DE10138949A1 - Verfahren und Akustiksystem zur Beeinflussung von Raumklang - Google Patents
Verfahren und Akustiksystem zur Beeinflussung von RaumklangInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zur Beeinflussung von Raumklang, der von einer Primärklangquelle in einem Beschallungsraum (1) erzeugbar ist, wird der von der Primärklangquelle abgebbare Primärklang durch eine an einem Kontrollort befindliche Kontrollperson beeinflusst. Als Kontrollperson kommt beispielsweise ein Organist (13) in Betracht, der am Spieltisch einer als Primärklangquelle dienenden Orgel (5) sitzt und über geeignete Registrierung den Klang der Orgel beeinflusst. Erfindungsgemäß wird im Bereich des Kontrollortes (15) ein für diese Kontrollperson akustisch wahrnehmbares Zuhörerklangsignal erzeugt, welches im wesentlichen einem Klangeindruck entspricht, der sich an einem von der Primärklangquelle und der Kontrollperson weiter entfernten Zuhörerort im Beschallungsraum einstellt. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Organist sein Orgelspiel aus Zuhörerperspektive klanglich beurteilen (hierzu Fig. 1).
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Akustiksystem zur Beeinflussung von Raumklang.
- Bei Konzerten und anderen musikalischen oder allgemein mit der Erzeugung von Klängen verbundenen Darbietungen hängt bekanntlich der von den Zuhörern empfundene Hörgenuss wesentlich von der Raumakustik des bei der Darbietung genutzten Beschallungsraumes ab. Dies gilt für geschlossene Beschallungsräume, beispielsweise Kirchen, Konzerthallen oder dergleichen ebenso wie für halboffene, z. B. Amphitheater, oder im wesentlichen offene Beschallungsräume, beispielsweise bei Open-Air-Konzerten. Dabei ist es üblich, den von einer Primärklangquelle abgegebenen Klang an die durch die Art des Beschallungsraumes bestimmte Raumakustik möglichst gut anzupassen, um zumindest für eine überwiegende Mehrzahl der Zuhörer ein befriedigendes Klangerlebnis zu ermöglichen.
- Als Primärklangquelle wird hier allgemein jede aktiv schallabgebende Einrichtung bezeichnet, wobei es sich um ein einzelnes, gegebenenfalls komplex aufgebautes Instrument, wie eine Orgel, genauso handeln kann, wie um eine Gesamtheit mehrerer Schallquellen, beispielsweise um ein Orchester, einen Chor oder um eine Musikband, deren Instrumente gegebenenfalls mit Hilfe einer Lautsprecheranlage noch verstärkt werden können. Auch ein einzelner Redner oder dergleichen kommt als Primärklangquelle in Betracht.
- Bei der Verwendung von Primärklangquellen mit Lautsprecheranlagen ist es bekannt, die Lautsprecheranlage mit Hilfe von Tonbearbeitungsgeräten, beispielsweise Equalizern, auf die Raumakustik des zu beschallenden Raumes einzustellen. Bei einem für diesen Zweck bekannten Verfahren wird eine automatische Einmessroutine abgearbeitet, um zu einer brauchbaren Grundeinstellung der Lautsprecheranlage zu gelangen. Hierzu wird ein Messmikrofon an verschiedenen Positionen im direkten Beschallungsfeld der Anlage platziert, und es wird jeweils ein von der Anlage abgegebenes Testsignal mit bekanntem Frequenzverlauf aufgenommen. Dieses Testsignal ist nicht dafür bestimmt, von Zuhörern gehört zu werden. Die an verschiedenen Messpositionen aufgenommenen Frequenzkurven werden im Tonbearbeitungsgerät gespeichert und nach Abschluss der Messungen miteinander verglichen. Ergeben sich starke Abweichungen zwischen den einzelnen, lokalen Frequenzkurven, so deutet dies auf Phaseneffekte der Anlage und/oder auf Probleme der Raumakustik hin. Diese können durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise Umstellen von Lautsprechern, Veränderung der Raumakustik durch schallbeeinflussende Maßnahmen oder dergleichen vermindert oder behoben werden. Gegebenenfalls ist auch eine andere Einstellung der Lautsprecheranlage nützlich. Hier kann ein Vergleich der gespeicherten Equalizerkurven wertvolle Hinweise geben.
- Dieses Verfahren ist nicht oder nur mit Einschränkungen nützlich bei Primärklangquellen, bei denen der abgebbare Primärklang durch mindestens eine an einem Kontrollort positionierbare Kontrollperson beeinflussbar ist. In diesen Fällen spielt die akustische Wahrnehmung eines Menschen bei der Einstellung des von einer Primärklangquelle abgegebenen Primärklanges eine entscheidende Rolle. Ein Beispiel ist in der Kirchenmusik gegeben, bei der ein Organist durch geeignete Registrierung seines Instruments dessen Klang beeinflussen kann. Hierbei tritt das Problem auf, dass der Organist sein eigenes Orgelspiel an einem für die akustischen Verhältnisse des Raumes nicht repräsentativen Ort, nämlich in unmittelbarer Nähe der schallabgebenden Orgelpfeifen, hört. Daher wird sich der am Sitzplatz des Organisten einstellende Klangeindruck erheblich von dem Klangeindruck unterscheiden, der sich im Zuhörerraum, d. h. in einiger Entfernung von der Orgel, einstellt. Der Unterschied liegt einerseits in der Lautstärke, die am Kontrollort in der Regel erheblich höher ist als im Zuschauerraum, und andererseits auch in der Klangmischung, d. h. dem Lautstärkeverhältnis verschiedener Pfeifentypen oder Pfeifengruppen untereinander. Beispielsweise werden nahe am Kontrollort liegende Pfeifen vom Organisten in der Regel verhältnismäßig lauter wahrgenommen als weiter außen liegende Pfeifen. Dagegen werden diese Pfeifen oder Pfeifengruppen aus dem Zuhörerraum in einem anderen Klangmischungsverhältnis wahrgenommen, da sich die Abstände dieser Pfeifengruppen zu einem typischen Zuhörerort nur unwesentlich unterscheiden werden. Auch die Klangfärbung kann je nach akustischer Umgebung des Wahrnehmungsortes am Kontrollort deutlich anders erscheinen als an einem typischen Zuhörerort. Stellt nun ein Organist bei der Registrierung sein Instrument auf einen am Kontrollort optimalen Klang ein, so wird dies in der Regel nicht einem optimalen Zielklang im Zuhörerraum entsprechen. Daher ist es üblich, bei der Registrierung einer Orgel vor einem Konzert zusätzlich zu einer die Orgel betätigenden Person eine im Zuhörerraum geeignet positionierte Hilfsperson einzusetzen, die den Klangeindruck der Orgel im Zuschauerraum hört und entsprechende Anweisung für die optimale Registrierung der Orgel an die Kontrollperson gibt, welche dann die Registrierung vornimmt. Diese Vorgehensweise ist aufwendig und setzt mindestens zwei im Orgelspiel und in der musikalischen Wahrnehmung gut ausgebildete Personen voraus.
- Da es bei Konzerten oder dergleichen entscheidend auf die sich im Zuhörerraum einstellende Schalleinwirkung ankommt, die im folgenden auch als Zuhörerklang bezeichnet wird, ist es bei den meisten Konzerten, bei denen elektronisch beeinflussbare Instrumente oder Schallgeber zum Einsatz kommen, üblich, ein Mischpult, von dem aus die Klangmischung und Klangfärbung eingestellt werden kann, an einem akustisch besonders bevorzugten Platz im Zentrum eines Zuhörerraumes aufzustellen und von dort die Steuerung der Klangmischung vorzunehmen. Dadurch bleiben häufig die akustisch besten Plätze, die im Bereich des Mischpultes und auch dahinter liegen, für Zuhörer ungenutzt. Zudem ist häufig ein erheblicher technischer Aufwand erforderlich, um das Mischpult mit Hilfe geeigneter Kabelstränge mit allen für die Schallabgabe genutzten Instrumenten und Einrichtungen elektrisch zu verbinden. Dieser Zeit- und kostenintensive Aufwand wird daher häufig bei Konzerten mit niedrigem Budget vermieden, was sich in der Regel nachteilig auf den sich beim Zuhörer einstellenden Hörgenuss auswirkt.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. Insbesondere sollen Maßnahmen vorgeschlagen werden, die es auf einfache und kostengünstige Weise ermöglichen, bei Primärklangquellen, die von einer an einem Kontrollort positionierten Kontrollperson klanglich gesteuert werden, den sich im Zuhörerraum einstellenden Klangeindruck zu optimieren.
- Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie ein Akustiksystem mit den Merkmalen von Anspruch 12 vor. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
- Gemäß der Erfindung wird im Bereich des Kontrollortes ein für eine an diesem Ort befindliche Kontrollperson akustisch wahrnehmbares Zuhörerklangsignal erzeugt. Das Zuhörerklangsignal soll im wesentlichen dem Klangeindruck entsprechen, der sich an einem von der Primärklangquelle entfernten Zuhörerort im Beschallungsraum einstellt. Es wird also eine möglichst getreue Reproduktion des Zuhörerklanges im Bereich des Kontrollortes vorgeschlagen. Das Zuhörerklangsignal wird am Kontrollort bevorzugt derart erzeugt, dass es nur in einem räumlich begrenzten Bereich, in welchem sich die Kontrollperson befindet, klar und deutlich wahrzunehmen ist, darüber hinaus jedoch dem von der Primärklangquelle abgegebenen Klang nicht in einer für die Zuhörer wahrnehmbaren Weise überlagert ist. Die Wirkung der Erfindung kann so beschrieben werden, als werden die Ohren der Kontrollperson an einen typischen Zuhörerort im Beschallungsraum verlagert, so dass die Kontrollperson den von ihr gesteuerten und beeinflussten Klang mit einem "Ohr-Im-Raum" aus der Zuhörerperspektive wahrnehmen kann. Mit diesem Verfahren ist es beispielsweise einem Organisten möglich, die Registratur seiner Orgel allein und vom Kontrollort gezielt so vorzunehmen, dass sich der von ihm gewünschte und beabsichtigte Zuhörerklang mit der beabsichtigten Klangmischung und Klangfärbung einstellt. Das Verfahren wird bevorzugt als Quasi-Echtzeit-Verfahren durchgeführt, bei dem nur für den menschlichen Hörapparat nicht wahrnehmbare Verzögerungen auftreten. Auch eine gegenüber der Erfassung deutlich zeitversetzte Reproduktion des Zuhörerklangs ist möglich. Geeignete Akustiksysteme, die zur Erzielung des erfindungsgemäßen Effektes optimiert sind, werden im folgenden näher beschrieben.
- Bei einer Verfahrensvariante, die sich ohne konstruktive Änderungen des Beschallungsraumes durchführen lässt, wird der Zuhörerklang an mindestens einen Zuhörerort mit Hilfe mindestens eines z. B. elektroakustisch arbeitenden Schallwandlers erfasst, welcher ein den Zuhörerklang repräsentierendes nicht akustisches, z. B. elektrisches Klangsignal erzeugt. Der Schallwandler kann beispielsweise mindestens ein Mikrofon und/oder mindestens einen Körperschallsensor aufweisen. Das nicht-akustische Klangsignal oder ein daraus abgeleitetes Signal wird dann nach geeigneter Übertragung im Bereich des Kontrollortes mit Hilfe mindestes eines geeigneten, z. B. elektroakustischen Schallwandlers in ein akustisch wahrnehmbares Zuhörerklangsignal umgewandelt und kann dort von der Kontrollperson unmittelbar sinnlich wahrgenommen werden. Diese Variante zeichnet sich durch eine besonders einfache Übertragung von Klanginformationen zwischen Zuhörerort und Kontrollort aus, zwischen denen je nach Beschallungsort erhebliche Abstände liegen können. Die Übertragung kann leitungsgebunden oder mindestens streckenweise leitungsfrei, beispielsweise mittels Funkübertragung, erfolgen. Ein oder mehrere Schallwandler, z. B. Mikrofone, können an für das Zuhörererleben repräsentativen Orten aufgestellt oder auf andere Weise raumsparend angebracht werden, ohne die Akustik der Aufstellumgebung oder den dort für Zuhörer zur Verfügung stehenden Raum wesentlich zu beeinträchtigen. Der mindestens eine dem Kontrollort zugeordnete Schallwandler ist bevorzugt zur Abgabe eines räumlich begrenzten Zuhörerklangsignals ausgebildet, damit dieses von der Kontrollperson klar und deutlich wahrgenommen werden kann, gleichzeitig aber für weiter entfernte Personen im wesentlichen unhörbar bleibt und damit nicht stört. Beispielsweise können geeignete Raumlautsprecher vorgesehen sein oder ein Kopfhörer.
- Eine andere, alternativ oder zusätzlich realisierbare Variante sieht vor, dass zur Erzeugung des Zuhörerklangsignals ein Teil des von der Primärklangquelle abgestrahlten Raumklanges im Nahbereich der Primärklangquelle mit Hilfe mindestens eines geeigneten schallführenden, schallabsorbierenden und/oder schallreflektierenden Akustikelementes zur Erzeugung eines abgezweigten Schallanteils abgezweigt und der abgezweigte Schallanteil gezielt zum Kontrollort rückgeführt wird. Gegebenenfalls kann der abgezweigte Schallanteil noch gezielt klanglich verändert werden, um am Kontrollort ein möglichst authentisches Zuhörerklangsignal zu erhalten. Dazu kann beispielsweise ein vom Beschallungsraum mindestens teilweise abgetrennter Sekundärraum vorgesehen sein, der einen Resonanzraum mit gegebenenfalls veränderbaren Resonanzverhalten bildet und für eine Verhallung und/oder klangliche Verfärbung des abgezweigten Schallanteiles sorgt, wobei diese Verhallung und/oder Verfärbung den Einfluss des Beschallungsraumes auf den von der Primärklangquelle kommenden Primärklang simulieren kann. Es ist also möglich, die Erfindung mit einem passiven Akustiksystem ohne Zuhilfenahme elektrischer Hilfsmittel ausschließlich durch akustisch wirksame Komponenten, wie Schallabsorber, Schallreflektoren oder Schallleiter, beispielsweise in Form von Rohren, zu realisieren. Auch eine Kombination von elektroakustischen oder auf eine andere Weise arbeitenden Schallwandlungseinrichtungen und ausschließlich akustisch wirkenden Akustikkomponenten ist möglich. Beispielsweise kann ein Teil des primären Schalles durch geeignete schallführende oder -leitende Elemente in einen separaten Raum geleitet werden, um dort mikrofoniert oder mit anderen Schallerfassungskomponenten erfasst und weiterbehandelt zu werden. Die hier erwähnten schallführenden und/oder schallabsorbierenden und/oder schallreflektierenden Akustikkomponenten können mindestens zum Teil auch integrierter Bestandteil von Gebäudeteilen sein und beispielsweise durch die Innenseite eines Gewölbes gebildet werden.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn zur Unterstützung der Authentizität des am Kontrollort reproduzierten Abhörklanges (Zuhörerklangsignal) die störende Schalleinwirkung fremder Geräusche und/oder verzerrter bzw. unkontrolliert im Raum streuende Schallanteile des von der Primärklangquelle abgegebenen und vom Kontrollort aus gesteuerten und/oder geregelten Schalls akustisch so abgeschirmt wird, dass sie die Wahrnehmung des Zuhörerklangsignales nicht oder nicht wesentlich beeinträchtigt. Daher weist ein bevorzugtes Akustiksystem mindestens eine hierzu geeignete Abschirmeinrichtung auf. Diese kann beispielsweise durch ein akustisch dämmendes Gehäuse eines geschlossenen Kopfhörers gebildet sein. Es ist auch möglich, den Kontrollort als Ganzes mit einer teilweise geöffneten Abschirmung nach Art einer Dolmetscherkabine oder dergleichen zu umgeben. Auch schallreflektionsmindernde Einrichtungen im Bereich des Kontrollortes, beispielsweise Schaumstoffbeläge, nach Art von Schallfallen strukturierte Oberflächen oder dergleichen und/oder schallabsorbierende Einrichtungen oder eine Kombinationen dieser Maßnahmen sind möglich.
- Um eine zumindest näherungsweise Echtzeit-Reproduktion des Zuhörerklanges am Kontrollort zu ermöglichen, ist bei bevorzugten Varianten vorgesehen, dass der Zuhörerklang an mindestens einem in einem Nahbereich der Primärklangquelle liegenden Zuhörerort erfasst wird, um ein Nahbereichssignal zu ermitteln, das gegenüber dem Primärsignal praktisch nicht oder nur in einer nicht störend wahrnehmbaren Weise verzögert ist. Dabei ist der Abstand zwischen der Primärklangquelle und dem Erfassungsort im Nahbereich vorzugsweise so zu wählen, dass bei einer räumlich ausgedehnten Primärklangquelle zumindest ein repräsentativer Teilbereich integral erfassbar ist, damit beispielsweise bei einer Orgel nicht nur einzelne Register- bzw. Pfeifengruppen zum Nahbereichssignal beitragen. Andererseits sollen die Verzögerungszeiten vorzugsweise weniger als 0,1 s oder 0,01 s betragen. Zweckmäßigerweise wird daher das zur Reproduktion am Kontrollort benötigte Nahbereichssignal in einem Nahbereich erfasst, der sich beispielsweise in einem Abstandsbereich zwischen ca. 25 cm und ca. 25 m von der Primärklangquelle erstreckt.
- Bei großen Beschallungsräumen und/oder bei Beschallungsräumen mit stark reflektierenden Begrenzungsflächen wird es in der Regel so sein, dass der an einem Zuhörerort herrschende Klangeindruck nicht unwesentlich von Schallanteilen mitbestimmt wird, die nicht direkt von der Primärklangquelle stammen, sondern über teilweise mehrfache Reflektionen zum Zuhörerort gelangen. Die hierdurch bewirkte Verhallung und/oder Verfärbung des Zuhörerklanges nimmt erfahrungsgemäß mit dem Abstand von der Primärklangquelle zu und kann beispielsweise in Kircheninnenräumen erheblich zum Klangeindruck beitragen. Derjenige Raumbereich des Beschallungsraums, in welchem der von der Primärklangquelle abgegebene Primärklang wahrnehmbar durch die akustischen Eigenschaften des Beschallungsraumes beeinflusst wird, wird hier als Fernbereich bezeichnet. In solchen Räumen ist es häufig zweckmäßig, bei der Erfassung von Zuhörerklang ein diesem Fernbereich zugeordnetes Fernbereichssignal zu erfassen, welches Informationen über die akustischen Eigenschaften des Beschallungsraumes enthält. Das Fernbereichssignal und das Nahbereichssignal werden vorzugsweise gleichzeitig erfasst. Dies kann beispielsweise durch in den jeweiligen Bereichen aufgestellte Mikrofone erfolgen. Es ist auch möglich, mit Hilfe von geeignet ausgerichteten Richtmikrofonen von einem Ort sowohl Nahbereichssignale, als auch Fernbereichssignale zu erfassen, indem zur Erfassung eines Nahbereichssignals das Richtmikrofon zur Primärklangquelle hingerichtet bzw. zur Erfassung eines Fernbereichssignals von der Primärklangquelle weg in den abgewandten Teil des Beschallungsraumes gerichtet ist. Ein Fernbereichssignal kann auch unabhängig von einem Nahbereichssignal gesondert ermittelt werden. Es kann wesentliche Information über die Raumakustik enthalten. Ein Fernbereichssignal kann zur Erzeugung einer Korrekturkurve benutzt werden, um z. B. mittels eines Equalizers ein Nahbereichssignal mittels der Korrekturkurve derart abzuändern, dass das resultierende Signal die Rauminformation in sich trägt. Die Erzeugung einer Korrekturkurve beruht bevorzugt auf einem Vergleich zwischen einem Nahbereichs- und einem Fernbereichssignal und repräsentiert dementsprechend die signifikanten Unterschiede.
- Sofern ein Fernbereichssignal und ein Nahbereichssignal vorhanden sind, können die Signale bzw. daraus abgeleitete Signale in einer geeigneten Mischeinrichtung gemischt werden, um ein für die Raumakustik an einen mittleren Zuhörerort typisches Mischsignal zu bekommen, aus dem ein entsprechendes Zuhörerklangsignal abgeleitet werden kann. Es ist möglich, ein Klangsignal, beispielsweise ein Nahbereichssignal, gezielt elektronisch oder auf andere Weise zu verändern oder zu verfremden, um ein modifiziertes Signal zu erhalten, welches beispielsweise gegenüber dem Ursprungssignal verhallt und/oder verfärbt ist. Diese Verfremdung kann z. B. mit Hilfe der oben erwähnten Korrekturkurve durchgeführt werden. Dadurch kann, ausgehend von einem weitgehend direkt erfassten Nahbereichssignal, die Akustik eines hallenden Raumes auf nicht akustischem, insbesondere elektronischem Wege annähernd reproduziert werden.
- Die vorstehenden und weiteren Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhaft sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können. Es zeigen:
- Fig. 1 eine schematische Grundrissdarstellung eines Kircheninnenraums, in dem eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen aktiven Akustiksystems installiert ist;
- Fig. 2 eine schematische Vertikalschnittdarstellung durch einen anderen Kircheninnenraum, in dem eine Ausführungsform eines passiven Akustiksystems installiert ist, das ausschließlich mit nicht- elektronischen schallbeeinflussenden Komponenten aufgebaut ist; und
- Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf den Veranstaltungsraum eines Open-Air-Rockkonzertes mit einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen aktiven Akustiksystems.
- Die schematische Grundrissdarstellung in Fig. 1 zeigt einen im wesentlichen rechteckigen Innenraum 1 einer Kirche mittlerer Größe, bei der im Bereich einer vorderen Schmalseite 2 ein Presbyterium mit einem Altar 3 vorgesehen ist. An der gegenüberliegenden Rückseite 4 ist auf einer Empore oberhalb des Kirchenbodens eine Orgel 5 installiert, die im wesentlichen die gesamte rückwärtige Schmalseite des Kircheninnenraumes einnimmt. Mehrere bogenförmig angeordnete Pfeifengruppen 6 bis 9 der Orgel sind schematisch gezeigt. Mittig vor der Orgel ist ein Spieltisch 12 angeordnet, von dem aus ein am Spieltisch sitzender Organist 13 (bzw. eine Organistin) die Steuerung des Windes zu den einzelnen Pfeifen bzw. Pfeifengruppen der Orgel vornehmen kann. Hierzu sind Manualklaviaturen und eine Pedalklaviatur vorgesehen, deren Tasten mechanisch oder elektromagnetisch mit Ventilen für die Pfeifen verbunden sind. Das Pfeifenwerk der Orgel enthält als eigentliche Klangerzeuger Labial- und Zungenpfeifen, die zu Registern, d. h. zu Pfeifenreihen ähnlichen Grundklanges, aber verschiedener Tonhöhe, zusammenfasst sind. Im Bereich des Spieltisches befindet sich das Regierwerk mit Registerzügen, durch die jedes Register zu- oder abgeschaltet werden kann. Dadurch ergeben sich vielfältige Möglichkeiten, die Klangfarbe und Tonlagen des Orgelinstrumentes einzustellen. Der Sitzplatzbereich eines Organisten 13 am Spieltisch 12 wird daher in dieser Anmeldung als Kontrollort 15 bezeichnet, von dem aus die Klangwirkung der als Primärklangquelle bzw. Primärschallquelle dienenden Orgel 5 gesteuert werden kann.
- Im Rücken des Organisten erstreckt sich zwischen der Empore 14 und der gegenüberliegenden Schmalseite 2 der Zuhörerraum, der hier mit Kirchenbänken 11 ausgestattet ist. Im Beispiel beträgt die Breite der Orgel bzw. einer Schmalseife ca. 10 Meter, und die Gesamtlänge des Zuhörerraumes ca. 30 Meter, wobei diese Maßangaben in keiner Weise einschränkend für den Anwendungsbereich der Erfindung sind.
- Für einen Organisten ist es in der Rege) ein großes Problem, den von der Orgel abgegebenen Primärklang so einzustellen, dass sich für die im Zuhörerraum weit entfernt von der Orgel sitzenden Zuhörer derjenige Zuhörerklang ergibt, der von Organisten bzw. vom Verfasser eines Orgelwerkes beabsichtigt ist. Das Problem ist dadurch begründet, dass der Organist sein eigenes Orgelspiel an einem für die akustischen Verhältnisse des Raumes 1 nicht repräsentativen Ort hört. Am Kontrollort 15 in unmittelbarer Nähe der Pfeifen der Orgel ist einerseits die Lautstärke des Instrumentes wesentlich höher als im weiter entfernt liegenden Zuhörerraum. Zudem werden vom Organisten näherliegende Pfeifen, beispielsweise die mittigen Pfeifengruppen 6, verhältnismäßig lauter wahrgenommen als die Pfeifen von außenliegenden Pfeifengruppen, beispielsweise der Pfeifengruppen 8 und 9. Dadurch entsteht am Kontrollort 15 eine andere Klangmischung als weiter entfernt im Zuhörerraum, da beispielweise von der Mitte des Zuhörerraumes alle Pfeifengruppen etwa gleichweit entfernt sind. Auch die Klangfärbung des Primärschalles kann im Bereich des Kontrollortes strahlender oder dumpferer sein als im Bereich des Zuhörerraumes.
- Um diese Probleme zu vermeiden und es der am Kontrollort 15 sitzenden Kontrollperson 13 zu ermöglichen, sein eigenes Orgelspiel aus akustischer "Sicht" eines Zuhörers wahrzunehmen, ist in der Kirche eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Akustiksystems installiert, mit dem der Raumklang im Innenraum der Kirche gezielt so beeinflusst werden kann, dass er im wesentlichen dem vom Organisten tatsächlich gewünschten Raumklang entspricht. Hierzu wird ein im Bereich des Kontrollortes 15 akustisch wahrnehmbares Zuhörerklangsignal erzeugt, das im wesentlichen dem Klangeindruck entspricht, der sich an einem von der Primärklangquelle 5 entfernten Zuhörerort im Beschallungsraum einstellt.
- Dieses Akustiksystem 20 umfasst bei der gezeigten Ausführungsform vier Mikrofone 21 bis 24, die im Zuhörerraum in einem lichten Abstand von ca. fünf bis zehn Metern von der Orgel 5 in einer parallel zur Orgel verlaufenden Linie aufgestellt sind. Die als elektroakustische Schallwandler dienende Mikrofone 21 bis 24 sind mittels geeigneter Kabel 25 an Eingangsbuchsen eines Steuergerätes 26 des Akustiksystems angeschlossen. An einer Ausgangsbuchse des Steuergerätes ist ein Kopfhörer 27 angeschlossen, der bevorzugt als geschlossener Kopfhörer mit schalldämmenden Halbschalen ausgeführt ist, um den Träger des Kopfhörers gegen störende Umgebungsgeräusche weitgehend abzuschirmen.
- Das Akustiksystem 20 kann in einer einfachen Schaltung wie folgt arbeiten. Eines oder mehrere der Mikrofone 21 bis 24 erfasst den an seinem Standort auftretenden Zuhörerklang, der derjenigen Schalleinwirkung entspricht, die sich im Zuhörerraum im Bereich der Mikrofonposition einstellt. Die Mikrofone sind zweckmäßig in einem Abstand von zwischen ca. 50 cm und 2 m vom Boden des Beschallungsraumes und in einem seitlichen Abstand von anderen potentiell reflektierenden oder schallbeeinflussenden Flächen (z. B. Wänden, Säulen und dergleichen) angeordnet. Der vom Mikrofon erfasste Schall wird in ein elektrisches Klangsignal umgewandelt, das den am Aufstellungsort herrschenden Zuhörerklang repräsentiert. Dieses Klangsignal wird zum Steuergerät 26 elektrisch übertragen, das aus diesem Eingangssignal ein Ausgangssignal für den Kopfhörer 27 erzeugt. Dieses Ausgangssignal wird von den elektroakustischen Schallwandlern des Kopfhörers in ein für den Kopfhörerträger akustisch wahrnehmbares Zuhörerklangsignal umgewandelt, welches im wesentlichen dem Schalleindruck am Ort des angeschlossenen, mindestens eines Mikrofons 21 bis 24 entspricht. Der im Hauptschiff mikrofonierte Schall wird also am Spieltisch per Kopfhörer dem Organisten zur Verfügung gestellt. Dieser fühlt sich dabei so, als wären seine Ohren an einen typischen Zuhörerort im Beschallungsraum verlagert. So kann der Organist aus der akustischen Zuhörerperspektive sein Orgelspiel überprüfen und die Registrierung der Orgel so einstellen, dass die von ihm gewünschte und beabsichtigte Klangwirkung im Zuhörerraum erzielt wird. Ein Merkmal dieser Erfindung ist dabei, dass in diesen Regelkreis eine menschliche Person, die Kontrollperson 13, mit ihrer sinnlichen akustischen Wahrnehmung einerseits und der Möglichkeit der Einflussnahme auf den Klang einer Primärquelle andererseits eingebunden ist.
- Zahlreiche Varianten dieses Verfahrens sind möglich. Beispielsweise kann der Zuhörerklang nur durch ein oder zwei Mikrofone in einem typischen Zuhörerbereich erfasst werden, beispielweise symmetrisch im Zuhörerraum etwa bei den Positionen der inneren Mikrofone 23 oder 24. Es ist auch möglich, den Schall weiter von den Randbereichen des Zuhörerraumes zu fassen, beispielsweise von den außenliegenden Mikrofonpositionen 21 und 22. Auch eine elektronische Überlagerung dieser Klangsignale ist möglich. Bevorzugt ist eine etwa symmetrische Aufstellung von mehreren Mikrofonen, um einen mittleren Klangeindruck zu erzeugen. Um eine näherungsweise Echtzeit-Reproduktion des Zuhörerklanges am Kontrollort 15 zu ermöglichen, sind bei der gezeigten Ausführungsform ein oder mehrere Mikrofone 21 bis 24 im Nahbereich 28 der Orgel 5 angeordnet, welcher sich dadurch auszeichnet, dass im Nahbereich der Primärschall der Orgel derart verzögerungsarm eintrifft, dass diese Verzögerungen nicht als störend empfunden werden. Günstige Verzögerungszeiten liegen unterhalb von ca. 0,1 Sekunden, bevorzugt unterhalb von ca. 0,01 Sekunden, was typischen, oberen Nahbereichsgrenzen von ca. 25 bis 30 Metern von der Primärklangwelle entspricht. Andererseits sollten Schallwandler nicht zu nahe an einer Primärklangquelle stehen, um nicht genau den oben beschriebenen Nachteilen einer verzerrten Klangmischung und Klangfärbung zu erliegen, wodurch typische untere Nahbereichsgrenzen im Bereich von 0,25 bis 1,0 Metern Abstand zur Primärklangquelle liegen können. Die aus diesem Nahbereich stammenden Nahbereichssignale können als Basis für eine weitgehend verzögerungsfrei Klangreproduktion am Kontrollort dienen.
- Da gerade bei großen Beschallungsräumen und/oder Beschallungsräumen mit stark reflektierenden Flächen, wie es typischerweise in Kircheninnenräumen der Fall ist, der für viele Zuhörer vorherherrschende Klangeindruck nicht unerheblich durch Hall und/oder Klangverfärbungen mitbestimmt ist, wird bei bevorzugten Ausführungsformen das am Kontrollort erzeugte Zuhörerklangsignal mit einer Verhallung und/oder Verfärbung beaufschlagt.
- Bei einer der an Hand von Fig. 1 erläuterten Ausführungsformen ist vorgesehen, ein Nahbereichssignal und ein Fernbereichssignal zu erzeugen, welches Information über den Verhallungszustand und/oder Verfärbungszustand in der Tiefe des Beschallungsraumes trägt. Hierzu sind die innenliegenden Mikrofone 23, 24 als Richtmikrofone ausgebildet, die zur Primärklangquelle 5 ausgerichtet sind, um direkt und weitgehend verhallungsfrei den Nahbereichsklang zu erfassen. Die äußeren Mikrofone 21, 22 sind ebenfalls als Richtmikrofone ausgebildet, jedoch in den von der Orgel abgewanden Rückraum des Beschallungsraums gerichtet. Sie erfassen daher den direkt von der Orgel einstrahlenden Klang nur schwach, während der aus dem Rückraum kommende, aufgrund von Reflektionen stark verhallte und/oder verfärbte Klang vergleichsweise stark erfasst wird. Damit stehen an den Eingängen des Steuergerätes 26 ein im wesentlichen verzögerungsfrei erfasstes Nahbereichssignal und ein mit Verzögerungen und Verhallungen beaufschlagtes Fernbereichssignal zur Verfügung, das Zeitverzögerungen aufgrund von großen Laufwegen des Schalls beinhaltet. Diese Schallsignale können mit Hilfe einer im Steuergerät 26 vorhandenen Mischeinrichtung auf geeignete Weise so gemischt werden, dass sich als Zuhörerklangsignal für den Organisten praktisch zeitgleich mit der Klangerzeugung ein teilweise verhalltes Zuhörerklangsignal ergibt, wie es normalerweise nur in größerem Abstand von der Orgel mit leichter Zeitverzögerung zur Klangerzeugung wahrgenommen werden kann. Allgemein kann durch Vermischung von weitgehend verzögerungsfrei erfassten, direkt aufgenommen Nahbereichssignalen und von Fernbereichssignalen, die eine raumspezifische Hallinformation tragen, eine Datenbasis zur Erzeugung von Zielklängen für beliebige Positionen im Raum geschaffen werden, allerdings mit dem Vorteil geringer Verzögerung gegenüber den Zeitpunkt der Klangerzeugung. Dadurch kann sich der Organist durch geeignete Einstellung des Mischungsgrades am Steuergerät 26 akustisch in die Situation eines Zuhörers "hineinschalten", der weitab von der Orgel 5 im Bereich der gegenüberliegenden Schmalseite 2 sitzt und ein stark verhalltes Klangsignal wahrnimmt.
- Während die Erfassung eines Nahbereichsignals für eine Echtzeit- Reproduktion des Zuhörerklanges am Kontrollort wichtig ist, kann die akustische Rauminformation, die sich beispielsweise in dem eben beschriebenen verhallten und/oder verfärbte Fernbereichssignal ausdrückt, gegebenenfalls auch auf elektronischem Wege erzeugt werden, ohne dass ein Fernbereichssignal gleichzeitig mit dem Nahbereichssignal erfasst werden muss. Hierzu kann ein Steuergerät 26 beispielsweise einem Hallgenerator beinhalten, um einem erfassten Nahbereichssignal einen gegebenenfalls einstellbaren Hallanteil und/oder ein Verfärbungsanteil zuzumischen, um auf diese Weise die Raumakustik des Beschallungsraumes anzunähern.
- Eine andere Möglichkeit, die von den räumlichen Gegebenheiten bestimmte Raumakustik bei der Erzeugung des Zuhörerklangsignals zu berücksichtigen, wird an Hand von Fig. 1 erläutert. Bei dieser Verfahrensvariante wird die tatsächliche Verformung des Primärklanges, welche sich durch die raumspezifischen Gegebenheiten ergibt, gesondert erfasst, um daraus eine raumspezifische Korrekturkurve zu ermitteln, die im Steuergerät 26 gespeichert und nach der Speicherung bei der Erzeugung des Zuhörerklangsignals berücksichtigt werden kann. Zur Ermittlung dieser Korrekturkurve sind zusätzlich zu den Nahbereichs- Mikrofonen 21 bis 24 im gezeigten Beispiel vier Mikrofone 29, 30, 31, 32 vorgesehen, die bezogen auf die Länge des Beschallungsraumes 1 etwa in dessen Mitte in relativ großer Entfernung von der Orgel 5 im Fernbereich 34 aufgestellt werden. Im Beispielsfall sind wieder zwei in den Rückraum gerichtete Richtmikrofone 29, 30 und zwei zur Orgel gerichtete Richtmikrofone 31, 32 vorgesehen, deren Klangsignal über Kabel 33 zum Steuergerät 26 übertragen und dort zur Ermittlung einer Korrekturkurve verarbeitet werden. Sind die Mikrofone angeschlossen, so wird die Orgel gespielt, wobei an den Mikrofonen relativ stark verhallte Signale aufgenommen werden. Die Nahbereichs-Mikrofone erfassen gleichzeitig ein nicht verfärbtes und/oder verhalltes, praktisch verzögerungsfreies Nahbereichssignal. Aus einem elektronischen Vergleich vom Fernbereichs- und Nahbereichssignal wird eine die Unterschiede der Signale repräsentierende Korrekturkurve gewonnen. Nachdem das verhallte Raumsignal aufgenommen, in eine für die Raumakustik spezifische Korrekturkurve umgerechnet und diese Korrekturkurve im Steuergerät 26 abgespeichert wurde, können die Mikrofone 29 bis 32 wieder abgebaut werden. In der Folge können dann Nahbereichssignale, die beispielsweise mit Hilfe der Mikrofone 21 bis 24 aufgenommen werden, mit Hilfe der gespeicherten Korrekturkurve bearbeitet und in der bearbeiteten Form an den Kopfhörer 27 übertragen werden. Diese Variante hat den Vorteil, dass während der Echtzeit-Reproduktion des Zuhörerklangsignals am Kontrollort kein Fernbereichssignal mehr ermittelt werden muss, weil die Verformung der Primärklanges, die durch den spezifischen Beschallungsraum erfolgt, in der vorher ermittelten Korrekturkurve berücksichtigt ist.
- In jedem Fall kann durch das hier beispielhaft an Hand von mehreren Ausführungsformen erläuterte aktive Akustiksystem 20 im Bereich des Kontrollortes 15 eine hinreichend authentische Klangwiedergabe des sich im Zuhörerraum einstellenden Zuhörerklanges erreicht werden.
- An Hand von Fig. 2 wird eine andere Ausführungsform eines Akustiksystems 35 erläutert, die sich dadurch auszeichnet, dass keinerlei elektronische Hilfsmittel zur Reproduktion des Zuhörerklanges am Kontrollort erforderlich sind. Gleiche oder entsprechende Merkmale zu den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Der Vertikalschnitt durch einen Kircheninnenraum zeigt eine oberhalb der Zuhörerebene 36 angeordnete Empore 14, auf der mit Abstand von der Rückwand 4 der Kirche eine Orgel 5 aufgestellt ist. Der Kontrollort 15, an dem sich der Spieltisch 12 für den Organisten 13 befindet, ist zwischen Orgel und Rückwand vorgesehen. Oberhalb der Orgel ist eine erste passive Akustikkomponente 37 z. B. durch Abhängen von der Kirchendecke 38 angeordnet. Sie ist im Querschnitt annähernd, winkelförmig geformt und bildet zusammen mit der Decke 38 des Kircheninnenraumes und der Rückwand 4 einen gewinkelten Schallkanal 39, welcher von deckennahen Mittelbereich 40 des Kirchenschiffes über die Orgel hinweg von oben zum Bereich des Kontrollortes 15 führt.
- Etwa auf Höhe der Orgel 5 ist in größerer Entfernung von der Orgel eine zweite, passive Akustikkomponente 41 ebenfalls durch Abhängen von der Decke 38 des Kirchenschiffes befestigt. Diese großflächige Akustikkomponente mit einer schallreflektierenden Oberseite hat einen der Orgel 5 zugewandten, leicht bogenförmig nach oben gekrümmten Vorderabschnitt 42, der den Mittelbereich 40 nach unten begrenzt, sowie einen daran anschließenden Hinterabschnitt 43, der sich nach unten verlaufend bis zur Schmalseite 2 des Kirchenraumes erstreckt. Die zweite Akustikkomponente 41 ist so geformt, dass ihr schräg nach unten zur Orgel gerichteter Vorderabschnitt zusammen mit dem darüber liegenden, schräg nach unten gerichteten Hinterabschnitt der ersten Akustikkomponente 37 eine ca. 1 bis 2 Meter hohe, horizontale Einlassöffnung 44 bildet, die von einem unterhalb der Akustikkomponenten 37, 41 gebildeten Hauptraum 45 zu einem oberhalb der Akustikkomponenten gebildeten Nebenraum 46 führt, der im wesentlichen durch die Oberseiten der Akustikkomponente und die diesen zugewandten Innenflächen der Kirchendecke sowie der Vorder und Rückwand des Kirchenraumes begrenzt wird. Der Nebenraum 46 kann in zwei funktional unterschiedliche Bereiche unterteilt werden, nämlich den vom Einlassschlitz 44 durch den Mittelbereich 40 über die Orgel zum Kontrollort 15 führenden Schallkanal 39 und einen Hallraum 47, der sich im Mittelbereich 40 beginnend in den von der Orgel entfernten Bereich des Nebenraums 46 bis zur Schmalseite 2 erstreckt.
- Das passive Akustiksystem 35 arbeitet folgendermaßen. Wenn die Orgel gespielt wird, wird ein gewisser Schallanteil des Schall, der von der Orgel etwa in horizontaler Richtung nach hinten abgestrahlt wird, durch die wenige Meter hinter der Orgel in deren Nahbereich angeordnete Einlassöffnung 44 in den Nebenraum 46 geleitet. Der durch Pfeile symbolisierte, abgezweigte Schallanteil wird teilweise durch die zweite Akustikkomponente 41 nach oben reflektiert und nach vorne und unten zum Kontrollort 15 rückgekoppelt. Das auf diese Weise zum Organisten 13 gelangende Nahbereichssignal ist dem sich im Zuhörerraum einstellenden Zuhörerklang wesentlich ähnlicher, als diejenigen Klangsignale, die den Organisten direkt von hinten auf kurzem Wege von der Orgel erreichen. Diese Klänge können zudem durch eine zusätzliche (nicht gezeigte) Schallabschirmung in ihrer Lautstärke noch stärker herabgesetzt werden, um die Wahrnehmbarkeit des Zuhörerklangsignals zu verbessern.
- Diesem auf kurzem Wege zum Kontrollort 15 rückgeführten Schall wird bei der gezeigten Ausführungsform noch eine Verhallungskomponente hinzugefügt, die den am Kontrollort 15 eintreffenden Klangeindruck näher an den Klangeindruck heranbringt, der sich im Zuhörerraum 45 ergibt. Hierzu dient der sich nach hinter erweiternde Hallraum 47, der nach oben von der Kirchendecke 38, auf der Orgel abgewandten Seite von der Rückwand 2 und nach unten von der flächigen, an ihrer Oberseite schallreflektierenden Akustikkomponente 41 begrenzt wird. Der durch den Schlitz 44 eintretende Schall erzeugt im Hallraum 47 Resonanzen, die auf den zum Kontrollort 15 geführten Schall rückwirken und sich diesem überlagern, so dass am Kontrollort ein sakral klingendes, verhalltes Zuhörerklangsignal entsteht. Das System ermöglicht es, mit Hilfe weiterer, schematisch gezeigter Akustikkomponenten 48 das Volumen des Hallraumes und damit die dadurch erzeugte Nachhallzeit einzustellen. Hierzu können bogenförmige Schleusenelemente 48 zwischen der Oberseite der Akustikkomponente 41 und der Gebäudedecke 38 angeordnet werden. Eine kurze Nachhallzeit, bzw. ein trockener Klang ergibt sich dann, wenn das Volumen des Hallraumes 47 relativ klein gehalten wird. Die maximale Nachhallzeit ergibt sich bei Abwesenheit jeglicher Schleusen, wenn das Maximalvolumen des Hallraumes 47 ausgenutzt wird. In jedem Fall ist durch passive Akustiksysteme der hier beispielhaft beschriebenen Art die Möglichkeit geschaffen, mit ausschließlich analogen, nicht elektronischen Mitteln am Kontrollort 15 ein akustisches Zuhörerklangsignal zu erzeugen, das dem Klangsignal im Bereich der Zuhörerorte sehr ähnlich ist.
- An Hand von Fig. 3 wird ein weiteres Anwendungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Akustiksystems erläutert. Die Fig. 3 zeigt schematisch in Draufsicht einen rechtwinkeligen Innenraum 51 eines Fußballstadions, in dem ein Open-Air-Rockkonzert stattfinden soll. Im Bereich einer schmalen Stirnseite ist eine Bühne 52 für die Rockband aufgebaut. An beiden Seiten der Bühne sind Lautsprechertürme 53 installiert, die den Zuhörerraum 54 beschallen sollen und den überwiegenden Teil der Schallwirkung der Primärklangquelle bereitstellen. In einem Abstand von einigen zehn Metern mittig vor der Bühne befindet sich ein Bereich 55 besonders begünstigter Zuhörerorte, an denen einerseits der Primärklang der Lautsprecheranlage ausgewogen eintrifft und andererseits die Lautstärke nicht zu hoch ist. In diesem Bereich wird bei herkömmlichen, größeren Konzerten das Mischpult aufgebaut, von dem aus eine Kontrollperson, meist Mixer oder Mischer genannt, den Klang der Band hinsichtlich Lautstärke, Klangfärbung und Klangmischung über ein komplexes Steuergerät einstellt. Eine typische, herkömmliche Mischpultposition 56 ist gestrichelt gezeigt. Es ist erkennbar, dass der Mischpultaufbau einen wesentlichen Teil der akustisch besonders begünstigen Zuhörerplätze einnimmt und auch einen sich aufweitenden Bereich 57 hinter der Mischpultposition für einen Genuss des Konzertes unbrauchbar macht.
- Diese Probleme können durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Akustiksystems 60 überwunden werden. Dieses umfasst zwei Richtmikrofone 61, 62, die innerhalb des günstigen Zuhörerraums 55, beispielsweise im Bereich vor der herkömmlichen Position 56 eines Mischpultes, angeordnet und generell in Richtung zur Bühne 52 bzw. der Lautsprecheranlage 53 gerichtet sind. Die Mikrofone sind über entsprechende Elektrokabel, die ohne Behinderung von Zuhörerplätzen platzsparend verlegt werden können, mit Eingangsbuchsen eines Steuergerätes 64 verbunden, welches an beliebiger Stelle des Konzertraumes aufgestellt sein kann und bei der gezeigten Ausführungsform in einem anderweitig kaum nutzbaren Bereich neben der Bühne aufgestellt ist. An einen Ausgang des Steuergerätes 64 ist ein Kopfhörer 65 mit geschlossenen, akustisch stark dämmenden Ohrschalen angeschlossen. Der Kopfhörer 65 wird in der gezeigten Situation von einem Mischer oder Mixer 66 getragen, der an einem Mischpult 67 steht und durch Bedienung des Mischpultes des "Sound" der Band, also den von der Primärquelle abgegebenen Klangeindruck einstellen kann.
- Mit Hilfe des elektroakustischen Akustiksystems 60 wird der als Kontrollperson fungierende Mixer 66 in die Lage versetzt, von einem akustisch sehr ungünstigen Standort (Kontrollort) 68 aus den "Sound" der Band mit Hilfe des Mischpultes so einzustellen, dass er für die Mehrzahl der Zuhörer, insbesondere für Zuhörer im begünstigen Zuhörerbreich 55 optimal ist. Hierzu wandeln die Mikrofone 61, 62 den am Zuhörerort eintreffenden Schalleindruck in ein elektrisches Klangsignal um, das mit Hilfe des Steuergerätes 64 und des schallwandelnden Kopfhörers 65 in ein Zuhörerklangsignal umgewandelt wird, das im wesentlichen eine getreue Reproduktion des Zuhörerklangs im Bereich der Mikrofone 61, 62 ist. Das Zuhörerklangsignal kann vom Mixer 66 weitgehend ohne äußere Störungen laut und deutlich wahrgenommen werden, da die geschlossenen Schalen des Kopfhörers den direkt von der Bühne und Lautsprecheranlage kommenden Schall wirkungsvoll abschirmen.
- Die Erfindung wurde an Hand weniger Beispiele erläutert. Die Anwendung der Erfindung ist jedoch nicht auf die beschriebenen Anwendungsbereiche in der Kirchenmusik oder bei Open-Air-Konzerten beschränkt. Andere Anwendungsgebiete beinhalten beispielsweise die Beeinflussung von Raumklang in kompliziert geformten Beschallungsräumen, beispielsweise in einer Pianobar, einem Jazzkeller, einer Konzerthalle oder dergleichen. Dementsprechend kann z. B. auch ein Klavierspieler, ein anderer Solist oder ein Dirigent eines Orchesters als Kontrollperson auftreten. Typische Abstände zwischen Kontrollort und repräsentativen Zuhörerorten liegt normalerweise bei mindestens fünf bis zehn Metern, sie können auch erheblich darüber liegen, z. B. bei zwanzig, fünfzig, hundert Metern oder mehr. Bei elektroakustischen Akustiksystemen kann die Anzahl der zur Erfassung des Zuhörerklanges vorgesehenen Schallwandler der jeweiligen Aufgabe geeignet angepasst werden. Es kann ein einziges Mikrofon ausreichen, jedoch ist es auch möglich, viele Mikrofone, beispielsweise zehn, zwanzig oder mehr Mikrofone zu positionieren und deren Schallsignale gleichzeitig oder abwechselnd zur Reproduktion des Zuhörerklangs am Kontrollort zu nutzen. Es können gegebenenfalls auch Umschaltmöglichkeiten zwischen unterschiedlich positionierten Schallwandlern im Zuhörerraum vorgesehen sein, um es einer Kontrollperson zu ermöglichen, sich durch einfache Umschaltvorgänge an einem Steuergerät in verschiedene Hörpositionen innerhalb eines Zuhörerraumes zu versetzen.
Claims (23)
1. Verfahren zur Beeinflussung von Raumklang, der von einer
Primärklangquelle in einem Beschallungsraum erzeugbar ist, wobei
der von der Primärklangquelle abgebbare Primärklang durch
mindestens eine an einem Kontrollort positionierbare Kontrollperson
beeinflussbar ist, das Verfahren mit folgenden Schritt:
Erzeugung eines für die Kontrollperson akustisch wahrnehmbaren Zuhörerklangsignals im Bereich des Kontrollorts, wobei ein Zuhörerklangsignal im wesentlichen einem Klangeindruck entspricht, der sich an einem von der Primärklangquelle entfernten Zuhörerort im Beschallungsraum einstellt.
Erzeugung eines für die Kontrollperson akustisch wahrnehmbaren Zuhörerklangsignals im Bereich des Kontrollorts, wobei ein Zuhörerklangsignal im wesentlichen einem Klangeindruck entspricht, der sich an einem von der Primärklangquelle entfernten Zuhörerort im Beschallungsraum einstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 mit folgenden Schritten:
Erfassung von Zuhörerklang an mindestens einem Zuhörerort zur Erzeugung eines den Zuhörerklang repräsentierenden nicht- akustischen Klangsignals;
Übertragung des Klangsignals oder eines daraus abgeleiteten Signals zum Bereich des Kontrollortes;
Umwandlung des Klangsignals oder eines daraus abgeleiteten Signals in ein akustisch wahrnehmbares Zuhörerklangsignal im Bereich des Kontrollortes.
Erfassung von Zuhörerklang an mindestens einem Zuhörerort zur Erzeugung eines den Zuhörerklang repräsentierenden nicht- akustischen Klangsignals;
Übertragung des Klangsignals oder eines daraus abgeleiteten Signals zum Bereich des Kontrollortes;
Umwandlung des Klangsignals oder eines daraus abgeleiteten Signals in ein akustisch wahrnehmbares Zuhörerklangsignal im Bereich des Kontrollortes.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zur Erzeugung des
Zuhörerklangsignals ein Teil des von der Primärklangquelle
abgestrahlten Primärklangs in einen Nahbereich der Primärklangquelle
mit Hilfe mindestens eines schallführenden, schallabsorbierenden
und/oder oder schallreflektierenden Akustikelements zur
Erzeugung eines abgezweigten Schallanteils abgezweigt und der
abgezweigte Schallanteil gezielt zum Kontrollort rückgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine gezielte
klangliche Veränderung des abgezweigten Schallanteils,
insbesondere mit einer Verhallung und/oder Verfärbung des
abgezweigten Schallanteils.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine akustische Abschirmung der Kontrollperson
gegen Umgebungsschall zur Verbesserung der Wahrnehmbarkeit
des Zuhörerklangsignals.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit
folgendem Schritt:
Erfassung von Zuhörerklang an mindestens einem in einem Nahbereich der Primärklangquelle liegenden Zuhörerort zur Ermittlung eines Nahbereichsignals, wobei im Nahbereich der von der Primärklangquelle abgegebene Primärschall im wesentlichen verzögerungsfrei eintrifft, insbesondere mit einer zeitlichen Verzögerung von weniger als ca. 0,1 Sekunden.
Erfassung von Zuhörerklang an mindestens einem in einem Nahbereich der Primärklangquelle liegenden Zuhörerort zur Ermittlung eines Nahbereichsignals, wobei im Nahbereich der von der Primärklangquelle abgegebene Primärschall im wesentlichen verzögerungsfrei eintrifft, insbesondere mit einer zeitlichen Verzögerung von weniger als ca. 0,1 Sekunden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit
folgendem Schritt:
Erfassung von Zuhörerklang in einem Fernbereich der Primärklangquelle zur Ermittlung eines dem Fernbereich zugeordneten Fernbereichssignals, wobei im Fernbereich der von der Primärklangquelle abgegebene Primärklang wahrnehmbar durch die akustischen Eigenschaften des Beschallungsraums beeinflusst ist, insbesondere durch eine Verhallung und/oder Verfärbung.
Erfassung von Zuhörerklang in einem Fernbereich der Primärklangquelle zur Ermittlung eines dem Fernbereich zugeordneten Fernbereichssignals, wobei im Fernbereich der von der Primärklangquelle abgegebene Primärklang wahrnehmbar durch die akustischen Eigenschaften des Beschallungsraums beeinflusst ist, insbesondere durch eine Verhallung und/oder Verfärbung.
8. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, bei dem das Nahbereichssignal
und das Fernbereichssignal gleichzeitig erfasst werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Vermischung eines dem Nahbereich der
Primärklangquelle zugeordneten Nahbereichsignals mit einem die
Raumakustik des Beschallungsraums außerhalb des Nahbereichs
repräsentierenden Fernbereichssignal.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Erfassung eines dem Nahbereich der
Primärklangquelle zugeordneten Nahbereichsignals und eine
elektronische und/oder akustische Verfremdung des Nahbereichsignals,
insbesondere mit einer Verhallung und/oder Verfärbung des
Nahbereichsignals.
11. Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüche mit
folgenden Schritten:
Erfassung von Zuhörerklang in einem Fernbereich der Primärklangquelle zur Ermittlung eines Fernbereichssignals;
Umwandlung des Fernbereichssignals in eine die Raumakustik des Beschallungsraums repräsentierende Korrekturkurve;
Speicherung der Korrekturkurve;
Erfassung von Zuhörerklang in einem Nahbereich der Primärklangquelle zur Ermittlung eines Nahbereichsignals;
Bearbeitung des Nahbereichsignals unter Verwendung der Korrekturkurve zur Ermittlung eines verfremdeten Nahbereichsignals;
Erzeugung des Zuhörerklangsignals aus dem verfremdeten Nahbereichsignal.
Erfassung von Zuhörerklang in einem Fernbereich der Primärklangquelle zur Ermittlung eines Fernbereichssignals;
Umwandlung des Fernbereichssignals in eine die Raumakustik des Beschallungsraums repräsentierende Korrekturkurve;
Speicherung der Korrekturkurve;
Erfassung von Zuhörerklang in einem Nahbereich der Primärklangquelle zur Ermittlung eines Nahbereichsignals;
Bearbeitung des Nahbereichsignals unter Verwendung der Korrekturkurve zur Ermittlung eines verfremdeten Nahbereichsignals;
Erzeugung des Zuhörerklangsignals aus dem verfremdeten Nahbereichsignal.
12. Akustiksystem zur Beeinflussung von Raumklang, der von einer
Primärklangquelle in einem Beschallungsraum erzeugbar ist,
wobei der von der Primärklangquelle (5, 53) abgebbare Primärklang
durch mindestens eine an einem Kontrollort (15, 68)
positionierbare Kontrollperson (13, 66) beeinflussbar ist, das Akustiksystem
mit:
Einrichtungen zur Erzeugung eines für die Kontrollperson akustisch wahrnehmbaren Zuhörerklangsignals im Bereich des Kontrollorts, wobei ein Zuhörerklangsignal im wesentlichen einem Klangeindruck entspricht, der sich an einem von der Primärklangquelle entfernten Zuhörerort im Beschallungsraum einstellt.
Einrichtungen zur Erzeugung eines für die Kontrollperson akustisch wahrnehmbaren Zuhörerklangsignals im Bereich des Kontrollorts, wobei ein Zuhörerklangsignal im wesentlichen einem Klangeindruck entspricht, der sich an einem von der Primärklangquelle entfernten Zuhörerort im Beschallungsraum einstellt.
13. Akustiksystem nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch folgende
Einrichtungen:
mindestens einen an einem Zuhörerort positionierten Schallwandler (21-24, 29-32, 61, 62) zur Erzeugung eines den Zuhörerklang am Zuhörerort repräsentierenden nicht-akustischen Klangsignals;
mindestens einer Übertragungseinrichtung zur Übertragung des Klangsignals oder von daraus abgeleiteten Signalen zum Kontrollort;
mindestens einen im Bereich des Kontrollorts positionierten Schallwandler (27, 65) zur Umwandlung des Klangsignals oder eines daraus abgeleiteten Signals in ein akustisch wahrnehmbares Zuhörerklangsignal.
mindestens einen an einem Zuhörerort positionierten Schallwandler (21-24, 29-32, 61, 62) zur Erzeugung eines den Zuhörerklang am Zuhörerort repräsentierenden nicht-akustischen Klangsignals;
mindestens einer Übertragungseinrichtung zur Übertragung des Klangsignals oder von daraus abgeleiteten Signalen zum Kontrollort;
mindestens einen im Bereich des Kontrollorts positionierten Schallwandler (27, 65) zur Umwandlung des Klangsignals oder eines daraus abgeleiteten Signals in ein akustisch wahrnehmbares Zuhörerklangsignal.
14. Akustiksystem nach Anspruch 13, bei dem mindestens ein
Schallwandler zur Erfassung von Zuhörerklang ein Mikrofon (21-24,
29-32, 61, 62) ist, insbesondere ein Richtmikrofon.
15. Akustiksystem nach Anspruch 13 oder 14, bei dem ein dem
Kontrollort (15, 68) zugeordneter Schallwandler (27, 65) zur Abgabe
eines räumlich begrenzten Zuhörerklangsignals ausgebildet ist,
derart, dass das Zuhörerklangsignal im wesentlichen nur im
Bereich des Kontrollorts wahrnehmbar ist.
16. Akustiksystem nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
gekennzeichnet durch mindestens eine akustische Abschirmeinrichtung
zur Verbesserung der Wahrnehmbarkeit des Zuhörerklangsignals
durch die Kontrollperson (13, 66) mittels Abschirmung von
störender Schalleinwirkung durch Umgebungsgeräusche.
17. Akustiksystem nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem der
Schallwandler zur Erzeugung des akustisch wahrnehmbaren
Zuhörerklangsignals als Kopfhörer (27, 65) ausgebildet ist,
insbesondere als Kopfhörer mit integrierter akustischer Abschirmung
gegen Umgebungsgeräusche.
18. Akustiksystem nach einem der Ansprüche 12 bis 17,
gekennzeichnet durch eine Mischeinrichtung zur vorzugsweise
elektronischen Mischung eines ersten Klangsignals mit mindestens einem
zweiten Klangsignal, wobei das erste Klangsignal ein dem
Nahbereich (28) der Primärklangquelle zugeordnetes Nahbereichssignal
ist.
19. Akustiksystem nach Anspruch 18, bei dem das zweite Klangsignal
ein dem Fernbereich (34) der Primärklangquelle zugeordnetes
Fernbereichssignal ist.
20. Akustiksystem nach einem der Ansprüche 12 bis 19,
gekennzeichnet durch eine vorzugsweise elektronische
Verfremdungseinrichtung zur gezielten Verfremdung eines nicht-akustischen
Klangsignals, wobei die Verfremdungseinrichtung insbesondere
als Halleinrichtung zur Verhallung und/oder Verfärbung eines
Klangsignals ausgebildet ist.
21. Akustiksystem nach einem der Ansprüche 12 bis 20,
gekennzeichnet durch mindestens eine schallführende und/oder
schallabsorbierende und/oder schallreflektierende Akustikkomponente
(37, 41), die derart ausgebildet ist, dass bei Anordnung der
Akustikkomponente im Nahbereich der Primärklangquelle (5) ein Teil
des von der Primärklangquelle abgestrahlten Primärschalls unter
Erzeugung eines abgezweigten Schallanteils gezielt abgezweigt
und der abgezweigte Schallanteil zum Kontrollort (15) rückführbar
ist.
22. Akustiksystem nach Anspruch 21, bei dem mindestens eine
Akustikkomponente (41) derart angeordnet ist, dass mindestens ein
von dem Beschallungsraum teilweise abgetrennter Sekundärraum
(47) gebildet ist, der zur Verhallung und/oder Verfärbung des
abgezweigten Schallanteils ausgebildet ist.
23. Verwendung eines elektronischen Steuergerätes, welches zur
Umwandlung eines elektronischen Eingang-Klangsignals in ein
elektronisches Ausgangs-Klangsignal ausgebildet ist und
vorzugsweise mindestens eine Speichereinrichtung zur Speicherung einer
Kontrollkurve aufweist, welche bei der Umwandlung des
Eingangs-Klangsignals in ein mit Hilfe der Kontrollkurve
modifizierbares Ausgangs-Klangsignal nutzbar ist, zur Durchführung des
Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, insbesondere zur
Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 11.
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