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Anordnung zur Schallwiedergabe, insbesondere in abgeschlossenen Räumen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Schallwiedergabe, insbesondere in abgeschlossenen Räumen, mittels einer Schallaufzeichnung, die ausser einer einzigen Spur oder mehreren, gegebenenfalls eine stereophonische Aufzeichnung tragenden Spuren eine zusätzliche Spur aufweist, deren Signal nach dem Abtasten einer Anzahl über den Wiedergaberaum verteilter, z. B. längs seiner Begrenzung angeordneter Lautsprecher zur Erzielung von diffusem Schall zugeführt wird. Unter "diffusem Schall" 1st im vorliegenden Fall ein Schall zu verstehen, der den Hörer im wesentlichen aus sämtlichen Richtungen mit etwa gleicher Intensität und etwa gleichzeitig erreicht. Es ist aber möglich, im diffusen Schaltbild eine Lokalisierung des Schalles in bestimmten Lautsprechern zu bewirken, z.
B. im Fall eines zusammen mit einem Orchester auftretenden Solisten.
Ein solches Verfahren hat den Vorteil, dass die Anwesenheit oder die Abwesenheit und die Art des diffusen Schalles bei der Aufzeichnung bestimmt werden kann und dies deshalb nicht mehr an der Wiedergabestclle zu erfolgen braucht. Dies ist ein wichtiger Vorteil, zumal die Aufzeichnung oder Kopien derselben gewöhnlich an vielen Orten wiedergegeben werden muss bzw. müssen.
Ein solches Verfahren kann z. B. in einem Kinosaal Anwendung finden, wo die Schallaufzeichnung zusammen mit dem Bildfilm synchronisiert auf einem Filmstreifen aufgebracht ist, wobei die Lautsprecher zur Wiedergabe der gegebenenfalls stereophonischen Signale in den verschiedenen Spuren in einem Kinosaal im allgemeinen hinter dem Projektionsschirm angeordnet sind.
Sowohl bei der Erzeugung von diffusem Schall, als auch dann, wenn im diffusen Schallbild eine Lokalisierung stattfinden soll, liefert der von der zusätzlichen Spur herrührende Schall einen wesentlichen Beitrag zur Erweckung des Eindruckes einer bestimmten Grösse des Wiedergaberaumes bzw. der Stelle der zu lokalisierenden Schallquelle. Im Werk von Skudrzyk"Die Grundlagen der Akustik"ist ausführlich dargelegt, dass jener Teil des Totalschalles, der das Ohr des Hörers innerhalb eines Intervalls von 50 ms nach dem Eintreffen des direkten Schalles erreicht, als Nutzschall zu rechnen ist.
Um eine Beeinträchtigung der naturgetreuen Wiedergabe zu verhüten, die durch die starke Richtwirkung der von den gegebenenfalls eine stereophonische Aufzeichnung tragenden Spuren gelieferten Schallabstrahlung herbeigeführt wird, könnte man den Schall aller von der zusätzlichen Spur versorgten Lautsprecher gegenüber dem erstgenannten Schall um den gleichen Betrag verzögern. Auf diese Weise ist eine gewisse Diffusion des wiedergegebenen Schalles erreichbar, wodurch das Klangbild der Wirklichkeit näher kommt, weil bekanntlich ein beträchtlicher Anteil des Schalleindruckes von den Reflexionen an den Wänden herrührt.
Dieses Verfahren erscheint jedoch keineswegs unbedenklich. Mitunter ist es nämlich erwünscht, Schall eines bestimmten Charakters, wie z. B. Musik, mittels Lautsprecher ohne Lokalisierung des Schallbildes wiederzugeben, so dass die Gesamtschallwiedergabe für den Hörer in sämtlichen Richtungen die gleiche ist, wie dies z. B. bei der sogenannten Stimmungs- (Hintergrund-) musik der Fall ist, die als Begleitung eines Bildfilmes wiedergegeben wird, wobei kein Zusammenhang zwischen akustischer und visueller Beobachtung besteht.
Bei dem oben geschilderten Verfahren, das in einer Ausführungsform bekannt ist, bei der die zu-
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satzliche Spur von einem einzigen Magnetkopf abgetastet wird (s."Funktechnik"Nr. 7/54, Seite 176) tritt nun die Schwierigkeit auf, dass ein Hörer den Schall zuerst von dem nächstgelegenen Lautsprecher empfängt, bei dem die Laufzeit des Schalles am geringsten und die Stärke am grössten ist. Infolgedessen entsteht der Absicht des Spielleiters zuwider eine Lokalisierung des Schaltbildes an diesem Lautsprecher.
Die einheitliche Verzögerung des Signals, mit dem die von der zusätzlichen Spur versorgten Lautsprecher bei diesem Verfahren gespeist werden, kann innerhalb gewisser Grenzen beliebig gewählt werden. Es ist aber klar, dass einerseits der von der-zusätzlichen Spur gelieferte Schall einen beliebigen Hörer im Raum nicht eher als der von den übrigen Spuren gelieferte Schall erreichen darf, da sonst eine falsche Lokalisierung des Schallbildes erfolgen würde, anderseits soll aber der Zeitunterschied einen bestimmten Grenzwert von etwa 50 ms nicht übersteigen, da sonst zwei getrennte Signale gehört werden (Echowirkung).
Es hat sich gezeigt, dass diese beiden Bedingungen umso schwieriger erfUllbar sind, je grösser der Wiedergaberaum bemessen wird. Dies rührt daher, dass die durch die Entfernung des Lautsprechers von dem Hörer bedingten Schall-Laufzeiten bei einer Raumvergrösserung ebenfalls zunehmen und sich infolgedessen für die richtige Beobachtung an einer beliebig gewählten Stelle störend auswirken können. Dies wird an Hand der Zeichnung noch näher erläutert werden.
Erfindungsgemäss wurde festgestellt, dass es möglich ist, die geschilderten Schwierigkeiten auch für Räume, in denen die Verzögerungszeiten von der gleichen Grössenordnung oder grösser als diejenigen sind, die bei der Aufzeichnung unter Beachtung der akustischen Erfordernisse ins Auge gefasst wurden, zu verringern.
Bei der Anordnung nach der Erfindung wird die zusätzliche Spur mit mehreren längs der Spur in an sich bekannter Weise hintereinander angeordneten Wiedergabegeräten abgetastet, wobei das Signal eines jeden Wiedergabegerätes in an sich bekannter Weise mit dem gewünschten Schallfeld entsprechender Intensität und bzw. oder Klangfarbe bestimmten Lautsprechern oder Lautsprechergruppen zugeführt wird, wobei gegebenenfalls zur Aufrechterhaltung einer gerichteten Hörwahrnehmung der Signale der ändern bzw. der übrigen Spuren die von der zusätzlichen Spur herrührenden, den diffusen Schall liefernden Signale gegenüber jenen in bekannter Weise um weniger als 50 ms verzögert wiedergegeben werden.
Die genannte Massnahme, laut welcher eine Anzahl hintereinander aufgestellter Wiedergabeköpfe eine und dieselbe Spur abtastet, wird schon seit langem bei Nachhallvorrichtungen angewendet, wie sich aus den deutschen Patentschriften Nr. 836502 und Nr. 758309 ergibt. Die Massnahme, die Intensität des abgetasteten Signals, bevor es vom Lautsprecher abgestrahlt wird, zu regeln, wird unter anderem in der deutschen Patentschrift Nr. 627557 und der USA-Patentschrift Nr. 2,298, 618 herangezogen. Aus keiner dieser Patentschriften hat es sich jedoch gezeigt, dass es die Absicht war, diffusen Schall, gegebenenfalls mit einer Lokalisierung versehen, auf einem Schallträger aufzuzeichnen, so dass während der Wiedergabe des Trägers jede Regelung überflüssig ist.
Ausserdem wird in den meisten Fällen das Signal, mit oder ohne akustische Darbietungen versehen, zu einem einzigen Lautsprecher oder zu einer einzigen Lautsprechergruppe zugeführt, wodurch der beabsichtigte Effekt nahezu oder vollkommen zerstört wird. Zwar haftet dieser Mangel dem Verfahren nach der USA-Patentschrift nicht an, doch weist dieses den zumindest gleich erheblichen Nachteil auf, dass es während der Wiedergabe eines Hörspiels eine ausgebreitete Regelvorrichtung fordert, um das Zwiegespräch zu bestimmten Zeiten mit Musik und akustischen Darbietungen zu versehen.
Durch die Massnahme nach der Erfindung ist es möglich, verschiedene Lautsprecher oder Lautsprechergruppen mit verschiedenen Verzögerungszeiten zu speisen. Hiedurch lassen sich die vorerwähnten Bedenken beseitigen, indem die Laufzeitunterschiede der verschiedenen, von der zusätzlichen Spur versorgten Lautsprecher untereinander und gegebenenfalls auch noch in bezug auf die von den übrigen Spuren versorgten Lautsprecher, wenn diese auch bei der Wiedergabe verwendet werden, ausgeglichen werden. Hiedurch wird erreicht, dass die Lautsprecher einen diffusen Schall erzeugen, bei dem nahezu keine Richtung lokalisierbar ist, und deshalb Hintergrundmusik in der gewünschten Weise wiedergegeben werden kann. Als Beispiel sei hier der Fall eines mit einem Orchester zusammenarbeitenden Solisten angenommen.
Es ist dann erreichbar, dass die von der zusätzlichen Spur versorgten Lautsprecher die Orchesterwiedergabe mit sämtlichen Vorteilen der Erfindung. als diffusen Schall wiedergeben, während der Solist mittels der von den übrigen Spuren versorgten Lautsprecher lokalisiert wird. Hieraus geht hervor, dass es bei der Anordnung nach der Erfindung möglich ist, eine diffuse Schallabstrahlung mit den von der zusätzlichen Spur versorgten Lautsprechern für den Fall zu bewirken, dass die von den übrigen Spuren ver- sorgten Lautsprecher ein anderes Signal wiedergeben.
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Wenn, wie es z. B. bei Stimmungsmusik denkbar ist, sämtliche Spuren, einschliesslich der zusätzlichen Spur, das gleiche Signal enthalten, oder, falls sie wenigstens ein gemeinsames Signal enthalten, ist es bei Anwendung der Erfindung möglich, die Verzögerung der von den von der zusätzlichen Spur versorgten Lautsprechern wiedergegebenen Signale richtig zu wählen, um eine Lokalisierung mit den von den übrigen Spuren versorgten Lautsprechern zu bewirken.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels naher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen abgeschlossenen Raum, an dessen Wänden mehrere Lautsprecher verteilt angeordnet sind, Fig. 2 zeigt einen Teil einer Filmaufzeichnung mit mehreren magnetischen Wiedergabeköpfen.
In Fig. 1 sind in einem abgeschlossenen Raum 1 an einer Seite Lautsprecher 2,3 und 4 angeordnet.
Diese strahlen drei zusammengehörende stereophonische Signale ab. An den andern Seiten sind ebenfalls Lautsprecher 5, 6 und 7 angeordnet, wobei die Lautsprecher 5 und 6 paarweise miteinander verbunden sind.
Zur Schallwiedergabe im Raum 1 sind die Lautsprecher bzw. Lautsprechergruppen mit eine Schallaufzeichnung abtastenden Wiedergabegeräten verbunden. Diese Aufzeichnung umfasst drei stereophonische Spuren zur Speisung der Lautsprecher 2,3 und 4. Daneben ist eine zusätzliche Spur vorgesehen, die ein Signal enthält, das von dem Signal der übrigen Spuren verschieden oder. auch bereits in diesen Spuren vorhanden ist.
EMI3.1
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Ein tertiärer Widerhall kann auf ähnliche Weise dadurch erhalten werden, dass in der Zone I mindestens ein Lautsprecher mit dem Abhörkopf 7 verbunden wird. Im allgemeinen kann man also die verschiedenen von der zusätzlichen Spur versorgten Lautsprecher in der Zone I mit allen die zusätzliche Spur abtastenden Abhörköpfen verbinden und ebenso die Lautsprecher in der Zone II, jedoch mit Ausnahme des Abhörkopfes 5.. WUrde man die Lautsprecher der Zone n auch mit dem Abhörkopf 5 verbinden, so würde der von den Lautsprechern dieser Gruppe ausgestrahlte Schall den Hörer in der Zone II eher erreichen, als der Schall der Lautsprecher 2, 3, 4, wodurch das Schallbild an der Stelle der Lautsprecher der Zone II lokalisiert wurde, was einen unangenehmen Eindruck ergäbe.
In der Zone III (R > 26 m) kann man die von der zusätzlichen Spur versorgten Lautsprecher schliesslich ebenfalls mit Ausnahme der ersten zwei Köpfe (5 und 6) mit allen Abhörköpfen verbinden, da auf diese Weise der Schall von den Lautsprechern 2, 3, 4 stets eher das Ohr des Zuhörers trifft, als der Schall von den übrigen Lautsprechern oder Lautsprechergruppen : diese Verzögerung darf jedoch niemals mehr als 50 ms betragen, da sonst eine Echowirkung eintritt.