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Musik in Dolby Atmos – Wie funktioniert Mixing in 3D?

Mit der zunehmenden Verbreitung von Dolby Atmos Vertriebsformaten (man denke an Apple Music und „Spatial Audio“) stellen sich mehr und mehr Musikschaffende, Studiobetreiber, Labels und Engineers die Frage, ob das Format sich zu einem neuen Musikstandard erheben wird und welche Anforderungen das in Zukunft an Tonmacher*innen stellt. Lohnt sich die Beschäftigung mit Atmos? Hat Stereo vielleicht sogar bald ausgesorgt? Welches Equipment benötige ich für 3D-Audio? Muss ich meine Software wechseln und umlernen?

Dolby Atmos ist ein objektbasiertes Audioformat, das im Gegensatz zu kanalbasierten Formaten wie z. B. Stereo oder 5.1 eine dreidimensionale Welt unabhängig von der Lautsprecherkonfiguration abbilden kann. Dadurch müssen Studio und Konsument*in nicht mehr dieselbe Lautsprecheranordnung verwenden.

Objektbasiertes Mischen erfordert ein gewisses Umdenken und einen gut sortierten Workflow, der mit einigen traditionellen Arbeitsweisen bricht, die man sich in Tonstudios in den vergangenen Jahrzehnten angewöhnt hat. Alles neu? Jein. Einmal reingedacht und eingerichtet ist die 3D-Welt eher als kreativer Zusatz zu den bereits bekannten Möglichkeiten zu sehen – Atmos und Mono/Stereo widersprechen sich also nicht.

Wie funktioniert Mixing für Dolby Atmos?

Das wichtigste zuerst: Für objektbasiertes Mixing in Dolby Atmos müssen Tontechniker*innen das Handling von deutlich mehr Kanälen in ihren Workflow integrieren. Hat man bisher in der Regel auf 2 Kanäle hingearbeitet, sind es nun 128! Aber keine Angst: Diese müssen in der Praxis natürlich nicht jedes Mal manuell geroutet werden, sondern werden einmal eingerichtet und für die kommenden Projekte abgespeichert.

Pro Tools IO Routing Atmos

Das Dolby Atmos-Format besteht aus zwei verschiedenen Arten von Signalen: „Beds“ und „Objects.“

„Beds“ sind herkömmliche, kanalbasierte Surround-Signale, die ohne Metadaten auskommen (z. B. Geräuschkulissen). Sie werden auf einen festen 7.1.2.-Surround-Bus gelegt und müssen sich nicht im Raum bewegen. Möchtest du Signale in klassischem Mono, Stereo oder kanalbasiertem Surround präsentieren, kannst du einfach diesen Bus verwenden.

„Objects“ sind Monosignale, die mithilfe eines 3D-Panning-Plugins mit Raumkoordinaten versehen und damit frei im Raum platziert werden können. Von den insgesamt 128 Kanälen werden 10 für den „Bed“-Bus gebraucht, es stehen also bis zu 118 Kanäle für unabhängig bewegbare Objekte zur Verfügung.

Zum Mixing in Atmos sind zwei Software-Komponenten notwendig:

  1. DAW mit Objekt-Unterstützung. Das sind im professionellen Kontext derzeit vor allem Avid ProTools Ultimate und Steinberg Nuendo, aber auch in Logic Pro und Ableton Live ist es bereits machbar. Es ist damit zu rechnen, dass in Zukunft weitere DAWs die native Unterstützung für objektbasiertes Mixing integrieren werden. Die Zuweisung von Objekt-Koordinaten wird von einem entsprechenden 3D-Panner übernommen.
  1. Dolby Atmos Renderer. Der Renderer hat die Aufgabe, aus den gelieferten Einzelsignalen anhand der mitgelieferten Metadaten ein hörbares Erlebnis zu machen. Im Renderer wird das Abhören der Mischung ermöglicht und auch die Zielformate werden vom Renderer ausgegeben. Nuendo hat einen eigenen Atmos Renderer integriert, alternativ wird der Renderer der Dolby Atmos Production Suite verwendet. Dieser kann entweder lokal oder auf einem dedizierten Rendering-Rechner laufen. Für die großen Atmos-Mixing-Suiten werden aber auch Hardware-Geräte (Dolby RMU) verliehen.

Außerdem wird natürlich eine passende Abhörsituation benötigt. Eine professionelle Mixing-Umgebung für Dolby Atmos fängt in der Regel im Format 7.1.4 an (7 Lautsprecher auf Ohrhöhe + 1 LFE + 4 Deckenlautsprecher), also insgesamt 12 Lautsprecher. Der Atmos Renderer ermöglicht aber auch das Rendering für kleinere Abhörsysteme und sogar für Kopfhörer, es kann also auch aus dem Homestudio zugearbeitet oder ein Roughmix erstellt werden. Wer Atmos-Mixes professionell anbieten möchte, sollte sich natürlich an die empfohlenen, technischen Standards bei der Einrichtung halten. Dolby Engineers können für Beratungen, Trainings und Einmessungen hinzugezogen werden, eine Studio-Zertifizierung ist jedoch nicht notwendig, um Musikmischungen in Atmos liefern zu können.

Man hat es bei der 3D-Audioproduktion tendenziell mit (viel) mehr Kanälen zu tun als im klassischen Stereo. Neben einer gut strukturierten Arbeitsweise ist ein leistungsstarker Studio-Rechner also Pflicht. Hinzu kommt der Atmos Renderer selbst, der natürlich ebenfalls einiges an CPU-Ressourcen verschlingt.

Dolby Atmos Renderer & 3D-Panner

Die Zielformate

Da die Atmos-Technologie primär auf Kino und Film hin entwickelt wurde, wird in 48, 96 oder 192 kHz gearbeitet und nicht in den im CD-Markt üblichen 44.1 kHz. Ausgegeben werden Atmos-Masters als DAMF (Dolby Atmos Master File). In diesem Format werden Audiodaten, Objekt-Koordinaten und Projektinformationen auf drei getrennte Dateien aufgeteilt.

Für die Distribution von Atmos-Mixes wird ein vereinfachtes Format verwendet, das nur eine Datei benötigt: ADM BWF. Hier sind alle oben genannten Informationen und Signale in einer einzigen WAV-Datei vereint.

Der Atmos Renderer gibt auch kanalbasierte WAV-Dateien im erwünschten Format aus. Ziemlich alle Formate von der binauralen Kopfhörermischung bis zum Kinosaal sind möglich. Waren also bisher für multiple Mehrkanaltonformate (z. B. für DVD- und Kino-Veröffentlichung) mehrere Mixing-Sessions nötig, können mit Atmos mehrere Tonformate zeitgleich aus derselben Mischung ausgespielt werden und sogar bei Bedarf später aus dem Atmos-Master erneut gerendert werden. Up-/Downmix-Sessions für die verschiedenen Vertriebsformate sind also nicht mehr nötig.

Werden Stems verlangt, gibt es die Möglichkeit im Atmos Renderer Objekte zu Gruppen hinzuzufügen und beim Re-Rendering in multiplen Dateien auszugeben.

Mastering in Dolby Atmos

Da man es technisch betrachtet mit 128 Einzelkanälen zu tun hat, sind die Anforderungen beim Masteringprozess für Dolby relativ komplex. Die Lautheitskontrolle ist im Dolby Atmos Renderer integriert. Sie kann in Stereo und Atmos-Format gemessen werden und gibt die Möglichkeit, Lautheitsvorgaben beim Export einzuhalten. Möchte man aber z. B. eine klassische Summenkompression in einem Atmos-Mix umsetzen, kann es schnell kompliziert werden, denn eine Summe gibt es nicht. Sidechain-Routings für solche Fälle sind zwar mit Fleißarbeit verbunden, ermöglichen aber einiges an Flexibilität. Also: Fast alles ist machbar, nur eben etwas anders als gewohnt.Kanalbasierte Re-Renders für die verschiedenen Vertriebsformate können nach wie vor auf klassischem Wege gemastert werden.

Loudness Metering im Dolby Atmos Renderer

Remastering für Atmos

Die Beatles in Dolby Atmos? Wie kann das denn sein? Nun, das Zauberwort heißt „Remastering.“ Es werden nach Möglichkeit die Originalbänder noch einmal hervorgeholt und ein komplett neuer Mix auf Grundlage der ursprünglichen Einzelsignale erstellt. Liegen die Originalsignale in akzeptabler Qualität vor, ist das im Grunde ein verlustfreier Vorgang. Sind die Bänder allerdings beschädigt oder liegen die Signale nur in summierter Form vor, kann das Remastering eine sehr kompromissbehaftete Angelegenheit werden und gleicht mehr einer technischen Restauration als einer künstlerischen Tätigkeit. Alles kommt also auf die Qualität der originalen Backups an. Diesbezüglich unterscheidet sich Remastering in 3D nicht vom Remastering kanalbasierter Formate.

Hat das gute alte Stereo jetzt etwa ausgedient?

Wohl kaum. Es sieht zwar derzeit durchaus danach aus, als wäre objektbasiertes Mixing nun auch im Musikmarkt gekommen, um zu bleiben; das heißt aber noch lange nicht, dass Mono, Stereo und Co. ausgedient haben. Immerhin bilden die kanalbasierten Bekannten natürlich nach wie vor die Grundlage für Aufnahmen und die Abhörsituation. Es wird also auch weiterhin auf das jeweilige Projekt, auf den Zielmarkt und natürlich auch auf das Budget ankommen, ob objektorientiertes Arbeiten angesagt ist oder nicht.

Wer auf Kopfhörern eine Atmos-Mischung anhört, der hört in der Regel eine binauralisierte Mischung. Es wird also ein Vielfaches an Daten auf das Endgerät übertragen, nur um daraus am Ende wieder zwei Kanäle zu machen. Dasselbe Kopfhörer-Erlebnis wie mit Dolby Atmos lässt sich also auch mit einfacheren Mitteln (und ohne spezielle Ansprüche an die Produktionsumgebung) herstellen und über herkömmliche Stereo-Vertriebswege verbreiten. Die binaurale Mischung ist dann aber natürlich auf Kopfhörer begrenzt und funktioniert nur eingeschränkt in der dreidimensionalen Lautsprecheranordnung. 3D für Kopfhörer ist kein neues Thema und mit binauralen Stereo-Tools wie dem Binaural IR Pack für den HOFA IQ-Reverb V2 mit Leichtigkeit umsetzbar. Ich gehe fest davon aus, das binaurale Stereomischungen auch weiterhin an Popularität und Bedeutung gewinnen werden.

Angehenden Audio Engineers würde ich raten, sich zumindest mal grundlegend mit dem Thema 3D-Audio zu befassen. Ob nun Atmos, Ambisonic oder binaural ist erstmal zweitrangig. Einfach mal 1-2 Demos von 3D-fähigen Plugins herunterladen, spielerisch starten und erste Erfahrungen sammeln. Auch im Kursmaterial von HOFA-College findet man einen wachsenden Anteil an 3D-Inhalten. Wäre doch schade, wenn man einen potenziellen Auftrag allein aufgrund von Berührungsängsten absagen müsste. Aber vor allem soll neues Spaß machen! Nur Mut zum Experiment! 3D ist jetzt und du darfst mitmachen! Und ein gutes Stück hast du mit dem Lesen dieses Artikels ja schon geschafft!

*Update (Stand 20.10.2021): Native Dolby Atmos-Unterstützung in Logic Pro X

Für 3D-interessierte Logic-User  gibt es neuerdings sehr erfreuliche Nachrichten: Mit Version Logic Pro 10.7 (Update kostenlos) hat Apple in seine beliebte Mac-Only DAW eine native Unterstützung für Dolby Atmos integriert! Was heißt das konkret? Objektbasiertes Mixing in 3D wird zum Kinderspiel! Es entfällt der durchaus komplexe Routing-Aufwand, die manuelle Clock-Verbindung und die zusätzliche Atmos-Renderer-Software, was nicht nur Geld spart, sondern vor allem Nerven schont und vielen Tonschaffenden den Einstieg in die “Objektwelt” erheblich erleichtern dürfte. Natürlich können auch einfach vertriebsfähige ADM BWF-Dateien exportiert werden, um Amazon, Apple Music und co. zu bespielen. Der Workflow ist tatsächlich denkbar einfach: Beim Anlegen des Projekts die entsprechende 3D-Option wählen und auf dem Master-Kanal erscheint automatisch ein entsprechendes Dolby Atmos Plugin. Dies ähnelt nicht zufälligerweise dem Dolby Atmos Renderer, ist jedoch noch etwas einfacher aufgebaut. Hier muss nur das entsprechende Monitoring Format gewählt werden (also ob du z.B. in Stereo, 5.1, 7.1.4 oder binaural mit Kopfhörern abhören möchtest) und schon kann es losgehen! Auf der rechten Seite lässt sich noch eine Liste der Bed-Kanäle und Objekte einblenden und jeweils der wahrgenommene, räumliche Abstand in drei Ebenen einstellen und die bewährte Raumansicht zeigt die Position aktiver Objekte. Beides praktisch aber optional.

Dolby Atmos Renderer in Logic Pro 10.7

Ein Kanal lässt sich einfach mit einem Rechtsklick auf den Panorama-Regler “objektifizieren”, indem der “3D Object Panner” ausgewählt und das Signal nach Belieben platziert wird. Für jeden Kanal kann sich zwischen einem herkömmlichen Panorama-Regler (bzw. Balance-Regler im Falle von Stereosignalen), einem binauralen Panner und dem neuen 3D Object Panner entschieden werden. Es können also problemlos klassische Stereo- und Surround-Signale mit binauralisierten Elementen und 3D-Objekten in einer Session koexistieren. Der Bed-Bus kann übrigens mithilfe des regulären Surround-Panners beschickt werden. Als Routing-Ziel wird der Bus “Surround” beschickt und der Panner wechselt automatisch in den richtigen Modus.

3D Object Panner und Binaural Panner

Meiner Meinung nach ist die Implementierung in Logic Pro sehr zugänglich und angenehm gelöst und in meinen ersten Atmos-Testläufen in Logic sind auch keine technischen Probleme aufgetreten. Besonders gefällt mir die größtenteils selbsterklärende Bedienung bzgl Routing, Panning und co.; das ist nach wie vor nicht selbstverständlich. Auch wenn Apple sich mit der nativen Integration ein wenig Zeit gelassen hat (Steinberg Nuendo war beispielsweise mit eigenem Renderer schon deutlich früher dabei), hat sich die Wartezeit gelohnt. Wer Logic verwendet, hat jetzt kaum noch eine Ausrede, dich nicht zumindest testweise mal mit 3D-Audio zu beschäftigen, denn so einfach (und so günstig) war es noch nie.

Wie ist deine Erfahrung mit Dolby Atmos und objektbasierten Audioformaten? Ist das Thema für dich schon ein alter Hut oder völliges Neuland? Teile gerne deine Meinung in den Kommentaren oder tausche dich mit anderen Usern im HOFA-Forum aus!

Autor

Christoph Thiers
Christoph Thiers
Christoph Thiers ist seit über 15 Jahren in der Musikbranche tätig und hat hunderte Produktionen verschiedenster Genres als Recording, Mixing und Mastering Engineer begleitet. Zu seiner breit gefächerten Vita zählen Künstler wie Die Fantastischen Vier, Sarah Connor, Birdy, Nathan Evans, RAF Camora und Boris Brejcha, sowie zahlreiche Auszeichnungen und Chartplatzierungen. Neben Musikproduktion und Studio Management beschäftigt er sich u.a. mit neuen Medienformaten und Artist Development, berät Indie Labels, Künstler und Startups und war an mehreren Software Entwicklungen für die professionelle Musikproduktion beteiligt. In den letzten Jahren hat sich Christoph verstärkt auf immersive Musikproduktion spezialisiert und betreut u.a. Dolby Atmos Mixes für internationale Labelkunden und namhafte Indie Artists.

7 Antworten

  1. Tiptop Artikel!!! Und noch tiptopperer ist dass es was schön strukturiertes zum üben gibt bei dem man nicht gleich verzweifelt ! Hab zwar noch nicht geschaut aber bis jetzt war immer verlass auf die zu erwartende Qualität der Übungen als auch deren Anspruch was Problemstellung und geschmacksneutralität angeht. Christoph, danke fürs heraussieben, bündeln und abgeben! Aber Profi bist du nicht deiner schreiberischen Tätigkeit wegen würde ich meinen … beste grüsse aus Magdeburg, marc

  2. Hallo Christoph 🙂 Ein wirklich toller Artikel 🙂 Freue mich sehr, dass ich ein Teil des Colleges bin und besonders freue ich mich dann auf den Teil des Kurses „Dolby Atmos“, dass ist ja eine SUPER interessante Angelegenheit und ich hoffe als Anfänger möglichst das auch dann zu verstehen !!

    Es braucht ja viele Signalquellen für das „Dolby Atmos“, also verschiedene Instrumente, Schlagzeug, Stimme usw. damit man es entsprechend zuordnen kann, oder ?! Wie sieht es dann mit einer einfachen Klavier Aufnahme aus ? Braucht es da mehrere Mikrophone ? Oder unterteilt man die 88-Tastenklaviatur entsprechend ? Ist es überhaupt möglich eine einfache Klavieraufnahme in „Dolby Atmos“ zu produzieren ?

    Musikalische liebe Grüsse aus der Schweiz
    Daniel Oswald

    1. Hallo Daniel!

      Danke für deinen Kommentar!
      Atmos ist vielleicht noch nichts für den blutigen Anfänger, aber wer sich schon ein wenig mit Mixing beschäftigt hat, der kann sich relativ schnell auch in das 3D-Thema einlernen. Weil das aber aufeinander aufbaut, würde ich dazu raten, bei den Grundlagen anzufangen und erstmal in Stereo Erfahrungen zu sammeln.

      Das bringt mich eigentlich auch zur Beantwortung deiner Frage(n):
      Instrumente werden auch für die 3D-Musikproduktion mit den gängigen Mitteln aufgenommen, also je nach Ästhetik und Klangkörper in mono, als Multimikrofonierung und/oder (Pseudo)-Stereofonie. Alle bewährten Stereo-Techniken kommen infrage (ORTF, NOS, AB, XY, Blumlein, etc.). Du hast aber auch nicht ganz unrecht, denn wenn mehr Dimensionen zur Verfügung stehen, will der verfügbare Raum natürlich auch mit Signalen versorgt werden. Das betrifft aber weniger die Direkt- als die Haupt- und Raummikrofonierung, da man ggf. auch hinten, oben und unten abbilden möchte. Ob das als „Raumstützen“ in mono passiert, mit 3D-Techniken (Kubus-Rigs, ORTF-3D, Ambisonic-Mikrofone, etc.) oder kanalbasierter Surround-Mikrofonierung ist letztendlich eine Frage von Stil, Ästhetik und Zielsetzung. In der Regel wird aber vieles miteinander vermischt.
      Es käme zwar wohl niemand auf die Idee, 88 Stützmikrofone für die 88 Klavierhämmer zu verwenden (und das Ganze würde vermutlich im Phasenwust versinken, trotzdem ein spannender Versuch…), aber statt 2 bis 8 Mikrofonen können es schon gut und gerne mal 10 bis 30 werden. Muss aber nicht sein, schließlich kann man auch klassisches Stereo hochmischen… Man kocht also immer noch mit Wasser, nur eben tendenziell etwas mehr davon. 😉

      Beste Grüße aus den HOFA-Studios!

  3. Hallo Christoph! Super Artikel, vielen Dank!

    Nur ein kleiner Hinweis von mir als Dolby Mitarbeiter:
    Eine offizielle “Zertifizierung” durch Dolby gibt es für Musik-Studios nicht und ist auch nicht nötig! Jeder mit der “Dolby Atmos Production Suite” Software kann Dolby Atmos Music Deliveries erstellen und auch kommerziell verwerten.

    Es wird natürlich *empfohlen* sich bei der Lautsprecher-Anzahl und Positionierung an die Dolby Atmos Technical Guidelines zu halten. Ferner bieten Dolby Engineers den Studios auf Wunsch technischen Support, Trainings und Einmessungen an. Alles eben, um hohe Qualität bei professionellen Produktionen zu gewährleisten.

    Genau wie bei Stereo gibt es eben Platz für die hochwertigen Studios (bei denen alles den Dolby Empfehlungen perfekt entspricht), aber auch für Einsteiger- und Projektstudios.

    Viele Grüße aus Berlin,
    David

    1. Hi David!

      Huch du hast völlig recht, da hatte sich eine Fehlinformation eingeschlichen!
      Danke für die Meldung! Der Artikel wurde selbstverständlich sofort korrigiert.

      Liebe Grüße nach Berlin!
      Christoph Thiers

  4. danke für den sehr guten Artikel jetzt sind für mich alle noch offenen Fragen beantwortet – super das alles in einem Ort zu finden, vielen Dank!

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