CH704501B1

CH704501B1 - A method for reproducing data stored on a data carrier and audio data corresponding device.

Info

Publication number: CH704501B1
Application number: CH4602008A
Authority: CH
Inventors: Erich Meier
Original assignee: Erich Meier
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2012-08-31
Also published as: WO2009118347A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wiedergabe von auf einem Datenträger gespeicherten Audiodaten mittels Kopfhörern wobei diese gespeicherten Audiodaten nicht für die Wiedergabe mittels Kopfhörern aufgenommen und verarbeitet sind, in welchem Verfahren diese gespeicherten Audiodaten mittels mindestens eines Aufbereitungsmoduls (A, ..., G) verarbeitet werden. Ausserdem bezieht sich diese Erfindung auch auf eine entsprechende Vorrichtung. Erfindungsgemäss werden die Audiodaten vom Datenträger gelesen und als Eingangsaudiosignale (IN) einem Eingangsmodul (A) zugeführt, mittels des Eingangsmoduls (A) in mindestens zwei Kanäle (K1, K2, K3) geteilt, dann in den einzelnen Kanälen (K1, K2, K3) mittels Verarbeitungsmodulen (B, ..., F) verarbeitet und aus den einzelnen Kanälen (K1, K2, K3) einem Ausgangsmodul (G) zugeführt, wobei die verarbeiteten Audiosignale in ein Ausgangsaudiosignal (OUT) zusammengefügt werden und dann schliesslich den Kopfhörern zur Wiedergabe zugeführt werden.The present invention relates to a method for reproducing audio data stored on a data carrier by means of headphones, wherein these stored audio data are not recorded and processed for the reproduction by headphones, in which method these stored audio data are processed by means of at least one editing module (A,. G) are processed. Moreover, this invention also relates to a corresponding device. According to the invention, the audio data are read from the data carrier and fed as input audio signals (IN) to an input module (A), divided into at least two channels (K1, K2, K3) by means of the input module (A), then in the individual channels (K1, K2, K3 ) are processed by means of processing modules (B, ..., F) and fed from the individual channels (K1, K2, K3) to an output module (G), the processed audio signals being combined into an output audio signal (OUT) and finally to the headphones for Play be supplied.

Description

Sachgebiet der ErfindungField of the invention

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergabe von auf einem Datenträger gespeicherten Audiodaten sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Wiedergabe von auf einem Datenträger gespeicherten Audiodaten. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Wiedergabe von auf einem Datenträger gespeicherten Audiodaten mittels Kopfhörern, wobei die gespeicherten Audiodaten nicht für die Wiedergabe mittels Kopfhörern aufgenommen und verarbeitet sind, wobei diese gespeicherten Audiodaten mittels mindestens eines Aufbereitungsmoduls verarbeitet werden. The present invention relates to a method for reproducing audio data stored on a data carrier and to a corresponding device for reproducing audio data stored on a data medium. In particular, the present invention relates to a method and a corresponding device for reproducing audio data stored on a data carrier by means of headphones, wherein the stored audio data are not recorded and processed for the purpose of reproduction by means of headphones, wherein these stored audio data are processed by means of at least one editing module.

Stand der TechnikState of the art

[0002] Heutzutage wird zur Herstellung der Audioaufnahme, der Mischung der Aufnahme und anschliessenden Speicherung von Audiodaten, welche dem breiten Publikum auf verschiedenen Datenträgern (z.B. auf CDs) zur Verfügung gestellt werden, grundsätzlich immer das Prinzip des so genannten Stereodreiecks verwendet. Nowadays, in principle, the principle of the so-called stereo triangle is always used to produce the audio recording, the mixing of the recording and subsequent storage of audio data, which are made available to the general public on different data carriers (for example on CDs).

[0003] Das Stereodreieck geht von der heute allgemein akzeptierten Lautsprecheraufstellung aus, bei welcher der Kopf des Zuhörers zusammen mit den beiden Lautsprechern ein gleichseitiges Dreieck bildet. Dieses Dreieck hat drei gleiche 60°-Winkel; also vom auf der Mittellinie befindlichen Zuhörer aus gesehen stehen die Lautsprecher in einem Schalleinfallswinkel von ±30°. Diese Aufstellung der Lautsprecher wird in Fig. 1A schematisch illustriert. In Fig. 1A wird der Zuhörer durch das Bezugszeichen Z dargestellt, während die beiden Lautsprecher durch L (für links) und R (für rechts) gekennzeichnet sind. The stereo triangle is based on the now generally accepted speaker line-up, in which the head of the listener together with the two speakers forms an equilateral triangle. This triangle has three equal 60 ° angles; so seen from the audience on the center line, the speakers are in a sound incidence angle of ± 30 °. This list of loudspeakers is illustrated schematically in FIG. 1A. In Fig. 1A, the listener is represented by the reference Z, while the two speakers are indicated L (for the left) and R (for the right).

[0004] Wird eine gemäss diesem Prinzip aufgenommene Audioaufnahme nun über diese zwei Lautsprecher L, R wiedergegeben, die sich etwa in Ohrenhöhe vor dem Zuhörer Z befinden, so entsteht im Raum eine Schallfeldüberlagerung, welche auf der Mittellinie zwischen den Lautsprechern L, R einen Stereo-Höreindruck erzeugt. Dank dem inzwischen jahrzehntelangen Einsatz dieser Audioaufnahme- und -aufbereitungstechnik empfinden die Zuhörer heute solche Aufnahmen als den «natürlichen» Klang, obwohl dieser Klang nicht dem echten natürlichen Klang entspricht. If an audio recording recorded in accordance with this principle is now reproduced via these two loudspeakers L, R, which are located approximately at ear level in front of the listener Z, a sound field overlay arises in the room, which on the center line between the loudspeakers L, R is a stereo -Hearing impression generated. Thanks to the decade-long use of this audio recording and processing technique, today's listeners perceive such recordings as the "natural" sound, even though this sound does not correspond to the true natural sound.

[0005] Allerdings hat die Miniaturisierung der Audiowiedergabegeräte einerseits sowie die Einführung neuer Audioaufnahmeformate (wie MP3 etc.) andererseits seit einigen Jahren dazu geführt, dass Audioaufnahmen heute sehr oft über Kopfhörer und kopfhörerähnliche Geräte wiedergegeben werden. Da aber die Aufnahmen eben für die Wiedergabe über zwei gemäss dem Stereodreieck aufgestellte Lautsprecher L, R abgefertigt werden, klingen diese Aufnahmen im Falle einer Kopfhörerwiedergabe ziemlich anders. Dies ist nicht erstaunlich, da bei der Verwendung von Kopfhörern vollständig andere Hörbedingungen vorliegen. Während die Lautsprecher L, R beide Ohren beschallen, kann der Klang von einer Kopfhörermuschel I, r, wie in Fig. 1B schematisch illustriert, je nur ein einziges Ohr des Zuhörers Z erreichen. Ausserdem sind bei der Widergabe mittels Kopfhörern die akustischen Wirkungen von Ohrmuscheln, des Kopfes und des Rumpfes vollkommen ausgeschaltet. However, the miniaturization of audio playback devices on the one hand and the introduction of new audio recording formats (such as MP3 etc.) on the other hand for several years has led to audio recordings are very often played today on headphones and headphone-like devices. But since the recordings just for playback on two set up according to the stereo triangle speakers L, R, these recordings sound quite different in the case of headphone playback. This is not surprising, as there are completely different listening conditions when using headphones. While the loudspeakers L, R sound both ears, the sound from a headphone shell I, r, as illustrated schematically in FIG. 1B, can reach only a single ear of the listener Z at a time. In addition, the acoustic effects of the earcups, the head and the trunk are completely turned off in the reproduction by headphones.

[0006] Daher sind bisher verschiedene Techniken entwickelt worden, welche sich eine Verbesserung der akustischen Wahrnehmung bei Wiedergabe von Audiodaten zum Ziel gesetzt haben. Eine dieser Techniken ist die Verwendung der so genannten HRTF-Funktionen (Head-related Transfer Functions) in der Audioaufnahme und -mischung. Diese HRTF-Funktionen beschreiben auf eine parametrisierte Weise den Einfluss der Anatomie des Kopfes, der Ohrmuschel und des Torsos auf die Reflexionen der Schallwellen, bevor sie von den Ohren aufgenommen werden können. Zudem kann mittels einer so genannten binauralen Aufnahme (mit zwei Mikrofonen, welche die Position der beiden Ohren simulieren), oft kombiniert mit einem künstlichen Kopf, eine relativ getreue Aufnahme zur Wiedergabe mit Kopfhörern realisiert werden. Allerdings basieren alle diese herkömmlichen Techniken auf komplizierten Konzepten (z.B. die Verwendung von so genannten HRTF-Funktionen benötigt eine sehr hohe Rechenleistung, während bei der binauralen Aufnahme eine komplizierte Aufnahmearchitektur notwendig ist). Damit eignen sich diese herkömmlichen Techniken entweder schlecht für den Einsatz in miniaturisierten Geräten (vor allem aus Energiespargründen) oder weil eine besondere Aufnahmeapparatur zum Einsatz kommen muss. Therefore, various techniques have been developed so far, which have set an improvement in the acoustic perception when playing back audio data. One of these techniques is the use of the so-called Head-Related Transfer Functions (HRTF) in audio recording and mixing. These HRTF functions describe in a parameterized way the influence of the anatomy of the head, the auricle and the torso on the reflections of the sound waves before they can be absorbed by the ears. In addition, by means of a so-called binaural recording (with two microphones, which simulate the position of the two ears), often combined with an artificial head, a relatively faithful recording for playback with headphones can be realized. However, all of these conventional techniques are based on complicated concepts (for example, the use of so-called HRTF functions requires very high processing power, whereas binaural recording requires a complicated recording architecture). Thus, these conventional techniques are either poor for use in miniaturized devices (especially for energy saving reasons) or because a special recording device must be used.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

[0007] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neues Verfahren zur Wiedergabe von auf einem Datenträger gespeicherten Audiodaten sowie eine neue entsprechende Vorrichtung vorzuschlagen, welche nicht die oben genannten Nachteile des Standes der Technik aufweisen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Wiedergabe von auf einem Datenträger gespeicherten Audiodaten und eine entsprechende Vorrichtung bereitzustellen, welche ausgehend von nicht für die Wiedergabe mittels Kopfhörern optimierten Audiodaten eine sehr gute Simulation der natürlichen räumlichen Verteilung von Geräuschen auch bei der Aufnahmewiedergabe mit Kopfhörern gewährleistet. Dabei sollten die auf Datenträgern gespeicherten Audiodaten insbesondere so angepasst werden, dass bei deren Anhören mittels Kopfhörern eine Anordnung von Lautsprechern nach dem Stereodreieck-Prinzip und dadurch auch die natürliche Räumlichkeit der Klänge simuliert werden. It is therefore an object of the present invention to propose a new method for reproducing audio data stored on a data carrier as well as a new corresponding device, which do not have the above-mentioned disadvantages of the prior art. In particular, it is an object of the present invention to provide a method for reproducing audio data stored on a data carrier and a corresponding device which, starting from audio data not optimized for the reproduction by means of headphones, provides a very good simulation of the natural spatial distribution of noises, even in the recorded reproduction ensured with headphones. In this case, the audio data stored on data carriers should in particular be adapted so that when they are listened to by headphones an arrangement of loudspeakers based on the principle of the stereo triangle and thereby also the natural spatiality of the sounds are simulated.

[0008] Gemäss der vorliegenden Erfindung werden diese Ziele durch die Elemente der unabhängigen Ansprüche erreicht. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen ausserdem aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung hervor. According to the present invention, these objects are achieved by the elements of the independent claims. Further advantageous embodiments are also evident from the dependent claims and the description.

[0009] Die Ziele der vorliegenden Erfindung werden dadurch erreicht, dass in einem Verfahren zur Wiedergabe von auf einem Datenträger gespeicherten Audiodaten mittels Kopfhörern, wobei die gespeicherten Audiodaten nicht für die Wiedergabe mittels Kopfhörern aufgenommen und verarbeitet sind, in welchem Verfahren die gespeicherten Audiodaten mittels mindestens eines Aufbereitungsmoduls verarbeitet werden, die Audiodaten vom Datenträger gelesen und als Eingangsaudiosignale einem Eingangsmodul zugeführt werden, dass die Eingangsaudiosignale mittels des Eingangsmoduls in mindestens zwei Kanäle geteilt werden, dass die Audiosignale in den einzelnen Kanälen mittels Verarbeitungsmodulen verarbeitet werden, dass die verarbeiteten Audiosignale aus den einzelnen Kanälen einem Ausgangsmodul zugeführt werden, wobei die verarbeiteten Audiosignale in Ausgangsaudiosignale zusammengefügt werden, und dass die Ausgangsaudiosignale den Kopfhörern zur Wiedergabe zugeführt werden. The objects of the present invention are achieved in that in a method for reproducing audio data stored on a data carrier by means of headphones, wherein the stored audio data are not recorded and processed for playback by headphones, in which method the stored audio data by means of at least a processing module, the audio data are read from the medium and fed as input audio signals to an input module, that the input audio signals are divided by the input module into at least two channels, that the audio signals are processed in the individual channels by means of processing modules, that the processed audio signals from the individual Channels are supplied to an output module, wherein the processed audio signals are assembled into output audio signals, and that the output audio signals are supplied to the headphones for playback.

[0010] Der Vorteil dieser Erfindung liegt insbesondere darin, dass mittels der Verarbeitungsmodule eine spezifische und gezielte Verarbeitung der auf dem Datenträger aufgenommenen Audiodaten stattfinden kann, so dass die verarbeiteten Audiodaten für eine Wiedergabe mit Kopfhörern optimiert sind. Somit können die ursprünglichen Aufnahmen (d.h. diejenigen, welche für die Wiedergabe mit zwei Lautsprechern gemäss dem Stereodreieck-Prinzip) aufgenommen und verarbeitet sind, auch für die Wiedergabe mit Kopfhörern verwendet werden, ohne dass die Klangnatürlichkeit verloren ginge. Ausserdem erlaubt das erfindungsgemässe Verfahren, im Gegensatz zu herkömmlichen Lösungen dieses Problems, eine Verwendung von gewöhnlichen Aufnahmen, welche sich beispielsweise auf handelsüblichen CDs befinden. The advantage of this invention is, in particular, that by means of the processing modules a specific and targeted processing of recorded on the disk audio data can take place, so that the processed audio data are optimized for playback with headphones. Thus, the original recordings (i.e., those which are recorded and processed for two-speaker reproduction according to the principle of the stereo triangle) can also be used for headphone playback without losing sound naturalness. In addition, the inventive method allows, in contrast to conventional solutions to this problem, a use of ordinary recordings, which are located for example on commercially available CDs.

[0011] In einer vorteilhaften Ausführungsform werden die Eingangsaudiosignale in genau drei Kanäle geteilt, während die Audiosignale in den einzelnen Kanälen in einer anderen vorteilhaften Ausführungsform durch Equalizer verarbeitet werden. Der Vorteil dieser Ausführungsformen liegt insbesondere darin, dass bei der Verwendung von genau drei Kanälen ein Direktkanal, ein Frontkanal und ein Crosstalk-Kanal realisiert werden können. Durch die Verwendung von Equalizern kann eine einfache Anpassung der Audiosignale nach jeweils gewünschten Eigenschaften realisiert werden. In an advantageous embodiment, the input audio signals are divided into exactly three channels, while the audio signals are processed in the individual channels in another advantageous embodiment by equalizers. The advantage of these embodiments lies in the fact that when using exactly three channels, a direct channel, a front channel and a crosstalk channel can be realized. Through the use of equalizers, a simple adaptation of the audio signals can be realized according to each desired properties.

[0012] In einer weiteren Ausführungsform werden die Equalizer-Parameter dynamisch angepasst. Diese Ausführungsform hat unter anderem den Vorteil, dass die Anpassung der auf dem Datenträger gespeicherten Audiosignale für verschiedene Arten von Audioaufnahmen spezifisch und auch in Echtzeit vorgenommen werden kann (so hat z.B. eine Rock-Aufnahme völlig andere Eigenschaften als eine Aufnahme mit klassischer Musik oder mit einem Hörbuch). In another embodiment, the equalizer parameters are adjusted dynamically. This embodiment has, inter alia, the advantage that the adaptation of the audio signals stored on the data carrier for different types of audio recordings can be carried out specifically and also in real time (for example, a rock recording has completely different properties than a recording with classical music or with one Audio book).

[0013] Eine andere Ausführungsform stipuliert, dass die Eingangsaudiosignale über einen Kanal unverändert dem Ausgangsmodul zugefügt werden. So ist auch ein Referenzsignal vorhanden, welches mit anderen, angepassten und verarbeiteten Audiosignalen kombiniert werden kann. Another embodiment stipulates that the input audio signals are added via a channel unchanged to the output module. Thus, there is also a reference signal which can be combined with other, adapted and processed audio signals.

[0014] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Audiosignale in mindestens zwei Kanälen durch ein Delay verarbeitet. Auch werden in einer anderen Ausführungsform vorbestimmte Parametersets der Verarbeitungsmodule gespeichert und mittels eines Aktivierungsmoduls eingestellt. Diese Ausführungsformen haben die Vorteile, welche sich bei der Verwendung von Delay in einer einfachen Simulierung der Echo- und Hall-Effekte wiederspiegelt. In Kombination mit den anderen Signalverarbeitungstechniken kann dies eine gute Simulation des Stereodreiecks ergeben. Andererseits ist es bei der Verwendung der vorgespeicherten Parametersets beispielsweise möglich, dieselben Kopfhörer durch mehrere Personen benutzen zu lassen, wobei für jede Person eine optimale Anpassung vorgenommen werden kann. In a further advantageous embodiment of the invention, the audio signals are processed in at least two channels by a delay. Also, in another embodiment, predetermined parameter sets of the processing modules are stored and set by means of an activation module. These embodiments have the advantages that are reflected in the use of delay in a simple simulation of echo and Hall effects. In combination with the other signal processing techniques this can give a good simulation of the stereo triangle. On the other hand, when using the pre-stored parameter sets, for example, it is possible to have the same headphones used by more than one person, whereby an optimal adaptation can be made for each person.

[0015] An dieser Stelle soll festgehalten werden, dass sich die vorliegende Erfindung neben dem erfindungsgemässen Verfahren zur Wiedergabe von auf einem Datenträger gespeicherten Audiodaten ebenfalls auf eine entsprechende Vorrichtung zur Wiedergabe von auf einem Datenträger gespeicherten Audiodaten bezieht. At this point, it should be noted that the present invention also relates to a corresponding device for playback of audio data stored on a data carrier in addition to the inventive method for reproducing stored on a data carrier audio data.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[0016] Nachfolgend werden die Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen beschrieben. Die Beispiele der Ausführungen werden durch folgende beigelegte Figuren illustriert: Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described by way of examples. The examples of the embodiments are illustrated by the following enclosed figures:

[0017] <tb>Fig. 1A<sep>zeigt eine schematische Draufsicht einer herkömmlichen Anordnung mit zwei Lautsprechern und dem Kopf eines Zuhörers, welche gemäss dem Stereodreieck-Prinzip aufgestellt worden sind; <tb>Fig. 1B<sep>zeigt eine schematische Draufsicht einer herkömmlichen Anordnung mit dem Kopf eines Zuhörers, an welchem zwei Kopfhörerlautsprecher symbolisch dargestellt sind; <tb>Fig. 1C<sep>zeigt eine schematische Draufsicht einer Anordnung mit dem Kopf eines Zuhörers, an welchem die Wiedergabe der Audiodaten gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren durchgeführt wird; <tb>Fig. 2<sep>zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Wiedergabe von auf einem Datenträger gespeicherten Audiodaten gemäss einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung; und <tb>Fig. 3<sep>zeigt schematisch eine Darstellung des Frequenzgangs in der Vorrichtung zur Wiedergabe von auf einem Datenträger gespeicherten Audiodaten gemäss einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung.[0017] <Tb> FIG. 1A <sep> is a schematic plan view of a conventional two-speaker arrangement and a listener's head, which have been set up according to the principle of the principle of the stereo triangle; <Tb> FIG. Fig. 1B shows a schematic plan view of a conventional arrangement with the head of a listener on which two headphone speakers are symbolically represented; <Tb> FIG. 1C <sep> is a schematic plan view of an arrangement with the head of a listener on which the reproduction of the audio data is performed according to the method of the present invention; <Tb> FIG. 2 <sep> shows a schematic representation of the device for reproducing audio data stored on a data carrier according to an embodiment variant of the present invention; and <Tb> FIG. 3 <sep> schematically shows a representation of the frequency response in the device for reproducing audio data stored on a data carrier according to an embodiment variant of the present invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

[0018] Wie bereits weiter oben erläutert worden ist, illustriert Fig. 1A eine herkömmliche Anordnung mit zwei Lautsprechern und dem Kopf des Zuhörers, welche gemäss dem Stereodreieck-Prinzip aufgestellt worden sind. In Fig. 1A beziehen sich die Bezugszeichen L und R jeweils auf den linken und den rechten Lautsprecher. Das Bezugszeichen Z steht für den Zuhörer, wessen Ohren mit den beiden Lautsprechern L und R das gleichwinklige (bzw. das gleichseitige) Dreieck bilden. In dieser Stereodreieck-Aufstellung ertönt eine wiedergegebene Audioaufnahme «natürlich», da die Audiodaten so aufgenommen und aufgearbeitet sind, dass beim Zuhörer Z der Eindruck entsteht, dass sich die Quellen der Audiodaten innerhalb des Raumbereichs befinden, welcher in Fig. 1A durch den Pfeil angedeutet wird. As has already been explained above, Fig. 1A illustrates a conventional arrangement with two speakers and the head of the listener, which have been set up according to the principle of the stereo triangle. In Fig. 1A, reference numerals L and R respectively refer to the left and right speakers. The reference Z stands for the listener whose ears with the two loudspeakers L and R form the equiangular (or the equilateral) triangle. In this stereo triangle set-up, a reproduced audio recording sounds "natural" since the audio data is recorded and processed so that the listener Z feels that the sources of the audio data are within the space indicated by the arrow in FIG. 1A becomes.

[0019] Dieses Stereodreieck-Prinzip kann noch erweitert werden, indem in diese Anordnung noch weitere Lautsprecher eingefügt werden, so dass die so genannten Raumklang- oder Surround-Anordnungen entstehen. Die Wiedergabe von Audiodaten in einer Surround-Anordnung benötigt besonders aufbereitete Aufnahmen, wobei bei der Wiedergabe dieser Audiodaten mit einer klassischen Anordnung (nur zwei Lautsprecher) keine Verzerrung der Wahrnehmung in Bezug auf die räumliche Verteilung der Audioquellen entsteht. This stereo triangle principle can be further expanded by further speakers are inserted into this arrangement, so that the so-called surround sound or surround arrangements arise. The reproduction of audio data in a surround arrangement requires specially prepared recordings, and the reproduction of this audio data with a classical arrangement (only two loudspeakers) does not distort the perception with respect to the spatial distribution of the audio sources.

[0020] In Fig. 1B wird schematisch eine herkömmliche Anordnung mit dem Kopf eines Zuhörers Z gezeigt, welcher Audiodaten über Kopfhörerlautsprecher I und r (I steht erneut für links und r für rechts) hört. In diesem Fall kommt es, im Falle einer Wiedergabe von nicht optimierten Audiodaten, zu einigen mehr oder weniger schlimmen akustischen Nachteilen: In Fig. 1B, a conventional arrangement with the head of a listener Z is shown schematically, which audio data on headphone speakers I and r (I again stands for left and r for right) hear. In this case, in the case of playback of non-optimized audio data, some more or less serious acoustic disadvantages occur:

[0021] 1. Das stereophonische Feld (dargestellt durch den Pfeil in Fig. 1B) wird zu einer 180°-Anordnung verzerrt, wobei sich der Kopf des Zuhörers Z genau in der Mitte dieses stereophonischen Felds befindet. Dieser Effekt entspräche im Wesentlichen einer Situation gemäss Fig. 1A, wenn sich der Zuhörer Z unmittelbar vor den Lautsprechern L, R befände. In einem solchen Fall spricht man auch von einer In-Kopf-Positionierung des Klangs. 1. The stereophonic field (represented by the arrow in Fig. 1B) is distorted to a 180 ° arrangement, with the head of the listener Z located exactly in the middle of this stereophonic field. This effect would essentially correspond to a situation according to FIG. 1A if the listener Z were located directly in front of the loudspeakers L, R. In such a case one also speaks of an in-head positioning of the sound.

[0022] 2. Die Stereo-Mitte ist zu leise und der gesamte Klang der Musik wird verfälscht. 2. The stereo center is too quiet and the entire sound of the music is corrupted.

[0023] 3. Die Musik wird als ohne «Tiefe» wahrgenommen. Alle Audioquellen erscheinen linear verteilt zwischen den beiden Ohren und daher ist es äusserst schwierig (auch für geübte Hörer), die genaue Position von Audioquellen innerhalb des stereophonischen Feldes zu bestimmen. 3. The music is perceived as having no "depth". All audio sources appear linearly distributed between the two ears and therefore it is extremely difficult (even for experienced listeners) to determine the exact location of audio sources within the stereophonic field.

[0024] Alle diese Probleme führen dazu, dass sich bei Zuhörern Z nach einer gewissen Zeit eine so genannte Kopfhörermüdigkeit einstellt, welche zu einer noch weniger getreuen Wahrnehmung der aufgenommenen Audiodaten führt. All of these problems lead to a so-called headphone fatigue sets after a certain time in listeners Z, which leads to a still less faithful perception of the recorded audio data.

[0025] Diese Probleme werden dank dem erfindungsgemässen Verfahren und dem entsprechenden System gelöst, wobei in Fig. 1C schematisch eine Anordnung mit dem Kopf eines Zuhörers Z illustriert wird, an welchem die Wiedergabe der Audiodaten eben gemäss diesem erfindungsgemässen Verfahren durchgeführt wird. These problems are solved thanks to the inventive method and the corresponding system, wherein in Fig. 1C schematically an arrangement with the head of a listener Z is illustrated, at which the reproduction of the audio data is performed just according to this inventive method.

[0026] In diesem Fall werden die bei der Wiedergabe der auf Datenträgern gespeicherten Audiodaten erzeugten Audiosignale so verarbeitet, dass die resultierenden Audiosignale bei einer Wiedergabe mit Kopfhörern den Eindruck einer natürlichen räumlichen Verteilung gemäss dem Stereodreieck-Prinzip ergeben, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1Abeschrieben worden ist. In this case, the audio signals generated in the reproduction of the audio data stored on data carriers are processed so that the resulting audio signals in a reproduction with headphones give the impression of a natural spatial distribution according to the principle of the stereo triangle, as described in connection with FIG. 1A has been described.

[0027] Eine mögliche Realisierung der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Wiedergabe von auf einem Datenträger gespeicherten Audiodaten ist in Fig. 2 dargestellt. A possible realization of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention for the reproduction of audio data stored on a data carrier is shown in FIG.

[0028] Die auf dem Datenträger (nicht dargestellt) gespeicherten Audiodaten werden vom Datenträger gelesen und als Eingangsaudiosignale IN einem Eingangsmodul A zugeführt werden. Es ist in diesem Zusammenhang einem Fachmann klar, dass es sich beim erwähnten Datenträger um verschiedene bekannte Vorrichtungen handeln kann. Beispielsweise eignen sich die so genannten CDs (Compact Discs) sehr gut für die Aufnahmen jeder Art von digitalen Daten, so dass sich darauf auch digitale Audiodaten sehr vorteilhaft unterbringen lassen. Ausserdem können die erwähnten Datenträger auch Festplatten von Computern oder tragbaren Musikspielern (zuweilen auch als MP3-Player bekannt) sein. Weitere geeignete Datenträger umfassen DVDs (Digital Versatile Disc), HD-DVD, Blueray, Digitalbänder und alle anderen bekannten Datenspeicher. The audio data stored on the data carrier (not shown) are read from the data carrier and supplied as input audio signals IN to an input module A. It is clear to a person skilled in the art that the data carrier mentioned may be various known devices. For example, the so-called CDs (compact discs) are very well suited for the recording of any type of digital data, so that it can accommodate digital audio data very beneficial. In addition, the mentioned data carriers may also be hard disks of computers or portable music players (sometimes also known as MP3 players). Other suitable data carriers include Digital Versatile Disc (DVDs), HD-DVD, Blueray, digital tapes and all other known data storage devices.

[0029] Nachdem die Eingangsaudiosignale IN dem Eingangsmodul A zugeführt worden sind, werden sie mittels des Eingangsmoduls A in die Kanäle K1, K2, K3 geteilt. Anschliessend werden die Audiosignale in jedem der drei Kanäle K1, K2, K3 mittels Verarbeitungsmodulen B, ..., F unterschiedlich verarbeitet. After the input audio signals IN have been supplied to the input module A, they are divided by the input module A into the channels K1, K2, K3. Subsequently, the audio signals in each of the three channels K1, K2, K3 are processed differently by means of processing modules B,..., F.

[0030] Im ersten Kanal K1 wird das entsprechende Audiosignal direkt zum Ausgangsmodul G geleitet. Dieser Kanal K1 stellt somit einen Direktkanal dar, welcher einerseits als Referenzkanal verwendet werden kann, und welcher andererseits die Grundinformationen unverändert zum Ausgang und zur Wiedergabe leiten kann. Im Kanal K1 befindet sich ein Verarbeitungsmodul B, mittels welchem die Audiosignale in diesem Direktkanal nach Bedarf verarbeitet oder ausgebessert werden können. Zur Ausbesserung der Audiosignale eignen sich insbesondere Equalizer. Equalizer setzen sich üblicherweise aus mehreren Filtern zusammen (wobei diese Filter insbesondere auch als digitale Signalverarbeitungsfunktionen implementiert werden können), mittels welcher das Spektrum des Eingangssignals angepasst werden kann. Equalizer werden vorteilhaft auch in den anderen beiden Kanälen K2, K3 in den Verarbeitungsmodulen D, F eingesetzt. In the first channel K1, the corresponding audio signal is routed directly to the output module G. This channel K1 thus represents a direct channel, which can be used on the one hand as a reference channel, and on the other hand, the basic information can be passed unchanged to the output and playback. In channel K1 is a processing module B, by means of which the audio signals in this direct channel can be processed or repaired as needed. In particular, equalizers are suitable for correcting the audio signals. Equalizers are usually composed of several filters (these filters in particular can also be implemented as digital signal processing functions), by means of which the spectrum of the input signal can be adjusted. Equalizers are also advantageously used in the other two channels K2, K3 in the processing modules D, F.

[0031] Parameter, welche in den Equalizern der Verarbeitungsmodule B, D und F verwendet werden, können in den Modulen B, D und F entweder fix programmiert oder dynamisch angepasst werden. Der Vorteil einer fixen Programmierung liegt darin, dass eine sehr robuste Vorrichtung gebaut werden kann. Wenn Durchschnittswerte genommen werden, so kann ein eine Vorrichtung, welche für einen grossen Teil der potentiellen Benutzer optimale oder beinahe optimale Wiedergabequalität garantiert. Allerdings ist in diesem Fall eine Änderung der Parameter sehr schwierig oder gar nicht möglich. Die Vorteile einer dynamischen Anpassung liegen insbesondere in der grösseren Flexibilität, da die individuelle Anpassung des Verfahrens dadurch ermöglicht wird. So kann jeder Benutzer dank dem erfindungsgemässen Verfahren eine optimal an seine/ihre Bedürfnisse angepasste Verarbeitung der Audiosignale erhalten. Parameters which are used in the equalizers of the processing modules B, D and F can either be programmed permanently or dynamically adjusted in the modules B, D and F. The advantage of fixed programming is that a very robust device can be built. Taking average values may be a device that guarantees optimal or near-optimal reproduction quality for a large proportion of the potential users. However, in this case, changing the parameters is very difficult or even impossible. The advantages of a dynamic adaptation are, in particular, the greater flexibility, since the individual adaptation of the method is made possible thereby. Thus, thanks to the method according to the invention, each user can receive processing of the audio signals which is optimally adapted to his / her needs.

[0032] Der zweite Kanal K2 steht für den so genannten Crosstalk-Effekt ein. Bei der Aufnahme der Schallwellen durch Ohren des Zuhörers Z in der Anordnung gemäss dem Stereodreieck werden die vom linken Lautsprecher L ausgestrahlten Schallwellen nicht nur vom linken Ohr, sondern auch vom rechten Ohr des Zuhörers Z erfasst. Dasselbe passiert mit den vom rechten Lautsprecher R ausgestrahlten Schallwellen. Dieser Crosstalk-Effekt fehlt vollkommen bei der Wiedergabe von Audiodaten mit Kopfhörern, da Kopfhörer meistens in der Form von Muscheln gebaut werden, welche die jeweiligen Ohren vollständig umfassen. Im Crosstalk-Kanal K2 wird neben dem Equalizer-Modul D auch ein weiteres Verarbeitungsmodul C eingesetzt. Dieses Verarbeitungsmodul C im Crosstalk-Kanal K2 beherbergt ein Delay-Modul. Mittels eines Delays kann eine verzögerte Kopie des Eingangssignals ausgegeben werden. Dank einem Delay kann die Tatsache kompensiert werden, dass aufgrund von unterschiedlich langen Fortpflanzungswegen in der Luft die gleichen Schallsignale von den beiden Ohren mit einer zeitlichen Differenz aufgenommen werden. The second channel K2 is responsible for the so-called Crosstalk effect. When recording the sound waves through ears of the listener Z in the arrangement according to the stereo triangle, the sound waves emitted from the left speaker L are detected not only from the left ear but also from the right ear of the listener Z. The same thing happens with the sound waves radiated from the right speaker R. This crosstalk effect is completely absent when playing audio data with headphones, because headphones are usually built in the form of shells that completely surround the ears. In the crosstalk channel K2, a further processing module C is used in addition to the equalizer module D. This processing module C in the crosstalk channel K2 accommodates a delay module. By means of a delay, a delayed copy of the input signal can be output. Thanks to a delay can be compensated for the fact that due to different lengths of propagation paths in the air, the same sound signals from the two ears are recorded with a time difference.

[0033] Schliesslich wird im dritten Kanal K3 eine frontale Wahrnehmung der Audiosignale simuliert. Wie oben beschrieben, enthält auch dieser Kanal K3 ein Verarbeitungsmodul F mit einem entsprechenden Equalizer. Zudem umfasst der Kanal K3 ein weiteres Verarbeitungsmodul E, in welchem, ähnlich wie im zweiten Kanal K2, ein Delay eingebaut ist. Dank einer gut gewählten Kombination von Delay-Parametern können die gewünschten Effekte erreicht werden. Auch die Parameter der Delay-Verarbeitungsmodule C und E können entweder fix programmiert oder dynamisch angepasst werden. Finally, a frontal perception of the audio signals is simulated in the third channel K3. As described above, this channel K3 also contains a processing module F with a corresponding equalizer. In addition, the channel K3 comprises a further processing module E, in which, similar to the second channel K2, a delay is incorporated. Thanks to a well-chosen combination of delay parameters, the desired effects can be achieved. The parameters of the delay processing modules C and E can either be programmed permanently or adapted dynamically.

[0034] Schliesslich werden die verarbeiteten Audiosignale aus den einzelnen Kanälen K1, K2 und K3 einem Ausgangsmodul G zugeführt. Aus den drei unterschiedlichen Audiosignalen werden mittels des Ausgangsmoduls G Ausgangsaudiosignale OUT zusammengefügt. Dabei entsprechen die Ausgangssignale OUT grundsätzlich den Eingangssignalen IN in Bezug auf die Anzahl von Linien und andere physikalischen Eigenschaften. Schliesslich werden die Ausgangsaudiosignale OUT den Kopfhörern I, r zur Wiedergabe zugeführt. Finally, the processed audio signals from the individual channels K1, K2 and K3 are fed to an output module G. Out of the three different audio signals, output audio signals OUT are combined by means of the output module G. Incidentally, the output signals OUT basically correspond to the input signals IN in terms of the number of lines and other physical characteristics. Finally, the output audio signals OUT are supplied to the headphones I, r for reproduction.

[0035] Fig. 3 illustriert schematisch eine Darstellung des Frequenzgangs in der Vorrichtung zur Wiedergabe von auf einem Datenträger gespeicherten Audiodaten gemäss einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung. In Fig. 3stellt die Y-Achse (vertikal) die Frequenzänderung (in Dezibel [dB]), während in der X-Achse (horizontal) die einzelnen Frequenzen (in Hertz [Hz]) aufgetragen sind. Selbstverständlich können durch geschickt gewählte Parameter der einzelnen Verarbeitungsmodule B, ..., F auch andere Frequenzgänge realisiert werden. 3 schematically illustrates a representation of the frequency response in the device for reproducing audio data stored on a data carrier according to an embodiment variant of the present invention. In Fig. 3, the Y-axis (vertical) represents the frequency change (in decibels [dB]), while in the X-axis (horizontal), the individual frequencies (in Hertz [Hz]) are plotted. Of course, other frequency responses can be realized by cleverly selected parameters of the individual processing modules B,..., F.

Claims

1. A method for reproducing audio data stored on a data carrier by means of headphones (I, r), wherein the stored audio data are not recorded and processed for the reproduction by headphones (I, r), in which method the stored audio data are read by at least one rendering module ( A, ..., G) are processed, characterized the audio data is read from the data medium and fed as input audio signals (IN) to an input module (A), the input audio signals (IN) are divided into at least two channels (K1, K2, K3) by means of the input module (A), that the audio signals in the individual channels (K1, K2, K3) are processed by means of processing modules (B, ..., F), the processed audio signals from the individual channels (K1, K2, K3) are fed to an output module (G), the processed audio signals being combined into output audio signals (OUT), and the output audio signals (OUT) are fed to the headphones (I, r) for playback.

2. Method according to claim 1, characterized in that the input audio signals (IN) are divided into exactly three channels (K1, K2, K3).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the audio signals in the individual channels (K1, K2, K3) are processed by equalizers.

4. The method according to claim 3, characterized in that the equalizer parameters are adjusted dynamically.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the input audio signals (IN) via a channel (K1) are added unchanged to the output module (G).

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the audio signals in at least two channels (K2, K3) are processed by a delay.

7. An apparatus for reproducing audio data stored on a data carrier by means of headphones (I, r) with a method according to one of claims 1 to 6, comprising at least: an input module (A) for dividing the input audio signals (IN) into at least two channels (K1, K2, K3), Processing modules (B, ..., F) for processing the audio signals in the individual channels (K1, K2, K3), and an output module (G) for combining the processed audio signals from the individual channels (K1, K2, K3) into output audio signals (OUT) and forwarding the output audio signals (OUT) to the headphones (I, r) for playback.

8. Device according to claim 7, characterized in that the processing modules (B, ..., F) comprise equalizers and / or delays.