I-Ma-Tech-Projekt: KME4Immersive

Immersiver Soundprozessor auf Basis der Integration in netzwerkfähige digitale Audiotechnik zur räumlich realen Darstellung von Musikinstrumenten im 3D Raum.

Autor: Christian Birkner, Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK)

Klingenthal/Leipzig. Im Rahmen der 2019 durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung ins Leben gerufenen Initiative WIR! – Wandel durch Innovation in der Region wurde im Forschungsbündnis I-Ma-Tech das Projekt „KME4Immersive“ umgesetzt. Das Vorhaben widmete sich der Entwicklung eines immersiven Soundprozessors zur realitätsnahen 3D-Klangdarstellung von Musikinstrumenten – eine technologische Innovation, die neue Maßstäbe im Klangerlebnis von Musikinstrumenten und in der akustischen Ausbildung setzen kann.
Das Projekt wurde gemeinschaftlich von der Klingenthaler Musikelektronik GmbH (K.M.E.), dem Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie (IDMT) in Ilmenau sowie der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK) durchgeführt. Während die K.M.E. ihre Expertise in digitaler Audiotechnik und Systemintegration einbringt, steuern das Fraunhofer IDMT und die HTWK Leipzig wissenschaftliche und technologische Kompetenzen im Bereich immersiver Audioverarbeitung und Benutzerführung bei.
Im Zentrum des Projekts stand die Erforschung und Entwicklung eines interaktiven 3D-Soundprozessors, der Musikinstrumente akustisch im Raum positionieren kann – so realistisch, dass sich die Schallquellen virtuell im Raum bewegen lassen. Die Technologie basiert auf objektbasiertem Audio, Wellenfeldsynthese und binauraler Klangsimulation und ermöglicht die Wiedergabe über Vielkanal-Lautsprecher oder Kopfhörer in Echtzeit. Der entwickelte Prozessor arbeitet hardwarebasiert auf FPGA- und DSP-Systemen, was eine besonders stabile, latenzarme und betriebssystemunabhängige Nutzung erlaubt.
In mehreren Entwicklungsphasen – von Konzept und Systemdesign über Hard- und Softwareentwicklung bis hin zur Implementierung – entstand ein voll funktionsfähiger Demonstrator. Dieser erlaubt die Echtzeit-Berechnung und Wiedergabe von bis zu 32 Klangobjekten über ebenso viele Lautsprecherkanäle und kann zusätzlich binaurale Simulationen zur individuellen Kopfhörerwiedergabe erzeugen.
Die Präsentation des KME4Immersive-Demonstrators erfolgte auf der Tonmeistertagung 2023 in Düsseldorf. Dort überzeugte das System durch seine intuitive Benutzeroberfläche, flexible Netzwerkanbindung via Dante und die Möglichkeit, Steuerung und Klangpositionierung auch über mobile Endgeräte zu realisieren. Damit zeigt KME4Immersive eindrucksvoll, wie immersiver Klang künftig im Instrumentenbau, in Ausbildungseinrichtungen und in kleinen Veranstaltungsräumen erlebbar wird. Mit KME4Immersive liegt nun ein praxisreifes System vor, das neue Möglichkeiten für den Instrumentenbau eröffnet – beispielsweise zur akustischen Simulation von Instrumenten in verschiedenen Räumen oder zur Entwicklung neuer Klangformen. Darüber hinaus kann die Technologie als Lehr- und Forschungstool in Hochschulen sowie als Plattform für immersive Klangexperimente genutzt werden. Eine Weiterentwicklung mit Fokus auf KI-gestützte Klanganalyse und -steuerung ist denkbar.

Online Magazin (2025)

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Titel:	I-Ma-Tech-Projekt: KME4Immersive
Druckdatum:	19.12.2025