In Cupertino, Kalifornien, betreibt Apple spezialisierte Audio-Labore, in denen Ingenieure und Sound-Designer die Klangqualität von Produkten wie den AirPods entwickeln und perfektionieren. Diese Einrichtungen ermöglichen es dem Unternehmen, von der Geräuschunterdrückung bis hin zum 3D-Audio alle Aspekte des Hörerlebnisses unter kontrollierten Bedingungen zu testen und zu optimieren.
Die Arbeit in diesen Laboren verbindet wissenschaftliche Präzision mit künstlerischem Feingefühl. Ein Team aus Akustikern, Software-Entwicklern und Sound-Experten arbeitet daran, dass der Klang nicht nur technisch einwandfrei, sondern auch emotional ansprechend ist und der ursprünglichen Vision von Musikern und Filmemachern entspricht. Einblicke in diese Prozesse zeigen den Aufwand, der hinter der Entwicklung moderner Audiotechnologie steckt.
Wichtige Einblicke
- Apple nutzt schalltote Räume (anechoische Kammern), um Produkte in völliger Stille zu testen.
- Spezielle Hörtestkabinen validieren Gesundheitsfunktionen der AirPods und erstellen individuelle Klangprofile.
- Das „Fantasia Lab“ simuliert mit Dutzenden Lautsprechern komplexe Klangumgebungen für Tests von ANC und 3D-Audio.
- Ein Team mit Hintergründen aus der Live-Musik und dem Sound-Design sorgt für eine authentische Klangabstimmung.
Die Basis: Validierung von Hörtests
Ein zentraler Bestandteil der AirPods-Entwicklung ist die Sicherstellung der Genauigkeit von Gesundheitsfunktionen. Apple hat sich zum Ziel gesetzt, Nutzern Werkzeuge zur Überwachung ihrer Hörgesundheit an die Hand zu geben. Um dieses Ziel zu erreichen, werden in den Laboren spezielle audiometrische Kabinen eingesetzt.
Diese kleinen, schallisolierten Räume sind mit professionellem Equipment ausgestattet, wie es auch in audiologischen Praxen zu finden ist. Hier überprüfen die Ingenieure die Genauigkeit des in die AirPods integrierten Hörtests. Laut Apple wurden Tausende von Tests durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse mit denen einer professionellen Untersuchung vergleichbar sind.
Ein persönliches Klangprofil für jeden Nutzer
Das Ergebnis dieser Tests ist mehr als nur eine Gesundheitsfunktion. Es entsteht ein detailliertes, individuelles Hörprofil für jeden Nutzer. Da jeder Mensch Frequenzen leicht unterschiedlich wahrnimmt, ist dieses Profil die Grundlage für eine konsistente Klangwiedergabe.
Mithilfe dieses Profils kann die Software der AirPods den Klang so anpassen, dass die Musik so nah wie möglich an der ursprünglichen Aufnahme des Künstlers bleibt. Dies bildet die Brücke zwischen der reinen Technologie und dem künstlerischen Anspruch, der bei Apple eine große Rolle spielt.
Steve Jobs' Einfluss
Im Eingangsbereich des Audio-Labors steht eine große Vintage-Stereoanlage, ein Geschenk von Steve Jobs an das ursprüngliche Ingenieurteam. Sie dient als ständige Erinnerung an seine Leidenschaft für Musik und hochwertigen Klang, die bis heute die Produktphilosophie des Unternehmens prägt.
Die Kunst der Abstimmung in speziellen Studios
Nachdem die technische Grundlage geschaffen ist, beginnt die klangliche Feinabstimmung. Dafür sind spezialisierte „Tuning Studios“ zuständig, die nach berühmten Aufnahmestudios wie Abbey Road benannt sind. In diesen Räumen wird der Klang für alle Apple-Produkte, die Audio wiedergeben können – vom iPhone bis zum Mac – optimiert.
Das Team, das hier arbeitet, hat vielfältige Hintergründe. Einige kommen aus der Live-Tontechnik für Konzerte, andere aus dem Sound-Design für Broadway-Shows oder der klassischen Akustik-Ingenieurwissenschaft. Diese Mischung aus Expertisen soll sicherstellen, dass der Klang sowohl technisch präzise als auch emotional ansprechend ist.
Der Prozess ist zeitaufwendig. Die Experten hören Tausende Stunden Musik, Filme, Podcasts und andere Inhalte in verschiedenen Formaten wie Mono, Stereo und Dolby Atmos. Ziel ist es, die Intention des Künstlers zu verstehen und diese so originalgetreu wie möglich auf den AirPods abzubilden.
Computational Audio als Schlüssel
Moderne AirPods nutzen „Computational Audio“, also computergestützte Klangverarbeitung. Während der Entwicklung testet das Team unzählige Abstimmungsvarianten, die durch Software realisiert werden. Dies ermöglicht eine präzise Anpassung des Klangs, die mit reiner Hardware nicht möglich wäre.
Mikrofonqualität für den Alltag
Die Arbeit beschränkt sich nicht nur auf die Wiedergabe. Auch die Aufnahmequalität ist ein wichtiger Fokus. Um Funktionen wie die „Studioqualität“-Audioaufnahme der AirPods Pro zu entwickeln, wurden Aufnahmen mit den Ohrhörern in realen Umgebungen gemacht und mit denen von hochwertigen Studiomikrofonen verglichen.
Diese Analyse ermöglicht es den Ingenieuren, professionelle Audiofunktionen für ein Konsumentenprodukt zu adaptieren. Obwohl die AirPods kein Studiomikrofon ersetzen können, bieten sie eine deutlich verbesserte Audioqualität für alltägliche Anwendungen wie Videoaufnahmen mit dem iPhone.
Wissenschaft in Stille: Die schalltote Kammer
Ein wesentlicher Bestandteil der Audio-Tests findet in einer sogenannten anechoischen Kammer statt – einem Raum, der so konstruiert ist, dass er nahezu keinen Schall reflektiert. Diese Kammer ist physisch vom Rest des Gebäudes entkoppelt, um die Übertragung von Vibrationen, etwa durch Schritte im Flur oder vorbeifahrende Autos, zu verhindern.
„Im Inneren absorbieren Schaumstoffkeile an Wänden, Decke und Boden jeglichen Schall. Es gibt kein Echo, weshalb Stimmen und Klatschen einfach verhallen.“
In dieser absoluten Stille können Ingenieure unerwünschte Geräusche identifizieren, die ein Produkt möglicherweise selbst erzeugt. Jedes noch so leise Summen oder Knistern wird hier hörbar und kann in Zusammenarbeit mit anderen Entwicklungsteams eliminiert werden.
Die schalltote Kammer ist auch für die Entwicklung von 3D-Audio (Spatial Audio) entscheidend. Ein Aufbau mit einem Ring aus Lautsprechern um einen Stuhl herum ermöglicht es, die Interaktion von Schall mit dem menschlichen Körper zu untersuchen. Die Ingenieure analysieren, wie Schallwellen vom Kopf und den Ohren einer Person reflektiert werden.
Diese Daten fließen in die Entwicklung von personalisiertem 3D-Audio ein. Mithilfe eines iPhone-Scans des Ohrs erstellt die Software ein individuelles Hörprofil, das die Klangwiedergabe so anpasst, dass ein möglichst realistischer räumlicher Eindruck entsteht.
Das Fantasia Lab: Simulation der realen Welt
Der letzte wichtige Testbereich ist das „Fantasia Lab“, benannt nach dem ersten Film, der Surround-Sound nutzte. Dieser Raum ist eine kugelförmige Anordnung von Dutzenden Lautsprechern, die jede erdenkliche Klangumgebung simulieren kann.
Hier werden Funktionen wie der Transparenzmodus, die aktive Geräuschunterdrückung (ANC) und 3D-Audio unter realistischen Bedingungen verifiziert.
- Transparenzmodus: Testpersonen sitzen im Inneren der Kugel, während Geräusche aus verschiedenen Richtungen eingespielt werden. Sie müssen angeben, woher der Klang kommt, um sicherzustellen, dass die durch die AirPods wiedergegebenen Umgebungsgeräusche natürlich und präzise klingen.
- Aktive Geräuschunterdrückung (ANC): Verschiedene Arten von Lärm werden in unterschiedlichen Lautstärken abgespielt. So können die Ingenieure die Algorithmen testen, die dafür sorgen, dass die Geräuschunterdrückung sich an die Umgebung anpasst und Lärm effektiv blockiert.
- 3D-Audio: Das Team spielt Klänge über die realen Lautsprecher im Raum ab und versucht anschließend, die exakt gleiche räumliche Wahrnehmung innerhalb der AirPods zu erzeugen.
Diese aufwendigen Tests stellen sicher, dass die komplexen Audiofunktionen der AirPods in der realen Welt wie beabsichtigt funktionieren. Sie sind der letzte Schritt in einem langen Prozess, der in stillen Kammern beginnt und in der Simulation einer lauten, dynamischen Umgebung endet.
