Ambix on ICST Ambisonics

Den B-Format-Master exportieren – AmbiX, Kanalreihenfolge und Normalisierung

johannes.schuett@zhdk.ch (Johannes Schuett) — Sat, 21 Mar 2026 16:30:00 +0100

Level: Intermediate | Audience: Komponist:in, Techniker:in, Toningenieur:in.

Eine fertige Ambisonics-Produktion zu exportieren klingt trivial – ist es aber nicht. Ein falsch konfigurierter Render erzeugt stille Kanäle, vertauschte Kanalreihenfolge oder falsch normalisierte Signale, die in der nächsten Produktionsstufe falsch klingen, ohne dass ein offensichtlicher Fehler sichtbar ist. Dieser Artikel zeigt, wie du einen korrekten AmbiX-Master aus REAPER heraus erzeugst.

Das Format: AmbiX

Der heutige Industriestandard für Ambisonics-Austausch ist AmbiX. AmbiX definiert zwei Dinge:

ACN – Ambisonic Channel Number: Die Reihenfolge, in der die sphärischen Harmonischen in der Datei abgelegt werden. ACN nummeriert die Kanäle nach der Formel n(n+1) + m, wobei n die Ordnung und m den Grad bezeichnet.

SN3D – Semi-Normalized 3D: Das Normalisierungsschema, das bestimmt, wie stark die einzelnen Harmonischen gewichtet werden. SN3D stellt sicher, dass der Peak-Pegel einer Punktquelle den W-Kanal nicht übersteigt – keine Übersteuerung durch höhere Ordnungen.

Die Kombination ACN/SN3D ist das, was alle aktuellen Plugins – IEM Suite, SPARTA, ICST AmbiPlugins – als Standard verwenden. Wann immer du ein File übergibst oder empfängst, stelle sicher, dass beide Seiten dasselbe Format sprechen.

Kanalzahlen pro Ordnung

Ordnung	Kanäle gesamt	Neue Kanäle dieser Ordnung
1st Order (FOA)	4	4
2nd Order	9	5
3rd Order	16	7
4th Order	25	9
5th Order	36	11
7th Order	64	15

Die Formel: (n+1)² Kanäle für Ordnung n.

FuMa – das alte Format

FuMa (Furse-Malham) ist das Legacy-Format aus der Zeit vor AmbiX. Die Unterschiede:

Kanalreihenfolge: WXYZ statt ACN (bei 1st Order: W ist Kanal 1, dann X, Y, Z)
W-Pegel: 3 dB schwächer als in AmbiX/SN3D
Höhere Ordnungen: Abweichende Bezeichnungen und Normalisierung

FuMa ist noch in älteren Plugins und einigen Archiv-Files anzutreffen (Endung .amb). Im ICST-Workflow alles auf AmbiX/SN3D halten; FuMa nur verwenden, wenn ein Empfänger das explizit fordert. Für Konvertierungen zwischen Formaten: ambix_converter (kostenlos, Kommandozeile) oder dearVR AMBI MICRO mit eingebautem Konverter.

REAPER: Render-Setup Schritt für Schritt

1. B-Format-Bus korrekt konfigurieren

Bevor du renderst, muss der B-Format-Master-Bus die richtige Kanalzahl haben. Rechtsklick auf den Track → Track Channels → Kanalzahl auf die Summe aller aktiven Harmonischen setzen:

HOA1: 4 Kanäle
HOA3: 16 Kanäle
HOA7: 64 Kanäle

Ein Bus mit zu wenigen Kanälen schneidet höhere Harmonische still ab – der Render enthält dann stille Kanäle ohne Fehlermeldung.

2. Alle Encoder-Sends auf den Bus prüfen

Jeder AmbiEncoder muss seinen Ausgang vollständig auf den B-Format-Bus senden. In REAPER: Send-Routing kontrollieren, Kanaloffset = 0, Source Channels = alle aktiven Kanäle. Ein einzelner falsch konfigurierter Send kann Kanäle überlagern oder auslassen.

3. Render-Dialog konfigurieren

Datei → Render öffnen. Die entscheidende Einstellung:

☑ Multichannel tracks to multichannel files

Ohne diesen Haken rendert REAPER nur die ersten zwei Kanäle (Stereo-Fallback). Die Option muss aktiv sein, damit die volle Kanalzahl des Busses in die Ausgabedatei geschrieben wird.

Weitere Einstellungen:

Source: Master mix oder ausgewählter Track (je nach Session-Aufbau)
Format: WAV, 32-bit float oder 24-bit PCM – für Archive immer 32-bit float; für Lieferung 24-bit PCM
Sample Rate: 48 kHz Standard; 96 kHz wenn die Produktion darauf basiert
Dither: Nur bei 16-bit oder 24-bit float → int Konvertierung nötig

4. Dateinamen-Konvention

Eine AmbiX-Datei ohne Dokumentation ist für den Empfänger nutzlos. Die Kanalreihenfolge und Normalisierung sind nicht im WAV-Standard gespeichert. Empfohlene Konvention im Dateinamen:

Titel_HOA3_ACN_SN3D_48k_24bit.wav

Oder als Begleitdokument: .txt-File mit Format-Angaben, Order, Kanalzahl, Normalisierung, verwendete Encoder-Suite.

Validierung vor der Abgabe

Bevor du das File übergibst: kurze Kontrolle.

Kanalzahl prüfen: Das gerenderte File in einem Multikanal-Viewer oder direkt in REAPER öffnen. Kanalanzahl muss zur erwarteten Ordnung passen. Ein HOA3-File hat exakt 16 Kanäle.

Keine stillen Kanäle: Im Wellenform-Editor prüfen ob alle Kanäle Signal haben. Stille Kanäle (flat line) deuten auf falsche Bus-Konfiguration oder unterbrochene Sends hin.

Pegel-Check W-Kanal: Kanal 1 (W, Omnidirektional) sollte den höchsten Pegel aller Kanäle haben. Wenn Kanal 2 oder 3 stärker ist, stimmt die Normalisierung oder die Kanalreihenfolge nicht.

A/B-Abhör: Das File in einer frischen REAPER-Session mit IEM AllRAD-Decoder oder ICST AmbiDecoder öffnen. Die Lokalisation muss mit der Produktionssession übereinstimmen. Wenn Quellen gespiegelt oder rotiert klingen: Kanalreihenfolge prüfen.

Häufige Fehler

“Multichannel to multichannel files” vergessen: Der häufigste Fehler. Der Render erzeugt eine 2-Kanal-Datei ohne Fehlermeldung. Immer prüfen.

Falscher Bus-Kanal-Count: Encoder auf HOA3, Bus auf 4 Kanäle. Die höheren 12 Kanäle sind im Render Null. Klingt wie FOA.

N3D statt SN3D in Plugins: Wenn ein Plugin auf N3D läuft während alle anderen SN3D verwenden, entstehen inkohärente Pegel zwischen Ordnungen. Lokalisation klingt verschoben, Pegel der höheren Harmonischen zu laut oder zu leise.

FuMa und AmbiX mischen: Ein FOA-Source-File in FuMa in eine HOA3-AmbiX-Session laden und nicht konvertieren erzeugt Kanalverwirrung. Alle importierten B-Format-Files zuerst auf AmbiX/SN3D bringen.

Headroom zu knapp: N3D-normalisierte Signale können bei höheren Ordnungen 6–12 dB mehr Pegel haben als SN3D. Wenn du in N3D arbeitest (z.B. wegen eines Plug-ins), entsprechend mehr Headroom einplanen.

AmbiX-Konvertierungs-Tools

Wenn du ein FuMa-File erhalten hast oder eine andere Ordnung brauchst:

ambix_converter: Kommandozeilen-Tool, konvertiert zwischen FuMa, AmbiX, verschiedenen Normalisierungen. Kostenlos.
IEM AmbiX Converter (Teil der IEM Suite): GUI-Tool für Format-Konvertierungen direkt in REAPER
VVMicArray: Für Mikrofon-spezifische Konvertierungen
dearVR AMBI MICRO: Enthält FuMa-zu-AmbiX-Konverter als Plugin

Weiterführende Seiten

Ambisonics Formats at a Glance

johannes.schuett@zhdk.ch (Johannes Schuett) — Fri, 01 May 2026 00:00:00 +0000

Ambisonics uses the word format for several different things at once: the raw microphone signal, the spatial encoding convention, the channel ordering, and the normalisation. This page puts all of them side by side.

All formats A vs B-Format FuMa vs ambiX Orders & channels Normalisation ICST recommendation

All Formats at a Glance

Format	What it is	Channels	When you encounter it
A-Format raw	Raw capsule signals from a tetrahedral microphone — before spatial encoding	4	Directly from a mic (Zoom H3-VR, Ambeo, Rode NT-SF1, …). Must be converted before use in a DAW.
B-Format FOA	First-Order Ambisonics scene — 4 spherical harmonic channels	4	Entry-level recordings, simple setups, older archives
B-Format HOA-3	Third-Order Ambisonics — finer spatial resolution	16	Zylia ZM-1 microphone output, intermediate productions
B-Format HOA-7	Seventh-Order Ambisonics — maximum spatial resolution	64	ICST studio standard, large speaker arrays, high-quality archiving
FuMa legacy	Older channel ordering and normalisation convention (W, X, Y, Z / MaxN)	4–36	Older plugins, historical archives, some first-order workflows
ambiX ICST standard	Modern convention: ACN channel ordering + SN3D normalisation	4–64	All current ICST, IEM, SPARTA, and most modern HOA tools

A-Format vs B-Format

	A-Format	B-Format
What it contains	Raw capsule signals (microphone-specific)	Spatial sound-field representation (spherical harmonics)
Channels (1st order)	4	4 (FOA) up to 64 (HOA-7)
Transferable between tools?	No — tied to the microphone model	Yes — standard exchange format
Can be decoded directly?	No — must be encoded to B-Format first	Yes — feeds decoder or binaural renderer directly
Typical source	Ambisonic microphone output	DAW B-Format bus, archive file, encoder output

Practical rule: A-Format comes from the microphone and must be converted first. B-Format is the spatial scene you route, decode, archive, and render.

FuMa vs ambiX

	FuMa legacy	ambiX ICST standard
Channel ordering	FuMa (W, X, Y, Z, …)	ACN (0, 1, 2, 3, …)
Normalisation	MaxN	SN3D
Supported orders	Mainly 1st order (some tools up to 3rd)	All orders up to HOA-7 and beyond
Where you see it	Older plug-ins (e.g. classic Ambisonic Toolkit versions, legacy archives)	ICST, IEM, SPARTA, REAPER, modern export pipelines
File format	WAV (standard multichannel)	WAV or RF64 (for files > 4 GB)
ICST recommendation	Only when a tool specifically requires it	✓ Use by default

If in doubt: choose ACN / SN3D — that is ambiX, and it is what every current ICST tool expects.

Orders & Channel Counts

The number of channels in a B-Format signal is determined by the Ambisonics order:

channels = (order + 1)²

Order	Name	Channels	Spatial resolution	Typical use
1	FOA	4	Basic	Entry-level recording, simple setups, most Ambisonic microphones
2	HOA-2	9	Moderate	Intermediate compositions, some older HOA tools
3	HOA-3	16	Good	Zylia ZM-1 output, standard HOA productions
4	HOA-4	25	High	Research, large arrays
5	HOA-5	36	Very high	Eigenmike em32, large dome setups
6	HOA-6	49	Very high	Specialised research applications
7	HOA-7	64	Maximum	ICST studio standard — 64-channel B-Format bus in REAPER

In REAPER, the ICST workflow uses a 64-channel B-Format bus. This ensures that no HOA channels are silently lost, regardless of which order you are working in.

Normalisation Conventions

Normalisation defines how the amplitude of each spherical harmonic component is scaled. Using the wrong convention between encoder and decoder produces incorrect spatial rendering — even if the channel order is right.

Convention	Full name	Used in	Notes
SN3D ICST standard	Schmidt Semi-Normalised 3D	ambiX, ICST, IEM, SPARTA, most modern HOA tools	De-facto standard for production and exchange. Use this.
N3D	Full 3D Normalised	Some research tools, mathematical contexts	Differs from SN3D by a constant factor per order. Common in academic literature.
MaxN legacy	Maximum Normalised	FuMa convention	Normalises each component to its peak value. Used in older systems and archives.

ICST Recommendation

For all new Ambisonics work:
Use ambiX — ACN channel ordering + SN3D normalisation.

In REAPER: route through a 64-channel B-Format bus.
Decode only at the monitoring or final rendering stage.

This keeps your session open: the same B-Format master can feed loudspeaker decoding, binaural monitoring, archive export, and later rendering for any playback system.

Go deeper: Ambisonics Formats Explained — the full technical reference with all conventions, ACN numbering, and archiving guidelines.

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Ambisonics Formats Explained: A-Format, B-Format, FuMa, ambiX, FOA and HOA

johannes.schuett@zhdk.ch (Johannes Schuett) — Fri, 01 May 2026 00:00:00 +0000

Level: Beginner to Intermediate | Audience: Composers, students, producers, technicians, studio residents.

Use this page when you see terms such as A-Format, B-Format, FuMa, ambiX, ACN/SN3D, FOA, or HOA and need to know what they mean in practice.

Quick checklist ICST recommendation B-Format Archive

1. Why “format” is confusing in Ambisonics

Ambisonics uses the word format for several different things:

the raw output of a microphone
the internal spatial signal in a DAW
the channel order inside a file
the normalization convention used by the spherical harmonics
the Ambisonics order, which determines the channel count

That is why “Is this B-Format?” is often not specific enough. A better practical question is:

Is this an ambiX B-Format file, with ACN channel ordering and SN3D normalization, and which Ambisonics order does it use?

2. A-Format vs B-Format

A-Format is usually the raw signal from an Ambisonic microphone. In a first-order tetrahedral microphone, this means four capsule signals before spatial decoding or correction. A-Format is microphone-specific and normally should not be treated as a finished Ambisonics master.

B-Format is the Ambisonics signal representation used for production, exchange, decoding, and archiving. It describes a sound field around a listening point. First-order B-Format has four channels; higher-order B-Format has more.

Practical rule:

A-Format comes from the microphone and must be converted.
B-Format is the spatial scene you can edit, route, decode, archive, or render.

3. FuMa vs ambiX

FuMa is the older Ambisonics convention. It uses named first-order channels such as W, X, Y, Z and MaxN-style normalization. It is still encountered in older tools, historical material, and some first-order workflows.

ambiX is the modern exchange convention for Ambisonics. It uses:

ACN channel ordering
SN3D normalization
ordinary multichannel audio files, usually WAV or RF64

In current ICST workflows, ambiX is the default. If a tool asks for channel ordering and normalization, choose ACN/SN3D unless you have a clear reason to do otherwise.

4. ACN, SN3D and N3D

ACN means Ambisonic Channel Number. It defines the channel order. Instead of using historical names such as W, X, Y, Z, each spherical harmonic component gets a numbered channel.

SN3D and N3D are normalization conventions. They define the scaling of Ambisonics components. The spatial scene may be conceptually the same, but a mismatch between SN3D and N3D changes levels between channels and can make decoding wrong.

For most plugin and DAW work today:

ACN/SN3D = ambiX, recommended for exchange and production
ACN/N3D = common in some research, analysis, and mathematical contexts
FuMa = legacy convention, mainly first-order

5. FOA vs HOA

FOA means First-Order Ambisonics. It uses 4 channels and is useful for basic recording, simple spatial work, compatibility, and many entry-level microphone workflows.

HOA means Higher-Order Ambisonics. It starts at second order and increases the spatial resolution by adding more spherical harmonic components.

Higher order can give sharper localization, more stable rendering, and a larger useful listening area, but it also needs more channels and more careful routing.

6. Channel counts by order

For full 3D Ambisonics, the channel count is:

channels = (order + 1)^2

Order	Name	Channels
1	FOA	4
2	HOA-2	9
3	HOA-3	16
4	HOA-4	25
5	HOA-5	36
6	HOA-6	49
7	HOA-7	64

In REAPER, this is why ICST sessions often use a 64-channel B-Format bus: it can carry HOA-7 without silently cutting off higher-order channels.

7. Scene-based vs channel-based audio

Ambisonics is scene-based. The channels are not speaker feeds. They are components of a spatial sound-field representation.

This is different from channel-based audio, where channel 1 might mean left speaker, channel 2 right speaker, channel 3 center speaker, and so on.

In Ambisonics, the decoder decides how the B-Format scene becomes loudspeaker signals or binaural headphone output. That is the reason the same B-Format master can be rendered for a dome, an octagon, a studio array, headphones, or stereo.

8. Practical ICST recommendation

ICST Recommendation

For new Ambisonics work, use ambiX: ACN channel ordering + SN3D normalization.

For higher-order work in REAPER, use a 64-channel B-Format bus for HOA-7 when needed. Decode only at the monitoring or rendering stage.

This keeps the session open: the same B-Format master can feed loudspeaker decoding, binaural monitoring, archive export, and later reinterpretation on another playback system.

9. Quick checklist: Which format should I use?

Use ambiX B-Format, ACN/SN3D when:

you are starting a new Ambisonics production
you are working with ICST, IEM, SPARTA, or other modern HOA tools
you are exporting a B-Format archive master
you need reliable exchange between DAWs, plugins, and rendering tools

Use A-Format only when:

you are handling raw Ambisonic microphone recordings before conversion
you still need the manufacturer-specific A-to-B conversion step

Use FuMa only when:

an older tool or archive specifically requires it
you are converting historical first-order material

Always document:

Ambisonics order
channel count
channel ordering
normalization
sample rate and bit depth
decoder or renderer used for monitoring