• Musik besser hören über Kopfhörer
vom: 25.02.2010 18:04


Jeder, der ab und zu mit einem Kopf-/Ohrhörer Musik zu sich nimmt, kennt das Problem: Durch die 100%ige Trennung von linkem und rechtem Kanal ergibt sich ein übetriebener Stereo-Effekt. Musik klingt unnatürlich breit und wird irgendwie so empfunden, als würde sie im eigenen Kopf stattfinden. Alte Stereo-Aufnahmen aus der Beatles-Zeit, bei denen sich einzelne Instrumente ausschließlich ganz rechts oder ganz links im Stereo-Bild befinden, sind über Kopfhörer kaum zu ertragen. Einzige Ausnahme vom "falschen" Stereo-Effekt ist die sogenannte Kunstkopf-Stereophonie, bei der zwei Mikrofone in den Ohrmuscheln eines nachgebildeten menschlichen Kopfs für die Aufnahme benutzt werden: Solche Kunstkopf-Aufnahmen klingen dann wieder ausschließlich über Kopfhörer korrekt, nicht aber über Lautsprecher. Der Normalfall ist aber ein anderer, deswegen lassen wir alle Kunstköpfe dieser Welt mal außen vor.

Das Musikhören in Stereo ist eigentlich so gedacht: Die zwei Lautsprecherboxen sollten im Winkel von +/- 30° zur Achse des Hörers stehen, also zueinander einen Abstand von 60° haben. Wer in Geometrie nicht nur geschlafen hat, hat es sicher schon bemerkt: Die beiden Lautsprecher und der Kopf des Zuhörers bilden also im Idealfall ein gleichseitiges Dreieck. Die Hochtöner der Lautsprecher sollten sich etwa auf Ohrhöhe befinden, und die Lautsprecher sollten etwas in Richtung des Hörers gedreht werden.

Ein gewisser Abstand zwischen Lautsprecher und Ohr wird vorausgesetzt. Daraus ergibt sich, dass das linke Signal nicht ausschließlich vom linken Ohr gehört wird, und das rechte Signal nicht nur vom rechten Ohr. Wer mag, kann dies gerne ausprobieren: Einfach mal den Balance-Regler der Stereo-Anlage ganz in eine Richtung drehen; das jeweils andere Ohr wird dennoch nach wie vor etwas wahrnehmen. Bei einem Kopfhörer ist genau dies aber nicht der Fall.

Um den oben beschriebenen Kopfhörer-Effekt abzustellen genügt es aber leider nicht, dem linken Kanal ein wenig vom rechten Signal, und dem rechten Kanal ein wenig vom linken Signal zuzumischen (das wäre sehr einfach zu realisieren, und wenn es wirklich so einfach wäre, dann hätten alle Stereo-Anlagen dieser Welt einen kleinen "Kopfhörer-Knopf"). Selbst wenn man dies tut, ändert sich jedoch nichts an der Empfindung, dass die Musik nach wie vor im Kopf stattfindet. Und das kommt daher, dass Musik ja aus Wellen verschiedener Frequenzen besteht, die sich mit Schallgeschwindigkeit - etwa 343 Meter in der Sekunde - ausbreiten.

Sitzt man vor zwei Lautsprechern, so ist das rechte Ohr vom linken Lautsprecher logischerweise weiter entfernt als das linke. Der rechte Lautsprecher wiederum ist näher am rechten Ohr als am linken. Wir nehmen einfach mal an, dass der Entfernungsunterschied zwischen den beiden Lautsprechern und den zugehörigen Ohren etwa 80 cm beträgt, das rechte Ohr ist am rechten Lautsprecher also 80 cm näher dran als am linken. Es ergeben sich Laufzeitunterschiede, und die wiederum wirken sich frequenzabhängig aus. Ein sehr tiefer Basston hat eine Frequenz von etwa 100 Hz und damit eine Wellenlänge von ca. 3,5 Metern - für diesen Basston sind die 80 cm Unterschied also eine Kleinigkeit, die man vernachlässigen kann. Die tiefen Frequenzen stellen kein Problem dar.

Anders ist es bei den hohen Frequenzen. Die Zischlaute einer Sängerin zum Beispiel spielen sich in einem Frequenzbereich um 7000 Hz ab. Hier beträgt die Länge der Schallwelle gerade noch 5 Zentimeter. Sitzt man vor den zwei Lautsprechern unseres Beispiels, so kommt das Signal unserer Sängerin vom zugehörigen Lautsprecher also 16 Schwingungen früher an als vom gegenüberliegenden Lautsprecher. Und dieser Laufzeitunterschied ist einer der Gründe, wieso wir mit geschlossenen Augen sofort bemerken, ob wir über Lautsprecher oder über Kopfhörer zuhören. Und er ist der entscheidende Grund dafür, wieso wir beim Musikhören über Lautsprecher das Gefühl haben, dass sich die Musik vor uns abspielt, und nicht in unserem Kopf, wie es beim Kopfhörer passiert.

Interessanterweise haben sich bislang nur sehr wenige Menschen wissenschaftlich mit diesem Thema beschäftigt. Einer davon war der Amerikaner Benjamin B. Bauer, der schon 1969 einen langen Aufsatz mit seinen Forschungsergebnissen zum Thema veröffentlicht hat. Was er herausfand hat allerdings kaum jemanden interessiert. Einige weitere Menschen kramten das Thema in den folgenden Jahren immer mal wieder aus und ergänzten ihre Lösungsmöglichkeiten (z. B. die Herren Linkwitz, Moy und Meier).

Zur Zeit gibt es nur einen Kopfhörer-Verstärker namens Phonitor der Firma SPL, der für den Studio-Einsatz gedacht ist, und der sich ausdrücklich des Themas annimmt. Mit einem Preis von ca. 1500 Euro ist er aber für den Privatanwender eher keine Alternative.

Der russische Software-Entwickler Boris Mikhaylov hat sich mit dem Thema intensiv beschäftigt. Er schreibt Plugins für viele gängige Programme, die den typischen Kopfhörerklang beseitigen und auch beim Hören über Kopfhörer den Eindruck erzeugen, dass sich die Musik vor dem Zuhörer und nicht in seinem Kopf abspielt. Dabei folgen seine Programme den Forschungsergebnissen der oben genannten Herren.

Die Resultate sind nicht nur faszinierend, sondern einfach genial. Mikhaylov stellt im Rahmen seines Projekts "Bauer stereophonic-to-binaural DSP" Plugins für Winamp, Foobar2000, LADSPA, Audacious, XMMS sowie die weit verbreitete VST-Schnittstelle unter der Adresse http://sourceforge.net/projects/bs2b/files/ als kostenlose Open-Source-Software zur Verfügung. Zusammen mit einem guten Kopfhörer ergibt sich eine großartige neue Art, Musik zu genießen, ohne seine Umwelt dabei zu stören. Ausprobieren dringend empfohlen! :D