Surround White Papers

Downmix-Matrix

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Surroundkanäle
Für die beiden Surroundkanäle SL und SR ist kein anderer Weg sinnvoll, als sie in die zugehörigen Stereokanäle einzumischen. Also wird SL zu Stereo-L und SR zu Stereo-R addiert. Auch hier ist der Zumischpegel problematisch. Eine Einmischung mit 0 dB führt mit fast jedem Programm zu einer Überbetonung der Räumlichkeit in negativem Sinn. Man erhält keine Kompensation der durch den Centerkanal hervorgerufen Mittenlastigkeit, sondern eine Mittenlastigkeit, die mit einer Überbetonung von indifferenten Artifakten kombiniert ist und damit das matrizierte Stereosignal weiter verschlechtert. Eine Dämpfung von 6 dB hat sich als akzeptabler Standardwert herausgestellt. Eine Regelung ist auch hier wichtig. Der Bereich sollte hier von 0 dB bis zur Abschaltung reichen, um im Bedarfsfall die Surroundkanäle auch völlig weglassen zu können. Auch hier sollte die Standarddämpfung von 6 dB reproduzierbar ausgeführt werden.

LFE
Ein besonderes Problem stellt der LFE-Kanal dar. Da er ja im Surround-Format breitbandig ist aber per Definition nur für tieffrequente Effektsignale verwendet wird, kann man ihn nicht einfach breitbandig zumischen. Vor der Einmischung in beide Stereokanäle parallel muss die Bandbreite durch ein Tiefpassfilter begrenzt werden. Hinsichtlich der Eckfrequenz des Filters hat man wieder die Qual der Wahl. In den meisten Fällen wird man hier die Dolby-üblichen 80 Hz mit einer Flankensteilheit von 12 dB/Okt. wählen. Der Zumischpegel des gefilterten Signals stellt ein weiteres Problem dar. Da der Pegel auf dem LFE-Kanal ebenfalls nicht real normiert ist kommen, vor allem wegen der hier auftauchenden hohen Pegel, hier Offsets von bis zu 10 dB vor. Dies ist jedoch nur dann ein Problem der Downmix-Matrix, wenn dieser Offset nicht bereits vorher im LFE-Kanal ausgeregelt werden kann. Bei kompensiertem Pegeloffset ist eine Einmischung mit - 3 dB bis - 6 dB in beide Stereokanäle sinnvoll.

Mono-Matrix
Matriziert man das Ausgangssignal einer Stereo-Downmix-Matrix mit einer normalen Mono-Matrix, entsteht ein weiteres Problem. Wird der Center Kanal mit einer Dämpfung von 3 dB in beide Stereokanäle eingemischt, so addieren sich diese Anteile bei einer Monobildung kohärent zu einem Pegelanteil im Monosignal von + 3 dB. Dies führt natürlich auch im Monosignal wieder zu einer Überbetonung der Signalteile, die original auf dem Centerkanal lagen. Vermeiden läßt sich dieser Effekt nur bei einer Zumischung des Centers mit - 6 dB. Innerhalb einer Abhörmatrix bzw. einer Matrix an einem Summenausgang kann man jedoch einen anderen Weg wählen. Dieser ist zwar aufwendiger, löst aber dieses Problem. Hierzu muss man die Mono-Matrix völlig separat aufbauen und für das Monosignal alle 6 Kanäle statt zu Stereo zu Mono zusammenfassen. Da man in dieser Matrix dann das Center-Signal nur einmal mit - 3 dB einmischt, tritt das Problem nicht auf.

LCRS
Außer Stereo und Mono kommt man bei Multiformat-Anlagen auch um die Umsetzung von 5.1 Surround in das 4-kanalige LCRS-Format nicht herum. Die beiden Formate unterscheiden sich in zwei Punkten; es gibt nur einen monofonen Surroundkanal und ein LFE exisitert nicht. Stattdessen wird das Signal, das üblicherweise über den LFE transportiert wird mit reduziertem Pegel über die drei Frontkanäle L, C und R parallel übertragen. Die Bildung eines monofonen Surroundkanals aus SL und SR ist nicht schwierig zu realisieren. Man benötigt hier lediglich eine normale Monomatrix. Die Einbindung des LFE erfordert wieder ein Tiefpassfiler. Das gefilterte Signal wird dann mit einem Pegel von - 6 dB den drei Frontkanälen zugemischt.


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Downmix-Matrix im Abhörmodul

Downmix-Matrix im Surround-Abhörmodul
CT5
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