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Diese
Erfindung betrifft ein Gerät
zum Simulieren von reflektiertem Schall in einem Konzertsaal oder ähnlichem
und insbesondere ein Gerät
dieses Typs, welches einem Zuhörer
ermöglicht,
Erweiterung eines Klangfelds durch Lokalisierung von reflektierten
Schall in einem Raum außerhalb
eines Raums vor und zwischen Lautsprechern, welche vorn links und
vorn rechts bezüglich
des Zuhörers
angeordnet sind, wahr zu nehmen. Insbesondere betrifft die Erfindung
ein Gerät
dieses Typs, welches dazu in der Lage ist, einen weiten Bereich
von Erweiterung des Klangfelds zu sichern.
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Zum
Simulieren von reflektiertem Schall in einem Klangfeld wie einem
Konzertsaal in einem Hausraum oder ähnlichem gibt es ein Vierkanal-Klangfeldverarbeitungssystem
gemäß dem Stand
der Technik, wie in 2 gezeigt ist. In diesem System
sind vier Lautsprecher 14 (vorne links), 15 (vorne
rechts) 16 (hinten links) und 17 (hinten rechts) um
einen Zuhörer 12 herum
vorgesehen. Zweikanal- (links und rechts) stereophone Eingangstonsignale
L und R (es wird angenommen, dass diese Eingangstonsignale digitale
Signale sind) werden mit geeigneten Multiplikationskoeffizienten
versehen (das heißt Verstärkung) durch
Koeffizientengeneratoren 18 und 20, zusammen addiert
durch einen Addierer 22 und danach wird ein Summensignal
L + R auf einen Erzeugungsschaltkreis 24 für ein reflektiertes
Schallsignal angewandt.
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In
dem Erzeugungsschaltkreis 24 für ein reflektiertes Schallsignal
erzeugt ein Erzeugungsschaltkreis 26 für vorne lokalisierten reflektierten Schall
reflektierte Klänge,
welche vor dem Zuhörer 12 lokalisiert
sind (das heißt
zwischen den Lautsprechern 14 und 15). In dem
Erzeugungsschaltkreis 26 für vorne lokalisierten reflektierten
Schall wird das Summensignal L + R der Linkskanal- und Rechtskanal-Eingangssignale
sequentiell verzögert
durch einen Verzögerungsschaltkreis 28 unter
Verwendung eines vorbestimmten Takts und Verzögerungssignale werden jeweils
von Taps entsprechend zu Verzögerungszeiten
von dem jeweiligen reflektierten Schall, welcher erzeugt werden
soll, geliefert (das heißt
Verzögerungszeiten
zu dem direkten Schall). Die Verzögerungssignale werden dann
für den
jeweiligen reflektierten Schall mit Multiplikationskoeffizienten durch
die Multiplikationsgeneratoren 30 und 32 versehen,
um ihre Pegel (Tonlautstärke)
und links-rechts Balance (das heißt eine Position, bei welchem
das Schallbild lokalisiert ist zwischen den Lautsprechern 14 und 15)
einzustellen. Die Verzögerungssignale des
linken Kanals werden zusammen addiert durch einen Addierer 34,
um ein vorne links reflektiertes Schallsignal FL1 zu bilden, und
die Verzögerungssignale
des rechten Kanals werden zusammen addiert durch den Addierer 36,
um ein vorne rechts reflektiertes Schallsignal FR1 zu bilden.
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Ein
Erzeugungsschaltkreis 38 für linksseitig lokalisierten
reflektierten Schall erzeugt reflektierten Schall, welcher an der
linken Seite des Zuhörers 12 lokalisiert
ist (das heißt
zwischen den Lautsprechern 14 und 16). In dem
Erzeugungsschaltkreis 38 für linksseitig lokalisierten
reflektierten Schall wird das Summensignal L + R sequentiell verzögert durch
einen Verzögerungsschaltkreis 40 unter
Verwendung eines vorbestimmten Takts und Verzögerungssignale werden von Abgriffen
entsprechend zu Verzögerungszeiten
des jeweiligen reflektierten Schalls, welcher erzeugt werden sollen,
geliefert. Die Verzögerungssignale
werden für
den jeweiligen reflektieren Schall mit Multiplikationskoeffizienten
durch Koeffizientengeneratoren 42 und 44 versehen,
um ihren Pegel und ihre vorne-rück
Balance (das heißt
eine Position, bei welchem das Schallbild zwischen den Lautsprechern 14 und 16 lokalisiert
ist) einzustellen. Die Verzögerungssignale
des vorderen Kanals werden zusammen addiert durch einen Addierer 46,
um ein vorne links reflektiertes Schallsignal FL2 zu bilden, und
die Verzögerungssignale
des rechten Kanals werden zusammen addiert durch einen Addierer 48, um
ein hinten links reflektiertes Schallsignal RL1 zu bilden.
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Ein
Erzeugungsschaltkreis 50 für rückseitig lokalisierten reflektierten
Schall erzeugt reflektierten Schall, welcher an der Rückseite
des Zuhörers 12 lokalisiert
ist (das heißt
zwischen den Lautsprechern 16 und 17). In dem
Erzeugungsschaltkreis 50 für rückwärtig lokalisierten reflektierten
Schall wird das Summensignal L + R sequentiell verzögert durch
einen Verzögerungsschaltkreis 52 und
Verzögerungssignale
werden von Abgriffen entsprechend zu Verzögerungszeiten des jeweiligen
reflektierten Schalls, welcher erzeugt werden soll, geliefert. Die
Verzögerungssignale
werden für
den jeweiligen reflektierten Schall mit Multiplikationskoeffizienten
durch Koeffizientengeneratoren 54 und 56 versehen,
um ihre Pegel und ihre links-rechts Balance (das heißt eine
Position, bei welchem das Schallbild zwischen den Lautsprechern 16 und 17 lokalisiert
ist) einzustellen. Die Verzögerungssignale
des linken Kanals werden zusammen addiert durch einen Addierer 58,
um ein hinten links reflektiertes Schallsignal RL2 zu bilden, und die
Verzögerungssignale
des rechten Kanals werden zusammen addiert durch einen Addierer 60,
um ein hinten rechts reflektiertes Schallsignal RR1 zu bilden.
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Ein
Erzeugungsschaltkreis 62 für rechtsseitig lokalisierten
reflektierten Schall erzeugt reflektierten Schall, welcher an der
rechten Seite des Zuhörers 12 lokalisiert
ist (das heißt
zwischen den Lautsprechern 15 und 17). In dem
Erzeugungsschaltkreis 62 für rechtsseitig lokalisierten
reflektierten Schall wird das Summensignal L + R sequentiell durch
einen Verzögerungsschaltkreis 64 unter
Verwendung eines vorbestimmten Takts verzögert, und Verzögerungssignale
werden von Abgriffen entsprechend zu Verzögerungszeiten des jeweiligen
reflektierten Schalls, welcher erzeugt werden sollen, geliefert.
Die Verzögerungssignale
werden dann für
den jeweiligen reflektierten Schall mit Multiplikationskoeffizienten durch
Koeffizientengeneratoren 66 und 68 versehen, um
ihren Pegel und ihre links-rechts Balance (das heißt eine
Position, bei welcher das Schallbild zwischen den Lautsprechern 15 und 17 lokalisiert
ist) einzustellen. Die Verzögerungssignale
des linken Kanals werden zusammen addiert durch einen Addierer 70,
um ein vorne rechts reflektiertes Schallsignal FR2 zu bilden, und
die Verzögerungssignale
des rechten Kanals werden zusammen addiert durch einen Addierer 72,
um ein hinten rechts reflektiertes Schallsignal RR2 zu bilden.
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Der
direkte Schall L und der reflektierte Schall FL1 und FL2, welche
reproduziert werden sollen von dem vorderen linken Lautsprecher 14,
werden zusammen addiert durch einen Addierer 74, und das
Summensignal wird in ein analoges Signal durch einen digital zu
analog Konverter 76 konvertiert, und wird von dem vorderen
linken Lautsprecher 14 durch einen Tiefpassfilter 78 und
einen Verstärker 80 reproduziert.
Der direkte Schall R und der reflektierte Schall FR1 und FR2, welche
durch den vorderen rechten Lautsprecher 15 reproduziert
werden sollen, werden zusammen addiert durch einen Addierer 82 und
das Summensignal wird in ein analoges Signal durch einen digital
zu analog Konverter 84 konvertiert, und wird durch den
vorderen rechten Lautsprecher 15 durch einen Tiefpassfilter 86 und
einen Verstärker 88 reproduziert.
Der reflektierte Schall RL1 und RL2, welche von dem hinteren linken
Lautsprecher 16 reproduziert werden sollen, werden durch
einen Addierer 90 zusammen addiert, und das Summensignal
wird in ein analoges Signal durch einen digital zu analog Konverter 92 konvertiert,
und wird durch den hinteren linken Lautsprecher 16 durch
einen Tiefpassfilter 94 und einen Verstärker 96 reproduziert.
Der reflektierte Schall RR1 und RR2, welche durch den hinteren rechten
Lautsprecher 17 reproduziert werden sollen, werden zusammen
addiert durch einen Addierer 98 und in ein analoges Signal
durch einen digital zu analog Konverter 100 konvertiert,
und das Summensignal wird durch den hinteren rechten Lautsprecher 17 durch
einen Tiefpassfilter 102 und einen Verstärker 104 reproduziert.
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Gemäß dem Vierkanal-Klangfeldverarbeitungssystem
von 2 kann ein reflektiertes Klangfeld, welches den
Zuhörer 12 umgibt
(das heißt
in einem Bereich von 360 Grad um den Zuhörer 12 herum) simuliert
werden und deshalb kann ein Klangfeld, welches einem realen Klangfeld
eines Konzertsaals etc. sehr ähnlich
ist realisiert werden. Gemäß diesem
System werden jedoch vier Lautsprecher benötigt zum Realisieren der Vierkanal-Klangfeldverarbeitung
und dies erzeugt Schwierigkeiten in den Herstellungskosten und auch
in dem Raum zum Platzieren des Geräts in einem Gehäuse, in
welchem das Gerät
zu geringen Kosten montiert ist, einem stereophonen Komponentenset
von kompakter Größe oder
einer Spielmaschine.
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Um
das Problem zu lösen,
wurde ein Zweikanal-Klangfeldverarbeitungssystem,
wie in 3 gezeigt ist, vorgeschlagen, welches ein vereinfachtes Design
des Systems von 2 ist. Gemäß die sem Zweikanalsystem wird
der Erzeugungsschaltkreis für vorne
lokalisiertem reflektierten Schall nur unter der Struktur des Vierkanalsystems
von 2 benutzt, und vorne lokalisierter reflektierter
Schall wird durch die vorderen linken und vorderen rechten Lautsprecher 14 und 15 reproduziert.
Dieses Zweikanal-Klangfeldverarbeitungssystem ist zweckmäßig derart,
dass es schnell für
ein billiges stereophones Komponentenset von kompakter Größe oder
eine Spielmaschine angepasst werden kann. In diesem System wird
jedoch reflektierter Schall nur in engem Raum zwischen den vorderen
linken und vorderen rechten Lautsprechern 14 und 15 lokalisiert,
und als ein Ergebnis kann kein Gefühl der Erweiterung eines Klangfelds
auf eine Umgebung des Zuhörers 12 erreicht
werden.
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Ein
Klangfeldverarbeitungssystem, wie durch JP-A-06 261 398 vorgeschlagen
ist, versucht, das Gefühl
der Erweiterung eines Klangfelds in einer Umgebung eines Zuhörers mit
Zweikanal-Lautsprechern zu erzeugen, welche an vorderen linken und vorderen
rechten Positionen angeordnet sind. Gemäß diesem System werden Zweikanal-Lautsprecher
an den vorderen linken und vorderen rechten Seiten eines Zuhörers platziert,
direkter Schall der linken und rechten Kanäle wird zu dem reflektierten Schall,
welcher von den vorderen linken und vorderen rechten Lautsprechern
reproduziert werden soll, für
jeden der linken und rechten Kanäle
dazu addiert, und die Summensignale werden von den vorderen linken
und vorderen rechten Lautsprechern reproduziert, und gleichzeitig
wird reflektierter Schall, welcher in der Rückseite des Zuhörers reproduziert
werden sollen, gegenphasig zu einander gemacht und der gegenphasig
reflektierte Schall wird von den vorderen linken und vorderen rechten
Lautsprechern reproduziert. In dem die Phasen des reflektierten Schalls,
welcher in der Rückseite
des Zuhörers
reproduziert werden soll, entgegengesetzt zueinander gemacht werden
und durch Reproduzieren des gegenphasigen reflektierten Schalls
an den linken und rechten Seiten des Zuhörers kann eine „im Kopf" Lokalisierung (das
Phänomen,
dass es gefühlt
wird, das ein Schallbild um den Kopf des Zuhörers herum existiert) erzeugt
werden und dementsprechend kann ein rückwärtiges Klangfeld simuliert
werden und das Gefühl
der Erweiterung eines Klangfelds auf eine Umge bung des Zuhörers kann
dadurch erzeugt werden nur mit den Zweikanal-Lautsprechern, welche vor dem Zuhörer platziert
sind. Es fehlt jedoch an dem Gefühl von
nicht lokalisiertem reflektiertem Schall, dass das Gefühl der Erweiterung
des Klangfelds erzeugt wird. Dementsprechend ist es nur zwischen
den vorderen Zweikanal-Lautsprechern, dass ein klar lokalisiertes reflektiertes
Klangfeld erzeugt werden kann, und es ist nicht möglich für dieses
System, das Gefühl
der Erweiterung eines Klangfelds zu reproduzieren, welches ein reales
Klangfeld wie in einem Konzertsaal nahekommend simuliert.
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Ein
außerhalb-des-Lautsprechers
Lokalisationssystem gemäß welchem
ein Schallbild in einem Raum außerhalb
eines Raums vor und zwischen Lautsprechern durch Verwendung von
zweikanaligen vorderen Lautsprechern lokalisiert werden kann, ist zum
Beispiel durch die japanische Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnummer
Hei5-41900 offenbart. In diesem System, wie in 4 gezeigt
ist, sind Lautsprecher 14 und 15 an den vorderen
linken und vorderen rechten Seiten eines Zuhörers 12 angeordnet, um
linke und rechte Zweikanal-stereophone Signale L und R zu reproduzieren.
Ferner wird das Linkskanalsignal L um eine kleine Zeitlänge verzögert durch einen
Verzögerungsschaltkreis 110 und
wird in seiner Verstärkung
abgeschwächt
auf einen vorbestimmten Wert und in seiner Phase invertiert durch
einen Koeffizientengenerator 112, um ein Linkskanal-Löschsignal
zu erzeugen. Dieses Linkskanal-Löschsignal
wird zu dem Rechtskanalsignal R durch einen Addierer 114 addiert,
und wird durch den Rechtskanal-Lautsprecher 15 reproduziert.
Ebenso wird das Rechtskanalsignal R um eine kleine Zeitlänge verzögert durch einen
Verzögerungsschaltkreis 116 und
wird in seiner Verstärkung
auf einen vorbestimmten Wert abgeschwächt und invertiert in seiner
Phase durch einen Koeffizientengenerator 118, um ein Rechtskanal-Löschsignal zu erzeugen. Das
Rechtskanal-Löschsignal
wird zu dem Linkskanalsignal L durch einen Addierer 120 addiert,
und wird durch den Linkskanal-Lautsprecher 14 reproduziert.
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Gemäß diesem
System wird ein Übersprechen,
welches erzeugt wird durch Umleitung des Linkskanalsignals L, welches
durch den Linkskanal- Lautsprecher 14 reproduziert
wird, zu dem rechten Ohr des Zuhörers 12,
durch das Linkskanal-Löschsignal,
welches durch den Rechtskanallautsprecher 15 reproduziert
wird, gelöscht,
wodurch ein Gefühl
erzeugt wird, als ob der Lautsprecher 14 zu der linken
Seite des Zuhörers 12 bewegt
wurde, wie durch Bezugszeichen 14' gezeigt ist. Ebenso wird ein Übersprechen,
welches durch Umleitung des Rechtskanalsignals R, welches durch
den Rechtskanallautsprecher 15 zu dem linken Ohr des Zuhörers 12 reproduziert
wird durch das Rechtskanal-Löschsignal,
welches durch den Linkskanallautsprecher 14 reproduziert
wird, gelöscht,
wodurch ein Gefühl
erzeugt wird, als ob der rechtsseitige Lautsprecher 15 zu
der rechten Seite des Zuhörers 12 bewegt
wurde, wie durch Bezugszeichen 15' gezeigt wurde. Durch diese Anordnung
kann Schall, welcher durch die Lautsprecher 14 und 15 reproduziert
wurden, in einem Raum außerhalb
eines Raums zwischen den Lautsprechern 14 und 15 lokalisiert
werden (das heißt
bei einer Position zwischen den hypothetischen Lautsprechern 14' und 15') und die Lokalisierung
außerhalb
des Lautsprechers wird dadurch realisiert.
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Es
ist vorstellbar, dieses Lokalisationssystem außerhalb des Lautsprechers mit
dem Zweikanal-Klangfeldverarbeitungssystem, welches in 3 gezeigt
ist, zu kombinieren, und dadurch ein System wie in 5 gezeigt
vorzusehen, in welchem Schallbilder von reflektiertem Schall in
einem Raum außerhalb
eines Raums zwischen den Lautsprechern 14 und 15 lokalisiert
sind, wodurch ein Gefühl
der Erweiterung eines Klangfelds, welches durch das Zweikanal-Klangfeldverarbeitungssystem
erzeugt wird, erzeugt wird. Weil jedoch optimale Werte von Verzögerungszeiten
der Verzögerungsschaltkreise 110 und 116 und
Koeffizienten der Koeffizientengeneratoren 112 und 118 zum
Realisieren einer stabilen Lokalisation außerhalb des Lautsprechers abhängig von
Faktoren wie der Hörposition
des Hörers
variieren, wird der Übersprech-Löscheffekt
nicht länger
erhalten werden, wenn der Zuhörer 12 die
Hörposition
verändert,
und deshalb wird eine Erweiterung eines Klangfelds von reflektiertem
Schall außerhalb
der Lautsprecher 14 und 15 nicht länger verfügbar sein.
Aus diesem Grund ist der Hörbereich
(das heißt
ein Bereich im Raum in welchem die Lokalisation außerhalb des
Lautsprechers stabil erhalten werden kann) in diesem System sehr
schmal. Ferner ist die Differenz in den Ohrcharakteristika (das
heißt
akustische Charakteristika eines menschlichen Ohres) zwischen Individuen
so groß,
dass auch wenn Verzögerungszeiten
und Multiplikationskoeffizienten gemäß eines Zuhörers zum Vorsehen einer optimalen
Lokalisation außerhalb
des Lautsprechers eingestellt sind, ein solcher Satz von Verzögerungszeiten
und Multiplikationskoeffizienten nicht notwendigerweise eine optimale
Lokalisation außerhalb
des Lautsprechers für einen
anderen Zuhörer
vorsieht.
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WO
80/02219 betrifft eine dimensionsbehaftete Schallerzeugungsvorrichtung
und ein Verfahren und offenbart ein Schallreproduktionssystem, welches
rechte und linke Lautsprecher hat, welche rechten und linken Stereoschall
erzeugen. Ein rechtes Stereosignal zusätzlich zum Betrieb des rechten Lautsprechers
ist invertiert und verzögert,
um ein Kompensationssignal zu erzeugen, welches zu dem linken Lautsprecher übertragen
wird, um ein verzögertes
Kompensationsschallmuster von dem linken Lautsprecher zu erzeugen.
Das Signal für
den linken Lautsprecher ist invertiert und verzögert in einer Art und Weise,
um ein Kompensationsschallmuster von dem rechten Lautsprecher zu
erzeugen. Der Kompensationsschall löscht im Wesentlichen den Hauptstereoschall,
welcher sich zu dem Ohr einer Person ausbreitet, welches weiter
von diesem Lautsprecher entfernt ist, um einen dimensionalisierten
Effekt zu erzeugen, wobei ein Teil des Schalls außerhalb
des Lautspecherbereichs erscheint. In einem anderen Ausführungsbeispiel
werden die Hauptstereosignale und die Kompensationssignale verwendet,
um eine Aufnahme zu erzeugen, welche somit den Hauptstereoschall
und den Kompensationsschall erzeugt, um einen dimensionalisierten
Effekt zu erzeugen.
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Es
ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein stereophonisches
Gerät zur
Klangfelderweiterung vorzusehen, welches einem Zuhörer ermöglicht,
die Erweiterung eines Klangfelds durch Lokalisierung von reflektiertem
Schall in einem Raum außerhalb
des Raums vor und zwischen Lautsprechern wahrzunehmen, welche an
den vorderen linken und vorderen rechten Seiten des Zuhörers angeordnet
sind, wodurch ein weiter Hörbereich
gesichert wird, in welchem die Erweiterung eines Klangfelds wahrgenommen
werden kann, und der Effekt der Differenz in den Ohrcharakteristika
zwischen Individuen minimiert wird.
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Um
das oben beschriebene Ziel der Erfindung zu erreichen, wird ein
stereophones Gerät
zur Klangfelderweiterung vorgesehen, welches folgendes aufweist:
Mittel zur Signalerzeugung von reflektiertem Schall des linken Kanals
zum Erzeugen von reflektierten Schallsignalen eines Eingangstonsignals,
welches verschiedene Verzögerungszeiten
und verschiedene Pegel hat; Mittel zur Signalerzeugung von reflektiertem
Schall des rechten Kanals zum Erzeugen von reflektierten Schallsignalen
des rechten Kanals eines Eingangstonsignals, welches verschiedene
Verzögerungszeiten
und verschiedene Pegel hat; Mittel zur Löschsignalerzeugung des linken
Kanals zum Erzeugen von Löschsignalen
des linken Kanals durch Verzögerung
der reflektierten Schallsignale des linken Kanals individuell mit
Verzögerungszeiten,
welche die Lokalisation von jeweils reflektierten Schallsignalen
des linken Kanals bei verschiedenen Hörpunkten ermöglicht,
welche für
die jeweiligen reflektierten Schallsignale des linken Kanals in
einem Raum außerhalb
eines Raums vor und zwischen Lautsprechern und durch Invertierung
der Phase von jeweiligen reflektierten Schallsignalen des linken
Kanals zu ermöglichen;
Mittel zur Löschsignalerzeugung
des rechten Kanals zum Erzeugen von Löschsignalen des rechten Kanals
durch Verzögerung
der reflektierten Schallsignale des rechten Kanals individuell mit
Verzögerungszeiten,
wodurch Lokalisation von jeweiligen reflektierten Schallsignalen
des rechten Kanals bei verschiedenen Hörpunkten ermöglicht wird,
welche für
jeweilige reflektierte Schallsignale des rechten Kanals in einem
Raum außerhalb
des Raums vor und zwischen Lautsprechern durch Invertierung der
Phase von jeweiligen reflektierten Schallsignalen des rechten Kanals
bestimmt wurden; einen Lautsprecher des linken Kanals, welcher an
der vorderen linken Seite einer Hörposition eines Zuhörers zum
Reproduzieren der reflektierten Schallsignale des linken Kanals
und der Löschsignale
des rechten Kanals vorgesehen ist; und einen Lautsprecher des rechten
Kanals, welcher an der vorderen rechten Seite der Hörposition
zum Reproduzieren der reflektierten Schallsignale des rechten Kanals
und der Löschsignale
des linken Kanals vorgesehen ist.
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Gemäß der Erfindung
werden Verzögerungszeiten
der Löschsignale,
welche Übersprechen von
reflektierten Schallsignalen löschen,
auf Werte gesetzt, welche die Lokalisierung außerhalb des Lautsprechers der
jeweiligen reflektierten Schallsignale bei verschiedenen Hörpunkten,
welche für
die jeweiligen reflektierten Schallsignale bestimmt wurden, ermöglichen.
Durch diese Anordnung wird, wenn der Hörpunkt bewegt wird, der Übersprech-Löscheffekt
reduziert mit Bezug auf einen Teil von reflektiertem Schall, aber
der Übersprech-Löscheffekt wird
verbessert mit Bezug auf anderen reflektierten Schall, um dadurch
die Lokalisierung außerhalb
des Lautsprechers zu erzeugen. In einem Fall, in welchem reflektierter
Schall in einer bestimmten Umgebung, zum Beispiel einem Konzertsaal,
simuliert wird, unterscheidet der Zuhörer nicht jeden reflektierten
Schall individuell sondern nimmt ein Bündel von reflektiertem Schall
kollektiv wahr, und aus diesem Grund wird eine lokalisierte Position
von jedem individuellen reflektierten Schall als nicht so wichtig
angesehen. Mit anderen Worten kann, auch wenn eine lokalisierte
Position von jedem individuellen reflektierten Schall abweichen
kann abhängig
von der Ohrcharakteristik oder dem Hörpunkt des Zuhörers ein
Gefühl
der Erweiterung erhalten werden in der Simulation von reflektiertem
Schall, so lange wie eine Lokalisierung außerhalb des Lautsprechers erhalten wird
mit Bezug auf einen Teil des reflektierten Schalls und als ein Ergebnis
der hörbare
Bereich (ein Bereich im Raum in welchem das Gefühl der Erweiterung durch eine
Lokalisierung außerhalb
des Lautsprechers erhalten werden kann) erweitert wird und der Effekt
des Unterschieds in der Ohrcharakteristik zwischen Individuen gemildert
werden kann.
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In
einem Aspekt der Erfindung weist ein stereophones Gerät zur Klangfelderweiterung
ferner Dämpfungsmittel
zum Dämpfen
der Linkskanal-Löschsignale
mit Multiplikationskoeffizienten auf, welche eine klarere Lokalisierung
der jeweiligen reflektierten Schallsignale des linken Kanals bei
den jeweiligen Hörpunkten
ermöglichen,
welche für
die jeweiligen reflektierten Schallsignale des linken Kanals in
dem Raum außerhalb
des Raums vor und zwischen den Lautsprechern bestimmt wurden, und Dämpfungsmittel
zum Dämpfen
von Löschsignalen des
rechten Kanals mit Multiplikationskoeffizienten, welche eine klarere
Lokalisierung der jeweiligen reflektierten Schallsignale des rechten
Kanals bei den jeweiligen Hörpunkten
ermöglichen,
welche für
die jeweiligen reflektierten Schallsignale des rechten Kanals in
dem Raum außerhalb
des Raums vor und zwischen den Lautsprechern bestimmt wurden.
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Gemäß diesem
Aspekt der Erfindung werden die Multiplikationskoeffizienten der
Löschsignale auf
Werte gesetzt, bei welchen eine klarere Lokalisierung außerhalb
des Lautsprechers der jeweiligen reflektierten Schallsignale bei
den jeweiligen Hörpunkten
erhalten werden kann, und dadurch kann die Lokalisierung außerhalb
des Lautsprechers des reflektierten Schalls klarer gemacht werden.
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein stereophones Gerät zur Klangfelderweiterung
ferner Mittel zur Signalerzeugung von reflektiertem Schall zum Erzeugen
von vorne reflektierten Schallsignalen eines Eingangssignals, welches
verschiedene Verzögerungszeiten
und verschiedene Pegel hat, auf, wobei die vorne reflektierten Schallsignale durch
den Linkskanallautsprecher und den Rechtskanallautsprecher reproduziert
werden.
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Gemäß diesem
Aspekt der Erfindung werden die vorne reflektierten Schallsignale
separat erzeugt und reproduziert durch die linken und rechten Lautsprecher
und deshalb kann reflektierter Schall bei verschiedenen Positionen
in einem weiten Bereich von der Vorderseite zu den linken und rechten Seiten
des Zuhörers
mit den linken und rechten Lautsprechern lokalisiert werden.
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein stereophones Gerät zur Klangfelderweiterung
ferner Mittel zur Kombination von Eingangssignalen zur Kombination
von Eingangstonsignalen des linken Kanals und Eingangston signalen
des rechten Kanals zusammen auf, um ein Eingangstonsignal zu bilden, welches
zu den Mitteln zur Signalerzeugung von reflektiertem Schall des
linken Kanals und den Mitteln zur Signalerzeugung von reflektiertem
Schall des rechten Kanals geliefert wird.
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung ist in einem stereophonen Gerät zur Klangfelderweiterung wie
definiert das Eingangstonsignal, welches auf die Mittel zur Signalerzeugung
von reflektiertem Schall des linken Kanals angewandt wird ein Eingangstonsignal
des linken Kanals, und das Eingangstonsignal, welches auf die Mittel
zur Signalerzeugung des reflektierten Schalls des rechten Kanals
angewandt wird ist ein Eingangstonsignal des rechten Kanals.
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Gemäß diesem
Aspekt der Erfindung kann ein intensiveres Gefühl der Erweiterung eines Klangfelds
erhalten werden.
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung weist ein stereophones Gerät zur Klangfelderweiterung
wie definiert ferner Mittel zur Kombination von Eingangssignalen
zur Kombination eines Eingangstonsignals des linken Kanals und eines
Eingangstonsignals des rechten Kanals zusammen auf, um ein Eingangstonsignal
zu bilden, welches zu den Mitteln zur Signalerzeugung von reflektiertem
Schall des linken Kanals und den Mitteln zur Signalerzeugung von
reflektiertem Schall des rechten Kanals geliefert wird.
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung ist in einem stereophonen Gerät zur Klangfelderweiterung das
Eingangstonsignal, welches auf die Mittel zur Signalerzeugung von
reflektiertem Schall des linken Kanals angewandt wird, ein Eingangstonsignal
des linken Kanals und das Eingangstonsignal, welches auf die Mittel
zur Signalerzeugung von reflektiertem Schall des rechten Kanals
angewandt wird ist ein Eingangstonsignal des rechten Kanals.
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In
noch einem weiteren Aspekt der Erfindung haben in einem stereophonen
Gerät zur
Klangfelderweiterung die vorne reflektierten Schallsignale, welche durch
den Linkskanallautsprecher reproduziert werden, die gleiche Verzögerungszeit
wie die vorne reflektierten Schallsignale, welche von dem Rechtskanallautsprecher
reproduziert werden, und haben einen verschiedenen Pegel von den
vorne reflektierten Schallsignalen, welche von dem Rechtskanallautsprecher
reproduziert werden.
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Zum
Erzeugen der Löschsignale
ist es nicht immer nötig,
verschiedene Verzögerungszeiten
und Multiplikationskoeffizienten für jeden individuellen reflektierten
Schall (das heißt
um einen abweichenden Hörpunkt
für jeden
individuellen reflektierten Schall anzunehmen) einzustellen, Sonderlöschsignale
für mehr
reflektierten Schall können
für einen
einzigen Hörpunkt
existieren.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden untenstehend beschrieben mit Bezug auf die
beigefügten
Zeichnungen.
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In
den beigefügten
Zeichnungen gilt:
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1 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeigt;
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2 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Beispiel eines Vierkanal-Klangfeldverarbeitungssystems
gemäß dem Stand
der Technik zeigt;
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3 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Zweikanal-Klangfelderweiterungssystem gemäß dem Stand
der Technik zeigt;
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4 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Lokalisierungssystem außerhalb
des Lautsprechers durch Löschen
eines Übersprechens
zeigt;
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5 ist
ein Blockdiagramm, welches ein System zum Realisieren einer Lokalisierung
außerhalb
des Lautsprechers Lokalisierungssystems von 4 mit dem
Zweikanal-Klangfeldverarbeitungssystem
von 2 zeigt;
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6A und 6B sind
Diagramme zum Erklären
des Prinzips der vorliegenden Erfindung;
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7A und 7B sind
Diagramme zum Erklären
des Prinzips der vorliegenden Erfindung;
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8 ist
ein Blockdiagramm, welches ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeigt; und
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9 ist
ein Diagramm, welches ein anderes Beispiel des Erzeugungsschaltkreises
von lokalisiertem reflektiertem Schall des linken Kanals und des Erzeugungsschaltkreises
von lokalisiertem reflektiertem Schall des rechten Kanals zeigt.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung. In 1 sind die gleichen Komponententeile wie
diejenigen, die in den 2 und 3 gezeigt sind,
durch die selben Bezugszeichen bezeichnet.
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In
einer Kammer 10 sind zwei Lautsprecher 14 (vorne
links) und 15 (vorne rechts) an den vorderen linken und
vorderen rechten Seiten eines Zuhörers 12 vorgesehen.
Zweikanalige stereophone Tonsignale L und R des linken und des rechten
Kanals (es wird angenommen, dass diese Signale digitale Signale
sind), welche auf ein stereophones Gerät 1 zur Klangfelderweiterung
angewandt werden, werden mit geeigneten Multiplikationskoeffizienten
(das heißt
Verstärkung)
durch Koeffizientengeneratoren 18 und 20 versehen,
und werden durch einen Addierer 22 addiert. Ein Summensignal
wird auf einen Tiefpassfilter 122 angewandt. Der Tiefpassfilter 122 wird zum
Abmildern eines Zustands der Lokalisierung durch Verengung des Frequenzbands
des Tonsignals vorgesehen, und erleichtert dadurch die Anpassung
eines reflektierten Schallbilds in einem Raum außerhalb des Raums vor und zwischen
den Lautsprechern 14 und 15, um das reflektierte
Schallbild in dem Raum außerhalb
der Lautsprecher 14 und 15 zu lokalisieren, und
auch um die Trennung eines Schalls abhängig vom Frequenzband zu verhindern,
um die Breite der Lokalisierung des reflektierten Schallbilds in
dem Raum außerhalb
der Lautsprecher 14 und 15 zu stabilisieren, und
außerdem
um dem simulierten reflektierten Schall Natürlichkeit zu geben. Die Grenzfrequenz
des Tiefpassfilters 122 wird auf einen Wert in der Größenordnung
von zum Beispiel acht kHz gesetzt. Der Filter, welcher hier verwendet
wird, ist nicht auf den Tiefpassfilter eingeschränkt, sondern kann jeder Typ
von Filter wie ein Bandpassfilter sein, welcher solange verwendet
wird, wie er eine Funktion der Stabilisierung der Lokalisierung
von einem reflektiertem Schallbild durch Anpassung des Frequenzbands
des Tonsignals hat.
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Das
Tonsignal, welches durch den Tiefpassfilter 122 vorgesehen
wird, wird dann auf einen Erzeugungsschaltkreis 124 für reflektierte
Schallsignale angewandt. In dem Erzeugungsschaltkreis 124 für reflektierte
Schallsignale erzeugt ein Erzeugungsschaltkreis 26 für vorne
lokalisierte reflektierte Schallsignale reflektierten Schall, welcher
vor dem Zuhörer 12 lokalisiert
ist (das heißt
zwischen den Lautsprechern 14 und 15). In dem
Erzeugungsschaltkreis 26 für vorne lokalisierte reflektierte
Schallsignale wird das Summensignal L + R der Eingangsignale des
linken Kanals und des rechten Kanals sequentiell verzögert durch
einen Verzögerungsschaltkreis 28 unter Verwendung
eines vorbestimmten Takts und Verzögerungssignale werden jeweils
von Abgriffen entsprechend zu Verzögerungszeiten des jeweiligen
reflektierten Schalls, welcher erzeugt werden soll, vorgesehen (das
heißt
Verzögerungszeiten
für den
direkten Schall). Die Verzögerungssignale
werden dann auf den jeweiligen reflektierten Schall angewandt, mit
Multiplikationskoeffizienten durch die Koeffizientengeneratoren 30 und 32,
um ihren Pegel (Tonvolumina) und links-rechts Balance (das heißt eine
Position, bei welcher das Schallbild zwischen den Lautsprechern 14 und 15 lokalisiert
ist) einzustellen. Die Verzögerungssignale
des linken Kanals werden zusammen addiert durch einen Addierer 34,
um ein vorne links reflektiertes Schallsignal FL1 zu bilden, und
die Verzögerungssignale
des rechten Kanals werden zusammen addiert durch einen Addierer 36,
um ein vorne rechts reflektiertes Schallsignal FR1 zu bilden.
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Ein
Erzeugungsschaltkreis 126 für lokalisierten reflektierten
Schall der linken Seite und ein Erzeugungsschaltkreis 128 für lokalisierten
reflektierten Schall der rechten Seite werden zur Erzeugung von reflektiertem
Schall vorgesehen, welcher an der linken Seite und rechten Seite
des Zuhörers 12 lokali siert
ist. Das Prinzip der Lokalisierung durch diese Schaltkreise wird
nun beschrieben.
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Unter
Bezugnahme nun auf 6A wird es angenommen, dass
das Rechtskanalsignal R reproduziert wird durch den Rechtskanallautsprecher 15 und
dieses Rechtskanalsignal R wird auch verzögert durch einen Verzögerungsschaltkreis 130 um
eine kurze Zeitlänge
und dann gedämpft
auf eine vorbestimmte Verstärkung
und dann in seiner Phase invertiert durch einen Koeffizientengenerator 132,
und wird danach reproduziert durch den linksseitigen Lautsprecher 14.
In diesem Fall wird ein Schall, welcher durch den rechtsseitigen
Lautsprecher 15 reproduziert wird, und welcher das linke
Ohr des Zuhörers 12 erreicht
(das heißt Übersprechen)
durch einen Schall, welcher durch den linksseitigen Lautsprecher 14 (das
heißt Übersprech-Löschsignal) reproduziert wird,
gelöscht,
wodurch ein Schallbild in einem Raum außerhalb des Raums vor und zwischen
den Lautsprechern 14 und 15 lokalisiert werden
kann (das heißt
eine Lokalisierung außerhalb
des Lautsprechers eines Schallbilds durch Löschung von Übersprechung).
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Es
wird nun angenommen, dass der Zuhörer 12 bei einer Hörposition
A platziert ist, und ein Schallbild wurde bei einer Position lokalisiert,
welche als Sound 1A bezeichnet ist, welche außerhalb des Lautsprechers 15 ist,
durch Einstellen von Verzögerungszeit
des Verzögerungsschaltkreises 130 und
Multiplikationskoeffizienten des Koeffizientengenerators 132.
Wenn der Zuhörer 12 sich
dann zu einer Hörposition
B bewegt, während
der Verzögerungszeit,
und die Multiplikationskoeffizienten unverändert bleiben, kann der Schall,
welcher bei Sound 1A platziert ist, dann bei Sound 1B lokalisiert
sein, und dies wird nicht länger
eine Lokalisierung außerhalb
des Lautsprechers sein. Wenn jedoch die Verzögerungszeit und die Multiplikationskoeffizienten
angepasst sind auf die Hörposition
B, wird das Schallbild in einem Raum außerhalb des Lautsprechers 15 lokalisiert sein.
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Es
wird nun angenommen, dass, wie in 6B gezeigt
ist, ein Schallbild bei einer Position lokalisiert wurde, welche
als Sound 2B bezeichnet ist, wel che außerhalb des Lautsprechers 15 ist,
durch Anpassen der Verzögerungszeit
und der Multiplikationskoeffizienten, wenn der Zuhörer 12 bei
der Hörposition
B ist. Wenn die Hörposition
geändert
wird auf die Position A, während
der Verzögerungszeit,
und Multiplikationskoeffizienten unverändert bleiben, wird sich das
Schallbild von Sound 2B zu zum Beispiel Sound 2A bewegen.
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Dementsprechend
kann durch Vorsehen von beiden Reproduktionssystemen von 6A und 6B mindestens
ein Schallbild in einem Raum außerhalb
des Lautsprechers 15 lokalisiert werden, unabhängig davon
ob der Zuhörer 12 bei
der Hörposition
A oder B platziert ist. Wenn jedoch die Reproduktionssysteme von 6A und 6B einfach
kombiniert werden, werden Sound 1A und Sound 2A (in einem Fall,
dass der Zuhörer 12 bei
der Hörposition A
hört) oder
Sound 1B und Sound 2B (in einem Fall, dass der Zuhörer 12 bei
der Hörposition
B hört)
beinahe gleichzeitig reproduziert, um miteinander zu interferieren,
mit dem Ergebnis, dass der Löscheffekt reduziert
wird, und dass die Lokalisierung außerhalb des Lautsprechers schwierig
wird. Um dies zu verhindern wird eine Zeitdifferenz zwischen Sound
1 (A, B) und Sound 2 (A, B) durch einen Verzögerungsschaltkreis 138 vorgesehen,
wie in 7A gezeigt ist, bevor dieser
Schall reproduziert wird. Als ein Ergebnis haben Sound 1A und Sound
2A (oder Sound 1B und Sound 2B) eine Funktion von reflektiertem
Schall, welcher bei verschiedenen Positionen lokalisiert ist. Durch
weitere Erhöhung
von Hörpositionen
und Vorsehen von Reproduktionssystemen, in welchen Verzögerungszeiten
und Multiplikationskoeffizienten derart angepasst sind, dass Lokalisierung
außerhalb des
Lautsprechers bei jeweiligen Hörpositionen
erzeugt werden kann, und durch Reproduktion von Sound 1 und Sound
2 mit einer Zeitdifferenz, kann mindestens ein Schallbild in einem
Raum außerhalb des
Lautsprechers 15 lokalisiert werden, unabhängig davon
bei welcher Hörposition
der Zuhörer 12 platziert
sein kann, und daher kann eine Erweiterung des hörbaren Bereichs (das heißt der Bereich
in welchem die Lokalisierung außerhalb
des Lautsprechers erhalten worden ist) realisiert werden. Ein Beispiel
in welchem die Hörposition
bei drei Punkten platziert ist, ist in 7B gezeigt.
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In
der vorhergehenden Art und Weise, durch Vorsehen einer Vielzahl
von Hörpositionen
bei Positionen wo die Lautsprecher 14 und 15 platziert
sind an den vorderen linken und vorderen rechten Seiten des Zuhörers in
einer solchen Art und Weise, dass ihre hörbaren Bereiche im Wesentlichen
Seite an Seite angeordnet sind, Bestimmung von Verzögerungszeiten
und Multiplikationskoeffizienten von Löschsignalen derart, dass Lokalisierung
außerhalb
des Lautsprechers für
jeden der hörbaren
Bereiche erhalten werden kann (Verzögerungszeiten sind insbesondere
wichtig zum Erhalten der Lokalisierung außerhalb des Lautsprechers.
Was die Multiplikationskoeffizienten angeht kann der Effekt der
Lokalisierung außerhalb
des Lautsprechers in manchem Fall auch dann erreicht werden, wenn
die Multiplikationskoeffizienten gleichmäßig gestimmt werden, obwohl
eine klarere Lokalisierung außerhalb
des Lautsprechers in dem Fall erhalten werden kann, wenn die Multiplikationskoeffizienten
verschieden abhängig
von den Hörpositionen
bestimmt wurden), und Reproduzierung von reflektierten Schallsignalen
und Löschsignalen
dafür von
den vorderen linken und vorderen rechten Lautsprechern 14 und 15 mit
einer Zeitdifferenz zwischen den jeweiligen Hörpositionen, kann ein Gefühl der Erweiterung
von reflektiertem Schall für
einen weiten hörbaren
Bereich erhalten werden, wodurch ein Gefühl eines Klangfelds einer Konzerthalle
etc. realisiert werden kann. Ferner, nachdem reflektierter Schall mit
verschiedenen Verzögerungszeiten
und Multiplikationskoeffizienten vorgesehen ist, gibt es eine erhöhte Möglichkeit
der Realisierung einer Lokalisierung außerhalb des Lautsprechers in
Bezug auf einen Teil des reflektierten Schalls und deshalb kann der
Effekt des Unterschieds in den Ohrcharakteristika zwischen Individuen
abgemildert werden.
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Die
Verzögerungszeiten
der Löschsignale (das
heißt
Verzögerungszeiten
für die
reflektierten Schallsignale) werden innerhalb eines Bereichs von 0
msec bis 0,8 msec bestimmt, und die Verstärkung des Löschsignals (das heißt Verstärkung für die reflektierten
Schallsignale) sollen bevorzugterweise innerhalb eines Bereichs
von –10
dB (0,3) bis –1
dB (0,9) sein. Wenn die Verstärkung
weniger als –10
dB ist (das heißt
das Tonvolumen von dem Löschsignal ist
klein) kann kein ausreichender Löscheffekt
erhalten werden und somit kann das Gefühl der Erweiterung des Schallbilds
in einem Raum außerhalb
der Lautsprecher nicht erzeugt werden. Wenn die Verstärkung größer ist
als –1
dB (das heißt
das Tonvolumen des Löschsignals
ist groß)
bleibt der Schall des Löschsignals
in dem Lautsprecher, welcher das Löschsignal in Schall umgesetzt
hat, unabhängig
davon, wie die Verzögerungszeit
eingestellt ist. Die Zeitdifferenz, welche für jede Hörposition gegeben ist, reduziert
die Interferenz in der Lokalisierung außerhalb des Lautsprechers und
erzeugt auch einen reflektierten Schall zum Erzeugen eines Klangfelds.
Die Zeitdifferenz wird auf eine Zeitlänge gesetzt, welche wesentlich
länger
ist als die Verzögerungszeit
des Löschsignals
(zum Beispiel über
5 msec und bevorzugterweise über
20 msec).
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Die
Struktur des Erzeugungsschaltkreises 126 für lokalisierten
reflektierten Schall der linken Seite und des Erzeugungsschaltkreises 128 für lokalisierten
reflektierten Schall der rechten Seite werden nun beschrieben werden.
In dem Erzeugungsschaltkreis 126 für lokalisierten reflektierten
Schall der linken Seite wird das Eingangssignal L + R auf einen Verzögerungsschaltkreis 140 angewandt,
und wird sequentiell verzögert
durch den Verzögerungsschaltkreis 140 um
einen vorbestimmten Takt, und Verzögerungssignale werden von Abgriffen
entsprechend zu Verzögerungszeiten
von jeweiligem linksseitig reflektiertem Schall, welcher erzeugt
werden soll, vorgesehen (das heißt Verzögerungszeiten zu direktem Schall)
und mit Multiplikationskoeffizienten für den jeweiligen reflektierten
Schall durch einen Koeffizientengenerator 172 versehen,
um ihren Pegel (Tonvolumen) einzustellen. Die reflektierten Schallsignale, welche
in ihrem Pegel angepasst wurden, werden zusammen addiert durch einen
Addierer 144, um ein reflektiertes Schallsignal Lr des
linken Kanals zu bilden.
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Die
reflektierten Schallsignale, welche durch den Koeffizientengenerator 142 vorgesehen
sind, werden durch einen Verzögerungsschaltkreis 146 um Verzögerungszeiten
verzögert,
welche für
den jeweiligen reflektierten Schall eingestellt sind, und werden mit
Multiplikationskoeffizienten versehen, welche bestimmt werden für die jeweiligen
reflektierten Schallsignale und in der Phase invertiert durch einen
Koeffizientengenerator 148. Auf der Basis des mit Bezug auf
die 6 und 7 beschriebenen
Prinzips werden die Verzögerungszeiten
des Verzögerungsschaltkreises 146 und
die Koeffizientenwerte des Koeffizientengenerators 148 auf
Werte bestimmt, bei welchen die Lokalisierung außerhalb des Lautsprechers mit Bezug
auf den Linkskanallautsprecher 14 bei Hörpositionen vorgesehen werden
kann, welche hypothetisch für
den jeweiligen reflektierten Schall aufgebaut sind. Die reflektierten
Schallsignale, welche durch den Koeffizientengenerator 148 vorgesehen
sind, werden zusammen addiert durch einen Addierer 150, um
ein Linkskanal-Löschsignal
Lc zu bilden.
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In
dem Erzeugungsschaltkreis 128 für lokalisierten reflektierten
Schall der rechten Seite wird das Eingangssignal L + R auf einen
Verzögerungsschaltkreis 152 angewandt
und wird sequentiell verzögert durch
den Verzögerungsschaltkreis 152 durch
einen vorbestimmten Takt und Verzögerungssignale werden von Abgriffen
entsprechend Verzögerungszeiten von
jeweiligem reflektierten Schall der rechten Seite, welcher erzeugt
werden soll, vorgesehen (das heißt Verzögerungszeiten zu direktem Schall)
und mit Multiplikationskoeffizienten für den jeweiligen reflektierten
Schall durch einen Koeffizientengenerator 154 versehen,
um ihren Pegel (Tonvolumen) einzustellen. Die reflektierten Schallsignale,
welche in ihrem Pegel angepasst wurden, werden zusammen addiert
durch einen Addierer 156, um ein reflektiertes Schallsignal Rr
des rechten Kanals zu bilden.
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Die
reflektierten Schallsignale, welche durch den Koeffizientengenerator 154 vorgesehen
sind, werden durch einen Verzögerungsschaltkreis 158 um Verzögerungszeiten
verzögert,
welche für
den jeweiligen reflektierten Schall eingestellt sind, und mit Multiplikationskoeffizienten,
welche für
die jeweiligen reflektierten Schallsignale bestimmt sind, versehen, und
in der Phase invertiert durch einen Koeffizientengenerator 160.
Auf der Basis des mit Bezug auf die 6 und 7 beschriebenen Prinzips werden die Verzögerungszeiten
des Verzögerungsschaltkreises 158 und
die Koeffizientenwerte des Koeffizientengenerators 160 zu
Werten bestimmt, bei welchen eine Lokalisierung außerhalb
des Lautsprechers mit Bezug auf den Rechtskanallautsprecher 15 vorgesehen
wird, bei Hörpositionen,
welche hypothetisch für
den jeweiligen reflektierten Schall aufgebaut sind. Die reflektierten
Schallsignale, welche durch den Koeffizientengenerator 160 vorgesehen
sind, werden zusammen addiert durch einen Addierer 162,
um ein Rechtskanal-Löschsignal
Rc zu bilden.
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Das
Hauptsignal L des linken Kanals (direkter Schall), das vorne reflektierte
Schallsignal FL1 des linken Kanals, das reflektierte Schallsignal
Lr des linken Kanals und das Löschsignal
Rc des rechten Kanals werden zusammen addiert durch einen Addierer 74 und
ein Summensignal wird zu einem analogen Signal durch einen digital
zu analog Konvertierer 76 konvertiert, und durch den vorderen
linken Lautsprecher 14 durch einen Tiefpassfilter 78 und
einen Verstärker 80 reproduziert.
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Das
Hauptsignal R des rechten Kanals (direkter Schall), das vorne reflektierte
Schallsignal R1 des rechten Kanals, das reflektierte Schallsignal
Rr des rechten Kanals und das Löschsignal
Lc des linken Kanals werden zusammen addiert durch einen Addierer 82 und
ein Summensignal wird in ein analoges Signal durch einen digital
zu analog Konverter 84 konvertiert und durch den vorderen
rechten Lautsprecher 15 durch einen Tiefpassfilter 86 und
einen Verstärker 88 reproduziert.
Ein Klangfeld kann effektiv erzeugt werden durch Verwendung von
ungefähr 8
reflektierten Schallkomponenten für jeden Kanal (eine größere oder
kleinere Anzahl von reflektierten Schallkomponenten kann verwendet
werden).
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Durch
die oben beschriebene Anordnung werden der direkte Schall und der
vorne reflektierte Schall in einem Raum zwischen den Lautsprechern 14 und 15 lokalisiert,
während
der reflektierte Schall des linken Kanals in einem Raum außerhalb
des Lautsprechers 14 lokalisiert ist und der reflektierte Schall
des rechten Kanals ist in einem Raum außerhalb des Lautsprechers 15 lokalisiert,
wodurch Reproduktion von Tönen
mit einem Gefühl
der Erweiterung eines Klangfelds realisiert werden kann. Insbesondere
kann ein Klangfeld, welches ein Klangfeld eines Konzertsaals oder
einer anderen Umgebung simuliert, durch Einstellen eines reflektierten
Schallmusters (Impulsantwort) des Klangfelds eines Konzertsaals
oder einer anderen Umgebung für
die Vorderseite, linke Seite und rechte Seite jeweils, Einstellen
der Abgriffe zum Vorsehen von Verzögerungsausgängen des Verzögerungsschaltkreises 28 und der
Multiplikationskoeffizienten der Koeffizientengeneratoren 30 und 32 des
Erzeugungsschaltkreises 26 für vorne lokalisierten reflektierten
Schall derart, dass sie an das vorne reflektierte Schallmuster angepasst
sind, Einstellen der Abgriffe zum Vorsehen von Verzögerungsausgängen des
Verzögerungsschaltkreises 140 und
der Multiplikationskoeffizienten des Koeffizientengenerators 142 des
Erzeugungsschaltkreises 126 für lokalisierten reflektierten
Schall der linken Seite derart, dass sie an das linksseitig reflektierte
Schallmuster angepasst sind, und Einstellen der Abgriffe zum Vorsehen
von Verzögerungsausgängen des
Verzögerungsschaltkreises 152 und
der Multiplikationskoeffizienten des Koeffizientengenerators 154 für den Erzeugungsschaltkreis 128 für rechtsseitig
reflektierten Schall derart, dass sie an das rechtsseitig reflektierte
Schallmuster angepasst sind, reproduziert werden.
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Weil
die Verzögerungszeit
und Multiplikationskoeffizienten des Löschsignals verschieden eingestellt
sind für
den jeweiligen reflektierten Schall kann ein weiter hörbarer Bereich
erzeugt werden und der Effekt des Unterschieds in den Ohrcharakteristika zwischen
Individuen kann abgemildert werden, so dass alle Zuhörer die
Erweiterung eines Klangfelds durch die Lokalisierung außerhalb
des Lautsprechers fühlen
können.
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In
dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird das gleiche Signal auf die Verzögerungsschaltkreise 28, 140 und 152 angewandt,
diese Verzögerungsschaltkreise 128, 140 und 152 können kombiniert
werden zu einem einzigen Verzögerungsschaltkreis
(oder die Verzögerungsschaltkreise 140 und 152 können zu
einem einzigen Schaltkreis kombiniert werden) und die Anzahl der
Abgriffe zum Vorsehen von Verzögerungssignalen
kann erhöht werden,
um die reflektierten Schallsignale FR1, FL1; Rr und Lr und die Löschsignale
Rc und Lc zu erzeugen.
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8 zeigt
ein anderes Ausführungsbeispiel der
Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel
erzeugt der Erzeugungsschaltkreis 126 für linksseitig lokalisierten
reflektierten Schall das reflektierte Schallsignal Lr des linken
Kanals und das Linkskanal-Löschsignal
Lc nur auf der Basis des Linkskanalsignals L und der Erzeugungsschaltkreis 128 für rechtsseitig
reflektierten Schall erzeugt das reflektierte Schallsignal Rr des
rechten Kanals und das Rechtskanal-Löschsignal Rc nur auf der Basis
des Rechtskanalsignals R. Dieselben Komponententeile wie diejenigen
des Ausführungsbeispiels
von 1 werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel
von 8 kann ein intensiveres Gefühl der Erweiterung eines Klangfelds
erhalten werden als durch das Ausführungsbeispiel von 1,
in welchem die reflektierten Schallsignale und die Löschsignale
auf der Basis des Summensignals L + R des Linkskanalsignals L und
des Rechtskanalssignals R erzeugt werden. In dem Ausführungsbeispiel
von 8 haben die Tiefpassfilter 170 und 172 die
gleichen Charakteristika wie der Tiefpassfilter 22. Die
Verstärkung
der Koeffizientengeneratoren 174 und 176 ist auf
einen geeigneten Wert gesetzt.
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In
den Ausführungsbeispielen
von 1 und 8 kann das Schaltkreisdesign
des Erzeugungsschaltkreises 126 für linksseitig lokalisierten
reflektierten Schall und des Erzeugungsschaltkreises 128 für rechtsseitig
lokalisierten reflektierten Schall vereinfacht werden durch Modifizierung
des Schaltkreises zu einem, welcher in dem unteren Abschnitt von 9 gezeigt
ist.