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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Wiedergabe eines Schallereignisses in einem grossflächigen Zuhörerraum mit wenigstens einer das Schallereignis in Form elektrischer Signale wiedergebenden Signalquelle, die einen Ausgang zum Anschluss von Lautsprechern und einen weiteren Ausgang mit einem Zeitverzögerungsglied zur Signalversorgung von Kopfhörern für die einzelnen Zuhörer aufweist.
Das Hörerlebnis hängt insbesondere bei grossflächigen Zuhörerräumen vom jeweiligen Standort des Zuhörers ab, weil die Zuhörer die von der Schallquelle ausgehenden Schallwellen nicht nur unmittelbar sondern auch unterschiedlich reflektiert empfangen. Dazu kommen weg- und frequenzabhängige Dämpfungen der Schallwellen sowie Interferenzerscheinungen, so dass das akustische Abbild des Schallereignisses für die einzelnen Hörer in einem grossflächigen Zuhörerraum sehr unterschiedlich ausfallen kann. Die Akustik des Zuhörerraumes beeinflusst somit das Hörerlebnis massgebend und begrenzt die Wirksamkeit von Klangeffekten, wie sie beispielsweise durch eine elektronische Bearbeitung der aus dem Schallereignis gewonnenen elektrischen Signale erhalten werden können.
Um diese Nachteile zu vermeiden ist es bereits bekannt (WO 94/04010 A1), für die einzelnen Zuhörer Kopfhörer vorzusehen, die über ein Zeitverzögerungsglied mit den Schallsignalen der Signalquelle versorgt werden, um die Laufzeit des Schalls von den Lautsprechern zu den Zuhörern ausgleichen zu können, so dass die Zuhörer das von den Lautsprechern abgestrahlte Schallereignis annähernd zur gleichen Zeit mit dem Schallereignis aus den Kopfhörern empfangen und daher als ein Schallereignis wahrnehmen können. Trotzdem bleibt das Hörerlebnis unbefriedigend, weil die Kopfhörer insbesondere die Wirkung tiefer Töne nur unzureichend sicherstellen können und die für die Übertragung des gesamten Schallereignisses vorgesehenen, im allgemeinen im Bereich des Schallereignisses aufgestellten Lautsprecher diesen Anforderungen ebenfalls nicht genügen können.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Wiedergabe eines Schaller- eignisses in einem grossflächigen Zuhörerraum der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass die Zuhörer ein vom jeweiligen Standpunkt innerhalb des Zuhörerraumes und von den akustischen Randbedingungen dieses Zuhörerraumes weitgehend unabhängiges akustisches Abbild des Schallereignisses hoher Qualität empfangen können.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die im Zuhörerraum verteilten, aus Tieftönern gebildeten Lautsprecher über einen Tiefpass an den zugehörigen Ausgang der Signalquelle angeschlossen sind.
Da der blosse Einsatz von Kopfhörern, die eine unmittelbare, vom akustischen Verhalten des jeweiligen Zuhörerraumes unabhängig Schallübertragung auf den Zuhörer zulassen, die schalldruckbedingten Wirkungen tiefer Töne auf den Körper des Zuhörers ausschliessen und diese physikalische Wirkung des Schalldruckes auf den Körper einen wesentlichen Bestandteil eines unmittelbaren Hörerlebnisses ausmachen kann, werden neben den Kopfhörern als Tieftöner ausgebildete
Lautsprecher im Zuhörerraum verteilt, die über einen Tiefpass von der Signalquelle angespeist werden, so dass eine das Hörerlebnis erheblich verstärkende Bassbeschallung des Zuhörerraumes sichergestellt ist.
Wegen des dem Ausgang der Signalquelle für die Kopfhörer zugeordneten Zeitverzögerungsgliedes, das die an die Kopfhörer zu übertragenden Signale um die mittlere Laufzeit der Schallwellen von den Lautsprechern zu den Zuhörern verzögert, werden die von den Lautspre- chern abgestrahlten tiefen Frequenzen gleichzeitig mit dem über die Kopfhörer übertragenen Fre- quenzband vom Zuhörer wahrgenommen. Damit können trotz der Beschallung über Lautsprecher nicht nur von äusseren Einflüssen weitgehend unabhängige Hörerlebnis sichergestellt, sondern auch akustische Effekte hörbar gemacht werden, die sonst aufgrund der akustischen Randbedingungen des jeweiligen Zuhörerraumes untergehen.
Da Schallereignisse häufig mit Lichteffekten zu einem akustischen und optischen Erlebnis verbunden werden, können die Kopfhörer mit Lichtquellen ausgerüstet werden, die über einen
Sender gemeinsam angesteuert werden, um entsprechende Lichteffekte im Zuhörerraum selbst zu ermöglichen. Durch diese Massnahme ist eine weitere neue Gestaltungsmöglichkeit gegeben,
Klangwirkungen durch optische Eindrücke zu unterstützen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemässe Anlage zur Wiedergabe eines Schallereignisses in einem grossflächigen Zuhö- rerraum in einem schematischen Blockschaltbild gezeigt.
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Um ein Schallereignis über Lautsprecher 1 und Kopfhörer 2 übertragen zu können, muss das Schallereignis, beispielsweise eine Konzert- oder eine Theateraufführung, zunächst in elektrische Signale umgewandelt werden, die dann zur Übertragung an den Ausgängen 3 und 4 einer Signalquelle 5 zur Übertragung an die Lautsprecher 1 bzw. die Kopfhörer 2 anstehen. Diese Signalumwandlung erfolgt über Mikrophone 6, die an ein die Signalquelle 5 bildendes Mischpult angeschlossen sind. Im Falle des Einsatzes von elektronischen Instrumenten 7 können deren elektrische Ausgangssignale unmittelbar in die S ! gna) que ! ie 5 eingespeist werden.
Zusätzlich können die elektrischen Signale von elektrischen oder elektronischen Schallaufzeichnungsträgern 8 abgeleitet werden, weil es ja nicht auf die Schaliquelle selbst ankommt, sondern auf die Wiedergabe des jeweiligen Schallereignisses einerseits über Lautsprecher 1 und anderseits über Kopfhörer 2. Der Ausgang 3 der Signalquelle 5 ist an einen Tiefpass 9 angeschlossen, über den ein Endverstärker 10 angesteuert wird, der die ausgefilterten tiefen Frequenzen des Schallereignisses zur Abstrahlung von den Lautsprechern 1 weiterleitet. Die Lautsprecher 1 bestehen aus diesem Grunde auch aus Tieftönern.
Der andere Ausgang 4 der Signalquelle 5 ist mit einem Zeitverzögerungsglied 11 verbunden, mit dessen Hilfe die Zeitverzögerung der von den Lautsprechern 1 abgestrahlten Schallwellen bis zur Wahrnehmung durch die die Kopfhörer 2 benützenden Zuhörer berücksichtigt wird. Durch dieses Zeitverzögerungsglied 11, dessen Verzögerungszeit vorteilhaft eingestellt werden kann, beispielsweise zwischen 0 und 100 ms, wird erreicht, dass die Schallwellen aus den Kopfhörern 2 und von den Lautsprechern 1 etwa gleichzeitig von den einzelnen Zuhörern wahrgenommen werden.
Die Kopfhörer 2 selbst können vorteilhaft über eine drahtlose Übertragungsstrecke an das Zeitverzögerungsglied 11 angeschlossen werden, um den Zuhorer unabhängig von einem bestimmten Standort innerhalb des Zuhörerraumes zu machen. Der Sender für diese drahtlose Übertragungstrecke ist mit 12 bezeichnet.
Durch das gleichzeitige Empfangen der Schallwellen aus dem Kopfhörer 2 und von den Lautsprechern 1 wird den einzelnen Zuhörern ein unmittelbares Hörerlebnis unabhängig von den akustischen Randbedingungen des jeweiligen Zuhörerraumes ermöglicht, weil über die Kopfhörer 2 das Schallereignis mit hoher Qualität unbeeinflusst von äusseren Einflüssen dem Kopfhörerbenützer wiedergegeben werden kann. Da zugleich die physikalischen Wirkungen der Schallwellen tiefer Frequenzen, beispielsweise unter 150 Hz, auf den Körper des Zuhörers sichergestellt werden können, wird ein sonst nicht verwirklich bares Hörerlebnis erzielbar.
Insbesondere bei Freiluftaufführungen werden häufig Lichtwirkungen zur Unterstützung des Schallereignisses eingesetzt. Diese Lichtgestaltung kann in den Zuhörerraum erstreckt werden, wenn die Kopfhörer 2 mit Lichtquellen 13 versehen sind, die über einen Lichtsteuersender 14 angesteuert werden, so dass diese Lichtquellen 13 in die gesamte Lichtgestaltung einbezogen werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anlage zur Wiedergabe eines Schallereignisses in einem grossflächigen Zuhörerraum mit wenigstens einer das Schallereignis in Form elektrischer Signale wiedergebenden Signal- quelle, die einen Ausgang zum Anschluss von Lautsprechern und einen weiteren Ausgang mit einem Zeitverzögerungsglied zur Signalversorgung von Kopfhörern für die einzelnen
Zuhörer aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die im Zuhörerraum verteilten, aus Tieftö- nern gebildeten Lautsprecher (1) über einen Tiefpass (9) an den zugehörigen Ausgang (3) der Signatquette (5) angeschlossen sind.
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The invention relates to a system for reproducing a sound event in a large audience room with at least one signal source representing the sound event in the form of electrical signals, which has an output for connecting speakers and a further output with a time delay element for supplying headphones with signals for the individual listeners .
The listening experience depends, in particular in the case of large listening rooms, on the respective location of the listener, because the listeners not only receive the sound waves emanating from the sound source directly but also reflect them differently. There are also path- and frequency-dependent attenuations of the sound waves as well as interference phenomena, so that the acoustic image of the sound event can be very different for the individual listeners in a large listening room. The acoustics of the listening room thus have a decisive influence on the listening experience and limit the effectiveness of sound effects, such as can be obtained, for example, by electronic processing of the electrical signals obtained from the sound event.
In order to avoid these disadvantages, it is already known (WO 94/04010 A1) to provide headphones for the individual listeners, which are supplied with the sound signals of the signal source via a time delay element in order to be able to compensate for the propagation time of the sound from the speakers to the listeners , so that the listeners can receive the sound event emitted by the loudspeakers at approximately the same time as the sound event from the headphones and can therefore perceive it as a sound event. Nevertheless, the listening experience remains unsatisfactory, because the headphones, in particular, can only insufficiently ensure the effect of low tones and the loudspeakers provided for the transmission of the entire sound event, generally placed in the area of the sound event, cannot meet these requirements either.
The invention is therefore based on the object of designing a system for reproducing a sound event in a large-area listener room of the type described at the outset in such a way that the listeners have an acoustic image of the sound event that is largely independent of the respective viewpoint within the listener room and of the acoustic boundary conditions of this listener room can receive high quality.
The invention achieves the stated object in that the loudspeakers distributed in the listening room and formed from woofers are connected to the associated output of the signal source via a low-pass filter.
Since the mere use of headphones, which allow direct sound transmission to the listener regardless of the acoustic behavior of the respective listener room, excludes the sound pressure-related effects of low tones on the body of the listener and this physical effect of sound pressure on the body is an essential part of an immediate listening experience can be identified, are trained in addition to the headphones as woofers
Loudspeakers distributed in the listening room, which are fed by the signal source via a low-pass filter, so that a bass sound reinforcement of the listening room, which greatly enhances the listening experience, is ensured.
Because of the time delay element assigned to the output of the signal source for the headphones, which delays the signals to be transmitted to the headphones by the average propagation time of the sound waves from the speakers to the listeners, the low frequencies emitted by the speakers become simultaneous with that via the headphones transmitted frequency band perceived by the listener. In this way, despite the sound from loudspeakers, it is not only possible to ensure a largely independent listening experience from external influences, but also to make audible effects audible that would otherwise be lost due to the acoustic boundary conditions of the respective listening room.
Since sound events are often combined with light effects to create an acoustic and optical experience, the headphones can be equipped with light sources that can be controlled by a
Transmitters can be controlled together to enable appropriate lighting effects in the listening room itself. This measure provides another new design option,
To support sound effects through visual impressions.
The subject matter of the invention is shown in the drawing, for example, and a system according to the invention for reproducing a sound event in a large listening area is shown in a schematic block diagram.
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In order to be able to transmit a sound event via loudspeaker 1 and headphones 2, the sound event, for example a concert or a theater performance, must first be converted into electrical signals, which are then transmitted to outputs 3 and 4 of a signal source 5 for transmission to the loudspeakers 1 or the headphones 2 are on. This signal conversion takes place via microphones 6, which are connected to a mixer forming the signal source 5. If electronic instruments 7 are used, their electrical output signals can be sent directly to the S! gna) que! ie 5 can be fed.
In addition, the electrical signals can be derived from electrical or electronic sound recording media 8, because it is not the sound source itself that matters, but the reproduction of the respective sound event on the one hand via loudspeaker 1 and on the other hand via headphones 2. The output 3 of the signal source 5 is connected to one Low-pass filter 9 is connected, via which an output amplifier 10 is driven, which forwards the filtered out low frequencies of the sound event for radiation from the loudspeakers 1. For this reason, the loudspeakers 1 also consist of woofers.
The other output 4 of the signal source 5 is connected to a time delay element 11, by means of which the time delay of the sound waves emitted by the loudspeakers 1 is taken into account until they are perceived by the listeners using the headphones 2. This time delay element 11, the delay time of which can advantageously be set, for example between 0 and 100 ms, ensures that the sound waves from the headphones 2 and from the loudspeakers 1 are perceived approximately simultaneously by the individual listeners.
The headphones 2 themselves can advantageously be connected to the time delay element 11 via a wireless transmission link in order to make the listener independent of a specific location within the listening room. The transmitter for this wireless transmission link is designated 12.
The simultaneous reception of the sound waves from the headphones 2 and from the loudspeakers 1 enables the individual listeners to have a direct listening experience regardless of the acoustic boundary conditions of the respective listening room, because the headphones 2 reproduce the sound event with high quality unaffected by external influences can. Since the physical effects of the sound waves of low frequencies, for example below 150 Hz, on the body of the listener can be ensured at the same time, an otherwise unrealizable listening experience can be achieved.
In the case of outdoor performances in particular, lighting effects are often used to support the sound event. This light design can be extended into the listener room if the headphones 2 are provided with light sources 13, which are controlled via a light control transmitter 14, so that these light sources 13 can be incorporated into the overall light design.
PATENT CLAIMS:
1. System for reproducing a sound event in a large audience room with at least one signal source representing the sound event in the form of electrical signals, which has an output for connecting loudspeakers and a further output with a time delay element for signaling headphones for the individual
Has listeners, characterized in that the loudspeakers (1) distributed in the listener room and formed from low tones are connected via a low-pass filter (9) to the associated output (3) of the signal source (5).