CZ21398A3 - Akustický korekční přístroj - Google Patents

Description

Akustický korekční přístroj

Oblast techniky

Vynález se obecně týká akustických zesilovacích syBtémů, a zejména systémů a postupů navržených ke zlepšení reálného obrazu stereofonní reprodukce. Konkrétněji se vynález týká přístroje pro překonávání akustických nedostatků zvukového systému vnímaných posluchačem, které mohou být důsledkem ne zcela ideálního postavení reproduktorů ve zvukovém systému.

Dosavadní stav techniky

V prostředí, kde probíhá reprodukce zvuku, mohou kvalitu reprodukovaného zvuku vnímanou posluchačem snižovat různé faktory. Tyto faktory způsobují odlišnost reprodukovaného z vlivů spočívá v

- jejich nesprávné charakteristice frekvencí. Vnímanou « umístění reproduktorů.

t bodové zdroje zvuku,

i. reprodukovat doznívající w

vnímány na živé scéně.

zvukovými reprodukčními vzdálenost mezi párem posluchačem. Dalším reprodukovaného zvuku.

zvuku od umístění umístění akustického tlaku šířku původní zvukové scény. Jeden reproduktorů na zvukové scéně může vést ke zkreslené v rozsahu slyšitelných zvukové scény také ovlivňuje Reproduktory působí např. jako což omezuje jejich schopnost zvuky, které jsou bez problémů

Vnímaná šířka zvukové scény s mnoha systémy je vlastně omezena na reproduktorů, umístěných před faktorem, snižujícím kvalitu mohou být mikrofony, které zaznamenávají zvuk odlišně od způsobu, jak jej vnímá sluchové ústrojí člověka. Při pokusu eliminovat faktory.

které snižují kvalitu reprodukovaného zvuku.

byly • Λ * * · * » 9

podniknuty nesčíslné pokusy změnit vlastnosti prostředí, v němž probíhá reprodukce zvuku až do podoby, kterou vnímá posluchač z živé scény.

Některé snahy se v prostředí stereofonního zesílení zaměřily na akustické schopnosti a omezení lidského ucha. Akustická charakteristika lidského ucha je citlivá na intenzitu zvuku, fázové rozdíly mezi určitými zvuky, frekvenci zvuku a vzdálenost, odkud zvuk přichází. I přes složitost sluchového ústrojí člověka je frekvenční charakteristika lidského ucha u všech lidí v podstatě stejná.

Když zvukové vlny s konstantní hladinou akustického tlaku na všech frekvencích směřují k posluchači z jediného místa, bude lidské ucho reagovat na jednotlivé frekvenční složky zvuku různě. Směřuje-li např. zvuk se stejnou hladinou akustického tlaku k posluchači zepředu, bude se tlaková hladina, vznikající v uchu posluchače při zvuku o frekvenci 1000 Hz, lišit od té při frekvenci 2000 Hz.

Kromě citlivosti na frekvenci reaguje sluchové ústrojí odlišně na zvuky přicházející do ucha z různých úhlů. Konkrétně se hladina akustického tlaku v lidském uchu bude měnit se směrem zvuku. Za frekvenční vnímání zvuků jako funkci směru odpovídá zejména tvar vnějšího ucha i boltce a zvukovodu.

Sluchová citlivost člověka závisí na změnách směrového úhlu i výškové polohy původu zvuku. To platí zejména pro složité zvukové signály, tzn. signály s větším množstvím frekvenčních složek, a obecně pro složky s vyšší frekvencí. Změny akustického tlaku v uchu jsou interpretovány v mozku, aby mohl být stanoven původ zvuku. Když je zaznamenaný zvuk reprodukován, budou údaje o původu zvuku indikované směrem při interpretaci z informace o akustickém tlaku v uchu záviset na skutečném umístění reproduktorů, které přehrávají zvuk.

Stálá hladina akustického tlaku, tzn. plochý akustický tlak vzhledem k frekvenční charakteristice, může v uších posluchače vznikat při umístění reproduktorů přímo před posluchačem. Taková charakteristika je často ve snaze dosáhnout realistický zvukový obraz žádoucí. Kvalita sady reproduktorů však nemusí být ideální a ani umístění reproduktorů možná není v nejatraktivnějších akustických polohách. Oba tyto íaktory často vedou ke zkreslení charakteristik akustického tlaku. Zvukové systémy podle

Předcházej íčího stavu techniky popisovaly postupy.

jak opravit akustický tlak zvuku z reproduktorů, a tak vytvořit prostorové správnou charakteristiku a zdokonalit výsledný zvukový obraz.

K dosažení správnéjSÍ prostorové charakteristiky pro daný zvukový systém je znám postup výbéru a aplikace přenosových funkcí typu HRTF (head - related - transfer - functions) na zvukový signál. HRTF jsou založeny na akustice lidského sluchového ústrojí. Použití HRTF slouží k nastavení amplitud zvukového signálu za účelem kompenzace prostorového zkreslení. Principy HRTF lze také použít k přemíBténí stereofonního obrazu z reproduktorů, které nejdou optimálné umístěny.

Snahy o opravu akustických nedostatků v systému zvukové reprodukce se v předcházejícím stavu techniky často zaměřovaly na nedostatky ve zvukových systémech automobilů. Jeden z těchto pokusů je popsán v patentu Spojených států č. 4 648 117, autor Kunugi, a patentu Spojených států č. 4 622 691, autor Tokumo a kol. Kunugi a Tokumo popisují systém pro korekci hladin pohlcování zvuku a způsob, jak se vyhnout interferenci zvukových vln ve vozidle. Uvedený systém obsahuje obvod pro korekci akustického tlaku a obvod zpoždění signálu sloužící k dosažení požadované frekvenční charakteristiky. Korekce akustického tlaku je dosaženo vysokofrekvenčním zesílením zvukového signálu ve třech stadiích. První fází je vysokofrekvenční korekce pro průměrný faktor zvukové absorbce vozidla, druhá fáze vysokofrekvenční korekce závisí na faktoru zvukové absorbce konkrétního vozidla a třetí faktor vysokofrekvenční korekce závisí na počtu pasažérů sedících ve vozidle.

Patent Spojených států č. 5 146 507, autor Satoh

a kol., se zabývá přístrojem pro řízení systému akustické reprodukce určeným pro korekci frekvenční charakteristiky daného reprodukčního prostředí tak, aby odpovídala standardní frekvenční charakteristice. Systém podle Satoha vytváří korekční parametr pro zvukové signály směřující k reproduktorům umístěným ve zvukovém poli vpředu vlevo, vpředu vpravo, vzadu vlevo a vzadu vpravo, j ako j e tomu v automobilu. K přizpůsobení řídicího zařízení pro zvukovou reprodukci různým akustickým prostředím se používají se předem stanovené akustické charakteristiky ve vztahu k frekvenci a odrazu.

Jiný systém navržený k modifikaci frekvenční charakteristik v automobilech je popisován v patentu

Spojených států č. 4 888 809, autor Knibbeler. Systém podle Knibbelera usiluje o vytvoření ploché frekvenční charakteristiky ve dvou oddělených nekoincidentních poslechových pozicích, jako je např. poloha pasažéra v přední a zadní části automobilu, na základě nastavení páru filtrů. Každý filtr přijímá vstupní signál a ovlivňuje výstupní signál vysílaný do odpovídajícího zvukového měniče.

I dalěí patenty se zabývaj í zvukovými systémy, které mění zvukový signál s cílem vyrovnat frekvenční charakteri st i ku.

Patří sem patent Spojených států

č.

5371799 autor

Lowe a kol. , patent Spojených států

č.

5325435, autor

Dáte a patent Spojených států

č.

5228085, autor Aylward, patent

Spojených států č.

5033092, autor Sadaie, patent Spojených států č. 4393270, autor van den Berg a patent Spojených států č. 4329544, autor Yamada.

Podstata vynálezu

I přes zjiětění pocházející z předcházejícího stavu techniky existuje potřeba přístroje pro korekci obrazu, který lze snadno přizpůsobit různým prostředím reprodukce zvuku, jež měla zkreslenou prostorovou charakteristiku.

Existuje také potřeba takového korekčního systému obrazu, který funguje ve spojení s přístrojem pro zesílení obrazu, za účelem prostorového zesílení opraveného stereofonního obrazu.

Zde popsaný akustický korekční přístroj a související postupy jeho funkce tvoří propracovaný a účinný systém pro zdokonalení zvukového obrazu v nedokonalém reprodukčním prostředí.

Aby bylo dosaženo zdokonaleného stereofonního obrazu, rozděluje přístroj pro korekci obrazu vstupní signál na první a druhý frekvenční rozsah, jež společné obsahují v podstatě celé akustické frekvenční spektrum. Frekvenční charakteristiky vstupního signálu v prvním a druhém frekvenčním rozsahu jsou samostatně opraveny a zkombinovány tak, aby vznikl výstupní signál, mající vzhledem k posluchači relativně plochou frekvenční charakteristiku. Stupeň korekce frekvence, tzn. korekce akustické energie, závisí na prostředí, kde probíhá reprodukce, a je nastaven tak, aby překonal akustická omezení tohoto prostředí. Konstrukce akustického korekčního přístroje umožňuje snadnou a nezávislou opravu vstupního signálu v jednotlivých frekvenčních rozsazích za účelem získání prostorově opraveného a přemístěného zvukového obrazu.

V prostředí reprodukce zvuku mohou být reproduktory umístěny daleko od uší posluchače, což zvukový obraz vnímaný posluchačem.

nepříznivě ovlivňuje

Např. reproduktory automobilu určené pro vytváření zvukových signálů nízkém, středním a vysokém rozsahu mohou být umÍBtěny dveřních panelech pod ušima posluchače.

Akustický korekční přístroj podle vynálezu přemísťuje zvukový obraz do zdánlivé pozice poblíž úrovně uší posluchače.

V některém prostředí reprodukce zvuku jsou v místech odděleně od měničů středního rozsahu nebo nízkého rozsahu.

tzn. středových reproduktorů nebo hloubkových reproduktorů, instalovány vysokofrekvenční měniče neboli výškové reproduktory. V automobilu jsou středové reproduktory často instalovány v dveřních panelech nebo v obdobných lokalitách

u nohou posluchače. Výškové reproduktory však mohou být instalovány ve výši poblíž uší posluchače nebo nad nimi., čímž Be eliminuje interference nebo absorbce okolními předměty. Malý rozměr výškových reproduktorů umožňuje toto umístění ve větší vzdálenosti ve vozidle. Když jsou výškové reproduktory umístěny u uší posluchače, hladina akustického tlaku u uší posluchače mezi vysokofrekvenčními rozsahy může být vyšší než odpovídající rozsahy nízkých frekvencí. Proto je akustický korekční přístroj zkonstruován tak, aby oprava vysokofrekvenčních složek byla jak pozitivní, tak negativní. To znamená, že vysokofrekvenční složky mohou být vzhledem ke složce s nižší frekvencí zesíleny i ztlumeny, a tak se kompenzuje vzdálené umístění výškových reproduktorů.

Při použití akustického korekčního přístroje může být stereofonní obraz vytvářený při hraní zvukového signálu prostorově opraven, aby vedl vnímaný zvuk, jehož původ má vertikální a (nebo) horizontální polohu odlišnou od polohy reproduktorů. Přesný původ zdroje, vnímaný posluchačem, bude záviset na stupni prostorové korekce. V automobilu lze použít zde popsaný akustický korekční přístroj ve spojení b reproduktory instalovanými do dveří, a tak je možno dosáhnout v uchu pasažéra v podstatě ploché frekvenční charakteristiky. Při této charakteristice bude vznikat stereofonní obraz umístěný před posluchačem přibližně v úrovni uší.

Jakmile se po korekci prostorového zkreslení získá původ vnímaného zvuku, lze opravený zvukový signál zesílit tak, aby vznikl rozšířený stereofonní obraz. Podle preferovaného provedení bere stereofonní zesílení přemístěného zvukového obrazu v úvahu akustické principy lidského sluchu, aby posluchač vnímal realistický zvuk. V prostředích zvukové reprodukce, kde je poloha poslechu relativně stálá, jako je např. interiér automobilu, je míra zesílení stereofonního obrazu aplikovaná na zvukový signál částečně určena skutečnou polohou reproduktorů vzhledem k posluchači.

Preferovaným aspektem vynálezu je možnost použití akustického korekčního zařízení ve zvukovém systému automobilu s cílem prostorové zesílit stereofonní zvuk v akustickém systému automoblu vzhledem k posluchači v sedadle řidiče vozu. VCiz má také v přední části sedadlo pro spolujezdce a zvukový systém automobilu též obsahuje dvojici reproduktorů instalovanou části dveří vozu u řidiče a u spolujezdce.

přičemž reproduktory jBou umístěny pod uSima posluchače.

Preferované akustické korekční zařízení obsahuje korekční obvod stereoíonního obrazu spoj ený se zvukovým systémem automobi1u, určený pro příjem stereofonního zvukového signálu, jelikož stereofonní akustický signál je

Při přehrávání reproduktory vzhledem k posluchači zkreslený.

Obvod obrazové korekce modifikuje složky stereofonního akustického signálu za účelem vytvoření opraveného stereoí onní ho akustického signálu. Signál opraveného stereofonního zvuku kompenzuje akustické zkreslení a poskytuje posluchači při přehrávání opraveného stereofonního signálu přes reproduktory zdánlivý zvukový obraz.

Kromě toho obsahuje preferované akustické korekční zařízení zesilovací obvod stereofonního obrazu, přijímající opravený signál stereofonního zvuku a sloužící k rozěíření zdánlivého zvukového obrazu. Zesilovací obvod stereofonního obrazu modifikuje stereofonní akustický signál a vytváří prostorově zesílený akustický signál, který je přehráván reproduktory. Zesilovací obvod obrazu obsahuje zařízení pro izolaci obsahu stereofonních informací stereofonního akustického signálu, korekční zesilovač pro aplikaci míry zesílení amplitudy na uvedený stereofonní informační obsah jako funkce frekvence, přičemž uvedená míra zesílení se vyznačuje maximálním zesílením menším než 200 Hz a minimálním zesílením mezi 1 kHz a 5 kHz, a zařízení pro kombinaci uvedeného obsahu stereofonních informací s uvedeným stereofonním signálem za účelem vytvoření prostorově zesíleného akustického signálu.

V jiném provedení rozděluje korekční obvod stereofonního obrazu spektrum slyšitelných frekvencí na nízkofrekvenční rozsah a vysokofrekvenční rozsah vzhledem k nízkofrekvenčnímu rozsahu, přičemž obvod obrazové korekce modifikuje složky stereofonního zvukového signálu v nízkofrekvenčním rozsahu nezávisle na složkách ve vysokof rekvenčním rozsahu.

V jiném provedení vyplývá zkreslení z umístění reproduktorů ve dveřích, přičemž reproduktory směřují k posluchačům a poskytují takový úhel rozptylu zvuku, že uši posluchačů jsou umístěny z velké Části mimo úhel rozptylu zvuku.

V dalším provedení způsobuje přehrávání prostorové zesíleného zvukového signálu přes reproduktory zdánlivou rotaci zdánlivého zvukového obrazu směrem k posluchači.

přičemž minimální zesílení signálu týkajícího se obsahu stereofonních informací je funkcí polohy systému reproduktorů vzhledem k posluchači. V jiném provedení je zkreslení důsledkem absorbce zvuku v interiéru vozu.

Na základě dalšího aspektu vynálezu zesilovač s levým a pravým stereofonním pracuje akustický vstupním signálem vytvářeným stereofonním re produkč ním zařízením pro přehrávání systémem reproduktorů, který zaujímá v prostředí stereofonní reprodukce stálé postavení.

Zesilovač modifikuje stereofonní vstupní signály za účelem zdokonalení stereofonního obrazu tak, že kompenzuje akustické nedostatky vznikající při přehrávání vstupních

Bignálů systémem reproduktorů prostředí akustické reprodukce. Akustický zesilovač obsahuj e korekční obvod stereofonního obrazu.

přijímající levý a pravý vstupní signál, modifikující vstupní signály a generující energeticky korigovaný levý a pravý signál. Energeticky korigovaný levý a pravý signál má při přehrávání systémem reproduktorů a při poslechu v prostředí akustické reprodukce opravenou prostorovou charakteristiku a opravená prostorová charakteristika vytváří zdánlivý zvukový obraz vzhledem k posluchači tak, aby posluchačův prožitek byl realistický a přesměrovaný.

Toto provedeni akustického zesilovače dále obsahuje zesilovací obvod stereofonního obrazu, přijímající energeticky korigovaný levý a pravý stereofonní signál a generující zesílený levý a pravý stereofonní signál za účelem zlepšení zvukového obrazu vnímaného posluchačem při přehrávání zesíleného levého a pravého stereofonního signálu systémem reproduktorů. Energeticky korigovaný levý a pravý signál se vyznačuje první složkou rozdílového signálu, představujícího rozdíl mezi energeticky opraveným levým a pravým Bignálem. Zesílený levý a pravý stereofonní signál se vyznačuje druhou složkou rozdílového signálu, představující rozdíl mezi zesíleným levým a pravým signálem, přičemž druhá složka rozdílového signálu je výběrové vyrovnávána vzhledem k první složce rozdílového signálu.

V jiném provedení jsou akustická omezení funkcí stálého umístění systému reproduktorů vzhledem k posluchači. V jiném provedení jsou akustická omezení nedílnou vlastností systému reproduktorů. A opět v jiném provedení je zdánlivý zvukový obraz určen rozdílem směrového úhlu a výškové polohy posluchače a týchž veličin u systému reproduktorů.

V jiném provedení jsou akustická omezení funkcí stálého umístění systému reproduktorů vzhledem k posluchači a funkcí absorbce zvuku prostředí akustické reprodukce. V jiném provedení se opravená prostorová charakteristika vyznačuje energetickými hladinami akustického tlaku, který je v celém spektru slyšitelných frekvencí nad 100 Hz vzhledem k posluchači v podstatě konstantní.

Opět v jiném provedení obsahuje korekční obvod stereofonního obrazu první korekční obvod pro modifikaci složek levého a pravého vstupního signálu v prvním frekvenčním rozsahu k vytvoření první složky opraveného stereofonního signálu, druhý korekční obvod pro oddělenou modifikaci složek levého a pravého vstupního signálu v druhém frekvenčním rozsahu k vytvoření druhé opravené složky stereofonního signálu a zařízení pro kombinaci první a druhé složky opraveného stereofonního signálu k vytvoření energeticky opraveného levého a pravého signálu.

V jiném provedení kombinační zařízení také slučuje jeden ze vstupních signálů s první a druhou složkou opraveného stereofonního signálu, a tak vzniká energeticky opravený evý a pravý signál.

Opét v dalším provedení obsahuje první složka opravě né ho signálu frekvence přibližné mezi 100 Hz a kHz a druhá složka opraveného signálu obsahuje signály mající frekvence přibližné mezi kHz a kHz.

dalším provedení je druhá složka opraveného stereof onní ho signálu tlumena energetickým korekčním obvodem. Opét v dalším provedení zesiluje druhý korekční obvod složky vstupního signálu v druhém frekvenčním rozsahu, čímž vzniká druhá složka opraveného stereofonního signálu. Kombinační zařízení dále obsahuje přepínač disponující první polohou a druhou polohou, přičemž v první poloze přepínače je druhá složka opraveného stereofonního signálu kombinačním zařízením přičítána k první složce opraveného stereofonního signálu a v druhé poloze přepínače je druhá složka opraveného stereofonního signálu odčítána od první složky opraveného stereofonního signálu.

V jiném provedení obsahuje zesilovací obvod stereofonního obrazu korekční zesilovač ménící frekvenční charakteristiku prvního rozdílového signálu, aby tak po aplikaci perspektivní vyrovnávací křivky na první rozdílový signál vznikl druhý rozdílový signál. Perspektivní vyrovnávací křivka se vyznačuje tím, že inflexní bod maximálního zesílení se vyskytuje při frekvenci maximálního zesílení prvním frekvenčním rozsahu asi 100 až 200 Hz a křivka se vyznačuje tím, že inflexní bod minimálního zesílení se vyskytuje při frekvenci minimálního zesílení v druhém frekvenčním rozsahu asi 1680 až 5000 Hz.

přibližné v rozsahu jiném provedení na rozsah 10 až přibližné 0 až 10 připadá dB a maximální zesílení minimální zesílení je dB. A opét v dalším provedení

závisí maximální zesílení, frekvence maximálního zesílení, minimální zeeílení a frekvence minimálního zesílení na stálé poloze systému reproduktorů vzhledem k uživateli.

V jiném provedení je křivka perspektivního vyrovnání funkcí úhlu mezi 1) dráhou zvuku stejnosměrného pole vycházejícího ze systému reproduktorů a dopadajícího do blízkosti ucha posluchače a 2) rovinou rovnoběžnou s přední linií pohledu posluchače.

V dalším provedení je akustický zesilovač realizován v digitálním tvaru použitím procesoru digitálního signálu.

j iném provedení je akustický zesilovač zkonstruován pomocí obvodu z diskrétních prvků. V dalším provedení je levý a pravý stereofonní vstupní signál generován uměle monofonním zdrojem zvukového signálu.

V jiném provedení je levý pravý vstupní stereofonní signál součástí jakéhokoli složeného audiovizuálního signálu.

dalším provedení je akustický zesilovač z kons t ruován jako hybridní digitální a analogový obvod.

J i nde j e akustický zesilovač součástí polovodičové podložky. V dalším provedení je akustický zesilovač součástí multičipového modulu.

V jiném provedení je prostředím akustické reprodukce interiér automobilu, kde je první a druhý dveřní panel na opačných stranách automobilu vzhledem k řidiči a kde systém reproduktorů sestává z prvního reproduktoru umístěného v prvním dveřním panelu a druhého reproduktoru umístěného v druhém dveřním panelu. Jindy je prostředí akustické reprodukce spojeno s elektronickým klávesovým přístrojem obsahujícím klávesnici, kde se systém reproduktorů skládá z prvního a druhého reproduktoru připojených do elektronického klávesového přístroje, přičemž první a druhý reproduktor jsou umístěny pod klávesnicí.

Na základě dalšího aspektu vynálezu přijímá stereofonní zesilovač dvojici skládající se ze stereofonního levého a pravého signálu a dodává zpracovaný levý a pravý akustický signál do systému reproduktorů za účelem reprodukce zvukového obrazu, odpovídajícího zpracovávaným signálům. Toto provedení stereofonního zesilovače obsahuje zařízení pro výběrovou změnu hodnot amplitud levého a pravého akustického signálu, aby tak vznikl opravený levý a pravý akustický signálu, přičemž opravený levý a pravý akustický signál vede při přehrávání opravených signálů přes reproduktory vnímaný původní zvuk jako zvukový obraz vzhledem k uživateli. Vnímaný původní zdroj se liěí od skutečného původního zdroje zvukového obrazu. Zesilovač dále obsahuje zařízení pro zesilování opraveného levého a pravého akustického signálu za účelem zdůraznění doznívající zvukové energie přítomné v opraveném levém a pravém zvukovém signálu, přičemž toto zesilovací zařízení vytváří zpracovaný levý a pravý akustický signál.

V dalěím provedení zpracovává zesilovač opravených signálů vybrané frekvenční složky rozdílového signálu zesílením o předem stanovenou hodnotu. Rozdílový signál zde představuje množství stereofonních informací v opraveném levém a pravém akustickém signálu.

Tato předem stanovená hodnota je vyjádřena jako funkce skutečného původního zdroje zvukový obrazu. Jindy vzniká při přehrávání levého a pravého akustického signálu systémem reproduktorů první frekvenčně závislá charakteristika akustického tlaku vzhledem k posluchači a při přehrávání levého a pravého akustického signálu systémem reproduktorů umístěným ve vnímaném původním zdroji druhá frekvenčně závislá charakteristika akustického tlaku vzhledem k posluchači. Při přehrávání opraveného levého a pravého akustického signálu systémem reproduktorů vzniká druhá frekvenčně závislá charakteristika akustického tlaku vzhledem k posluchači.

V jiném provedení obsahuje dále zařízení pro výběrové provádění změny prvek určený pro dělení stereofonních akustických signálů na nízkofrekvenční složky a vysokofrekvenční složky, součást pro vyrovnávání nízkofrekvenčních a vysokofrekvenčních složek, aby tak vznikly nízkofrekvenční a vysokofrekvenční energeticky korigované akustické signály, a zařízení pro kombinaci nízkofrekvenčních a vysokofrekvenčních energeticky korigovaných akustických signálů, aby tak vznikl opravený levý a pravý akustický signál.

V dalším provedení jsou nízkofrekvenční složky ve frekvenčním rozsahu přibližné 100 až 1000 Hz a vysokofrekvenční složky jsou v frekvenčním rozsahu přibližné 1000 až 10000 Hz. V jiném provedení odpovídají nízkofrekvenční složky prvnímu frekvenčnímu rozsahu stereofonních akustických signálů a vysokofrekvenční složky odpovídají druhému frekvenčnímu rozsahu stereofonních akustických Bignálů, přičemž nízkofrekvenční složky byly v prvním frekvenčním rozsahu zesíleny a vysokofrekvenční složky byly v druhém frekvenčním rozsahu ztlumeny.

V dalším provedení obsahuje zesilovač zařízení pro generování součtového signálu, představujícího součet opraveného levého akustického signálu a opraveného pravého akustického signálu, zařízení pro generování rozdílu mezi opraveným levým akustickým signálem a opraveným pravým akustickým signálem, zařízení pro zesilování složek rozdílového signálu v prvním a druhém frekvenčním rozsahu vzhledem ke složkám rozdílového signálu v třetím frekvenčním rozsahu tak, aby tak vznikl zpracovaný rozdílový signál, přičemž třetí frekvenční rozsah je zde vétší než první frekvenční rozsah a menší než druhý frekvenční rozsah, a dále obsahuje zařízení pro kombinaci součtového signálu a zpracovaného rozdílového signálu, aby tak vznikl zpracovaný levý a pravý akustický signál.

V jiném provedení má rozdílový signál inflexní bod při frekvenci minimálního zesílení v třetím frekvenčním rozsahu. Inflexní bod minimálního zesílení je definován jako funkce skutečného původního zdroje zvukového obrazu. Opét v dalším provedení jsou složky rozdílového signálu v prvním, druhém a třetím frekvenčním rozsahu zesíleny pomocí zesilovačů.

Na základé dalšího aspektu vynálezu provádí přístroj pro prostorové zesílení přesměrování a zesiluje stereofonní obraz vycházející ze systému reproduktorů umístěných v akustickém reprodukčním prostředí.

V tomto smyslu obsahuje přístroj pro prostorové zesílení akustického obrazu přijímající akustický korekční obvod vstupní signál a vydávající opravený akustický signál, přičemž akustický vstupní signál vytváří při přehrávání systémem reproduktorů první charakteristiku akustického tlaku vzhledem k posluchači. Druhá charakteristika akustického tlaku vytváří zdánlivý stereofonní obraz odpovídající zdánlivému umístění systému reproduktorů vzhledem k posluchači a zesilovací obvod akustického obvodu přijímá opravený akustický signál a vydává zesílený akustický signál pro přehrávání systém reproduktorů, přičemž zesílený akustický signál je vyrovnáván vzhledem k opravenému akustickému signálu tak, aby se rozSířil zdánlivý stereofonní obraz.

V jiném provedení je opravený akustický signál stereofonní signál a obsahuje rozdílový signál, představující množství stereofonních informací v opraveném akustickém signálu. Zesilovací obvod akustického signálu vyrovnává rozdílový signál tak, aby se v opraveném akustickém signálu zdůraznila energie doznívajícího zvuku a doSlo k rozšíření zdánlivého stereofonního obrazu.

V jiném provedení má opravený akustický signál formu stereofonního signálu obsahujícího rozdílový signál, představující objem stereofonních informací v opraveném akustickém signálu. Zesilovací obvod akustického obrazu vyrovnává rozdílový signál podle perspektivní úrovně vyrovnání a vytváří zpracovaný rozdílový signál, přičemž hladina perspektivního vyrovnání se mění vzhledem k frekvenci rozdílového signálu. Tato hladina se vyznačuje tím, že maximální zesílení vzniká při maximální frekvenci zesílení v prvním frekvenčním pásmu přibližně mezi 100 a 200 Hz a minimálním zesílením vzniká při frekvenci minimálního zesílení v druhém frekvenčním pásmu přibližně mezi 1680 a 5000 Hz a pod prvním frekvenčním rozsahem a nad prvním frekvenčním rozsahem hladina klesá směrem k minimální frekvenci zesílení a dále roste nad minimální f frekvencí zesílení. Opět v dalším provedení je maximální a minimální zesílení funkcí skutečného umístění systému reproduktorů vzhledem k posluchači v prostředí akustické reprodukce.

V jiném provedení se úroveň vyrovnání rozdílového signálu dále vyznačuje ztlumením basových frekvencí rozdílového signálu vzhledem k maximálnímu zesílení, přičemž basy jsou tlumeny při hodnotě nižší než je frekvence maximálního zesílení a tlumení basů narůstá se snižováním frekvence rozdílového signálu. Opět v dalším provedení je maximální zesílení a minimální zesílení stálé s předem stanovenou hodnotou, přičemž maximální zesílení závisí na úhlu dopadu stejnosměrného pole zvuku vycházejícího ze skutečné polohy systému reproduktorů a na dopadu do uší posluchače.

V dalším provedení Be korekční obvod akustického obrazu skládá z prvního filtru přijímajícího akustický vstupní signál a vytvářejícího první filtrovaný výstupní signál, přičemž frekvenční charakteristika prvního filtru obsahuje první přechodové pásmo a hodnoty amplitudy akustického vstupního signálu se během prvního přechodového pásma mění jako funkce frekvence. Další součástí je druhý akustický filtr přijímající akustický vstupní signál a vytvářející druhý filtrovaný výstupní signál, přičemž frekvenční charakteristika druhého filtru obsahuje druhé hodnoty amplitudy akustického vstupního druhého přechodového pásma mění jako a zesilovač pro zesilování hodnot druhého filtrovaného výstupního signálu a pro kombinaci prvního a druhého filtrovaného výstupního přechodové pásmo a signálu se během f unkce f rekvence, amplitudy prvního a signálu s akustickým vstupním signálem, čímž vzniká opravený akustický signál. Opravený akustický signál vytváří při přehrávání systémem reproduktorů zdánlivý stereofonní obraz.

V jiném provedení se akustický vstupní signál Bkládá z levého vstupního signálu a pravého vstupního signálu a korekční obvod akustického obrazu obsahuje první zařízení pro energetickou korekci, přijímající levý vstupní signál a provádějící zpracování levého vstupního signálu a vytvářející opravený levý akustický Bignál. První zařízení pro energetickou korekci obsahuje nízkofrekvenční obvod přijímající levý vstupní signál a vytvářející opravený nízkofrekvenční levý signál. Nízkofrekvenční korekční obvod zesiluje složky amplitudy levého vstupního signálu v prvním frekvenčním rozsahu. Dále obsahuje vysokofrekvenční korekční obvod přijímající levý vstupní signál a vytvářející opravený vysokofrekvenční levý signál, přičemž vysokofrekvenční korekční obvod reguluje složky amplitudy levého vstupního signálu v druhém frekvenčním rozsahu. Další součástí je zařízení pro kombinaci opraveného nízkofrekvenčního a vysokofrekvenčního levého signálu, čímž vzniká opravený levý akustický signál, a druhé zařízení pro energetickou korekci pro příjem pravého vstupního signálu a generování opraveného pravého akustického signálu.

Druhé zařízení pro energetickou korekci dále obsahuje nízkofrekvenční korekční obvod přijímající pravý vstupní signál a vytvářející opravený nízkofrekvenční pravý signál, nízkofrekvenční korekční obvod, zesilující složky amplitudy pravého vstupního signálu v prvním frekvenčním rozsahu a vytvářející opravený vysokofrekvenční pravý signál, vysokofrekvenční korekční obvod pro regulaci složek amplitudy v druhém frekvenčním rozsahu a zařízení pro kombinaci opraveného nízkofrekvenčního a vysokofrekvenčního pravého signálu k vytvoření opraveného pravého akustického signálu.

V dalším provedení je akustickým reprodukčním prostředím interiér automobilu, přičemž automobil obsahuje přístrojovou desku a zdánlivý stereofonní obraz vychází ve směru od přístrojové desky k posluchači. Opět v dalším provedení je prostředí akustické reprodukce venkovní a posluchač může být v prostředí akustické reprodukce situován na mnoha různých místech.

V jiném provedení obsahuje zesilovací obvod akustického obrazu první součtovou síť, do níž vstupuje opravený levý a pravý akustický signál dodávané korekčním obvodem akustického obrazu, přičemž první součtová síť generuje rozdílový signál a součtový signál. Rozdílový signál představuje hodnotu stereofonních informací přítomných v opraveném levém a pravém akustickém signálu.

Obvod dále obsahuje korekční zesilovač Bpojený s první součtovou sítí, přičemž korekční zesilovač modifikuje frekvenční charakteristiku rozdílového signálu, aby vznikl zpracovaný rozdílový signál, jehož hladina vyrovnání se mění podle frekvence zpracovaného rozdílového signálu.

Hladina vyrovnání se v tomto provedení vyznačuje tím.

že se maximální zesílení vyskytuje při frekvenci maximálního zesílení mezi

Přibližně 100 až 200 Hz a minimální zesílení při minimální frekvenci mezi přibližně

1680 a 5000 Hz, dále je pro ni charakteristické ztlumení rozdílového signálu ve středním rozsahu vzhledem k maximálnímu zesílení, přičemž ztlumení ve středním rozsahu se vyskytuje nad frekvencí maximálního zesílení a roste s odpovídajícím zvýšováním frekvence rozdílového signálu až do frekvence minimálního zesílení a klesá se zvyšováním frekvence diferenčního signálu nad frekvenci minimálního zesílení.

Zesilovací obvod akustického obrazu v tomto provedení dále obsahuje směšovač signálů přijímající zpracovaný rozdílový signál a kombinující zpracovaný rozdílový signál se součtovým signálem a opraveným levým akustickým signálem , aby tak vznikl zesílený levý výstupní signál pro přehrávání systémem reproduktorů. Směšovač signálů také kombinuje zpracovaný rozdílový signál se součtovým signálem a opraveným pravým akustickým signálem, čímž vzniká zesílený pravý výstupní signál pro přehrávání systémem reproduktorů.

Dalším aspekt vynálezu spočívá v tom, že korekční zařízení pro akustickou energii modifikuje spektrální hustotu stereofonního signálu, čímž se řeší akustické nedostatky systému reproduktorů při přehrávání stereofonního signálu systémem reproduktorů. Na základě této vlastnosti vynálezu obsahuje korekční zařízení pro akustickou energii kompenzační obvod přijímající stereofonní signálu a signál pro regulaci amplitud stereofonního získání požadované akustické prostorové charakteristiky vzhledem k posluchači při přehrávání stereofonního signálu reproduktory. Kompenzační obvod obsahuje první korekční obvod přijímající stereofonní signál a zesilující stereofonní signál jako první funkci frekvence v prvním frekvenčním rozsahu a vytvářející první opravený stereofonní signál, druhý korekční obvod přijímající stereofonní signál a regulující stereofonní signál jako druhou funkci frekvence v druhém frekvenčním rozsahu a vytvářející druhý opravený stereofonní signál, přičemž první funkce frekvence je nezávislá na druhé funkci frekvence, a dále zařízení pro kombinaci prvního a druhého opraveného stereofonního signálu za účelem vytvoření energeticky korigovaného výstupního Bignálu.

V jiném provedení obsahuje první frekvenční rozsah slyšitelné frekvence do přibližně 1000 Hz a druhý frekvenční rozsah obsahuje slyšitelné frekvence nad přibližně 1000 Hz. Opět v dalším provedení je stereofonní signál také kombinován s prvním a druhým opraveným stereofonním signálem. V dalším provedení se stupeň zesílení pomocí prvního korekčního obvodu zvyšuje společně s odpovídajícím nárůstem frekvence.

V jiném provedení zesiluje druhý korekční obvod stereofonní signál v druhém frekvenčním rozsahu, přičemž stupeň zeBÍlení roste s odpovídajícím vzrůstem frekvence. Opět v dalším provedení tlumí druhý korekční obvod stereofonní signál v druhém frekvenčním rozsahu.

V dalším provedení zařízení pro korekci akustické energie dále zahrnuje elektronický přepínač přijímající druhý opravený stereofonní signál a vytvářející výstup spojený se zařízením pro kombinování, přičemž elektronický přepínač může být v první poloze a v druhé poloze. Když je přepínač v první poloze, kombinační zařízení první a druhý opravený stereofonní signál sčítá, v druhé poloze přepínače je druhý opravený stereofonní signál opraveného stereofonního signálu.

Dalším aspekt vynálezu Bpočívá v odečítán od prvního tom, že elektronické zařízení vytváří zdánlivý zvukový obraz ze zvukových signálů reprodukovaných akustickým měničem.

Z tohoto hlediska obsahuje elektronické zařízení první filtr pro příjem zvukových výstupu, přičemž obsahující první

Hodnoty ampli tud signálů a vytváření výstupního signálu na první filtr má frekvenční charakteristiku propustné pásmo a první přechodové pásmo.

zvukových signálů jsou prvním přechodovým pásmem modifikovány jako funkce frekvence, přičemž stupeň jejich modifikace je v prvním propustném pásmu v podstatě jednotný. Druhý filtr přijímá zvukové signály a vytváří druhý filtrovaný výstupní signál. Frekvenční charakteristika druhého filtru obsahuje druhé propustné pásmo a druhé přechodové pásmo a hodnoty amplitud zvukových signálů jsou druhým přechodovým pásmem modifikovány jako funkce frekvence. Stupeři jejich modifikace v druhém propustném pásmu je v podstatě jednotný. Elektronické zařízení dále obsahuje prostředky pro zesilování hodnot amplitud prvního a druhého filtrovaného výstupního signálu a pro kombinaci prvního a druhého výstupního signálu se zvukovými signály za účelem generování energeticky korigovaných zvukových signálů.

přičemž energeticky korigované zvukové signály vytvářejí při reprodukci akustickým měničem zdánlivý zvukový obraz.

V dalším provedení je druhý filtrovaný výstupní signál při kombinaci s prvním filtrovaným výstupním signálem a zvukovými signály pomocí zesilovače invertován.

Opět v dalším provedení má první a druhý akustický filtr formu horní propusti, přechodového pásma j e přičemž frekvenční rozsah prvního přibližně mezi 100 Hz a 1000 Hz a druhého přechodového pásma je mezi 1000 Hz a 10 kHz.

V dalším provedení obsahuje elektronické zařízení dále prostředky pro prostorové zesilování energeticky korigovaných zvukových signálů, přičemž energeticky korigované zvukové signály zahrnují levý energeticky korigovaný signál a pravý energeticky korigovaný signál. Zařízení pro prostorové zesílení obsahuje prostředky pro generování součtového signálu představujícího součet energeticky korigovaného levého a pravého signálu, zařízení pro generování rozdílového signálu představujícího rozdíl mezi energeticky korigovaným levým signálem a energeticky korigovaným pravým signálem, korekční zesilovač pro zesilování složek rozdílového signálu v prvním a druhém frekvenčním rozsahu vzhledem ke složkám rozdílového signálu v třetím frekvenčním rozsahu za účelem vytvoření zpracovaného rozdílového signálu, přičemž třetí frekvenční rozsah je větší než první frekvenční rozsah a menší než druhý frekvenční rozsah, a zařízení pro kombinaci součtového signálu a zpracovaného rozdílového signálu za účelem vytvoření prostorově zesíleného levého a pravého výstupního signálu.

V jiném provedení zahrnují zvukové Bignály levý a pravý signál a zesilovač obsahuje první zesilovač pro zesilování levých složek signálu filtrovaných výstupních signálů a druhý zesilovač pro zesilování pravých složek signálu filtrovaných výstupních signálů, přičemž první a druhý zesilovač aplikují na filtrované výstupní signály různý stupeň zesílení a stupeň zeBÍlení je regulovatelný prvním a druhým rezistorem s proměnným odporem. První a druhý rezistor s proměnným odporem přenášejí filtrované výstupní signály do zesilovačů.

Další aspekt vynálezu poskytuje metodu zpracování akustického signálu s cílem kompenzace zkreslení zvukové energie při přehrávání akustického signálu reproduktory ve zvukovém systému. Postup podle tohoto aspektu vynálezu sestává z následujících kroků: a) Vytvoření prvního filtrovaného akustického signálu, přičemž první filtrovaný akustický signál se vyznačuje prvním přechodovým frekvenčním pásmem a prvním propustným frekvenčním pásmem,

b) vytvoření druhého filtrovaného akustického signálu přičemž druhý filtrovaný akustický signál se vyznačuje » - t · »

- · - « « * * * 9 * druhým frekvenčním přechodovým pásmem a druhým frekvenčním propustným pásmem, c) zesílení složek amplitudy prvního filtrovaného akustického signálu jako funkce frekvence v prvním přechodovém pásmu, d) zesílení složek amplitudy prvního filtrovaného akustického signálu o stálou hodnotu v prvním propustném pásmu, e) modifikace složek amplitudy druhého filtrovaného akustického signálu jako funkce frekvence v druhém propustném páemu, f) modifikace Bložek amplitudy druhého filtrovaného akustického signálu o stálou hodnotu v druhém propustném pásmu, g) kombinace zesíleného prvního filtrovaného akustického signálu a modifikovaného druhého akustického signálu za účelem vytvoření prostorově opraveného akustického signálu při přehrávání prostorově správného akustického signálu reproduktory a h) prostorové zesílení opraveného akustického signálu k rozšíření opraveného zvukového obrazu.

V dalším provedení je první přechodové pásmo v frekvenčním rozeahu přibližně pod 1000 Hz, první propustné pásmo zahrnuje frekvence přibližně nad 1000 Hz, druhé přechodové pásmo je v frekvenčním rozsahu přibližně 1000 Hz až 10000 Hz a druhé propustné pásmo zahrnuje frekvence přibližně nad 10000 Hz. V dalším provedení zahrnuje krok prostorového zesílení opraveného akustického signálů následující fáze: a) generování rozdílového signálu představujícího obsah stereofonních informací prostorově opraveného akustického signálu a b) změnu rozdílového signálu, aby tak aplikací perspektivní vyrovnávací křivky na rozdílový signál vznikl zpracovaný rozdílový signál, přičemž křivka perspektivního vyrovnání se vyznačuje tím, že inflexní bod maximálního zesílení se vyskytuje při frekvenci maximálního zesílení v prvním frekvenčním rozsahu přibližně 100 až 200 Hz a inflexní bod minimálního zesílení se vyskytuje při minimální frekvenci zesílení v druhém frekvenčním pásmu přibližně od 1680 do 5000 Hz.

Ve svém dalším aspektu vynález poskytuje metodu kompenzace akustického zkreslení, jež vnímá posluchač v prostředí akustické reprodukce, když je akustický signál * ? P přehráván systémem reproduktorů, který je také umístěn v prostředí reprodukce. Postup sestává nás1edují c í ch kroků:

a) rozdělení akustického signálu na první skupinu složek signálu v prvním frekvenčním rozsahu a druhou skupinu složek v druhém frekvenčním rozsahu, přičemž první skupina

Bložek signálu je obsažena v prvním frekvenčním rozsahu menším než přibližně 1000 Hz a druhá skupina složek signálu je obsažena v druhém frekvenčním rozsahu přibližně nad hodnotou 1000 Hz, b) zesílení hodnot amplitud první skupiny složek signálu jako funkce frekvence v prvním frekvenčním rozsahu, aby tak vznikla první modifikovaná skupina složek signálu, c) nastavení hodnot amplitud první skupiny Bložek signálu jako funkce frekvence v prvním frekvenčním rozsahu, aby tak vznikla první modifikovaná skupina složek signálu, d) zkombinování první modifikované skupiny složek signálu s druhou modifikovanou skupinou složek signálu, aby tak vznikl energeticky korigovaný výstupní signál.

V dalším provedení je druhá modifikovaná skupina složek signálu vzhledem k druhé skupině složek signálu tlumena. V jiném provedení postup dále zahrnuje krok zesílení hodnot amplitud akustického signálu v druhém frekvenčním rozsahu o v podstatě stálou hodnotu v celém druhém frekvenčním rozsahu, přičemž stálá hodnota odpovídá maximální hodnotě zesílení aplikovaného na první skupinu složek signálu.

Přehléd obrázků. η» výkrmech

Výše zmíněné a další aspekty, vlastnosti a výhody vynálezu budou zřejmější z následujícího podrobného popisu, který je zde uveden v souvislosti s následujícími výkresy.

Na obr. 1 je blokové schéma korekčního obvodu pro stereofonní obraz operativně spojeného s obvodem pro stereofonní zesílení, aby tak z dvojice vstupních stereofonních obrazů vznikl realistický stereofonní obraz.

Na obr. 2 je vůz v pohledu z boční strany, který znázorňuje umístění reproduktorů v interiéru vozu.

Na obr. 3 je znázornění vozidla z obr. 2 v pohledu shora, ukazující umístění reproduktorů v interiéru vozu.

Na obr. 4A je grafické znázornění požadovaného akustického tlaku a frekvenční charakteristiky systému akustické reprodukce.

Na obr. 4B je grafické znázornění	akustického tlaku
a frekvenční charakteristiky odpovídající	prvnímu prostředí

akustické reprodukce.

Na obr. 4C je grafické znázornění	akustického tlaku
a frekvenční charakteristiky odpovídající	druhému prostředí

akust i cké re produkce.

Na obr. 4D je grafické znázornění	akustického tlaku
a frekvenční charakteristiky odpovídající	třetímu prostředí

reprodukce.

modifikace signálu vytvořených nízkofrekvenčním korekčním obvodem podle preferovaného provedení.

Na obr. 6B je grafické znázornění různých úrovní modifikace signálu vytvořených vysokofrekvenčním korekčním obvodem pro zesílení vysokofrekvenčních složek akustického signálu podle preferovaného provedení.

Na obr. 6C je grafické znázornění různých úrovní modifikace signálu vytvořených vysokofrekvenčním korekčním obvodem pro zeslabení vysokofrekvenčních složek akustického signálu podle preferovaného provedení.

Na obr. 6D je grafické znázornění složené křivky energetické korekce popisující možné rozsahy korekce akustického tlaku pro přemístění stereofonního obrazu.

Na obr. 7 je grafické znázornění různých stupňů vyrovnání aplikovaných na akustický rozdílový signál k získání různé velikosti zesílení stereofonního obrazu.

Na	obr.	8A	je	znázornění	vnímaného	a skutečného
původu	zvuku,	který	slyší	posluchač	z	reproduktorů
instalovaných v	prvním	místě.
Na	obr.	8B	je	znázornění	vnímaného	a skutečného
původu	zvuku,	který	slyší	posluchač	z	reproduktorů
instalovaných v	druhém	místě.

Na obr. 9 je schéma obvodu pro energetickou korekci sloužícího ke změně hladiny akustického tlaku zvukového signálu v širokém frekvenčním rozsahu.

Na obr. 10 je schéma zesilovacího obvodu stereofonního obrazu pro použití ve spojení s energeticky korekčním obvodem na obr. 9.

Na obr. 11 je schéma jiného provedení zesilovacího obvodu stereofonního obrazu pro použití ve spojení s energeticky korekčním obvodem na obr. 9

Na obr. 12 je schéma obvodu basového zesílení pro použití v jiném provedení vynálezu.

Na obr. 13 je znázorněna první alternativa akustického reprodukčního prostředí vhodného pro aplikaci vynálezu.

Na obr. 14 je perspektivní znázornění druhé alternativy akustického reprodukčního prostředí vhodného pro aplikaci vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je blokové schéma znázorňující preferované provedení vynálezu. Konkrétně obsahuje akustický korekční přístroj 20 korekční obvod se zesilovacím obvodem stereofonního obrazu 22 spojený stereofonního obrazu 24· Do korekčního obvodu obrazu vstupuje levý stereofonní signál 26 a pravý stereofonní signál 28. Levý signál korekce obrazu Lc a pravý signál korekce obrazu Rc jsou přenášeny do zesilovacího zařízení stereofonního obrazu 24 po drahách 27 a 29 Zesilovací obvod stereofonního obvodu zpracovává signál Lc a Rc a vytváří levý výstupní signál a pravý výstupní signál 32. Výstupní signály 30 a 32 mohou být připojeny k obvodu pro ovládání signálu stejné nebo jiné formy nebo mohou být zapojeny přímo k reproduktorům (není znázorněno).

V preferovaném provedení vynálezu bude korekční obvod stereofonního obrazu 22 a zesilovací obvod stereofonního obrazu 24 fungovat společné tak, aby se překonaly akustické nedostatky prostředí reprodukce zvuku. Taková prostředí pro reprodukci zvuku mohou nabývat velikosti divadelního komplexu nebo mohou být malé jako přenosná elektronická klávesnice. Jedním z téchto prostředí, kde jsou výhody vynálezu velmi efektivní, je interiér automobilu.

Na obr. 2 je vůz 40 se systémem pro akustickou reprodukci v bočním průřezu včetné uspořádání sedadel a umístěním reproduktorů v interiéru vozu 40. Obdobně je na obr. 3 v pohledu shora znázorněno stejné uspořádání reproduktorů v

1ze rozdělit systému akustické reprodukce. Vnitřek vozu na přední část 42 a zadní část 44. Zvukový systém vozu

4J3.

obsahuje dvojici reproduktorů zabudovaných do dveří 46 instalovanou u nohou pasažéra sedícího vpředu

48. Obdobně obsahuje zadní část vozu také dvojici reproduktorů zabudovaných do dveří 50.

Umístění páru re produkt orů dveřních panelech záleží na volbě výrobce automobilu. V některých vozech mohou věak být reproduktory zabudované ve dveřích 46 a 50 nahrazeny nebo doplněny reproduktory instalovanými v odkládacím prostoru za Bedadly 54.

Kromě toho maj í stereofonní syBtémy v některých automobilech oddělené umístění reproduktorů pro reprodukci zvuků středního nebo nízkého rozsahu a zvuků vyéěích frekvencí.

Vozidlo 4Ώ. na obr představuje takový stereofonní systém.

Konkrétně je nad pasažérem 48 namontován pár vysokofrekvenčních reproduktorů 56. Poloha reproduktorů 56 je často volena s ohledem na nebezpečí možného zkreslení a které mohou vznikat interference vysokofrekvenčních zvuků, v souvislosti s předměty ve vozidle

40. Umístění reproduktorů 56 je možné díky jejich malým rozměrům.

Kromě polohy reproduktorů na obr. 2 existuje mnoho možných rozmístění reproduktorů v automobilu, které může provést výrobce nebo marketingový specialista. Reproduktory mohou být mohou být např. umístěny na přístrojové desce 55 nebo v jiných oblastech dveřních panelů 58. Bez ohledu na typ stereofonního systému v automobilu nebo rozmístění reproduktorů je žádoucí docílit ve stereofonním systému vzhledem k posluchači ve vozidle předního stereofonního obrazu.

Na obr. 4A je grafické znázornění požadované frekvenční charakteristiky na vnějším uchu uživatele v akustickém reprodukčním prostředí. Křivka 60 je funkcí závislosti hladiny akustického tlaku (SPL) měřené v decibelech na frekvenci. Jak lze vidět na obr. 4A, hladina akustického tlaku je pro všechny slyšitelné frekvence relativně konstantní. Křivky 60 lze docílit při přehrávání růžového šumu dvojicí ideálních reproduktorů umístěných přímo před posluchačem přibližně v úrovni uší. Růžový šum označuje zvuk přiváděný přes spektrum akustické frekvence, mající stejnou energii na oktávu. V praxi může plochá frekvenční charakteristika křivky 60 kolísat v reakci na přirozená akustická omezení systému reproduktorů.

Křivka 60 představuje hladiny akustického tlaku, které existují před zpracováním v uchu posluchače. Vraťme se ok obr. 2 a 3. Plochá frekvenční charakteristika představovaná křivkou 60 odpovídá zvuku vycházejícímu proti pasažérovi 48 z místa na přístrojové desce 55 ve směru A, jak je znázorněno na obrázku. Lidské ucho takové zvuky zpracovává aplikací vlastní akustické charakteristiky na zvukové signály, jak ukazuje křivka £2.. Tato lidská akustická charakteristika je určována tvarem ucha a vnitřními kanály ucha.

Mnohé systémy zvukové reprodukce v automobilech bohužel nevytvářejí požadovanou charakteristiku, danou obrázkem 4A. Reproduktory mohou být naopak umíBtěny v akusticky nežádoucím prostředí, aby vyhověly jiným ergonomickým požadavkům. Vraťme se k obr. 2. Reproduktory instalované ve dveřích 46 a 50 jsou umístěny na vhodném místě, které jim nepřekáží. V takové poloze však může být zvuk, vycházející z reflektorů 46 a 50 pouhým umístěním reproduktorů 46 a 50 vzhledem k pasažérovi 48 spektrálně zkreelen. Okolí v interiéru automobilu, např. pasažérovy nohy 48 a sedadla automobilu 45 může způsobovat absorbci nebo zkreslení amplitudy výsledných zvukových signálů. Na tuto absorbci, která se často při vyšších frekvencích zvuku vyskytuje, se zaměřovaly některé systémy pro zesílení zvuku v předcházejícím stavu techniky.

Následkem spektrálního i amplitudového zkreslení je stereofonní obraz vnímaný pasažérem prostorově zkreslený a vytváří nežádoucí Bluchový vjem. Obrázky 4B až 4D graficky popisují hladinu prostorového zkreslení různých systémů pro reprodukci zvuku v automobilech. Charakteristiky zkreslení uvedené na obr. 4B až 4D představují hladiny akustického tlaku, měřené v decibelech, u uší posluchače.

Křivka frekvenční charakteristiky 64 podle obrázku

4B má při frekvencích vyšších než přibližně

100 Hz klesaj ící úroveň.

Křivka představuje možnou charakteristiku akust i ckého tlaku generovaného reproduktory, z hloubkových i výškových reproduktorů, které jsou instalovány v automobi1u pod posluchačem.

Předpokládáme-1i např., výškové reproduktory, že reproduktory 46 na obr. 2 jsou akustický signál hraný těmito reproduktory 46 by mohl vykazovat charakteristiku podle obr. 4B. Za předpokladu, že frekvenční charakteristika podle obr. 4B pochází z automobilu podle obr. 2, pasažér 48 bude lokalizovat výsledný zvukový obraz ve spodní oblasti přední části 42.

Konkrétní Btrmost u klesající křivky 46 se bude pravděpodobně měnit a nemusí být zcela lineární v závislosti na interiéru automobilu, kvalitě reproduktorů a přesné poloze reproduktorů v dveřních panelech 58. Např. interiér z kůže nebo vinylu bude zejména ve vyšších frekvencích více odrážet akustické signály než látkový interiér. Hladina spektrálního zkreslení se bude podstatné ménit při umísténí reproduktorů dále od posluchače.

Na obr. 4C je grafické znázornéní akustického tlaku a frekvenční charakteristiky 68. přičemž první frekvenční rozsah akustických signálů je spektrálné zkreslený, ale vyšší frekvenční rozsah signálů není zkreslený. Křivku charakteristiky 68 lze získat z uspořádání reproduktorů, kde jsou reproduktory s nižší a střední frekvencí umístény pod posluchačem a reflektory o vysoké frekvenci jsou blízko posluchače nebo v úrovni uší posluchače. Na obr. 2 by tyto reproduktory s nízkou až střední frekvencí odpovídaly reproduktorům 46. zatímco tyto vysokofrekvenční reproduktory (nejsou na obr.) by byly umístény nékde na přístrojové desce 55. V tomto uspořádání má křivka frekvenční charakteristiky 68 maximální hodnotu amplitudy při přibližné 100 Hz, která klesá jako funkce frekvence až do přibližné 1000 Hz. Při 1000 Hz křivka 68 opét vzrůstá až do maximální hodnoty amplitudy. Vzrůst hladiny akustického tlaku nad 1000 Hz je přímým důsledkem umísténí výškových reproduktorů v neblokované poloze před pasažérem vozidla 48. Zvukový obraz vycházející z křivky charakteristiky 68 bude mít nízkofrekvenční složku umístěnou pod pasažérem 48 na obr. 2 a vysokofrekvenční složku přibližné v úrovni uší pasažéra.

Na obr. 4D je grafické znázornéní akustického tlaku a frekvenční charakteristiky 70. mající sníženou hladinu akustického tlaku mezi nižšími frekvencemi a rostoucí hladinu akustického tlaku mezi vyššímu frekvencemi.

Charakteristika se získá z uspořádání, kde j sou reproduktory se střední až nízkou frekvencí umístény pod posluchačem vysokofrekvenční reproduktory nad posluchačem.

Toto uspořádání odpovídá akustickému systému.

obsahujícímu reproduktory 46 a 56 na obr. 2. Při umísténí výškových reproduktorů nad ušima ve střeše vozidla je dráha přímo k uším pasažéra poměrné volná a ničím neblokovaná.

Jak tedy naznačuje křivka 70 z obr. 4D, může být hladina akustického tlaku při frekvencích nad 1000 Hz podstatně vyšší než při nižších frekvencích.

což vytváří pro posluchače.

který je poblíž, nežádoucí zvukový efekt.

Zvukový obraz vyplývající z charakteristiky 70 bude mít nízkofrekvenční složku umístěnou pod pasažérem 48 z obr.

a vysokofrekvenční složku nad pasažérem 48.

Akustická charakteristika z obr. 4B až 4D představuje různé hladiny akustického tlaku, které lze získat v přední části 42 (na obr. 2), jak je slyší pasažér 48. V prostředí reprodukce v automobilu.

obsahující přední část a zadní část, je možné v každé části znovu nastavit zvukový obraz.

Většina automobilů je vybavena oddělenými předními a zadními kanály, což umožňuje takovou korekci odděleného signálu. Vyrovnání signálu potřebné ke korekci prostorového zkreslení v zadní části 44 bude záviset na konkrétním umístění reproduktorů. Např. pro reproduktory 50 z obr. 2 je třeba v podstatě stejná úroveň prostorové korekce jako pro dvojici reproduktorů 46. J© tomu tak, protože reproduktory 46 a 50 jsou umístěny ve stejné poloze vzhledem k přednímu pasažérovi 48 a zadnímu pasažérovi. Pokud však reproduktory zadního kanálu obsahují čelné směrované reproduktory £2, pak budou ke korekci prostorového zkreslení v zadní poslechové oblasti vozidla 40 aplikovány různé hodnoty vyrovnání.

Křivky akustické charakteristiky z obr. 4B až 4D jsou jenom několika příklady toho, jak jsou akustické signály v uchu posluchače v různém prostředí reprodukce zkresleny. Aplikací preferovaného provedení vynálezu, jak je zde popsána, lze generovat zdánlivé umístění systému reproduktorů určené souřadnicemi zdánlivé výšky a směrového úhlu vzhledem k stálé poloze posluchače, jež se liší od skutečných souřadnic reproduktoru.

Obr. 5 znázorňuje podrobné blokové schéma preferovaného provedení vynálezu. Preferované provedení obsahuje korekční obvod stereofonního obrazu 22, do něhož • 9 vstupuje levý a pravý stereofonní signál 26 a 28.

Korekční obvod obrazu 22 opravuje zkreslené spektrální hustoty různých zvukových systémů výhodným rozdělením spektra slyšitelných frekvencí na první frekvenční složku.

obsahující relativně nižší frekvence.

a druhou frekvenční složku, obsahující relativně vyšší frekvence. Levý a pravý signál 26 jsou jednotlivě zpracovány odpovídajícími nízkofrekvenčními obvody 80. 82 a vysokofrekvenčními korekčními obvody 84 a 86. Mělo by zde být zdůrazněno, že v preferovaném provedení bude korekční obvod 80 a 82 pracovat v poměrně nízkém frekvenčním rozsahu přibližně 100 až 1000 Hz, zatímco korekční obvody 84 a 86 budou pracovat v poměrně vysokém frekvenčním rozsahu přibližně

1000 až 10000 Hz. To by se nemělo zaměňovat za obecnou akustickou terminologii, vyznačující se tím, že nízké frekvence mají hodnotu do 100 Hz, střední frekvence mezi 100 Hz a 4 kHz a vysoké frekvence nad 4 kHz a vyšší frekvence nad 4 kHz.

Oddělením nižších a vyšších složek frekvence vstupního akustického signálu lze provést opravy hladiny akustického tlaku v jednom frekvenčním rozsahu nezávisle na druhém. Korekční obvody 82. 84. 86 a 88 upravují vstupní signály 26 a 28. aby se tak opravilo spektrální a amplitudové zkreslení vstupních signálů při přehrávání reproduktory. Výsledné signály jsou společně s původními vstupními signály 26 a 28 kombinovány v jednotlivých součtových bodech 90 a 92 Na výstupech 94 a 96 vzniká opravený levý stereofonní signál Lc a opravený pravý stereofonní signál Rc.

Opravené stereofonní signály na výstupech 94 a 96 mají v uších pasažéra 48 plochou, tzn. jednotnou, frekvenční charakteristiku (znázorněno na obr. 2). Tato prostorově opravená charakteristika vytváří zdánlivý zdroj zvuku, který je při přehrávání přes reproduktory 46 na obr. 2 zdánlivě umístěn před pasažérem 48. Jakmile je zdroj zvuku správně umístěn pomocí energetické korekce akustického signálu, zesilovací obvod stereofonního obrazu vyrovnává stereofonní signál, aby se rozšířil stereofonní obraz, vycházející ze zdánlivého zdroje zvuku. Jak bude rozebíráno v souvislosti s obr. 8A a 8B, bude možná třeba nastavit zesilovací obvod stereofonního obrazu 24 pomocí zařízení pro stereofonní orientaci 130. aby se kompenzovalo Bkutečné umístění zvukového zdroje.

V preferovaném provedení vyrovnává stereofonní zesilovací systém 24 vyrovnává informace o rozdílovém signálu v levém a pravém stereofonním signálu. Zde popsaný systém stereofonního zesílení 24 i© podobný systému popsanému v analogické přihlášce, číslo série 08/430751. Související systémy stereofonního zesílení pro použití ve vynálezu jsou také popsány v patentu Spojených států, č. 4748669 a 4866774, autor Arnold Klayman, přičemž jeden z autorů je také uveden u tohoto vynálezu. Poznatky patentu Spojených států Č. 4768669, patentu Spojených států č. 4866774 a přihlášky se sériovým číslem 08/430751 jsou obsaženy v odkazech, jež jsou zde plně zahrnuty.

Signály Lc a Rc přenášené po drahách 94 a 26. vstupují do zesilovacího systému 24 a jsou přiváděny do filtru typu horní propust 98. Filtr 98 se může v podstatě skládat ze dvou samostatných horních propustí. Filtr 98 je předvyrovnávací filtr, který je určen k tomu, aby redukoval basové složky přibližně pod hodnotou 100 Hz, jejichž přítomnost v rozdílovém signálu může být nežádoucí. Výstupy z filtru 98 jsou přenášeny do generátoru rozdílového signálu 100. Rozdílový signál (Lc - Rc) představující stereofonní obsah opraveného levého a pravého vstupního signálu je přítomen na výBtupu 102. Výstupy z korekčního obvodu stereofonního obrazu 22 jsou také přímo přenášeny do generátoru součtového signálu 104. Na výstupu 106 je generován součtový signál (Lc + Rc)> představující součet opraveného levého a pravého stereofonního signálu.

Součtové a rozdílové signály na výstupech 102 a 106 jsou přiváděny do seřizovačů 108 a 110. PříBtroje 110 jsou ideální potenciometry nebo podobná zařízení s proměnným odporem. Nastavení přístrojů 108 a 110 se obvykle provádí manuálně tak, aby bylo možno řídit základní hladinu součtového a rozdílového signálu ve výstupních signálech. To umožňuje uživateli přizpůsobit úroveň a charakter stereofonního zesílení podle typu reprodukovaného zvuku a v závislosti na osobních preferencích uživatele. Zvýšení základní hladiny součtového informaci v centru scény A naopak zvýšení základní zdůrazní informace o okolním zvukového obrazu.

signálu zdůrazňuje akustickou mezi dvojicí reproduktorů, hladiny rozdílového signálu zvuku, působící dojmem širšího kde je

V některých akustických sestavách.

znám typ hudby a parametry konfigurace systému nebo tam, kde je ruční nařizování nepraktické, mohou být seřizovače 10Θ a 110 vynechány, a pak je třeba, aby hladiny součtového a rozdílového signálu byly stanoveny předem a zafixovány.

Výstup ze zařízení 110 je přiváděn do stereofonního zesilovače 120 na výstupu 122. Korekční zesilovač 120 spektrálně tvaruje rozdílový signál na vstupu 122 aplikací akustického filtru typu dolní propust 124 a akustického filtru typu horní propust 126 na rozdílový signál. Kromě selekce provedené filtry 124 a 126 je hladina diferenčního signálu regulována obvodem stereofonní orientace 130. VýBtupní signály z filtrů 124, 126 a obvod orientace 130 opouštějí korekční zesilovač 120 po drahách 132, 134 a 136

Modifikované rozdílové signály přenášené po drahách 132. 134 a 136 jsou složkami zpracovaného diferenčního signálu (Lc - Rc)p na výstupu 140. Zpracovaný rozdílový signál je přiváděn do směšovače 142, který také přijímá součtový signál ze zařízení 106 a stereofonní signály Lc a Rc na výstupech 94 a 96. Všechny tyto signály jsou zkombinovány ve směšovači 142. čímž vzniká zesílený a prostorově opravený levý výstupní Bignál 30 a pravý výstupní signál 32.

Podmíněná selekce levého a pravého výstupního signálu a 32 prováděná zesilovacím obvodem 24 je dána následujícími matematickými rovnicemi:

Lou t

Rout —

Lc + Ki (Lc + Rc ) ⁺ Κχ (Lc

Rc ⁺ Ki (Lc ⁺ Rc ) ~ K2 (Lc

Rc ) p

CD (2)

Přestože vstupní signály Lc a Rc ve výSe uvedených rovnicích jsou ideálně opravené stereofonní akustické signály, mohou být také uměle vytvářeny monofonním zdrojem. Jeden z těchto postupů stereofonní syntéze je popsán v patentu Spojených států č. 4 841 572, autora Arnold Klaymana, a je zde zahrnut v odkazech.

Charakteristika obrazové korekce

Na obr. 6A až 6C jsou grafická znázornění hladin prostorové korekce vytvářené nízkofrekvenčními a vysokofrekvenčními korekčními obvody Sfl, 22., 24, 86 k získání přemístěného obrazu generovaného dvojicí stereofonních signálů.

Na obr. 6A jsou popsány možné stupně prostorové korekce vytvořené korekčními obvody 80 a 82 jako křivky, mající různé charakteristiky amplitudy a frekvence.

Maximální korekci nebo zesílení (měřeno v dB), kterou vytvářejí obvody 80 a

82. představuje korekční křivka 150.

Křivka 150 ukazuj e rostoucí hladinu zesílení v prvním f rekvenčním rozsahu

Přibližně 100 Hz a 1000

Hz. Při frekvencích nad 1000

Hz se hladina zesílení udržuje na v podstatě konstantní hodnotě.

Křivka 152 představuje hladinu korekce blížící se nule.

Pro odborníka v oboru se typický filtr obvykle vyznačuje propustným frekvenčním pásmem a nepropustným frekvenčním pásmem, rozdělených mezní frekvencí. Přestože korekční křivky z obr. 6A až 6C představují typické signální filtry, mohou obsahovat propustné pásmo, nepropustné pásmo a přechodové pásmo. Filtr sestrojený podle charakteristik z obr. 6A má propustné pásmo přibližně nad hodnotou 1000 Hz, přechodové pásmo přibližně mezi 100 a 1000 Hz a nepropustné pásmo přibližně pod 100 Hz. Filtr podle obrázků 6B a 6C mají propustné pásmo přibližně nad 10 kHz, přechodové pásmo přibližně mezi 1 kHz a 10 kHz a nepropustné pásmo přibližně pod 1 kHz. Protože filtry použité podle preferovaného provedení jsou jen filtry prvního řádu, jsou frekvence definující propustné pásmo, nepropustné pásmo a přechodové pásmo jen konstrukčními cíli. Přesné frekvenční charakteristiky se mohou pro daný obvod podstatné lišit.

Jak lze vidět na obr. 6A až 6C, prostorová korekce akustického signálu obvody fifl, £2, 84 a QSl je v propustném pásmu v podstatě jednotná, ale v přechodovém pásmu je silně závislá na frekvenci. Míra akustické korekce zvukového signálu se může měnit v závislosti na frekvenci regulací pomocí korekčního obvodu stereofonního obrazu 22, čímž se mění strmost přechodového pásma na obr. 6A až 6C. V dŮBledku toho je korekce závislá na frekvenci aplikována frekvenční rozsah mezi 100

000 až 10000 Hz a

ná první frekvenční rozsah 1 korekčních obvodů 80, 82.

množství korekčních křivek.

Podle preferovaného korekce vysokofrekvenčních přibližně mezi 1000 Hz a složek těchto signálů může a 1000 Hz a na druhý Nezávislým nastavením lze získat neomezené provedení vzniká prostorová složek stereofonního signálu 10000 Hz. Energetická korekce být pozitivní, tzn. jedná se o zesílení, jak je znázorněno na obr. 6B, nebo negativní, tzn. jedná se o ztlumení, jak je znázorněno na obr. 6C. Rozsah zesílení vyvolaný korekčními obvody 84, 86 se vyznačuje křivkou maximálního zesílení 160 a křivkou minimálního zesílení 162. Křivky 164, 166 a 168 představují další hladiny zesílení, ’ prostorovou korekci zvuku reprodukce zvuku.

Obr. 6C znázorňuje které mohou být v podstatě Jak je rozebíráno výše, zesilovače namontovány i nichž může být třeba provést vycházejícího z různých systémů energeticky korigované křivky, inverzní ke křivkám na obr. 6B.

v případech, kdy jsou výškové nad posluchačem odděleně od odpovídajících hloubkových zesilovačů nebo zesilovačů středních frekvencí, může být třeba ztlumit zvukové signály o vyšších frekvencích. Úroveň ztlumení, kterou lze získat z obvodů 84 a 86. se může měnit od maximální hodnoty ztlumení představované křivkou 170 po minimální hodnotu ztlumení představovanou křivkou 172. Středové křivky 174. 176 a 178 představují některé z možných variant mezi nimi.

Protože se dále připojují i nízkofrekvenční a vysokofrekvenční korekční faktory, představované křivkami na obr. 6A až 6C, existuje široký rozsah křivek možné prostorové korekce, které lze aplikovat mezi frekvence 100 až 10000 Hz. Obr. 6D je graf, popisující rozsah charakteristik prostorové korekce, vytvořených korekčním obvodem stereofonního obrazu 22. Konkrétné znázorňuje křivka nakreslená plnou čarou 180 maximální úroveň prostorové korekce, skládající se z křivky 150 (na obr. 6A) a křivky 160 (na obr. 6B). Oprava nižších frekvencí se může pohybovat v rozmezí od plné křivky 180 v rozsahu označeném θι. Obdobné se rozsah vyšších frekvencí může pohybovat od křivky kreslené plnou čarou 180 v rozsahu označeném Oz. Obdobně se míra zesílení aplikovaná na první frekvenční rozsah od 100 do 1000 Hz může pohybovat přibližně v rozmezí od 0 do 15 dB, přičemž korekce aplikovaná na druhý frekvenční rozsah 1000 až 10000 Hz se může v rozsahu 30 dB až 15 dB.

Charakteristika obrazového zesílení

Zabývejme se nyní aspektem zesílení stereofonního obrazu podle vynálezu. Na obr. 7 je graficky znázorněna série perspektivního zesílení. Signál (Lc ~ Ec)p ve výše uvedených rovnicích 1 a 2 představuje zpracovaný rozdílový signál, který byl spektrálně vytvarován podle frekvenční charakteristiky na obr. 7. Tyto frekvenční charakteristiky jsou aplikovány korekčním zesilovačem 120 z obr. 45 a vycházející částečně z principů HRTF.

Obecně se při selektivním zesilování rozdílového signálu zesilují také jakékoli okolní nebo doznívající zvukové efekty, které mohou být přítomny v rozdílovém signálu, ale jsou maskovány intenzivnějšími zvuky # · stejnosměrného pole. Tyto okolní zvuky jsou na živé zvukové scéně běžně vnímány přiměřeným způsobem. V nahrávce jsou však okolní zvuky vzhledem k živému představení ztlumeny. Zesílením hladiny rozdílového signálu vypočítaného z levého a pravého signálu, vychází-li obraz z dvojice reproduktorů umístěných před posluchačem, lze podstatně rozšířit promítnutý zvukový obraz,.

Perspektivní křivky 190, 192. 194. 196 a 198 jsou na obr. 7 znázorněny jako funkce závislosti zesílení na slyšitelných frekvencích. Pro různé systémy akustické reprodukce je třeba uvažovat o různých hladinách vyrovnání mezi křivkami na obr. 7. Konkrétně v preferovaném provedení je hladina vyrovnání diferenčního signálu funkcí skutečného umístění reproduktorů vzhledem k posluchači v systému akustické reprodukce. Křivky 190. 192. 194. 196 a 198 obecně znázorňují frekvenční charakteristiku podobnou té.

která je podrobně popsána v analogické přihlášce, č. série

08/430751.

To znamená.

že nižší a vyšší frekvence rozdílového signálu jsou zesilovány vzhledem k střednímu frekvenčnímu pásmu.

Podle pre f erovaného provedení je rozsah perspektivních křivek podle obr. 7 definován maximálním zesílením přibližně 10 dB na cca 125 až 150 Hz.

Maximální hodnoty zesílení představují inflexní body křivek na obr.

a 198 se přičemž strmosti křivek 190. 192. 194, 196 mění od kladné hodnoty k záporné hodnotě. Tyto inflexní body jsou na obr. 7 označeny jako body A, B, C, D a E. Zesílení perspektivních křivek klesá pod 125 Hz rychlostí asi 6 dB na oktávu. Nad 125 Hz nárůst křivek na obr. 7 také klesá, ale různou rychlostí směrem k inflexnímu bodu minimálního zesílení přibližně -2 až +10 dB. Inflexní body minimálního zesílení Be mezi křivkami 190. 192. 194.

196 a 198 podstatně liší. Inflexní body minimálního

Z Z Z Z Z zesílení jsou označeny jako A , B , C , D aE. Frekvence, při nichž vznikají inflexní body minimálního zesílení, se pohybují od přibližně 2,1 kHz pro křivku 190 až přibližně po 5 kHz pro křivku 198. Zesílení křivek 190. 192. 194 r 9

196 roste nad jejich frekvence minimálního zesílení až do přibližně 10 kHz. Nad 10 kHz začíná zesílení aplikované perspektivními křivkami vzrůetat. Nárůst zesílení však bude pokračovat pro všechny křivky až do 20 kHz, tzn. přibližně do nejvyšší frekvence slyšitelné lidským uchem.

Předcházející hodnoty zeeílení a frekvence jsou pouze konstrukčním cílem a Bkutečné hodnoty se budou pravděpodobně lišit u každého obvodu v závislosti na skutečné hodnotě použitých součástek. Maximální a minimální hodnotu zesílení, stejně jako separaci zesílení mezi frekvencí maximálního zesílení a frekvencí minimálního zesílení navíc ovlivní nastavení zařízení pro hodnotu signálu 108 a 110

Vyrovnání rozdílového signálu podle křivek na obr.

má sloužit k zesílení složek rozdílového signálu statisticky nižší intenzity.

aniž by se nadměrně zdůrazňovaly složky rozdílového signálu o vyšší intenzitě

Složky rozdílového signálu o vyšší intenzitě typického stereofonního signálu se nacházejí v frekvenčním rozsahu přibližně mezi 1 až 4 kHz

Lidské ucho má zvýšenou citlivost k tomuto střednímu rozsahu frekvencí. Zesílené levé a pravé výstupní signály 30 a 32 mají daleko lepší akustický efekt, jelikož okolní zvuky jsou selektivně zvýrazňovány, aby je posluchač vnímal v dosahu reprodukované zvukové scény. Ačkoli se celkové vyrovnání aplikované perspektivními křivkami 190, 192, 194, 196 a 198 provádí užitím horní korekčního zesilovače 120. je vyrovnání signálu filtr typu digitální křivky v digitálním většině případů přesněji konstrukční nedostatky. Při propusti a dolní propusti také možné použít k stejnému pásmové propusti. Při použití procesoru signálu se budou ve projevovat výše uvedené analogovém využití je možné.

aby se frekvence odpovídající maximálnímu a minimálnímu zesílení měnily v rozsahu plus mínus 20 procent. Při takové odchylce od ideálního popisu bude stále ještě vznikat požadovaný zesilovací efekt, avšak ne s optimálními výsledky.

Jak lze vidět na obr. 7, při frekvencích rozdílového signálu pod 125 Hz je po aplikaci perspektivní křivky 70 zesílení menší nebo žádné. Cílem tohoto poklesu je vyhnout se příliš velkému zesílení velmi nízkých, tzn. basových, frekvencí. U mnoha akustických reprodukčních systémů může po zesílení akustického rozdílového signálu v tomto nízkém frekvenčním rozsahu vzniknout nepříjemný a nerealistický zvukový obraz, mající příliš silnou basovou charakteristiku. Mezi příklady takových akustických reprodukčních systémů patří akustické systémy blízkého pole nebo systémy s malým napájením, jako jsou počítačové multimediální systémy nebo domácí stereofonní systémy. Spotřeba energie v těchto systémech může způsobit v periodách velkého zesílení tzv. ořezávání nebo se mohou poškodit součásti akustického obvodu včetně reproduktorů. Omezení basové charakteristiky rozdílového signálu také pomáhá eliminovat problémy ve většině aplikací akustického zesilování v prostředí blízkého pole. Podrobnosti o dalších akustických výhodách vyrovnání rozdílového signálu jsou rozebrány v analogické přihlášce č. série 08/430751.

Podle preferovaného provedení vynálezu je úroveň vyrovnání diferenčního signálu v akustickém prostředí, když je posluchač v klidu, závislá na skutečném typu reproduktorů a jejich umístění vzhledem k posluchači. Akustické principy platící pro toto vymezení mohou být nejlépe popsány v souvislosti s obr. 8A a 8B. Obr. 8A a 8B mají znázorňovat tyto akustické principy vzhledem ke změnám směrového úhlu systému reproduktorů.

Na obr. 8A je pohled shora na reproduktory 200 a 202 umístěné mírně před posluchačem a směřující k němu. Reproduktory 200 a 202 jsou také umístěny pod posluchačem 204 v linii s ušima 206, 208 posluchače 204. Roviny A a B jsou rovnoběžné s linií pohledu posluchače, jak je znázorněno na obrázku.

Předpokládá se, že než zvuk přehrávaný reproduktory 200 a 202 v prostředí akustické reprodukce podle obr. 8A dopadne do uší 206 a 208 posluchače, bude ovlivněn určitým spektrálním zkreslením a (nebo) zkreslením amplitudy. Toto zkreslení která při může představovat např. křivka 64 na obr. 4B, hraní reproduktory 200 a 202 vytváří prostorově zkreslený obraz.

Kompenzací spektrálního zkreslení při použití korekčního obvodu obrazu 22 ponese akustický signál přehrávaný přes reproduktory 200 a 202 posluchači 204 zdánlivý akustický obraz. V příkladu 8A bude mít zdánlivý zvukový obraz jiný elevační úhel než skutečný zdroj zvuku. Dále bude po aplikaci zvukového zesílení obrazu podle vynálezu tento zdánlivě zvukový obraz prostorově zesílený, aby se rozšířil zdánlivý obraz. Výsledný obraz bude odpovídat zesílenému obrazu vycházejícímu z reproduktorů 210 a 212 znázorněných přerušovanou čarou.

Zesílení zdánlivého zvukového obrazu se provádí selektivním vyrovnáním rozdílového signálu, tzn. zesílení rozdílového signálu se bude měnit s frekvencí. Křivka 190 na obr. 7 představuje požadovanou hladinu vyrovnání diferenčního signálu se skutečným umístěním reproduktorů, odpovídajícím reproduktorům 210 a 212 nakresleným přerušovaně. Když však reproduktory směřují dovnitř směrem k posluchači, jako např. reproduktory 200 a 202 na obr. 8A, akustické vnímání se podstatně mění, což vyžaduje modifikaci hladiny vyrovnání rozdílového signálu. Konkrétně zvuk stejnosměrného pole, vycházející z reproduktorů 200 a 202 vstupuje do uší posluchače 206 a 208 pod úhlem θι vzhledem k referenčním rovinám A a B. Když jsou reproduktory umístěny více vpředu, úhel θι klesá. Na obr. 8B je umístěn druhý systém reprodukce zvuku, jehož dvojice reproduktorů 214 a 216 je umístěna vpředu a pod posluchačem 204. V této konfiguraci vstupuje zvuk stejnosměrného pole, vycházející z reproduktorů 214 a 216. do uší posluchače 206 a 208 pod úhlem dopadu θζ > který je menší než θι .

Většinu reproduktorů lze charakterizovat úhlem rozptylu, v němž je zvuk vyzařován. Uhel rozptylu bude pro zvuky b danou frekvencí klesat společně s nárůstem frekvence. V důsledku toho se začne posluchač 204 dostávat při posunu reproduktorů 200 a 202 směrem k polohám na obr.

8B mimo běžný dosah rozptylu reproduktorů. Když k tomu dojde, přestane posluchač 204 postupně vnímat střední rozsah a horní střední rozsah frekvencí. Tento efekt může být navíc zřetelnější u malých reproduktorů, protože malé reproduktory mají v typickém případě menší úhel rozptylu než větší reproduktory.

Aby se kompenzovala ztráta středního až horního středního rozsahu frekvencí, je rozdílový signál ve stejném frekvenčním rozsahu odpovídajícím způsobem zesílen. Společně s tím, jak se posunuje vpřed skutečná poloha reproduktorů 200 a 202. musí růst kompenzace středového zesílení. Protože křivka perspektivního vyrovnání 190 relativně tlumí tento Btředový rozsah pásmo, upravuje se hladina útlumu tak, aby se braly v úvahu zabudované reproduktory podle obr. 8A a 8B. Proto lze pro prostorové zesílení systému podle obrázku 8B použít křivku 196 na obr. 7, a tak generovat zdánlivý zdroj reproduktorů 218 a 220. K prostorovému zesílení systému podle obr. 8A může však postačovat křivka 192. Zesílením rozdílového signálu mezi frekvencemi středního rozsahu a horního středního rozsahu může být zdánlivý zvukový obraz vzhledem k posluchači 204 správně orientován. Správná orientace zvukového obrazu má zdánlivý účinek jako vnitřní rotace reproduktorů 200· 202, 214 a 216. sloužící k nasměrování zdánlivého rozptylu paprsku na posluchače 204.

Korekční obvod stereofonního obrazu

Na obr. 9 je podrobné schéma preferovaného provedení korekčního obvodu stereofonního obrazu 22· Obvod 22 je rozdělen na korekční obvod levého signálu 230 a na korekční obvod pravého Bignálu 232. Korekční obvody levého a pravého signálu 230 a 232 jsou určeny k provádění podmíněné selekce svých jednotlivých vstupních signálů 26 a 28. Proto by parametry korekčního obvodu levého signálu 230 měly být stejné jako u korekčního obvodu pravého signálu 232. Pro zjednodušení budou vysvětleny jen spojení a funkce korekčního obvodu pravého signálu 232.

Pravý stereofonní signál 28 obvodu pravého signálu 232 a je převáděn do rezistoru s vstupuje do korekčního proměnným odporem 234.

Rezistor s proměnným odporem 234 neboli potenciometr je spojen s podobným rezistorem b proměnným odporem v korekčním obvodu levého signálu aby jakékoli nastavení korekčního obvodu pravého signálu

222 nebo naopak ovlivnilo oba obvody

230 a 232 stejným způsobem. Pravý stereofonní signál je také přenášen po přepínače

240 a v závislosti na poloze přepínače 240 funguje jako tzv. bypass zabraňující jakémukoli vyrovnání stereofonního signálu 2£·

Z rezistoru s proměnným odporem 234 je vstupní signál spojen s neinvertujícím vstupem 242 prvního zesilovače

244. Invertující vstup 246 je uzemněn přes rezistor 248 a je také spojen s jedním koncem zpětnovazebního rezistoru 250. Opačný konec zpětnovazebního rezistoru 250 je spojen s výstupem 252 zesilovače 244.

Výstup 252 je přenášen do tří různých míst obvodu 232. Konkrétně je výstup 252 spojen s filtračními obvody typu horní propust 258 a 260 a je také spojen s obvodem typu Bměšovač 264. Vzhledem k obvodu 258 je signál z výstupu 252 přenášen přes kondenzátor 266 na neinvertující vstup 268 zesilovače 270. Vstup 268 je také uzemněn přes rezistor 272. Invertující vstup 272 zesilovače 270 je spojen se zemí přes rezistor 274 a s výstupem 280 zesilovače 270 přes zpětnovazební rezistor 276. Filtrační obvod 260 je sestaven podobně jako obvod 258 s komponenty 284, 288, 288, 22Q> 222 a 224Výstup 280 a odpovídající výstup 294 zesilovače 288 jsou přiváděny do dvojice rezistorů s proměnným odporem 282 a 296 Rezistor 282 je spojen s rezistorem s proměnným odporem 298 korekčního obvodu levého signálu 230. přičemž rezistor b proměnným odporem 296 je analogicky spojen s rezistorem s proměnným odporem 300 Každý z rezistorů 282 a 296 má svůj výstup 302 a 304.

Směšovač 264 obsahuje zesilovač 306. jehož neinvestující vstup 308 je uzemněn. Signály na výstupech 302. 304 a 252 vstupují do směšovače 264 a jsou přenášeny na invertující vstup 310 zesilovače 306. Rezistory 312. 314 a 316 jsou zapojeny mezi investujícím vstupem 310 a výstupy 252. 302 a 304. Kromě toho je signál na výstupu 302 přenášen do zesilovače 306 přes přepínač 318, který může mít formu dvoupolohového ručního spínače nebo automatického spínače. Zpětnovazební rezistor 320 Bpojuje invertující vstup 310 s výstupem 322 zesilovače 308.

Zesilovač 324 má neivertující vstup 326 uzemněn a jeho invertující vstup 327 je spojen s výstupem 322. Kromě toho je investující vstup spojen přes rezistor 330 s přepínačem 318. Když je přepínač 318 v poloze 2, je signál na výstupu 302 přenášen přes rezistor 330 na vstup 328. Rezistor 332 a kondenzátor 334 jsou spojeny paralelně mezi vstupem 328 a výstupem 336 zesilovače 324. Výstup 336 je naopak epojen s polohou 2 přepínače 240. Přepínač 240 je přednostně spojen s podobným přepínačem typu bypass 338.

Levý a pravý modifikují složky energetický korekční obvod 230 a 232 amplitudy vstupních stereofonních

Bignálů, aby tak vznikl levý energeticky korigovaný stereofonní signál 340 a pravý levý energeticky korigovaný stereofonní signál 342. Opět budou pro zjednodušení uváděny jen odkazy na pravý energeticky korigovaný stereofonní signál 342. Lze však usoudit, že stejné zásady platí pro generování levého energeticky korigovaného signálu 340.

V praxi vstupuje stereofonní signál 28 do obvodu 232 a je jím zpracováván tak, že jsou opravovány zkreslené hladiny akustického tlaku vzniklé při přehrávání signálu akustickým reprodukčním systémem. Rezistor s proměnným odporem 234 umožňuje nastavení hodnoty vstupního signálu. Účelem tohoto nastavení může být možnost regulace celkového zesílení obvodu 232 nebo v některých případech zesílení vstupního signálu 28. by1-1i předcházejícím obvodem silně ztlumen. Rezistor 234 může být standardního typu s hodnotou 10 kiloohmů, fungující ve směru hodinových ručiček a spojený b rezistorem s proměnným odporem 236.

Zesilovač 244 je Konstruován jako napěťový sledovač a funguje jako izolační oddělovač mezi vstupním signálem 28 a zbytkem obvodu 232. Oddělený signál s regulovanou hladinou na výstupu 252 je přiváděn do obvodu 258. kde signál prochází filtrem typu horní propust prvního řádu, jehož útlumová frekvence je přibližně 5 kHz. V preferovaném provedení je filtrace horní propustí realizována kombinací RC, skládající se z kondenzátoru 266 s hodnotou 3900 pikofaradů a rezistoru 272 s impedancí 10 kohmů. Výsledný signál filtrovaný horní propustí, objevující se na výstupu 268. je zpracováván zesilovačem 270 s jednotným zesílením. Amplituda signálu na výstupu 280 se pak může zvětšovat nebo zmenšovat příslušným nastavením rezistoru 282 s proměnným odporem.

Obdobně vstupuje do obvodu 260 signál z výstupu 252 a je zde zpracováván signál filtrem typu RC, což je kombinace kondenzátoru 284 a rezistoru 286. Sériové zapojení kondenzátoru 284 a rezistoru 286 funguje také jako filtr typu horní propust s hraniční frekvencí přibližně 500 Hz. Toho lze docílit volbou impedance kondenzátoru 284 ve výši 0,022 mikroíaradu a odporu rezistoru 286 ve výši 10 kohmů. Filtrovaný vstupní signál je pak zpracován zesilovačem 288 a přiveden do rezistoru s proměnným odporem 296. kde je jeho hodnota regulována.

Filtrované signály v rezistorech 282 a 296 jsou po drahách 302 a 304 přiváděny do směšovače 264. Kromě toho je do směšovače 264 přenášen přes rezistor 312 také původní signál 28. ovlivněný jen nastavením zesílení. Směšovač kombinuje všechny tři vstupní signály a generuje energeticky korigovaný výstupní signál.

Nastavením spojených dvojic rezistorů 296 a 300. 282 a 298 lze získat různé stupně prostorové korekce, jak je znázorněno na obr. 6A až 6C. Konkrétně lze korekční křivky nižších frekvencí podle obr. 6A získat změřením zesílení na výstupu 336, přičemž rezistor s proměnným odporem 282. který ovlivňuje korekci vyšších frekvencí, je nastaven na minimum. V tomto nastavení bude přepínač 318 uzemněn a vyšší frekvence nebudou korigovány. Rozsah korekce nižších frekvencí se tedy získá nastavením rezistoru 296. Takto slučuje invertující zesilovač 306 filtrovaný signál na dráze 304 s původním signálem na výBtupu 52 Křivka 152 na obr. 6A představuje jednotné zesílení, přičemž vstupní signál 28 obvodem 232 pouze prochází, aniž by došlo k jakékoli prostorové korekci. To se děje tehdy, když je rezistor 296 nastaven na nulovou impedanci při uzemnění vstupu 310 zesilovače 306. Společně s tím, jak se zvyšuje hodnota rezistoru 296. přičítá se k původnímu signálu větší část filtrovaného signálu, a tím vzniká prostorová korekce v rozsahu 100 až 1000 Hz. Když je rezistor 296 nastaven na maximální odpor, je mezi nižšími frekvencemi dosaženo plné prostorové korekce, což dokazuje křivka 150 na obr. 6A.

Křivky na obr. 6B vznikají při úplném vyloučení korekce obvodem 260 > tzn. nastavením rezistoru 296 na nulový odpor a nastavením přepínače 318 do polohy 1, jak je znázorněno. Seřízením rezistoru s proměnným odporem 282 se získá požadované zesílení mezi vyššími frekvencemi, jak je graficky ukazuje obr. 6B. A naopak, ztlumení vyšších frekvencí, jak graficky znázorňuje obr. 6C, lze získat nastavením přepínače 318 do polohy 2. V této poloze je výstup z filtrovacího obvodu 258 přiváděn do invertujíčího zesilovače 324. Zesilovače 306 a 324 pak kombinují filtrované signály z drah 302 a 304 v po sobě následujících a invertovaných stupních. Zesilovač 306 konkrétně nejdříve zkombinuje signál z dráhy 3Q4 a signál z výstupu 252. Výsledný signál na výstupu 322. který je nyní invertován, se pak kombinuje s výstupem na rezistoru 282

Při sloučení zesilovačem 306 je zesílení filtrovaných signálů z drah 302 a 304 vzhledem k vstupnímu signálu určováno poměrem impedance zpětnovazebních rezistorů 320 a 332 a rezistorů 314 a 316. Protože většina prostředí akustické reprodukce má zkreslené hladiny akustického tlaku, mohou být rezistory nastaveny tak, aby vytvářely maximální poměr zesílení filtrovaných signálů k vstupnímu r ·

signálu, což je přibližně 3:1. V preferovaném provedení budou mít rezietory 320 a 332 impedanci přibližně 10 kiloohmů a rezistory 314 a 316 budou mít impedanci přibližně 3,32 kiloohmy. Nastavením rezistorů s proměnným odporem 282 a 296 a volbou přepínače 318 lze získat všechny stupně prostorové korce znázorněné na obr. 6D.

Obvod na obr. 9 představuje jen preferované provedení korekčního obvodu stereofonního obrazu. Běžný profesionál v oboru bude vědět, že konstrukci obvodu 22 lze obměňovat s přihlédnutím na konkrétní prostředí reprodukce, aniž by došlo k opuštění zamýšleného rozsahu vynálezu. Např. frekvenční rozsahy energetické korekce 0,1-1 kHz (korekce nízké frekvence) a 1 kHz - 10 kHz (korekce vysoké frekvence) se mohou měnit volbou kombinace impedance RC s filtračními obvody 258 a 260. V některých případech, že být žádoucí mít tři nebo větší počet takových energeticky korekčních frekvenčních rozsahů. Mělo by být také uvedeno, že kondenzátor 334 má v obvodu 22 předcházet oscilaci, která může vzniknout v důsledku rozptylu kapacity v určitém provedení. Kondenzátor 334 nemusí být součástí základní desky PC či polovodičové aplikace obvodu 22.

Zesilovací obvod stereofonního obrazu

Na obr. 10 je schéma zesilovacího obvodu stereofonního obrazu 24. Obvod 24 je zkonstruován tak, aby rozšiřoval stereofonní obraz opraveného levého a pravého signálu Lc a Rc. Podle preferovaného provedení je energeticky korigovaný levý signál 340 přiváděn do rezistoru 350. rezistoru 352 a kondenzátoru 354. Energeticky korigovaný pravý signál 342 je přiváděn do kondenzátoru 356 a rezistorů 358 a 360.

Rezistor 350 je zapojen do neinvertujícího vývodu 362 zesilovače 366. Tento vývod 362 je také spojen s rezistorem 360 a rezistorem 368 Zesilovač 366 je sestrojen jako součtový zesilovač, jehož invertující vývod 370 je uzemněn přes rezistor 372 Výstup 374 zesilovače »· - · * * » » r t ' f r *· e * ř - · » « «· y .· » » · * - ’ · ♦ >- - » *

366 je zapojen do invertujíčího vývodu 370 přes zpětnovazební rezistor 376. Součtový signál (Lc + Rc ) , tj. součet levého a pravého signálu 340 a 342. je generován na výstupu 374 a je přiváděn do jednoho konce rezistoru s proměnným odporem 378. který je na opačném konci uzemněn. Aby byly signály 340, 342 zesilovačem 366 správně sečteny, hodnoty rezistorft 350. 360. 368 a 376 jsou v preferovaném provedení přibližně dvojnásobné než u rezistoru 372

Druhý zesilovač 380 je sestrojen jako rozdílový zesilovač. Zesilovač 380 má invertující vývod 382 zapojen do rezistoru 384. který je sériově spojen s kondenzátorem 354. Obdobně přijímá kladný vývod 386 zesilovače 380 signál 340 přes sériové zapojení rezistoru 388 a kondenzátoru 356. Vývod 386 je také uzemněn přes rezistor 390. Výstupní vývod 392 zesilovače 380 je zapojen do invertujícího vývodu přes zpětnovazební rezistor 394. Výstup 392 je také spojen s rezistorem s proměnným odporem 396. který je uzemněn. Ačkoli je zesilovač 380 sestrojen jako rozdílový zesilovač, lze jeho funkci definovat jako součet pravého vstupního signálu a záporného levého vstupního signálu, čímž vzniká rozdílový signál (Lc - Rc)· Zesilovače 366 a 380 tedy tvoří součtovou síť generující součtový signál a rozdílový signál.

Dvě sériová zapojení RC obsahující prvky 354 a 384. 356 a 388 fungují jako filtry typu horní propust, které tlumí velmi nízké či basové frekvence vstupních signálů Lc a Rc. Tyto RC filtry odpovídají zařízení 98 na obr. 5. K získání správné frekvenční charakteristiky podle vyrovnávacích křivek na obr. 7 by měla být mezní frekvence w_c, tzn. frekvence odpovídající hodnotě -3 dB, pro zařízení 98 přibližně 100 Hz. V preferovaném provedení budou mít tedy kondenzátory 354 a 356 kapacitu 0,1 mikrofaradu a rezistory 384, 388 budou mít impedanci přibližně 33,2 kohmů. Pak bude na základě volby hodnot pro zpětnovazební rezistor 394 a tlumícího rezistor 390 podle vztahu

- 47 - ; : : —

R1 2 O = R1 1 6

----- ----- (3)

R12 8 R12 4 výstup 392 představovat dvojnásobně zesílený rozdílový signál. Fáze signálu na výstupu 392 bude invertována a bude vytvářet signál Rc - Lc .

Konkrétní fáze rozdílového Bignálu je důležitá při stanovení konečného tvaru výstupního signálu. Jak je v oboru běžné, užití termínu rozdílový signál zde označuje Lc - Rc, ale i Rc - Lc, které jsou fázově posunuty pouze o 180 stupňů. Jak může odborník předpokládat, měl by být zesilovač 380 sestrojen tak, že dokud rozdílové signály na levém a pravém výstupu zůstanou vzájemně v opačné fázi, bude na výstupu 392 místo Rc - Lc levý rozdílový signál Lc - Rc .

V důsledku filtrace vstupů horní propustí bude rozdílový signál na výstupu 392 tlumit nízkofrekvenční složky přibližně pod 125 Hz rychlostí 6 dB na oktávu. Místo použití filtru 98 je možné filtrovat nízkofrekvenční složky rozdílového signálu v korekčním zesilovači 120 (na obr. 5). Protože však filtrační kondenzátory na nižších frekvencích musí být poměrně velké, tato filtrace se raději provádí ve stadiu vstupu, aby nedošlo k zatížení předcházejícího obvodu.

Rezistory s proměnným odporem 378 a 396. což mohou být běžné potenciometry, se nastavují umístěním jezdců 400 a 402. Hladina rozdílového signálu ve výsledných výstupních signálech může být regulována manuálním, dálkovým nebo automatickým nastavením jezdce 402 Hladina součtového signálu v zesílených výstupních signálech je analogicky částečně určena polohou jezdce 400. Polohu kontaktu 402 žadatel označuje jako prostorové řízení výsledného zvukového obrazu, zatímco polohu kontaktu 400 označuje jako centrální řízení.

Součtový signál na jezdci 400 je přiváděn do invertujícího vstupu 404 třetího zesilovače 406 přes sériově zapojený rezistor 408. Stejný součtový signál na jezdci 400 je také přiváděn na invertující vstup 410 čtvrtého zesilovače 412 přes sériově zapojený rezistor 414· Zesilovač 406 je sestrojen jako rozdílový zesilovač s invertujícím vývodem 404 uzemněným přes rezistor 416. Výstup 418 zesilovače 406 je také spojen s invertujícím vývodem 404 přes zpětnovazební rezistor 420.

Kladný vývod 422 zesilovače 406 je součtovým uzlem pro skupinu signálů pohybujících se po signálních drahách 426. Vývod 422 je také uzemněn přes rezistor 424. Rozdílový signál s nastavenou hladinou je přenášen z jezdce 402 a rozdělen do drah 428, 430 a 432. Tak vznikají tři jednotlivě vybrané rozdílové signály v bodech A, B, C. Signály v bodech A, B, C odpovídají signálům na výstupech 132. 136 a 134 na obr. 5. Vyrovnané rozdílové signály na bodech B a C jsou přenášeny na kladný vývod 422 přes íixní rezistory 432 a 436. jak je znázorněno. Vyrovnaný rozdílový signál v bodě A je přenášen přes rezistor s proměnným odporem 438 do vývodu 422.

Signál v uzlu B představuje filtrovanou verzi rozdílového signálu s nastavenou hladinou na kondenzátoru 444. který je uzemněn. Síť RC skládající se z kondenzátoru 444 a rezistoru 446 funguje jako filtr typu dolní propust pro rozdílový signál na jezdci 402. Tento filtr typu dolní propust odpovídá filtru 124 na obr. 5. Podle preferovaného provedení je mezní frekvence této RC sítě přibližně 200 Hz. Této mezní frekvence lze dosáhnout, je-li hodnota rezistoru 446 1,5 kohmu, kondenzátor 444 má kapacitu 0,47 mikrofaradu a rezistoru s proměnným odporem 434 20 kohmů.

V uzlu C je rozdílový signál filtrován RC kombinací skládající se z rezistoru 446 zapojeného mezi uzlem C a zemí, a kondenzátoru 448 zapojeného mezi uzlem C a jezdcem 402. Tento filtr odpovídá vysokofrekvenčnímu filtru 126 na obr. 56. Výsledná složka rozdílového signálu je přiváděna přes rezistor 436 do vývodu 422 zesilovače 406. Filtr typu horní propust 126 má mezní frekvenci přibližně 7 kHz a zesílení vzhledem k hodnotě na uzlu B je

-6 dB. Této mezní frekvence lze dosáhnout, je-li impedance kondenzátoru 448 4700 pikofaradů a rezistor 180 má odpor

3,74 kohmů.

V bodé A je rozdílový signál s nastavenou hladinou z jezdce 402 přenášen do rezistoru 440 bez selektivního vyrovnání. Proto je signál v bodě A tlumen pouze v sudé paritě všech frekvencích. Signál v bodě A je dále tlumen impedancí rezistoru s proměnným odporem 438. který se ovládá pohybem připojeného jezdce 442.

Nastavením rezistoru s proměnným odporem 438. což může být standardní potenciometr o odporu 100 kohmů, se mění hladina stereofonního zesílení, což slouží ke korekci orientace reproduktoru vzhledem k posluchači. Zmenšováním odporu rezistoru s proměnným odporem 438 roste základní hladina rozdílového signálu. To způsobuje odpovídající zesílení amplitudy ve středním frekvenčním rozsahu a částečně se tak eliminuje tlumení těchto frekvencí filtry 124 a 126 (znázorněno na obr. 5). Vraťme se k obr. 7. Křivka perspektivního vyrovnání aplikovaná na rozdílový signál se mění od křivky 190 po křivku 198 společně s tím, jak klesá impedance rezistoru 438. Takto lze částečně nebo téměř úplně redukovat hladinu výběrového vyrovnání rozdílového signálu. Tzn. nastavení amplitudy jako funkce frekvence ve středním frekvenčním rozsahu podstatně poklesne. Volba příslušné křivky je určena v souladu s akustickými zásadami diskutovanými výše v souvislosti s obr. 8A a 8B.

Jsou-li korekční obvod stereofonního obrazu 22 a zesilovací obvod stereofonního obrazu 24 použity ve známém prostředí reprodukce zvuku, může být rezistor s proměnným odporem 438 a rezistor 440 nahrazen jediným fixním rezistorem s požadovanou impedancí. V preferovaném provedení ee bude ve většině prostředí reprodukce zvuku celkový odpor rezistorů 438 a 440 měnit v rozsahu 20 až 100 kohmů. Při takové konstrukci má rezistor 424 impedanci přibližně 27,4 ohmu.

Modifikované rozdílové signály v místech obvodu A, Ba C jsou také přiváděny na invertující vývod 410 zesilovače 412 přes rezistor s proměnným odporem 450 a fixní rezistor 451 zapojené v sérii a přes fixní rezistory 452 a 454. Tyto modifikované rozdílové signály, součtový signál a energeticky korigovaný pravý signál 342 jsou přenášeny po skupině signálních drah 456. Signály ze skupiny 456 se na vývodu 410 zesilovače 412 kombinují. Zesilovač 412 je sestrojen jako invertující zesilovač, jehož kladný vývod 458 je uzemněn, a mezi vývodem 410 a výstupem 462 je zapojen zpětnovazební rezistor 460. Hodnota odporu rezistoru s proměnným odporem 450 je nastavena na stejnou hodnotu jako u rezistoru 438. Aby mohl invertující zesilovač 412 správně sečíst signály, má rezistor 452 impedanci 20 kohmů a rezistor 454 má impedanci

44,2 kiloohmy. Přesné hodnoty rezistorů a kondenzátorů v systému stereofonního zesílení se mohou měnit, dokud se udrží příslušné poměry lze dosáhnout správného zeBílení.

Další faktory, které mohou ovlivnit hodnotu pasivních složek, jsou požadavky na zdroj zesilovacího systému 24 a vlastnosti zesilovačů 370, 380, 406 a 412.

Signál na výstupu 418 zesilovače 406 je přiváděn do výstupního rezistoru 464, čímž vzniká zesílený levý výstupní signál 22· Obdobně prochází signál na výstupu 462 zesilovače 412 přes výstupní rezistor 466. a tak vzniká zesílený pravý výstupní signál 32. Tyto výstupní rezistory budou mít obvykle impedanci řádově 200 ohmů.

Složky rozdílového signálu v bodech A, B a C se na vývodu 422 rozdílového zesilovače 406 a na vývodu 410 zesilovače 412 setkávají, čímž vzniká zpracovaný rozdílový signál (Lc - Rc)_P. V ideálním případě se požadovaný rozsah perspektivních křivek generujících (Lc - Rcvyznačuje maximálním zesílením přibližně při 125 Hz a nad 7 kHz a minimálním zesílením přibližně mezi 2100 Hz a 5 kHz. Zpracovaný rozdílový Bignál se také kombinuje se součtovým signálem a levým nebo pravým signálem, a tak se tvoří výstupní signály Lout a Rout· ZeBÍlený levý a pravý výstupní signál je možno vyjádřit matematickými rovnicemi Cl) a (2) uvedenými výše. Hodnota Ki v rovnicích (1) a C2) je ovládána polohou jezdce 400 a hodnota K2 je ovládána polohou jezdce 402.

Jiné provedení zesilovacího obvodu stereofonního obrazu 24 je popsáno na obr. 11. Obvod na obr. 11 je obdobný jako na obr. 10 a představuje jen jiný postup pro selektivní vyrovnání diferenčního signálu generovaného dvojicí stereofonních akustických signálů. Zesilovací obvod stereofonního obrazu 500 vytváří součtový a rozdílový signál jiným způsobem než obvod 24 na obr. 10.

V obvodu 500 je levý a pravý energeticky korigovaný signál 340 a 342 přiváděn do záporných vstupů Bměšovačů 502 a 504. Aby však bylo možno generovat součtový a rozdílový signál, je levý a pravý signál 340 a 342 připojen k invertujíčímu vývodu 510 prvního zesilovače 512 přes rezistory 506 a 508. Zesilovač 512 je sestrojen jako invertující zesilovač z uzemněným vstupem 514 a zpětnovazebním rezistorem 516. Na výstupu 518 je generován součtový signál, neboli v tomto případě invertovaný součtový signál, - (Lc + Rc ) . Součtový signál je pak přiváděn do zbývající čáBti obvodu, poté co byla rezistorem s proměnným odporem 520 jeho nastavena hladina. Protože součtový signál v obvodu 500 je invertovaný, je přiváděn do neinvertovaného vstupu 522 zesilovače 504. Proto nyní zesilovač 504 potřebuje rezistor pro proudové vyrovnání 524. umístěný mezi neinvertující vstup 522 a zem. Obdobně je umíBtěn rezistor pro proudové vyrovnání 526 mezi invertující vstup 528 a zem, aby při generování výstupního signálu 32 zesilovač 504 provedl správně součet.

Je-li generován rozdílový signál, přijímá invertující součtový zesilovač 530 na invertujícím VBtupu 532 levý vstupní signál a součtový signál. Než vstupní signál 340 dospěje ke vstupu 532, prochází kondenzátorem 534 a rezistorem 536. Analogicky prochází invertovaný součtový signál na výstupu 518 kondenzátorem 540 a rezistorem 542. Síť RC tvořená prvky 534 a 536, a 540 a 542 vytváří basovou filtraci akustického signálu, jak je popsáno v souvislosti s preferovaným provedením.

Zesilovač 530 má uzemněný neinvertující vstup 544 a zpětnovazební rezistor 546 V této konfiguraci alternativní k obr. 11 je na výstupu 548 zesilovače 530 generován rozdílový signál Rc - Lc . Rozdílový signál je pak regulován rezistorem s proměnným odporem 560 a dodáván do zbývajícího obvodu. Přijatelné hodnoty impedance pro obvod 500 jsou pro rezistory 506, 508. 516 a 536 ve výši 100 kohmů a pro rezistory 542 a 546 ve výši 200 kohmů, pro kondenzátor 540 je to kapacita ve výši 0,15 mikrofaradu a pro kondenzátor 534 kapacita 0,33 mikrofaradu. Kromě výše zmíněného je zbývající obvod na obr. 11 stejný jako na obr.

10.

Zesilovací systém stereofonního obrazu 24 může být složen pouze ze čtyř aktivních komponent, přičemž v typickém případě odpovídají zesilovačům 366. 380. 406 a 412. Tyto zesilovače jsou k dispozici ve formě čtyřkové sady na jediném polovodičovém čipu. Mezi další prvky potřebné k vytvoření stereofonního zesilovacího systému 24 patří 29 rezistorů (kromě výstupních rezistorů) a 4 kondenzátory. Obvod 500 podle obr. 11 může být sestaven pomocí čtyřkové zesilovací sady, 4 kondenzátorů a jen 28 rezistorů včetně potenciometrů. Obvody 24 a 500 mohou mít formu polovodičové podložky o několika vrstvách, jako je např. integrovaný obvod.

Kromě provedení popsaných na obr. 10 a 11 existují další způsoby, jak spojit stejné komponenty a získat perspektivní zesílení stereofonních signálů podle vynálezu. Např. Dvojice zesilovačů, sestrojených jako rozdílové zesilovače, může přijímat levý a pravý signál a může také přijímat součtový signál. Takto by zesilovače generovaly levý rozdílový signál Lc - Rc a pravý rozdílový signál Rc Lc

Zesílení stereofonního obrazu vytvořené zesilovacím zařízením 24 dokáže využívat výhod velmi kvalitních stereofonních nahrávek. Konkrétně mohou současné digitálně r uložené zvukové nahrávky, na rozdíl od dřívějších analogových nahrávek na pásce nebo vinylové desce, obsahovat rozdílový Bignál, tzn. stereofonní informace v širším frekvenčním spektru včetně basových frekvencí. Nadbytečnému zesílení rozdílového signálu se v těchto frekvencích předchází omezením zesílení rozdílového signálu v basových frekvencích.

V závislosti na prostředí reprodukce zvuku však může být žádoucí zesilovat basové frekvence akustického signálu ke kompenzaci ztráty basových frekvencí, které se mohou vyskytnout jako důsledek přemístění a orientace zvukového obrazu. Na obr. 12 je popsán obvod basového zesílení 550 pro použit v jiném provedení vynálezu a kompenzaci takovéto redukce v basové oblasti. Obvod basového zesílení 550 pracuje se součtovým signálem tam, kde je uložena většina informací o basových, tzn. velmi nízkých frekvencích.

Obvod 550 obsahuje vstup A pro příjem součtového signálu spojením s výstupem 374 zesilovače 366 na obr. 10. Hladina součtového signálu se nastavuje rezistorem s proměnným odporem 552. což může být potenciometr o odporu 10 kohmů. Bezistor b proměnným odporem 552 lze použít pro ruční uživatelské nastavení nebo, je-li známa požadovaná míra basového zesílení, lze rezistor 552 nahradit fixním rezistorem příslušné hodnoty. Součtový signál s nastavenou hladinou vystupující z rezistoru 552 pak prochází filtrem typu dolní propust druhého řádu složeným z rezistorů 554. 556 a kondenzátorů 558. 562. Výsledný filtrovaný signál se objevuje na neinvertujícím vývodu operačního zesilovače 564. Zesilovač 564 je zkonstruován jako napěťový sledovač bIoužící k zamezení zatížení filtru druhého řádu.

V preferovaném provedení je zesílení zesilovače 564 nastaveno pomocí výběru rezistorů stejné hodnoty 566 a 568. které jsou spojeny přes invertující vývod se zemí a přes invertující vývod s výstupem, na maximálně dvojnásobek a vzniká zde zpětnovazební smyčka.

V preferovaném provedení mají rezistory 554. 566 a 568 odpor 10 kohmů, rezistor 556 má odpor 100 kohmů.

kondenzátor 558 má impedanci 0,1 milifaradu a kondenzátor

562 má impedanci jednotlivých Bložek

0,01 milifaradu. Volba velikostí umožňuje výběrové zesílení basových frekvencí přibližně pod 75 Hz na základě nastavení rezistoru 552.

Výstup ze zesilovače 564 je rozdělen na dvě dráhy.

z nichž jedna obsahuje fixní rezistor 578 a druhá fixní rezistor 580. Jedna dráha, jejíž výstup je označen jako X, je spojena b invertujícím vývodem 404 zesilovače 406 na obr. 10. Výstup označený jako X je analogicky spojen s invertujícím vývodem 410 zesilovače 412. V praxi lze docílit dalšího zesílení basových frekvencí změnou poměru rezistorů 578. 580 k rezistorům 420 a 460. V preferovaném provedení bude např. hodnota rezistorů 578 a 580 poloviční v porovnání b hodnotou rezistorů 42Q a 426. Zesilovače 406 a 412 na obr. 10 tak vytvoří dvojnásobné zesílení. Proto lze celkové zesílení basovým zesilovacím obvodem 550 měnit nastavením rezistoru 552 od maximálně čtyřnásobného k nulovému.

Lze předpokládat, že systém 24 je možno dle potřeby nahradit mnoha stereofonními zesilovacími systémy. Např. provedení Bystémů popsané v patentech Spojených států č. 4748669 a 4866774 vyrovnává relativní amplitudy rozdílového i součtového signálu v konkrétních frekvenčních pásmech.

Kromě automobilů je vynález vhodný pro širokou škálu typů akustické reprodukce ve venkovním prostředí i v interiéru tam, kde posluchač vnímá reprodukovaný zvuk jako prostorově zkreslený. Vynález lze také použít v prostředích, kde poloha posluchačů není stálá.

Obr. 13 znázorňuje jedno z takových reprodukčních prostředí v exteriéru s venkovními reproduktory 570 a 572.

které vytvářejí stereofonní zvuk prostorově zkreslený

vzhledem k	posluchači 574. Reproduktory 570 a 572 mohou být
situovány	u země jako na obr. 13 nebo v různých jiných
polohách,	aby poskytovaly stereofonní zvuk v rozsáhlém
venkovním	prostředí. Umístění venkovních reproduktorů 570
a 572 bude	nepochybně ovlivněno částečně i jinými faktory

než je optimální akustika. Tato poloha, ať je u země, nad hlavou nebo v okolní zeleni, může zkreslovat hladinu tlaku vycházejícího zvuku při některých írekvencích vnímaných posluchači. Výsledný zkreslený zvukový obraz může být opraven použitím stereofonního korekčního obvodu 22. a pak zesílen stereofonním zesilovacím obvodem 24 v souladu se zde diskutovanými zásadami. V důsledku toho lze vytvořit zdánlivý zvukový obraz, který obsáhne požadovaný poslechový rozsah 576.

Některé venkovní reproduktory, např. reproduktory 570 a 572 na obr. 13, fungují ve všech směrech, čímž vytvářejí širokou oblast poslechu a počítají s mobilitou posluchače 574. V těchto prostředích akustické reprodukce není třeba kompenzovat redukci středního až vyššího středního frekvenčního rozsahu, jak je popisováno v souvislosti s obr. 8A a 8B. Proto lze výsledku optimálního zesílení v prostředí obr. 13 dosáhnout aplikací perspektivní křivky 190 z obr. 7 za účelem zesílení energeticky korigovaných stereofonních signálů hraných reproduktory 570 a 572.

Obr. 14 popisuje jiné prostředí akustické reprodukce obsahující akustický korekční přÍBtroj 20. Konkrétně je znázorněn přístroj s elektronickou klávesnicí 590. který má pod klávesnicí 596 reproduktory 592 a 594. Pro operátora (není na obr.) situovaného před elektronickou klávesnicí 590 jsou reproduktory 592 a 594 umístěny v akusticky nežádoucí poloze pod jeho ušima. Aby se korigovalo prostorové zkreslení, které může být důsledkem tohoto umístění reproduktorů 592 a 594. modifikuje akustický korekční přístroj 20 akustické signály generované elektronickou klávesnicí 590. Na základě zde diskutovaných principů tak může vzniknou přemístěný zdánlivý zvukový obraz, který jako by vycházel ze zdánlivých reproduktorů 598 a 600 nakreslených přerušovaně. Na rozdíl od prostředí na obr. 8B bude míra orientace potřebná pro prostředí akustické reprodukce na obr. 14 pravděpodobně díky umístění reproduktorů 592 a 594 vzhledem k operátorovi minimální.

Proto může být křivka 190 z obr. 7 vhodná k prostorovému zesílení přemístěného zvukového obrazu.

Celý akustický korekční přístroj 20.

který je zde vysvětlen, lze jednoduše realizovat jako

1) digitální signální procesor, 2) obvod s diskrétními prvky, 3) jako struktura hybridního obvodu nebo 4) v podložce polovodiče obsahující vývody pro regulaci příslušných rezistorů.

Uživatelské nastavení obvykle obsahuje hladinu nízkofrekvenční a vysokofrekvenční energetické korekce.

různá nastavení úrovně signálu včetně hladiny součtového a rozdílového signálu a nastavení orientace.

Prostředni ctvím uvedeného popisu a doprovodných výkresů byl vynález vysvětlen tak, aby se ukázaly důležité výhody v porovnání s nynějšími systémy pro akustickou korekci a stereofonní zesílení.

Zatímco výše uvedený podrobný popis ukázal.

popsal a zdůraznil základní nové vlastnosti vynálezu, je zřejmé, že odborník v oboru může ve formě a detailech vylíčeného zařízení provést určitá doplnění, změny či vynechání, aniž by tím byla ovlivněna podstata vynálezu. Vynález by proto měl být ve svém rozsahu omezen jen rozsahem následujících patentových nároků.

Claims (38)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Akustický korekční přístroj použitelný pro zvukový systém v automobilu sloužící k prostorovému zesílení stereofonního obrazu promítaného zvukovým systémem automobilu vzhledem k posluchači situovanému ve vozidle v sedadle řidiče, přičemž uvedené vozidlo má také sedadlo pro spolujezdce v přední části a uvedený zvukový systém automobilu obsahuje dvojici reproduktorů instalovaný ve dveřích u sedadla řidiče a u sedadla spolujezdce, přičemž reproduktory se vyznačují tím, že jsou umístěny za ušima posluchače a uvedený akustický korekční přístroj se vyznačuje tím, že obsahuje:

   korekční obvod stereofonního obrazu spojený s uvedeným akustickým systémem automobilu pro příjem stereofonního akustického signálu, přičemž uvedený akustický signál je při přehrávání uvedenými reproduktory akusticky zkreslený vzhledem k uživateli, a uvedený korekční obvod obrazu modifikuje složky uvedeného stereofonního akustického signálu, čímž vzniká opravený akustický stereofonní Bignál, a uvedený opravený stereofonní akustický signál kompenzuje uvedené akustické zkreslení a vytváří zdánlivý akustický obraz určený pro uvedeného uživatele při přehrávání uvedeného opraveného akustického stereofonního signálu dvojicí reproduktorů a zesilovací obvod stereofonního obrazu přijímající uvedený stereofonní akustický signál za účelem rozšíření uvedeného zdánlivého akustického obrazu, přičemž uvedený zesilovací obvod stereofonního obrazu modifikuje uvedený stereofonní akustický signál a vytváří prostorově zesílený akustický signál pro přehrávání uvedenými reproduktory, a uvedený zesilovací obvod obrazu obsahuje:

   zařízení pro izolaci obsahu stereofonních informací uvedeného stereofonního akustického signálu.

   ř 58 korekční zesilovač určený pro aplikaci hladiny zesílení amplitudy na uvedený obsah stereofonních informací jako funkci frekvence, přičemž uvedená hladina zesílení se vyznačuje maximálním zesílením menším než 200 Hz a minimálním zesílením mezi i kHz a 5 kHz a zařízení pro kombinaci uvedeného obsahu stereofonních informací s uvedeným stereofonní signálem k vytvoření prostorově zesíleného akustického signálu.
2. 2. Akustický korekční přístroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený korekční obvod stereofonního obrazu rozděluje spektrum slyšitelných frekvencí na nízkofrekvenční rozsah a vysokofrekvenční rozsah vzhledem k uvedenému nízkofrekvenčnímu rozsahu, přičemž uvedený korekční obvod obrazu modifikuje složky uvedeného stereofonního akustického signálu v uvedeném nízkofrekvenčním rozsahu nezávisle na složkách uvedeného vysokofrekvenčního frekvenčního rozsahu.
3. 3. Akustický korekční přístroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené zkreslení vyplývá z vlastností akustické absorbce v interiéru uvedeného vozidla.
4. 4.

   Akustický zesilovač pracující s levým a pravým stereofonním vstupním signálem poskytnutým přístrojem pro stereofonní reprodukci pro přehrávání systémem reproduktorů, maj ícím stálou polohu v prostředí akustické reprodukce, při čemž zesilovač modifikuje stereofonní vstupní signály s cílem dosáhnout z dokoná1eného stereoí onní ho obrazu na základě kompenzace akustických omezení vzniklých při přehrávání vstupních signálů systémem reproduktorů v prostředí akustické reprodukce, a akustický zesilovač se vyznačuje tím, že obsahuje:

   korekční obvod stereofonního obrazu přijímající levý a pravý stereofonní vstupní signál a modifikující uvedené vstupní signály za účelem generování energeticky korigovaného levého a pravého stereofonního signálu, kde uvedený energeticky korigovaný levý a pravý signál vytváří při přehrávání uvedeným systémem reproduktorů a ve vnímání posluchačem v uvedeném prostředí akustické reprodukce opravenou prostorovou charakteristiku uvedená opravená pros t orová charakteristika vytváří vzhledem k uvedenému posluchači zdánlivý zvukový obraz tak, aby uvedený posluchač vnímal realistický a přesměrovaný zvukový prožitek, zesilovací obvod stereofonního obrazu přijímající energeticky korigovaný levý a pravý stereofonní signál a generující zesílený levý a pravý signál k zesílení uvedeného akustického obrazu a získání zdokonaleného akustického obrazu vnímaného posluchačem při přehrávání uvedeného levého a pravého stereofonního signálu uvedeným systémem reproduktorů a uvedený energeticky korigovaný levý a pravý signál se vyznačuje tím, že obsahuje první složku rozdílového signálu představující rozdíl mezi uvedeným energeticky korigovaným levým a pravým signálem a uvedený zesílený levý a pravý signál se vyznačuje tím, že obsahuje druhou složku rozdílového signálu představující rozdíl mezi uvedeným zesíleným levým a pravým signálem, přičemž uvedená druhá složka rozdílového signálu je selektivně vyrovnána vzhledem k první složce rozdílového signálu.
5. 5. Akustický zesilovač podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedená akustická omezení jsou funkcí uvedené stálé polohy uvedeného systému reproduktorů vzhledem k uvedenému posluchači.
6. 6. Akustický zesilovač podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedený zdánlivý zvukový obraz je definován rozdílem směrového úhlu a výškové polohy uvedeného uživatele a uvedeného systému reproduktorů.
7. 7. Akustický zesilovač podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedená opravená prostorová charakteristika se vyznačuje energetickými hladinami akustického tlaku, které jsou v rozsahu slyšitelných frekvencí nad 100 Hz vzhledem k posluchači v podstatě konstantní.
8. 8. Akustický zesilovač podle nároku 4, vyznačující se tlm, že uvedený korekční obvod stereofonního obrazu obsahuje:

   první korekční obvod pro modifikaci složek uvedeného levého a pravého vstupního signálu v prvním frekvenčním rozsahu za účelem vytvoření první složky opraveného stereofonního signálu, druhý korekční obvod pro modifikaci složek uvedeného levého a pravého vstupního signálu v druhém frekvenčním rozsahu za účelem vytvoření druhé složky opraveného stereofonního signálu, zařízení pro kombinaci uvedené první a druhé složky opraveného stereofonního signálu za účelem generování uvedeného energeticky korigovaného levého a pravého signálu.
9. 9. Akustický zesilovač podle nároku 8, vyznačující se tím, že uvedené kombinační zařízení také kombinuje příslušný z uvedených vstupních signálů s uvedenou první a druhou složkou opraveného stereofonního signálu za účelem vytvoření uvedeného energeticky opraveného levého a pravého signálu.
10. 10. Akustický zesilovač podle nároku 8, vyznačující se tím, že uvedená druhá složka opraveného stereofonního signálu je tlumena uvedeným obvodem pro energetickou korekci.
11. 11. Akustický zesilovač podle nároku 8, vyznačující se tím že uvedený druhý korekční obvod zesiluje uvedené složky vstupního signálu v uvedeném druhém frekvenčním rozsahu za účelem vytvoření uvedené druhé složky opraveného

    stereofonního signálu, přičemž uvedené kombinační zařízení dále obsahuje přepínač mající první polohu a druhu polohu, přičemž uvedená druhá složka opraveného stereofonního signálu je uvedenými kombinačním

    zařízením přičítána k uvedené první složce opraveného stereofonního signálu, když je uvedený přepínač v první poloze, a když je uvedený přepínač v druhé poloze, je uvedená druhá složka opraveného stereofonního signálu uvedenými kombinačními prostředky odčítána od uvedené první složky opraveného stereofonního signálu.
12. 12. Akustický zesilovač podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedený zesilovací obvod stereofonního obrazu obsahuje vyrovnávací zesilovač měnící frekvenční charakteristiku uvedeného prvního rozdílového signálu za účelem vytvoření uvedeného druhého rozdílového Bignálu aplikací perspektivní vyrovnávací křivky na uvedený první rozdílový signál, přičemž uvedená perspektivní vyrovnávací křivka se vyznačuje tím, že inflexní bod maximálního zesílení se vyskytuje při frekvenci maximálního zesílení v prvním frekvenčním rozsahu přibližně 100 až 200 Hz a uvedená křivka se vyznačuje tím, že inflexní bod minimálního zesílení se vyskytuje při frekvenci minimálního zesílení v druhém frekvenčním rozsahu přibližně 1680 až 5000 Hz.
13. 13. Akustický zesilovač podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedené maximální zesílení je v rozsahu přibližně 10 až 15 dB a minimální zesílení je v rozsahu přibližně 0 až 10 dB.
14. 14. Akustický zesilovač podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedený akuetický zesilovač je realizován v digitálním tvaru procesorem digitálního signálu.
15. 15. Akustický zesilovač podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedený levý a pravý stereofonní signál je částí audiovizuálního složeného signálu.
16. 16. Akustický zesilovač podle nároku 4, vyznačující se tím, že uvedené prostředí akustické reprodukce je interiér automobilu, mající první a druhý dveřní panel umístěny na opačných Btranách vzhledem k řidiči uvedeného automobilu, a uvedený Bystém reproduktorů se vyznačuje tím, že obsahuje první reproduktor umístěný v uvedeném prvním dveřním panelu a druhý reproduktor umístěný v uvedeném druhém dveřním panelu.
17. 17.

    Akustický zesilovač podle nároku 4, vyznačující se tím.

    že uvedené prostředí akustické reprodukce je spojeno se elektronickým klávesovým přístrojem obsahuj ícím klávesnici, a tím, že uvedený Bystém reproduktorů obsahuje první a druhý reproduktor zapoj ené do uvedeného elektronického klávesového přístroje, přičemž
18. 18.

    uvedený uvedenou

    Přístroj první a druhý reproduktor klávesnicí.

    pro prostorové zesílení a zesílení stereofonního obrazu je umístěn pod pro přesměrování vycházejícího ze systému reproduktorů umístěného v prostředí akustické reprodukce, přičemž uvedený přístroj pro prostorové zesílení ae vyznačuje tím, že obsahuje:

    korekční obvod akustického obrazu přijímající akustický vstupní signál a vytvářející opravený akustický signál, přičemž uvedený vstupní signál vytváří při přehrávání systémem reproduktorů první charakteristiku akustického tlaku a uvedený opravený akustický vzhledem k uživateli signál vytváří při přehrávání uvedeným systémem reproduktorů druhou charakteristiku akustického tlaku, přičemž uvedená druhá charakteristika akustického tlaku generuje zdánlivý stereofonní obraz odpovídající zdánlivému umístění uvedeného systému reproduktorů vzhledem k uvedenému posluchači a zesilovací obvod akustického obrazu přijímající uvedený opravený akustický signál a vytvářející zesílený akustický signál pro přehrávání uvedeným systémem reproduktorů, přičemž uvedený zesílený akustický signál je vyrovnáván vzhledem k uvedenému akustickému signálu za účelem rozšíření uvedeného zdánlivého stereofonního obrazu.
19. 19. Přístroj pro prostorové zesílení podle nároku 18, vyznačující se tím, že opravený akustický signál je stereofonní signál, který obsahuje rozdílový signál představující množství stereofonních informací v opraveném akustickém signálu, přičemž zesilovací obvod akustického obrazu vyrovnává uvedený rozdílový signál tak, aby v uvedeném opraveném akustickém signálu zdůraznil energii doznívajícího zvuku za účelem rozšíření zdánlivého stereofonního obrazu.
20. 20. Akustický korekční přístroj podle nároku 18, vyznačující ae tím.

    stereofonní signál, že opravený akustický signál je který obsahuje rozdílový signál představující množství stereofonních informací v opraveném akustickém signálu, přičemž zesilovací obvod akustického obrazu vyrovnává uvedený rozdílový Bignál podle perspektivní hladiny vyrovnání za účelem vytvoření zpracovaného diferenčního signálu, a hladina perspektivního vyrovnání se mění vzhledem k frekvenci uvedeného rozdílového signálu a vyznačuje se:

    maximálním zesílením vyskytujícím se při frekvenci maximálního zesílení v prvním frekvenčním rozsahu přibližně 100 až 200 Hz a minimálním zesílením při frekvenci minimálního zesílení v druhém frekvenčním rozsahu přibližně 1680 až 5000 Hz, přičemž uvedená hladina vyrovnání klesá pod uvedený první frekvenční ? * r >

    rozsah a výše uvedený první frekvenční rozsah směrem k uvedené frekvenci minimálního zesílení a uvedená hladina vyrovnání dále roste nad uvedenou frekvenci minimálního zesílení.
21. 21. Akustický korekční přístroj podle nároku 20, vyznačující se tím, že uvedená úroveň vyrovnání uvedeného rozdílového signálu se dále vyznačuje tlumením basů uvedeného rozdílového signálu vzhledem k uvedenému maximálnímu zesílení, přičemž k uvedenému tlumení basů dochází pod hodnotou uvedené frekvence maximálního zesílení a uvedené tlumení basů roste společně s poklesem frekvence rozdílového signálu.
22. 22. Akustický korekční přístroj podle nároku 18, vyznačující se tím, že uvedený korekční obvod akustického obrazu obsahuje:

    první filtr přijímající uvedený akustický vstupní signál a vytvářející první filtrovaný výstupní signál, přičemž uvedený filtr má frekvenční charakteristiku obsahující první přechodové pásmo a hodnoty amplitud uvedeného akustického vstupního signálu se v prvním přechodovém pásmu s funkcí frekvence, druhý akustický filtr přijímající uvedený akustický vstupní signál a vytvářející druhý filtrovaný výstupní signál, přičemž uvedený druhý akustický filtr má frekvenční charakteristiku obsahující druhé přechodové pásmo a hodnoty amplitud uvedeného akustického vstupního signálu se v druhém přechodovém pásmu s funkcí frekvence, zesilovač pro zesilování hodnot amplitud uvedeného prvního a druhého filtrovaného výstupního signálu a pro kombinování prvního a druhého filtrovaného výstupního signálu s uvedeným akustickým vstupním signálem za účelem generování uvedeného opraveného akustického signálu, přičemž uvedený opravený akustický signál vytváří při přehrávání systémem reproduktorů uvedený
23. 23.

    zdánlivý stereofonní obraz.

    Akustický korekční vyznačující se tím, že obsahuje levý vstupní a uvedený korekční první zařízení uvedeného levého přístroj podle nároku 18, uvedený vetupní akustický signál signál a pravý vstupní Bignál obvod akustického obrazu pro korekci energie vstupního signálu ke obsahuje:

    pro příjem zpracování uvedeného levého vstupního signálu generování opraveného levého akustického signálu.

    přičemž uvedené první zařízení pro korekci energie obsahuje:

    nízkofrekvenční korekční obvod pro příjem uvedeného levého vstupního signálu a vytváření opraveného ní zkof rekvenční ho levého signálu.

    přičemž uvedený nízkofrekvenční korekční obvod zesiluje složky amplitudy uvedeného levého vstupního signálu v prvním frekvenčním rozsahu, vysokofrekvenční korekční obvod pro příjem uvedeného

    1evého vstupní ho signálu a vytváření opraveného vysokof rekvenční ho levého signálu.

    při čemž uvedený vysokof rekvenční korekční obvod reguluje složky amplitudy uvedeného levého vstupního signálu v druhém frekvenčním rozsahu.

    zařízení pro kombinaci uvedeného opraveného nízkofrekvenčního a vysokofrekvenčního levého signálu za účelem vytvoření uvedeného opraveného levého akustického signálu.

    druhé zařízení pro korekci energie přijímající uvedený pravý vstupní signál a vytváře jící opravený pravý akustický signál, přičemž uvedené druhé zařízení pro energetickou korekci obsahuje:

    nízkofrekvenční korekční obvod pro příjem uvedeného pravého vstupního signálu a vytváření opraveného nízkofrekvenčního pravého signálu, přičemž uvedený nízkofrekvenční korekční obvod zesiluje složky amplitudy uvedeného pravého vstupního signálu v prvním frekvenčním rozsahu.

    vysokofrekvenční korekční obvod pro příjem uvedeného pravého vstupního signálu a vytváření opraveného vysokofrekvenčního pravého signálu, přičemž uvedený vysokofrekvenční korekční obvod reguluje složky amplitudy uvedeného pravého vstupního signálu v druhém frekvenčním rozsahu.

    zařízení pro kombinaci uvedeného opraveného
24. 24.

    nízkofrekvenčního a vysokofrekvenčního pravého signálu za účelem vytvoření uvedeného opraveného pravého akustického signálu.

    Akustický korekční přístroj podle nároku 18, vyznačující se tím, že uvedené prostředí akustické reprodukce je interiér automobilu, uvedený automobil má přístrojovou desku a uvedený zdánlivý stereofonní obraz vychází ve směru od uvedené přístrojové desky k posluchači.
25. 25.

    prostředí posluchač a uvedený je venkovní reprodukce
26. 26.

    energie pro při přehrávání uvedeného stereofonního signálu systémem reproduktorů, přičemž zařízení pro korekci akustické energie se vyznačuje tím, že obsahuje:

    kompenzační obvod přijímající uvedený stereofonní obvod a regulující amplitudy uvedeného stereofonního signálu za účelem získání požadované akustické prostorové charakteristiky vzhledem k posluchači při přehrávání uvedeného stereofonního signálu systémem reproduktorů, přičemž uvedený kompenzační obvod se vyznačuje tím, že obsahuje:

    první korekční obvod

    - 67 - ’: ' _ _{; :} přijímající uvedený stereofonní

    Bignál a zesilující uvedený stereofonní signál jako první funkci frekvence v prvním frekvenčním rozsahu za účelem vytvoření prvního opraveného stereofonního signálu, druhý první korekční obvod přijímající uvedený stereofonní signál a regulující uvedený stereofonní signál jako druhou funkci frekvence v druhém frekvenčním rozsahu za účelem vytvoření druhého opraveného stereofonního signálu, přičemž uvedená první funkce frekvence se vyznačuje tím, že je nezávislá na uvedené druhé funkci frekvence a zařízení pro kombinaci uvedeného prvního a druhého opraveného stereofonního signálu za účelem vytvoření energeticky korigovaného výstupního signálu.
27. 27. Zařízení pro korekci akustické energie podle nároků 8 a 26, vyznačující se tím, že uvedený první frekvenční rozsah zahrnuje slyšitelné frekvence přibližně pod 1000 Hz a uvedený druhý frekvenční rozsah zahrnuje slyšitelné frekvence přibližně nad 1000 Hz.
28. 28. Zařízení pro korekci akustické energie podle nároku

    26, vyznačující Be tím, že uvedená hladina zesílení aplikovaná prvním korekčním obvodem se zvyšuje s odpovídajícím nárůstem frekvence.
29. 29. Zařízení pro korekci akustické energie podle nároku 26, vyznačující se tím, že uvedený druhý korekční obvod zesiluje uvedený stereofonní signál v uvedeném druhém frekvenčním rozsahu, přičemž hladina uvedeného zesílení se zvyšuje s odpovídajícím nárůstem frekvence.
30. 30. Zařízení pro korekci akustické energie podle nároku

    26, vyznačující Be tím, že dále obsahuje elektronický přepínač přijímající druhý opravený stereofonní signál a vytvářející výstup spojený s uvedeným kombinačním zařízením, uvedený elektronický přepínač má první polohu a druhou polohu, přičemž uvedený první a druhý stereofonní signál jsou uvedeným kombinačním zařízením sčítány, když je uvedený přepínač v uvedené první poloze, a když je uvedený přepínač v uvedené druhé poloze, je uvedený druhý opravený stereofonní signál odčítán od uvedeného prvního opraveného stereofonního signálu.
31. 31. Elektronický přístroj určený pro vytváření zdánlivého akustického obrazu z akustických signálů přehrávaných přes akustický měnič, přičemž uvedený elektronický přístroj se vyznačuje tím, že obsahuje:

    první filtr přijímající uvedené akustické signály a vytvářející první filtrovaný výstupní signál, přičemž uvedený filtr má frekvenční charakteristiku obsahující první propustné pásmo a první přechodové pásmo a hodnoty amplitud uvedeného akustického vstupního signálu se v prvním přechodovém pásmu mění jako funkce frekvence a jejich stupeň modifikace v uvedeném prvním propustném pásmu je v podstatě jednotný, druhý akustický filtr přijímající uvedené akustické signály a vytvářející druhý filtrovaný výstupní signál, přičemž uvedený druhý akustický filtr má frekvenční charakteristiku obsahující druhé propustné pásmo a druhé přechodové pásmo a hodnoty amplitud uvedeného akustického vstupního signálu se v druhém přechodovém pásmu mění jako funkce frekvence a jejich stupeň modifikace v uvedeném druhém propustném pásmu je v podstatě jednotný, zesilovací přístroj pro zesilování hodnot amplitud uvedeného prvního a druhého filtrovaného výstupního signálu a pro kombinování prvního a druhého filtrovaného výstupního signálu s uvedenými akustickými signály za účelem generování energeticky korigovaných akustických signálů, přičemž uvedené energeticky korigované akustické Bignály vytvářejí při přehrávání uvedeným akustickým měničem uvedený zdánlivý akustický obraz.
32. 32. Elektronický přístroj podle nároku 31, vyznačující se tím, že uvedený druhý filtrovaný výstupní signál je po kombinaci s uvedeným prvním filtrovaným výstupním signálem a uvedeným akustickým signálem uvedeným zesilovačem invertován.
33. 33. Elektronický přístroj podle nároku 31, vyznačující se tím, že uvedený první a druhý akustický filtr jsou typu horní propust, uvedené první přechodové pásmo má frekvenční rozsah přibližně mezi 100 Hz a 1000 Hz a uvedené druhé přechodové pásmo má frekvenční rozsah přibližně mezi 1000 Hz a 10 kHz.
34. 34. Elektronický přístroj podle nároku 31, vyznačující se tím, že uvedené akustické signály jsou levý a pravý signál a zesilovací přÍBtroj zahrnuje první zesilovač pro zesilování složek levého signálu uvedených filtrovaných výstupních signálů a druhý zesilovač pro zesilování složek pravého signálu uvedených filtrovaných výstupních signálů, uvedenou úroveň zesílení lze nastavit prvním a druhým rezistorem s proměnným odporem a uvedený první a druhý reziBtor b proměnným odporem přenáší uvedené filtrované výstupní signály do uvedeného zesilovacího přístroje.
35. 35. Postup zpracování akustického signálu za účelem kompenzace zkreslení akuBtické energie při přehrávání uvedeného akustického signálu reproduktory v akustickém systému, přičemž uvedený postup se vyznačuje tím, že se skládá z následujících kroků:

    vytvoření prvního filtrovaného akustického signálu, přičemž uvedený první filtrovaný akustický signál se vyznačuje prvním frekvenčním přechodovým pásmem a prvním frekvenčním propustným pásmem, vytvořeni druhého filtrovaného akustického signálu, přičemž uvedený první filtrovaný akustický Bignál se vyznačuje druhým frekvenčním přechodovým pásmem a druhým frekvenčním propustným pásmem, zesílení složek amplitudy uvedeného prvního filtrovaného akustického signálu jako funkce frekvence v uvedeném prvním přechodovém pásmu.

    zesílení složek amplitudy uvedeného prvního filtrovaného akustického signálu o stálou hodnotu v uvedeném prvním propustném pásmu.

    modifikace složek amplitudy uvedeného druhého filtrovaného akustického signálu jako funkce frekvence v uvedeném druhém přechodovém pásmu.

    modifikace složek amplitudy uvedeného druhého filtrovaného akustického signálu o stálou hodnotu v uvedeném druhém propustném pásmu, zkombinování uvedeného zesíleného prvního f i11rovaného akust i ckého signálu uvedeného módi í ikovaného druhého filtrovaného akustického signálu za účelem vytvoření prostorové korigovaného akustického signálu za účelem vytvoření opraveného akustického obrazu, když je uvedený prostorové korigovaný akustický signál přehráván uvedenými reproduktory a prostorové zesílení uvedeného opraveného akustického signálu za účelem rozšíření uvedeného opraveného akustického obrazu.
36. 36. Postup podle nároku 35, vyznačující se tím, že uvedené první přechodové pásmo je v frekvenčním rozsahu přibližně pod 1000 Hz, uvedené první propustné pásmo obsahuje frekvence přibližně nad 1000 Hz, uvedené druhé přechodové pásmo je v frekvenčním rozsahu přibližně 1000 Hz až 10000 Hz a uvedené druhé propustné pásmo obsahuje frekvence přibližně nad 10000 Hz.

    * · · » * • · · ♦ » <· * ·» » · 9 * « » > » ·»» «» « ·
37. 37. Postup kompenzace akustického prostorového zkreslení vnímaného posluchačem v prostředí akustické reprodukce při přehrávání akustického signálu systémem reproduktorů umístěných též v prostředí reprodukce, přičemž uvedený postup se vyznačuje tím, že se skládá z následujících kroků:

    rozdělení uvedeného akustického signálu na první skupinu složek signálu v prvním frekvenčním rozsahu a druhou skupinu složek signálu v druhém frekvenčním rozsahu, přičemž uvedená první skupina složek signálu je obsažena v prvním frekvenčním rozsahu přibližně pod 1000 Hz a uvedená druhá skupina složek signálu je v druhém frekvenčním rozsahu přibližně nad 1000 Hz, zesílení hodnot amplitud uvedené první skupiny složek signálu jako funkce frekvence v uvedeném prvním frekvenčním rozsahu za účelem vytvoření první modifikované skupiny složek signálu, nastavení hodnot amplitud uvedené druhé skupiny složek signálu jako funkce frekvence v uvedeném druhém frekvenčním rozsahu za účelem vytvoření druhé modifikované skupiny složek signálu, zkombinování uvedené první modifikované skupiny složek signálu s uvedenou druhou modifikovanou skupinou složek signálu za účelem vytvoření energeticky korigovaného akustického výstupního signálu.
38. 38. Postup podle nároku 37, vyznačující se tím, že dále obsahuje krok zesílení hodnot amplitudy uvedeného akustického signálu v uvedeném druhém frekvenčním rozsahu v uvedeném druhém frekvenčním rozsahu o v podstatě stálou hodnotu, přičemž uvedená stálá hodnota odpovídá maximální úrovni zesílení aplikované na uvedenou první skupinu složek signálu.