Verfahren zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Schallschwingungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufzeichnen von Schallschwingungen auf einem Band und zur Wiedergabe des aufgezeichneten Schalles mittels einer Anzahl über den Wiedergaberaum auf vorgegebene Weise, insbesondere an den Wänden des Raumes verteilt angeordneter Lautsprecher.
Bei der Wiedergabe der aufgezeichneten Schall schwingungen mittels mehrerer Lautsprecher durch Abtastung der Spuren können sich für den Beobach ter 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, - er weist sich als abhängig von der gegenseitigen Ver zögerung und der Intensität, mit denen die sich an der Wiedergabe beteiligenden Lautsprecher den Schall abstrahlen, und von dem Abstand zwischen den ein zelnen Lautsprechern einerseits und zwischen diesen und dem Zuhörer anderseits.
Zum Erzielen einer zeitlich veränderlichen Loka lisierung werden beim Verfahren nach der Erfindung die Schallschwingungen derart mit gegenseitiger Ver zögerung und/oder Intensität und gegebenenfalls mit passender Klangfarbe in mehreren Spuren aufgezeichnet und von diesen wiedergegeben, dass durch das Zusam menwirken der verschiedenen Lautsprecher die virtuelle Schallquelle sich mindestens annähernd kontinuierlich auf eine vorherbestimmte Weise im Wiedergaberaum bewegt.
Dadurch, dass die vorstehend erwähnte Abhängig keit der Lokalisierung einer Schallquelle von der ge genseitigen Verzögerung und/oder Intensität benutzt wird, ermöglicht die Massnahme nach der Erfindung es, diese gegenseitigen Grössen derart mit der Zeit zu ändern, dass dem Zuhörer durch die veränderliche Lokalisierung ein sich bewegender, Schall abstrah lender Gegenstand vorgetäuscht wird. Dies wird nach stehend 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 wer den 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 Aufzeichnen auf einem Band gemäss dem Verfahren nach der Erfindung werden vorteilhaft die von den Schallquellen, die sich im Wiedergaberaum während der Wiedergabe virtuell bewegen sollen, ge lieferten Signale gesondert als Hilfsaufzeichnungen auf einem Hilfsträger aufgezeichnet, wonach sämtliche Hilfsaufzeichnungen gleichzeitig mit der erforderli chen Verzögerung und/oder Intensität und evtl. Klangfarbe in den betreffenden Spuren des Bandes kopiert werden.
Durch diese Massnahme ist die Aufzeichnungs technik sehr vereinfacht, weil auf diese Weise die primäre Hilfsaufzeichnung von einem Sachverstän digen an einer beliebigen Stelle zweckmässig über die unterschiedlichen Spuren des Bandes verteilt werden kann, was nicht gleichzeitig mit der Herstellung der primären Aufzeichnung zu erfolgen braucht.
Zur Verwendung der gemäss dem Verfahren nach der Erfindung hergestellten Bandaufzeichnung in Lichtspieltheatern und dergleichen wird die Bandauf zeichnung vorzugsweise synchron mit einer Bildfihm- aufz_eichnung kombiniert. Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungs- beispieles näher erläutert.
In der Zeichnung ist ein abgeschlossener Raum, z. B. ein Filmtheatersaal, dargestellt mit Lautsprecher gruppen 1, 2 und 3, die auf zwei Seiten dieses Raumes angeordnet sind. An einer weiteren Seite, der Vorder seite, ist ein Bildschirm 4 angeordnet, auf den von dem Vorführraum 5 aus das Bild eines Filmes pro jiziert 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. Hierzu wird eine primäre Hilfsaufzeichnung der Stimme eines stillstehenden Sängers hergestellt oder, wenn der Sänger sich bewegt, mit Hilfe eines sich mit ihm bewegenden Mikrophons. Diese Hilfsaufzeich nung, die magnetisch hergestellt werden kann, weist demnach keine durch Abstandsänderungen bedingten Stärkeschwankungen auf.
Der Regisseur muss die Hilfsaufzeichnung, die an einer beliebigen geeigneten Stelle aufgenommen wer den kann, auf ein mehrspuriges Band kopieren. Be reits beim Aufnehmen weiss er, wieviel Lautsprecher an der Wiedergabe der Aufzeichnung beteiligt sein werden und wie sie angeordnet sind, so dass er dem entsprechend die Anzahl der Spuren festlegen kann; er weiss auch, wie er die Verteilung der Energien der Hilfsaufzeichnung über diese Spuren wählen muss, um die erwünschte Wirkung zu erzielen.
Im vorstehend beschriebenen Falle, in dem bei der Wiedergabe drei Lautsprechergruppen 1, 2 und 3 (und gegebenenfalls 6 und 7) Verwendung finden, werden beispielsweise drei Spuren<I>a, b</I> und c auf dem Band aufgezeichnet. Es wird vorher bestimmt, dass die Spur a bei der Wiedergabe mit der Lautsprechergruppe 1, die Spur b mit der Gruppe 2 und die Spur cmit der Gruppe 3 verbunden werden. Der Zuhörer, der sich im Wieder gaberaum an der Stelle A befindet, muss bei einer sich von hinten nach vorne ändernden Lokalisierung des Sängers den Schall zunächst in der Gruppe 1 lokalisieren.
Zu diesem Zweck wird die Hilfsauf zeichnung derart auf dem Band kopiert, däss die Schallschwingungen dieser Aufzeichnung entweder nur in der Spur<I>a</I> oder auch in der Spur<I>b</I> und bzw. oder c und gegebenenfalls in weiteren Spuren aufge zeichnet werden, und zwar im letzteren Falle mit hin reichender Verzögerung, so dass für den Zuhörer an der Stelle A der Sänger an der Stelle der Gruppe 1 lo kalisiert bleibt.
Dann muss die Lautsprechergruppe 2 die Auf gabe der Gruppe 1 übernehmen. Die Aufzeichnung wird bei der Aufnahme dementsprechend geändert, so dass, wenn in den Spuren a und c und gegebenenfalls den weiteren Spuren gleichfalls der Gesang aufgezeich net wird, die Verzögerung hinreichend ist, um die Lo kalisierung an der Stelle der Gruppe 2 nicht durch die Wiedergabe der weiteren Gruppen zu stören. Da nach 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 die Auf zeichnung 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 Kosten ersparnis, die dadurch erzielt wird, dass diese fach männische Handlung nur einmal zu erfolgen braucht, nämlich bei der Aufnahme, und somit an Ort der Wiedergabe die geschickte Hand, die die Verteilung des Signals über die aufeinanderfolgenden Lautspre chergruppen regelt, entbehrlich ist.
Wie vorstehend erwähnt, trägt die Änderung der Lokalisierung im allgemeinen bei der Wiedergabe einen diskontinuierlichen Charakter, weil das Schall bild von der einen Gruppe zur anderen überspringt. Obgleich hierbei 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 Schaltbildes dadurch erzielbar, d'ass 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 er zielt 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.
Folgt z. B. dem vorstehend erwähnten Sänger ein Trommelschläger auf dem Fusse, so werden die Hilfs schwingungen der Trommel gleichfalls mittels einer Hilfsaufzeichnung über die Spuren<I>a, b</I> und bzw. oder c verteilt, und zwar derart, dass beispielsweise, wenn die Lokalisierung des Sängers in der Gruppe 2 erfolgt, der Trommelschläger in der Gruppe 1 lokali siert wird.
Die virtuellen Schallquellen müssen nicht immer parallel zu den Seitenwänden des Wiedergaberaums an geordnet 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 Laut sprecheranordnung sich der Hersteller der Bandauf zeichnung bei der Aufnahme vorgestellt hat, sondern auch für einen passenden Anschluss der Gruppen an die richtigen Spuren Sorge tragen. Wenn die Ab- messungen des Wiedergaberaums sich von denjenigen unterscheiden, die der Regisseur sich bei der Auf nahme gedacht hat, kann durch Änderung der gegen seitigen Lage der Abtastelemente eine Korrektur vor genommen werden.
Method for recording and reproducing sound oscillations The invention relates to a method for recording sound oscillations on a tape and reproducing the recorded sound by means of a number of loudspeakers distributed over the reproduction room in a predetermined manner, in particular on the walls of the room.
When playing back the recorded sound vibrations by means of several loudspeakers by scanning the tracks, one or more virtual sound sources can arise for the observer that do not need to be at the location of a loudspeaker.
The localization of a virtual sound source, which in this context should be understood to mean the determination of the direction in which an apparent sound source is perceived, - it turns out to be dependent on the mutual delay and the intensity with which the loudspeakers participating in the reproduction of the Radiate sound, and from the distance between the individual speakers on the one hand and between these and the listener on the other.
To achieve a temporally variable localization, the sound vibrations are recorded and reproduced in several tracks with mutual delay and / or intensity and possibly with a matching timbre in the method according to the invention in such a way that the virtual sound source becomes different through the interaction of the various speakers moved at least approximately continuously in a predetermined manner in the playback space.
Because the above-mentioned dependency of the localization of a sound source on the mutual delay and / or intensity is used, the measure according to the invention makes it possible to change these mutual variables over time in such a way that the listener is aware of the changing localization moving, sound-emitting object is simulated. This is explained in more detail below in the description of the figures.
An essential advantage of the method according to the invention is that the typical character of the reproduction can already be determined during the recording and therefore no longer needs to take place at the point of reproduction. This advantage is particularly important when a particular recording or copies of that recording have to be reproduced at a large number of locations, as is usual.
When recording on a tape according to the method according to the invention, the signals supplied by the sound sources that are supposed to move virtually in the playback room during playback are advantageously recorded separately as auxiliary recordings on an auxiliary carrier, after which all auxiliary records are recorded simultaneously with the required delay and / or the intensity and possibly the timbre can be copied to the relevant tracks on the tape.
By this measure, the recording technology is very simplified, because in this way the primary auxiliary recording can be expediently distributed over the different tracks of the tape by an expert at any point, which does not have to be done simultaneously with the production of the primary recording.
In order to use the tape recording produced according to the method according to the invention in movie theaters and the like, the tape recording is preferably combined synchronously with a picture recording. The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the accompanying drawing.
In the drawing is an enclosed space, e.g. B. a movie theater, shown with speaker groups 1, 2 and 3, which are arranged on two sides of this room. On another side, the front side, a screen 4 is arranged, onto which the image of a film is projected from the projection room 5. Loudspeakers 6 and 7 are arranged behind the screen.
A director can now e.g. B. intend to bring about a sound recording, when played back a virtual image of a singer who moves from the back of the hall to the front and then appears optically on the screen 4. For this purpose, a primary auxiliary recording of the voice of a standing singer is made or, if the singer is moving, with the aid of a microphone that moves with him. This auxiliary recording, which can be produced magnetically, accordingly has no strength fluctuations caused by changes in distance.
The director must copy the auxiliary recording, which can be recorded in any suitable location, onto a multi-track tape. When recording, he already knows how many loudspeakers will be involved in the playback of the recording and how they are arranged so that he can determine the number of tracks accordingly; he also knows how to choose the distribution of the energies of the auxiliary recording over these tracks in order to achieve the desired effect.
In the case described above in which three loudspeaker groups 1, 2 and 3 (and possibly 6 and 7) are used during playback, three tracks <I> a, b </I> and c are recorded on the tape, for example. It is determined in advance that the track a will be connected to the speaker group 1, the track b to the group 2, and the track c to the group 3 during playback. The listener, who is in the playback room at point A, must first localize the sound in group 1 if the localization of the singer changes from back to front.
For this purpose, the auxiliary recording is copied on the tape in such a way that the sound vibrations of this recording are either only in the track <I> a </I> or also in the track <I> b </I> and or or c and possibly be recorded in further tracks, and in the latter case with sufficient delay so that for the listener at point A, the singer at the point of group 1 remains localized.
Then loudspeaker group 2 must take over the task of group 1. The recording is changed accordingly during recording, so that if the vocals are also recorded in tracks a and c and possibly the other tracks, the delay is sufficient to prevent the localization at the point of group 2 from being played back to disturb the other groups. Since after the group 3 emerges acoustically, so that the whole gives the impression of a moving singer, it should be obvious that the movement speed of the singer is set in the recording.
The distribution of the auxiliary record over the various tracks is not easy and must be carried out by a competent specialist. As already mentioned above, one of the advantages of the method according to the invention is a cost saving, which is achieved by the fact that this technical male act only needs to be carried out once, namely during the recording, and thus the skilled hand at the place of reproduction regulates the distribution of the signal over the successive loudspeaker groups, is dispensable.
As mentioned above, the change in localization generally has a discontinuous character during playback because the sound image skips from one group to the other. Although this affects the natural truth of the reproduction less than it appears, this disadvantage can be reduced by increasing the number of loudspeaker groups, whereby the steps of the virtual image become smaller and the walk through the room appears less erratic.
On the other hand, a more even movement of the circuit diagram can be achieved because the change in the delay times is accompanied by that of the intensity.
In many cases, especially in small halls, where the differences in transit time in the hall do not play a major role, the same effect can be achieved by only changing the intensity. In larger halls, this can be achieved by only writing to those tracks that correspond to those loudspeaker groups in or between which localization is desired.
Follows e.g. B. the above-mentioned singer has a drumstick on his feet, the auxiliary vibrations of the drum are also distributed by means of an auxiliary recording over the tracks <I> a, b </I> and / or c, in such a way that, for example, if the singer is localized in group 2, the drumstick is localized in group 1.
The virtual sound sources do not always have to be arranged parallel to the side walls of the playback room. Transverse movements and combinations of movements can also be used, with the loudspeaker groups not having to be connected to one another or in some other way.
When playing back a tape recording made according to the method according to the invention, one should not only ask which loudspeaker arrangement the manufacturer of the tape recording imagined when recording, but also for a suitable connection of the groups to the correct tracks Take care. If the dimensions of the playback space differ from those that the director had in mind when recording, a correction can be made by changing the mutual position of the scanning elements.