EP1637012B1 - Wellenfeldsynthesevorrichtung und verfahren zum treiben eines arrays von lautsprechern - Google Patents

Wellenfeldsynthesevorrichtung und verfahren zum treiben eines arrays von lautsprechern Download PDF

Info

Publication number
EP1637012B1
EP1637012B1 EP04739448A EP04739448A EP1637012B1 EP 1637012 B1 EP1637012 B1 EP 1637012B1 EP 04739448 A EP04739448 A EP 04739448A EP 04739448 A EP04739448 A EP 04739448A EP 1637012 B1 EP1637012 B1 EP 1637012B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
loudspeakers
virtual source
loudspeaker
virtual
wave field
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04739448A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1637012A1 (de
Inventor
Thomas Röder
Thomas Sporer
Sandra Brix
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP1637012A1 publication Critical patent/EP1637012A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1637012B1 publication Critical patent/EP1637012B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H04S3/002—Non-adaptive circuits, e.g. manually adjustable or static, for enhancing the sound image or the spatial distribution
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H04S3/02—Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic of the matrix type, i.e. in which input signals are combined algebraically, e.g. after having been phase shifted with respect to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S2420/00—Techniques used stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2420/13—Application of wave-field synthesis in stereophonic audio systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control

Definitions

  • the present invention relates to wave-field synthesis systems, and more particularly to the avoidance of artifacts due to loudspeaker arrays having a limited number of loudspeakers.
  • WFS Wave Field Synthesis
  • Applied to the acoustics can be simulated by a large number of speakers, which are arranged side by side (a so-called speaker array), any shape of an incoming wavefront.
  • a so-called speaker array any shape of an incoming wavefront.
  • the audio signals of each speaker must be fed with a time delay and amplitude scaling so that the radiated sound fields of each speaker properly overlap.
  • the contribution to each speaker is calculated separately for each source and the resulting signals added together.
  • reflections can also be reproduced as additional sources via the loudspeaker array. The effort in the calculation therefore depends heavily on the number of sound sources, the reflection properties of the recording room and the number of speakers.
  • the advantage of this technique is in particular that a natural spatial sound impression over a large area of the playback room is possible.
  • the direction and distance of sound sources are reproduced very accurately.
  • virtual sound sources can even be positioned between the real speaker array and the listener.
  • wavefield synthesis works well for environments whose characteristics are known, irregularities occur when the texture changes, or when wave field synthesis is performed based on environmental conditions that do not match the actual nature of the environment.
  • the technique of wave field synthesis can also be used advantageously to supplement a visual perception with a corresponding spatial audio perception.
  • production in virtual studios focused on providing an authentic visual impression of the virtual scene.
  • the matching to the image acoustic impression is usually impressed by manual operations in the so-called post-production subsequently the audio signal or classified as too complex and time-consuming in the realization and therefore neglected. This usually leads to a contradiction of the individual sense sensations, which leads to the space being designed, i. H. the designed scene is perceived as less authentic.
  • Camera tracking parameters as well as positions of sound sources in the recording setting can be recorded on real movie sets. Such data can also be generated in virtual studios.
  • an actor or presenter In a virtual studio, an actor or presenter is standing alone in a recording room. In particular, he stands in front of a blue wall, which is also referred to as blue box or blue panel. On this blue wall a pattern of blue and light blue stripes is applied. The special feature of this pattern is that the strips have different widths and thus result in a variety of strip combinations. Because of the unique stripe combinations on the blue wall, when the blue wall is replaced with a virtual background, it is possible to determine exactly in which direction the camera is facing. Using this information, the calculator can determine the background for the current camera viewing angle. Furthermore, sensors are evaluated on the camera that capture and output additional camera parameters.
  • Typical parameters of a camera which are detected by means of sensors, are the three degrees of translation x, y, z, the three degrees of rotation, also referred to as roll, tilt, pan are, and the focal length or the zoom, which is equivalent to the information about the opening angle of the camera.
  • a tracking system which consists of several infrared cameras, which determine the position of an infrared sensor attached to the camera.
  • the position of the camera is determined.
  • a real-time computer can now calculate the background for the current image. Then the blue hue that the blue background had is removed from the image so that the virtual background is played instead of the blue background.
  • the canvas or image surface forms the viewing direction and the perspective of the viewer. This means that the sound should track the image in the form that it always coincides with the viewed image. This becomes even more important for virtual studios, as there is typically no correlation between the sound of the moderation, for example, and the environment in which the presenter is currently located.
  • An essential subjective characteristic of such a sonic concept in this context is the location of a sound source, as perceived by a viewer, for example, a movie screen.
  • Wave Field Synthesis In the audio field, the technique of Wave Field Synthesis (WFS) can be used to achieve a good spatial sound for a large listener area.
  • wave field synthesis is based on the principle of Huygens, according to which wavefronts can be formed and built up by superimposing elementary waves. After mathematically exact theoretical description, infinitely many sources at infinitely small distance would have to be used for the generation of the elementary waves. Practically, however, many speakers are finally used at a finite distance from each other. Each of these speakers is driven according to the WFS principle with an audio signal from a virtual source having a particular delay and a certain level. Levels and delays are usually different for all speakers.
  • the calculation of the component signals is in practice usually characterized by the fact that the audio signal associated with a virtual source, depending on the position of the virtual source and position of the speaker at a given time with a delay and a scaling factor is applied to a delayed and / or scaled audio signal of the to obtain a virtual source that directly represents the loudspeaker signal when there is only one virtual source, or that adds to other component signals for the considered loudspeaker from other virtual sources then to the loudspeaker signal for the considered loudspeaker.
  • Typical wave field synthesis algorithms operate regardless of how many speakers are present in the speaker array.
  • the underlying wave field synthesis theory is that any sound field by a infinitely high number of individual speakers can be reconstructed exactly, the individual speakers are arranged infinitely close to each other. In practice, however, neither the infinitely high number nor the infinitely close arrangement can be realized. Instead, there are a limited number of speakers, which are also arranged at certain predetermined distances from each other. Thus, in real systems, only an approximation to the actual waveform that would occur if the virtual source were actually present, would be a real source.
  • the loudspeaker array is only viewed when viewing a movie theater, e.g. B. is arranged on the side of the movie screen.
  • the wave-field synthesis module would generate loudspeaker signals for these loudspeakers, the loudspeaker signals for these loudspeakers normally being the same as for corresponding loudspeakers in a loudspeaker array extending not only over the side of a cinema on which the screen is placed, but rather which is also located on the left, right and behind the auditorium.
  • this "360 °" speaker array will provide a better approximation to an exact wave field than just a one-sided array, for example, in front of the viewers.
  • a wave-field synthesis module typically does not receive feedback on how many speakers are present or whether it is a one-sided or multi-sided or even a 360 ° array or not.
  • a wave field synthesizer calculates a speaker signal for a speaker based on the position of the speaker and independently of which other speakers are still present or not available.
  • an artifact problem arises when a virtual source 900 is located in a listening room 902 defined by a loudspeaker array 904 disposed around the room, which in the embodiment shown in FIG 904a, 904b, 904c and 904d.
  • driving signals are generated for the loudspeakers subarrays 904a, 904b, 904c, 904d, one of which is exemplified as 906.
  • the drive signals for the individual speakers 904 are supplied so that the sound signals emitted by the loudspeakers are at the virtual position of the virtual Source 900 will be focused.
  • each loudspeaker 904 initially emits a sound signal in its main radiation direction, ie typically perpendicular to the loudspeaker diaphragm.
  • the wavefront going to the virtual source 900 is represented by another dashed line 914 leading to a payload 916 of the virtual source 900, as shown by the solid line 916 with an arrow.
  • the one wave field in the embodiment shown in FIG. 9 are all dashed lines which are intended to represent the focusing of the loudspeaker signals on the position of the virtual source 900.
  • the listener merely wants to hear the pay wave field, ie the wave field, which is indicated by the solid lines, which are terminated with an arrow, while of course having no interest in the generating wave field represented by the dashed lines in FIG. 9 is shown.
  • the listener hears both wave fields as it has been done, unwanted artifacts occur.
  • the object of the present invention is to provide a wave field synthesis concept with at least reduced artifacts.
  • the present invention is based on the finding that a reduction or elimination of artifacts due to the "generating wave field", as it is 9 is achieved by performing only a partial reconstruction of the wavefield of a virtual source by not supplying all the loudspeakers of the loudspeaker array with driver signal components, but by first relating relevant loudspeakers of the loudspeaker array on the basis of the position of the loudspeaker array determining, for the loudspeakers determined to be relevant, driver signal components based on the audio signal for the virtual source, and then serving only the relevant loudspeakers with driver signal components calculated therefor, while the non-relevant loudspeakers are not based on driver signal components of the virtual source associated with the audio signal.
  • the speakers in which this is the case are non-relevant speakers and thus are not driven to suppress the generating wave field in the subspace in which the listener is located, so that the listener at his listener position only perceives the useful wave field of the virtual source and thus will have an artifact-free listening pleasure.
  • the means for determining the relevant loudspeakers of the loudspeaker array based on the position of the virtual source and the defined positions of the loudspeakers is effective to reduce artifacts due to loudspeaker signals of the "generating wave field" which are opposite to one direction from the virtual source to the defined listener position.
  • all speakers are determined to be non-relevant to a virtual source in which an angle between their main radiation direction and the direction from the virtual source through that speaker is greater than 90 degrees. This means that a vector from the virtual source to the loudspeaker does not have a directional component that is parallel to a main radiation direction of a loudspeaker. If so, the loudspeaker is determined to be non-relevant, as this loudspeaker will then be unable to contribute to the reconstruction of a wavefield that is to propagate from the virtual source to the listener position, and not vice versa.
  • a line array is used as loudspeaker array, with which a so-called receiver line can be generated in the auditorium, which can take any forms in principle, as described in the thesis titled “Sound Reproduction by Wave Field Synthesis ", Edwin NG Verheijen, 1998, sets out the audience space based on the receiver line for which the wave field reconstruction is optimal, divided into two half-spaces.
  • a line that is parallel to the receiver line and runs through the virtual position divides the audience room into a first and a second half space.
  • all speakers are determined to be non-relevant in order to deactivate the generation wave field due to the virtual source in this half-space in which a good audio impression is supposed to be.
  • all loudspeakers are determined to be relevant in order to generate the useful wavefield of the virtual source necessary for a good audio impression in the half-space in which the listener position is located.
  • the above considerations relate to a virtual source with a virtual location in the audience room. If, on the other hand, a virtual source is located at a virtual position outside the audience room, then it is preferable to determine all loudspeakers that lie beyond the receiver line as irrelevant loudspeakers. At the same time speakers are determined to be non-relevant in a preferred embodiment of the present invention, in which the angle between the loudspeaker axis, so the main radiation direction, and a line through the virtual source on the one hand and the considered speaker on the other hand is not greater than 90 degrees, in turn to eliminate the generation wave field for components of the virtual source outside the room, which are remote from the audience space, such that in the audience only the Nutz-wave field of the virtual source is present. In other words, in turn, the speakers that emit loudspeaker signals that have a direction that corresponds to the direction of the virtual source is directed opposite to the listener position.
  • the wave field synthesizer is for driving an array of loudspeakers with drive signals.
  • the loudspeakers are arranged at different defined positions of an audience room, as is known in the field of wave field synthesis.
  • a driver signal for a loudspeaker is based on the one hand on an audio signal associated with a virtual source having a virtual position with respect to the loudspeaker array and on the other hand on the defined position of the loudspeaker for which the driver signal is intended.
  • the wave field synthesis device is designed to calculate a driver signal component for a loudspeaker for each virtual source, in which case the driver signal components for a considered loudspeaker calculated on the basis of the various virtual sources are combined to finally provide the driver signal for the loudspeaker in which thus received a plurality of virtual sources or the plurality of virtual sources associated audio signals.
  • the wave field synthesis device comprises a device 10 for determining relevant loudspeakers of the loudspeaker array.
  • the device 10 is designed to perform the determination on the basis of a virtual position of the virtual source, which is supplied via a first input 12. Further, the means 10 for determining operates on the basis of the position of the currently considered loudspeaker, which in the principle block diagram shown in Fig. 1 is supplied via a further input 14 of the device. It should be noted that the positions of the speakers in the speaker array are typically fixed and will be stored, for example, within the device 10 in the form of a table, for example, and therefore need not necessarily be supplied via a separate input 14.
  • the means 10 for determining relevant loudspeakers operates on the basis of a listener position under consideration, which can be supplied via a further input 16. It should also be noted at this point that the listener position or, in a preferred embodiment, a half-space of listener positions that are to be operated artifact-free, will not change each time, but may also be fixed. Depending on the embodiment, the listener position or the plurality of listener positions that are located where the generation wave field is deactivated can thus be constantly changed or fixed.
  • the listener position input 16 is used to detect the relevant speakers of the speaker array.
  • the device 10 is configured to reduce or eliminate artifacts due to speakers that output speaker signals that move opposite to a direction from the virtual source to the listener position. It should be noted that in one embodiment of the present invention, not only the speakers are emitted, which emit exactly opposite to the direction from the virtual source to the listener position, but also that speakers are determined to be non-relevant, the emission direction of a Component that is opposite to the direction from the virtual source to the listener position, or that has only one component that is perpendicular to the direction from the virtual source to the listener position.
  • the device 10 is designed to identify the relevant loudspeakers and to transmit this information via an output 18 of a device 20 for calculating the driver signal components for the relevant loudspeakers.
  • the device 20 is designed as a conventional wave field synthesis module, in that it calculates driver signal components for loudspeakers on the basis of the wave field synthesis technique, wherein the driver signal components for the speakers will differ in delay and scaling, but apart from the delay on the one hand and the scaling on the other, the sequence of samples in a driver signal component will be the same as for a virtual one Source is given, that is equal to the audio signal that is assigned to the virtual source.
  • the means 20 for calculating is designed to output the driver signal components for the relevant loudspeakers at an output 22 and to supply them to a device 24.
  • the means 24 is for supplying the virtual-source driver signal components to the relevant loudspeakers, while no virtual-source driver signal components are transmitted to non-relevant loudspeakers, thereby explaining the "generating wave field" explained with reference to FIG to suppress in an area of the audience room in which the defined listener position is located.
  • the wave field synthesis system has a speaker array 800 that with respect to a demonstration area 802.
  • the loudspeaker array shown in Fig. 8 which is a 360 ° array, includes four array sides 800a, 800b, 800c, and 800d. If the demonstration area 802 z.
  • the cinema screen is on the same side of the screening area 802 on which the sub-array 800c is arranged with respect to the conventions front / back or right / left. In this case, the observer, who is sitting at the so-called optimal point P in the demonstration area 802, would see to the front, ie to the screen.
  • Each loudspeaker array consists of a number of different individual loudspeakers 808, each of which is driven by its own loudspeaker signals provided by a wave-field synthesis module 810 via a data bus 812 shown only schematically in FIG.
  • the wave-field synthesis module is configured to use the information about e.g. B.
  • the wave field synthesis module can also receive further inputs, such as information about the room acoustics of the demonstration area, etc.
  • the following embodiments of the present invention may in principle be performed for each point P in the demonstration area.
  • the optimum point can therefore be located anywhere in the demonstration area 802. It can also be several optimal points, z. B. on an optimal line, give. However, the best possible conditions for as possible To obtain many points in the presentation area 802, it is preferable to adopt the optimal point in the center of the wave field synthesis system defined by the speaker sub-arrays 800a, 800b, 800c, 800d ,
  • wave field synthesis module 800 A more detailed representation of the wave field synthesis module 800 is given below with reference to FIGS. 2 and 3 with reference to the wave field synthesis module 200 in FIG. 2 or to the arrangement shown in detail in FIG. 3.
  • Fig. 2 shows a wave field synthesis environment in which the present invention can be implemented.
  • a wave field synthesis module 200 comprising various inputs 202, 204, 206 and 208 as well as various outputs 210, 212, 214, 216.
  • the input 202 receives z.
  • the audio signal would be 1 z.
  • the audio signal 1 would then be the actual language of this actor, while the position information as a function of time represents the current position of the first actor in the recording setting.
  • the audio signal n would be the language of, for example, another actor moving in the same way or different from the first actor.
  • the current position of the other actor to whom the audio signal n is assigned is notified to the wave field synthesis module 200 by position information synchronized with the audio signal n.
  • a wave field synthesis module feeds a plurality of loudspeakers LS1, LS2, LS3, LSm by outputting loudspeaker signals via the outputs 210 to 216 to the individual loudspeakers.
  • the wave field synthesis module 200 is informed via the input 206 of the positions of the individual speakers in a playback setting, such as a movie theater.
  • a playback setting such as a movie theater.
  • the cinema are located around the cinema audience around many individual speakers, which are preferably arranged in arrays so that both in front of the viewer, so for example behind the screen, as well as behind the viewer and right and left of the viewer speakers are.
  • the Wellenfeldsynthesemodul 200 still other inputs can be communicated, such as information about the room acoustics, etc., to be able to simulate the actual prevailing during the recording setting room acoustics in a cinema.
  • the loudspeaker signal supplied to the loudspeaker LS1 via the output 210 will be a superposition of component signals of the virtual sources, in that the loudspeaker signal for the loudspeaker LS1 is a first component originating in the virtual source 1, a second one Component that originates from the virtual source 2 and an nth component that goes back to the virtual source n.
  • the individual component signals are superimposed linearly, that is to say added after their computation in order to simulate the linear superposition at the ear of the listener, who in a real setting will hear a linear superimposition of the sound sources that he can perceive.
  • the wave field synthesis module 200 has a strong parallel Structure in that, starting from the audio signal for each virtual source and based on the position information for the corresponding virtual source, first delay information V i and scaling factors SF i calculated from the position information and the position of the currently considered loudspeaker, e.g. B. the speaker with the ordinal number j, so LSj depend.
  • the calculation of a delay information V i and a scaling factor SF i on the basis of the position information of a virtual source and the position of the considered loudspeaker j is done by known algorithms implemented in devices 300, 302, 304, 306.
  • the individual component signals are then summed by a summer 320 to determine the discrete value for the current time t A of the loudspeaker signal for the loudspeaker j, which is then used for the output (for example the output 214 if the loudspeaker j is the loudspeaker LS3). to which speaker can be supplied.
  • each value is calculated for each virtual source individually, based on a delay and scaling with a scaling factor at a current time, after which all the component signals for a loudspeaker are summed due to the different virtual sources. For example, if only one virtual source were present, the summer would be omitted and the signal applied to the output of the summer in FIG. B. correspond to the signal, issued by the device 310 when the virtual source 1 is the only virtual source.
  • the situation of the virtual source within the auditorium will be illustrated with reference to FIG. 4, while the situation of the virtual source within the auditorium will be explained with reference to FIG.
  • a receiver line 400 is shown, which is defined such that takes place on her optimal wave synthesis.
  • the receiver line 400 which is calculated individually for each virtual source, is defined as passing through the center 402 of the audience room on the one hand, and perpendicular to a line 404 extending from the virtual one Source 900 extends to the center 402 of the auditorium.
  • the receiver line 400 forms the boundary between the relevant speakers located on the virtual source 900 side of the receiver line 400 and the non-relevant speakers located on the other side of the receiver line.
  • the determination of the loudspeakers located above the receiver line 400 as relevant loudspeakers ensures that at least all loudspeakers of the loudspeaker subarray 904a which emit loudspeaker signals having a component parallel to the line 404, but directed opposite to the direction from the virtual source 900 to the center of the audience room, are not supplied with driver signal components. Since the virtual source is at the position shown in FIG.
  • the loudspeakers are determined to be relevant loudspeakers in which the angle between a loudspeaker axis 500 and a line from the virtual source 900 to the loudspeaker is not greater than 90 degrees, as this loudspeaker otherwise will not provide artifact-free contribution to the virtual source 900, as illustrated with reference to FIG.
  • FIG. 6 in which the virtual source 900 is in the auditorium.
  • the situation in FIG. 6 is similar to the general problem illustrated in FIG. Analogous to FIG. 9, the "generating wave field” is also shown in dashed lines in FIG. 6, while the “useful wave field” is shown with solid lines that are closed with an arrowhead.
  • the center 402 of the auditorium is also shown in FIG. 6 as an example for a defined listener position.
  • a speaker of the lower speaker sub-array 904a is shown as an artifact-generating speaker.
  • FIG. 6 the example shown in FIG.
  • the audience space is divided, for example, by a dividing line 600 into an artifact-free area 600a, in which only the useful wave field is located after determination of the relevant loudspeakers according to the invention, and divided into an artifact area 600b, in which only the generating wave field in which, however, due to the deactivation of the artifact-producing virtual-source speakers, there is no useful wave-field of the virtual source 900, but only the generating wave-field which is directionally opposite to the useful wave-field.
  • the 90 degree boundary shown in FIG. 5 does not exist in the scenario shown in FIG. 6, where the virtual source 900 is within the listener room 902, because in principle all the speakers can provide a contribution.
  • the determination of the relevant loudspeakers proceeds as follows is illustrated with reference to FIG. 7.
  • the receiver line 400 is used to separate the relevant speakers from the non-relevant speakers. More specifically, as already explained with reference to FIG. 4, the receiver line for the virtual source 900 is preferably positioned such that it passes through the center 402 of the auditorium or the wave field synthesis loudspeaker array.
  • line 404 is again constructed from virtual source 900 to midpoint 402, which is, for example, the defined listener position, to then form a split line 600 that is parallel to receiver line 400, but defined by the virtual position of the receiver virtual source 900 runs, as can be seen with reference to FIG. 7.
  • This will make the audience room again divided into the artifact-free area 600a and the artifact-related area 600b, wherein the artifact-free area 600a is the area of the audience room with respect to the division line 600 in which the defined listener position 402 is located, while the artifact-afflicted area 600b is the area of the audience Listening room is where the defined listener is not located.
  • the basis for the definition of the dividing line 600 and thus of the relevant loudspeakers on the one hand and the non-relevant loudspeakers on the other hand is therefore in the embodiment shown in FIG. 7 the definition of the receiver line for the wave field synthesis, which can take place relatively freely.
  • the line for which there is no amplitude error is the receiver line, while there will be little error in front of and behind the receiver line due to the fact that the loudspeaker array is not completely three-dimensional, for systematic reasons.
  • the center of the array is selected as the listener position through which the receiver line is to pass, such that there is no amplitude error at least in the center of the listener room.
  • the receiver line it is preferable to make the receiver line as straight although any receiver line shapes are possible as it has been done.
  • the level of a recently recognized relevant speaker should be slowly brought to its nominal level.
  • the nominal level is the level or the scaling, which determines the means for calculating the driver signal components due to the usual wave field synthesis laws. This will ensure that no level jumps occur, especially if, for example, in sources within the auditorium, the position changes greatly and thus from one time to the next, a loudspeaker will suddenly have a strong signal component due to a virtual source that was not available at the previous time.
  • the "soft" turn-on can take place to the extent that within a period of time of, for. B. 10 times, ie 10 temporal samples of the audio signal, from a zero level at the time of turning on the speaker, ie at the time of determining that the speaker is relevant, to the nominal level, which results from the wave field synthesis calculations, gone.
  • switch-on time period ie whether it will be 10 points in time, or even only by two points in time or even by 20 points in time, will depend in particular on the concrete implementation, since there are also other requirements of wavefield synthesis must be considered, namely that the overall level of the virtual source should still be correct, and that the localizability of the virtual source must not be lost if too much act on the level of the driver signal components due to a virtual source.
  • driver signal components for non-relevant loudspeakers which, as stated above, not to the loudspeakers which, however, may be calculated by a wave field synthesizer, will result in an overall perceived reduced level of the audio signal from the virtual source.
  • This problem can be counteracted in that the driver signal components for the relevant speakers are raised in order to reach a certain target level of the virtual source in a sense at the "ear" of the listener.
  • driver signal components for loudspeakers that are currently still in the switch-on process, which have not yet been relevant, for example, 10 times in succession, from such a level boost, such that, on the one hand, the level of the virtual source is perceived without level fluctuations on the other hand, however, the "soft" switching is not endangered.
  • the amplitude of the driver signal component for a loudspeaker currently in the turn-on operation may be monotonically raised over a predetermined number of times in a stepped, linear, sinusoidal or any other manner, as the case may be existing computational resources and implementation needs.
  • the inventive method for driving an array of loudspeakers with driver signals may be implemented in hardware or in software.
  • the implementation may be on a digital storage medium, in particular a floppy disk or CD with electronically readable control signals, thus interacting with a programmable computer system can be that the procedure is carried out.
  • the invention thus also consists in a computer program product with a program code stored on a machine-readable carrier for carrying out the method according to the invention, when the computer program product runs on a computer.
  • a computer program with a program code for performing the method for driving an array of speakers can be realized when the computer program runs on a computer.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wellenfeldsynthesesysteme und insbesondere auf die Vermeidung von Artefakten aufgrund von Lautsprecherarrays mit einer begrenzten Anzahl von Lautsprechern.
  • Es besteht ein steigender Bedarf an neuen Technologien und innovativen Produkten im Bereich der Unterhaltungselektronik. Dabei ist es eine wichtige Voraussetzung für den Erfolg neuer multimedialer Systeme, optimale Funktionalitäten bzw. Fähigkeiten anzubieten. Erreicht wird das durch den Einsatz digitaler Technologien und insbesondere der Computertechnik. Beispiele hierfür sind die Applikationen, die einen verbesserten realitätsnahen audiovisuellen Eindruck bieten. Bei bisherigen Audiosystemen liegt ein wesentlicher Schwachpunkt in der Qualität der räumlichen Schallwiedergabe von natürlichen, aber auch von virtuellen Umgebungen.
  • Verfahren zur mehrkanaligen Lautsprecherwiedergabe von Audiosignalen sind seit vielen Jahren bekannt und standardisiert. Alle üblichen Techniken besitzen den Nachteil, dass sowohl der Aufstellungsort der Lautsprecher als auch die Position des Hörers dem Übertragungsformat bereits eingeprägt sind. Bei falscher Anordnung der Lautsprecher im Bezug auf den Hörer leidet die Audioqualität deutlich. Ein optimaler Klang ist nur in einem kleinen Bereich des Wiedergaberaums, dem so genannten Sweet Spot, möglich.
  • Ein besserer natürlicher Raumeindruck sowie eine stärkere Einhüllung bei der Audiowiedergabe kann mit Hilfe einer neuen Technologie erreicht werden. Die Grundlagen dieser Technologie, die so genannte Wellenfeldsynthese (WFS; WFS = Wave-Field Synthesis), wurden an der TU Delft erforscht und erstmals in den späten 80er-Jahren vorgestellt (Berkhout, A.J.; de Vries, D.; Vogel, P.: Acoustic control by Wave-field Synthesis. JASA 93, 1993).
  • Die Wellenfeldsynthese ist des Weiteren aus den folgenden Dokumenten bekannt:
    1. i) De Vries, D. and Boone, M.B.: "Wave field synthesis and analysis using array technology", Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics, 17. Oktober 1999, Seiten 15-18, ISBN: 0-7803-5612-8,
    2. ii) EP 0 735 796,
    3. iii) Theile G. et al.: "Wellenfeldsynthese: neue Möglichkeiten der räumlichen Tonaufnahme und Wiedergabe", Fernseh- und Kino-Technik, April 2003 , Seiten 222-226, ISSN: 0015-0142.
  • Infolge der enormen Anforderungen dieser Methode an Rechnerleistung und Übertragungsraten wurde die Wellenfeldsynthese bis jetzt nur selten in der Praxis angewendet. Erst die Fortschritte in den Bereichen der Mikroprozessortechnik und der Audiocodierung gestatten heute den Einsatz dieser Technologie in konkreten Anwendungen. Erste Produkte im professionellen Bereich werden nächstes Jahr erwartet. In wenigen Jahren sollen auch erste Wellenfeldsynthese-Anwendungen für den Konsumerbereich auf den Markt kommen.
  • Die Grundidee von WFS basiert auf der Anwendung des Huygens'schen Prinzips der Wellentheorie:
  • Jeder Punkt, der von einer Welle erfasst wird, ist Ausgangspunkt einer Elementarwelle, die sich kugelförmig bzw. kreisförmig ausbreitet.
  • Angewandt auf die Akustik kann durch eine große Anzahl von Lautsprechern, die nebeneinander angeordnet sind (einem so genannten Lautsprecherarray), jede beliebige Form einer einlaufenden Wellenfront nachgebildet werden. Im einfachsten Fall, einer einzelnen wiederzugebenden Punktquelle und einer linearen Anordnung der Lautsprecher, müssen die Audiosignale eines jeden Lautsprechers mit einer Zeitverzögerung und Amplitudenskalierung so gespeist werden, dass sich die abgestrahlten Klangfelder der einzelnen Lautsprecher richtig überlagern. Bei mehreren Schallquellen wird für jede Quelle der Beitrag zu jedem Lautsprecher getrennt berechnet und die resultierenden Signale addiert. In einem Raum mit reflektierenden Wänden können auch Reflexionen als zusätzliche Quellen über das Lautsprecherarray wiedergegeben werden. Der Aufwand bei der Berechnung hängt daher stark von der Anzahl der Schallquellen, den Reflexionseigenschaften des Aufnahmeraums und der Anzahl der Lautsprecher ab.
  • Der Vorteil dieser Technik liegt im Besonderen darin, dass ein natürlicher räumlicher Klangeindruck über einen großen Bereich des Wiedergaberaums möglich ist. Im Gegensatz zu den bekannten Techniken werden Richtung und Entfernung von Schallquellen sehr exakt wiedergegeben. In beschränktem Maße können virtuelle Schallquellen sogar zwischen dem realen Lautsprecherarray und dem Hörer positioniert werden.
  • Obgleich die Wellenfeldsynthese für Umgebungen gut funktioniert, deren Beschaffenheiten bekannt sind, treten doch Unregelmäßigkeiten auf, wenn sich die Beschaffenheit ändert bzw. wenn die Wellenfeldsynthese auf der Basis einer Umgebungsbeschaffenheit ausgeführt wird, die nicht mit der tatsächlichen Beschaffenheit der Umgebung übereinstimmt.
  • Die Technik der Wellenfeldsynthese kann jedoch ebenfalls vorteilhaft eingesetzt werden, um eine visuelle Wahrnehmung um eine entsprechende räumliche Audiowahrnehmung zu ergänzen. Bisher stand bei der Produktion in virtuellen Studios die Vermittlung eines authentischen visuellen Eindrucks der virtuellen Szene im Vordergrund. Der zum Bild passende akustische Eindruck wird in der Regel durch manuelle Arbeitsschritte in der sogenannten Postproduktion nachträglich dem Audiosignal aufgeprägt oder als zu aufwendig und zeitintensiv in der Realisierung eingestuft und daher vernachlässigt. Dadurch kommt es üblicherweise zu einem Widerspruch der einzelnen Sinnesempfindungen, der dazu führt, daß der entworfene Raum, d. h. die entworfene Szene, als weniger authentisch empfunden wird.
  • In der Fachveröffentlichung "Subjective experiments on the effects of combining spatialized audio and 2D video projection in audio-visual systems", W. de Bruijn und M. Boone, AES convention paper 5582, 10. bis 13. Mai 2002, München, werden subjektive Experimente bezüglich der Auswirkungen des Kombinierens von räumlichem Audio und einer zweidimensionalen Videoprojektion in audiovisuellen Systemen dargestellt. Insbesondere wird hervorgehoben, daß zwei in einer unterschiedlichen Entfernung zu einer Kamera stehende Sprecher, die nahezu hintereinander stehen, von einem Betrachter besser verstanden werden können, wenn mit Hilfe der Wellenfeldsynthese die zwei hintereinander stehenden Personen als unterschiedliche virtuelle Schallquellen aufgefaßt und rekonstruiert werden. In diesem Fall hat sich durch subjektive Tests herausgestellt, daß ein Zuhörer die beiden gleichzeitig sprechenden Sprecher getrennt voneinander besser verstehen und unterscheiden kann.
  • In einem Tagungsbeitrag zum 46. internationalen wissenschaftlichen Kolloquium in Ilmenau vom 24. bis 27. September 2001 mit dem Titel "Automatisierte Anpassung der Akustik an virtuelle Räume", U. Reiter, F. Melchior und C. Seidel, wird ein Ansatz vorgestellt, Tonnachbearbeitungsprozesse zu automatisieren. Hierzu werden die für die Visualisierung notwendigen Parameter eines Film-Sets, wie z. B. Raumgröße, Textur der Oberflächen oder Kameraposition und Position der Akteure auf ihre akustische Relevanz hin überprüft, woraufhin entsprechende Steuerdaten generiert werden. Diese beeinflussen dann automatisiert die zur Postproduktion eingesetzten Effekt- und Nachbearbeitungsprozesse, wie z. B. die Anpassung der Sprecherlautstärkenabhängigkeit von der Entfernung zur Kamera oder die Nachhallzeit in Abhängigkeit von Raumgröße und Wandbeschaffenheit. Hierbei besteht das Ziel darin, den visuellen Eindruck einer virtuellen Szene für eine gesteigerte Realitätsempfindung zu verstärken.
  • Es soll ein "Hören mit den Ohren der Kamera" ermöglicht werden, um eine Szene echter erscheinen zu lassen. Hierbei wird eine möglichst hohe Korrelation zwischen Schallereignisort im Bild und Hörereignisort im Surroundfeld angestrebt. Das bedeutet, daß Schallquellenpositionen ständig einem Bild angepaßt sein sollen. Kameraparameter, wie z. B. Zoom, sollen in die Tongestaltung ebenso mit einbezogen werden wie eine Position von zwei Lautsprechern L und R. Hierzu werden Trackingdaten eines virtuellen Studios zusammen mit einem zugehörigen Timecode vom System in eine Datei geschrieben. Gleichzeitig werden Bild, Ton und Timecode auf einer MAZ aufgezeichnet. Das Camdump-File wird zu einem Computer übertragen, der daraus Steuerdaten für eine Audioworkstation geniert und synchron zum von der MAZ stammenden Bild über eine MIDI-Schnittstelle ausgibt. Die eigentliche Audiobearbeitung wie Positionierung der Schallquelle im Surroundfeld und Einfügen von frühen Reflexionen und Nachhall findet innerhalb der Audioworkstation statt. Das Signal wird für ein 5.1-Surround-Lautsprechersystem aufbereitet.
  • Kamera-Tracking-Parameter genauso wie Positionen von Schallquellen im Aufnahme-Setting können bei realen Film-Sets aufgezeichnet werden. Solche Daten können auch in virtuellen Studios erzeugt werden.
  • In einem virtuellen Studio steht ein Schauspieler oder Moderator allein in einem Aufnahmeraum. Insbesondere steht er vor einer blauen Wand, die auch als Blue-Box oder Blue-Panel bezeichnet wird. Auf diese Blauwand ist ein Muster aus blauen und hellblauen Streifen aufgebracht. Das besondere an diesem Muster ist, daß die Streifen unterschiedlich breit sind und sich somit eine Vielzahl von Streifen-Kombinationen ergeben. Aufgrund der einmaligen Streifen-Kombinationen auf der Blauwand ist es bei der Nachbearbeitung, wenn die Blauwand durch einen virtuellen Hintergrund ersetzt wird, möglich, genau zu bestimmen, in welche Richtung die Kamera blickt. Mit Hilfe dieser Informationen kann der Rechner den Hintergrund für den aktuellen Kamerablickwinkel ermitteln. Ferner werden Sensoren an der Kamera ausgewertet, die zusätzliche Kameraparameter erfassen und ausgeben. Typische Parameter einer Kamera, die mittels Sensorik erfaßt werden, sind die drei Translationsgrade x, y, z, die drei Rotationsgrade, die auch als Roll, Tilt, Pan bezeichnet werden, und die Brennweite bzw. der Zoom, der gleichbedeutend mit der Information über den Öffnungswinkel der Kamera ist.
  • Damit die genaue Position der Kamera auch ohne Bilderkennung und ohne aufwendige Sensortechnik bestimmt werden kann, kann man auch ein Tracking-System einsetzen, das aus mehreren Infrarot-Kameras besteht, die die Position eines an der Kamera befestigten Infrarot-Sensors ermitteln. Somit ist auch die Position der Kamera bestimmt. Mit den von der Sensorik gelieferten Kameraparametern und den von der Bilderkennung ausgewerteten Streifen-Informationen kann ein Echtzeitrechner nun den Hintergrund für das aktuelle Bild berechnen. Hierauf wird der Blau-Farbton, den der blaue Hintergrund hatte, aus dem Bild entfernt, so daß statt dem blauen Hintergrund der virtuelle Hintergrund eingespielt wird.
  • In der Mehrzahl der Fälle wird ein Konzept verfolgt, bei dem es darum geht, einen akustischen Gesamteindruck der visuell abgebildeten Szenerie zu bekommen. Dieses lässt sich gut mit dem aus der Bildgestaltung stammenden Begriff der "Totalen" umschreiben. Dieser "totale" Klangeindruck bleibt meist über alle Einstellungen in einer Szene konstant, obwohl sich der optische Blickwinkel auf die Dinge meist stark ändert. So werden optische Details durch entsprechende Einstellungen herausgehoben oder in den Hintergrund gestellt. Auch Gegenschüsse bei der filmischen Dialoggestaltung werden vom Ton nicht nachvollzogen.
  • Daher besteht der Bedarf, den Zuschauer akustisch in eine audiovisuelle Szene einzubetten. Hierbei bildet die Leinwand oder Bildfläche die Blickrichtung und den Blickwinkel des Zuschauers. Dies bedeutet, daß der Ton dem Bild in der Form nachgeführt werden soll, daß er stets mit dem gesehenen Bild übereinstimmt. Dies wird insbesondere für virtuelle Studios noch wichtiger, da es typischerweise keine Korrelation zwischen dem Ton der Moderation beispielsweise und der Umgebung gibt, in der sich der Moderator gerade befindet. Um einen audiovisuellen Gesamteindruck der Szene zu bekommen, muß ein zum gerenderten Bild passender Raumeindruck simuliert werden. Eine wesentliche subjektive Eigenschaft bei einem solchen klanglichen Konzept ist in diesem Zusammenhang der Ort einer Schallquelle, wie ihn ein Betrachter beispielsweise einer Kinoleinwand empfindet.
  • Im Audiobereich läßt sich also durch die Technik der Wellenfeldsynthese (WFS) ein guter räumlicher Klang für eine großen Hörerbereich erzielen. Wie es ausgeführt worden ist, basiert die Wellenfeldsynthese auf dem Prinzip von Huygens, nach welchem sich Wellenfronten durch Überlagerung von Elementarwellen formen und aufbauen lassen. Nach mathematisch exakter theoretischer Beschreibung müßten unendlich viele Quellen in unendlich kleinem Abstand für die Erzeugung der Elementarwellen genutzt werden. Praktisch werden jedoch endlich viele Lautsprecher in einem endlich kleinen Abstand zueinander genutzt. Jeder dieser Lautsprecher wird gemäß dem WFS-Prinzip mit einem Audiosignal von einer virtuellen Quelle, das ein bestimmtes Delay und einen bestimmten Pegel hat, angesteuert. Pegel und Delays sind in der Regel für alle Lautsprecher unterschiedlich.
  • Wie es bereits ausgeführt worden ist, arbeitet das Wellenfeldsynthesesystem auf der Basis des Huygens-Prinzips und rekonstruiert eine gegebene Wellenform beispielsweise einer virtuellen Quelle, die in einem bestimmten Abstand zu einem Vorführbereich bzw. zu einem Hörer in dem Vorführbereich angeordnet ist durch eine Vielzahl von Einzelwellen. Der Wellenfeldsynthesealgorithmus erhält somit Informationen über die tatsächliche Position eines Einzellautsprechers aus dem Lautsprecherarray, um dann für diesen Einzellautsprecher ein Komponentensignal zu berechnen, das dieser Lautsprecher dann letztendlich abstrahlen muß, damit beim Zuhörer eine Überlagerung des Lautsprechersignals von dem einen Lautsprecher mit den Lautsprechersignalen der anderen aktiven Lautsprecher eine Rekonstruktion dahingehend durchführt, daß der Hörer den Eindruck hat, daß er nicht von vielen Einzellautsprechern "beschallt" wird, sondern lediglich von einem einzigen Lautsprecher an der Position der virtuellen Quelle.
  • Für mehrere virtuelle Quellen in einem Wellenfeldsynthesesetting wird der Beitrag von jeder virtuellen Quelle für jeden Lautsprecher, also das Komponentensignal der ersten virtuellen Quelle für den ersten Lautsprecher, der zweiten virtuellen Quelle für den ersten Lautsprecher, etc. berechnet, um dann die Komponentensignale aufzuaddieren, um schließlich das tatsächliche Lautsprechersignal zu erhalten. Im Falle von beispielsweise drei virtuellen Quellen würde die Überlagerung der Lautsprechersignale aller aktiven Lautsprecher beim Hörer dazu führen, daß der Hörer nicht den Eindruck hat, daß er von einem großen Array von Lautsprechern beschallt wird, sondern daß der Schall, den er hört, lediglich von drei an speziellen Positionen positionierten Schallquellen kommt, die gleich den virtuellen Quellen sind.
  • Die Berechnung der Komponentensignale erfolgt in der Praxis meist dadurch, daß das einer virtuellen Quelle zugeordnete Audiosignal je nach Position der virtuellen Quelle und Position des Lautsprechers zu einem bestimmten Zeitpunkt mit einer Verzögerung und einem Skalierungsfaktor beaufschlagt wird, um ein verzögertes und/oder skaliertes Audiosignal der virtuellen Quelle zu erhalten, das das Lautsprechersignal unmittelbar darstellt, wenn nur eine virtuellen Quelle vorhanden ist, oder das nach Addition mit weiteren Komponentensignalen für den betrachteten Lautsprecher von anderen virtuellen Quellen dann zum Lautsprechersignal für den betrachteten Lautsprecher beiträgt.
  • Typische Wellenfeldsynthesealgorithmen arbeiten unabhängig davon, wie viele Lautsprecher im Lautsprecherarray vorhanden sind. Die der Wellenfeldsynthese zugrundeliegende Theorie besteht darin, daß jedes beliebige Schallfeld durch eine unendlich hohe Anzahl von Einzellautsprechern exakt rekonstruiert werden kann, wobei die einzelnen Einzellautsprecher unendlich nahe zueinander angeordnet sind. In der Praxis kann jedoch weder die unendlich hohe Anzahl noch die unendlich nahe Anordnung realisiert werden. Statt dessen existiert eine begrenzte Anzahl von Lautsprechern, die zudem in bestimmten vorgegebenen Abständen zueinander angeordnet sind. Damit wird in realen Systemen immer nur eine Annäherung an die tatsächliche Wellenform erreicht, die stattfinden würde, wenn die virtuelle Quelle tatsächlich vorhanden wäre, also eine reale Quelle sein würde.
  • Ferner existieren verschiedene Szenarien, dahingehend, daß das Lautsprecherarray nur, wenn ein Kinosaal betrachtet wird, z. B. auf der Seite der Kinoleinwand angeordnet ist. In diesem Fall würde das Wellenfeldsynthesemodul Lautsprechersignale für diese Lautsprecher erzeugen, wobei die Lautsprechersignale für diese Lautsprecher normalerweise dieselben sein werden wie für entsprechende Lautsprecher in einem Lautsprecherarray, das sich nicht nur über die Seite eines Kinos beispielsweise erstreckt, an der die Leinwand angeordnet ist, sondern das auch links, rechts und hinter dem Zuhörerraum angeordnet ist. Dieses "360°"-Lautsprecherarray wird natürlich eine bessere Annäherung an ein exaktes Wellenfeld schaffen als lediglich ein einseitiges Array, beispielsweise vor den Zuschauern. Dennoch sind die Lautsprechersignale für die Lautsprecher, die sich vor den Zuschauern befinden, in beiden Fällen die gleichen. Dies bedeutet, daß ein Wellenfeldsynthesemodul typischerweise keine Rückkopplung dahingehend erhält, wie viele Lautsprecher vorhanden sind bzw. ob es sich um ein einseitiges oder mehrseitiges oder gar um ein 360°-Array handelt oder nicht. Anders ausgedrückt berechnet eine Wellenfeldsyntheseeinrichtung ein Lautsprechersignal für einen Lautsprecher aufgrund der Position des Lautsprechers und unabhängig davon, welche weiteren Lautsprecher noch vorhanden sind oder nicht vorhanden sind.
  • Nachfolgend wird anhand von Fig. 9 auf eine Artefaktproblematik eingegangen, die sich ergibt, wenn sich eine virtuelle Quelle 900 in einem Zuhörraum 902 befindet, der durch ein um den Raum angeordnetes Lautsprecherarray 904 definiert ist, das bei dem in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiel Arraygruppen 904a, 904b, 904c und 904d aufweist.
  • Durch eine in Fig. 9 nicht gezeigte Berechnungseinrichtung werden für die zu den Lautsprecher-Unterarrays 904a, 904b, 904c, 904d gehörigen Lautsprecher, von denen einer beispielhaft als 906 bezeichnet ist, Treibersignale erzeugt. Zur Rekonstruktion einer virtuellen Quelle 900, die bei dem in Fig. 9 gezeigten Bild als punktförmig strahlende Quelle angenommen wird, werden die Treibersignale für die einzelnen Lautsprecher 904 so geliefert, daß die von den Lautsprechern abgegebenen Schallsignale bzw. Wellenfronten auf die virtuelle Position der virtuellen Quelle 900 fokussiert werden. Selbstverständlich gibt jeder Lautsprecher 904 zunächst in seiner Hauptstrahlungsrichtung, also typischerweise senkrecht zur Lautsprechermembran, ein Schallsignal ab. Aufgrund der gegenseitigen Überlagerungen der Schallsignale der einzelnen Lautsprecher, die durch die auf den Gesetzen der Wellenfeldsynthese basierenden Treibersignale bewirkt wird, findet jedoch eine Fokussierung der Wellenfronten auf die virtuelle Position der virtuellen Quelle 900 statt, wie es durch die von den einzelnen Lautsprechern ausgehenden gestrichelten Linien (z. B. 910) dargestellt ist. Der Lautsprecher, von dem die gestrichelte Linie 910 ausgeht, erzeugt ebenso wie alle anderen Lautsprecher ein Lautsprechersignal, das zu der virtuellen Quelle hinläuft, und zwar so, daß eine zu der gestrichelten Linie 910 zugehörige durchgezogene Linie, die mit einer Pfeilspitze abgeschlossen ist und in Fig. 9 mit 912 bezeichnet ist, gewissermaßen das Nutzsignal der virtuellen Quelle darstellt.
  • Entsprechend ist die zu der virtuellen Quelle 900 hinlaufende Wellenfront durch eine weitere gestrichelte Linie 914 dargestellt, die zu einem Nutzsignal 916 der virtuellen Quelle 900 führt, wie es durch die mit einem Pfeil abgeschlossene durchgezogene Linie 916 dargestellt ist. Dies bedeutet, daß sich in dem Zuhörerraum 902 prinzipiell zwei Wellenfelder überlagern. Das eine Wellenfeld sind bei dem in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiel sämtliche gestrichelte Linien, die die Fokussierung der Lautsprechersignale auf die Position der virtuellen Quelle 900 darstellen sollen. Zum anderen existiert das "Nutz"-Wellenfeld, das durch die in Fig. 9 mit einem Pfeil abgeschlossenen durchgezogenen Linien (z. B. 912 und 916) dargestellt ist. Aufgrund der Überlagerung dieser beiden Wellenfelder, nämlich einerseits des "Erzeugungs-Wellenfelds" und anderseits des "Nutz-Wellenfelds" entstehen im gesamten Zuhörerraum 902 Artefakte. Diese Artefakte sind systembedingt, da die virtuelle Quelle 900 innerhalb des Arrays positioniert ist und da an der Position der virtuellen Quelle kein Lautsprecher vorgesehen ist, der eine Punktstrahlcharakteristik hat.
  • In anderen Worten ausgedrückt würde zur Erzeugung des Nutzsignals auf der Seite der virtuellen Quelle 900, auf der in Fig. 9 die durchgezogene Linie 916 eingezeichnet ist, ein Signal des Lautsprecher-Unterarrays 904a und ein Lautsprechersignal von zumindest den unteren Teilen der Lautsprecherarrays 904b und 904d erzeugt werden. Um jedoch andererseits auf der Seite der virtuellen Quelle, auf der die durchgezogene Linie 912 eingezeichnet ist, ein Signal der virtuellen Quelle 900 als Nutzsignal zu erzeugen, würde eine Wellenfront von dem Lautsprecher-Unterarray 904c sowie von zumindest Teilen der Lautsprecher-Arrays 904d und 904b, die typischerweise oberhalb der virtuellen Quelle sein werden, erzeugt werden. Damit kommt es, wie es ausgeführt worden ist, im gesamten Zuhörerraum 902 zu Artefakten, da der Zuhörer sowohl das Erzeugungs-Wellenfeld, das mit den gestrichelten Linien in Fig. 9 skizziert ist, als auch das Nutz-Wellenfeld hören wird, das in Fig. 9 mit den durchgezogenen Linien gekennzeichnet ist.
  • Eigentlich möchte der Zuhörer jedoch lediglich das Nutz-Wellenfeld, also das Wellenfeld, das durch die durchgezogenen Linien, die mit einem Pfeil abgeschlossen sind, hören, während er natürlich kein Interesse an dem Erzeugungs-Wellenfeld hat, das durch die gestrichelten Linien in Fig. 9 dargestellt ist. Da der Zuhörer jedoch, wie es ausgeführt worden ist, beide Wellenfelder hört, kommt es zu unerwünschten Artefakten.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Wellenfeldsynthesekonzept mit zumindest reduzierten Artefakten zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Wellenfeldsynthesevorrichtung nach Patentanspruch 1, ein Verfahren zum Treiben eines Arrays von Lautsprechern nach Patentanspruch 15 oder ein Computer-Programm nach Patentanspruch 16 gelöst.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine Reduktion bzw. Eliminierung von Artefakten aufgrund des "Erzeugungs-Wellenfelds", wie es Bezug nehmend auf Fig. 9 erläutert worden ist, dadurch erreicht wird, daß lediglich eine Teil-Rekonstruktion des Wellenfelds einer virtuellen Quelle durchgeführt wird, indem nicht alle Lautsprecher des Lautsprecherarrays mit Treibersignalkomponenten versorgt werden, sondern indem zunächst relevante Lautsprecher des Lautsprecherarrays auf der Basis der Position der virtuellen Quelle ermittelt werden, wonach für die als relevant ermittelten Lautsprecher Treibersignalkomponenten auf der Basis des Audiosignals für die virtuelle Quelle berechnet werden, und wobei dann lediglich die relevanten Lautsprecher mit für dieselben berechneten Treibersignalkomponenten bedient werden, während die nicht-relevanten Lautsprecher nicht mit Treibersignalkomponenten aufgrund des der virtuellen Quelle zugeordneten Audiosignals bedient werden.
  • Damit wird lediglich ein Teil des Nutz-Wellenfeldes einer virtuellen Quelle rekonstruiert, wobei dieses zu rekonstruierende Teil-Wellenfeld beliebig bestimmbar ist. Insbesondere wird erfindungsgemäß abhängig von einer bestimmten Zuhörerposition eine Schallemission der Lautsprecher unterdrückt, die derart bezüglich der Zuhörerposition und der virtuellen Quelle angeordnet sind, daß sich die Zuhörerposition zwischen der virtuellen Quelle und den Lautsprechern befindet.
  • Die Lautsprecher, bei denen dies der Fall ist, sind nicht-relevante Lautsprecher und werden somit auch nicht angesteuert, um in dem Teilraum, in dem sich die Zuhörerposition befindet, das Erzeugungs-Wellenfeld zu unterdrücken, so daß der Zuhörer an seiner Zuhörerposition nur noch das Nutz-Wellenfeld der virtuellen Quelle wahrnimmt und somit einen Artefakt-freien Hörgenuß haben wird.
  • Dies führt jedoch dazu, daß auf der entgegengesetzten Seite der virtuellen Quelle, also auf der Seite der virtuellen Quelle, wo die relevanten Lautsprecher sitzen, nur noch das Erzeugungs-Wellenfeld vorhanden ist, daß jedoch dort das Nutz-Wellenfeld deaktiviert wird. Ein Zuhörer wird daher auf dieser Seite einen deutlich reduzierten Hörgenuß haben da hier nur das Erzeugungs-Wellenfeld existiert, nicht jedoch das Nutz-Wellenfeld bezüglich einer virtuellen Quelle.
  • Nachdem typischerweise jedoch mehrere virtuellen Quellen an mehreren Positionen vorhanden sein werden, und nachdem es oft der Fall sein wird, daß die virtuelle Position nicht in der Mitte des Zuhörerraums sein wird, sondern an einem Rand, ist die Verringerung des Höreindrucks auf der "schlechten" Seite des Zuhörerraums, also in dem Bereich des Zuhörerraums, der sich bezüglich der virtuellen Quelle auf der entgegengesetzten Seite der zur Relevanzermittlung herangezogenen definierten Zuhörerposition befindet, nicht so gravierend, so daß dieser Qualitätsverlust im Hinblick auf den Gesamtgewinn auf den gesamten Zuhörerraum bzw. auf die Mehrheit der Zuhörer bezogen hinnehmbar ist.
  • In anderen Worten ausgedrückt ist die Einrichtung zum Ermitteln der relevanten Lautsprecher des Lautsprecherarrays auf der Basis der Position der virtuellen Quelle und der definierten Positionen der Lautsprecher wirksam, um Artefakte aufgrund von Lautsprechersignalen des "Erzeugungs-Wellenfelds" zu reduzieren, die sich entgegengesetzt zu einer Richtung von der virtuellen Quelle zu der definierten Zuhörerposition bewegen.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden - für Quellen außerhalb des Zuhörerraums - sämtliche Lautsprecher als nicht-relevant für eine virtuellen Quelle ermittelt, bei denen ein Winkel zwischen ihrer Hauptstrahlungsrichtung und der Richtung von der virtuellen Quelle durch diesen Lautsprecher größer als 90 Grad ist. Dies bedeutet, daß ein Vektor von der virtuellen Quelle zum Lautsprecher keine Richtungskomponente hat, die parallel zu einer Hauptstrahlungsrichtung eines Lautsprechers ist. Ist dies der Fall, so wird der Lautsprecher als nicht-relevant ermittelt, da dieser Lautsprecher dann nicht in der Lage sein wird, zu der Rekonstruktion eines Wellenfelds beizutragen, das sich von der virtuellen Quelle zur Zuhörerposition ausbreiten soll und nicht umgekehrt.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass für die vorstehenden Betrachtungen ein gewissermaßen halbkreisförmiges Strahlungsfeld des Lautsprechers betrachtet wird, in dem seine Hauptstrahlungsrichtung liegt, das also vor dem Lautsprecher ist. Eventuelle zusätzliche Abstrahlungen nach hinten werden dabei nicht berücksichtigt. Hat also eine solche zusätzliche Abstrahlung "nach hinten" eine Richtungskomponente, so wird diese ignoriert und spielt somit bei der Bestimmung der Lautsprecher keine Rolle.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem als Lautsprecherarray ein Linienarray verwendet wird, mit dem eine sogenannte Receiver-Linie in dem Zuhörerraum erzeugt werden kann, die prinzipiell beliebige Formen annehmen kann, wie es in der Dissertation mit dem Titel "Sound Reproduction by Wave Field Synthesis", Edwin N. G. Verheijen, 1998, dargelegt ist, wird der Zuhörerraum auf der Basis der Receiver-Linie, für die die Wellenfeldrekonstruktion optimal ist, in zwei Halbräume aufgeteilt. Eine Linie, die parallel zur Receiver-Linie ist und durch die virtuelle Position läuft, teilt den Zuhörerraum in einen ersten und in einen zweiten Halbraum. In dem Halbraum, in dem sich die Zuhörerposition befindet, werden sämtliche Lautsprecher als nicht-relevant ermittelt, um in diesem Halbraum, in dem ein guter Audioeindruck sein soll, das Erzeugungs-Wellenfeld aufgrund der virtuellen Quelle zu deaktivieren. Im anderen Halbraum dagegen werden alle Lautsprecher als relevant ermittelt, um das in dem Halbraum, in dem sich die Zuhörerposition befindet, für einen guten Audioeindruck nötige Nutz-Wellenfeld der virtuellen Quelle zu erzeugen.
  • Die vorstehenden Betrachtungen beziehen sich auf eine virtuelle Quelle mit einer virtuellen Position im Zuhörerraum. Befindet sich dagegen eine virtuellen Quelle an einer virtuellen Position außerhalb des Zuhörerraums, so wird es bevorzugt, sämtliche Lautsprecher, die jenseits der Receiver-Linie liegen, als nicht-relevante Lautsprecher zu ermitteln. Gleichzeitig werden Lautsprecher als nicht-relevant bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ermittelt, bei denen der Winkel zwischen der Lautsprecherachse, also der Hauptstrahlungsrichtung, und einer Linie durch die virtuelle Quelle einerseits und den betrachteten Lautsprecher andererseits nicht größer als 90 Grad ist, um wiederum das Erzeugungs-Wellenfeld für Komponenten der virtuellen Quelle außerhalb des Raums, die von dem Zuhörerraum abgewandt sind, zu eliminieren, derart, daß im Zuhörerraum lediglich das Nutz-Wellenfeld der virtuellen Quelle vorhanden ist. Anders ausgedrückt werden wiederum die Lautsprecher deaktiviert, die Lautsprechersignale emittieren, die eine Richtung haben, die zu der Richtung von der virtuellen Quelle zu der Zuhörerposition entgegengesetzt gerichtet ist.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Wellenfeldsynthesevorrichtung;
    Fig. 2
    ein Prinzipschaltbild einer Wellenfeldsyntheseumgebung;
    Fig. 3
    eine detailliertere Darstellung der in Fig. 2 gezeigten Wellenfeldsyntheseumgebung;
    Fig. 4
    eine Darstellung der Situation bei einer virtuellen Quelle außerhalb des Zuhörerraums zur Kennzeichnung der relevanten Lautsprecher und der nicht-relevanten Lautsprecher für die virtuelle Quelle;
    Fig. 5
    eine Darstellung der Winkelbeziehung zwischen einer virtuellen Quelle und einer Lautsprecherachse;
    Fig. 6
    eine Darstellung der Situation bei einer virtuellen Quelle innerhalb des Zuhörerraums;
    Fig. 7
    eine detailliertere Darstellung der Situation einer virtuellen Quelle innerhalb des Zuhörerraums;
    Fig. 8
    ein prinzipielles Blockschaltbild eines Wellenfeldsynthesesystems mit Wellenfeldsynthesemodul und Lautsprecherarray in einem Vorführbereich; und
    Fig. 9
    eine Prinzipdarstellung zur Erläuterung der Rekonstruktion eines Wellenfelds einer punktförmig strahlenden virtuellen Quelle.
  • Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Wellenfeldsynthesevorrichtung. Die Wellenfeldsynthesevorrichtung dient zum Treiben eines Arrays von Lautsprechern mit Treibersignalen. Die Lautsprecher sind, wie es anhand von Fig. 8 noch erläutert werden wird, an unterschiedlichen definierten Positionen eines Zuhörerraums angeordnet, wie es auf dem Gebiet der Wellenfeldsynthese bekannt ist. Ein Treibersignal für einen Lautsprecher basiert einerseits auf einem Audiosignal, das einer virtuellen Quelle zugeordnet ist, die eine virtuelle Position bezüglich des Lautsprecherarrays hat, und andererseits auf der definierten Position des Lautsprechers, für den das Treibersignal bestimmt ist.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß in einem Wellenfeldsynthese-Setting typischerweise mehrere virtuelle Quellen existieren werden, die an verschiedenen virtuellen Positionen angeordnet sind. Die Wellenfeldsynthesevorrichtung ist ausgebildet, um in diesem Fall für jede virtuelle Quelle eine Treibersignalkomponente für einen Lautsprecher zu berechnen, wobei dann die Treibersignalkomponenten für einen betrachteten Lautsprecher, die aufgrund der verschiedenen virtuellen Quellen berechnet worden sind, zusammengefaßt werden, um schließlich das Treibersignal für den Lautsprecher zu erhalten, in das somit mehrere virtuelle Quellen bzw. die mehreren virtuellen Quellen zugeordneten Audiosignale eingehen.
  • Die in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemäße Wellenfeldsynthesevorrichtung umfaßt eine Einrichtung 10 zum Ermitteln von relevanten Lautsprechern des Lautsprecherarrays. Die Einrichtung 10 ist ausgebildet, um die Ermittlung auf der Basis einer virtuellen Position der virtuellen Quelle durchzuführen, die über einen ersten Eingang 12 zugeführt wird. Ferner arbeitet die Einrichtung 10 zum Ermitteln auf der Basis der Position des gerade betrachteten Lautsprechers, die bei dem in Fig. 1 gezeigten Prinzipblockschaltbild über einen weiteren Eingang 14 der Einrichtung zugeführt wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die Positionen der Lautsprecher im Lautsprecher-Array typischerweise fest vorgegeben sind und beispielsweise innerhalb der Einrichtung 10 in Form einer Tabelle beispielsweise abgespeichert sein werden, also nicht unbedingt über einen eigenen Eingang 14 zugeführt werden müssen. Schließlich arbeitet die Einrichtung 10 zum Ermitteln von relevanten Lautsprechern auf der Basis einer betrachteten Zuhörerposition, die über einen weiteren Eingang 16 zugeführt werden kann. Auch an dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Zuhörerposition bzw. bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Halbraum von Zuhörerpositionen, die Artefakt-frei bedient werden sollen, nicht jedesmal sich ändern wird, sondern ebenfalls fest eingestellt sein kann. Je nach Ausführungsform kann somit die Zuhörerposition bzw. die mehreren Zuhörerpositionen, die sich dort befinden, wo das Erzeugungs-Wellenfeld deaktiviert wird, ständig ändern oder aber fest vorgegeben sein.
  • Wie es später noch erläutert werden wird, wird es bevorzugt, auf der Basis der Receiver-Linie, die wiederum ebenfalls vorzugsweise durch den Mittelpunkt des Zuhörerraums gelegt wird, die definierte Zuhörerposition für jede virtuelle Quelle einerseits und jede Position jeder virtuellen Quelle andererseits zu bestimmen, derart, daß der Zuhörerpositionseingang 16 verwendet wird, um die relevanten Lautsprecher des Lautsprecherarrays zu ermitteln.
  • Die Einrichtung 10 ist ausgebildet, um Artefakte aufgrund von Lautsprechern zu reduzieren oder zu eliminieren, die Lautsprechersignale ausgeben, die sich entgegengesetzt zu einer Richtung von der virtuellen Quelle zu der Zuhörerposition bewegen. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nicht nur die Lautsprecher deaktiviert werden, die genau entgegengesetzt zu der Richtung von der virtuellen Quelle zu der Zuhörerposition emittieren, sondern daß ebenfalls Lautsprecher als nicht-relevant ermittelt werden, deren Emissionsrichtung eine Komponente hat, die entgegengesetzt zu der Richtung von der virtuellen Quelle zu der Zuhörerposition ist, oder die nur eine Komponente haben, die senkrecht zu der Richtung von der virtuellen Quelle zu der Zuhörerposition ist.
  • Die Einrichtung 10 ist ausgebildet, um die relevanten Lautsprecher zu identifizieren, und um diese Informationen über einen Ausgang 18 einer Einrichtung 20 zum Berechnen der Treibersignalkomponenten für die relevanten Lautsprecher zu übermitteln. Die Einrichtung 20 ist als übliches Wellenfeldsynthesemodul ausgebildet, dahingehend, daß sie auf der Basis der Wellenfeldsynthesetechnik Treibersignalkomponenten für Lautsprecher berechnet, wobei sich die Treibersignalkomponenten für die Lautsprecher untereinander in einer Verzögerung (Delay) und einer Skalierung, also einer Dämpfung/Verstärkung, unterscheiden werden, wobei jedoch abgesehen von der Delay einerseits und der Skalierung andererseits die Folge von Abtastwerten in einer Treibersignalkomponente dieselbe sein wird, wie sie für eine virtuelle Quelle vorgegeben ist, also gleich dem Audiosignal sein wird, das der virtuellen Quelle zugeordnet ist.
  • Die Einrichtung 20 zum Berechnen ist ausgebildet, um die Treibersignalkomponenten für die relevanten Lautsprecher an einem Ausgang 22 auszugeben und einer Einrichtung 24 zuzuführen. Die Einrichtung 24 dient zum Liefern der Treibersignalkomponenten für eine virtuelle Quelle zu den relevanten Lautsprechern, während keine Treibersignalkomponenten für die virtuelle Quelle an nicht-relevante Lautsprecher übermittelt werden, um damit das "Erzeugungs-Wellenfeld", das anhand der Fig. 9 erläutert worden ist, in einem Bereich des Zuhörerraums zu unterdrücken, in dem sich die definierte Zuhörerposition befindet.
  • Nachfolgend wird Bezug nehmend auf die Fig. 2 und 3 auf die allgemeine Funktionalität des Wellenfeldsynthesemoduls allgemein bzw. auf das Berechnen der Treibersignale für die Lautsprecher eingegangen, also die Berechnung der Lautsprechersignale auf der Basis der Treibersignalkomponenten bzw. Komponentensignale erläutert. Zunächst wird jedoch noch anhand von Fig. 8 eine übliche Wellenfeldsynthese-Gesamtumgebung dargestellt.
  • Bevor detailliert auf die vorliegende Erfindung eingegangen wird, wird nachfolgend anhand von Fig. 8 der prinzipielle Aufbau eines Wellenfeldsynthesesystems dargestellt. Das Wellenfeldsynthesesystem hat ein Lautsprecherarray 800, das bezüglich eines Vorführbereichs 802 platziert ist. Im einzelnen umfaßt das in Fig. 8 gezeigte Lautsprecherarray, das ein 360°-Array ist, vier Arrayseiten 800a, 800b, 800c und 800d. Ist der Vorführbereich 802 z. B. ein Kinosaal, so wird bezüglich der Konventionen vorne/hinten oder rechts/links davon ausgegangen, daß sich die Kinoleinwand auf derselben Seite des Vorführbereichs 802 befindet, an der auch das Teil-Array 800c angeordnet ist. In diesem Fall würde der Betrachter, der an dem hier so genannten Optimal-Punkt P in dem Vorführbereich 802 sitzt, nach vorne, also auf die Leinwand, sehen. Hinter dem Zuschauer würde sich dann das Teil-Array 800a befinden, während sich links vom Zuschauer das Teil-Array 800d befinden würde, und während sich rechts vom Zuschauer das Teil-Array 800b befinden würde. Jedes Lautsprecherarray besteht aus einer Anzahl von verschiedenen Einzellautsprechern 808, die jeweils mit eigenen Lautsprechersignalen angesteuert werden, die von einem Wellenfeldsynthesemodul 810 über einen in Fig. 8 lediglich schematisch gezeigten Datenbus 812 bereitgestellt werden. Das Wellenfeldsynthesemodul ist ausgebildet, um unter Verwendung der Informationen über z. B. Art und Lage der Lautsprecher bezüglich des Vorführbereichs 802, also von Lautsprecher-Informationen (LS-Infos), und gegebenenfalls mit sonstigen Inputs Lautsprechersignale für die einzelnen Lautsprecher 808 zu berechnen, die jeweils von den Audiotracks für virtuelle Quellen, denen ferner Positionsinformationen zugeordnet sind, gemäß den bekannten Wellenfeldsynthesealgorithmen abgeleitet werden. Das Wellenfeldsynthesemodul kann ferner noch weitere Eingaben erhalten, wie beispielsweise Informationen über die Raumakustik des Vorführbereichs etc.
  • Die nachfolgenden Ausführungen zur vorliegenden Erfindung können prinzipiell für jeden Punkt P in dem Vorführbereich durchgeführt werden. Der Optimal-Punkt kann somit an jeder beliebigen Stelle im Vorführbereich 802 liegen. Es kann auch mehrere Optimal-Punkte, z. B. auf einer Optimal-Linie, geben. Um jedoch möglichst gute Verhältnisse für möglichst viele Punkte im Vorführbereich 802 zu erhalten, wird es bevorzugt, den Optimal-Punkt bzw. die Optimal-Linie in der Mitte bzw. am Schwerpunkt des Wellenfeldsynthesesystems, das durch die Laut sprecher-Teilarrays 800a, 800b, 800c, 800d definiert ist, anzunehmen.
  • Eine detailliertere Darstellung des Wellenfeldsynthesemoduls 800 wird nachfolgend anhand der Fig. 2 und 3 Bezug nehmend auf das Wellenfeldsynthesemodul 200 in Fig. 2 bzw. auf die in Fig. 3 detailliert dargestellte Anordnung gegeben.
  • Fig. 2 zeigt eine Wellenfeldsyntheseumgebung, in der die vorliegende Erfindung implementiert werden kann. Zentrum einer Wellenfeldsyntheseumgebung ist ein Wellenfeldsynthesemodul 200, das diverse Eingänge 202, 204, 206 und 208 sowie diverse Ausgänge 210, 212, 214, 216 umfaßt. Über Eingänge 202 bis 204 werden dem Wellenfeldsynthesemodul verschiedene Audiosignale für virtuelle Quellen zugeführt. So empfängt der Eingang 202 z. B. ein Audiosignal der virtuellen Quelle 1 sowie zugeordnete Positionsinformationen der virtuellen Quelle. In einem Kinosetting beispielsweise wäre das Audiosignal 1 z. B. die Sprache eines Schauspielers, der sich von einer linken Seite der Leinwand zu einer rechten Seite der Leinwand und möglicherweise zusätzlich noch vom Zuschauer weg bzw. zum Zuschauer hin bewegt. Das Audiosignal 1 wäre dann die tatsächliche Sprache dieses Schauspielers, während die Positionsinformationen als Funktion der Zeit die zu einem bestimmten Zeitpunkt aktuelle Position des ersten Schauspielers im Aufnahmesetting darstellt. Dagegen wäre das Audiosignal n die Sprache beispielsweise eines weiteren Schauspielers, der sich gleich oder anders als der erste Schauspieler bewegt. Die aktuelle Position des anderen Schauspielers, dem das Audiosignal n zugeordnet ist, wird durch mit dem Audiosignal n synchronisierte Positionsinformationen dem Wellenfeldsynthesemodul 200 mitgeteilt. In der Praxis existieren verschiedene virtuelle Quellen je nach Aufnahmesetting, wobei das Audiosignal jeder virtuellen Quelle als eigener Audiotrack dem Wellenfeldsynthesemodul 200 zugeführt wird.
  • Wie es vorstehend dargelegt worden ist, speist ein Wellenfeldsynthesemodul eine Vielzahl von Lautsprechern LS1, LS2, LS3, LSm durch Ausgabe von Lautsprechersignalen über die Ausgänge 210 bis 216 zu den einzelnen Lautsprechern. Dem Wellenfeldsynthesemodul 200 werden über den Eingang 206 die Positionen der einzelnen Lautsprecher in einem Wiedergabesetting, wie beispielsweise einem Kinosaal mitgeteilt. Im Kinosaal befinden sich um den Kinozuschauer herum gruppiert viele einzelne Lautsprecher, die in Arrays vorzugsweise derart angeordnet sind, daß sich sowohl vor dem Zuschauer, also beispielsweise hinter der Leinwand, als auch hinter dem Zuschauer sowie rechts und links des Zuschauers Lautsprecher befinden. Ferner können dem Wellenfeldsynthesemodul 200 noch sonstige Eingaben mitgeteilt werden, wie beispielsweise Informationen über die Raumakustik etc., um in einem Kinosaal die tatsächliche während des Aufnahmesettings herrschende Raumakustik simulieren zu können.
  • Allgemein gesagt wird das Lautsprechersignal, das beispielsweise dem Lautsprecher LS1 über den Ausgang 210 zugeführt wird, eine Überlagerung von Komponentensignalen der virtuellen Quellen sein, dahingehend, daß das Lautsprechersignal für den Lautsprecher LS1 eine erste Komponente, die auf die virtuelle Quelle 1 zurückgeht, eine zweite Komponente, die auf die virtuelle Quelle 2 zurückgeht, sowie eine n-te Komponente, die auf die virtuelle Quelle n zurückgeht, umfassen. Die einzelnen Komponentensignale werden linear superponiert, also nach ihrer Berechnung addiert, um die lineare Superposition am Ohr des Zuhörers nachzubilden, der in einem realen Setting eine lineare Überlagerung der von ihm wahrnehmbaren Schallquellen hören wird.
  • Nachfolgend wird Bezug nehmend auf Fig. 3 eine detailliertere Ausgestaltung des Wellenfeldsynthesemoduls 200 dargelegt. Das Wellenfeldsynthesemodul 200 hat einen stark parallelen Aufbau dahingehend, daß ausgehend von dem Audiosignal für jede virtuelle Quelle und ausgehend von den Positionsinformationen für die entsprechende virtuelle Quelle zunächst Verzögerungsinformationen Vi sowie Skalierungsfaktoren SFi berechnet werden, die von den Positionsinformationen und der Position des gerade betrachteten Lautsprechers, z. B. dem Lautsprecher mit der Ordnungsnummer j, also LSj, abhängen. Die Berechnung einer Verzögerungsinformation Vi sowie eines Skalierungsfaktors SFi aufgrund der Positionsinformationen einer virtuellen Quelle und der Lage des betrachteten Lautsprechers j geschieht durch bekannte Algorithmen, die in Einrichtungen 300, 302, 304, 306 implementiert sind. Auf der Basis der Verzögerungsinformationen Vi(t) und SFi(t) sowie auf der Basis des der einzelnen virtuellen Quelle zugeordneten Audiosignals ASi(t) wird für einen aktuellen Zeitpunkt tA ein diskreter Wert AWi(tA) für das Komponentensignal Kij in einem letztendlich erhaltenen Lautsprechersignal berechnet. Dies erfolgt durch Einrichtungen, 310, 312, 314, 316, wie sie in Fig. 3 schematisch dargestellt sind. Fig. 3 zeigt ferner gewissermaßen eine "Blitzlichtaufnahme" zum Zeitpunkt tA für die einzelnen Komponentensignale. Die einzelnen Komponentensignale werden dann durch einen Summierer 320 summiert, um den diskreten Wert für den aktuellen Zeitpunkt tA des Lautsprechersignals für den Lautsprecher j zu ermitteln, der dann für den Ausgang (beispielsweise der Ausgang 214, wenn der Lautsprecher j der Lautsprecher LS3 ist), dem Lautsprecher zugeführt werden kann.
  • Wie es aus Fig. 3 ersichtlich ist, wird zunächst für jede virtuelle Quelle einzeln ein aufgrund einer Verzögerung und einer Skalierung mit einem Skalierungsfaktor zu einem aktuellen Zeitpunkt gültiger Wert berechnet, wonach sämtliche Komponentensignale für einen Lautsprecher aufgrund der verschiedenen virtuellen Quellen summiert werden. Wäre beispielsweise nur eine virtuelle Quelle vorhanden, so würde der Summierer entfallen, und das am Ausgang des Summierers in Fig. 3 anliegende Signal würde z. B. dem Signal entsprechen, das von der Einrichtung 310 ausgegeben wird, wenn die virtuelle Quelle 1 die einzige virtuelle Quelle ist.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß an dem Ausgang 322 von Fig. 3 der Wert eines Lautsprechersignals erhalten wird, das eine Überlagerung der Komponentensignale für diesen Lautsprecher aufgrund der verschiedenen virtuellen Quellen 1, 2, 3, ..., n ist. Eine Anordnung, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, wäre prinzipiell für jeden Lautsprecher 808 im Wellenfeldsynthesemodul 810 vorgesehen, es sei denn, daß, was aus praktischen Gründen bevorzugt wird, immer z. B. 2, 4 oder 8 zusammenliegende Lautsprecher mit demselben Lautsprechersignal angesteuert werden.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unterschieden, ob sich die virtuelle Quelle innerhalb des Zuhörerraums befindet, oder ob sich die virtuelle Quelle außerhalb des Zuhörerraums befindet. Die Situation der virtuellen Quelle innerhalb des Zuhörerraums wird anhand von Fig. 4 dargestellt, während die Situation der virtuellen Quelle innerhalb des Zuhörerraums anhand von Fig. 6 erläutert werden wird.
  • In Fig. 4 ist ein Zuhörerraum 902 dargestellt, wobei sich jedoch die virtuelle Quelle 900 außerhalb des Zuhörerraums befindet. Ferner ist in Fig. 4 eine Receiver-Linie 400 dargestellt, die derart definiert ist, daß auf ihr eine optimale Wellensynthese stattfindet. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Receiver-Linie 400, die für jede virtuelle Quelle einzeln berechnet wird, so definiert, daß sie einerseits durch den Mittelpunkt 402 des Zuhörerraums verläuft und andererseits senkrecht zu einer Linie 404 ist, die sich von der virtuellen Quelle 900 zu dem Mittelpunkt 402 des Zuhörerraums erstreckt. Die Receiver-Linie 400 bildet die Grenze zwischen den relevanten Lautsprechern, die sich auf der zur virtuellen Quelle 900 zugewandten Seite der Receiver-Linie 400 befinden, und den nicht-relevanten Lautsprechern, die sich auf der anderen Seite der Receiver-Linie befinden. Die Bestimmung der oberhalb der Receiver-Linie 400 liegenden Lautsprecher als relevante Lautsprecher (vorzugsweise noch unter Berücksichtigung des 90°-Kriteriums für virtuelle Quellen außerhalb des Raums, auf das später noch eingegangen wird) stellt sicher, daß zumindest sämtliche Lautsprecher des Lautsprecher-Unterarrays 904a, die Lautsprechersignale emittieren, die eine Komponente parallel zur Linie 404 haben, die jedoch entgegengesetzt zu der Richtung von der virtuellen Quelle 900 zu dem Mittelpunkt des Zuhörerraums gerichtet ist, nicht mit Treibersignalkomponenten beaufschlagt werden. Da sich die virtuelle Quelle an der in Fig. 4 gezeigten Position befindet, ist eine Artefakt-reduzierte oder sogar Artefakt-freie Wiedergabe dann erreicht, wenn der Zuhörer, der beispielsweise auf der Receiver-Linie und insbesondere im Mittelpunkt des Zuhörerraums als definierter Zuhörerposition angeordnet ist, spürt, daß der Schall aus der Richtung der virtuellen Quelle 900 kommt und nicht gewissermaßen "von hinten", wenn der Zuhörer an der definierten Zuhörerposition 402 in Richtung der virtuellen Quelle 900 sieht. So stellt es ein Artefakt dar, daß der Zuhörer, obgleich er die virtuelle Quelle vor sich sieht, eine Wellenfront wahrnimmt, die sich von seinem Rücken zu seiner Vorderseite ausbreitet.
  • Ferner sei darauf hingewiesen, daß für sämtliche Lautsprecher, die jenseits der Receiver-Linie liegen, also für die Lautsprecher auf der Seite der Receiver-Linie 400, die von der virtuellen Quelle 900 weggewandt ist, eine Anwendung der üblichen Wellenfeldsynthese-Formen zur Berechnung der Skalierung problematisch ist.
  • Weiterhin wird es für Quellen außerhalb des Raumes bevorzugt, daß nur die Lautsprecher als relevante Lautsprecher ermittelt werden, bei denen der Winkel zwischen einer Lautsprecherachse 500 und einer Linie von der virtuellen Quelle 900 zu dem Lautsprecher nicht größer als 90 Grad ist, da dieser Lautsprecher sonst keinen Artefakt-freien Beitrag für die virtuelle Quelle 900 liefern wird, wie es anhand von Fig. 5 dargestellt ist. So wird es bevorzugt, nur die Lautsprecher als relevante Lautsprecher zu ermitteln, bei denen der Winkel α, wie er in Fig. 5 eingezeichnet ist, kleiner oder gleich 90 Grad ist.
  • Nachfolgend wird anhand von Fig. 6 auf die Situation eingegangen, bei der sich die virtuelle Quelle 900 im Zuhörerraum befindet. Insofern ähnelt die Situation in Fig. 6 der in Fig. 9 dargestellten allgemeinen Problematik. Analog zu Fig. 9 ist auch in Fig. 6 das "Erzeugungs-Wellenfeld" mit gestrichelten Linien dargestellt, während das "Nutz-Wellenfeld" mit durchgezogenen Linien, die mit einer Pfeilspitze abgeschlossen sind, dargestellt ist. Ferner ist in Fig. 6 ebenfalls der Mittelpunkt 402 des Zuhörerraums als Beispiel für eine definierte Zuhörerposition eingezeichnet. Wieder ist ein Lautsprecher des unteren Lautsprecher-Unterarrays 904a als Artefakt-erzeugender Lautsprecher dargestellt. Insbesondere ist bei dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel der Zuhörerraum beispielhaft durch eine Teilungslinie 600 in einen Artefakt-freien Bereich 600a, in dem sich nach erfindungsgemäßer Bestimmung der relevanten Lautsprecher lediglich das Nutz-Wellenfeld befindet, und in einen Artefakt-Bereich 600b aufgeteilt, in dem sich lediglich das Erzeugungs-Wellenfeld befindet, in dem jedoch aufgrund der Deaktivierung der Artefakt-erzeugenden Lautsprecher für die virtuelle Quelle kein Nutz-Wellenfeld der virtuellen Quelle 900 befindet, sondern lediglich das Erzeugungs-Wellenfeld, das richtungsmäßig entgegengesetzt zu dem Nutz-Wellenfeld ist.
  • Die im Hinblick auf Fig. 5 dargestellte 90-Grad-Grenze existiert bei dem in Fig. 6 gezeigten Szenario, bei dem sich die virtuelle Quelle 900 innerhalb des Zuhörerraums 902 befindet, nicht, da prinzipiell alle Lautsprecher einen Beitrag liefern können.
  • Da sich aber aufgrund der Artefakte der sich mit entsprechenden Richtungen ausbreitenden Wellenfelder erfindungsgemäß der Hörer nicht zwischen den Lautsprechern und der virtuellen Quelle befinden soll, um nicht das "Erzeugungs"-Wellenfeld zu hören, wird bei der Ermittlung der relevanten Lautsprecher vorgegangen, wie es nachfolgend anhand von Fig. 7 dargestellt wird. Wieder wird die Receiver-Linie 400 herangezogen, um die relevanten Lautsprecher von den nicht-relevanten Lautsprechern zu trennen. Im einzelnen wird wieder, wie es anhand von Fig. 4 bereits erläutert wird, vorzugsweise die Receiver-Linie für die virtuelle Quelle 900 derart positioniert, daß sie durch den Mittelpunkt 402 des Zuhörerraums bzw. des Wellenfeldsynthese-Lautsprecherarrays verläuft. Ferner wird wieder die Linie 404 von der virtuellen Quelle 900 zu dem Mittelpunkt 402, der beispielsweise die definierte Zuhörerposition ist, konstruiert, um dann eine Teilungslinie 600 zu bilden, die parallel zu der Receiver-Linie 400 ist, die jedoch durch die virtuelle Position der virtuellen Quelle 900 verläuft, wie es anhand von Fig. 7 ersichtlich ist. Damit wird der Zuhörerraum wieder in den Artefakt-freien Bereich 600a und den Artefaktbehafteten Bereich 600b aufgeteilt, wobei der Artefakt-freie Bereich 600a der Bereich des Zuhörerraums bezüglich der Teilungslinie 600 ist, in dem sich die definierte Zuhörerposition 402 befindet, während der Artefakt-behaftete Bereich 600b der Bereich des Zuhörerraums ist, in dem sich der definierte Zuhörer nicht befindet.
  • Die Basis für die Definition der Teilungslinie 600 und damit der relevanten Lautsprecher einerseits und der nicht-relevanten Lautsprecher andererseits ist somit bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel die Festlegung der Receiver-Linie für die Wellenfeldsynthese, die relativ frei erfolgen kann. Wie es ausgeführt worden ist, ist die Linie, für die es keinen Amplitudenfehler gibt, die Receiverlinie, während es vor und hinter der Receiver-Linie aufgrund der Tatsache, daß das Lautsprecherarray nicht vollständig dreidimensional ist, einen geringen Fehler aus systematischen Gründen geben wird.
  • Ferner wird bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel der Mittelpunkt des Arrays als Zuhörerposition gewählt, durch den insbesondere die Receiver-Linie gehen soll, derart, daß wenigstens in der Mitte des Zuhörerraums kein Amplitudenfehler vorhanden ist. Darüber hinaus wird es bevorzugt, die Receiverlinie als gerade auszuführen, obgleich beliebige Receiver-Linienformen möglich sind, wie es ausgeführt worden ist.
  • Ferner wird es bevorzugt, die Teilungslinie 600 senkrecht zur Geraden 404 von der virtuellen Quelle zum Mittelpunkt 402 auszuführen, derart, daß die Berechnungsmöglichkeit für die Wellenfeldsynthese aufgrund der damit vereinfachten geometrischen Verhältnisse effizienter ausführbar ist.
  • Ferner wird es bevorzugt, als Begrenzung für die relevanten Lautsprecher wiederum die Linie zu wählen, die parallel zur Receiver-Linie, aber durch die virtuelle Quelle statt durch den Arraymittelpunkt läuft.
  • Wie es bereits ausgeführt worden ist, wird es bevorzugt, für jede neue Position einer virtuellen Quelle die Situation der Lautsprecher zu bestimmen, also die Unterscheidung zwischen relevanten und nicht-relevanten Lautsprechern durchzuführen, um eine optimale Artefakt-reduzierte Situation zumindest im größten Bereich des Zuhörerraums zu erreichen. Dies führt jedoch dazu, daß bei der Bewegung virtueller Quellen Lautsprecher aufgrund der Änderung der Grenze zwischen relevanten und nicht-relevanten Lautsprechern an- oder abgeschaltet werden. Zur Reduzierung von dabei potentiell auftretenden leichten Knackgeräuschen insbesondere bei Bewegungen von virtuellen Quellen im Zuhörerraum und bei sinusförmigen Audiosignalen wird es bevorzugt, im Falle daß ein Lautsprecher zu einem vorherigen Zeitpunkt noch kein relevanter Lautsprecher war, jedoch aufgrund einer sich bewegenden virtuellen Quelle zu einem relevanten Lautsprecher geworden ist, diesen "neuerdings" relevanten Lautsprecher "weich" einzuschalten.
  • In anderen Worten ausgedrückt soll der Pegel eines neuerdings für relevant erkannten Lautsprechers langsam auf seinen Nennpegel gebracht werden. Der Nennpegel ist hierbei der Pegel bzw. die Skalierung, die die Einrichtung zum Berechnen der Treibersignalkomponenten aufgrund der üblichen Wellenfeldsynthesegesetze ermittelt. Damit wird sichergestellt, daß keine Pegelsprünge auftreten, insbesondere dann, wenn beispielsweise bei Quellen innerhalb des Zuhörerraums sich die Position stark verändert und somit von einem Zeitpunkt zum nächsten ein Lautsprecher auf einmal eine starke Signalkomponente aufgrund einer virtuellen Quelle haben wird, die zum vorherigen Zeitpunkt noch nicht vorhanden war.
  • Je nach Implementierung kann das "weiche" Einschalten dahingehend stattfinden, daß innerhalb eines Zeitraums von z. B. 10 Zeitpunkten, also 10 zeitlichen Abtastwerten des Audiosignals, von einem Null-Pegel zum Zeitpunkt des Einschaltens des Lautsprechers, also zum Zeitpunkt der Bestimmung, daß der Lautsprecher relevant ist, auf den NennPegel, der sich aufgrund der Wellenfeldsyntheseberechnungen ergibt, gegangen wird.
  • Die detaillierte Wahl der "Einschaltzeitdauer", also ob es sich hier um, wie vorstehend ausgeführt, 10 Zeitpunkte handeln wird oder auch nur um zwei Zeitpunkte oder sogar um 20 Zeitpunkte, wird insbesondere von der konkreten Implementierung abhängen, da auch noch sonstige Anforderungen der Wellenfeldsynthese betrachtet werden müssen, nämlich daß der Gesamtpegel der virtuellen Quelle trotzdem stimmen sollte, und daß die Lokalisierbarkeit der virtuellen Quelle nicht verloren gehen darf, wenn zu stark auf den Pegel der Treibersignalkomponenten aufgrund einer virtuellen Quelle eingewirkt wird.
  • In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäßen Manipulationen dazu führen können, daß Treibersignalkomponenten für nicht-relevante Lautsprecher, die, wie es oben ausgeführt worden sind, nicht zu den Lautsprechern bereitgestellt werden, die jedoch von einer Wellenfeldsyntheseeinrichtung berechnet werden können, dazu führen werden, daß es zu einem insgesamt wahrgenommenen reduzierten Pegel des Audiosignals von der virtuellen Quelle kommt. Dieser Problematik kann dahingehend gegengewirkt werden, daß die Treibersignalkomponenten für die relevanten Lautsprecher angehoben werden, um insgesamt wieder einen bestimmten Soll-Pegel der virtuellen Quelle gewissermaßen am "Ohr" des Zuhörers zu erreichen. In diesem Zusammenhang wird es bevorzugt, Treibersignalkomponenten für Lautsprecher, die sich gerade noch im Einschaltvorgang befinden, die also noch nicht beispielsweise 10 Zeitpunkte hintereinander relevant waren, von einer solchen Pegelanhebung auszunehmen, derart, daß zwar einerseits der Pegel der virtuellen Quelle ohne Pegelschwankungen wahrgenommen wird, daß jedoch andererseits das "weiche" Einschalten nicht gefährdet wird.
  • Bezüglich des weichen Einschaltens sei darauf hingewiesen, daß die Amplitude der Treibersignalkomponente für einen Lautsprecher, der sich gerade im Einschaltvorgang befindet, über eine vorbestimmte Anzahl von Zeitpunkten stufenförmig, linear, sinusförmig oder auf eine beliebige andere Art und Weise monoton angehoben werden kann, je nach vorhandenen Rechenressourcen und Implementierungswünschen.
  • Abhängig von den insgesamten Gegebenheiten kann das erfindungsgemäße Verfahren zum Treiben eines Arrays von Lautsprechern mit Treibersignalen in Hardware oder in Software implementiert werden. Die Implementierung kann auf einem digitalen Speichermedium, insbesondere einer Diskette oder CD mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen, erfolgen, die so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, daß das Verfahren ausgeführt wird. Allgemein besteht die Erfindung somit auch in einem Computer-Programm-Produkt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Computer-Programm-Produkt auf einem Rechner abläuft. In anderen Worten ausgedrückt kann die Erfindung somit also ein Computer-Programm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens zum Treiben eines Arrays von Lautsprechern realisiert werden, wenn das Computer-Programm auf einem Computer abläuft.

Claims (16)

  1. Wellenfeldsynthesevorrichtung zum Treiben eines Arrays (904a, 904b, 904c, 904d) von Lautsprechern (904) mit Treibersignalen, wobei die Lautsprecher an unterschiedlichen definierten Positionen angeordnet sind, wobei ein Treibersignal für einen Lautsprecher auf einem Audiosignal, das einer virtuellen Quelle (900) zugeordnet ist, die eine virtuelle Position bezüglich des Lautsprecherarrays hat, und der definierten Position des Lautsprechers basiert, mit folgenden Merkmalen:
    einer Einrichtung (10) zum Ermitteln von relevanten Lautsprechern des Lautsprecherarrays auf der Basis der Position der virtuellen Quelle, einer vordefinierten Zuhörerposition und den definierten Positionen der Lautsprecher, wobei die relevanten Lautsprecher derart bestimmt werden, daß bei einer Ansteuerung nur der relevanten Lautsprecher Artefakte aufgrund von Lautsprechersignalen, die sich entgegengesetzt zu einer Richtung von der virtuellen Quelle zu der vordefinierten Zuhörerposition bewegen, reduziert sind;
    einer Einrichtung (20) zum Berechnen der Treibersignalkomponenten für die relevanten Lautsprecher und die virtuelle Quelle; und
    einer Einrichtung (24) zum Liefern der Treibersignalkomponenten für die relevanten Lautsprecher für die virtuelle Quelle zu den relevanten Lautsprechern, wobei zu Lautsprechern des Lautsprecherarrays, die nicht zu den relevanten Lautsprechern gehören, keine Treibersignale für die virtuelle Quelle geliefert werden.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung (20) zum Bereitstellen ausgerechnet ist, um für die virtuelle Quelle eine Receiver-Linie (400) zu definieren, und bei der die Einrichtung zum Ermitteln ausgebildet ist, um für die Zuhörerposition, die auf der Receiverlinie (400) angeordnet ist, Lautsprecher als relevant zu ermitteln, die ansprechend auf zu denselben gelieferten Treibersignalkomponenten für die virtuelle Quelle Lautsprechersignale emittieren, deren Bewegungsrichtung zumindest eine Richtungskomponente umfassen, die parallel zu der Richtung von der virtuellen Quelle zu der Receiverlinie ist.
  3. Wellenfeldsynthesevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Einrichtung (10) zum Ermitteln ausgebildet ist, um für die Zuhörerposition bezüglich des Arrays von Lautsprechern Lautsprecher als relevant zu ermitteln, die ansprechend auf zu denselben gelieferten Treibersignalkomponenten für die virtuelle Quelle Lautsprechersignale emittieren, deren Bewegungsrichtung zumindest einen Anteil hat, der parallel zu einem Vektor von der virtuellen Position der virtuellen Quelle zu einem jeweiligen Lautsprecher ist.
  4. Wellenfeldsynthesevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei der die Einrichtung (10) zum Ermitteln ausgebildet ist, um zu erfassen, ob die virtuelle Position außerhalb eines durch das Lautsprecherarray definierten Zuhörerraums (902) ist,
    bei der im Fall eines positiven Erfassungsergebnisses Lautsprecher als relevant ermittelt werden, die zwischen der virtuellen Position der virtuellen Quelle (900) und einer Receiver-Linie (400) liegen.
  5. Wellenfeldsynthesevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei der die Einrichtung (10) zum Ermitteln ausgebildet ist, um einen Winkel (α) zwischen einer Lautsprecher-Hauptemissionsrichtung (500) und einer Linie zwischen der virtuellen Quelle (900) und dem Lautsprecher zu bestimmen, und nur die Lautsprecher als relevant zu bestimmen, für die der Winkel kleiner als ein Grenzwinkel ist, der in einem vorbestimmten Bereich um 90 Grad herum ist.
  6. Wellenfeldsynthesevorrichtung nach Anspruch 5, bei der der vorbestimmte Bereich +/- 20 Grad umfaßt.
  7. Wellenfeldsynthesevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Einrichtung (10) zum Ermitteln ausgebildet ist, um zu erfassen, ob die virtuelle Position der virtuellen Quelle (900) innerhalb eines durch das Lautsprecherarray definierten Zuhörerraums (902) ist,
    bei der im Falle eines positiven Erfassungsergebnisses Lautsprecher als relevant ermittelt werden, die in einem Bereich liegen, der auf einer bezüglich einer Receiver-Linie (400) abgewandten Seite einer Bezugslinie (600) liegt, die parallel zu der Receiver-Linie (400) ist und durch die virtuelle Position der virtuellen Quelle (900) verläuft.
  8. Wellenfeldsynthesevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Lautsprecherarray ein Linienarray ist, und
    bei der die Einrichtung (20) zum Berechnen der Treibersignalkomponenten für die virtuelle Quelle ausgebildet ist, um die Treibersignalkomponenten für die Lautsprecher und für die virtuelle Quelle so zu berechnen, daß sich eine Receiver-Linie (400) ergibt, wobei für Zuhörerpositionen auf der Receiver-Linie eine fehlerfreie Wellensynthese erzeugbar ist.
  9. Wellenfeldsynthesevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei der sich eine Receiver-Linie (400) durch einen Mittelpunkt (402) des Zuhörerraums (902) erstreckt.
  10. Wellenfeldsynthesevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
    bei der die Einrichtung (20) zum Berechnen ausgebildet ist, um die Treibersignalkomponenten für eine virtuelle Quelle und für die Lautsprecher des Arrays von Lautsprechern so zu berechnen, daß sich als Receiver-Linie (400) eine Gerade ergibt.
  11. Wellenfeldsynthesevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    bei der die virtuelle Position der virtuellen Quelle (900) zeitvariabel ist, und
    bei der die Einrichtung (20) zum Berechnen ausgebildet ist, um die Treibersignalkomponenten für die virtuelle Quelle (900) und für einen Lautsprecher so zu berechnen, daß eine Treibersignalkomponente für einen Lautsprecher, der zu einem vorherigen Zeitpunkt nicht relevant war, und der zu einem aktuellen Zeitpunkt relevant ist, um ein vorbestimmtes Dämpfungsmaß bezüglich eines Nennpegels gedämpft ist.
  12. Wellenfeldsynthesevorrichtung nach Anspruch 11,
    bei der die Einrichtung (20) zum Berechnen ausgebildet ist, um das Dämpfungsmaß innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von Zeitpunkten von einer maximalen Dämpfung zu einer Dämpfung gleich 0 schrittweise zu reduzieren.
  13. Wellenfeldsynthesevorrichtung nach Anspruch 12, bei der die vorbestimmte Anzahl von Zeitpunkten größer als 2 und kleiner als 40 ist.
  14. Wellenfeldsynthesevorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
    bei der der virtuellen Quelle ein Soll-Pegel zugeordnet ist, und
    bei der die Treibersignalkomponenten für die virtuelle Quelle für Lautsprecher, die zum vorherigen Zeitpunkt und zum aktuellen Zeitpunkt relevante Lautsprecher sind, pegelmäßig verstärkt werden, um die Dämpfung aufgrund des vorbestimmten Dämpfungsmaßes hinsichtlich des Pegels der virtuellen Quelle zu kompensieren.
  15. Verfahren zum Treiben eines Arrays (904a, 904b, 904c, 904d) von Lautsprechern (904) mit Treibersignalen, wobei die Lautsprecher an unterschiedlichen definierten Positionen angeordnet sind, wobei ein Treibersignal für einen Lautsprecher auf einem Audiosignal, das einer virtuellen Quelle (900) zugeordnet ist, die eine virtuelle Position bezüglich des Lautsprecherarrays hat, und der definierten Position des Lautsprechers basiert, mit folgenden Schritten:
    Ermitteln (10) von relevanten Lautsprechern des Lautsprecherarrays auf der Basis der Position der virtuellen Quelle, einer vordefinierten Zuhörerposition und den definierten Positionen der Lautsprecher, wobei die relevanten Lautsprecher derart bestimmt werden, daß bei einer Ansteuerung nur der relevanten Lautsprecher Artefakte aufgrund von Lautsprechersignalen, die sich entgegengesetzt zu einer Richtung von der virtuellen Quelle zu der vordefinierten Zuhörerposition bewegen, reduziert sind;
    Berechnen (20) der Treibersignalkomponenten für die relevanten Lautsprecher und die virtuelle Quelle; und
    Liefern (24) der Treibersignalkomponenten für die relevanten Lautsprecher für die virtuelle Quelle zu den relevanten Lautsprechern, wobei zu Lautsprechern des Lautsprecherarrays, die nicht zu den relevanten Lautsprechern gehören, keine Treibersignale für die virtuelle Quelle geliefert werden.
  16. Computer-Programm mit einem Programmcode zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 15, wenn das Programm auf einem Computer abläuft.
EP04739448A 2003-06-24 2004-05-28 Wellenfeldsynthesevorrichtung und verfahren zum treiben eines arrays von lautsprechern Expired - Lifetime EP1637012B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10328335A DE10328335B4 (de) 2003-06-24 2003-06-24 Wellenfeldsyntesevorrichtung und Verfahren zum Treiben eines Arrays von Lautsprechern
PCT/EP2004/005824 WO2004114725A1 (de) 2003-06-24 2004-05-28 Wellenfeldsynthesevorrichtung und verfahren zum treiben eines arrays von lautsprechern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1637012A1 EP1637012A1 (de) 2006-03-22
EP1637012B1 true EP1637012B1 (de) 2007-01-17

Family

ID=33520876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04739448A Expired - Lifetime EP1637012B1 (de) 2003-06-24 2004-05-28 Wellenfeldsynthesevorrichtung und verfahren zum treiben eines arrays von lautsprechern

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7684578B2 (de)
EP (1) EP1637012B1 (de)
JP (1) JP4338733B2 (de)
KR (1) KR100719816B1 (de)
CN (1) CN100536609C (de)
AT (1) ATE352177T1 (de)
AU (1) AU2004250746B2 (de)
CA (1) CA2530626C (de)
DE (2) DE10328335B4 (de)
WO (1) WO2004114725A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9602944B2 (en) 2012-03-30 2017-03-21 Barco Nv Apparatus and method for creating proximity sound effects in audio systems

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004057500B3 (de) 2004-11-29 2006-06-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Ansteuerung einer Beschallungsanlage und Beschallungsanlage
DE102005008342A1 (de) 2005-02-23 2006-08-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Speichern von Audiodateien
DE102005008369A1 (de) 2005-02-23 2006-09-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Simulieren eines Wellenfeldsynthese-Systems
DE102005008366A1 (de) 2005-02-23 2006-08-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Ansteuern einer Wellenfeldsynthese-Renderer-Einrichtung mit Audioobjekten
DE102005008343A1 (de) * 2005-02-23 2006-09-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Liefern von Daten in einem Multi-Renderer-System
DE102005027978A1 (de) * 2005-06-16 2006-12-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Lautsprechersignals aufgrund einer zufällig auftretenden Audioquelle
DE102005033238A1 (de) * 2005-07-15 2007-01-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Ansteuern einer Mehrzahl von Lautsprechern mittels eines DSP
DE102005033239A1 (de) * 2005-07-15 2007-01-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Steuern einer Mehrzahl von Lautsprechern mittels einer graphischen Benutzerschnittstelle
US20070201711A1 (en) * 2005-12-16 2007-08-30 Meyer John D Loudspeaker system and method for producing a controllable synthesized sound field
JP2007266967A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Yamaha Corp 音像定位装置およびマルチチャンネルオーディオ再生装置
US8180067B2 (en) * 2006-04-28 2012-05-15 Harman International Industries, Incorporated System for selectively extracting components of an audio input signal
WO2008001857A1 (fr) * 2006-06-30 2008-01-03 Toa Corporation dispositif de reproduction de signal audio spatial et procédé de reproduction de signal audio spatial
US8036767B2 (en) 2006-09-20 2011-10-11 Harman International Industries, Incorporated System for extracting and changing the reverberant content of an audio input signal
DE102006053919A1 (de) 2006-10-11 2008-04-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen einer Anzahl von Lautsprechersignalen für ein Lautsprecher-Array, das einen Wiedergaberaum definiert
US8238588B2 (en) * 2006-12-18 2012-08-07 Meyer Sound Laboratories, Incorporated Loudspeaker system and method for producing synthesized directional sound beam
US9031267B2 (en) * 2007-08-29 2015-05-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Loudspeaker array providing direct and indirect radiation from same set of drivers
JP5338053B2 (ja) * 2007-09-11 2013-11-13 ソニー株式会社 波面合成信号変換装置および波面合成信号変換方法
EP2056627A1 (de) * 2007-10-30 2009-05-06 SonicEmotion AG Verfahren und Vorrichtung für erhöhte Klangfeldwiedergabepräzision in einem bevorzugtem Zuhörbereich
KR100943215B1 (ko) 2007-11-27 2010-02-18 한국전자통신연구원 음장 합성을 이용한 입체 음장 재생 장치 및 그 방법
WO2010085822A2 (en) * 2009-01-26 2010-07-29 Shotspotter, Inc. Systems and methods with improved three-dimensional source location processing including constraint of location solutions to a two-dimensional plane
EP2309781A3 (de) 2009-09-23 2013-12-18 Iosono GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Berechnung der Filterkoeffizienten für vordefinierte Lautsprecheranordnung
KR101387195B1 (ko) * 2009-10-05 2014-04-21 하만인터내셔날인더스트리스인코포레이티드 오디오 신호의 공간 추출 시스템
EP2663099B1 (de) 2009-11-04 2017-09-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Bereitstellung von Treibersignalen für Lautsprecher einer Lautsprecheranordnung auf der Basis eines mit einer virtuellen Quelle assoziierten Audiosignals
US20110123030A1 (en) * 2009-11-24 2011-05-26 Sharp Laboratories Of America, Inc. Dynamic spatial audio zones configuration
JP5361689B2 (ja) * 2009-12-09 2013-12-04 シャープ株式会社 オーディオデータ処理装置、オーディオ装置、オーディオデータ処理方法、プログラム及び記録媒体
CN102421054A (zh) * 2010-09-27 2012-04-18 夏普株式会社 多声道显示器上空间音频配置的方法和设备
DE102011082310A1 (de) * 2011-09-07 2013-03-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung, Verfahren und elektroakustisches System zur Nachhallzeitverlängerung
US10448161B2 (en) 2012-04-02 2019-10-15 Qualcomm Incorporated Systems, methods, apparatus, and computer-readable media for gestural manipulation of a sound field
JP6038312B2 (ja) * 2012-07-27 2016-12-07 フラウンホーファー−ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン ラウドスピーカ・エンクロージャ・マイクロホンシステム記述を提供する装置及び方法
JP5590169B2 (ja) * 2013-02-18 2014-09-17 ソニー株式会社 波面合成信号変換装置および波面合成信号変換方法
EP2775463A1 (de) 2013-03-06 2014-09-10 Koninklijke Philips N.V. Systeme und Verfahren zur Reduzierung der Folge eines Alarmtons auf Patienten
RU2764884C2 (ru) * 2013-04-26 2022-01-24 Сони Корпорейшн Устройство обработки звука и система обработки звука
CN106961647B (zh) * 2013-06-10 2018-12-14 株式会社索思未来 音频再生装置以及方法
US9807538B2 (en) 2013-10-07 2017-10-31 Dolby Laboratories Licensing Corporation Spatial audio processing system and method
US9602923B2 (en) * 2013-12-05 2017-03-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Estimating a room impulse response
JP5743003B2 (ja) * 2014-05-09 2015-07-01 ソニー株式会社 波面合成信号変換装置および波面合成信号変換方法
CN104869498B (zh) * 2015-03-25 2018-08-03 深圳市九洲电器有限公司 声音播放控制方法及***
EP3232688A1 (de) 2016-04-12 2017-10-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und verfahren zum bereitstellen vereinzelter schallzonen
CN109417678A (zh) * 2016-07-05 2019-03-01 索尼公司 声场形成装置和方法以及程序
WO2018024458A1 (en) * 2016-08-04 2018-02-08 Philips Lighting Holding B.V. Lighting device
WO2018234456A1 (en) * 2017-06-21 2018-12-27 Sony Corporation APPARATUS, SYSTEM, METHOD, AND COMPUTER PROGRAM FOR DISTRIBUTING AD MESSAGES
GB2563635A (en) * 2017-06-21 2018-12-26 Nokia Technologies Oy Recording and rendering audio signals
JP2020053792A (ja) * 2018-09-26 2020-04-02 ソニー株式会社 情報処理装置、および情報処理方法、プログラム、情報処理システム
CN112970269A (zh) * 2018-11-15 2021-06-15 索尼集团公司 信号处理设备、方法和程序
US12035128B2 (en) * 2019-12-13 2024-07-09 Sony Group Corporation Signal processing device and signal processing method
CN113613109B (zh) * 2021-08-31 2023-05-12 安徽井利电子有限公司 一种多扬声器循环播放音响

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS579200A (en) * 1980-06-19 1982-01-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Controller for feeling of sound image interval
NL8800745A (nl) * 1988-03-24 1989-10-16 Augustinus Johannes Berkhout Werkwijze en inrichting voor het creeren van een variabele akoestiek in een ruimte.
JPH04290400A (ja) * 1991-03-19 1992-10-14 Pioneer Electron Corp スピーカ装置
JPH07222299A (ja) * 1994-01-31 1995-08-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 音像移動処理編集装置
GB2294854B (en) * 1994-11-03 1999-06-30 Solid State Logic Ltd Audio signal processing
JPH08272380A (ja) * 1995-03-30 1996-10-18 Taimuuea:Kk 仮想３次元空間音響の再生方法および装置
JP3525653B2 (ja) * 1996-11-07 2004-05-10 ヤマハ株式会社 音響調整装置
JPH10174199A (ja) * 1996-12-11 1998-06-26 Fujitsu Ltd スピーカ音像制御装置
JP4037500B2 (ja) * 1997-12-17 2008-01-23 ローランド株式会社 立体音再生装置
JP4419300B2 (ja) * 2000-09-08 2010-02-24 ヤマハ株式会社 音響再生方法および音響再生装置
EP1206160A1 (de) * 2000-11-09 2002-05-15 Texas Instruments Incorporated Digitaler Lautsprecher
US7164768B2 (en) * 2001-06-21 2007-01-16 Bose Corporation Audio signal processing
FR2847376B1 (fr) * 2002-11-19 2005-02-04 France Telecom Procede de traitement de donnees sonores et dispositif d'acquisition sonore mettant en oeuvre ce procede

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9602944B2 (en) 2012-03-30 2017-03-21 Barco Nv Apparatus and method for creating proximity sound effects in audio systems

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060019610A (ko) 2006-03-03
AU2004250746B2 (en) 2007-02-01
CA2530626A1 (en) 2004-12-29
WO2004114725A1 (de) 2004-12-29
DE10328335A1 (de) 2005-01-20
JP2007507121A (ja) 2007-03-22
CN1826838A (zh) 2006-08-30
ATE352177T1 (de) 2007-02-15
AU2004250746A1 (en) 2004-12-29
EP1637012A1 (de) 2006-03-22
DE502004002688D1 (de) 2007-03-08
DE10328335B4 (de) 2005-07-21
US7684578B2 (en) 2010-03-23
JP4338733B2 (ja) 2009-10-07
KR100719816B1 (ko) 2007-05-18
CN100536609C (zh) 2009-09-02
US20060098830A1 (en) 2006-05-11
CA2530626C (en) 2013-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1637012B1 (de) Wellenfeldsynthesevorrichtung und verfahren zum treiben eines arrays von lautsprechern
EP1525776B1 (de) Vorrichtung zum pegel-korrigieren in einem wellenfeldsynthesesystem
EP1671516B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum erzeugen eines tieftonkanals
EP2478716B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur berechnung von betriebskoeffizienten für lautsprecher in einer lautsprecheranordnung für ein mit einer virtuellen quelle assoziiertes audiosignal
EP1972181B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur simulation von wfs-systemen und kompensation von klangbeeinflussenden wfs-eigenschaften
EP1851998B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Liefern von Daten in einem Multi-Renderer-System
EP1782658B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum ansteuern einer mehrzahl von lautsprechern mittels eines dsp
DE10254404B4 (de) Audiowiedergabesystem und Verfahren zum Wiedergeben eines Audiosignals
EP1606975B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum berechnen eines diskreten werts einer komponente in einem lautsprechersignal
EP1518443B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum bestimmen einer wiedergabeposition
EP2754151B1 (de) Vorrichtung, verfahren und elektroakustisches system zur nachhallzeitverlängerung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20051028

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: ROEDER, THOMAS

Inventor name: SPORER, THOMAS

Inventor name: BRIX, SANDRA

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: BRIX, SANDRA

Inventor name: SPORER, THOMAS

Inventor name: ROEDER, THOMAS

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070117

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070117

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070117

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070117

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070117

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 502004002688

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20070308

Kind code of ref document: P

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20070223

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070417

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070417

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070428

ET Fr: translation filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070618

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070117

26N No opposition filed

Effective date: 20071018

BERE Be: lapsed

Owner name: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWAN

Effective date: 20070531

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070117

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070117

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070531

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070531

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070117

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070418

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070528

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080531

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080531

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070117

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070117

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070528

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070117

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070718

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 13

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 14

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 15

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230524

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20230519

Year of fee payment: 20

Ref country code: FR

Payment date: 20230517

Year of fee payment: 20

Ref country code: DE

Payment date: 20230519

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20230522

Year of fee payment: 20

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R071

Ref document number: 502004002688

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MK

Effective date: 20240527

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: PE20

Expiry date: 20240527

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20240527