DE2109271A1 - System for three-dimensional sound reproduction - Google Patents

Description

System für dreidimensionale Tonwiedergabe Die Erfindung betrifft ein Vielkanalsystem für stereophone Tonwiedergabe. Three-dimensional sound reproduction system The invention relates to a multi-channel system for stereophonic sound reproduction.

Ein System für stereophone Tonwiedergabe, wie es bisher in großem Umfang verwendet wird, besteht aus zwei Übertragungskanälen. Der Kanal umfaßt einen Wandler zum Umwandeln der Töne in elektrische Signale, eine elektrische Übertragungseinrichtung, um diese elektrischen Signale zuzuführen (z.B.A system for stereophonic sound reproduction, as it has been so far on a large scale Scope is used consists of two transmission channels. The channel includes one Converter for converting the sounds into electrical signals, an electrical transmission device, to deliver these electrical signals (e.g.

ein Aufzeichnungsmedium oder einen Verstärker) und einen akustischen Wandler zum Umwandeln der elektrischen Signale, die durch diese Übertragungseinrichtung-zugeführt werden, in Töne. Auf beiden Seiten einer onquelle, die aufgenommen werden soll, sind zwei Wandler vorgesehen, um die Töne in elektrische Signale umzuwandeln. Nachdem die Töne aufgenommen sind, werden die erhaltenen Tonsignale durch die elektrische Übertragungseinrichtung zu akustischen Wandlern geleitet, die sich an Stellen befinden, die diesen Ton-elektrisches Signalwandlern entsprechen, um die Töne wiederzugeben. Bei einem solchen Tonwiedergabesystem hört der Zuhörer Töne, die von Lautsprechern ausgestrahlt werden, die sich auf der rechten und linken Seite vor dem Zuhörer befinden, und er hat den Eindruck, daß die Töne von zwischen diesen Lautsprechern herkommen. Da jedoch die Stellen der Tonentstehung die durch den Zuhörer empfunden wird, auf eine Gerade beschränkt ist, die diese zwei Lautsprecher verbindet, kann die bekannte Vorrichtung nicht als ein wahres dreidimensionales Tonwiedergabesystem angesehen werden. Wenn z.B. Töne wiedergegeben werden, die tatsächlich in einem Konzertsaal auftreten, werden alle diese Töne von zwischen den zwei Lautsprechern ausgestrahlt, die sich vor dem Zuhörer befinden. Demzufolge werden Musiktöne, die vom Publikum von der Bühneneseite her gehört werden, und zusätzliche Geräusche von allen Ecken des Saales unter tatsächlichen Bedingungen, s.3 das Iländeklatschen oder Geräusche oder Ausruf e der Begeistesung, susammen su den Ohren des Zuhörers nur von der Vorderseite des Zuhörers im Hörraum gebracht, so daß Bedingungen dargestellt werden, die von dem ziemlich unähnlich sind, was sich tatsächlich in dem Konzertsaal ereignet.a recording medium or an amplifier) and an acoustic Converter for converting the electrical signals supplied by this transmission device be, in tones. On both sides of a source to be recorded two transducers are provided to convert the tones into electrical signals. After this the sounds are recorded, the sound signals obtained are through the electrical Transmission equipment routed to acoustic transducers located in places which correspond to these sound-electrical signal converters to reproduce the sounds. At a Such a sound reproduction system hears the listener tones that broadcast from speakers that are on the right and left are in front of the listener, and he has the impression that the tones of between these Speakers come from. Since, however, the places where the sound is generated are caused by the listener is felt is limited to a straight line connecting these two speakers, the known device cannot be seen as a true three-dimensional sound reproduction system be considered. If, for example, sounds are reproduced that are actually in a Occurring in a concert hall, all of these sounds will come from between the two speakers broadcast that are in front of the listener. As a result, musical tones that heard by the audience from the side of the stage, and additional noises from all corners of the hall under actual conditions, see 3 the Iländklapschen or noises or exclamations of excitement, all together to the ears of the listener brought only from the front of the listener in the listening room so conditions are shown which are quite dissimilar from what is actually going on in the concert hall happened.

Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde schon das sogenannte Vierk a n al-stereophone Tonwteergabesystem in der Praxis verwendet. Dieses System umfaßt vier übertragungskanäle der gleichen Art, wie sie in dem oben genannten Zweikanalsystem verwendet werden, um Töne von vier Lautsprechern wiederzugeben, die rings um das Publikum angeordnet sind. Die Tonaufnahme wird durch vier Mikrophone erreicht, die an Punkte vorgesehen sind, die diesen Lautsprechern entsprechen, um in den Zuhörern das Gefühl zu erwecken, durch Töne von allen Seiten umgeben zu sein, wodurch die Nachteile des herkömmlichen Zweikanal-stereo phonen Tonwiedergabesystems ausgeschaltet sind. Auch dieses Vierkanalsystem ermöglicht es den Zuhörern nicht, Töne zu hören, die von einer vertikalen Ebene aus gesendet werden, so daß die wiedergegebenen Töne auf solche beschränkt sind, die von einer horizontalen Ebene erhalten werden, die durch diese vier Lautsprecher festgelegt ist. Daher ist im wahrsten Sinne dieses Vierkanalsystem nicht für eine dreidimensionale Wiedergabe der Töne geeignet.In order to avoid these disadvantages, the so-called Vierk a n al stereophonic sound output system used in practice. This system includes four transmission channels of the same type as in the above two-channel system can be used to reproduce sounds from four speakers surrounding the Audience are arranged. The sound recording is achieved by four microphones that are provided at points that correspond to these speakers in order to be in the listeners to awaken the feeling of being surrounded by sounds on all sides, whereby the Disadvantages of the conventional two-channel stereophonic sound reproduction system eliminated are. Even this four-channel system does not allow the audience to hear sounds, which are sent from a vertical plane, so that the reproduced tones are limited to those who obtained from a horizontal plane that is set by these four speakers. Hence is in the truest This four-channel system is not intended for a three-dimensional reproduction of the tones suitable.

Ziel der Erfindung ist es daher, ein dreidimensionales Tonwiedergabesystem zur Verfügung zu stellen, das Töne wiedergeben kann, die von dreidimensionalen Ebenen im wahrsten Sinne ausgehen.The aim of the invention is therefore to provide a three-dimensional sound reproduction system to make available that can reproduce sounds from three-dimensional planes go out in the truest sense.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Vielkanalsystem für stereophone Tonwiedergabe vorgesehen, das wenigstens vier Ubertragungskanäle umfaßt, von denen jeder aus einer Einrichtung zum Umwandeln von Tönen in elektrische Signale, aus einer elektrischen Übertragungseinrichtung und einer Einrichtung zum Umwandeln der elektrischen Signale in Töne besteht, wobei diese Einrichtungen zum Umwandeln der Töne in elektrische Signale in dreidimensionaler Form angeordnet sind, und die Einrichtungen zum Umwandeln der elektrischen Signale in Töne an Punkten vorgesehen sind, die diesen Einrichtungen zum Umwandeln von Tönen in elektrische Signale entsprechen, d.h.According to one embodiment of the invention is a multi-channel system intended for stereophonic sound reproduction, the at least four transmission channels each comprising a device for converting sound to electrical Signals, from an electrical transmission device and a device for Converting the electrical signals into tones consists, these facilities for Converting the sounds into electrical signals arranged in three-dimensional form, and the means for converting the electrical signals into tones at points are provided that these facilities for converting sounds into electrical Signals correspond, i.e.

in der gleichen dreidimensionalen Form.in the same three-dimensional shape.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, deren einzige Figur ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen dreidimensionalen Tonwiedergabesystems darestellt.An example embodiment of the invention is based on the accompanying drawing, the single figure of which is a block diagram of an inventive represented three-dimensional sound reproduction system.

Die Mikrophone 11 bis 14 der Xanäle 1 bis 4 sind an den jeweiligen Ecken eines Tetraeders angeordnet, um die Töne auf zunehmend Da die relative Lage dieser Mikrophone so bestimmt ist, daß sie eine dreidimensionale Form darstellen, werden wenigstens vier Mikrophone benötigt (entsprechend den Ecken eines Tetraedres) Die elektrischen Signale in welche die Töne durch des Mikrophone 11 bis 14 umgewandelt werden, werden zu Lautsprechern 31 bis 34 über die Übertragungeinrichtungen 21 bis 24, z.Br ein übliches Aufzeichnungsmedium und Verstärker, geleitet. Die Lautsprecher 31 bis 34 sind an den Ecken eines Tetraeders angeordnet, das dem durch die Mikrophone 11 bis 14 definierten entspricht, nämlich in dreidimensionaler Form.The microphones 11 to 14 of the channels 1 to 4 are connected to the respective Corners of a tetrahedron arranged to increase the tones on As the relative location these microphones are designed in such a way that they represent a three-dimensional shape, at least four microphones are required (corresponding to the corners of a tetrahedron) The electrical signals into which the sounds are converted by the microphones 11-14 will, will to speakers 31 to 34 via the transmission devices 21 to 24, e.g., for a common recording medium and amplifier. The speaker 31 to 34 are arranged at the corners of a tetrahedron, which is the one by the microphones 11 to 14 defined, namely in three-dimensional form.

Ein Tonwiedergabesystem der oben genannten Anordnung ermöglicht es einem Zuhörer, der in einem durch die vier Lautaprecher definierten Tetraeder sitzt, nicht nur Töne zu hören, die von einer waagerechten Ebene herrühren, sondern auch solche von einer vertikalen Ebene. Wenn z.B. das erfindungsgemäße Tonwiedergabesystem für eine Rundfunkdirektübertragung der Messe in einer Kapelle verwendet wird, kann das System wirkungsvoll die Gebete einer Gemeinde am Boden der Kapelle, die Töne einer Orgel-, -die sich in der Höhe in der Kapelle befindet, und die in dieser Kapelle entstehenden Wiederhalltöne genauso wiedergeben, wie sie von den tatsächlichen Schallquellen erzeugt werden. Weiter ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Wiedergabe von Liedern, die durch einen Sänger gesungen werden, der sich mitten in der Luft auf der Bühne befindet, wie es in einigen Opern zu sehen ist, d.h.A sound reproduction system of the above arrangement makes it possible a listener sitting in a tetrahedron defined by the four speakers, not only to hear sounds that come from a horizontal plane, but also those from a vertical plane. For example, when the sound reproduction system of the present invention is used for a live broadcast of the mass in a chapel the system effectively the prayers of a congregation at the floor of the chapel, the tones an organ, which is on top of the chapel, and the one in this chapel reproduce the resulting reverberation tones exactly as they are from the actual sound sources be generated. The use of the device according to the invention is also shown in the playback of songs that are sung by a singer who is in the middle is in the air on the stage, as seen in some operas, i.e.

die Wiedergabe von Tönen, die von Schallquellen herkommen, die in einer vertikalen Ebene angeordnet sind, ein anderes Beispiel der Kennzeichen der vorliegenden Erfindung, durch welohe Töne, die von dreidimensionalen Ebenen herkommen, genauso wiedergegeben werden können, wie sie entstehen.the reproduction of sounds coming from sound sources that are in arranged in a vertical plane, another example of the characteristics of the present invention, through which tones that come from three-dimensional planes, can be reproduced exactly as they arise.

Die obige Ausführungsform betrifft den Fall, wenn vier Übrtragungskanäle verwendet werden. Selbbstverständlich kann jedoch eine größere Anzahl von Kanälen verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Mikrophone und die entsprechenden LautsprecherThe above embodiment relates to the case where there are four transmission channels be used. It goes without saying, however, that a larger number of channels provided the microphones and speakers

Claims (1)

Patentansprüche 1. VielkanaLsystem für stereophone Tonwiedergabe, g e -k e n n z e i c h n e t d u r ¢ h wenigstens vier Übertragungskanäle von denen jeder aus einer Einrichtung zum Umwandeln von Tönen in elektrische Signale, aus einer Übertragungseinrichtung und einer Einrichtung zum Umwandeln der elektrischen Signale in Töne besteht, wobei die Einrichtungen zum Umwandeln der Töne in elektrische Signale in dreidimensionaler Form angeordnet sind, und die Einrichtungen zum Umwandeln der elektrischen Signale in Töne an Punkten angeordnet sind, die diesen Einrichtungen zum Umwandeln der Töne in elektrische Signale entsprechen, d.h. in der gleichen dreidimensionalen Form. Claims 1. Multi-channel system for stereophonic sound reproduction, g e -k e n n z e i c h n e t d u r ¢ h at least four transmission channels of which each from a device for converting sounds into electrical signals a transmission device and a device for converting the electrical Signals consists of tones, the means for converting the tones into electrical Signals are arranged in three-dimensional form, and the means for converting The electrical signals are arranged in tones at points belonging to these facilities to convert the tones into electrical signals, i.e. in the same three-dimensional shape. Tonwiedergabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,- daß die Einrichtungen zum Umwandeln der Töne in elektrische Signale an solchen Punkten angeordnet sind, die die Ecken eines Tetraeders bilden, und daß die entsprechenden Einrichtungen zum Umwandeln der elektrischen Signale in Töne eine gleiche Tetraederanordnung einnehmen. Sound reproduction system according to Claim 1, characterized in - that the means for converting the sounds into electrical signals at such points are arranged, which form the corners of a tetrahedron, and that the corresponding Means for converting the electrical signals into tones have an identical tetrahedral arrangement take in. Lee rseiteLee r side