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Verfahren zum Aufzeichnen von Schallschwingungen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufzeichnen von Schallschwingungen zur Wieder- gabe in einem Auditorium mit insbesondere an dessen Begrenzung verteilten Lautsprechern, wobei auf dem Aufzeichnungsträger mehrere Spuren aufgezeichnet sind und jeder Spur ein Abtastorgan zugeordnet ist, das mit einem Lautsprecher bzw. einer Lautsprechergruppe in Verbindung steht.
Bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Schallschwingungen mittels wenigstens zweier Lautsprecher durch Abtastung von wenigstens zweier der erwähnten Spuren können sich für den Beobachter eine oder mehrere virtuelle Schallquellen ergeben, die nicht an der Stelle eines Lautsprechers zu liegen brauchen.
Die Lokalisierung einer virtuellen Schallquelle - worunter in diesem Zusammenhang die Bestimmung der Richtung verstanden werden soll, in der eine scheinbare Schallquelle wahrgenommen wird - erweist sich als abhängig von der gegenseitigen Verzögerung und der Intensität, mit denen die sich an der Wiedergabe beteiligenden Lautsprecher den Schall abstrahlen, und von dem Abstand zwischen den einzelnen Lautsprechern und dem Zuhörer.
Erfindungsgemäss werden zur Erweckung des Eindruckes einer im Schallraum selbst zu substituierenden und sich gegebenenfalls wenigstens nahezu kontinuierlich in vorherbestimmter Weise bewegenden Schallquelle die Schallschwingungen dieser Schallquelle im Hinblick auf die für die Wiedergabe bestimmte Saalform und Lautsprecherkonfiguration auf die Spuren mit einer solchen, gegebenenfalls relativ zueinander zeitlich und bzw. oder örtlich variierenden gegenseitigen Verzögerung, Intensität und gegebenenfalls Klangfarbe aufgeteilt aufgezeichnet, dass das erzielte Schallfeld wenigstens In grober Annähe- rung dem Schallfeld der im Raum zu substituierenden gegebenenfalls sich bewegenden Schallquelle entspricht.
Die Massnahme nach der Erfindung ermöglicht es, die Wiedergabe der in einzelnen Spuren aufgezeichneten Signale derart auf die Lautsprecher zu verteilen und mit der Zeit zu ändern, dass dem Zuhörer durch die veränderliche Lokalisierung ein sich bewegender, Schall abstrahlender Gegenstand im Schallraum lokalisiert vorgetäuscht wird. Dies wird nachstehend bei der Figurenbeschreibung näher erläutert.
Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung Ist der, dass der typische Charakter der Wiedergabe bereits beim Aufzeichnen bestimmt werden kann und somit nicht mehr an der Stelle der Wiedergabe zu erfolgen braucht. Dieser Vorteil Ist besonders wichtig, wenn eine bestimmte Aufzeichnung oder Kopien dieser Aufzeichnung, wie es üblich ist, an einer Vielzahl von Stellen wiedergegeben werden müssen.
Beim erfindungsgemässen Verfahren können vorteilhaft die von den Schallquellen, die sich im Wie- dergaberaum während der Wiedergabe virtuell bewegen sollen, gelieferten Signale zunächst gesondert als Hilfsaufzeichnungen auf einem Hilfsträger aufgezeichnet werden, wonach sämtliche Hilfsaufzeichnungen mit der erforderlichen Verzögerung, Intensität und bzw. oder Klangfarbe in den betreffenden Spuren des Bandes kopiert werden. Durch diese Massnahme ist die Aufzeichnungstechnik sehr vereinfacht, weil auf diese Weise die Hilfsaufzeichnung von einem Sachverständigen in der erforderlichen Weise über die unterschiedlichen Spuren des Bandes verteilt werden kann.
Zur Verwendung der gemäss dem Verfahren nach der Erfindung hergestellten Bandaufzeichnung in Lichtspieltheatern u. dgl. wird die Bandaufzeichnung vorzugsweise synchron mit einer Bildfilmaufzeichnung kombiniert.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
. In der Zeichnung ist ein abgeschlossener Raum, z. B. ein Filmtheatersaal, mit Lautsprechergrup- gen l, 2 und 3, die auf zwei Seiten dieses Raumes angeordnet sind, dargestellt. An einer weiteren Seite, der Vorderseite, ist ein Bildschirm 4 angeordnet, auf den von dem Vorführraum 5 aus das Bild eines Filmes projiziert wird. Hinter dem Schirm sind Lautsprecher 6 und 7 angeordnet.
Ein Regisseur kann nun z. B. beabsichtigen, eine Schallaufzeichnung zustande zu bringen, bei deren Wiedergabe ein virtuelles Bild eines Sängers entsteht, der sich von der Hinterseite des Saales zur Vorderseite bewegt und dann optisch auf dem Schirm 4 erscheint. Hiezu wird gemäss dem Verfahren nach der Erfindung eine Hilfsaufzeichnung eines stillstehenden Sängers hergestellt oder, wenn der Sänger sich bewegt, mit Hilfe eines sich mit ihm bewegenden Mikrophons. Diese Hilfsaufzeichnung, die magnetisch hergestellt werden kann, weist demnach keine durch Abstandsänderung bedingten Stärkeschwankungen auf.
Um nun bei der Wiedergabe den oberwähnten Effekt zu erzielen, muss der Regisseur ein mehrspuriges Band herstellen, wobei er jeder Spur bestimmte Lautsprecher bzw. Lautsprechergruppen des ins Auge gefassten Wiedergaberaumes zuordnet, z. B. eine Spur a der Lautsprechergruppe 1, eine Spur b der Lautsprechergruppe 2 und eine Spur c der Lautsprechergruppe 3. Würde der Regisseur die Hilfsaufzeichnung ohne jede gegenseitige Verschiebung mit gleicher Intensität und gegebenenfalls gleicher Klangfarbe auf die Spuren a, b und c kopieren, so würden alle Lautsprecher der Gruppen 1, 2 und 3 den Schall gleichzeitig, in gleicher Lautstärke und gleicher Klangfarbe abstrahlen.
Wenn aber erreicht werden soll, dass beispielsweise ein an der Stelle A befindlicher Zuhörer den Eindruck erhalten soll, dass sich die Schallquelle bzw. der oberwähnte Sänger an der Saalruckseite etwa an der Stelle des Vorführraumes 5 befindet, dann muss er entweder nur den von der Lautsprechergruppe 1 abgestrahlten Schall oder diesen früher empfangen als den Schall der Lautsprechergruppen 2 und 3. Um dies zu gewährleisten, muss der Regisseur die Hilfsaufzeichnung entweder nur auf die Spur a kopieren, oder aber er muss die Hilfsaufzeichnung auf den Spuren a, b und c gegeneinander versetzt kopieren, u. zw. so, dass das jeweilige Signal der. Hilfsaufzeichnung in der Spur b gegenüber der Spur a und in der Spur c sowohl gegenüber der Spur b als auch der Spur a verzögert aufgezeichnet wird. Das Mass dieser Verzögerungen bzw.
Verschiebungen der Aufzeichnung hängt selbstverständlich vom Wiedergaberaum ab. Die Verzögerung in der Spur b (und analog auch in der Spur c) muss so gross sein, dass, obwohl die Lautsprecher der Lautsprechergruppe 2 dem Zuhörer A näher liegen, der Schall der Lautsprecher der Lautsprechergruppe 1 sein Ohr früher trifft als der gleiche Schall von den Lautsprechern der Lautsprechergruppe 2 und von den Lautsprechern der Lautsprechergruppe 3, wobei der Schall von den Lautsprechern der Lautsprechergruppe 3 seinerseits das Ohr des Zuhörers wieder später treffen muss als der Schall der Lautsprecher der Lautsprechergruppen 1 und 2.
Für diese Lokalisierung kann der Regisseur nicht nur die entsprechenden Verzögerungen wählen, sondern kann die Richtungswahrnehmung noch verstärken, indem er die Schallintensitäten entsprechend wählt, indem er den Schall auf die Spur a mit der grössten, auf die Spur c mit der geringsten Intensität aufzeichnet. Eine weitere Hebung der Richtungswahmehmung ermöglicht eine entsprechende Wahl der Klangfarbe.
Es ist-ersichtlich, dass entsprechende Massnahmen erforderlich sind, wenn die Schallquelle bzw. der Sänger an der Saalvorderseite etwa auf dem Bildschirm 4 lokalisiert werden soll. Dann muss der Schall den Zuhörer A von den Lautsprechern der Lautsprechergruppe 3 früher treffen, als der Schall von den Lautsprechern der Lautsprechergruppe 2 bzw. 1. In diesem Fall muss der Regisseur die Hilfsaufzeichnung derart auf die Spuren a, b und c verteilen, dass die Spur a das bezügliche Signal nach der Spur b und diese wieder nach der Spur c enthält.
Soll die Lokalisierung etwa an der Stelle des Zuhörers A selbst erfolgen, so muss die Spur b das bezügliche Signal als erste beinhalten.
Eine Bewegung der Schallquelle bzw. des Sängers kann demnach dadurch vorgetäuscht werden, dass sich die relative Lage der Signale in ihrer Verteilung auf die Spuren a, b und c im Zuge der Bandbewegung entsprechend ändert.
Für die Vortäuschung einer Bewegung eines Sängers von der Saalrückseite zur Saalvorderseite (vom Vorführraum 5 zum Bildschirm 4) wird somit die Hilfsaufzeichnung derart auf das Band kopiert, dass die Schallschwingungen dieser Aufzeichnung zunächst entweder nur in der Spur a oder auch in der Spur b und bzw. oder c und gegebenenfalls in weiteren Spuren aufgezeichnet werden, u. zw. in letzterem Fall mit hinreichender Verzögerung, so dass für den Zuhörer an der Stelle A der Sänger an der Stelle der Gruppe 1 lokalisiert bleibt.
Dann muss die Lautsprechergruppe 2 die Aufgabe der Gruppe 1 übernehmen. Die Aufzeichnung wird bei der Aufnahme dementsprechend geändert, so dass, wenn in den Spuren a und c und gegebenenfalls
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den weiteren Spuren gleichfalls der Gesang aufgezeichnet wird, die Verzögerungen hinreichend sind, um die Lokalisierung an der Stelle der Gruppe 2 nicht durch die Wiedergabe der weiteren Gruppen zu stören.
Danach tritt die Gruppe 3 akustisch hervor, so dass das Ganze den Eindruck eines sich bewegenden Sängers ergibt, wobei es einleuchtend sein dürfte, dass auch die Bewegungsgeschwindigkeit des Sängers in der Aufzeichnung festgelegt ist.
Die Verteilung der Hilfsaufzeichnung über die verschiedenen Spuren ist nicht einfach und muss von einem tüchtigen Fachmann vorgenommen werden. Wie vorstehend bereits erwähnt, ist einer der Vorteile des Verfahrens gemäss der Erfindung eine Kostenersparnis, die dadurch erzielt wird, dass diese fachmännische Handlung nur einmal zu erfolgen braucht, nämlich bei der Herstellung des Aufzeichnungsträgers, und somit am Ort der Wiedergabe die geschickte Hand, die die Verteilung des Signals über die aufeinander folgenden Lautsprechergruppen regelt, entbehrlich ist.
Bei der im Ausführungsbeispiel der Zeichnung dargestellten geringen Zahl der Lautsprecher trägt die Änderung der Lokalisierung im allgemeinen bei der Wiedergabe einen diskontinuierlichen Charakter, weil das Schallbild von der einen Gruppe zur andem überspringt. Obgleich hiebei die Naturwahrheit der Wiedergabe weniger beeinträchtigt wird, als es den Anschein hat, kann dieser Nachteil dadurch verringert werden, dass die Anzahl der Lautsprechergruppen vergrössert wird, wodurch die Schritte des virtuellen Bildes kleiner werden und der Gang durch den Raum weniger sprunghaft wirkt. Anderseits ist eine gleichmässigere Bewegung des Schallbildes dadurch erzielbar, dass die Änderung der Verzögerungszeiten mit derjenigen der Intensität einhergeht.
In vielen Fällen, insbesondere in kleinen Sälen, wo die Laufzeitunterschiede im Saal keine grosse Rolle spielen, kann die gleiche Wirkung dadurch erzielt werden, dass nur die Intensität geändert wird. Bei grösseren Sälen ist dies dadurch erzielbar, dass nur diejenigen Spuren beschrieben werden, die denjenigen Lautsprechergruppen entsprechen, in denen oder zwischen denen die Lokalisierung gewünscht wird. Beim Vorhandensein von nur einer einzigen Spur sollen in dieser Spur Schaltsignale zum aufeinanderfolgenden Anschluss an die verschiedenen Lautsprecher vorgesehen sein.
Folgt z. B. dem vorstehend erwähnten Sänger ein Trommelschläger auf dem Fuss, so werden gemäss dem \ erfahren nach der Erfindung die Hilfsschwingungen der Trommel gleichfalls mittels einer Hilfsaufzeichnung über die Spuren a, b und bzw. oder c verteilt, u. zw. derart, dass beispielsweise, wenn die Lokalisierung des Sängers in der Gruppe 2 erfolgt, der Trommelschläger in der Gruppe 1 lokalisiert wird.
Die virtuellen Schallquellen müssen nicht immer parallel zu den Seitenwänden des Wiedergaberaumes angeordnet werden. Es können auch Querbewegungen und Kombinationen von Bewegungen Verwendung finden, wobei die Lautsprechergruppen nicht oder auf andere Weise miteinander verbunden werden müssen.
Bei der Wiedergabe einer Bandaufzeichnung, die gemäss dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt wird, soll man sich nicht nur fragen, welche Lautsprecheranordnung sich der Hersteller der Bandaufzeichnung bei der Aufnahme vorgestellt hat, sondern auch für einen passenden Anschluss der Gruppen an die richtigen Spuren Sorge tragen. Wenn die Abmessungen des Wiedergaberaumes sich von denjenigen unterscheiden, die der Regisseur bei der Aufnahme ins Auge gefasst hat, kann durch Änderung der gegenseitigen Lage der Abtastelemente eine Korrektur vorgenommen werden.