DE2736558A1

DE2736558A1 - Phasenstereosystem

Info

Publication number: DE2736558A1
Application number: DE19772736558
Authority: DE
Inventors: Robert Ronald Laupman
Original assignee: Novanex Automation NV
Current assignee: Novanex Automation NV
Priority date: 1976-08-17
Filing date: 1977-08-13
Publication date: 1978-02-23
Also published as: US4208546A; GB1584995A; FR2362548A1; IT1084158B

Description

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Novanex Automation N.V.
WIJCHEN, Niederlande.

Phasenstereosys tem

Es ist bekannt, dass bei Stereowiedergabe, bei der zwei im Abstand voneinander aufgestellte Lautsprecher verwendet werden, deren einer den sog. "linken" Schall und deren anderer den sog. "rechten" Schall wiedergibt, nur dann ein vollendeter Stereo-Eindruck erzielt wird, wenn man sich auf der"MitteIsenkrechten der Linie befindet, welche die zwei Lautsprecher miteinander verbindet.

Wenn man sich von dieser Mittellinie entfernt, wird der Stereo-Effekt, den man erfährt, geringer we ~~n und schliesslich bekommt, man, wenn man sich weit genug von der betreffenden Linie entfernt hat, keinen Stereo-Effekt mehr, sondern im wesentlichen einen Mono-Effekt. Das bedeutet, dass man in dem Fall, dass man sich auf der linken Seite der betreffenden Mittellinie bewegt, nur den aus dem "linken" Lautsprecher kommenden Schall empfängt, d.h. dass man beim Hören z.B. einer Musikgruppe den Eindruck bekommt, dass man sich ganz auf der linken Seite dieser Gruppe befindet. Es ist klar, dass sich auf der rechten Seite der genannten Linie eine ähnliche Situation ergibt.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Systems, bei dem der obengenannte Nachteil auf ein Mindestmass herabgesetzt wird. M.a.W.: die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Systems, bei dem auch eine Person, die sich neben der

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obengenannten Mittellinie befindet, noch immer einen Effekt erfährt, der eine grosse Aehnlichkeit mit dem bekannten Stereo-Effekt aufweist.

Dazu wird erfindungsgemäss bei der Wiedergabe von Audiosignalen, die von einer Anzahl Quellen stammen, sowohl in der linken als auch in der rechten Wiedergabebahn für jede Quelle eine Phasenverschiebung eingeführt. Das Lässt sich dadurch verwirklichen, dass in jeder der zu den linken bzw. rechten Wiedergabevorrichtungen führenden Bahnen für jede Quelle eine regelbare Verzögerungseinrichtung aufgenommen wird, wobei diese beiden Verzögerungseinrichtungen durch einen regelbaren Widerstand miteinander verbunden sind.

Es hat sich gezeigt, dass man bei einem solchen Aufbau des Systems auf der Mittellinie einen unangenehmen Schalleindruck erfährt. Dieser kann nun erfindungsgemäss dadurch beseitigt werden, dass die durch die Verzögerungseinrichtungen eingeführte Phaseverschiebung individuell frequenzabhängig gemacht wird. Auf diese Weise bekommt sowohl eine Person, die sich auf der Mittellinie befindet als auch eine Person, die sich links bzw. rechts dieser Linie befindet für jede Quelle denselben Schalleindruck aus den beiden Wiedergabevorrichtungen. Ausserdem bekommt die Person, die sich auf der Mittellinie befindet, einen sog. Positionseindruck, d.h. dass man bei einem derartigen modifizierten System einen «variablen Eindruck von der Position des betreffenden Instruments oder des Sängers bekommt, wodurch man einen unwesentlichen Effekt erfährt. Dies steht im Gegensatz zu dem erstbeschriebenen System, bei dem es keine Frequenzabhängigkeit gibt und kein variabler Positionseindruck erhalten wird.

Die Verwirklichung eines solchen frequenzabhängigen Phasestereosystems kommt zustande, wenn man die obengenannten Verzögerungseinrichtungen je als einen integrierten Kreis ausführt, bei dem der Minus- und Plus-Ausgang über einen Kondensator miteinander verbunden sind, der Minus-Eingang mit dem Ausgang des ICs über einen Widerstand verbunden ist und der Plus-Ausgang über einen Widerstand mit dem genannten regelbaren Widerstand verbunden ist. Die Eingangssignale werden dabei den Minus-Eingängen der ICs zugeführt. Dem Ausgang der beiden ICs kann man dann das Linke und rechte Signal entnehmen.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf ein Phasestereosystem mit einer Stufe, wie oben beschrieben. Man kann in jede Bahn eine Anzahl Stufen, wie oben be-

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schrieben, in Reihe aufnehmen. Dabei sind die genannten variablen Widerstände der Stufen mechanisch miteinander verbunden.

Die Erfindung wird nachstehend unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen darin:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines erfindungsgemässen Phasestereosystems für eine einzige Quelle, welches System frequenzunabhängig wirkt;

Fig. 2 zum Vergleich zwei Diagramme, wobei das linke Diagramm für ein normales Stereosystem und das rechte Diagramm für ein erfindungsgemässes Phasestereosystem gilt;

Fig. 3 ein Phasestereosystem, das frequenzabhängig wirkt und eine Stufe umfasst;

Fig. 4 ein erfindungsgemässes frequenzabhängiges Phasestereosystem mit zwei Stufen; und

Fig. 5 ein erfindungsgemässes Phasestereosystem mit einer Anzahl Quellen.

Zunächst wild zur Erläuterung der Erfindung auf Fig. 2 hingewiesen, und zwar an erster Stelle auf das in dieser Figur linke Diagramm, das für eine normale Stereowirkung gilt.

Wenn beispielsweise angenommen wird, dass es sich hier um den Empfang von Musik handelt, die von einer Musikgruppe stammt, wobei auf der linkenSeite z.B. ein Schlagzeug und auf der rechten Seite ein Bassinstrument aufgestellt ist, während der Sänger oder die Sängerin sich in der Mitte befindet, so wird eine Person, die sich in der Mitte des Diagramms befindet, d.h. auf der Mittellinie, einen gleich starken Eindruck vom Schlagzeug <3 wie vom Bassinstrument b_ und vom Gesang jz bekommen, wie aus den zu diesen "Instrumenten" gehörenden Charakteristiken im betreffenden Diagramm hervorgeht.

Befindet die betreffende Person sich jedoch am linken Rand des Diagramms, d.h. vor dem linken Lautsprecher, so wird er das Schlagzeug c3 besonders gut, das Bassinstrument b_ nicht und den Gesang z^ nur zum Teil hören können.

Derartiges gilt für eine Person, die sich auf der rechten Seite des Diagramms befindet. In dem Fall wird diese Person das Schlagzeug d_ nicht und das Bass-

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instrument b_ sehr stark hören.

Im rechten Teil von Fig. 2 ist ein Diagramm abgebildet, bei dem die zum Schlagzeug el und zum Bassinstrument fc> gehörenden, schräg verlaufenden Linien aus dem linken Teil von Fig. 2 gleichsam gekippt sind und auf derselben Höhe liegen wie die des Gesangs, so dass man im wesentlichen hier eine gerade Linie erhält, die auf derselben Höhe liegt wie die zum Gesang z_ im linken Teil der betreffenden Figur gehörende gerade Linie.

Das ist nun der Effekt, den man mit einem erfindungsgemässen Phasestereosystem erhält. Aus diesem Teil von Fig. 2 geht unmittelbar hervor, dass eine Person, die sich am äussersten linken oder rechten Rand des Diagramms befindet, die betreffenden "Instrumente" in derselben Weise erfährt wie eine Person, die sich auf der obengenannten Mittellinie des Diagramms befindet.

Dieser Effekt kann mit einer Schaltung verwirklicht werden, deren Prinzip in Fig. 1 wiedergegeben ist. Man findet hier bei 1 einen einzigen Eingang des Systems. Ueber diesen Eingang 1 werden die betreffenden Signale der linken bzw. rechten Bahn angehörenden regelbaren Verzögerungseinrichtungen 4,5 über zwei Kondensatoren 2,3 zugeführt. Obgleich diese Verzögerungseinrichtungen im allgemeinen analoge Verzögerungsleitungen sind, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.

Wie aus den Figuren hervorgeht, sind die beiden Verzögerungseinrichtungen 4,5 über einen regelbaren Widerstand 6, dessen Abzweigkontakt 7 geerdet ist, miteinander verbunden.

Mit dem Ausgang der einen Verzögerungseinrichtung 4 wird der linke Lautsprecher gekoppelt, mit dem Ausgang der anderen Verzögerungseinrichtung der rechte Lautsprecher.

Mit Hilfe einer solchen Schaltung ist es möglich, ein Diagramm zu erzielen, wie im rechten Teil von Fig. 2 abgebildet.

Es zeigt sich, dass, wenn man auf diese Weise verfährt, eine Person, die sich auf der Mittellinie befindet, bai einem solchen "Phasestereosystetn" einan

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unangenehmen, einigermassen harten Effekt erfährt.

Man kann diesen Effekt dadurch beseitigen, dass man die oben beschriebene Phasenregelung individuell frequenzabhängig macht. Es verfäLlt dann in erster Linie der obengenannte störende Effekt auf der Mittellinie, d.h. dass eine Person auf der Mittellinie oder eine Person, die sich auf der linken oder rechten Seite derselben befindet, denselben Schalleindruck bekommt. Ausserdem bekommt die auf der Mittellinie anwesende Person bei einem solchen individuell frequenzabhängigen Phasestereosystem einen Positionseindruck d.h. dass er einen variablen Eindruck von der Position des betreffenden Instruments oder des Sängers erfährt. Dadurch wird der unwesentliche Charakter des erhaltenen Resultats vergrössert.

Man kann eine solche Frequenzabhängigkeit des betreffenden Phasestereosystems in einer Weise erhalten, wie in Fig. 3 abgebildet.

Bei der in dieser Figur abgebildeten Vorrichtung ist 1 wieder der einzige Eingang des Systems, über den die Signale geführt werden, die im Punkt 8 über zwei Bahnen der Schaltung geteilt werden. Die in der Figur abgebildete linke Bahn enthält einen Kondensator 9, der über einen Widerstand mit dem Minus-Eingang eines ICs 11 verbunden ist. Der Kondensator 9 ist ferner- über einen weiteren Kondensator 12 mit dem Plus-Eingang dieses ICs 11 verbunden. Der Ausgang des ICs 11 ist über einen Widerstand 13 zum Minus-Eingang des ICs zurückgekoppelt. Der Plus-Eingang des ICs ist ferner über einen Widerstand 14 mit dem einen Ende eines regelbaren Widerstandes 6 verbunden, dessen beweglicher Kontakt 7 geerdet i"*- Für die andere Bahn der Schaltung gilt ein ähnlicher Aufbau. Bei dieser Bahn ist der Plus-Eingang des ICs über einen Widerstand 15 mit dem anderen Ende des genannten regelbaren Widerstandes verbunden. Die dein linken bzw. rechten Lautsprecher zuzuführen^ Signale können dem

•den

Ausgang der beiden ICs entnommen werden.

Wo in Fig. 3 ein frequenzabhängiges Phasestereosystera mit einer Stufe abgebildet ist, findet man in Fig. 4 eine Variantausfuhrungsform desselben, die zwei Stufen umfasst.

In dem Fall werden die Ausgänge der beiden ICs dar ersten Stufe bzw. die beiden

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Minus-Eingänge des zur zweiten Stufe gehörenden IC-Satzes verbunden. Ferner sind, wie aus der Figur hervorgeht, die beiden Schieberkontakte 7 der

regelbaren Widerstände 6 mechanisch miteinander verbunden und zusammen ge-Im übrigen

erdet. ~XS£KX3f$tXt stimmt das System in seinem Aufbau mit dem in Fig. 3 abgebildeten Einstufensystem überein.

Es ist klar, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Einstufenoder Zweistufen-Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass man nach Wunsch mehr Stufen anwenden kann.

In Fig. 5 ist ein Phasestereosystem mit einer Anzahl Eingänge gemäss der Erfindung abgebildet. Bei einem solchen System kann man eine sehr grosse Flexibilität in bezug auf die Grösse bestimmter Audiosignale und die scheinbare Stelle, von der diese stammen, erhalten.

Bei dem in dieser Figur abgebildeten System werden die den Eingangsklemmen 1 zugeführten Audiosignale, die von Audioquellen stammen, die z.B. in Instrumenten oder einer menschlichen Stimme bestehen können, zwei Bahnen zugeführt, die je eine Verzögerungseinrichtung 4 bzw. 5 enthalten, deren Verzögerung in passender Weise für jede der Verzögerungseinrichtungen 4,5 individuell geregelt werden kann, und zwar durch einen mit den beiden Verzögerungseinrichtungen verbundenen regelbaren Widerstand 6, dessen beweglicher Kontakt 7 geerdet ist.

Die Ausgänge der Verzögerungseinrichtungen 4 sind zu einer sog. "linken" Leitung vereinigt, während die Ausgänge der Verzögerungsvorrichtungen 5 zu einer sog. "rechten" Leitung vereinigt sind.

Die "linke" Leitung führt zu einem "linken" Ausgang, während die "rechte" Leitung zu einem "rechten" Ausgang führt.

Diese Ausgänge können bzw. werden mit zwei Wiedergabevorrichtungen verbunden, die zur Wiedergabe des "linken" und "rechten" Signals dienen.

Bei einer solchen Konstruktion kann man den aus jeder der Audioquelle 1 stammenden Signalen mittels der regelbaren Verzögerungseinrichtungen 4,5 eine

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verschiedene Verzögerung mitteilen, d.h. dass man im wesentlichen dem als Audioquelle dienenden Instrumentalisten jede beliebige phasenverschobene Position geben kann, um bei der Wiedergabe einen speziell bezweckten Effekt zu erreichen. Ausserdem ist die Amplitude der von jeder Audioquelle stammenden Signale regelbar. Man erhält deshalb in beiderlei Hinsicht ein sehr flexibles Ganzes.

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Claims

ANSPRUECHE

Jsystem zur Wiedergabe von Stereosignalen, versehen mit einer Anzahl mit einer entsprechenden Anzahl Audioquellen zu verbindender Eingänge die je Ober zwei parallele Bahnen mit jeweiligen, je mit einer zugehörigen Wiedergabevorrichtung zu verbindenden Ausgängen gekoppelt sind, dadurch gekennzeichent, dass in jede Bahn des zu einem Eingang gehörenden Bahnenpaares eine regelbare Verzögerungseinrichtung aufgenommen ist, wobei die Verzögerungseinrichtungan eines jeden Bahnenpaares über einen einstellbaren Widerstand miteinander gekoppelt sind.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeda Verzögerungseinrichtung individuell frequenzabhängig ausgeführt ist.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in jede Bahn ein IC aufgenommen ist, wobei der Minus-Eingang über einen ersten Widerstand und einen ersten Kondensator mit dem Eingang des Systems gekoppelt ist, der Plus-Eingang über einen zweiten Kondensator mit dem Verbindungspunkt des ersten Widerstandes und des ersten Kondensators verbunden ist und über einen zweiten Widerstand mit dem Ende des einstellbaren Widerstandes verbunden ist, der Ausgang über einen dritten Widerstand mit dem Minus-Eingang verbunden ist und am Ausgang das zu dieser Bahn gehörende Signal entnommen werden kann.
4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Bahn mit einer Anzahl IC-Schaltungen nach Anspruch 3 versehen ist, wobei die beweglichen Kontakte der regelbaren Widerstände mechanisch miteinander verbunden sind und das zu einer Bahn gehörende Signal dem Ausgang des letzten ICs der Reihenverbindung entnommen werden kann.

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ORIGINAL INSPECTED