DE1111671B - Device for spatial loudspeaker reproduction - Google Patents

Description

Einrichtung zur räumlichen Lautsprecherwiedergabe Für die räumliche Wiedergabe von Schallereignissen werden bisher mindestens zwei Übertragungskanäle vom Aufnahmeort zum Wiedergabeort benötigt. Für eine Speicherung derartiger stereophon wiederzugebender Schallereignisse auf Platten oder Bändern sind ebenfalls mindestens zwei Tonspuren notwendig. Die Anwendung dieser Verfahren ist wegen des hohen Aufwandes an Übertragungsmitteln und gegebenenfalls auch an Speichermitteln nur beschränkt möglich.Device for spatial loudspeaker reproduction For spatial Playback of sound events are currently at least two transmission channels required from the recording location to the playback location. For storage of such stereophonic Sound events to be reproduced on records or tapes are also at least a minimum two audio tracks necessary. The use of this method is because of the high cost only limited in terms of transmission means and possibly also storage means possible.

Es ist bekannt, daß es Schwierigkeiten macht, beispielsweise ein Orchester stereophonisch aufzunehmen. Die »echte« Stereophonie mit Aufnahme durch zwei Mikrophone in einem Modellkopf bedarf zur Wiedergabe zweier Kopfhörer. Benutzt man bei dieser Mikrophonaufstellung zur Wiedergabe Lautsprecher, so ergibt sich eine Begrenzung der Sitzplätze mit guter Hörsamkeit dadurch, daß man nur in der Mittelachse zwischen den beiden Lautsprechern einen befriedigenden stereophonischen Eindruck hat. Bewegt man sich aus der Mittelachse heraus nach rechts oder links, so bekommt sehr bald der rechte bzw. der linke Lautsprecher ein Übergewicht.It is known to cause difficulties, for example an orchestra to record stereophonically. The "real" stereophony with recording by two microphones In a model head, two headphones are required to reproduce. Is used with this Setting up the microphone to play back loudspeakers, there is a limitation the seats with good audibility by being only in the central axis between both speakers have a satisfactory stereophonic impression. Emotional if you move out of the central axis to the right or left, you will get very soon the right and left speakers are overweight.

Stellt man dagegen die Mikrophone weit entfernt voneinander auf, so verschwindet bei der Wiedergabe im Klangbild die Mitte, und zwei Punktquellen verbleiben. Daher hat der Hörer bei den meisten zweikanaligen Übertragungen den Eindruck, daß der Schall von zwei Punktschallquellen statt von einer kontinuierlichen Fläche kommt. Außerdem treten bei zwei gleichzeitigen und von der gleichen Punktquelle stammenden Schallereignissen sehr unerwünschte Verdeckungseffekte auf.If, on the other hand, the microphones are set up far away from each other, then so During playback, the center disappears in the sound image, leaving two point sources. Therefore, in most two-channel transmissions, the listener has the impression that the sound comes from two point sources instead of from a continuous surface. In addition, there are two simultaneous and originating from the same point source Sound events have very undesirable masking effects.

Eine Vermehrung der Aufnahme- und Wiedergabekanäle vermehrt auch die Probleme. Alle diese Verfahren, die von demselben Prinzip ausgehen, leiden unter dynamischen Verlusten, welche durch die zu große Entfernung zwischen den Mikrophonen und den hinteren Instrumenten verursacht sind. Die Lösung des Problems der Dynamik, indem durch die Mikrophontechnik der monauralen Aufnahme diese an die Stereophonie angepaßt wird, so daß manche Instrumente auf dem einen Kanal und andere auf dem anderen aufgenommen werden, führt wieder nur zu zwei synchronen monauralen Wiedergaben statt zur Stereophonie.An increase in the number of recording and playback channels also increases the number of channels Problems. All of these procedures, which are based on the same principle, suffer from dynamic losses caused by the excessive distance between the microphones and the rear instruments. Solving the problem of dynamics, by using the microphone technology of the monaural recording to transfer this to the stereophony adjusted so that some instruments are on one channel and others on the others are recorded, again only leads to two synchronous monaural reproductions instead of stereophony.

Es hat allerdings nicht an Versuchen gefehlt, auch bei nur einkanaliger Übertragung oder Speicherung räumliche Wiedergabeeigenschaften zu erzielen. Diese unter der Bezeichnung Pseudostereophonie bekanntgewordenen elektroakustischen Wiedergaben haben aber den Nachteil, daß sich nur die Illusion einer undeutlichen Staffelung der Schallquellen nach der Tiefe vermitteln läßt, eine Lokalisierung der übertragenen Schallquellen nach den Seiten ist dabei nicht möglich.However, there has been no lack of attempts, even with only single-channel Transmission or storage to achieve spatial reproduction properties. These Electroacoustic reproductions known as pseudostereophony but have the disadvantage that there is only the illusion of an indistinct graduation the sound sources conveyed according to the depth, a localization of the transmitted Sound sources to the sides are not possible.

Es sind auch Einrichtungen zur räumlichen Wiedergabe akustischer Darbietungen, insbesondere von Musik, mit mehreren Lautsprechern bekanntgeworden, bei denen zur Erzielung einer pseudostereophonischen Wirkung eine frequenzabhängige Aufteilung der Tonfrequenzspannungen eines einzigen Aufnahmekanals auf mindestens zwei Wiedergabekanäle 'erfolgt. Die Aufteilung der Tonfrequenzspannungen erfolgt derart, daß bei dem Hochtonkanal die Lautstärke zu den tiefen Frequenzen hin mit der Frequenz abfällt und bei dem Tieftonkanal die Lautstärke zu den hohen Frequenzen hin mit der Frequenz abfällt. Die Tonfrequenzspannungen in den beiden Kanälen werden über Lautsprecher oder Lautsprechergruppen wiedergegeben, die mit horizontalem Abstand voneinander angeordnet sind.There are also facilities for the spatial reproduction of acoustic performances, in particular of music, with several loudspeakers, with which for Achieving a pseudostereophonic effect a frequency-dependent division the audio frequency voltages of a single recording channel to at least two playback channels 'he follows. The division of the audio frequency voltages takes place in such a way that in the case of the high-frequency channel the volume decreases towards the lower frequencies with the frequency and at the Bass channel the volume decreases towards the high frequencies with the frequency. The audio frequency voltages in the two channels are transmitted through loudspeakers or loudspeaker groups reproduced, which are arranged with a horizontal distance from each other.

Die hörpsychologischen Gegebenheiten lassen sich durch die Intensitätsverhältnisse an beiden Ohren bei zweiohrigem Hören besonders gut erfassen. Dabei wird die Fähigkeit des Gehörs, die Richtung der Schallquelle aus dem Intensitätsunterschied der die beiden Ohren treffenden Schallenergie zu lokalisieren, ausgenutzt. Diese Intensitätsunterschiede lösen starke Richtungsempfindungen aus.The auditory psychological conditions can be determined by the intensity relationships grasp particularly well in both ears when listening to two ears. Doing so will be the ability of hearing, the direction of the sound source from the difference in intensity of the to localize the sound energy striking both ears. These differences in intensity trigger strong sense of direction.

Bei der monauralen Wiedergabe von Schallereignissen über einen Lautsprecher herrschen an beiden Ohren die gleichen Intensitätsverhältnisse, so daß hierdurch keinerlei Richtungsinformation vermittelt wird. Wird eine derartige Aufnahme in einen Hochton- und einen Tieftonkanal aufgespalten, so wird zwar eine plastische Wirkung durch Trennung der Frequenzbereiche bemerkbar, aber echte Richtungsempfindungen werden nicht ausgelöst, da trotz der Aufteilung die Intensitätsverhältnisse undefinierbar bleiben.With the monaural reproduction of sound events via a loudspeaker the same intensity ratios prevail in both ears, so that through this no directional information is conveyed. If such a recording is made in If a high-frequency and a low-frequency channel are split, it becomes a plastic one Effect noticeable through separation of the frequency ranges, but real sense of direction are not triggered because the intensity ratios are indefinable despite the division stay.

Zur Vermeidung dieser Nachteile hat bei einer Einrichtung zur räumlichen Lautsprecherwiedergabe, bei der zur Erzeugung einer pseudostereophonischen Wirkung eine frequenzabhängige Aufteilung der Tonfrequenzspannungen eines einzigen Aufnahmekanals auf einen Hochton- und einen Tieftonkanal erfolgt, erfindungsgemäß der Hochtonkanal von 500 Hz aufwärts einen Frequenzgang, der invers zu der Kurve des Schalldruckunterschiedes verläuft, der sich durch die frequenzabhängige, schallabschirmende Wirkung des Kopfes beim Richtungshören unter einem Winkel von 60' an beiden Ohren ergibt. Auf diese Weise wird der monaurale Kanal nicht nur nach seiner Frequenzstruktur aufgeteilt, sondern es werden auch die beim zweiohrigen Hören vorliegenden Intensitätsverhältnisse, insbesondere der für die hohen Frequenzen feststellbare Intensitätsunterschied der beiden Ohren, durch entsprechende Auslegung des Netzwerkes für den Hochtonkanal berücksichtigt. Durch den Ausgleich der frequenzabhängigen, schallabschirmenden Wirkung des Kopfes beim Richtungshören durch eine entsprechende Netzwerkdämpfung erhält man eine zusätzliche Information über die Richtung der Schallquellen. Dadurch werden die gewünschten richtungsabhängigen Wirkungen erzielt.In order to avoid these disadvantages, in a device for spatial loudspeaker reproduction in which a frequency-dependent division of the audio frequency voltages of a single recording channel into a high-frequency and a low-frequency channel takes place in order to generate a pseudo-stereophonic effect, according to the invention the high-frequency channel from 500 Hz upwards has a frequency response that is inverse to the Curve of the sound pressure difference, which results from the frequency-dependent, sound-shielding effect of the head when listening to the direction at an angle of 60 ' on both ears. In this way, the monaural channel is not only divided according to its frequency structure, but the intensity ratios present in two-ear hearing, in particular the intensity difference between the two ears that can be determined for the high frequencies, are taken into account by appropriate design of the network for the high-frequency channel. By compensating for the frequency-dependent, sound-shielding effect of the head during directional hearing by means of a corresponding network attenuation, additional information about the direction of the sound sources is obtained. This achieves the desired direction-dependent effects.

Weiterhin soll nach der Erfindung das Netzwerk für den Tieftonkanal so ausgelegt sein, daß bei etwa 120 Hz der Pegel des Tieftonkanals um etwa 10 db höher ist als der Pegel des Hochtonkanals.Furthermore, according to the invention, the network for the bass channel be designed so that at about 120 Hz the level of the low-frequency channel by about 10 db is higher than the level of the high frequency channel.

Hierdurch wird erreicht, daß von zwei Lautsprechern, die das gleiche Schallereignis zur gleichen Zeit abstrahlen, derjenige sicher geortet wird, dessen Schalldruck um mindestens 10 db über dem anderen liegt. Auf diese Weise werden auch tiefe Frequenzen eindeutig lokalisiert.This ensures that two loudspeakers that are the same Radiate sound event at the same time, who is reliably located, whose Sound pressure is at least 10 db higher than the other. That way, too low frequencies clearly localized.

Die Figur zeigt beispielsweise den Pegelverlauf am Ausgang der Netzwerke für den Hochton- und den Tieftonkanal zur Auslösung der vorstehend beschriebenen Richtungsempfindungen. Die Kurve 1 gibt den frequenzabhängigen Verlauf des Intensitätsunterschiedes an beiden Ohren beim zweiohrigen Hören für den Fall wieder, daß sich die Schallquelle in einem Winkel von 60' zur Mittelachse des Kopfes befindet. Dies entspricht etwa dem Winkel, unter dem sich im allgemeinen bei einer zweikanaligen Wiedergabe die Lautsprecher zum Hörer befinden und der durch die Abmessung der Räume gegeben ist. Der Hörer sitzt demn-,-#ch zu zwei Lautsprechern in einem Winkel von etwa 120'. Diese Verhältnisse werden allgemein für das räumliche Hören in Räumen zugrunde gelegt. Früher durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, daß die Grenzen für den Winkel zwischen 55 und 65' liegen; innerhalb dieser Grenzen ändert sich die angegebene 60'-Kurve nicht wesentlich. Die Kurve 1 zeigt, daß die Intensitätsunterschiede mit wachsender Frequenz immer größer werden.The figure shows, for example, the level profile at the output of the networks for the high frequency and the low frequency channel to trigger the above-described Directional sensations. Curve 1 shows the frequency-dependent course of the intensity difference on both ears when listening with two ears again in the event that the sound source is different is at an angle of 60 'to the central axis of the head. This corresponds approximately the angle at which the Loudspeakers are to the listener and is given by the dimensions of the rooms. The listener sits at an angle of about 120 'to two loudspeakers. These relationships are generally used as a basis for spatial hearing in rooms. Previous research has shown that the limits on the angle be between 55 and 65 '; the specified changes within these limits 60 'curve is not essential. The curve 1 shows that the intensity differences with with increasing frequency.

Um bei der Aufspaltung einer monauralen Aufnahme in einen Hochton- und in einen Tieftonkanal diesen Intensitätsverhältnissen möglichst genau Rechnung zu tragen, erhält die Kurve 2 für den Hochtonteil den inversen Verlauf der Kurve 1. Diese überlegungen gelten oberhalb einer Frequenz von 500 Hz. Unterhalb dieser Frequenzgrenze bestehen keine nennenswerten Richtungsempfindungen mehr. Die Kurve für die hohen Frequenzen hat daher unterhalb dieses Bereiches einen gerade ansteigenden Verlauf.In order to split a monaural recording into a high frequency and account for these intensity relationships as precisely as possible in a low-frequency channel To carry, the curve 2 for the high frequency part receives the inverse course of the curve 1. These considerations apply above a frequency of 500 Hz. Below this Frequency limit there are no more directional sensations worth mentioning. The curve for the high frequencies, therefore, has a rising frequency below this range Course.

Die Kurve 3 gibt zum Vergleich den Schalleindruck wieder, wenn sich die Schallquelle genau vor dem Kopf befindet. In diesem Fall ist kein Unterschied zwischen beiden Ohren vorhanden und die Frequenzkurve 3 daher eine horizontal verlaufende Gerade, wie dargestellt. Da an beiden Ohren der gleiche Schalldruck herrscht, ist auch kein Richtungseindruck vorhanden, wie bei einer monauralen Wiedergabe üblich. Bei der einkanaligen Aufnahme wird bekanntlich auf die Richtung der Schallquelle keine Rücksicht genommen.For comparison, curve 3 shows the sound impression when the sound source is right in front of the head. In this case there is no difference present between both ears and the frequency curve 3 therefore a horizontal one Just as pictured. Since there is the same sound pressure in both ears, is there is also no sense of direction, as is usual with a monaural reproduction. In the case of single-channel recording, it is known that the direction of the sound source is pointed out no consideration.

Der Verlauf des Pegels am Ausgang des Tieftonkanals wird durch die Kurve 4 wiedergegeben. Wie die Kurven 2 und 4 zeigen, besteht bei 500 Hz kein Pegelunterschied zwischen dem Hochton- und Tieftonkanal. Bei etwa 120 Hz beträgt der Pegelunterschied zwischen den beiden Tonkanälen etwa 10 db. d. h., der Pegel des Tieftonkanals ist um 10 db höher als der Pegel des Hochtonkanals. Wie bereits ausgeführt wurde, wird von zwei Schallquellen, die das gleiche Schallereignis wiedergeben, diejenige Schallquelle vom Hörer geortet, die über 10 db lauter ist als die andere Schallquelle. Im vorliegenden Fall wird dies durch entsprechende Dimensionierung der Netzwerke erreicht.The course of the level at the output of the low-frequency channel is determined by the Curve 4 reproduced. As curves 2 and 4 show, there is no level difference at 500 Hz between the high and low frequency channels. The level difference is around 120 Hz between the two sound channels about 10 db. d. i.e., the level of the low frequency channel 10 db higher than the level of the high frequency channel. As already stated, will of two sound sources that reproduce the same sound event, that sound source located by the listener, which is over 10 db louder than the other sound source. In the present In this case, this is achieved by appropriately dimensioning the networks.

Alle Frequenzen von 120 Hz abwärts werden im Tieftonkanal geortet. Der Hochtonkanal bringt das Schallereignis auch, dort ist es aber wegen des Pegelunterschiedes nicht wahrnehmbar.All frequencies from 120 Hz downwards are located in the low frequency channel. The high frequency channel also brings the sound event, but it is there because of the level difference imperceptible.

Die Bemessung der Netzwerke derart, daß gerade bei 120 Hz ein Pegelunterschied zwischen den beiden Tonkanälen von 10 db vorhanden ist, hat den Vorteil, daß alle Frequenzen von 120 bis 500 Hz (schraffierter Teil zwischen den Kurven 2 und 4) in der Mitte zwischen den beiden Lautsprechern geortet werden. Die räumliche Wiedergabe von Schallereignissen mit zwei Lautsprechern hatte bisher den Nachteil, daß keine einwandfreie Mittenlokalisierung vorhanden war (Loch in der Mitte). Die Tiefenlokalisierung tritt erst unterhalb von 120 Hz auf.The dimensioning of the networks in such a way that there is a level difference at 120 Hz between the two sound channels of 10 db is present, has the advantage that all Frequencies from 120 to 500 Hz (hatched part between curves 2 and 4) in in the middle between the two speakers. The spatial reproduction of sound events with two loudspeakers had the disadvantage that none perfect center localization was present (hole in the middle). The depth localization only occurs below 120 Hz.

Auf diese Weise wird ein sprunghafter Übergang zwischen den beiden Lautsprechern und eine räumliche »Zerreißung« der Schallquellen beim Durchlaufen eines größeren Frequenzbereiches vermieden. Bei der menschlichen Stimme beispielsweise liegen die spektralen Anteile nicht unter 120 Hz; das bedeutet, daß die menschliche Stimme nicht einmal in dem Tieftonkanal und kurze Zeit später in dem Hochtonkanal geortet werden kann, sondern sie erscheint im allgemeinen in der Mitte zwischen den beiden Lautsprechern und kann je nach der Stimmhöhe bis zum Ort des Lautsprechers für den Hochtonkanal wandern.This way there will be an abrupt transition between the two Loudspeakers and a spatial »tear« of the sound sources when passing through a larger frequency range avoided. With the human voice, for example the spectral components are not below 120 Hz; that means human Not even voice in the low frequency channel and a short time later in the high frequency channel can be located, but it generally appears in the middle between the two loudspeakers and, depending on the pitch of the voice, can reach the location of the loudspeaker for the tweeter channel.

Bei der räumlichen Wiedergabe von Schallquellen mit der neuen Einrichtung werden in dem Tieftonkanal nur die Schallquellen geortet, deren Schallpegel um etwa 10 db höher liegen als der Pegel der anderen Schallquellen. Das Energieschwergewicht verschiedener Instrumente, beispielsweise des Helikons, Baß, Baßtuba, Pauke, Kontrabaß, liegt immer tiefer als 120 Hz, deshalb werden diese Schallquellen entweder im Tieftonkanal oder von der Mitte zwischen den beiden Lautsprechern bis zum Ort des Lautsprechers für den Tieftonkanal geortet. Der Frequenzbereich der Pauke reicht beispielsweise bis 150 Hz, das Energieschwergewicht liegt aber unter 120 Hz, folglich erscheint die Pauke im Tieftonkanal.With the spatial reproduction of sound sources with the new device, only those sound sources are located in the low-frequency channel, the sound level of which is around 10 db higher than the level of the other sound sources. The heavy energy weight of various instruments, for example the helicopter, bass, bass tuba, timpani, double bass, is always lower than 120 Hz, which is why these sound sources are located either in the bass channel or from the middle between the two loudspeakers to the location of the loudspeaker for the bass channel. The frequency range of the timpani extends up to 150 Hz, for example, but the heavy weight of energy is below 120 Hz, so the timpani appears in the low frequency channel.

Die räumliche Wiedergabe der Schallvorgänge wird dadurch erreicht, daß die einkanalige Aufnahme oder Übertragung beispielsweise durch elektrische Netzwerke bei der Wiedergabe so aufgespalten wird, daß in an sich bekannter Weise ein vorzugsweise auf der linken Seite des Hörers aufgestellter Lautsprecher bevorzugt die höheren Frequenzen wiedergibt, wohingegen ein rechts stehender Lautsprecher bevorzugt die Tiefen überträgt oder umgekehrt. Als elektrische Mittel zur Auflösung des monauralen Übertragungskanals in einen Hoch- und einen Tieftonkanal können in an sich bekannter Weise auch zwei Verzerrerverstärker mit entsprechendbemessenemFrequenzverlauf dienen.The spatial reproduction of the sound processes is achieved by that single-channel recording or transmission, for example through electrical networks is split during playback so that in a known manner a preferably speakers placed on the left side of the listener prefer the higher ones Reproduces frequencies, whereas a speaker on the right prefers the Transmits depths or vice versa. As an electrical means of resolving the monaural Transmission channel in a high and a low frequency channel can be known per se Two distortion amplifiers with a correspondingly dimensioned frequency response can also be used.

Die Illusion einer Tiefenstaffelung der verschiedenen Schallquellen, z. B. der verschiedenen Instrumente in einem Orchester, ergibt sich durch die frequenzabhängige Verteilung des Schalldruckes der beiden Lautsprecher.The illusion of a staggered depth of the various sound sources, z. B. the different instruments in an orchestra, results from the frequency-dependent Distribution of the sound pressure of the two loudspeakers.

Die neue Einrichtung gestattet mit nur zwei Lautsprechern die stereophonische Wiedergabe eines monauralen Schallereignisses, d. h., jeder in elektrischen Strom verwandelte Schall wird stereophonisch wiedergegeben, selbst wenn dessen ursprüngliche übertragung oder Aufnahme monaural war, gleichgültig ob diese vom Mikrophon, von der Schallplatte, von dem Tonband stammt oder ob es sich dabei um eine Rundfunkübertragung handelt.The new facility allows stereophonic with only two speakers Playback of a monaural sound event, d. i.e., everyone in electric current transformed sound is reproduced stereophonically, even if its original Transmission or recording was monaural, regardless of whether it was from the microphone, from the record from which the tape comes or whether it is a radio transmission acts.

Durch die Frequenzverteilung des wiederzugebenden Schalles auf die beiden Lautsprecher wird der Schall nicht nur in zwei Teile geführt, weil dies die unerwünschten zwei Punktquellen erzeugen würde, sondern der Schall ist über die gewünschte Fläche ausgedehnt, ohne daß in der Mitte zwischen den beiden Lautsprechern eine Lücke vorhanden ist.Due to the frequency distribution of the sound to be reproduced on the two loudspeakers, the sound is not only conducted in two parts, because this is the would produce undesirable two point sources but the sound is about that desired area extended without being in the middle between the two speakers there is a loophole.

Die klassische Aufstellung des Orchesters unterstützt die gewünschte Wirkung, sie beginnt links mit den ersten Geigen, dann folgen die zweiten Geigen und die Bratschen, nach rechts schließen sich die Violoncelli und die Bässe an. Dahinter ist die Reihe der Holzbläser angeordnet, ebenso von links nach rechts Flöten, Oboen, Klarinetten und Fagotte. Zuletzt folgt die dritte Reihe mit den Blechbläsern, Pauken und dem Schlagzeug. Es ist eine historische Tatsache, daß diese Aufstellung nicht willkürlich vorgenommen wurde, sondern es handelt sich dabei um eine aus Erfahrung gewonnene Notwendigkeit zur Klarheit des komplexen Orchesterschalles.The classical arrangement of the orchestra supports the desired one Effect, it starts on the left with the first violins, then the second violins and the violas, to the right are the cellos and the basses. Behind it is the row of woodwinds, as well as flutes from left to right, Oboes, clarinets and bassoons. Finally the third row with the brass section follows, Timpani and drums. It is a historical fact that this statement was not made arbitrarily, it is a matter of experience gained need for clarity of the complex orchestral sound.

Die Einrichtung nach der Erfindung bringt nun gemäß der natürlichen Aufstellung des Orchesters in an sich bekannter Weise links die hohen Frequenzen und rechts die tiefen Frequenzen mit allen Frequenzbereichen dazwischen. Der Teil der Einrichtung zur Wiedergabe über den linken Lautsprecher wird mit einer ansteigenden und der Teil zur Wiedergabe über den rechten Lautsprecher wird mit einer abfallenden Frequenzkurve versehen. Der Anstieg bzw. der Abfall der Frequenzkurve mußt nicht unbedingt geradlinig sein.The device according to the invention now brings according to the natural The orchestra is set up in a manner known per se, the high frequencies on the left and on the right the low frequencies with all frequency ranges in between. The part the device for playback through the left speaker is increasing with a and the part for playback through the right speaker is sloping with a Provided frequency curve. The rise or fall of the frequency curve does not have to be be absolutely straightforward.

Die Einrichtung nach der Erfindung hat weiter folgende Vorteile: 1. Der »Zwei-Lautsprecher«-Eindruck verschwindet völlig: die verschiedenen Schallereignisse scheinen von jeder Stelle zwischen den Lautsprechern zu kommen, ohne Lücken in der Fläche zu lassen; ein größerer Lautsprecherabstand vergrößert verhältnismäßig die Schallfläche.The device according to the invention also has the following advantages: 1. The “two loudspeaker” impression disappears completely: the various sound events seem to come from anywhere between the speakers, with no gaps in the To let area; a larger speaker distance increases proportionally the Sound surface.

2. Alle Instrumente scheinen von ihren normalen Orchesterstellen zu kommen. Die Wirkung ist so stark, daß jedes Instrument sogar an den beiden Frequenzgrenzen seinen Platz beibehält.2. All instruments seem to be from their normal orchestral positions come. The effect is so strong that each instrument is even at the two frequency limits maintains its place.

3. Außer der Querverteilung der Instrumente ist eine Tiefenstaffelung deutlich erkennbar: die Streicher haben vordere Präsenz mit den Holzbläsern dahinter, während Blech, Pauke und Schlagzeug von verschiedenen hinteren Punkten aus die Fläche durchdringen. Diese Wirkung ist vollkommen realistisch; sie hat eine eher musikalisch-psychologische Erklärung als eine elektroakustische. Entsprechend der heute üblichen Konzertpraxis und Mikrophonaufstellung nehmen außerdem Instrumental- oder Gesangssolisten die vordere Mittelstellung ein.3. In addition to the lateral distribution of the instruments, there is a graduation in depth clearly recognizable: the strings are in front with the woodwinds behind them, while brass, timpani and percussion cover the surface from various rear points penetrate. This effect is perfectly realistic; it has a more musical-psychological aspect Explanation as an electroacoustic. According to today's concert practice and microphone setup are also used by instrumental or vocal soloists front center position.

4. Die Bedeutung des Hörerplatzes ist auf diejenige im Konzertsaal herabgesetzt, und ein herumgehender Hörer beobachtet wie in diesem, daß links oder rechts die linke bzw. rechte Seite des Orchesters stärker klingt, daß aber das Gesamtorchester seine Stellung genau einhält. Der Platz des Hörers im Wiedergaberaum ist also im Gegensatz zu bekannten stereophonen Übertragungen nicht mehr kritisch.4. The importance of the listener's position depends on that in the concert hall and a listener wandering around observes, as in this one, that left or on the right the left or right side of the orchestra sounds stronger, but that the entire orchestra maintains his position exactly. The listener's place in the playback room is in In contrast to known stereophonic transmissions, no longer critical.

5. Der Schall ist von der Punktquellenwirkung der bekannten Lautsprecheranordnungen - sogar derjenigen von großem Umfang - und gleichzeitig von der gewohnten Lautsprecherklangqualität befreit. Dies trifft in einem solchen Maße zu, daß man billige Lautsprecher verwenden kann. Durch die psychophysiologische Berücksichtigung des menschlichen Gehörs sind Frequenzen hörbar, deren völlige Abwesenheit von den Lautsprecherspektren nachweisbar ist.5. The sound is of the point source effect of the known loudspeaker arrangements - even those of a large size - and at the same time of the usual loudspeaker sound quality freed. This is so true that cheap speakers are used can. By the psychophysiological consideration of the human hearing are Frequencies audible, the complete absence of which can be demonstrated by the loudspeaker spectra is.

6. Durch die Ausdehnung der Schallquelle verschwindet völlig die Verdeckung, welche zwei gleichzeitige von einer Punktquelle stammende Schallereignisse aufeinander ausüben, da solche Schallereignisse jetzt von verschiedenen Stellen kommen. Dadurch wird der Klang schöner, und die einzelnen Klangfarben kommen mit einer Reinheit zu Gehör, die bei der bisherigen Lautsprecherwiedergabe nicht üblich war. Die sythetische Anhäufung elektrisch verwandelten Schalles wird von der Einrichtung analysiert, die Klarheit und Durchsichtigkeit eines guten Konzertsaales wird hervorgerufen. und es wird beiden Ohren ermöglicht, ihre eigene Schallsynthese wie in der Wirklichkeit zu machen.6. With the expansion of the sound source, the masking disappears completely, which two simultaneous sound events originating from a point source on top of each other exercise, as such sound events now come from different places. Through this the sound becomes more beautiful, and the individual timbres come with a purity to be heard, which was not common with previous loudspeaker reproduction. The sythetic Accumulation of electrically transformed sound is analyzed by the device, the clarity and transparency of a good concert hall is evoked. and both ears are enabled to synthesize their own sound as in reality close.

7. Einschwingvorgänge werden mit einer Genauigkeit wiedergegeben, die normalerweise einer viel komplizierteren und teureren Apparatur entspricht.7. Settling processes are reproduced with an accuracy which usually corresponds to a much more complicated and expensive apparatus.

B. Die akustischen Eigenschaften des Raumes, von dem die Aufnahme oder Übertragung stammt, werden in einem solchen Maße reproduziert, daß die raumakustischen Eigenschaften des Wiedergaberaumes keine Rolle mehr spielen, d. h., die Eigentümlichkeit des Aufnahmeraumes wird in den Wiedergaberaum hineingetragen. Durch die Abwesenheit von Punkt-Klangquellen wirkt der übertragene Nachhall sogar in einem kleinen Raum und bei hohem Pegel nicht mehr unangenehm. Trockene Aufnahmen werden lebendig, weil stereophonischer Schall immer halliger als monauraler klingt. Der Konzertsaal kann gewissermaßen sogar mit ins Freie genommen werden, wo die Reichweite selbst eines kleinen Lautsprechers beträchtlich ist; auch hier bleibt die Breite des Orchesters erhalten.B. The acoustic properties of the room from which the recording or transmission originates, are reproduced to such an extent that the room acoustics Properties of the playback room no longer play a role, d. i.e., the peculiarity of the recording room is carried into the playback room. Because of the absence from point sound sources, the transmitted reverberation is effective even in a small room and no longer uncomfortable at a high level. Dry shots come to life because stereophonic sound always sounds more reverberant than monaural. The concert hall can can even be taken outdoors, so to speak, wherever the range self of a small speaker is considerable; here, too, the width of the orchestra remains obtain.

9. Die Einrichtung eignet sich besonders auch für Hörspiele und überhaupt für Sprache, die mit großer Klarheit und Präsenz wiedergegeben wird. Es können entweder zwei getrennte Verstärkerkanäle oder ein einkanaliger Verstärker verwendet werden, an dessen Ausgang in an sich bekannter Weise eine Frequenzweiche angeschlossen ist, die die elektrische Aufteilung des Frequenzbandes in einen die hohen Frequenzen und einen die tiefen Frequenzen bevorzugenden Kanal gemäß der Erfindung vornimmt.9. The facility is particularly suitable for radio plays and in general for speech that is reproduced with great clarity and presence. It can either two separate amplifier channels or a single-channel amplifier are used, a crossover network is connected to its output in a manner known per se, which is the electrical division of the frequency band into one of the high frequencies and makes a channel preferring the low frequencies according to the invention.

An Stelle je eines Lautsprechers können zur Verwirklichung der Erfindung auch Kombinationen aus mehreren Einzellautsprechern verwendet werden. Selbstverständlich können auch Lautsprecher oder Lautsprecherkombinationen mit verschiedenen Charakteristiken verwendet werden, beispielsweise für den Hochtonkanal ein Lautsprecher, der gemäß seiner Bauart bevorzugt die hohen Frequenzen wiedergibt, und umgekehrt für den Tieftonkanal ein Lautsprecher mit spezieller Tieftoncharakteristik. In diesem Fall müssen die Frequenzgänge der elektrischen Netzwerke und Verstärker bzw. der Frequenzweiche entsprechend bemessen werden.Instead of a loudspeaker each can be used to implement the invention combinations of several individual speakers can also be used. Of course loudspeakers or loudspeaker combinations with different characteristics can also be used be used, for example, a loudspeaker for the high-frequency channel, according to its design preferentially reproduces the high frequencies, and vice versa for the low-frequency channel a loudspeaker with special low frequency characteristics. In this case, the Frequency responses of electrical networks and amplifiers or the crossover be dimensioned accordingly.

Vorteilhaft werden die Lautsprecher in an sich bekannter Weise frei vor der Zimmerwand aufgestellt, und zwar so, daß der Schall von jedem Lautsprecher oder jeder Lautsprecherkombination zunächst die Wand trifft, hier reflektiert wird und dann zu den Hörern gelangt. Dabei kann der Reflexionswinkel an der Wand für beide Lautsprecher gleich oder verschieden groß sein. Gegebenenfalls kann auch die Decke des Raumes zur Reflexion des Schalles herangezogen werden.The loudspeakers are advantageously free in a manner known per se placed in front of the wall of the room in such a way that the sound from every loudspeaker or every loudspeaker combination hits the wall first and is reflected here and then got to the listeners. The angle of reflection on the wall can be used for both speakers be the same or different in size. If necessary, the The ceiling of the room can be used to reflect the sound.

Besonders vorteilhaft ist die Einrichtung nach der Erfindung bei Rundfunkempfängern zu verwenden, da diese am Ausgang des Niederfrequenzverstärkers nur mit einer Einrichtung zur Schaffung des Hochton-und Tieftonkanals, beispielsweise mit einer Frequenzweiche, versehen werden müssen. An diesen Ausgang werden dann die beiden Lautsprecher bzw. zwei Lautsprechergruppen angeschlossen und so im Raum aufstellt, daß der linke Lautsprecher bzw. die linke Lautsprechergruppe bevorzugt die hohen Frequenzen und der rechte Lautsprecher bzw. die rechte Lautsprechergruppe bevorzugt die tiefen Frequenzen wiedergibt.The device according to the invention is particularly advantageous in radio receivers to use, as this is only possible with one device at the output of the low-frequency amplifier to create the high-frequency and low-frequency channel, for example with a crossover, must be provided. The two loudspeakers resp. two loudspeaker groups connected and positioned in the room so that the left loudspeaker or the left speaker group prefers the high frequencies and the right one Loudspeakers or the right loudspeaker group prefer the low frequencies reproduces.

Gegebenenfalls kann wenigstens einer der in dem Rundfunkgerät vorhandenen Lautsprecher für die neue Einrichtung verwendet werden; beispielsweise kann nach entsprechender Anschaltung an die Frequenzweiche der normale Lautsprecher für den Tieftonkanal verwendet werden. Unter Umständen können die beiden Lautsprecher auch in dem Gehäuse des Rundfunkempfängers bzw. in Musikschränken angeordnet sein.If necessary, at least one of those present in the radio device can be used Speakers to be used for the new facility; for example can after corresponding connection to the crossover of the normal loudspeaker for the Bass channel can be used. Under certain circumstances, the two speakers can also be arranged in the housing of the radio receiver or in music cabinets.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur räumlichen Lautsprecherwiedergabe, bei der zur Erzeugung einer pseudostereophonischen Wirkung eine frequenzabhängige Aufteilung der Tonfrequenzspannungen eines einzigen Aufnahmekanals auf einen Hochton- und einen Tieftonkanal erfolgt, dadurch gekennzeich- net, daß der Hochtonkanal von 500 Hz aufwärts einen Frequenzgang aufweist, der invers zu der Kurve des Schalldruckunterschiedes verläuft, der sich durch die frequenzabhängige, schallabschirmende Wirkung des Kopfes beim Richtungshören unter einem Winkel von 60° an beiden Ohren ergibt. PATENT CLAIMS: 1. Device for spatial loudspeaker reproduction, in which a frequency-dependent division of the audio frequency voltages of a single recording channel into a high-frequency and a low-frequency channel takes place in order to generate a pseudostereophonic effect, characterized in that the high-frequency channel has a frequency response from 500 Hz upwards that inversely to the curve of the sound pressure difference, which results from the frequency-dependent, sound-shielding effect of the head when listening to the direction at an angle of 60 ° on both ears. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei etwa 1.20 Hz der Pegel des Tieftonkanals um etwa 10 db höher ist als der Pegel des Hochtonkanals. 2. Establishment according to claim 1, characterized in that the level of the low-frequency channel at approximately 1.20 Hz is about 10 db higher than the level of the high frequency channel. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilung in Hoch- und Tieftonkanal mittels zweier entsprechend dimensionierter frequenzabhängiger elektrischer Netzwerke geschieht. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the division into high and low frequency channels by means of two appropriately dimensioned frequency-dependent electrical networks happens. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrische Mittel zur Auflösung des monauralen übertragungskanals in einen Hoch- und einen Tieftonkanal zwei Verzerrerverstärker mit entsprechend bemessenem Frequenzverlauf dienen. 4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that as electrical Means for resolving the monaural transmission channel in a high and a Bass channel two distortion amplifiers with appropriately sized frequency response to serve. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilung in Hoch- und Tieftonkanal am Ausgang eines monauralen Verstärkers durch eine Frequenzweiche mit entsprechend bemessenem Frequenzverlauf erfolgt. 5. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the Division into high and low frequency channels at the output of a monaural amplifier a crossover with a correspondingly dimensioned frequency curve takes place. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß für den Hochton- und den Tieftonkanal bezüglich ihres Frequenzganges verschiedene Lautsprecher vorgesehen sind, wobei jeweils der Frequenzgang des einen Lautsprechers zusammen mit dem Frequenzgang des zugehörigen elektrischen Netzwerks den gewünschten Frequenzverlauf der Lautstärke ergibt. 6. Establishment according to claim 1 or the following, characterized in that for the high frequency and the bass channel is provided with different loudspeakers with regard to their frequency response are, in each case the frequency response of one loudspeaker together with the frequency response of the associated electrical network the desired frequency profile of the volume results. 7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend der üblichen Aufstellung eines Orchesters der die Höhen bevorzugt wiedergebende Lautsprecher von den Zuhörern aus gesehen links und der die Tiefen bevorzugt wiedergebende Lautsprecher rechts angeordnet ist. B. 7. Device according to claim 1 or the following, characterized in that according to the usual line-up of an orchestra, which preferably reproduces the treble Loudspeaker on the left as seen from the audience and the one that reproduces the basses preferentially Loudspeaker is arranged on the right. B. Einrichtung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprecher frei vor je einer Zimmerwand aufgestellt sind und den Schall gegen die reflektierenden Wände strahlen. Device according to claim 1 or the following, characterized in that the loudspeakers are set up freely in front of a room wall and emit sound against the reflecting walls. 9. Rundfunkempfänger, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur räumlichen Lautsprecherwiedergabe nach den Ansprüchen 1 bis B. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung P 11888 VIII a121 a= (bekanntgemacht am 22. 2. 1951); britische Patentschrift Nr. 297 308.9. radio receiver, characterized by a device for spatial loudspeaker reproduction according to claims 1 to B. Considered publications: German patent application P 11888 VIII a121 a = (published February 22, 1951); British Patent No. 297 308.