Dolby Rauschunterdrückung

Dolby A, das erstmals in den 1960er Jahren eingeführt wurde, war eine bahnbrechende Technologie, die das Problem des Bandrauschens löste, das bei der Aufnahme auf analogen Tonbändern unvermeidbar ist. Es besteht aus vier voneinander unabhängig arbeitenden Kompressoren. Kompressor 1 arbeitet unterhalb von 80 Hz, Kompressor 2 zwischen 80 Hz und 3 kHz und Kompressor 3 oberhalb von 3 kHz. Kompression ist 10 dB. Der vierte Kompressor arbeitet oberhalb von 8 kHz und liefert in diesem Frequenzbereich zusätzliche 5 dB. Rauschen entsteht durch das physikalische Material des Bandes selbst und wird besonders in leisen Passagen der Aufnahme störend wahrgenommen. Dolby A arbeitet mit einem Verfahren, das die hohen Frequenzen des Audiosignals vor der Aufnahme verstärkt und sie beim Abspielen wieder absenkt. Dadurch wird das Rauschen deutlich reduziert, ohne die Klangqualität der Musik oder Sprache zu beeinträchtigen.

Der Hauptunterschied zwischen Dolby A und Dolby SR liegt in der Effektivität der Rauschunterdrückung und der Transparenz des Audiosignals. Während Dolby A bereits erhebliche Verbesserungen brachte, geht Dolby SR einen Schritt weiter und liefert nahezu rauschfreie Aufnahmen mit einem breiteren Dynamikbereich. Insbesondere bei Musikproduktionen und Filmton wird Dolby SR bevorzugt, da es das ursprüngliche Signal genauer wiedergibt und weniger klangliche Kompromisse eingeht.

Dolby B war das erste Home/Consumer-System und wurde in den 1970er Jahren sehr beliebt, besonders für Kassettenrekorder. Es funktioniert, indem es die hohen Frequenzen (wo das Rauschen am stärksten ist) während der Aufnahme verstärkt und beim Abspielen wieder abschwächt. Das reduziert das Rauschen, ohne den Klang zu stark zu verändern. Es ist einfach und effektiv, vor allem für Musikaufnahmen auf Kassette.

Dolby C ist eine 1980 der Öffentlichkeit vorgestellte Weiterentwicklung von Dolby B. Es arbeitet mit zwei kaskadierten Kompressoren sowie einer Antisättigungsschaltung. Der erste Kompressor entspricht genau dem Dolby-B-Kompressor. Der zweite arbeitet bei 20 dB geringeren Pegeln mit einem Einsatzpunkt, der reichlich zwei Oktaven tiefer liegt (5-dB-Punkt: 200 Hz statt 1 kHz). Das Antisättigungsnetzwerk verbessert die Höhenaussteuerbarkeit bei 10 kHz um etwa 4 dB und verhindert bei kurzzeitig auftretenden zu hohen Pegeln eine Übersättigung des Bandmaterials durch übermäßige Aussteuerung des Nutzsignals, indem es die Pegel leicht reduziert.

Dolby SR (Spectral Recording) wurde in den 1987 entwickelt und stellt eine Weiterentwicklung von Dolby A dar. Es bietet eine noch effektivere Rauschunterdrückung und verbessert zudem den Dynamikumfang der Aufnahmen. Dolby SR nutzt ein komplexeres, mehrstufiges Verfahren zur Rauschreduktion, das über das gesamte Frequenzspektrum hinweg arbeitet. Im Vergleich zu Dolby A sorgt SR für eine deutlich bessere Klangqualität, indem es mehr Transparenz und Klarheit in den Aufnahmen bewahrt, vor allem in leisen oder dynamischen Passagen. Dadurch eignet es sich besonders für anspruchsvolle Studioaufnahmen und die Produktion von Filmmusik.

Das Verfahren ist das am höchsten entwickelte Audio-Rauschverminderungsverfahren und markiert vermutlich auch den Abschluss der Entwicklung dieser Verfahren, da für digitale Systeme keine Rauschverminderung mehr benötigt wird. Der mit dieser Technik erzielbare Dynamikbereich entspricht rechnerisch in etwa dem einer 16-bit-Digitalaufnahme, in der Praxis sind aufgrund der Eigenschaften analoger Aufnahmetechnik sogar noch bessere Werte möglich.

Dolby S ist eine einfachere Version des professionellen Dolby SR, des Dolby-A-Nachfolgers. Es verfügt über drei Kompressorstufen und wirkt gegenüber Dolby B und C zusätzlich auch im Bassbereich. Außerdem sind die drei Frequenzbänder so aufgeteilt, dass mit Dolby S erstellte Aufnahmen auch auf Geräten mit Dolby B oder ganz ohne Dolby in akzeptabler Qualität wiedergegeben werden. Während mit Dolby C gefertigte Aufnahmen ohne diese Schaltung im Wiedergabegerät wenig anhörbar sind, klingen Dolby-S-Aufnahmen nur etwas weniger dynamisch – ähnlich einer mit einem Kompressor behandelten Aufnahme. Die ersten Geräte mit Dolby S erschienen 1990 auf dem Markt. Zunächst wurde diese Rauschunterdrückung mit drei Chips realisiert, dann 1991 eine Einchipvariante. Damit ergab sich in Deutschland ein Aufpreis gegenüber Dolby C von etwa 300 DM.[6] Die Tonqualität mit Dolby S wurde in einem Beitrag des SWR 2013 höher als bei digitalen Medien bezeichnet.

Heutzutage gibt es viele Software-Plugins, die ähnliche Effekte wie Dolby A und Dolby SR versprechen, jedoch können sie die spezifische Arbeitsweise und den Effekt dieser analogen Technologien nicht vollständig replizieren. Dolby A und SR sind auf die physikalischen Eigenschaften analoger Tonbänder und Studio-Hardware abgestimmt und arbeiten auf einer Ebene, die in der digitalen Welt schwer nachzubilden ist. Die Nuancen und die feine Abstimmung, die durch den Einsatz von spezieller Hardware erzielt werden, sind in digitalen Plugins oft nicht reproduzierbar.

Darüber hinaus geht es bei Dolby SR nicht nur um Rauschunterdrückung, sondern um eine umfassende Verbesserung des Dynamikumfangs, die in digitalen Plugins oft nicht in derselben Qualität erreicht werden kann. Wer also auf die authentische Klangcharakteristik analoger Studioaufnahmen Wert legt, wird mit Plugins allein nicht das gleiche Ergebnis erzielen können. Die Kombination aus historischer Analogtechnik und modernen digitalen Verarbeitungssystemen ist für viele Audioingenieure nach wie vor die beste Lösung.