aus Blockbustern kennt. Wie immer ist also musikalisches Feingefühl gefragt, damit Musik das VR Training unterstützt und nicht behindert.

Wie kann ein Sprecher genutzt werden?

Durchaus üblicher ist das Verwenden von Sprache, um die NutzerInnen durch das VR Training zu führen. Im Produktionsprozess bin ich gar nicht böse, wenn es zunächst nur Text-To-Speech ist. Dies sollte in der finalen Anwendungen aber nicht mehr zu finden sein.

Außer solch eine Sprachsynthese wird tatsächlich in der realen Anwendung genutzt. Andernfalls macht hier ein professioneller Sprecher wesentlich mehr her. Auch hier beim Sprechercasting ist Authentizität beim wichtig, damit die Nutzer sich abgeholt fühlen und der Avatar besseren Bezug zu diesem herstellen kann.

Doch nicht nur die Kommunikation kann über Sprache gelöst werden. Meist nimmt das Voice-Over die Rolle eines Instruktors ein, also einem virtuellen Trainer. Dieser kann intuitiv genutzt werden, um den Blick des Nutzers auch in die gewollte Richtung zu führen.

Meist werden hier nur visuelle Pfeile genutzt. Auch diese wird man in der Realität weniger finden.

Es ist aber auch selten damit getan, einfach eine*n SprecherIn aufzunehmen und in die VR Anwendung einzubauen. So ist wichtig zu entscheiden, ob die Audioquelle auch spatialisiert wird, also zu einem 3D Audio Objekt wird.

Andernfalls spricht man von In-Kopf-Lokalisation, um dem Nutzer zu vermittelt, dass die Person nicht Teil der Szene ist. Beides hat seine Vor- und Nachteile. Bei der Suche nach der optimalen Lösung helfe ich natürlich gerne.

Ton kann Informationen vermitteln

Dass die richtige Stimmung für ein VR Training essentiell ist, sollte nun klar sein. Dass Ton aber auch zur Informationsvermittlung genutzt werden kann, die über die menschliche Kommunikation hinausgeht, weiß nicht jeder. Sonifizierung heißt das Zauberwort.

Diese kann nicht nur als Hinweis für potentielle Gefahren eingesetzt werden, sondern auch unterstützend genutzt werden, um Informationen zu vermitteln.

Im medizinischen Bereich weiß der Arzt durch das durchgehende Piepen des EKGs, welchen Puls der Patient hat und wie sich die Lage ggf. verändert. Wird das Piepen schnell: stimmt etwas nicht. Bleibt er konstant, besteht kein Grund zu handeln, wir behalten aber den Überblick über die Situation Dank der Sonifizierung.

Wer sich für Sounddesign im Medizin Bereich interessiert, kann hier mehr lesen. Es wird nämlich mit einem bloßen “Piep-Sound” nicht das volle Potential ausgeschöpft, wie man erahnen kann.

Im handwerklichen Bereich kann durch VR Trainings gezielt vermittelt werden, wie es klingt wenn ein Bohrer auf voller Leistung läuft oder auf Widerstände stößt und damit hörbar an Umdrehungen verliert. Das in einer VR Anwendung zu sehen ist so gut wie unmöglich. Zu hören – kein Problem.

Hier ist recht raffiniertes Game Audio Design gefragt, das interaktive Sound Assets nahtlos aneinander reiht.

Ton kann erzählen, ohne zu sprechen

Ton ist wichtig für unsere Wahrnehmung aktueller Situationen. Zum einen natürlich in der offensichtlichen Art: ein Baby, das zu schreien beginnt, zeigt den Eltern, dass es Zuwendung benötigt. Ein Schuss oder eine Explosion, die entfernt hörbar sind, simulieren „Gefahr“. Genau wie das Martinshorn, das wir es aus unseren Alltag kennen und das die Autofahrer instinktiv zur Vorsicht verleitet.

Warum ist Stille ein Fehler in der Matrix?

Doch Sound kann bei VR noch eine ganz andere Rolle spielen. Ton kann auf Dinge aufmerksam machen, die visuell nicht zu erkennen sind. Das kann auch wesentlich subtiler sein als die genannten Gefahrensituationen. Wenn Ton fehlt, merken wir schnell: Da stimmt etwas nicht.

Wer Kinder hat, kennt es: Wenn die kleinen Rabauken im Nebenzimmer spielen, hat man einen Dauerlärm. Das gibt uns das Gefühl, den Nachwuchs auch mal unbeaufsichtigt lassen zu können. Doch manchmal wird es still … zu still. Eltern wissen sofort: Hier stimmt was nicht!

Ton ist nicht nur ein Hörsinn

Es geht also nicht nur ums aktiv wahrgenommene Hören. Vielmehr helfen uns die Ohren dabei, zu entschlüsseln, wie die Stimmung in einer Situation ist. Man kennt es vielleicht, wenn man einen Sitzungssaal betritt und die Beteiligten auffallend unruhig sind. Entweder liegt etwas im Busche oder ein/e KollegIn hat nur einen Witz erzählt. Wir bemerken aber beim Betreten des Raumes sofort, dass irgendwas anders ist – ohne, dass die Augen so schnell einen Unterschied erkennen könnten.

Dieser Eindruck von einem omnipräsenten Sinn, der die Situation richtig erkennt, kann in VR Anwendungen visuell nicht übertragen werden. Professionell gestalteter Ton kann aber genau dabei helfen: auf eine Gefahr hinzuweisen, wenn sie sich subtil oder offensichtlich außerhalb des Sichtbereichs befindet (wie oben bereits erläutert).

Vibrationen hängen nah am Ton

Dicht verwandt mit dem Ton sind Vibrationen. Diese können auch in Trainingsanwendungen implementiert werden, um den Realismus vor Ort noch besser abzubilden.

Es gibt etwa Geräte wie SUBPAC, die in Echtzeit den Sub-Bass Anteil in Haptik umwandeln. Es gibt aber auch Geräte, die weniger Plug-n-Play sind, aber dafür noch mehr Möglichkeiten geben mit Audio-Triggern zu arbeiten.

Eine Anwendung hierfür wäre die Übertragung der Vibrationen von Schiffsmotoren während des VR Trainings, um aufzuzeigen, wie es sich anfühlt, wenn Schiffsmotoren nicht richtig laufen. Dies ist durch das Dröhnen des Gehörs oft schwierig zu identifizieren, mit Unterstützung der Vibrationen bietet sich jedoch eine Möglichkeit, diese Erkennung zu trainieren.

Forscher haben außerdem Fußstützen mit Vibrationsplattformen entwickelt, um im Sitzen durch Vibrationen an den Füßen das Gefühl des Laufens zu erzeugen. Auch das kann helfen, VR Training in engen Räumen realistischer und dementsprechend effektiver zu gestalten.

Zusammenfassung

VR Training bieten mittlerweile weitreichende Möglichkeiten, Menschen in den verschiedensten Bereichen und Anwendungen zu schulen.

Zum einen können aufwändige Trainings für mehr Personen zugänglich gemacht werden, Gefahrensituationen wie Erdbeben effektiv gezeigt und Verhaltensweisen geübt werden. Außerdem kann ermöglicht werden, dass Situationen mehrmals durchgespielt werden und somit Fehler gemacht werden können, ohne dass ein aufwändiger Wiederaufbau einer Kulisse erfolgen muss.

In all diesen Anwendungsbereichen spielt der Ton eine große Rolle: Gefahren können angekündigt werden, bevor sie zu sehen sind.

Der Ton kann wichtige Informationen vermitteln und dafür sorgen, dass sich Anwender möglichst real in der virtuellen Welt fühlen. Dies ist besonders wichtig, um die Effektivität von Trainings zu garantieren.

Nur so kann gewährleistet werden, dass im Ernstfall der Nutzer auf die Situation vorbereitet ist. So wird dieser nicht von Tönen abgelenkt, die er aus dem VR Training nicht kennt. VR Welten sollen in Trainingsszenarien so nah wie möglich an die reale Welt rankommen, was bedeutet, dass alle Sinne eine hohe Bedeutung für möglichst realistische VR Erlebnisse haben. Der auditive Sinn wird im echten Leben von vielen Menschen oft eher unterbewusst wahrgenommen.

Die Erkenntnisse dieser unterbewussten Wirkung können jedoch dazu dienen, in der virtuellen Welt ganz bewusste klangliche Effekte einzubauen. Wie also Ihr VR Training zum vollen Erfolg werden kann? Ich helfe Ihnen dabei, nehmen Sie gerne mit mir Kontakt auf!