DE3332694A1 - Verfahren zum dreidimensional stereophonen aufnehmen von schallsignalen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum dreidimensional stereophonen aufnehmen von schallsignalen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Verfahren zum dreidimensional stereophonen
Aufnehmen von Schallsignalen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum dreidimensional stereophonen Aufnehmen von Schallsignalen, bei dem die
aus einem Mikrophonpaar mit -frontaler Bezugsrichtung austretenden
elektrischen Signale elektronisch verarbeitet und auf einen Informationsträger gegeben werden.
Es ist bekannt, daß die akustische Übertragung beispielsweise bei Rundfunksendungen monophon übertragen werden kann,
wobei jedoch nur ein skalares Frequenzgemisch - je nach Qualität der Geräte mehr -oder weniger im Spektralbereich
des menschlichen Gehörs - übertragen wird. Die Verbesserung der räumlichen Orientierung zur Richtungslokalisierung der
Schallquelle wurde durch die ebenfalls bekannte Stereophonie verbessert. Durch die zweikanaligeAufnahme mit zwei, unter etwa
4 5° zur Symmetrieebene aufgestellten Mikrophonen und durch die getrennte Übertragung und Wiedergabe beim Empfänger über
zwei Lautsprecher bzw. Kopfhörer ist beim Hörer eine Reorientierung möglich. Diese erfolgt jedoch mit Nachteil nur in
einer planaren Halbkreisprojektion, wobei die lineare Be-
2b grenzung des Halbkreises vor dem Gesichtsfeld des Hörers
endet, d.h. er befindet sich stets außerhalb der Schallentstehungsebene .
Zur weiteren Vervollkommnung der räumlichen Tonübertragung sind einerseits das Vielkanalverfahren und andererseits das
Integrationsverfahren bekannt. Bei dem Vielkanalverfahren werden beliebig viele Mikrophone im Aufnahmeraum verteilt,
so daß mit Nachteil die Aufnahmeapparatur aufwendig ist; ebenso wie bei der Wiedergabe mit entsprechend vielen Laut-Sprechern
im Wiedergaberaum. Beim Rundfunk entfällt eine Anwendung der Vielkanalverfahren, da mehr als 2 Kanäle auf
dem Ubertragungsband (UKW) unter Kompatibilitätsbedingungen technisch nicht untergebracht werden können. Zur Verwirklichung
der Integrationsverfahren wurde der ebenfalls bekann- '
te Kunstkopf entwickelt, d.h. ein Kunstkopfmikrophon, dessen technische Anwendung auch beim Rundfunk Eingang gefunden hat.
Es handelt sich hier um eine möglichst naturnahe Nachbildung eines menschlichen Kopfes, wobei im äußeren Gehörgang an
der Stelle der Trommelfelle in entsprechender topographischer Lage je ein kleines Mikrophon montiert ist. Der Raumklang
soll unter ,Nachahmung natürlicher Bedingungen durch die verschiedenen Strukturen von Schädel, Gesicht und insbesondere
durch die Ohrmuschel so abgelenkt, gebeugt bzw. moduliert werden, daß die auf die Trommelfelle treffende
Schallinformation dem Mikrophon alle zur Reorientierung erforderlichen Daten in Form von Schalldruckschwankungen mitgeben
kann. In der Praxis zeigt sich zwar eine verbesserte Reorientierung gegenüber dem reinen stereophonen Verfahren,
mit Nachteil gibt es aber Probleme im unteren und hinteren Bereich, wobei die Diskriminierung zwischen hinten, vorn
problematisch wird.
Die anatomischen und physiologischen Einheiten des Richtungshörens
können mit dem mechanischen System des Kunstkopfmikrophones nicht simuliert werden, insbesondere fehlt die
Nachbildung der longitudinalen Laufzeitdifferenz. Ein weiterer
Nachteil ist die Verzerrung des Klangbildes, die einen objektivierbaren Qualitätsverlust bei der Wiedergabe über
Lautsprecher bedingt. Somit ist das Bedürfnis nach Kompatibilität mit bereits vorhandenen Empfangsgeräten nur unvollständig
erfüllt. Die unvollständige Simulation der normalen Schallempfindung erklärt die mögliche Diskriminierung im
Bereich einer hinteren Halbkugel bei schlechter Kunstkopffunktion im vorderen Bereich.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die akustische Raumauflösung bzw. die räumliche Schallquellenortung - auch im
Vergleich zur Kunstkopfstereophonie - erheblich zu verbessern, ohne herkömmliche Rundfunksende- und Empfangsanlagen ändern
zu müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Verfahren dadurch
gelöst, daß zusätzlich Schallsignale mindestens einer weiteren zur Longitudinalebene parallelen Bezugsrichtung .getrennt
stereophon aufgenommen werden, daß die Aufnahmetechnik und die elektrische Bearbeitung der Mikrophonsignale
51" bewirkt, daß die elektrischen Signale der Mikrophone der ersten
Bezugsrichtung ein dieser entsprechendes Frequenzmuster und die elektrischen Signale der anderen Bezugsrichtung
(en) ein dieser entsprechendes Frequenzmuster erhalten, daß die der jeweiligen Bezugsrichtung zugeordnete Laufzeitdifferenz
zwischen spektralverschiedenen Schallanteilen entweder durch die Geometrie der Mikrophonanordnung oder
elektronisch nachgebildet wird und daß die modulierten elektrischen Signale unter Beibehaltung der Trennung rechts/
links elektronisch gemischt und direkt auf den Informationsträger gegeben werden. Dabei ist es besonders zweckmäßig,
wenn erfindungsgemäß mindestens ein vorderes und ein hinteres Mikrophonpaar räumlich getrennt voneinander angeordnet
werden, die elektrischen Signale des vorderen Mikrophonpaares zur Betonung der Tiefenfrequenz einer aktiven elektronisehen
Spektralmodulation mit Tiefpaßfilterung und die des hinteren Mikrophonpaares zur Betonung der hohen Frequenzen
einer aktiven elektronischen Spektralmodulation mit Hochpaßfilterung unterworfen werden. Durch diese Maßnahmen ist
praktisch ein Verfahren zur elektroakustischen Herstellung, Übertragung und Wiedergabe von räumlich kodierten Tonsignalen
durch spektrale Modulation des Frequenzbildes und transversale sowie longitudinale, spektral abhängige Laufzeitdifferenzierung
geschaffen. Der Fachmann weiß zwar, was mit den Schallwellen kurz vor dem Hörerlebnis passiert, er weiß
aber nicht, wie die Modulation von menschlichen und neurologischen Strukturen vorgenommen wird, und daher ist der Erfinder
auf den Gedanken gekommen, auf die sehr unvollkommene und schwer zu verbessernde Simulation der Rahmenbedingungen
zu verzichten, und hat sich stattdessen mit der Schallmodulation aktiv und direkt befaßt. Die vorderen und unterschiedlich
zu diesen hinteren Eingangssignale werden durch die erfindungsgemäßen Bearbeitungsstufen so zerlegt, moduliert
und wieder zusammengefügt, daß am Ausgang vor dem In-
formationsträger die normalen Steroeingänge einer normgerechten
Hifi-Stero-Anlage, ein Tonbandgerät oder selbstverständlich auch eine Stereorundfunksendeanlage angeschlossen
werden kann.
·
Unter Informationsträger wird im Sinne der Erfindung außer den bekannten elektrischen Geräten, wie z.B. Tonband usw., auch
die Rundfunkwelle verstanden.
Ein weiterer, wichtiger Vorteil ist eine einwandfreie Lautsprecherkompatibilität,
da die Spiegelungsachse der Longitudinalmodulation in Höhe der Ohren liegt und die durch Modulation
bedingten Verzerrungen bei Lautsprecherwiedergabe sich zu Null ergänzen.
Zwar ist beim Empfänger - wie auch beim Kunstkopf - die Benutzung eines Kopfhörers zweckdienlich und besonders bevorzugt,
weil das Empfangssignal eindimensional, ohne weitere Modulationen oder Laufzeitunterschiede, auf das Gehörorgan
treffen kann. Erfindungsgemäß kann man aber entgegen der Methode
mit dem Kunstkopf auch eine Lautsprecherwiedergabe mit gutem Raumklang erhalten. In diesem Falle sollte beim
Empfänger eine elektronische Entschlüsselung und Wiedergabe auf mindestens vier im Raum verteilten Lautsprechern erfolgen.
Diese Methode wäre auch gut mit dem neuen Stereo-Fernsehen zusammen anwendbar.
Durch das neue Verfahren erreicht man im Vergleich zur Kunstkopfstereophonie eine kostengünstige Aufnahmemethode.
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Bei Anwendung des neuen Verfahrens kann der Hörer die Schallquelle
mit voller Klangqualität im dreidimensionalen Raum orten, wie praktische Versuche bereits belegt haben. Zusätzlich
kann die Übertragung auch in herkömmlicher Weise monaural
oder stereophon wiedergegeben werden.
Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß, wenn die Spaktralmodulation
der Signale hinten und vorn komplementär ist. Würde
man die Schallintensität über der Schallfrequenz für eine Schallquelle vorn einerseits und eine weitere Schallquelle
hinten andererseits schematisch auftragen, wie nachfolgend noch beschrieben wird (Figur 3), dann kann mit den erfindungsgemäßen
Maßnahmen eine Spiegelbarkeit der beiden Kurven erfolgen. Dies bedeutet die Addition zu Null in jeder beliebigen
Frequenz. Damit hat man Kompatibilität für den normalen Empfang, wofür die komplementäre Spektralmodulation
die besonders zweckmäßige Maßnahme ist.
Es hat sich ferner als günstig erwiesen, wenn die modulierten
elektrischen Signale des hinteren Mikrophonpaares um 5 bis 10 dB abgeschwächt werden. Auch bei Anwendung der erfindungsgemäß
vorgeschlagenen aktiven Spektralmodulation, bei welcher nichts verloren geht, sondern nur Betonungen
herausgearbeitet werden, ist es für die Qualität des Ergebnisses und für eine gute Simulation besser, wenn die von
hinten stammenden Signale leiser eingegeben werden.
Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die elektrischen Signale des vorderen Mikrophonpaares
zeitlich verzögert. Die elektronische Verzögerung beherrscht man technisch einwandfrei, so daß sich bei Anwendung dieser
Maßnahme der Vorteil ergibt, daß man im Aufnahmeraum den Gesamtaufbau kleiner gestalten kann. Außerdem wird - selbst
wenn man auf den kleineren Aufbau verzichtet - die Differenzierung durch diese zeitliche Verzögerung noch verbessert.
Im Sinne der vorliegenden Beschreibung wird hinsichtlich des Abstandes zwischen vorn und hinten von "longitudinal" und
hinsichtlich des Abstandes zwischen Links und Rechts von "transversal" gesprochen.
Man kann durch den geometrischen Abstand zwischen dem vorderen
und hinteren Mikrophonpaar eine longitudinale Korrektur einbauen, welche gleiche Veränderungen erbringt, wie der
vorstehend erwähnte Laufzeit- und Intensitätsunterschied.
Nach der Aufnahme der jeweiligen akustischen Signale durch die Mikrophone, der Vorverstärkung, der Tiefen- bzw. Höhenbetonung
und der erwähnten Zeitverzögerung für die longitudinale Laufzeitdifferenz erfolgt in der sogenannten Resynthesestufe
ein elektronisches Mischen und Modulieren, wobei das Einmischen der "hinteren" Signale um 5 bis 10 dB schwächer
als vorne erfolgt. In dieser Resynthesestufe wird also
erfindungsgemäß das Stereosignal erzeugt, welches dann bei voller Klangqualität auf den Informationsträger gegeben werjQ
den kann.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend erläuterten Verfahrens, welche
dadurch gekennzeichnet ist, daß jeweils das vordere und hiri-
15tere Mikrophonpaar über einen Vorverstärker und einen
Equalizer mit den Eingängen eines Steromischpultes verbunden sind, dessen Norm-Stereoausgänge mit einem Informationsträgergerät
verbindbar sind. Bei diesem handelt es sich beispielsweise um ein Tonbandgerät, Schallplattenaufnahmegerät,
Rundfunkgerät; Widergabegerät, z.B. Kopfhörer usw. Mit dem Begriff "Equalizer" wird allgemein eine Anordnung von parallelgeschalteten
aktiven Frequenzfiltern bezeichnet, die den Bereich der hörbaren Tonfrequenzen abdecken und in ihrer Amplitude
um jeweils mindestens ± 10 dB regelbar sind.
Das Stereomischpult stellt die Resynthesestufe dar, in welcher
die elektrischen Signale der vorderen Mikrophone verstärkt bezüglich der hinteren Mikrophone eingemischt werden.
Dadurch erhält man die Simulation einer fehlenden Mittelohrverstärkung. Dies ist zwar sehr günstig, jedoch nicht zwingend
erforderlich.
Besonders zweckmäßig ist es erfindungsgemäß, wenn bei der Vorrichtung zwei im Abstand voneinander angeordnete und um
je einen Winkel zur longitudinalen Symmetrieachse angestellte Mikrophone das vordere Mikrophonpaar bilden und zwei im
- Abstand voneinander angeordnete und im Winkel zur longitudinalen Symmetrieachse angeordnete Mikrophone das hintere
Mikrophonpaar bilden und beide Mikrophonpaare im Abstand voneinander angeordnet sind. Der letztgenannte Abstand ist
in longitudinaler Richtung zu denken, während die zuvor genannten beiden Abstände der Mikrophone des jeweiligen Paares
in transversaler Richtung zu verstehen sind. Wissenschaftliche Versuche haben den Aufbau dieser Vorrichtung ermöglicht
und eine Optimierung erlaubt mit Maßen, die nachfolgend anhand eines bevorzugten Aus.führungsbeispieles erwähnt werden.
Bei diesen Versuchen hat es sich für eine kompakte Anlage als zweckmäßig erwiesen, wenn zwei Trennwände aus Schaumgummi
so angeordnet und auf einer Grundplatte aus Styropor befestigt werden, daß sie in Draufsicht eine Kreuzanordnung
bilden, wobei die eine Trennwand in der longitudinalen und die andere in der transversalen Symmetrieachse angeordnet
ist. Mit dieser Anordnung und mit nachfolgend noch angegebenen speziellen Maßen .hat sich eine besonders günstige Apparatur
bauen lassen, die klein ist und dennoch eine hervorragende Schallquellenortung erlaubt.
Es versteht sich, daß für jeden Punkt im Raum die Aufnahmeapparatur
eine einmalige Kombination von Spektral-, Intensitäts- und Laufzeitdifferenzen aufweist, d.h. eine Kombination
verschiedener Klangbilder, die analog zu biologischen (d.h. anatomischen und physiologischen) Verhältnissen durch
die Vorrichtung gemäß der Erfindung registriert wird, und zwar von den Mikrophonen bis zum Eingang der Verstärker, dann
in den anderen Geräten (Equalizer, gegebenenfalls Zeitverzögerer. Mischpult) verarbeitet und über zwei Norm-Stereo-Kanäle
übertragen wird. Bei der Wiedergabe kann der Hörer eine einwandfreie Reorientierung der Schallquelle vornehmen,
d.h. er nimmt sofort mit dem Hörerlebnis den Standort oder
die Bewegung der Schallquelle wahr.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Ver-
bindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:
Figur 1 schematisch den Aufbau einer bevorzugten Schaltungsanordnung für die Vorrichtung zur Durchführung des
' raumgetreuen .Schallaufnahmeverfahrens, Figur 2 die räuiüLche Anordnung der Mikrophone mit den Trennwänden
und
Figur 3 ein schematisches Diagramm der sich für jede Frequenz zu Null ergebenden Schallintensitäten für die Kompatibilität mit normalen Empfangsgeräten.
Figur 3 ein schematisches Diagramm der sich für jede Frequenz zu Null ergebenden Schallintensitäten für die Kompatibilität mit normalen Empfangsgeräten.
Zur Durchführung des Schallaufnahmeverfahrens wurde der Aufbau
nach Figur 1 entworfen und erprobt. Die Mikrophonanordnung wurde empirisch erprobt, wobei spezielle Angaben in Verbindung
mit Figur 2 nachfolgend gegeben werden. Das vordere linke Mikrophon ist mit 1, das vordere rechte mit 2, das hintere
linke mit 3 und das hintere rechte Mikrophon mit 4 bezeichnet.
Zur weiteren Verbesserung könnten zusätzliche Mikrophone oder gar Mikrophonpaare eingesetzt werden, wobei dann auch die
anderen elektronischen Stufen entsprechend dimensioniert werden müssen.
Die elektrischen Signale des vorderen Mikrophonpaares sind über Leitungen 5, 51 mit einem Vorverstärker 6 verbunden,
der (zum Abgleich) für die stufenlose Regelung des Summenpegels vorn verwendet wird. Als Mikrophone 1-4 können
Agfa-Hifi-Electretmikrophone mit einem Frequenzbereich von
30 — 20.000 Hz verwendet werden. Der Vorverstärker 6 kann ein Stereo-Mikrophonvorverstärker sein, eines japanischen
Modelies "MM 3". Die oben und unten in Figur 1 angedeutete gestrichelte Linie 7 ist die longitudinale Symmetrieachse,
die sich auch in Figur 2 wiederfindet und selbstverständlich nicht für die elektrischen Geräte gilt, für welche nur die
Unterscheidung der Aus- und Eingänge .wichtig ist. Deren symmetrische Anordnung erfolgte hier lediglich zur Vereinfachung
der Darstellung.
In gleicher Weise wie für den vorderen Bereich, d.h. oberhalb
der transversalen Symmetrieachse 8 (Fig. 2), kann als Vorverstärker 6' für den hinteren Bereich das gleiche Gerät
in gleicher elektrischer Verbindung verwendet werden.
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Betrachtet man wieder den vorderen Bereich, .so erkennt man die elektrische Verbindung des Equalizers 9 (und analog des Equalizers 91 für den hinteren Bereich) über die Kabel 10 für den rechten bzw. linken Kanal zur tiefenbetonten vorder jQ ren Spektralsimulation bzw. im Falle des Equalizers 9' im hinteren Bereich die höhenbetonte Spektralbildsimulation. Dieser Stereo-Equalizer ist beispielsweise das Modell "Miranda GE 106" mit zwei mal zehn Kanälen, je stufenlos regelbar + 12 dB. Er hat einen Frequenzabstand von 0,03 bis 16 KHz.
Betrachtet man wieder den vorderen Bereich, .so erkennt man die elektrische Verbindung des Equalizers 9 (und analog des Equalizers 91 für den hinteren Bereich) über die Kabel 10 für den rechten bzw. linken Kanal zur tiefenbetonten vorder jQ ren Spektralsimulation bzw. im Falle des Equalizers 9' im hinteren Bereich die höhenbetonte Spektralbildsimulation. Dieser Stereo-Equalizer ist beispielsweise das Modell "Miranda GE 106" mit zwei mal zehn Kanälen, je stufenlos regelbar + 12 dB. Er hat einen Frequenzabstand von 0,03 bis 16 KHz.
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Der Zeitverzögerer 11 ist natürlich nur für -den Bereich
vorn erforderlich, weil es nur auf die Laufzeit-
differenz in longitudinaler Richtung ankommt. Der Zeitverzögerer
11, für die vorderen Aufnahmekanäle, soll die
Zeitverzögerung des Schalls beim Durchlaufen des Mittelohres simulieren, die im Vergleich zur direkten Knochenleitung
durch die Schädelknochen zum Innenohr auftritt. Dieses Gerät kann durch entsprechende Dimensionierung der Mikrophonanordnung
(hier Figur 2) weggelassen werden, da die Laufzeitdifferenz
nicht nur elektrisch sondern auch mit Hilfe der Schallgeschwindigkeit bei entsprechender Mikrophonanordnung
simuliert werden kann.
Der Zeitverzögerer ist wegen seines fakultativen Charakters in einem gestrichelten Kasten gezeichnet. Er kann beispielsweise
ein "Miranda-Echoverstärker" sein.
Die entsprechend aufbereiteten elektrischen Signale aus dem vorderen bzw. hinteren Bereich treten nun aus dem hinteren
Equalizer 9' bzw. dem Zeitverzögerer 11 im vorderen Bereich
über die Leitungen 12 bzw. 121 in die links- bzw. rechtsseitigen
Eingänge der Resynthesestufe, d.h. das Stereomischpult 13, ein. Dieses kann ein japanisches Modell "MM 3" stu-
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fenlos regelbar mit integrierten Verstärkern, vierkanalig,
normgerecht sein. Hier erfolgt die elektronische Mischung und Endregelung der Signale vorn rechts und hinten rechts
einerseits sowie vorn links und hinten links andererseits.
Die hinteren Signale werden auf voller Bandbreite ca. 5 bis
10 dB schwächer eingemischt. Der vorstehend bereits erläuterte Grund hierfür ist die Simulation der fehlenden Mittelohrverstärkung
hinten. Diese Abschwächung ist zwar vorteilhaft, jedoch nicht notwendigerweise.
Von dem Stereomischpult 13 geht für links der Normstereoaus- ,
gang 14 und für rechts der Normstereoausgang 15 zu nicht
dargestellten Informationsträgergeräten ab.
Im Betrieb arbeitet die Anordnung der Figur 1 derart-, daß
nach mechanischer Schallaufnahme durch die zwei Mikrophonpaare 1,2 bzw. 3, 4 durch die stereophone Aufnähmetechnik
zunächst der Laufzeit- und Amplitudenunterschied rechts bzw. links ohne weiteren Aufwand mitaufgenommen wird. Im weiteren
Verlauf wird diese Information stets unverändert belassen und an das Hörerohr weitergegeben. Nach Vorverstärkung
(zur Pegelregelung und zur Reduktion des Rauschens) werden die jeweils von vorn bzw. hinten kommenden Signale einer aktiven
Spektralmodulation unterzogen. Diese orientiert sich an praktischen Reorientierungsversuchen mit Probanden. Die
Art der Anhebung oder Dämpfung der einzelnen Frequenzbänder wird anhand Figur 3 nachfolgend erläutert.'In der Resynthesestufe
des Mischpultes 13 werden die so aufgenommenen und
bearbeiteten Signale auf zwei Normstereokanäle unter Beibehaltung
der Trennung rechts/links zusammengemischt. Am Ausgang der Mischpultstufe 13 steht also ein Stereosignal zur
Verfügung, das bei voller Klangguälität auf nur zwei Übertragungskanälen
die vollständige zur Ortung der Schallquel-Ie
im Raum erforderliche Information mitenthält. ■
Zur Wiedergabe wird zur Erreichung einer optimalen Übertragungsqualität
ein Stereokopfhörer verwendet, da so die bereits modulierte Schallinformation möglichst eindimensional
auf das Hörorgan einwirken kann. Man kann aber auch über
vier im Raum in quadratischer Anordnung aufgestellte Lautsprecher empfangen. Dazu ist es zweckmäßig, wenn die Spektralmuster
vorn und hinten entsprechend Figur 3 vor der Wiedergabe
elektronisch getrennt werden. Der Hörer sollte dann möglichst ruhig in der Raummitte sitzen. Man erkennt den .
geringeren Aufwand mit Kopfhörern.
Figur 2 zeigt eine besonders bevorzugte und spezielle Mikro- ^Q phonanordnung senkrecht von oben. Die Mikrophone sind wieder
mit 1 bis 4 bezeichnet, wobei der obere Bereich über der transversalen Symmetrielinie 8 für "vorn" und der darunter
liegende Bereich für "hinten" steht. Die Mikrophone werden vorn mit einem Winkel v£-1 = '15° und unten bzw. hinten mit
einem Winkel V^ 2 von 8° eingebaut. Ferner werden die Mikrophonspitzen
um etwa 8^ angehoben. Die Mikrophone sind von einer schwingungsdämpfenden Schaumgummimanschette gehalten.
Die Grundplatte 16 aus Styropor ist 3 cm dick und hat Flächenmaße
von 40 χ 40 cm. Senkrecht auf dieser stehen Trennwände aus Kunststoff 17 und 18, wobei die Trennwand 17 aus Schaumgummi
in der transversalen Symmetrieachse 8 und die Trennwand 18 Schaumgummi in der longitudinalen Symmetrieachse 7
liegen, in Draufsicht gemäß Figur 2 eine Kreuzanordnung bilden.
Die Mikrophone 1 und 2 stehen im transversalen Abstand dv
von 15 cm voneinander. Die hinteren Mikrophone 3 und 4
stehen im transversalen Abstand d, gleich 10 cm im Abstand voneinander. Die Spitzen der vorderen und hinteren Mikrophone
stehen im longitudinalen Abstand dL = 35 cm voneinander
beabstandet. Dieses Maß gilt für eine Anordnung ohne den Zeitverzögerer 11 gemäß Figur 1, Wenn dieser verwendet wird,
kann das Maß d_ bis auf 10 cm verkleinert werden. Auch können
JLj
die Trennwände dann gegebenenfalls kürzer ausgestaltet werden.
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Die Trennwand 17 hat eine Dicke von 8 cm, eine Breite vcn
40 cm und eine Höhe von 15 cm. Die Trennwand 18 hat eine
Dicke von 3 cm, eine Länge von 40 cm und eine Höhe von 5 cm. Die Montage erfolgt in Höhe der Mikrophonspitzen.
In Figur 3 ist schließlich das FrequenzSpektrum schematisch
dargestellt, über der auf der Abszisse logarithmisch aufgetragenen
Frenquenz (ψ) ist auf der Ordinate die Amplitude der Schallintensität in dem logarithmischen Maß dB aufgetragen.
Die mit 1 bezeichnete Kurve ist das Frequenzspektrum
vom vorderen Equalizer 9, während die mit 2 bezeichnete Frequenzkurve das Spektrum aus dem hinteren Equalizer 9'
ist. Der Knick der Kurve bei 2000 bis 3000 Hz entspricht dem Wegfall der mechanischen Mittelohrverstärkung bei dieser
Frequenz. Wichtige Information aus diesem Diagramm der Figur 3 ist die Spiegelbarkeit der Frequenzspektren, so daß
ihre Addition bei jeder Frequenz 0 ergibt. Dies ermöglicht die Kompatibilität mit normalen Empfangsgeräten.
- Leerseite -
copy
Claims (8)
1.^Verfahren zum dreidimensional stereophonen Aufnehmen von
15 Schallsignalen, bei dem die aus- einem Mikrophonpaar mit
frontaler Bezugsrichtung austretenden elektrischen Signale elektronisch verarbeitet und auf einen Informationsträger
gegeben werden, dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich Schallsignale mindestens
20 einer weiteren zur Longitutinalebene parallelen Bezugsrichtung getrennt stereophon aufgenommen werden, daß die
Aufnahmetechnik und die elektrische Bearbeitung der Mikrophonsignale bewirkt, daß die elektrischen Signale der
Mikrophone der ersten Bezugsrichtung ein dieser entspre-25
chendes Frequenzmuster und die elektrischen Signale der anderen Bezugsrichtung(en) ein dieser entsprechendes
Frequenzraster erhalten, daß die der jeweiligen Bezugsrichtung zugeordnete Laufzeitdifferenz zwischen spektralverschiedenen Schallanteilen entweder durch die Geometrie
der Mikrophonanordnung oder elektronisch nachgebildet wird und daß die modulierten elektrischen Signale unter
Beibehaltung der Trennung rechts/links elektronisch gemischt und direkt auf den Informationsträger gegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein vorderes und ein hinteres Mikrophonpaar
räumlich getrennt voneinander angeordnet werden, die elektrischen Signale des vorderen Mikrophonpaares zur
Betonung der Tiefenfreguenzen einer aktiven elektronisehen
Spaktralmodulation mit Tiefpaßfilterung und die des hinteren Mikrophonpaares zur Betonung der hohen Frequenzen
einer aktiven elektronischen Spektralmodulation mit Hochpaßfilterung unterworfen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spektralmodulation der Signale hinten und vorn
komplementär ist (Fig. 3).
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die modulierten elektrischen Signale des hinteren
Mikrophonpäares um 5 bis 10 dB abgeschwächt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrischen Signale des vorderen Mikrophonpaares zeitlich verzögert werden.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das vordere und hintere Mikrophonpaar (1, 2, 3, 4) über einen
Vorverstärker (6, 61) und einen Equalizer (9, 9") mit den
Eingängen eines Stereomischpultes (13) verbunden sind,
dessen Norm-Stereoausgänge (14, 15) mit einem Informationsträgergerät
verbindbar sind.
-3-
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im Abstand (d ) voneinander angeordnete und um je
einen Winkel (j/-i) zur longitudinalen Symmetrieachse (7)
angestellte Mikrophone (1, 2) das vordere Mikrophonpaar bilden und zwei im Abstand (d_) voneinander angeordnete
und im Winkel (Y „) zur longitudinalen Symmetrieachse (7)
angestellte Mikrophone (3, 4) das hintere Mikrophonpaar bilden und daß beide Mikrophonpaare im Abstand (d,) voneinander
angeordnet .sind (Fig. 2).
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Trennwände (17, 18) aus Schaumgummi in Drauf
sieht eine Kreuzanordnung bildend in der longitudinalen bzw. transversalen Symmetrieachse (7, 8) angeordnet und
auf einer Grundplatte (16) aus Styropor befestigt sind.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833332694 DE3332694C2 (de) | 1983-09-10 | 1983-09-10 | Verfahren zum dreidimensional stereophonen Aufnehmen von Schallsignalen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833332694 DE3332694C2 (de) | 1983-09-10 | 1983-09-10 | Verfahren zum dreidimensional stereophonen Aufnehmen von Schallsignalen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3332694A1 true DE3332694A1 (de) | 1985-03-28 |
DE3332694C2 DE3332694C2 (de) | 1995-07-13 |
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ID=6208731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
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