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Nach
dem Prinzip der Wellenfeldsynthese können virtuelle Schallquellen
generiert werden, die sich prinzipiell so Verhalten, wie eine reale
Schallquellen an dieser Stelle. Dazu werden die Einzelstrahler einer
Lautsprecheranordnung in dem Moment mit dem Signal angesteuert,
zu dem die Wellenfront einer dort positionierten realen Schallquelle
ihren Raumpunkt durchlaufen würde.
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Die
Wiedergabe von auditiven Ereignissen kann mit der Wellenfeldsynthese
deshalb so deutlich verbessert werden, weil diese virtuellen Quellen
wesentlich stabiler zu orten sind als die Phantomschallquellen,
die bei herkömmlicher
Wiedergabe mit Einzellautsprechern erzeugt werden. Ihre Position
wandert nicht mehr mit, wenn sich der Zuhörer im Abhörraum bewegt.
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Wenn
die Lautsprecheranordnung allseitig um den Zuhörer aufgebaut wird, lassen
sich die virtuellen Quellen an jedem beliebigen Raumpunkt außerhalb
oder auch innerhalb der Lautsprecheranordnung generieren. Aus praktischen
Gründen
wird diese Anordnung bei den realisierten Anlagen auf eine horizontale
Lautsprecherzeile rings um den Zuhörer reduziert. Dabei verzichtet
man auf die Möglichkeit, die
Elevation der Schallquelle darstellen zu können, um den Aufwand in vertretbaren
Grenzen zu halten.
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Virtuelle
Schallquellen jenseits der Lautsprecheranordnung lassen sich ohne
Probleme sehr authentisch erzeugen, jedoch bringt die Reproduktion innerhalb
des Zuschauerbereiches zwei elementare Probleme:
Zum einen überlagert
sich im Bereich zwischen den erzeugenden Lautsprechern und der im
Wiedergabebereich angeordneten virtuellen Quelle das Erzeugerfeld
mit dem Nutzfeld. Außerdem
führt die
konkave Form der Wellenfronten in diesem Bereich zu Fehlortungen,
weil Laufzeitfehler zwischen den Ohren des Zuhörers entstehen. Dadurch laufen
die Schallwellen scheinbar in die falschre Richtung. Der Zuhörer darf
sich für
eine hochwertige Wiedergabe also nicht im Bereich zwischen virtueller
Quelle und Lautsprecheranordnung befinden. Diese Artefakte können mit
bekannten Verfahren bisher nur reduziert, nicht aber beseitigt werden.
[2]
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Zudem
stimmt für
virtuelle Schallquellen innerhalb des Zuschauerbereiches bei einer
gekoppelten Bilddarstellung der optische Eindruck nur für einen
einzigen Zuschauerplatz mit dem akustischen Eindruck überein.
Das soll anhand der Darstellung in 1 verdeutlicht
werden:
Darin ist eine nach dem Prinzip der Wellenfeldsynthese
angesteuerte Lautsprecherzeile (1a) rings um die Zuhörer angeordnet.
Die Zuhörer
im Zuschauerbereich (1b) sehen auf der Bildwand (1c)
die dargestellte Schallquelle (1d). Dabei kann für eine Bezugs-Zuhörerposition
(1e) im Zuschauerbereich eine virtuelle Schallquelle (1f)
erzeugt werden, für
die der Schalleindruck mit der Bilddarstellung übereinstimmt.
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Für alle anderen
Zuhörer
im Zuschauerbereich entsteht für
eine solche, innerhalb des Zuhörerbereiches
dargestellte, virtuelle Schallquelle eine Divergenz zwischen dem
optischen Eindruck und der akustischen Wahrnehmung. Der einige Reihen
weiter vor der Bezugs-Zuhörerposition
sitzende Zuhörer (1g)
hört die
vor sich auf der Bildwand dargestellte Signalquelle von hinten.
Zudem führen
die konkaven Wellenfronten und die Überlagerung von Erzeugerfeld
und Nutzfeld an seinem Platz zu den beschriebenen Fehlortungen,
so dass dieser Bereich zwischen Bildwand und virtueller Quelle nicht
nutzbar ist. Für den
Zuschauer (1h) ist die Schallquelle vorn rechts sichtbar,
er hört
sie aber genau neben sich. Die Richtungsdifferenz ist für den Zuschauer
(1i) zwar akzeptabel, er hört aber die Schallquelle viel
zu leise. Auch für
ihn stimmt die akustische Wahrnehmung nicht mit der Optischen überein,
was die Gesamtrezeption völlig
unglaubwürdig
macht.
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Die
Folge ist, dass mit der Wellenfeldsynthese in der Praxis keine virtuelle
Quelle, die in einer simultanen Bilddarstellung der Position einer
Schallquelle innerhalb des Zuschauerbereiches zugeordnet ist, generiert
werden kann, wenn die Vorführung von
mehreren Rezipienten gleichzeitig verfolgt werden soll. Deshalb
kann die Möglichkeit
des Verfahrens, Schallquellen nahe am Zuhörer zu reproduzieren, dabei
nur sehr eingeschränkt
genutzt werden. Dies ist aber einer der signifikantesten Vorzüge der Wellenfeldsynthese,
weil die nahe Darstellung von Schallquellen für die Rezeption einer der wichtigsten emotionalen
Faktoren ist.
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Die
akustische Wahrnehmung der virtuellen Quelle innerhalb des Zuschauerbereiches
unterscheidet sich zwar prinzipiell nicht von der akustischen Wahrnehmung
einer realen Schallquelle an diesem Punkt. Das Problem entsteht
dadurch, dass die optisch wahrgenommene Signalquelle in der parallelen
Bilddarstellung nicht auch an diesem Raumpunkt erzeugt werden kann.
Das wird auch zukünftig nicht
mit dreidimensionalen Projektionsverfahren möglich sein. Deshalb muss die
wahrgenommene Position der Audioquelle in Abhängigkeit von der Zuhörerposition
an die Bilddarstellung angepasst werden.
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Problemlösung
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Die
beschriebenen Probleme können
erfindungsgemäß dadurch
gelöst
werden, dass die wahrgenommene Position der virtuellen Quelle von
der physikalischen Position dieser virtuellen Quelle getrennt wird,
wobei die daraus resultierenden Veränderungen in der auditiven
Wahrnehmung bei der Schallfeldsynthese kompensiert werden.
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Dazu
muss eine Bezugs-Zuhörerposition
im Abhörraum
festgelegt werden, auf die sich die Kompensation der Veränderungen
in der Wahrnehmung bezieht. Sie soll in der Mitte des Zuhörerbereiches festgelegt
werden. Soweit eine virtuelle Quelle bei der Wiedergabe innerhalb
der Lautsprecheranordnung erzeugt werden soll, wird die Position
dieser virtuellen Quelle auf einer geraden von dieser Bezugs-Zuhörerposition
fort hinter die Lautsprecheranordnung verschoben. Das soll im Folgenden
anhand der Zeichnungsdarstellungen erläutert werden:
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In 1 wird
die darzustellende virtuelle Schallquelle (1f) auf ihrer
Verbindungslinie von der Bezugs-Zuhörerposition (1e) fort
auf eine Position außerhalb
der Wiedergabeanordnung (1j) verschoben. Dabei wird ihr
Pegel so weit angehoben, dass die verschobene virtuelle Quelle an
der Bezugs-Zuhörerposition
(1e) wieder den ursprünglichen
Schalldruckpegel erzeugt, den die darzustellende virtuelle Quelle
(1f) an dieser Stelle erzeugt hätte.
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Diese
verschobene, Pegelkorrigierte virtuelle Quelle (1j) ist
nun für
den weiter hinten sitzenden Zuhörer
(1i) kaum leiser als für
den Bezugs-Zuhörer (1e),
der durch die Pegelkorrektur wieder die ursprüngliche Wahrnehmung hat. Für den Zuhörer (1g) sind
nun die Ortungsprobleme, die er zwischen erzeugenden Lautsprechern
und virtueller Quelle gehabt hätte,
gelöst.
Er sitzt nicht mehr in dem Bereich zwischen der erzeugenden Lautsprecheranordnung und
der virtuellen Quelle. Sein Lautstärkeeindruck ist höher als
am Bezugs-Zuhörerplatz.
Er stimmt mit dem Wahrgenommenen, aus der kurzen Distanz deutlich
größeren Bildeindruck überein.
Die erste Wellenfront trifft ihn nun aus der Richtung der im Bild dargestellten
Quelle, so dass er sie jetzt in dieser Richtung ortet. Auch für den Zuhörer (1h)
ist die Schallquelle nun annähernd
in der richtigen Richtung zu orten, die störende Winkeldifferenz zwischen
optischer und akustischer Quelle ist für ihn jetzt auf einen akzeptablen
Wert reduziert. Zuhörer
(1i) nimmt das Schallereignis immer noch leiser wahr, als
der Bezugs-Zuhörer.
Die Differenz ist aber deutlich geringer geworden, weil sich das
Verhältnis
der relativen Entfernungen verändert
hat. Im gesamten Zuschauerbereich stimmt nun die akustische Wahrnehmung
annähernd
mit dem optischen Bildeindruck überein.
Nur auf den vorderen Plätzen
links und rechts werden noch störende
Richtungsabweichungen auftreten, wenn die Quelle auf der jeweils
anderen Bildwandseite dargestellt wird.
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Auch
die Positionen der virtuellen Quellen für die ersten schallstarken
Reflexionen dieser Quelle müssen
um die gleiche Wegdifferenz auf ihren Verbindungslinien von der
Bezugs-Zuhörerposition
fort verschoben und nach den gleichen Regeln im Pegel angehoben
werden, wie die direkte Welle, damit sich die Wahrnehmung am Zuhörerplatz
nicht verändert.
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Das
ist in 2 für
eine Reproduktion mit einer frontal vor dem Zuschauer aufgestellten
Lautsprechermatrix nach dem Verfahren zur „Transformation des frühen Schallfeldes" nach [1] dargestellt.
Die wahrgenommene Position der Schallquelle soll in dem Beispiel
vor der Lautsprecheranordnung, nahe vor dem Bezugs-Zuhörerplatz
erzeugt werden. Dazu wird die physikalisch erzeugte virtuelle Quelle
für die direkte
Welle in der gegebenen Geometrie des Wiedergaberaumes um den Abstand
vom Bezugs-Zuhörer
zur erzeugenden Lautsprecheranordnung verschoben. Auch alle virtuellen
Schallquellen für
die ersten schallstarken Reflexionen dieser Quelle wandern um den
gleichen Abstand von der Bezugs-Zuhörerposition fort, wobei ihr
Pegel wieder so angehoben wird, dass am Bezugs-Zuhörerplatz
wieder der ursprüngliche
Schalldruck entsteht.
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Diese
differenzierte Berechnung der Pegeldifferenzen für die direkte Welle und die
ersten schallstarken Reflexionen gewährleistet dabei, dass am Bezugs-Zuhörerplatz
die ursprüngliche
Impulsantwort der nahen Schallquelle wiederhergestellt wird. Das
unterscheidet sich wesentlich von einer einfachen linearen Pegelkorrektur
aller Signalanteile, weil die unterschiedlichen Abstände der
Ausgangspositionen der einzelnen virtuellen Quellen zur Bezugs-Zuhörerposition
zu sehr unterschiedlichen Faktoren für die einzelnen Pegelkorrekturen
führen
können.
Obwohl der Schalldruck linear mit der Entfernung abnimmt, wird der
Pegel für
die direkte Wellenfront bei dieser Manipulation immer am stärksten angehoben,
weil ihr Ausgangspunkt die geringste Ausgangsentfernung zum Bezugs-Zuhörerplatz
hat. Die der Pegelanhebungen aller anderen virtuellen Quellen werden
umso geringer, je weiter ihr Ausgangspunkt von der der Bezugs-Zuhörerposition
entfernt war. Im Beispiel aus der Skizze ergeben sich für eine Quelle
in 2 m Abstand vor dem Zuhörer
schon Pegeldifferenzen bis zu 8 Dezibel. Diese Differenzen zwischen
den Korrekturfaktoren werden umso größer, je näher die darzustellende virtuelle
Schallquelle ursprünglich
an der Bezugs-Zuhörerposition
war. Dadurch wird für
eine solche nahe Schallquelle an der Bezugs-Zuhörerposition wieder der hohe
Direktschallanteil erzeugt, der für ihre Entfernungswahrnehmung
von fundamentaler Bedeutung ist.
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Beim
herkömmlichen
shifting der virtual panning spots vom Zuhörerbereich fort wird mit den
Lautsprecherzeilen nach dem Prinzip der Wellenfeldsynthese hingegen
das gesamte Signal einheitlich im Pegel angehoben. Dann wird im
Zuschauerbereich zwar auch wieder die ursprüngliche Lautstärke erzeugt
und der sweet-spot erweitert, eine Quelle nahe am Zuschauer kann
aber so nicht generiert werden.
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Soweit
auch die Nachhallanteile im gleichen Audiokanal übertragen werden, werden sie
mit dem Signal an den Positionen der direkten Quelle und aller schallstarken
Reflexionen erzeugt. Nach den beschriebenen Pegelkorrekturen erzeugen
diese Signale an der Bezugs-Zuhörerposition
wieder den Gesamtschalldruckpegel, den auch die darzustellende virtuelle
Schallquelle an dieser Stelle erzeugt hätte. Damit wird auch wieder
der ursprüngliche
Pegel für die
Nachhallanteile erzeugt. Sie treffen nur, wie auch die direkte Welle
und ihre und ersten schallstarken Reflexionen, um die Laufzeit der
Wegverschiebung später
am Zuhörerplatz
ein. Die Gesamtwiedergabe wurde mit diesen Manipulationen um einige
Millisekunden verzögert,
die Impulsantwort und damit die subjektive Wahrnehmung an der festgelegten
Zuhörerposition
ist aber unverändert
geblieben.
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Der
wahrgenommene Abstand zu einer Schallquelle ist vor allem dadurch
bestimmt, welche Lautstärke
ihr Signal am Zuhörerplatz
erzeugt. Diese Lautstärke
wird subjektiv mit dem erlernten Pegel einer ähnlichen Quelle verglichen,
um so die Entfernung der Schallquelle grob zu bestimmen. Bei unterschiedlichem
Schalldruck erzeugt eine Schallquelle mit gleicher spektraler Verteilung
entsprechend der menschlichen Ohrkurve einen unterschiedlichen Klangeindruck.
Bei der Verschiebung der virtuellen Schallquelle wird der Schalldruckpegel
auf den ursprünglichen
Wert korrigiert. Deshalb erzeugt sie auch von dieser Position aus
wieder den ursprünglichen
Klangeindruck.
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Bei
einer natürlichen
Schallquelle verändert sich
der Klangeindruck entsprechend dem Frequenzgang der Luftschalldämmung, wenn
sie sehr weit vom Zuhörer
entfernt ist. Diese Korrektur im Frequenzgang wird zwar auch bei
der Wellenfeldsynthese simuliert, um eine weit entfernte Schallquelle
darzustellen. Für
die beschriebene Verschiebung der virtuellen Quelle vom Bezugs-Zuhörerplatz
fort darf diese Korrektur jedoch nicht in die Synthese einfließen, weil
dadurch die ursprüngliche
Wahrnehmung verändert
würde.
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In
reflektierender Umgebung wird zusätzlich das Verhältnis von
direkter Welle zu ersten schallstarken Reflexionen und Nachhall
für die
Bewertung des Abstandes zur Quelle herangezogen, so dass in geschlossenen
Räumen
auch der Abstand zu unbekannten Schallquellen relativ gut beurteilt
werden kann. Auch dieses Verhältnis
ist nach der Korrektur für
die verschobene virtuelle Schallquelle unverändert geblieben.
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Wichtiges
Indiz für
die Entfernungswahrnehmung ist auch die „initial time-delay gap" (ITDG), die Lücke in der
Impulsantwort zwischen direkter Welle und erster Reflektion, die
am Zuhörerplatz
eintrifft. Sie ist keine Raumkonstante, sondern abhängig von den
geometrischen Verhältnissen
und der jeweiligen Zuhörerposition.
Nahe Schallquellen erzeugen auf Grund der Winkelverhältnisse
dabei eine größere Lücke als
weit entfernte. Deshalb halten wir ein Schallereignis, in dessen
Impulsantwort nach der direkten Welle mehr als ca. 10 ms vergehen,
ehe die erste Reflexion eintrifft, für eine nahe Schallquelle. Ein
wesentlicher Grund dafür,
dass herkömmliche
Lautsprecherboxen nahe Schallquellen nicht darstellen können ist,
dass ihre ungerichtete Abstrahlung im Grundtonbereich immer schon
erste Rückwürfe innerhalb dieser
Lücke verursacht.
Bei den Lautsprecheranordnungen nach dem Prinzip der Wellenfeldsynthese
arbeiten benachbarte Lautsprechermembranen im unteren Frequenzbereich
weitgehend synchron, so dass sie hier als Teil einer größeren Membranfläche betrachtet
werden können.
Entsprechend hoch ist die Richtwirkung auch im Grundtonbereich.
Deshalb werden die ungewollten frühen Reflexionen im Wiedergaberaum
weitgehend vermieden. Wenn die Lautsprecheranordnung auf eine horizontale
Zeile reduziert ist, ergibt sich diese Richtwirkung allerdings nur in
der Ebene. Die Zylinderwellen der horizontalen Zeilen werden am
Fußboden
und an der Raumdecke des Wiedergaberaumes reflektiert. Während der Fußbodenbereich
meist bedämpft
ist, werden die Raumdecken üblicherweise
schallhart ausgeführt.
In großen
Sälen mit
entsprechender Deckenhöhe
entsteht die erste Reflexion mit ausreichender Verzögerung und
ist dann weniger störend.
Im Heimbereich fällt
sie aber auf allen Plätzen
in den Bereich der Initiallücke,
wodurch der Eindruck der nahen Quelle nicht mehr erzeugt werden
kann.
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Hier
wird es notwendig sein, die Reduktion auf die Horizontale Zeile
aufzugeben. Bei einer zweidimensionalen Lautsprecheranordnung, wie
sie in [1] beschrieben ist, entsteht das Problem nicht. Dann wird
für die
Bezugs-Zuhörerposition
auch von der verschobenen virtuellen Schallquelle wieder die ITDG
der nahen Schallquelle erzeugt. Sogar die Veränderung ihrer Dauer in Abhängigkeit
von der Zuschauerposition entspricht annähernd den realen Verhältnissen.
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Nur
bei sehr nahen Schallquellen werden auch Interaurale Pegeldifferenzen
zur Bewertung der Entfernung herangezogen. [3] Wenn die Schallwellen nur
ein Ohr erreichen, muss die Schallquelle sehr dicht daneben sein.
Einem Zuhörer
auf diese Weise „ins
Ohr zu flüstern" wird mit Lautsprecheranordnungen
nach dem Prinzip der Wellenfeldsynthese nicht möglich sein. Die anderen Kriterien
lassen sich aber auch dann erfüllen,
wenn die Position der wahrgenommenen Schallquelle von der physikalischen
Position der virtuellen Schallquelle getrennt ist.
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Wie
wett die ursprüngliche
Position der darzustellenden Quelle vom Zuhörer fort verschoben werden
muss, richtet sich nach den Gegebenheiten des Wiedergaberaumes.
Deshalb können
die beschriebenen Signalmanipulationen auch nur auf der Wiedergabeseite
erfolgen. Sie soll etwa so groß sein, wie
der Abstand der Bezugs-Zuhörerposition
zu den Lautsprechern, damit jede Quelle immer hinter der Lautsprecheranordnung,
nahe der Position der im Bild dargestellten Schallquelle, erzeugt
wird.
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Die
errechnete Kompensation der Pegeldifferenz für die weiter entfernte virtuelle
Quelle erhöht nicht
die von den Lautsprechern aufzubringende Schalleistung. Die Verschiebung
könnte
deshalb auch beliebig groß werden.
Bei sehr weiten Verschiebungen ist die Wahrnehmung dann auf allen
Zuhörerplätzen gleich,
weil innerhalb der Zuhörerebene
annähernd
parallele Wellenfronten erzeugt werden und kaum noch relative Pegelunterschiede
zwischen den Zuschauerplätzen
entstehen. Sinkt die Verschiebung auf Null, so entstehen wieder
die ursprünglichen
Verhältnisse
mit den aufgezeigten Problemen. Dann bewirkt eine Veränderung
der Position des Zuhörers
für ihn
wieder die gleichen akustischen Veränderungen, wie im realen Ausgangsschallfeld.
Wird die Entfernung der virtuellen Quelle bei Kompensation der Wahrnehmungskriterien
an die Bezugs-Zuhörerposition
angenähert,
so reichen schon geringe Bewegungen im Zuhörerbereich, um die Wahrnehmung
entsprechend größerer Bewegungen
im Darstellungsbereich zu erzeugen. Deshalb kann man den Grad der Verschiebung
der virtuellen Quelle von ihrer ursprünglichen physikalischen Position
fort in Bezug auf ihre ursprüngliche
Entfernung zum Bezugs-Zuhörerplatz
als Transformationsfaktor betrachten, mit dem bei der Wiedergabe
die Größenverhältnisse
zwischen der Bilddarstellung und dem Wiedergaberaum angepasst werden
können.
Dazu muss mit dem Signal eine Information über die Größe ihres Darstellungsbereiches übertragen
werden.
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Jedoch
auch ohne diese Information ergibt die Verschiebung um die Entfernung
zwischen der, dem Bezugs-Zuhörer
nahegelegensten, virtuellen Schallquelle und der Lautsprecherfront
eine gute Übereinstimmung
zwischen dem akustischen Eindruck und der gekoppelten Bilddarstellung.
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Nachhallanteile
dürfen
im Audiosignal nur in so weit enthalten sein, oder sie dürfen bei
der Synthese nur in dem Maße
erzeugt werden, wie es den Verhältnissen
im Aufnahmeraum in der darzustellenden Entfernung von der primären Schallquelle
entspricht. Wenn sie bei einer getrennten Übertragung von Form und Inhalt
erst auf der Wiedergabeseite erzeugt werden, richtet sich ihr Signalanteil
nach den Verhältnissen,
die von der ursprünglichen
Position der Schallquelle vorgegeben wurden.
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Auch
der Wiedergaberaum darf keinen größeren Nachhallanteil erzeugen.
Er muss für
die Darstellung von Schallereignissen nahe beim Zuhörer stark
bedämpft
werden, damit der hohe Direktschallanteil eines solchen Signals
nicht von den Raumreflexionen überlagert
wird. Die horizontalen Lautsprecherzeilen erzeugen Zylinderwellen,
wenn die virtuelle Quelle weit hinter der Lautsprecheranordnung
positioniert ist. Daraus ergibt sich das Problem, dass die Wellenfront
an einer reflektierenden Raumdecke die schon beschriebene unerwünschte Zusatzreflexion
erzeugt. Das verhindert, dass der hohe Direktschallanteil einer
nahen Quelle erzeugt werden kann. Mit einer zweidimensionalen Lautsprecheranordnung
entsteht dieses Problem nur für
die Darstellung sehr naher Schallquellen.
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Durch
die längeren
Laufzeiten der verschobenen virtuellen Schallquellen zum Zuhörer entsteht eine
Zeitverschiebung des betreffenden Audiosignals zu allen anderen Audiosignalen
der Übertragung.
Sie muss kompensiert werden, indem alle virtuellen Quellen der Schallfeldsynthese
um den gleichen Weg vom Zuhörer
fort verschoben werden. Alternativ wäre auch einfache Verzögerung der übrigen Gesamtwiedergabe
möglich,
wenn die Bildwiedergabe entsprechend synchron gehalten wird. Dann
entsteht für
diese Quellen aber nicht der Vorteil des vergrößerten sweet-spot, wie ihn
die Quellenverschiebung vom Zuhörer
fort zur Folge hat. Jedoch ist diese Option dann interessant, wenn
eine Reproduktion auf Basis der Impulsantwort des Aufnahmeraumes
mit einer Modellbasierten Lösung
für die
Darstellung der nahen Schallquellen kombiniert werden soll.
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Die
Richtungswahrnehmung für
das Signal wird aber in jedem Fall von der Richtung der ersten Wellenfront,
also von der Position der verschobenen virtuellen Quelle für die direkte
Wellenfront, bestimmt. Die Stimmt für den Bezugs-Zuhörerplatz auch
nach der Verschiebung mit der ursprünglichen Richtung, also auch
mit der zugehörigen
Bilddarstellung überein.
Aber auch auf den anderen Zuschauerplätzen entstehen nur noch geringe
Winkeldifferenzen zwischen dem optischen Eindruck und der akustischen
Wahrnehmung.
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Die
Korrektur der Entfernungswahrnehmung passt die akustische Wahrnehmung
an die optisch wahrgenommene, scheinbare Entfernung der Bilddarstellung
an. Die beschriebenen Probleme, die mit der Darstellung virtueller
Schallquellen im Zuschauerbereich einhergehen, sind damit gelöst.
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Anwendungsmöglichkeiten
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Nach
dem beschriebenen Verfahren kann eine Schallquelle auch dann innerhalb
des Zuschauerbereiches positioniert werden, wenn ihre Richtung und
Entfernung einer simultanen Bilddarstellung zugeordnet ist und die
Reproduktion von unterschiedlichen Plätzen in einem Zuschauerbereich
aus betrachtet werden soll.
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Das
verbessert die Gesamtrezeption der Darbietung erheblich, weil die
Koinzidenz mehrerer Sinneswahrnehmungen zu einer deutlich überzeugenderen
Gesamtrezeption führt.
Das gilt insbesondere, wenn die vorwiegend rationale Verarbeitung der
Bildinformation mit der emotionalen Wirkung einer nahen Schallquelle
gekoppelt ist.
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Wegen
des hohen Aufwandes und der Notwendigkeit, das Audiomaterial für das Verfahren
der Wellenfeldsynthese aufzuarbeiten, scheint die Anwendung des
beschriebenen Verfahrens vorerst im Bereich der öffentlichen Vorführung sinnvoll.
Wenn es mit einer dreidimensionalen Reproduktion des Ausgangsschallfeldes
nach dem Verfahren nach [1] gekoppelt wird, ist es auch im Heimbereich
anwendbar.
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Quellenverzeichnis:
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- [1] Oellers, Helmut: Patentschrift DE 10 2005 001 395 Verfahren
und Vorrichtung zur Transformation des frühen Schallfeldes
- [2] Röder,
Thomas; Sporer, Thomas: Offenlegungsschrift DE 103 28 335 A1 Wellenfeldsynthesevorrichtung
und Verfahren zum Treiben eines Arrays von Lautsprechern
- [3] Brungart and Rabinowitz, 1999: Auditory localization
of nearby sources, I, II and III, J. Acoust. Soc. Am., Vol 106,
No. 3, 4, 6
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1: Verschiebung der virtuellen
Schallquelle von der Zuhörerposition
fort
- 1a
- WFS-Lautsprecheranordnung
- 1b
- Zuschauerbereich
- 1c
- Bildwand
- 1d
- Optisch
dargestellte Schallquelle
- 1e
- Bezugs-Zuhörerposition
- 1f
- Ursprüngliche
Position der darzustellenden virtuellen Schallquelle
- 1g
- Zuschauer
vor der ursprünglichen
virtuellen Schallquelle
- 1h
- Zuschauer
neben der ursprünglichen
virtuellen Schallquelle
- 1i
- Zuschauer
weit entfernt von der ursprünglichen
virtuellen Schallquelle
- 1j
- Um
den Abstand von Bezugs-Zuhörerplatz
zur erzeugenden Lautsprecheranordnung auf einer Gerade verschobene,
im Pegel korrigierte, virtuelle Schallquelle für die direkte Wellenfront
-
2: Reproduktion einer nahen
Schallquelle mit einer frontal vor dem Zuschauer aufgestellten Lautsprechermatrix
nach dem Verfahren zur „Transformation
des frühen
Schallfeldes" nach
[1]
- 2a
- Wiedergaberaum
- 2b
- Zweidimensionales
WFS-Lautsprecherfeld
- 2c
- Bezugs-Zuhörerposition
- 2d
- Innerhalb
des Zuschauerbereiches, einen Meter vor der Bezugs-Zuhörerposition
darzustellende Schallquelle
- 2e
- Um
den Abstand von Bezugs-Zuhörerplatz
zur erzeugenden Lautsprecheranordnung auf einer Gerade verschobene,
im Pegel korrigierte, virtuelle Quelle für die direkte Wellenfront
- 2f
- Um
den Abstand von Bezugs-Zuhörerplatz
zur erzeugenden Lautsprecheranordnung verschobene, differenziert
im Pegel korrigierte, virtuelle Quellen für die ersten schallstarken Reflexionen