Dolby

Dolby Laboratories, Inc.
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Rechtsform	Corporation
ISIN	US25659T1079
Gründung	1965
Sitz	San Francisco,Vereinigte StaatenVereinigte Staaten
Leitung	Kevin J. Yeaman, Präsident und CEO Peter Gotcher, Vorsitzender
Mitarbeiterzahl	2.368
Umsatz	1,214 Mrd.USD
Branche	Audiotechnik
Website	dolby
Stand: 24. September 2021

Firmensitz von Dolby Laboratories in San Francisco

Dolby Laboratories, Inc.ist einUS-amerikanischesUnternehmen, das früherKompandersystemezurRauschunterdrückungim analogenAudiobereichentwickelt hat, die beiKassettenrekordernund im Bereich des Kinotons (Lichtton) in den 1970er und 1980er JahrenQuasi-Standardswaren. Seit den 1990er Jahren hat sich das Unternehmen auf die Entwicklung digitalerMehrkanal-Tonsystemefür denKino- undHeimkino-Bereich spezialisiert. Das SystemDolby Digitalwurde 1995 zum Standardtonformat beiDVDs,die jüngste Entwicklung istDolby Atmos.Mit dem HDRV-FormatDolby Visionist es auch im Markt für digitale Videotechnik präsent. Das Unternehmen wurde 1965 vonRay Dolbyin England gegründet, 1976 verlagerte er es in dieVereinigten Staatenvon Amerika.

Analoge Rauschunterdrückungsverfahren

Bei allen analogen Dolby-Rauschunterdrückungsverfahrenhandelt es sich um spiegelbildlich, also bei Aufnahme und Wiedergabe, arbeitende Systeme („Kompander “). Insbesondere die Mitten und Höhen werden vor der Aufnahme auf das Speichermedium (meist Tonband) angehoben und bei der Wiedergabe um dasselbe Maß wieder gesenkt. Auf dem Medium wird keine Information über die Veränderung gespeichert. Bei der Wiedergabe mit aktiviertem Kompander wird das Original wiederhergestellt und dabei das Bandrauschen mit gesenkt. Die professionellen VerfahrenDolby AundDolby SRwurden vor allem anBandmaschinenin Tonstudios eingesetzt, ebenso – als Teil der Mehrkanalformate Dolby Stereo und Dolby Stereo SR – beim analogenLichttonverfahrenin Kinos, darüber hinaus auch für die Magnettonpisten von 70-mm-Filmkopien.

Das verbreitetste Dolby-Verfahren bei handelsüblichenKassettenrekordernheißtDolby B.Dieses wird in höherwertigen Geräten, die früher zum Standardumfang einerStereoanlagegehörten, durch die WeiterentwicklungDolby Cergänzt.Dolby S,erschienen zu Beginn der 1990er-Jahre, sollte als Ergänzung zuBundCder Standard für höherpreisige HiFi-Tapedecks im Heimbereich werden. Durch den Siegeszug derDigitaltechnologiebrach dieses Marktsegment jedoch weitgehend weg, so dassDolby Skeine nennenswerten Marktanteile mehr erreichen konnte.Dolby HX Proist keine Rauschunterdrückung, sondern verbessert die Aufnahmequalität.

Dolby A

Dolby Aist das erste von Dolby entwickelteKompressionssystemfür Studio-Magnettonbandgeräte von 1966. 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.

Ab 1972 hatDolby Aden Kinoton (Lichtton) entscheidend inDynamikumfangundFrequenzgangverbessert.

Dolby B, Dolby „NR “

Frontplatte eines HiFi-Kassettendecks aus den 1980er Jahren. Rechts unter derAussteuerungsanzeigedie Tasten zum Einschalten des Rauschunterdrückungssystems Dolby B oder C

Das 1968 auf den Markt gebrachteDolby Bwirkt im oberenFrequenzbereichab etwa 1 kHz (beim von JVC entwickelten, Dolby-kompatiblenANRSab 500 Hz) bis in den Höhenbereich. Während der Aufnahme wird das Signal frequenz- und pegelabhängig verstärkt auf das Tonband aufgespielt und bei der Wiedergabe um den gleichen Betrag abgeschwächt. Bei der Wiedergabe wird so auch das hinzugekommene störendeBandrauschenvermindert. Das Rauschverminderungssystem muss sowohl bei der Aufnahme als auch bei der Wiedergabe eingeschaltet sein. Frequenz- und pegelabhängige Komprimierung und Expandierung bedeutet, dass der Grad der Bearbeitung im Frequenzbereich direkt oberhalb 1 kHz geringer und im oberen Hochtonbereich stärker ausgeprägt ist. Diese Veränderungen finden nur bei mittleren bis kleinen Pegeln statt. Besonders wichtig ist bei Dolby B, dass sich die Frequenzgrenze, oberhalb der eine Absenkung stattfindet, dynamisch verschiebt (sliding-band). Das verbessert die Absenkung des durchhörbaren Rauschens bei gleichzeitig geringen Störeffekten deutlich. Andere Systeme verändern nur die Stärke der Beeinflussung in einem gleichbleibenden Frequenzbereich. Das wiederum erzeugt leichter Pumpen und/oder Rauschfahnen, oder erfordert (um eben das zu vermeiden) zwingend eine aufwändige Bearbeitung in mehreren Frequenzbereichen.

Die Funktion erfordert eineKalibrierung.

Dolby besteht darauf, dass das System nicht einfach alsDolby,sondern alsDolby NR(NR fürNoise Reduction)bezeichnet wird. Heutzutage bedeutetDOLBYnicht mehrDOLBY B,wie bis in die 1990er-Jahre hinein, sondern bezieht sich aufDolby Digital(Fernsehton) oder5.1-surround(DVD).

DaKompaktkassettenauch unter Dolby-B-NR nicht die Qualität von guten Spulengeräten erreichten, und später die Einführung der CD dieHi-Fi-Qualitätsansprüche nochmals anhob, verstärkte sich die Forderung nach einer Weiterentwicklung dieses Rauschverminderungsverfahrens. Auch wenn das Sliding-band-Prinzip bei Dolby B Rauschfahnen weitgehend verhinderte, war die Rauschverminderung insgesamt nicht ausreichend. Das besonders, wenn wegen der Hochtonprobleme bei der Kompaktkassette nur moderat ausgesteuert wurde. Der erste Nachfolger warDolby C.Jedoch erreichte keiner der Nachfolger eine so weltumspannende Nutzung wie Dolby-B-NR. Wohl auch deshalb, weil im Handel erhältliche, bereits bespielte Musikkassetten (als Alternative zu Schallplatten) fast immer Dolby B verwendeten. Zudem klingen mit Dolby B erstellte Aufnahmen auch noch akzeptabel, wenn das Wiedergerät nicht über Dolby B verfügt.

Eine besondere Verwendung des Dolby-B-Verfahren erfolgte imUKW-Rundfunk.Dolby FMmit 25 µs Präemphase und angepasstem Kompander-Frequenzgang wurde ab 1971 von einer ReiheUKW-Rundfunkstationen in den USA eingesetzt.Dazu gab es Empfänger mit Dolby-B-Expandern sowie Kassettenrekorder, deren Dolby-B-Schaltung in einer „Pass-Through “-Betriebsart dafür extern nutzbar gemacht werden konnte. Schon 1974 wurde das System praktisch wieder aufgegeben.

Ein später zwischen 1979 und 1981 in Deutschland vomIRTerprobtes TelefunkenHigh-Com-FM-Verfahren wurde nie kommerziell eingeführt.

Dolby C

Doppelkassettendeck vonJVCmit Dolby B, C und HX Pro

Das Oberklassegerät Aiwa XK-S 7000 von 1991 war neben Dolby B und C auch mit dem damals relativ neuen Dolby S ausgestattet

Dolby Cist 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 S

Dolby Sist 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 einemKompressorbehandelten 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.Die Tonqualität mit Dolby S wurde in einem Beitrag des SWR 2013 höher als bei digitalen Medien bezeichnet.

Dolby-Pegel, Dolby-Kalibrierung

Technics-Kassettendeck von 1977 mit Dolby B. Auf demvu-Meterist bei etwa +3dBdas Dolby-Symbol aufgedruckt, das den Dolby-Pegel markiert.

Die einfache Idee der Komprimierung und Expandierung ist die Stärke der Dolby-Rauschverminderung und auch gleichzeitig ihre Schwäche: Voraussetzung für ein einwandfreies Funktionieren des Systems ist die exakt spiegelbildliche Arbeitsweise bei Aufnahme und Wiedergabe. Hierzu ist es nötig, dass alle Kompressoren und Expander einen Pegel gleich einstufen. Darüber hinaus ist eine genaue Kalibrierung auf das verwendete Bandmaterial notwendig. Weiterhin ist es wichtig, den Tonkopf exakt rechtwinklig auf den Bandlauf auszurichten (Azimut), auch die Vormagnetisierung (Frequenzgang) und besonders der Aufsprechpegel müssen genau eingestellt sein. Damit ist nicht nur die Grobeinstellung auf die verwendete BandsorteNormal, ChromdioxidoderMetallgemeint, denn auch innerhalb dieser Klassen gibt es herstellerbedingt Unterschiede.

So kann ein mit 0 dB aufgenommener Pegel je nach Empfindlichkeit des verwendeten Tonbandmaterials bei der Wiedergabe schwächer oder stärker als 0 dB sein. Dadurch kommt es in der Signalverarbeitung des Dolby-Systems zu Ungenauigkeiten, die sich meist durch eine dumpfe, in selteneren Fällen auch zu helle Wiedergabe der Höhen und leichten Pumpgeräusche äußern können. Mit einem Dolby-System bespielte Kompaktkassetten können daher nur dann auf beliebigen Wiedergabegeräten die volle Klangqualität entwickeln, wenn alle beteiligten Geräte gleich kalibriert sind, damit die Wiedergabe-Expansion exakt spiegelbildlich zur Aufnahme-Kompression arbeitet. Hierzu hat Dolby einen Testton mit spezifizierter Bandmagnetisierung festgelegt.

Aufgrund dieser Problematik hat die Dolby-Licensing-Corporation bei der Einführung von Dolby S besonders strikte Lizenzbedingungen vorgegeben. Kassettengeräte, die Dolby S einsetzen wollen, müssen einen exakt ausgerichteten Tonkopf und eine von außen zugängliche Vormagnetisierungseinstellung haben.

Dolby HX Pro

Dolby HX Pro(HX steht für „Headroom eXtension “) ist kein Rauschverminderungssystem wieDolby A,B,CundS,sondern eine Einrichtung, die die Höhenaussteuerbarkeit erweitert. Mittelbar wird dadurch auch die Hörbarkeit des Rauschens verringert. Entwickelt und vorgestellt wurde es 1982 vonBang & Olufsen,ein Jahr später von Dolby als HX Pro vermarktet (Dolby hatte vorher bereits eine einfachere Schaltung entwickelt:Dolby HX).

Funktion: Ein normales Kassettendeck besitzt einen Wahlschalter für bis zu vier Bandsorten. Dieser Schalter stellt (unter anderem) die Vormagnetisierung in groben Stufen passend für diese Bandsorten ein. Nun wirken laute Töne im aufzunehmenden Musiksignal mit starkem Hochtonanteil ebenfalls wie eine Vormagnetisierung. Diese addiert sich zur ursprünglichen Vormagnetisierung. So wird das Band nicht optimal ausgenutzt (zu viel Vormagnetisierung verschlechtert die Aufnahmequalität im Hochtonbereich deutlich, andererseits erhöht zu wenig die Verzerrungen im unteren und mittleren Frequenzbereich). Ein HX-Schaltkreis misst nun ständig die Hochtonpegel im Signal des Aufnahmekopfes. Steigt der Anteil von hohen Frequenzen im Signal, wird die Vormagnetisierung angepasst (Dolby HX). Bei Dolby HX Pro wird die gesamte wirksame Vormagnetisierung laufend auf einen Sollwert geregelt, was zu deutlich zuverlässigeren Ergebnissen führt als beim einfachen HX.

Die dynamische Vormagnetisierung verbessert die Hochtonaussteuerbarkeit enorm. Im gesamten Frequenzspektrum sind Verbesserungen möglich.Besonders wichtig ist HX oder HX PRO bei geringenBandgeschwindigkeiten(kleinenWellenlängen) wieKompaktkassetten.So erhöht HX Pro die Dynamikbandbreite von Kassetten und ermöglicht damit klarere Aufnahmen.Im Abspielgerät ist keine Zusatzschaltung notwendig, der Vorteil wirkt bei jeder Wiedergabe.

Play Trim

Zusammen mitNADentwickelte Dolby die Play-Trim-Regelung, mit deren Hilfe ein fehlerhafter Hochtonfrequenzgang Dolby-codierter Kassettenbändervor(wichtig!) der Dynamikexpansion näherungsweise korrigiert werden kann, so dass auch solche Bänder passabel klingen. Ein fehlerhafter Hochtonfrequenzgang kann durch falscheVormagnetisierungoder Frequenzgangentzerrung, Übersteuerung bzw. Nichtverwendung vonHX Pro,Bandalterung oderAzimutfehlerzwischen Aufnahme und Wiedergabe und/oder schlechteKompaktkassetteentstehen.

Dolby SR

Dolby-SR-Steckkarte für Mehrkanalton von 1986

Dolby SRist ein seit 1987 gebräuchlichesRauschunterdrückungsverfahrenfür dieTonaufzeichnungfür analogenLichttonauf35-mm-Film und auf analogenTonbändern.SRsteht fürspectral recordingund heißt so, weil es eine an das Gehör angepasste spektrale Kompressorfunktion besitzt.

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 erzielbareDynamikbereichentspricht rechnerisch in etwa dem einer 16-bit-Digitalaufnahme, in der Praxis sind aufgrund der Eigenschaften analoger Aufnahmetechnik sogar noch bessere Werte möglich.

Analoge Mehrkanal-Tonformate

• Dolby Stereo 6-Track:6-Kanal-Magnetton bei 70-mm-Kinofilmen(wird nicht mehr hergestellt)
• Dolby StereoA: Professionelles Kinotonsystem mit vier matrizierten Kanälen und Dolby-A-Rauschverminderung
• Dolby Stereo SR: Matrizierung wie Dolby Stereo A, aber mit verbesserter Dolby-SR-Rauschverminderung
• Dolby Surround:Heimanwender-Pendant zu Dolby Stereo
• Dolby Pro Logic:Wie Dolby Surround, aber verbesserte En- und Dekodiertechniken (Erweiterungen: Pro Logic II, Pro Logic IIx und Pro Logic IIz)

Digitale Mehrkanal-Tonformate

Ein mitDolby Cinemaausgestattetes Kino. Zu dem System gehören das bei der Filmprojektion eingesetzteDolby Visionund das für denRaumklang-Ton verwendeteDolby Atmos.

Beginnend mitDolby DigitalAnfang der 1990er Jahre entwickelte das Unternehmen eine Reihe von immer leistungsfähigeren digitalenRaumklang- bzw.Mehrkanal-Tonsystemenfür Kinos und denHeimkino-Bereich, mit denen es wirtschaftlich erfolgreich ist und mehrere Standards bzw. de-facto-Standards in der digitalen Audiotechnik gesetzt hat.

Dolby Virtual Speaker

Dolby Virtual Speakerist ein System zurEmulationvon Rundumklang bei Verwendung von nur zweiStereo-Lautsprechern.

Dolby Digital

Logo von Dolby Digital (2020)

→Hauptartikel:Dolby Digital

Dolby Digitalwurde zunächst als Tonformat für Kinofilme eingesetzt und 1995 als Mehrkanal-Standardton für die damals neu entwickelteDVDgewählt. Es ist ein digitales 6-Kanal-System (5.1) und gemäß dem eingesetzten Audio-Kodierungsverfahren auch bekannt alsAC-3.Dolby Digital EXist eine Erweiterung mit ein oder zwei weiteren Kanälen.

Dolby Digital Plus

Logo von Dolby Digital Plus

→Hauptartikel:Dolby Digital Plus

Dolby Digital Plusist eine Weiterentwicklung von Dolby Digital und wurde 2005 vorgestellt. Es wurde im Hinblick auf den Einsatz beim hochauflösenden FernsehenHDTVund der damals neuenBlu-ray Discentwickelt, und um digitalen Mehrkanalton für damals neue Medien wieStreaming-,On-DemandundDownload-Dienste zu ermöglichen.Es ist abwärtskompatibel zu Dolby Digital, so dass auch solche Geräte den bis zu achtkanaligen (7.1) Ton des Systems dekodieren können. Dolby Digital Plus ist auf den meisten Blu-ray Discs als eine der Tonspuren vorhanden, unter denen der Nutzer auswählen kann.

Dolby E

Dolby EEncoderund Decoder in Form von19 "-Geräten,wie sie in der Abwicklung bei Fernsehanstalten eingesetzt werden

→Hauptartikel:Dolby E

Dolby Eist ein digitales Audioformat für den professionellen Einsatz, dasRundfunkanstalten,insbesondereFernsehanstaltenund Nachbearbeitungsstudios verwenden. Es dient zur Übertragung und Speicherung von Tonmaterial mit bis zu acht diskreten Audiokanälen in standardisierten Datenströmen nachAES-3id.

Dolby TrueHD

Dolby TrueHD-Logo

→Hauptartikel:Dolby TrueHD

Dolby TrueHD ist einverlustfreiarbeitender Multikanal-Audiocodecfür die Blu-ray Disc undAV-Receiver.Es wurde von Dolby eigens für den Einsatz aufBlu-ray Discsals optionales, verlustfreiesRaumklang-Format zu dem verlustbehaftet arbeitenden Dolby Digital Plus entwickelt. Im Gegensatz zu Dolby Digital Plus hat ein Dolby-TrueHD-Datenstrom somit bei höherer Qualität eine deutlich höhereDatenrateund braucht mehr Speicherplatz auf dem Medium. Dolby TrueHD basiert aufMeridian Lossless Packingals mathematische Grundlage der verlustfreien Komprimierung der Audiodaten.

Dolby TrueHD steht in direkter Konkurrenz zu dem AudiocodecDTS-HD Master AudiovonDTS,der jedoch weiter verbreitet ist.

Dolby Atmos

Neues Logo von Dolby Atmos ab 2019

→Hauptartikel:Dolby Atmos

Dolby Atmosist einproprietäresSurround-Format für den Heim- und Kinobereich, das 2012 vorgestellt wurde. Das Format erweitert das Konzept bisheriger, rein kanalbasierter Raumklangsysteme – darunter fallen alle weiter oben genannten – um zusätzlichevektorbasierteMetadaten,aus welchen die Koordinaten bewegter Objekte für die jeweilige Lautsprecheraufstellung bei der Wiedergabe vomAV-Receiverindividuell berechnet werden.Ein wesentlicher Bestandteil des Systems ist eine Erweiterung – oder ein teilweiser Ersatz – des bestehenden Heimkino-Lautsprechersystems, wobei entweder bis zu vier Lautsprecher an der Decke des Hörraums positioniert werden, oder mindestens die Front-Lautsprecher durch „Dolby Atmos Enabled Speakers “ersetzt bzw. dazu modifiziert werden.Beim Einsatz von vier Deckenlautsprechern wird dabei ein bisheriges5.1-System zu einem 5.1.4-System, ein7.1-System wird zu 7.1.4. Die Dolby-Atmos-Technologie erlaubt theoretisch eine unbegrenzte Anzahl von Tonspuren und ist abwärtskompatibel zu älteren Mehrkanal-Tonsystemen wie 5.1 oder 7.1.

Video

• Dolby Contrast:Ein Videoformat für verbesserten Kontrast beiLCD-Geräten
• Dolby 3D:Ein3D-Projektionsverfahren
• Dolby Vision:Eine Imaging-Technologie, die lebensechte Helligkeit sowie ebensolche Farben und Kontraste liefert.

Am 24. Februar 2014 wurdeDoremi Labs,ein Hersteller vonVideoschnitt-Software, aufgekauft.

Weblinks

Commons:Dolby Laboratories, Inc.– Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Über Dolby & Co. und die Technik der Kassettenrecorder – Einige Hintergrundinfos(deutsch)
• Die Funktionsweise von Dolby B, C und S(englisch; PDF; 312 kB)
• Some Not Well Known Aspects of Analog Tape – betreffend Dolby-HX/HX-Pro, AES Montreux 1990 March, Arndt Klingelnberg
• Schulungsfilm von Dolby zu den 1990 aktuellen Technologien(englisch)