DE4307008A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren eines Tonfeldes - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Korrigieren eines TonfeldesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Korrigieren eines Tonfeldes, um künstlich eine gute akustische
Raumwirkung durch Zugabe reflektierter Töne und durch Nachhall
erzeugter Töne zu einem ursprünglichen Signalton zu erzeugen.
Wenn die Nachhalleigenschaften in dem akustischen Raum einer
Konzerthalle oder dergleichen durch Impulsansprechen dargestellt
werden, sind sie wie bspw. in Fig. 1 dargestellt, wiedergegeben.
Obwohl das Impulsansprechen sich in Abhängigkeit von der Umgebung
des akustischen Raumes ändert, kann es in den ursprünglich
reflektierten Tonanteil und den folgenden Nachhalltonanteil auf
der Basis des Pegels und der Dichte getrennt werden. Die
anfänglich reflektierten Töne werden Elemente genannt, um ein
räumliches Bild zu bestimmen, wie eine Gefühl der Ausdehnung in
dem Raum einer Konzerthalle oder dergleichen, und sie haben eine
hohen Pegel. Was die Nachhalltöne anschließend an die anfänglich
reflektierten Töne betrifft, so steigt die Dichte im Verhältnis
zum Quadrat der Zeit an und die Töne werden wiederholt durch die
Wandflächen in dem Raum reflektiert, so daß eine Tendenz dahin
vorhanden ist, daß die hochfrequenten Anteile abnehmen.
Es gibt eine Vorrichtung zum Korrigieren eines Tonfeldes, um
künstlich einen akustischen Raum wie eine Konzerthalle in einem
Wohnraum oder in dem Raum eines Fahrzeuges durch Zugabe reflek
tierter Töne und Nachhalltöne zu dem ursprünglichen Signalton zu
erzeugen. Bei der herkömmlichen Vorrichtung zum Korrigieren des
Tonfeldes ist eine Gruppe 1 von Verzögerungsschaltkreisen
vorgesehen, die durch Reihenschaltung einer Anzahl von Ver
zögerungsschaltkreisen aufgebaut ist, wie es in Fig. 2 darge
stellt ist. Ein digitales Eingangsaudiosignal wird an den ersten
Verzögerungsschaltkreis der Gruppe 1 von Verzögerungsschalt
kreisen gegeben. Das Audiosignal, das durch die Gruppe 1 von
Verzögerungsschaltkreisen verzögert wird, wird an eine Gruppe 2
von Koeffizientenmultipliziereinheiten gegeben. Die Gruppe 2 von
Koeffizientenmultipliziereinheiten multipliziert einen Koeffi
zienten mit dem verzögerten Audiosignal durch jede Koeffizienten
multipliziereinheit und gibt die Signale, welche die Ergebnisse
der Multiplikationen wiedergeben, an einen Addierer 3. Ein
Signal, das das Ergebnis der Addition des Addierers 3 wiedergibt,
wird dann als ein reflektiertes Tonsignal an einen Addierer 5
über einen Koeffizientenmultiplizierer 4 gegeben. Das digitale
Eingangsaudiosignal wird als ursprüngliches Signal an den
Addierer 5 über eine Koeffizientenmultiplizierer 6 gegeben, so
daß ein reflektiertes Tonsignal dem ursprünglichen Signal
zugegeben wird und das sich ergebende addierte Signal von dem
Addierer 5 als ein Ausgangssignal ausgegeben wird.
Fig. 3 zeigt die Impulsansprechcharakteristik im Falle der
Verwendung einer solchen herkömmlichen Vorrichtung zur Korrektur
eines Tonfeldes. Wenn man diese Impulsansprechcharakteristik mit
dem Impulsansprechverhalten in dem tatsächlichen akustischen
Raum, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, vergleicht, sind die
Eigenschaften in den beiden anfänglich reflektierten Tonanteilen
nahezu gleich. Im Nachhalltonanteil jedoch ist die Dichte im
Falle der Verwendung der Vorrichtung für die Korrektur des
Tonfeldes schwach bzw. gering. Dies kommt daher, daß ein derart
schwacher Dichtezustand auftritt, weil Begrenzungen der Anzahl
von Stufen der Verzögerungsschaltkreise und der Koeffizientenmul
tiplizierer vorhanden sind. Da die Dichte gering ist, treten
Probleme auf, wonach die sich hinziehende Tönung eines Tones
nicht allmählich abnimmt, wie dies beim Hören der Fall ist, und
man hat nicht das Gefühl einer Raumausdehnung, wie man es bspw.
in einer Konzerthalle hat, so daß sich schließlich ein Gefühl der
Unordnung ergibt.
Um die Dichte der durch Nachhall erzeugten Töne zu erhöhen, wird
andererseits bspw. die Verwendung eines Filters vom Rekursivtyp
in Betracht gezogen, das durch einen Kammfilter dargestellt wird.
Da eine extrem große Anzahl von arithmetischen Operationen
wiederholt wird, wird in diesem Falle aber das Signal beein
trächtigt und es wird dementsprechend ein nachteiliger Einfluß
auf die Tonqualität ausgeübt. Im Falle der Verwendung eines
Filters vom Rekursivtyp tritt ein Nachteil auf, wonach eine
Grenzkurve auftritt, bei der das Ausgangssignal nicht 0 wird,
obwohl das Eingangssignal auf 0 gesetzt ist.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vor
richtung und ein Verfahren zum Korrigieren eines Tonfeldes
vorzusehen, durch die man in ausreichendem Maße ein Gefühl einer
Raumausdehnung erhält, das weiter ist als das bei der herkömm
lichen Vorrichtung.
Eine Vorrichtung zum Korrigieren eines Tonfeldes nach der
vorliegenden Erfindung umfaßt wenigstens zwei Schaltkreise zum
Erzeugen reflektierter Töne, wobei jeder Schaltkreis durch eine
Anzahl von in Kaskaden verbundenen Verzögerungsschaltungen, eine
Anzahl von Koeffizientenmultiplizierern, die jeweils an Ausgänge
der Anzahl von Verzögerungsschaltungen angeschlossen sind, und
einen Addierer zum Addieren der Ausgangssignale der Anzahl von
Koeffizientenmultiplizierern und zum Erzeugen eines addierten
Signals aufgebaut ist, ferner Verbindungseinrichtungen zum
Kaskadenverbinden der Schaltungen zum Erzeugen reflektierter Töne
und Addiereinrichtungen zum Addieren der Ausgangssignale der
Schaltungen zum Erzeugen der reflektierten Töne.
Gemäß der Vorrichtung zum Korrigieren eines Tonfeldes nach der
vorliegenden Erfindung durch Kaskadenschalten einer Anzahl von
Schaltungen zum Erzeugen reflektierter Töne wird eine Anzahl von
Signalen der ursprünglich reflektierten Töne für ein Ausgangs
signal erzeugt, und es werden weiterhin viele Signale der
reflektierten Töne für die Anzahl der Signale der anfänglich
reflektierten Töne erzeugt und als Nachhalltonsignale erhalten.
Das Verfahren zum Korrigieren eines Tonfeldes nach der vor
liegenden Erfindung umfaßt die Schritte des Erzeugens einer
Anzahl von Signalen der anfänglich reflektierten Töne durch eine
erste Schaltung zum Erzeugen reflektierter Töne einschließlich
einer Anzahl von Verzögerungsschaltungen, die in Kaskade an
Eingangsklemmen angeschlossen sind, an die ein Eingangssignal
gegeben wird, des Erzeugens einer Anzahl von Signalen der
reflektierten Töne für die Anzahl der Signale der anfänglich
reflektierten Töne durch eine zweite Schaltung für die Erzeugung
reflektierter Töne einschließlich einer Anzahl von Verzögerungs
schaltungen, die in Kaskade an einen Ausgang der ersten Schaltung
für die Erzeugung reflektierter Töne angeschlossen sind, und des
Addierens der Ausgangssignale der ersten und zweiten Schaltungen
für die Erzeugung reflektierter Töne.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen bspw. näher
erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Diagramm des Impulsansprechverhaltens in einem
tatsächlich vorhandenen akustischen Raum,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Vorrichtung
zur Korrektur eines Tonfeldes,
Fig. 3 ein Diagramm des Impulsansprechverhaltens einer
Vorrichtung nach Fig. 2,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform nach der
vorliegenden Erfindung
Fig. 5 ein vereinfachtes Blockschaltbild zur Erläuterung des
Betriebs der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfin
dung, und
Fig. 6 ein Diagramm des Impulsansprechverhaltens der Vor
richtung nach Fig. 5.
Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung zum Korrigieren eines Tonfeldes
nach der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung weist eine
Gruppe 11 von Verzögerungsschaltungen auf, an die ein digitales
Eingangsaudiosignal über eine Eingangsklemme IN angelegt wird.
Die Gruppe 11 von Verzögerungsschaltungen ist durch Reihen
schaltung einer Anzahl von Verzögerungsschaltungen 11 1 bis 11 a
aufgebaut (wobei a eine ganze Zahl von 2 oder größer ist). Eine
Gruppe 21 von Koeffizientenmultiplizierern umfassend Koeffizien
tenmultiplizierer 21 1 bis 21a von der gleichen Anzahl wie die
Verzögerungsschaltungen der Gruppe 11 von Verzögerungsschaltungen
ist an die Verzögerungsausgänge der Gruppe 11 von Verzögerungs
schaltungen angeschlossen. Ein Addierer 31 ist an die Ausgänge
der Koeffizientenmultiplizierer 21 1 bis 21 a angeschlossen. Der
Addierer 31 addiert Ausgangssignale der Koeffizientenmultiplizie
rer 21 1 bis 21 a. Ein Schaltkreis umfassend die Gruppe 11 von
Verzögerungsschaltungen, die Gruppe 21 von Koeffizientenmultipli
zierern und den Addierer 31 wird als Schaltung A1 für die
Erzeugung reflektierter Töne bezeichnet. Eine Schaltung A2 für
die Erzeugung reflektierter Töne ist über ein Filter B1 an den
Ausgang des Addierers 31 angeschlossen, der einem Ausgangssignal
der Schaltung A1 zum Erzeugen reflektierter Töne entspricht. Das
Filter B1 ist ein Bandbegrenzungsfilter wie ein Bandpaßfilter und
ein Tiefpaßfilter und es ist durch bspw. ein Digitalfilter vom
IIR-Typ (Infinite Impulse Response bzw. von unbegrenztem
Impulsansprechvermögen) aufgebaut. Es ist erwünscht, daß das
Filter vom IIR-Typ eine große Anzahl von Bits hat. Ein Filter und
eine Schaltung zum Erzeugen reflektierter Töne sind wiederholt
an einen Ausgang der Schaltung A2 zur Erzeugung reflektierter
Töne angeschlossen, bis zu einem Filter Bm-1 (m ist eine ganze
Zahl 2 oder größer) und einer Schaltung Am für die Erzeugung
reflektierter Töne. Jede der Schaltungen A2 bis Am für die
Erzeugung reflektierter Töne ist ebenfalls durch eine Gruppe von
Verzögerungsschaltungen, eine Gruppe von Koeffizientenmultipli
zierern und einen Addierer in einer Art und Weise ähnlich der
Schaltung A1 für die Erzeugung reflektierter Töne aufgebaut. Die
Anzahl der Stufen der Verzögerungsschaltungen und der Koeffizien
tenmultiplizierer jeder der Schaltungen A1 bis Am für die
Erzeugung reflektierter Töne sind nicht gleich. Die Verzögerungs
zeit jeder Verzögerungsschaltung und der Koeffizient jedes
Koeffizientenmultiplizierers sind ebenfalls nicht auf den
gleichen Wert gesetzt. Jede Verzögerungszeit wird auf einen Wert
gesetzt, der ausreichend größer ist als ein Abtastintervall des
digitalen Eingangsaudiosignals.
Koeffizientenmulitplizierer 40 o bis 40 m sind an die Eingangs
klemme IN und die Ausgänge der Schaltungen A1 bis Am für die
Erzeugung reflektierter Töne angeschlossen. Die Ausgangssignale
der Koeffizientenmultiplizierer 40 o bis 40 m werden an einen
Addierer 41 gegeben. Der Ausgang des Addierers 41 ist an eine
Ausgangsklemme OUT angeschlossen.
Bei dem obigen Aufbau wird das Signal für einen reflektierten
Ton, das durch die Schaltung A1 für das digitale Eingangs
audiosignal produziert wird, weiter an die Schaltung A2 für die
Erzeugung reflektierter Töne gegeben, so daß ein Signal für einen
reflektierten Ton entsprechend dem gelieferten Signal für einen
reflektierten Ton erzeugt wird. In den Schaltungen A2 bis Am für
die Erzeugung reflektierter Töne wird deshalb die Erzeugung des
Signals für einen reflektierten Ton für das Eingangssignal für
einen reflektierten Ton wiederholt. Durch Wiederholen der
Erzeugung des Signals für einen reflektierten Ton werden Elemente
als Nachhalltonsignal eingeschlossen, so daß die Dichte der
Anteile der reflektierten Töne in dem Signal angsteigt.
Die Filter B1 bis Bm-1 sind vorgesehen, um die Hochfrequenzanteile
in den Ausgangssignalen der Schaltungen A1 bis Am-1 für die
Erzeugung reflektierter Töne unter Berücksichtigung der Tatsache
zu verringern, daß die Hochfrequenzanteile jedesmal abnehmen,
wenn der Ton in dem tatsächlichen Tonfeld reflektiert wird. Geht
man davon aus, daß alle Filter B1 bis Bm-1 Tiefpassfilter sind, so
sind Beziehungen von f1 < f2 < . . . < fm-1 unter den abgeschnittenen
Frequenzen fm bis fm-1 vorhanden.
Fig. 5 zeigt einen Aufbau mit drei Schaltungen A1 bis A3 für die
Erzeugung reflektierter Töne, um den Betrieb der Vorrichtung für
die Korrektur des Tonfeldes nach der vorliegenden Erfindung, wie
sie in Fig. 4 dargestellt ist, leichter erläutern zu können. Die
Filter B1 und B2 sind hierbei weggelassen. Die Schaltung A1 für
die Erzeugung reflektierter Töne umfaßt drei Verzögerungs
schaltungen 11 1 bis 11 3, drei Koeffizientenmultiplizierer 21 1 bis
21 3 und einen Addierer 31. Die Schaltung A2 für die Erzeugung
reflektierter Töne umfaßt zwei Verzögerungsschaltungen 12 1 und
12 2, zwei Koeffizientenmultiplizierer 22 1 und 22 2 und einen
Addierer 32. Die Schaltung A3 für die Erzeugung reflektierter
Töne umfaßt zwei Verzögerungsschaltungen 13 1 und 13 2, zwei
Koeffizientenmultiplizierer 23 1 und 23 2 und einen Addierer 33. Es
wird davon ausgegangen, daß die Verzögerungszeiten der Ver
zögerungsschaltungen 11 1 bis 11 3 auf τ11 bis τ13 gesetzt werden,
die Verzögerungszeiten der Verzögerungsschaltungen 12 1 und 12 2
auf τ21 und τ22, die Verzögerungszeiten der Verzögerungsschaltun
gen 13 1 und 13 2 auf τ31 und τ32, die Koeffizienten der Koeffizien
tenmultiplizierer 21 1 bis 21 3 auf g11 bis g13 gesetzt werden, die
Koeffizienten der Koeffizientenmultiplizierer 22 1 und 22 2 auf g21
und g22, die Koeffizienten der Koeffizientenmultiplizierer 23 1 und
23 2 auf g31 und g32 und die Koeffizienten der Koeffizientenmulti
plizerer 40 0 bis 40 3 auf G0 bis G3 gesetzt werden. Die obigen
Verzögerungszeiten und die Koeffizienten werden bspw. auf die
folgenden Werte gesetzt.
τ11 = 3 msec, τ12 = 4 msec, τ13 = 4,5 msec, τ21 = 12 msec,
τ22 = 2 msec, τ31 = 5 msec, τ32 = 0,5 msec, g11 = 0,8,
g12 = 0,7, g13 = 0,5, g21 = 0,8, g22 = 0,5, g31 = 0,8 g32 = 0,5,
G0 = 1,0, G1 = 1,0, G2 = 0,5, G3 = 0,3.
τ22 = 2 msec, τ31 = 5 msec, τ32 = 0,5 msec, g11 = 0,8,
g12 = 0,7, g13 = 0,5, g21 = 0,8, g22 = 0,5, g31 = 0,8 g32 = 0,5,
G0 = 1,0, G1 = 1,0, G2 = 0,5, G3 = 0,3.
Wie Fig. 6 zeigt, wird, wenn man davon ausgeht, daß ein Impuls
P0 an die Eingangsklemme IN angelegt wird, der Impuls P0 un
mittelbar von der Ausgangsklemme OUT über den Koeffizientenmulti
plizierer 40 0 und den Addierer 41 erzeugt. Der Impuls P0 wird nur
um die Zeit τ11 durch die Verzögerungsschaltung 11 verzögert.
Danach wird der verzögerte Impuls mit dem Koeffizienten g11 durch
den Koeffizientenmultiplizierer 21 1 multipliziert. Das Signal
P0 × g11 läuft durch den Addierer 31 und wird weiter mit dem
Koeffizienten G1 durch den Koeffizientenmultiplizierer 40 1
multipliziert, worauf das multiplizierte Signal vom Addierer 41
erzeugt wird. Dementsprechend wird ein Impulsansprechverhalten
X = (P0 × g11 × G1) nach Ablauf der Zeit τ11 von der Eingangszeit
des Impulses P0 erhalten. Der Impuls P0, der durch die Ver
zögerungsschaltung 11 1 verzögert ist, wird weiterhin nur um die
Zeit τ12 durch die Verzögerungsschaltung 11 2 verzögert. Danach
wird der verzögerte Impuls mit dem Koeffizienten g12 durch den
Koeffizientenmultiplizierer 21 2 multipliziert. Das Signal P0 × g12
läuft durch den Addierer 31 und wird weiterhin mit dem Koeffi
zienten G1 durch den Koeffizientenmultiplizierer 40 1 multipli
ziert. Danach wird das multiplizierte Signal vom Addierer 41
ausgegeben bzw. erzeugt. Dementsprechend wird ein Impulsansprech
verhalten Y (= P0 × g12 × G1) nach Ablauf der Zeit τ11 + τ12 von der
Eingangszeit des Impulses P0 abgeleitet. In ähnlicher Weise wird
ein Impulsansprechverhalten Z (= P0 × g13 × G1) nach Ablauf der
Zeit τ11 + τ12 + τ13 von der Eingangszeit des Impulses P0 erhalten.
Die Impulsansprechwerte X, Y und Z werden die anfänglich
reflektierten Töne.
Der Anteil des ursprünglich reflektierten Tones des Impulses P0,
der vom Addierer 31 geliefert wird, wird nur um die Zeit τ21
durch die Verzögerungsschaltung 12 1 verzögert. Danach wird das
verzögerte Singnal multipliziert mit dem Koeffizienten g21 durch
den Koeffizientenmultiplizierer 21 1. Das multiplizierte Signal
läuft weiter durch den Addierer 32 und wird mit dem Koeffizienten
G2 durch den Koeffizientenmultiplizierer 40 2 multipliziert. Der
Signalanteil, der durch die Verzögerungsschaltung 12 1 verzögert
ist, wird nur um die Zeit τ22 durch die Verzögerungschaltung 12 2
verzögert. Danach wird das verzögerte Signal mit dem Koeffizien
ten g22 durch den Koeffizientenmultiplizierer 22 2 multipliziert.
Das multiplizierte Signal läuft weiter durch den Addierer 32 und
wird mit dem Koeffizienten G2 durch den Koeffizientenmultiplizie
rer 40 2 multipliziert. Die Impulsansprechwerte X1 (= P0 × g11 × g21
× G2 und X2 (= P0 × g11 × g22 × G2) werden deshalb nach Ablauf der
Zeiten τ21 und τ21 + τ22 von der Erzeugungszeit des Impulse
ansprechwertes X erzeugt. Die Impulsansprechwerte Y1 (= P0 × g12
× g21 × G2) und Y2 (= P0 × g12 × g22 x G2) werden nach Ablauf der
Zeiten τ21 und τ21 + τ22 von der Erzeugungszeit des Impulsansprech
wertes Y erzeugt. Die Impulsansprechwerte Z1 (= P0 × g13 × g21 × G2)
und Z2 (= P0 × g13 × g22 × G2) werden nach Ablauf der Zeiten τ21 und
τ21 + τ22 von der Erzeugungszeit des Impulsansprechwertes Z
erzeugt.
Der Signalanteil, der vom Addierer 32 geliefert wird, wird nur
um die Zeit τ31 durch die Verzögerungsschaltung 13 1 verzögert und
danach wird das verzögerte Signal mit dem Koeffizienten g31 durch
den Koeffizientenmultiplizierer 23 1 multipliziert. Das multipli
zierte Signal läuft durch den Addierer 33 und wird mit dem
Koeffizienten G3 durch den Koeffizientenmultiplizierer 40 3
multipliziert. Der durch die Verzögerungsschaltung 13 1 verzögerte
Signalanteil wird nur um die Zeit τ32 durch die Verzögerungs
schaltung 13 2 verzögert. Danach wird das verzögerte Signal
multipliziert mit dem Koeffizienten g32 durch den Koeffizienten
multiplizierer 23 2. Das multiplizierte Signal läuft weiter durch
den Addierer 33 und wird mit dem Koeffizienten G3 durch den
Koeffizientenmultiplizierer 40 3 multipliziert.
Die Impulsansprechwerte X11 (= P0 × g11 × g21 × g31 × G3) und X12 (=
P0 × g11 × g21 × g32 × G3) werden dementsprechend nach Ablauf der
Zeiten τ31 und τ31 + τ32 von der Erzeugungszeit des Impulsansprech
wertes X1 erzeugt. Die Impulsansprechwerte X21 (= P0 × g11 × g22 ×
g31 × G3) und X22 (=P0 × g11 × g22 × g32 × G3) werden nach Ablauf der
Zeiten τ31 und τ31 + τ32 von der Erzeugungszeit des Impulsansprech
wertes X2 erzeugt. In ähnlicher Weise werden die Impulsansprech
werte Y11, Y12, Y21, Y22, Z11, Z12, Z21 und Z22 erzeugt. Dement
sprechend werden einundzwanzig Impulsansprechwerte für den Impuls
P0 erzeugt, wie in Fig. 6 dargestellt. Unter diesen werden die
Impulsansprechwerte X1, X2, Y1, Y2, Z1, Z2, X11, X12, X21, X22, Y11,
Y12, Y21, Y22, Z11, Z12, Z21 und Z22 Nachhalltöne und die Dichte wird
höher als der Anteil des anfänglich reflektierten Tons.
Es ist ausreichend, wenigstens zwei Stufen der Erzeugungsstufe
für einen anfänglich reflektierten Ton und der Erzeugungsstufe
für den Nachhallton als Schaltungen für die Erzeugung eines
reflektierten Tons vorzusehen. Als Beispiel einer tatsächlichen
Auslegung im Falle der Verwendung von zwei Stufen der Schaltungen
für die Erzeugung reflektierter Töne kann die Anzahl der
Verzögerungsschaltungen und der Koeffizientenmultiplizierer in
der Schaltung zur Erzeugung eines reflektierten Tones der
Erzeugungsstufe für den anfänglich reflektierten Ton auf bspw.
dreiundzwanzig gesetzt werden, während die Anzahl der Ver
zögerungsschaltungen und Koeffizientenmultiplizierer in der
Schaltung für die Erzeugung eines reflektierten Tones in der
Erzeugungsstufe für den Nachhallton auf bspw. 21 gesetzt werden
kann. Die Verzögerungszeit jeder Verzögerungsschaltung der
Erzeugungsstufe für den anfänglich reflektierten Ton wird auf
einen Wert innerhalb eines Bereichs von einigen msec bis 10 msec
gesetzt und die gesamte Verzögerungszeit wird auf etwa 150 msec
gesetzt. Die Verzögerungszeit jeder Verzögerungsschaltung der
Erzeugungsstufe für den Nachhallton wird ebenfalls auf eine Wert
innerhalb eines Bereichs von einigen msec bis 10 msec gesetzt und
die gesamte Verzögerungszeit wird auf etwa 500 msec gesetzt. Ein
Bandpaßfilter mit einem Frequenzbereich von 100 Hz bis 8 kHz kann
als Filter zwischen der Erzeugungsstufe des anfänglich reflek
tierten Tons und der Erzeugungsstufe für den Nachhallton
verwendet werden.
Es ist ausreichend, τ, g und G in der Weise einzustellen bzw. zu
setzen, daß die Hörkurve der Impulsansprechcharakteristiken
exponentiell als Ganzes abnimmt und der Pegel und das Zeitinter
vall jedes Impulsansprechverhaltens bis zu einem gewissen Ausmaß
zufällig wird, und weiterhin die Wahrscheinlichkeit des Auf
tretens von Impulsen im Verhältnis zum Quadrat der Zeit ansteigt.
Andererseits ist es notwenig, die Verzögerungszeit τ so zu
setzen, daß die Ansprechverhalten bzw. -werte sich soweit wie
möglich nicht überlappen.
Die Koeffizientenmultiplizierer 40 0 bis 40 m, die in der Addierer
einrichtung zusammen mit dem Addierer 41 enthalten sind, setzen
weiterhin die Pegel des ursprünglichen Tons, des anfänglich
reflektierten Tons und des Nachhalltons. D.h., die Pegel können
durch die Koeffizientenmultiplizierer 40 0 bis 40 m ohne Änderung
der Koeffizienten der Koeffizientenmultiplizierer der Gruppe 21
bis 2m relativ gesetzt werden. Es ist deshalb zweckmäßig, die
Charakteristiken entsprechend der Tonumgebung zu ändern.
Der Aufbau der obigen Ausführungsform kann auch durch Verwendung
eines digitalen Signalprozessors (DSP) erhalten werden.
Obgleich bei der beschriebenen Ausführungsform die Filter B1 bis
Bm-1 auf der Eingangsseite der Schaltungen A2 bis Am für die
Erzeugung der reflektierten Töne jeweils vorgesehen sind, können
diese Filter auch auf den Ausgangsseiten der Schaltungen A2 bis
Am für die Erzeugung der reflektierten Tönen vorgesehen werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden wenigstens zwei Schaltun
gen für die Erzeugung reflektierter Töne in Kaskade geschaltet
und es werden die Ausgangssignale der Schaltungen für die
Erzeugung reflektierter Töne addiert. Auf diese Weise wird eine
Vielzahl von Signalen für anfänglich reflektierte Töne für das
ursprüngliche Signal zunächst erzeugt, es werden weiterhin viele
Signale für reflektierte Töne an eine Vielzahl von Signalen der
anfänglich reflektierten Töne gegeben und es können soviele
Signale für reflektierte Töne erhalten werden, wie Anteile von
Nachhalltönen. Da die Dichte in dem Anteil des Nachhalltons hoch
ist, hat man das natürliche Gefühl des Hörens, wie es der Fall
ist, wenn ein sich hinziehender Ton langsam abnimmt, und man
erhält ein Gefühl der Raumausdehnung, das erheblich weiter ist
als jenes, das man mit der herkömmlichen Vorrichtung erhalten
kann. Eine Signalverschlechterung, die im Falle der Verwendung
eines Filters vom Rekursivtyp auftritt, kann nicht mehr auf
treten. Es tritt auch keine Begrenzungskurve auf.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Korrektur eines Tonfeldes umfassend
wenigstens zwei Schaltungen (A) zum Erzeugen reflektierter
Töne, wobei jede aufgebaut ist durch eine Anzahl von
Verzögerungsschaltungen (11, 12), die in Kaskade geschalte
te sind, durch eine Anzahl von Koeffizientenmultiplizierern
(21, 22), die an die betreffenden Ausgänge der Anzahl von
Verzögerungsschaltungen angeschlossen sind, und durch einen
Addierer (31, 32) zum Addieren der Ausgangssignale dieser
Anzahl von Koeffizientenmultiplizierern und zum Erzeugen
eines addierten Signals,
Verbindungseinrichtungen, um die Schaltungen (A) zum
Erzeugen reflektierter Töne in Kaskade zu schalten, und
Addiereinrichtungen (41) zum Addieren der Ausgangssignale
von den Schaltungen (A) zum Erzeugen reflektierter Töne.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltung (A) für die Erzeugung eines reflektierten
Tones auf der Nachstufe unter wenigstens diesen zwei
Schaltungen zur Erzeugung reflektierter Töne ein Filter (B)
auf der Eingangsseite oder der Ausgangsseite umfaßt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Filter ein Bandpaßfilter oder ein Tiefpaßfilter
ist.
4. Verfahren zum Korrigieren eines Tonfeldes umfassend die
Schritte des
Erzeugens einer Vielzahl von Signalen für anfänglich reflektierte Töne durch eine erste Schaltung zum Erzeugen reflektierter Töne einschließlich einer Vielzahl von Verzögerungsschaltungen, die in Kaskade an eine Eingangs klemme angeschlossen sind, an die ein Eingangssignal angelegt wird,
Erzeugens einer Vielzahl von Signalen reflektierter Töne für diese Vielzahl von Signalen von anfänglich reflektier ten Tönen durch eine zweite Schaltung zur Erzeugung reflek tierter Töne einschließlich einer Vielzahl von Verzöge rungsschaltungen, die in Kaskade an die Ausgänge dieser ersten Schaltung zur Erzeugung reflektierter Töne ange schlossen sind, und
Addierens der Ausgangssignale dieser ersten und zweiten Schaltungen für die Erzeugung reflektierter Töne.
Erzeugens einer Vielzahl von Signalen für anfänglich reflektierte Töne durch eine erste Schaltung zum Erzeugen reflektierter Töne einschließlich einer Vielzahl von Verzögerungsschaltungen, die in Kaskade an eine Eingangs klemme angeschlossen sind, an die ein Eingangssignal angelegt wird,
Erzeugens einer Vielzahl von Signalen reflektierter Töne für diese Vielzahl von Signalen von anfänglich reflektier ten Tönen durch eine zweite Schaltung zur Erzeugung reflek tierter Töne einschließlich einer Vielzahl von Verzöge rungsschaltungen, die in Kaskade an die Ausgänge dieser ersten Schaltung zur Erzeugung reflektierter Töne ange schlossen sind, und
Addierens der Ausgangssignale dieser ersten und zweiten Schaltungen für die Erzeugung reflektierter Töne.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Schaltung für die Erzeugung reflektierter
Töne ein Filter auf der Eingangsseite oder Ausgangsseite
aufweist, und das Verfahren weiterhin den Schritt des
Abschneidens von Hochfrequenzanteilen des Signals umfaßt.
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