DE2503778C3 - Tonübertragungssystem mit mindestens vier Kanälen und mit einer Tonaufnahmeeinrichtung - Google Patents
Tonübertragungssystem mit mindestens vier Kanälen und mit einer TonaufnahmeeinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Tonübertragungssystem mit mindestens vier Kanälen und mit einer
Tonaufnahmeeinrichtung, die ein erstes stereophones Paar von Richtmikrophonen besitzt, die in einem ersten
festgelegten Abstand von der aufzunehmenden Tonszene angeordnet sind, und ein zweites stereophones Paar
von Richtmikrophonen, die in einem zweiten, um eine feste Größe größeren Abstand von der aufzunehmenden
Tonszene angeordnet sind, wobei die vier Mikrophone miteinander gekoppelt sind.
Die Erfindung bezieht sich demgemäß in allgemeiner Weise auf elektroakustische Techniken der Tonaufzeichnung
und wiedergabe über mehrere elekiroakustische Kanäle für Einzelsignale, wobei die Quadrophonie
im Vordergrund steht. Unter Quadrophonie sind hierbei alle Verfahren und Einrichtungen zu verstehen, die von
der Tonaufzeichnung bis zur -wiedergabe über vier getrennte Übertragungs- und/oder Aufzeichnungskanäle
laufen, ohne daß an irgendeiner Stelle eine absichtliche völlige oder teilweise Verminderung (oder
Formung) der verarbeiteten Signale auftritt, die eine Trennung dieser Signale nicht wieder erlaubt.
Seit längerem wird die Vervollkommnung von Verfahren und Einrichtungen angestrebt, mit denen
einem Hörer eines über den Rundfunk gesendeten oder eines aufgezeichneten Konzertes die Illusion vermittelt
werden kann, daß die »Klangszene« (Orchester, Chor, usw.) sich vor ihm befindet oder noch besser, daß sich
der Hörer selbst im Tonaufnahmeraum oder im Konzertsaal befinde. Naturgemäß wurde die Verbesserung
der Hörillusion dadurch angestrebt, daß die Anzahl der Kanäle für die Tonaufnahme, -übertragung
und/üdei Aufrechnung sowie Wiedergabe vervielfacht
wurde. Aus praktischen Gründen (Schwierigkeiten bei der Tonaufnahme, Platzbedarf und Kompliziertheit der
Wiedergabeeinrichtungen, Bandpaßfragen, Möglichkeiten der Aufzeichnungsträger) beschränken sich die
gegenwärtig betriebenen Systeme auf die Benutzung von vier Kanälen.
Nun führen diese Systeme offensichtlich nicht zu einer befriedigenden Wiedergabe. Bei einigen Systemen,
bei denen eine echte Quadrophonie im oben angegebenen Sinne angestrebt wird, wurde der Versuch
gemacht, die aufgenommenen und wiedergegebenen akustischen Signale so weitgehend wie möglich zu
trennen. Aus den weiteren Ausführungen wird sich ergeben, daß sich aus diesen Versuchen für den Hörer
unangenehme Höreindrücke über eine räumliche Zerstückelung oder räumliche Sprünge der Schallszene
ergeben, welche die angestrebte Hörillusion selbstverständlich zerstören. Bei anderen Systemen wurde zur
Vermeidung dieser Nachteile eine teilweise Mischung der Signale (Formung) vorgenommen. Die Verträglichkeit
mit der einfachen (2-Kanal-) Stereophonie ist sodann sehr unvollkommen. Das Wiedergaberesultat ist
bei diesen Systemen meistens ästhetisch weniger befriedigend und weniger echt als das durch einfache
Stereophonie erzielte Resultat.
Anscheinend wurden bei der Schaffung der bekannten Systeme mit vollständig getrennten Kanälen die
psychoakustischen Gesetzmäßigkeiten nicht beachtet, die weiter unten beschrieben werden. Diese Gesetzmäßigkeiten
müssen unbedingt respektiert werden, wenn man den Eindruck der Einheit der Schallszene unter dei
Atmosphäre eines Saales vermitteln will. Bei der Systemen, bei denen die Einheit der Schallszene mehl
oder weniger bewußt wieder angestrebt wurde, inderr eine Formung der niederfrequenten elektrischen Signa
Ie bei der Übertragung und/oder bei der Wiedergab) vorgenommen wird, ist die Tatsache vernachlässigt, dal
diese Formung oder Mischung der Signale nichts mi der Synthese der Tonphänomene zu tun hat, welche dei
Hörer eines Konzertes in ihrer Gesamtheit erreiche:
nd die durch eine Tonaufnahmetechnik zerlegt werden, die nur auf den Grundlagen der physikalischen Akustik
selbstverständlich werden in diesem Rahmen nicht ,. sogenannten auf »Dekodierung« beruhenden
Verfahren oder Einrichtungen behandelt, t>ei denen einer zweikanaligen stereophonen Tonaufzeichnung
raunzende sogenannte quadrophone Informationen ntzogen werden sollen, die durch Phasenverschiebung
und Mischung der beiden Kanäle erzeugt werden.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Tonübertragungssystem der eingangs genannten Art zu schaffen,
das die psychoakustischen Gesetzmäßigkeiten beachtet
und hierdurch eine gegenüber herkömmlichen Quadroohoniesystemen
naturgetreuere Tonaufnahme- und -wiedergabe ermöglicht, indem mit Hilfe diskreter
Kanäle und einer entsprechenden Lautsprecher-Anordnung eine echtere und lebendigere Wiedergabe erzielt
wird als bei der einfachen Stereophonie, während die
erforderliche Verträglichkeit mit vorhandenen, stereonhonen Wiedergabeeinrichtungen erhalten bleibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise eelöst, daß der Abstand zwischen den Mikrophonen des
zweiten Paares deutlich kleiner ist als der Abstand zwischen den Mikrophonen des ersten Paares und daß
der Winkel, den die Bezugsachsen der Mikrophone des zweiten Paares in Richtung der Tonszene einschließen,
deutlich kleiner ist als der Winkel zwischen den Bezugsachsen der Mikrophone des ersten Paares.
Mit diesem System lassen sich quadrophone Aufnahmen machen, die bei entsprechender Anordnung der
Lautsprecher eine wesentlich echtere und lebendigere Wiedergabe ermöglichen als bei Aufnahmen, die mit
herkömmlichen Systemen gemacht sind.
Vorteilhaft haben die beiden Mikrophonpaare der Tonaufnahmeeinrichtung voneinander einen Abstand
von 45 bis 65 cm, bevorzugt genau 55 cm, während der Abstand zwischen den Mikrophonen des ersten Paares
zwischen 15 und 20 cm, bevorzugt bei genau 17 cm liegt,
der Abstand zwischen den Mikrophonen des zweiten Paares zwischen 4 und 10 cm, bevorzugt bei genau 6 cm,
der Winkel zwischen den Bezugsachsen des ersten Paares zwischen 90 und 120°, bevorzugt genau 110°
beträgt und der Winkel zwischen den Bezugsachsen des zweiten Paares zwischen 30 und 90°, bevorzugt genau
Diese Werte haben sich aufgrund umfangsreicher Versuche und Messungen als optimal erwiesen.
In Weiterbildung der Erfindung sind die von den vier
Mikrophonen der Tonaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Tonsignale über vier Lautsprecher wiedergebbar
die im vorderen Halbrund des Zuhörerraumes angeordnet sind, wobei den beiden der Hörachse am
nächsten stehenden Lautsprechern das erste Mikro-Dhonpaar
und den beiden von der Hörachse weiter entfernten Lautsprechern das zweite Mikrophonpaar
zugeordnet ist. . ,
Diese Anordnung liefert bei einer mit der oben
beschriebenen Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Aufzeichnung eine optimale Wiedergabe.
Schließlich kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung bei einem dritten Mikrophonpaar, das von
der Tonszene weiter entfernt ist als das zweite, der Abstand zwischen den Mikrophonen des dritten Paares
deutlich größer als der zwischen den Mikrophonen des «5
zweiten Paares sein, und die von den Mikrophonen des
dritten aufgenommenen Tonsignale können über zwei 7iisät7.1iche Lautsprecher wiedergebbar sein, die zu
beiden Seiten der dem zweiten Mikrophonpaar zugehörenden beiden Lautsprecher angeordnet sind.
Mit dieser Anordnung läßt sich eine weitere Steigerung des räumlichen Empfindens einer Tonwiedergabe
erreichen.
Bevor die Erfindung unter Vergleich mit herkömmlichen Systemen im einzelnen beschrieben wird und
bevor der von der Erfindung erbrachte technische Fortschritt weiter ausgeführt wird, ist es angebracht,
einige Begriffe der Psychoakustik zu erläutern, von denen einige zwar schon bekannt sind, während andere
aber erst im Verlaufe von Untersuchungen entwickelt wurden, die in den akustischen Laboratorien der ORTF
durchgeführt wurden.
Hierzu und bei der anschließenden Beschreibung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen; in
dieser zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung zur Definition des »subjektiven Tonraumes«;
F i g. 2 in einem Diagramm eine ebene Abbildung des subjektiven Tonraumes in F i g. 1,
Fig.3a bis 3d schematisch Anordnungen von Mikrophonen und Lautsprechern herkömmlicher Systeme
und
Fig.4 schematisch die Mikrophonanordnungen des
erfindungsgemäßen Systems.
Zunächst sei der Begriff des subjektiven Tonraumes definiert. Ein Hörer kann als Ursprung eines räumlichen
Koordinatensystems betrachtet werden, dessen Grenzen der Konzertsaal oder das Zimmer sind, in dem sich
der Hörer aufhält und in welchem sich aus der Gesamtheit aller Tonquellen eine Tonszene entwickelt.
Es wurde nun aber festgestellt, daß der gleiche Hörer dazu neigt, seine Hörwahrnehmungen in eine oder
mehrere, mit der Tonszene mehr oder weniger verbundene Zonen dieses subjektiven Tonraumes zu
verlegen, wobei die Hörwahrnehmungen von ihrer Tonquelle mehr oder weniger abgelöst werden, wenn
diese nicht mehr mit der Tonszene übereinstimmt. Das heißt, der Höhrer verlegt im Geiste den genannten
physikalischen Raum in einen psychoakustischen Raum, der hier subjektiver Tonraum genannt wird und dessen
Koordinaten durch die »Plazierung« bei der Wahrnehmung der Objekte (tonlicher oder visueller Art)
bestimmt sind, die die Aufmerksamkeit des Hörers fesseln.
Das bedeutet, daß in einem Konzertsaal, in dem die Aufmerksamkeit der Hörer akustisch and außerdem
visuell durch die Tonszene gefesselt ist, alle akustischen Phänomene, deren Ursprung auf die Terpene zurückgeführt
werden kann, so auch der rückwärtige Nachhall des Saales, für die Hörer von der Tonszene zu stammen
scheinen, das heißt nach vorne. Der Hörer, der in einem Zimmer ein über Radio gesendetes oder aufgezeichnetes
Konzert hört, wird sich in ebensolcher Weise einen subjektiven Klangraum schaffen, und es muß also ein
Ziel eines Wiedergabeverfahrens sein, dem Hörer bei der Errichtung eines solcher, subjektiven Raumes zu
helfen, der so weit wie möglich dem Raum gleicht, den der Hörer sich im Konzertsaal errichten würde.
Der Begriff des subjektiven Tonraumes kann unter Bezug auf F i g. 1 präzisiert werden. Der Hörer O ist al!
Koordinatenursprung zu betrachten und die Bezugs koordinaten des subjektiven Tonraumes können durcl
eine waagerechte und eine senkrechte Ebene dargestell werden, die sich längs der Achse Ox schneiden, die mi
der Achse der Zone der Tonszene zusammenfällt, zu de
der Hörer seine Hauptaufmerksamkeit richtet. Di
Gebiete, auf die der Hörer mehr oder weniger Aufmerksamkeit richtet, können durch Kegelflächen
begrenzt werden, deren Spitze der Hörer selbst ist. Der Ausdruck Kegelfläche ist hier in seinem allgemeinen
Sinne zu verstehen und schließt z. B. Pyramidenflächen mit ein. Man kann auf diese Weise unterscheiden
zwischen einem Präsenzkcgel P, in den der Hörer alle Tonphänomene hineinzulegen versucht, die ihm als
unmittelbar mit der Tonszene verbunden erscheinen, und einem Wachsamkeitskegel V von geringerem
öffnungswinkel, dessen Ausrichtung innerhalb des Präsenzkegels sich verändert, je nachdem, ob der Hörer
seine Aufmerksamkeit auf diesen oder jenen Platz der Tonszene richtel. Die öffnungswinkel der Kegel fund
Vkönnen ausgedrückt werden durch die maximalen, auf die senkrechte und die waagerechte Referenzebenc
bezogenen Winkel Θ in Höhen- und φ in Seitenrichtung.
Bezüglich der Komplexität und Vielfalt der Tonwahrnehmungen und der Reaktionen eines Hörers scheinen
die soeben getroffenen Festlegungen extrem vereinfacht zu sein, aber sie reichen nichtsdestoweniger aus,
um die folgenden Beobachtungen zu ermöglichen.
Der subjektive Tonraum läßt sich weniger konkret, aber bequemer darstellen, indem dessen Projektion auf
eine Kugelfläche betrachtet wird, welche den Hörer umgibt und auf eine Ebene projiziert ist. Man erhall
sodann ein Diagramm nach Art der Darstellung in F i g. 2, in welchem die Winkelkoordinaten φ und ö in
einem kartesischen Koordinatensystem nach einer Mercatorprojektion dargestellt sind. Die allgemeine
Anordnung der Tonszcncn (Orchester, Bühne, Klavier, Opernszene) ist im allgemeinen so, daß die wiederzugebende
Präsenzzone in waagerechter Richtung merklich ausgedehnter ist als in senkrechter Richtung und mehr
nach oben zu als nach unten hin liegt. Als Beispiel kann man angeben, daß eine korrekte stereophone Reproduktion
eine ungefähre Präsenzzone schafft, wie sie als Kontur /in Fig.2 eingezeichnet ist, und daß bei den
gegenwärtigen Systemen mit vier gelrennten oder nicht getrennten Kanülen angestrebt wurde, die gesamte
Fläche 2 nachzubilden.
Nach diesen Definalioncn läßt sich nun angeben, daß ein akustisches Übertragungs- und Wiedergabesystem
dem Hörer im Wiedergaberaum den gleichen subjektiven Tonrnum vermitteln sollte, den der Hörer sich in
dem Raum gebildet hatte, in welchem die Aufnahme erfolgte, das heißt, die beiden subjektiven Tonrilume
sollten die gleiche Ausdehnung haben und die Aufmerksamkeit des Hörers in der gleichen Weise
erregen. Auch lassen sieh jetzt die Kennzeichen des direkt z.B. in einem Konzertsaal gehörten Tonfeldes
analysleren. Eine von der Tonszene kommende Tonemission kann außerhalb jedes musikalischen
Kriteriums subjektiv durch ihr Relief gekennzeichnet werden, das heißt durch die Art, auf die sie sich von der
Tonszene abhebt, und zwar aufgrund der Klangfarbe, der Tonsteilheit, der Tonlntensität usw., und ferner
durch die Zeitfolge der Tonwahrnehmung. Diese Zeitfolge Ist nicht ausschließlich an den Zeitpunkt der
Vonwahrnehmung durch die Ohren des Hörers gebunden. Vielmehr sind das Tonrelief und die Tonzeitfolge
einander subjektiv zugeordnet, und es laßt sich feststellen, daß die Wahrnehmung eines Tones um so
schneller erfolgt, je mehr er sich durch sein Relief von der Tonumgebung des Saales abhebt. Dies bewirkt, daß
die In der klassischen Raumakustik erfolgende physikalische Unterscheidung zwischen dem direkten Ton und
dem reflektierten Ton nicht direkt auf die Probleme der Tonwahrnehmung anwendbar ist. Vom subjektiven
Wahrnehmungsstandpunkt aus ist man mehr dazu verführt, in dem von einem Hörer zu einem gegebenen
Zeitpunkt wahrgenommenen Tonfeld zu unterscheiden /wischen dem Kern und dem Hof des Tonphänomens.
Der Kern enthält nicht nur den direkt von der Tonszene ausgehenden Ton, sondern auch die ersten Reflexionen
des Saales. Dies ist der Anteil des Tonfeldcs, der einen
direkten und lebendigen Höreindruck vermittelt. Der ίο Hof besteht demgegenüber aus den weiteren wahrnehmbaren
Reflexionen und wirkt wie eine Tonaureole, die zum Eindruck einer verbreiterten Umgebung
beiträgt. Global entspricht der Kern einem Zeitfenster, das auf eine Wahrnehmungszeil // zentriert ist, und der
Hof einem Zeitfenstcr, das auf eine spätere Epoche h
zentriert ist. Zwischen den beiden Fenstern ist keine Lücke vorhanden, und sie überlappen sich mehr oder
weniger.
Im subjektiven Tonraum des Diagramms in Fig.2
ίο läßt sich der Tonkern durch eine Fläche A/darstcllen.die
im übrigen gekennzeichnet ist durch eine Maßzahl entsprechend einer mittleren Zeit f/. Der Tonhof wird
durch eine mehr oder weniger scharf umgrenzte Zone H dargestellt, die den Tonkern N umgibt und mit einer
Maßzahl für die mittlere Zeit /2 versehen ist, wobei h
größer t] ist und man als Zeilursprung den Beginn der
Wahrnehmung des Tonphänomens wählt.
Es wird jetzt gezeigt, warum die verschiedenen bisherigen Systeme zur Wiedergabe in echter Quadro·
phonic nicht befriedigend arbeiten, wobei deren wesentliche Anordnungen kurz erwähnt werden.
In I"ig.3a und 3b sind als Beispiel zwei bekannte
Mikrophonanordnungen gezeigt, wie sie für quadrophonc Tonaufnahme benutzt werden. Im Auditorium A sind
die Schallszcne Sund vier rechte Mikrophone ni\ bis nu
angeordnet, die im allgemeinen herzlinicnförmige Empfindlichkeit aufweisen. Bei der Anordnung nach
Fig. 3a sind die Mikrophone auf den Ecken eines Quadrates angeordnet und ihre Membranen sind vom
Quadrat weg nach außen orientiert. Die vier Mikrophone können fcsi mit einem Beugungskörper (oder Kopf)
(verbunden sein. Bei der Anordnung in F i g. 3b bilden die Mikrophone ni\ und m7 ein erstes stereophones Paar,
das eventuell in einem Kopf Ci montiert ist, während /"i
und nu ein zweites Mikrophonpaar bilden, das eventuell in einem Kopf C2 montiert ist. Der Abstund //wischen
/??i und /H2 von z.B. 17cm entspricht dem Abstand
zwischen Hj1 und /D4, und der Absland d zwischen den
Paaren ist in der gleichen Größenordnung. Die
Membranen sind alle schräg in Richtung der Schalls/cnc
orientiert.
In Fig. 3c und 3d folgen Angaben über die bekannte
Anordnung von Lautsprechern (oder Gruppen von Lautsprechern), welche die Tonaufzeichnungen von den
SS Mikrophonen m\ bis m4 wiedergeben. Vier Lautsprecher
Λι bis h sind demgemäß mit Kanälen verbunden, die der
Mikrophonen /TJ1 bis nu zugeordnet sind. Der Hörer C
wird als in der Nahe des Mittelpunktes des Hörraumes I befindlich betrachtet. Bei der Anordnung in Fig.3c
te besetzen die Lautsprecher die Ecken eines Rechteckes das in das Rechteck des Raumes B eingeschrieben ist
Bei der Anordnung In PI g. 3d sind die Lautsprecher alle
im vorderen Halbrund des subjektiven Hörraumes dei Hörers angeordnet.
6s Die Anordnungen der Mikrophone In FI g. 3a und 31
können mit der einen oder der anderen Anordnung vot Lautsprechern nach FI g. 3c oder 3d verbunden werden
in keinem Falle ergibt sich wirklich befriedigende;
Hören.
Eine Analyse der empfundenen Höreindrücke führt zu einer Klärung der Ursachen.
Die Kombination der Anordnungen nach F i g. 3a und 3c ist in ästhetischer Hinsicht die mangelhafteste. Die
Mikrophone m\ und nn bilden ein stereophones Paar,
das den direkten Ton der Tonquellc 5aufnimmt, und die
Mikrophone nij und nu bilden ein weiteres Paar, das
hauptsächlich den von der Rückwand des Auditoriums A reflektierten Ton aufnimmt. Die Aufmerksamkeit des
Hörers wird bei der Wiedergabe zwischen der vorderen und der hinteren Lautsprechergruppc, die sich außerhalb
des Präsenzkegels befindet, gevierteilt, und außerdem empfindet der Hörer einen unangenehmen
Eindruck des Mangels an Einheit der wiedergegebenen Schallszene. Dieser Eindruck wird abgeschwächt, wenn
alle Lautsprecher vorne angeordnet sind, wie bei der Anordnung nach F i g. 3c. Aber die Lautsprcchergruppen
hs — h\, h\ — h2 und Λ2 — /74 bilden ebenso viele
stereophone Paare, wie den stereophonen Mikrophonpaarcn
/773 — /πι, m\ — In2, m2 — /774 entsprechen, und wenn
sich die Aufmerksamkeit des Hörers vom zentralen Lautsprecherpaar abwendet, dann läuft sie Gefahr, von
einem der Seitenpaare gefesselt zu werden, und der Hörer empfindet sodann den Effekt einer plötzlichen
Verlagerung der Tonszene.
Einwendungen der gleichen Art können gegenüber dem Tonaufnahmesystem nach F i g. 3b erhoben werden,
ob es nun in Verbindung mit dem Wiedergabesystem nach F i g. 3c oder mit dem Wiedcrgabesyslem
nach Fig. Jd kombiniert wird. Die beiden Mikrophonpaarc
ni\ - im und nn- nu haben den gleichen Abstand,
und die Winkel, die ihre Bezugsachsen einschließen, sind gleich. Sie sind außerdem nicht weit genug auscinandcrgestcllt.
Der Hörer empfindet bei beiden Lautsprechcranordnungcn das komplexe empfangene Signal so, als
ob es einerseits von der Lautsprechergruppc h\ - /»2 und
andererseits von der Gruppe /73-/74 kommt. Der
Eindruck ist recht ähnlich dem, der von einer stereophonen Anordnung ausginge, deren Lautsprecher
zu weit auseinandcrstchcn.
Es scheint, daß die Mängel dieser herkömmlichen Systeme auf folgendem beruhen. Die Systeme gehen aus
von der Unterscheidung zwischen direktem und reflektiertem Ton. Diese Unterscheidung ist physikalischer
Natur und berücksichtigt nicht die psychoakustischcn Phänomene. Diese Systeme bewirken daher, daß
die Aufmerksamkeit des Hörers in gleicher Weise durch die vorderen und die hinteren Lautsprecher bei der
Anordnung in F i g. Jc bzw. durch die zentralen und die
seitlichen Lautsprecher bei der Anordnung nach F i g. 3d erregt wird.
Das Tonaufnahmesystem nach der Erfindung, das schematisch In P i g. 4 dargestellt Ist, beruht dagegen auf
der psychoakustischen Unterscheidung zwischen Tonkern und Tonhof und zielt darauf ab, die Aufmerksamkeit des Zuhörers durch die zentralen Lautsprecher der
Anordnung nach PIg.3d zu fesseln, das heißt darauf,
daß die Abstrahlung der zentralen Lautsprecher, welche
die Ausrichtung des Präsenzkegels bestimmen, nahezu dem lonkern entspricht, wahrend die Abstrahlung der
seitlichen Lautsprecher dem Tonhof entsprechen soll. Beim Tonaufnahmesystem nach der Erfindung werden,
ausgehend von der Anordnung In Pig.3b, zwei Paare
stereophoner, zur Tonquelle ausgerichteter Richtmikrophone eingesetzt, wobei aber die Lage- und Richtungsparameter der Mikrophone gegenüber herkömmlichen
Annordnungen deutlich verschieden sind. Bezeichnet man den Abstand zwischen den Mikrophonen des der
Schallszene näheren Paares mit /1 und den Abstand zwischen den Mikrophonen des weiter entfernten
Paares mit I2, und bezeichnet man mit «1 und «2 die
Divergenz der Bezugsachsen der Mikrophone dieser Paare, dann sieht die Erfindung vor, daß der Abstand I2
deutlich kleiner ist als der Abstand l\ und der Winkel «2
deutlich kleiner ist als der αι. Die Anordnung der
Lautsprecher für das Wiedergabesystem entspricht der Anordnung nach Fig.3d. Für die Dimensionierung
dieser Größen gelten folgende Werte:
Der Abstand d zwischen den beiden Mikrophonpaaren liegt zwischen 45 und 65 cm und bevorzugt bei 55 cm,
der Abstand A zwischen den Mikrophonen des ersten Paares liegt zwischen 15 und 20 cm und bevorzugt in der Größenordnung von 17 cm,
Der Abstand d zwischen den beiden Mikrophonpaaren liegt zwischen 45 und 65 cm und bevorzugt bei 55 cm,
der Abstand A zwischen den Mikrophonen des ersten Paares liegt zwischen 15 und 20 cm und bevorzugt in der Größenordnung von 17 cm,
der Divergenzwinkel <x\ der Tonaufnahmeachsen der
Mikrophone des ersten Paares liegt zwischen 90 und 120" und bevorzugt bei 110°.
jo Für die entsprechenden Parameter des zweiten
Mikrophonpaares sind zugeordnete Werte vorgesehen: h liegt zwischen 4 und 10 cm und vorteilhaft in der
Größenordnung von 6 cm und der Winkel <x2 liegt
bevorzugt zwischen 30 und 90° und vorteilhaft in der Größenordnung von 60°.
Hierzu ist festzustellen, daß die Parameter des ersten Mikrophonpaares den von der ORTF für den größten
Teil ihrer stereophonen Musikaufnahmen gewählten Parametern entsprechen.
In den neuesten Anwendungsfällen und aus dem
Fachmann bekannten Gründen sind Mikrophone mit herzlinienförmigcr Empfindlichkeit vorzuziehen. In
einigen Fällen schwieriger Tonaufnahme oder zur Erlangung spezieller Effekte können Mikrophone mit
hcrzlinicnförmiger Empfindlichkeit ganz oder teilweise durch Mikrophone mit stärkerer Richtwirkung oder im
Gegensatz dazu durch richtungsunempfindliche Mikrophone ersetzt werden.
Die Unterschiede zwischen den durch die Anordnung nach der Erfindung erzielten Ergebnissen und den
Ergebnissen herkömmlicher Systeme, die der neuen Anordnung am nächsten zu sein scheinen, wie der
Anordnung in Fig. 3b, sind überzeugend. Die bei zahlreichen Versuchen als Zeugen gewühlten Hörer
halten die gleiche Fortschrittscmpfindiing bei der Wiedergabe gegenüber der einfachen stereophonen
Wiedergabe, wie es bei der einfachen stereophonen Wiedergabe gegenüber der monophoncn Wiedergabe
empfunden wird. Das Hören ist räumlich bestimmt, wie bei der einfachen Stereophonie, aber die Tonumgebung
ist sehr viel vollständiger. Die Gründe hierfür sind folgende:
Das vordere Mikrophonpaar n\\-m% gibt eine klassische stereophone Tonaufnahme. Das hintere Paar
ss /773-/774, das deutlich weiter von der Tonszene entfernt
Ist, erfaßt praktisch die gleichen Töne, aber mit einer
deutlichen Verzögerung und unter Hinzufügung eines stärkeren Ruckhalles. Diese Verzögerung entspricht der
Zeitdifferenz <j- ii, die bei der Erklärung der subjektl-
Ao ven zeitlichen Fenster definiert wurde, die dem Tonkern
und dem Tonhof entsprechen. Diese zeitliche Verzögerung bewirkt, daß die seitlichen Lautsprecher den
Tonhof abzustrahlen scheinen und so vom Hörer weniger Aufmerksamkeit erfordern als die zentralen
Der Charakter der Wiedergabe reagiert sehr empfindlich auf kleine Änderungen der Lageparameter
der Mikrophone m% und m<
des hinteren Mlkrophonpaa-
709 833/336
ίο
res. Wenn dieses Paar zu sehr an das vordere Paar angenähert ist, ergeben sich wieder die bei der
Anordnung nach P i g. 3b festgestellten Effekte. Wenn die Mikrophone dieses Paares zu nahe beieinander
stehen oder wenn der Winkel, den die Bezugsachsen der Mikrophone einschließen, zu klein ist, dann wird die
Wiedergabe der seitlichen Lautsprecher dünner, und das Empfinden von Umgebung und Raum verringert
sich. Stehen diese Mikrophone dagegen zu weit auseinander, oder weisen sie zu weit auseinander, dann
scheint eine Auflösung zwischen der genauen Wiedergabe durch die zentralen Lautsprecher und der
»weichen Wiedergabe« durch die seitlichen Lautsprecher aufzutreten, und die Tonszene verliert ihre Einheit.
Die weiter oben für die verschiedenen Parameter d, /(,
h, Ott und <%2 angegebenen Spannen reichen in der Praxis
für alle Tonaufnahmeprobleme aus. In der Mehrzahl der
Fälle wird man aber daran interessiert sein, die empfohlenen Vorzugswerte zu verwenden.
Die Versuche führten zu der allgemeinen Regel, daß alle Lautsprecher im vorderen Halbraum des Hörraumes
angeordnet sein sollten. Wenn die den Mikrophonen ni) und nu entsprechenden Lautsprecher nach
hinten versetzt sind, läßt sich wieder der unangenehme Eindruck der Auflösung der Toneinheit feststellen, der
weiter oben schon angegeben wurde. Ein angenehmer Höreindruck ist aber zu erreichen, wenn die Achsen der
hinteren Lautsprecher nicht direkt auf den Hörer ausgerichtet sind.
Im Verlaufe der Versuche, die zum erfindungsgemäßen System führten, wurden die Bedingungen geprüft,
ίο denen ein Tonüberlragungssystem genügen muß, das
mehr als vier diskrete Kanäle besitzt. Hierbei wurden die besten Resulate erzielt, wenn hinter dem Mikrophonpaar
irti—m* ein Paar ms — /nt oder eine Folge
solcher Paare angeordnet wird, wobei die Mikrophone ms und πη deutlich weiter auseinander stehen als die
Mikrophone /773-/774, und wobei die folgenden Mikrophonpaare
ihrerseits einen um so größeren Abstand aufweisen, je weiter sie von der Tonszene entfernt sind.
Bezüglich der entsprechenden Scitenlautsprecher sollte
sich der Abstand zur Hörachse in direktem Verhältnis zum Abstand zwischen Schallszene und zugehörigem
Mikrophonpaar verändern.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Tonübertragungssystem mit mindestens vier Kanälen und mit einer Tonaufnahmeeinrichtung, die
ein erstes stereophones Paar von Richtmikrophonen besitzt, die in einem ersten festgelegten Abstand von
der aufzunehmenden Tonszene angeordnet sind, und ein zweites stereophones Paar von Richtmikrophonen,
die in einem zweiten, um eine feste Größe (d) größeren Abstand von der aufzunehmenden Tonszene
angeordnet sind, wobei die vier Mikrophone miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand (h) zwischen den Mikrophonen (ms, m) des zweiten Paares deutlich
kleiner ist als der Abstand (A) zwischen den Mikrophonen des ersten Paares {m\, /r?2) und daß der
Winkel («2), den die Bezugsachsen der Mikrophone
des zweiten Paares in Richtung der Tonszene einschließen, deutlich kleiner ist als der Winkel («1)
zwischen den Bezugsachsen der Mikrophone des ersten Paares.
2. Tonübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Mikrophonpaare
der Tonaufnahmeeinrichtung voneinander einen Abstand (d)von 45 bis 65 cm, bevorzugt genau
55 cm haben, der Abstand (A) zwischen den Mikrophonen des ersten Paares zwischen 15 und
20 cm, bevorzugt bei genau 17 cm liegt, der Abstand (/2) zwischen den Mikrophonen des zweiten Paares
zwischen 4 und 10 cm, bevorzugt bei genau 6 cm, der Winkel (*i) zwischen den Bezugsachsen des ersten.
Paares zwischen 90 und 120°, bevorzugt genau 110°
beträgt und der Winkel (oci) zwischen den Bezugsachsen
des zweiten Paares zwischen 30 und 90°, bevorzugt genau 60°.
3. Tonübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den vier
Mikrophonen der Tonaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Tonsignale über vier Lautsprecher
wiedergebbar sind, die im vorderen Halbrund des Zuhörerraume.s angeordnet sind, wobei den beiden
der Hörachse am nächsten stehenden Lautsprechern {fti, /12) das erste Mikrophonpaar (m\, /7J2) und den
beiden von der Hörachse weiter entfernten Lautsprechern (fa Λ4) das zweite Mikrophonpaar (mi, nn)
zugeordnet ist.
4. Tonübertragungssystem nach Anspruch 3 mit einem dritten Mikrophonpaar, das von der Tonszene
weiter entfernt ist als das zweite Mikrophonpaar, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen
den Mikrophonen (ms, me) des dritten Paares
deutlich größer ist als der zwischen den Mikrophonen (/773, nt*) des zweiten Paares und daß die von den
Mikrophonen des dritten Paares aufgenommenen Tonsignale über zwei zusätzliche Lautsprecher
wiedergebbar sind, die zu beiden Seiten der dem zweiten Mikrophonpaar zugehörenden beiden Lautsprecher
angeordnet sind.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7403269 | 1974-01-31 | ||
FR7403269A FR2260246B1 (de) | 1974-01-31 | 1974-01-31 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2503778A1 DE2503778A1 (de) | 1975-08-07 |
DE2503778B2 DE2503778B2 (de) | 1976-11-25 |
DE2503778C3 true DE2503778C3 (de) | 1977-07-21 |
Family
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