DE10027618A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von klangkorrigierten Audiosignalen - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von klangkorrigierten AudiosignalenInfo
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Abstract
Beschrieben ist ein Verfahren zur Klangkorrektur von Audiosignalen, bei dem Audiosignale von einer Signalquelle (9) über eine Eingangsschnittstelle an eine Vorrichtung (8) zur Klangkorrektur von Audiosignalen übertragen wird, die von der Signalquelle (9) stammenden Audiosignale durch eine Korrekturübertragungsfunktion klangkorrigiert werden und diese klangkorrigierten Audiosignale an Schallwandler (3, 4) zur Erzeugung eines optimierten Raumklangs an einer Hörposition (2) ausgegeben werden, bei dem eine Messanordnung (6) mit einem an der Hörposition (2) angeordneten Mikrofon (5) den von den Schallwandlern (3, 4) abgestrahlten Schall empfängt, die Messanordnung (6) für die Hörposition (2) ein Frequenzspektrum und/oder das zeitliche Verhalten des Raumklangs bestimmt und daraus die Korrekturübertragungsfunktion für die Audiosignale erzeugt wird. Erfindungsgemäß wird zur Verbesserung des Raumklangs an der Hörposition (2) das von der Signalquelle (9) ankommende Audiosignal unterhalb einer Grenzfrequenz in ein unteres und oberhalb der Grenzfrequenz in ein oberes Frequenzband aufgeteilt, wobei die Audiosignale im unteren Frequenzband mittels der Korrekturübertragungsfunktion korrigiert und danach mit den Audiosignalen des oberen Frequenzbandes wieder zusammengesetzt werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klangkorrektur von Audiosignalen, bei dem
Audiosignale von einer Signalquelle über eine Eingangsschnittstelle an eine Vor
richtung zur Klangkorrektur von Audiosignalen übertragen wird, wobei die von der
Signalquelle stammenden Audiosignale durch eine Korrekturübertragungsfunktion
klangkorrigiert werden und diese klangkorrigierten Audiosignale an Schallwandler zur
Erzeugung eines optimierten Raumklangs an einer Hörposition ausgegeben werden,
bei dem eine Messanordnung mit einem an der Hörposition angeordneten Mikrofon
den von den Schallwandlern abgestrahlten Schall empfängt, die Messanordnung für
die Hörposition ein Frequenzspektrum und/oder das zeitliche Verhalten des Raum
klangs bestimmt und daraus die Korrekturübertragungsfunktion für die Audiosignale
erzeugt wird.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Klangkorrektur von Audiosigna
len mit einer Eingangsschnittstelle, die zur Übertragung von Audiosignalen von einer
Signalquelle vorgesehen ist, mit einem Filter zum Erzeugen eines tieffrequenten
Anteils des Audiosignals unterhalb einer Grenzfrequenz und mit einem oder mehre
ren Signalprozessoren, die das Audiosignal in seinem Frequenzverlauf verändern.
Die Erfindung betrifft ferner einen für das erfindungsgemäße Verfahren ausgelegten
Schallwandler, der zur Umsetzung der Audiosignale bei hoher Klangtreue erforderlich
ist.
Zur Erzeugung von klangkorrigierten Audiosignalen sind in der HiFi-Technik soge
nannte Equalizer bekannt. Dabei werden die von einer Signalquelle kommenden
Audiosignale zunächst über einen Audioverstärker bearbeitet und bestimmte Fre
quenzbänder im Audiosignal werden entsprechend der manuellen Vorgabe des
Bedieners gedämpft oder zusätzlich verstärkt. Das Frequenzspektrum wird hierbei
durch den Bediener nach dessen persönlicher Klangempfindung meist manuell über
Bedienelemente eingestellt. Derartige Equalizer sind jedoch nicht geeignet, die
Störungen durch stehende Schallwellen, sogenannte Raummoden, oder Reso
nanzüberhöhungen, sogenannte Peaks, im Raumklang an der Hörposition auszu
gleichen, da es für den ungeschulten Hörer ohne technische Unterstützung kaum
möglich ist, die Störungen an der Hörposition exakt zu korrigieren. Zur Erzeugung
optimierter und klangkorrigierter Audiosignale an einer Hörposition sollen die von der
Signalquelle stammenden Audiosignale derart korrigiert werden, dass diese an der
Hörposition einen idealen Raumklang ergeben. Dazu müssen die von der Signal
quelle stammenden Audiosignale für die Ansteuerung der Schallwandler so korrigiert
werden, dass die Dämpfungen und Laufzeitunterschiede an der Hörposition kom
pensiert werden. Diese Kompensation kann der Bediener am Equalizer nicht leisten.
In der Zeitschrift Elektronik 9/2000 sind im Artikel "Der DSP-Report 2000" auf Seite
68 ff die Möglichkeiten von Signalprozessoren bei der Aufbereitung von Signalen zur
Störsignalunterdrückung beschrieben. Dabei werden als Algorithmen schnelle
Fouriertransfomationen (FFT) und als Filter FIR-Filter erwähnt. Ein Verfahren bei
dem aufgrund dem von Schallwandlern an einer Hörposition erzeugten Raumklang
eine Korrekturübertragungsfunktion ermittelt wird, die in der Folge von einer Signal
quelle kommende Audiosignale vor ihrer Abstrahlung über die Schallwandler verän
dert, ist jedoch nicht beschrieben.
Die DE 195 07 296 A1 zeigt einen Schallwandler mit einem Lautsprecher als Innen
treiber und einem Resonanzkreis, der durch ein Gehäuse gebildet ist, welches durch
eine Trennwand in zwei Kammern unterteilt ist. Die Kammer hinter dem Treiber ist
hermetisch abgeschlossen, während die vordere Kammer Luft- bzw. Schalldruck mit
der Umgebung über eine Öffnung ausgleichen kann. Gerade im Bassbereich besteht
jedoch das Problem, dass ein einzelner Innentreiber Defizite bezüglich seiner
nichtlinearen Parameter über seinem gesamten Einsatzfrequenzbereich aufweist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Erfassung von
Parametern zur Klangkorrektur in einem Hörraum, eine Vorrichtung zur Erzeugung
von klangkorrigierten Audiosignalen aufgrund dieser Parameter und einen geeigne
ten Schallwandler bereitzustellen, um an der Hörposition einen idealen, linearisierten
und laufzeitkorrigierten Raumklang zu erzeugen.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass eine Korrektur des Raumklangs an der
Hörposition am Besten nur in einem unteren Frequenzband, d. h. nur bei Audiosi
gnalen unterhalb einer Grenzfrequenz durchgeführt werden. Dabei werden von der
Signalquelle ankommende Audiosignale unterhalb einer Grenzfrequenz in ein
unteres und oberhalb der Grenzfrequenz in ein oberes Frequenzband aufgeteilt,
wobei die Audiosignale im unteren Frequenzband mittels der Korrekturübertra
gungsfunktion korrigiert und danach mit den Audiosignalen des oberen Frequenz
bandes wieder zusammengesetzt werden.
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung findet die Korrektur im
Frequenzbereich unterhalb einer Grenzfrequenz von 300-600 Hz statt. Bei Mes
sungen ist erkannt worden, dass das menschliche Gehör ein sehr gutes zeitliches
Auflösungsvermögen bei Frequenzen oberhalb von 400 Hz besitzt. Dabei hat sich als
nachteilhaft herausgestellt, wenn die Audiosignale im gesamten Frequenzbereich
korrigiert werden, da für das menschliche Gehör das Korrekturergebnis suboptimal
ist. Im Frequenzbereich unterhalb der Grenzfrequenz wird durch das erfindungsge
mäße Verfahren das Audiosignal korrigiert, so dass der Laufzeitunterschied zwischen
Direktschall und dem nach mehreren Raumreflexionen unkorreliert am Ohr eintref
fenden Diffusschall ausgeglichen wird. Neben der Korrektur der Übertragungsfunkti
on wird erfindungsgemäß auch die Laufzeit der Audiosignale an der Hörposition
korrigiert, um Verzerrungen, die durch Reflexionen an Wänden des Hörraumes
entstehen, auszugleichen.
Bei der Trennung in die zwei Frequenzbänder werden die tieffrequenten Anteile
unterhalb einer Grenzfrequenz durch ein Filter, insbesondere ein digitales Tiefpass-
Filter, von dem höherfrequenten Anteil der Audiosignale getrennt. Das Tiefpass-Filter
ist bevorzugt in einem der Signalprozessoren mittels eines digitalen Filteralgorithmus
umgesetzt. Das Filter kann ein linearphasiges FIR- oder ein IIR-Filter sein. Zur
Erzielung einer Datenreduzierung kann eine Reduktion der Abtastraten im unteren
Frequenzbereich vorgesehen werden. Neben dieser sogenannten Dual-Band-
Verarbeitung kann das zu verarbeitende Audiosignal durch digitale Filter in weitere
Frequenzbänder aufgeteilt werden. Bei dem Verfahren werden die Audiosignale vor
der Endverstärkung so verändert, dass an der Hörposition ein idealer Raumklang
entsteht. Dazu wird das Audiosignal von der Signalquelle in den einzelnen Fre
quenzbereichen bzw. -bändern entsprechend einer Korrekturübertragungsfunktion
verändert. Dadurch können einerseits Schwächen bei Schallwandlern, andererseits
aber auch Probleme in der Hörraumgeometrie, ausgeglichen werden. Durch den
Messvorgang an der Hörposition wird die Korrekturübertragungsfunktion aufgrund
eines speziellen Einmesssignals von der Vorrichtung und des von den Schallwand
lern daraufhin erzeugten Raumklangs an der Hörposition ermittelt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist bevorzugt zwischen die Audiosignalquelle und
einem Endverstärker angeordnet, der die Schallwandler ansteuert. Die Vorrichtung
weist einen oder mehrere Signalprozessoren auf, der oder die jeweils eine mit dem
tieffrequenten Anteil verkettbare Korrekturübertragungsfunktion aufweisen. Die
Korrekturübertragungsfunktion ist bevorzugt in einem digitalen Filter programmiert
und Laufzeitverzögerungen im tieffrequenten Anteil sind durch ein Verzögerungsglied
im höherfrequenten Anteil ausgleichbar. Ein digitales Additionsmittel zur Erzeugung
des Audiosignals zur Ansteuerung der Schallwandler, insbesondere über den
Endverstärker, ist vorgesehen.
Über einen extern angeschlossenen Computer oder einen Microcontroller der
Vorrichtung können die Filterparameter frei gewählt werden. Vorteilhaft erfolgt eine
linearphasige Verarbeitung der Audiosignale in der Vorrichtung. Bei einer Weiterbil
dung der vorliegenden Erfindung werden die digitalen Audiosignale in einem ersten
Modul in ein oberes und ein unteres Frequenzband aufgeteilt, in einem zweiten
Modul wird die Abtastrate des unteren Frequenzbands reduziert und die eigentliche
Korrekturfilterung mittels der Korrekturübertragungsfunktion vorgenommen. In einem
weiteren Modul wird die Abtastrate auf den ursprünglichen Wert hochgetastet und die
entstehenden Image-Spektren werden durch ein FIR-Filter und/oder ein nachge
schaltetes IIR-Filter, insbesondere ein Filter 4. Ordnung, in einem digitalen Filtervor
gang unterdrückt. Im vierten Modul kann dann noch ebenfalls eine Korrekturfilterung
im hochfrequenten Bereich vorgenommen werden. Schließlich werden die beiden
Audiosignalanteile digitaltechnisch addiert, so dass ein bereinigtes digitales Aus
gangssignal entsteht, das über einen digitalen oder analogen Endverstärker zu den
beiden Schallwandler ausgegeben werden kann.
Zur optimalen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein spezieller
Schallwandler erforderlich. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass dazu ein
Hochtonmodul im Verhältnis zum Tieftonmodul in Richtung der Hörposition verstell
bar sein muß. Bei der Veränderung des Abstands der Hörposition zur Schallwandler
position bzw. zum Hochtonmodul ergeben sich vorteilhafte Klangkorrekturen bzw.
Parametervariationen des Übertragungsverhaltens an der Hörposition. Dadurch wird
das Amplituden- und Phasenverhältnis des Raumklangs bzgl. der Raumposition
verbessert. Dadurch kommt es zu einer positionsbezogenen Linearisierung des
Phasen- und Amplitudengangs des an der Hörposition ankommenden Raumklangs.
Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schallwandlers sind das Tieftonmo
dul und das Hochtonmodul mit gegenseitigem Abstand zueinander angeordnet.
Dadurch kommt es zu einer Körperschallübertragungsminimierung durch die funkti
onsspezifische Trennung des Schallwandlers in Hochton-, Mittelton- und Tieftonmo
dul. Dadurch kommt es nicht zu einer Überlagerung der Resonanzfrequenz der
einzelnen Module am Schallwandlergehäuse. Da die bei herkömmlichen Mehrweg
systemen auftretenden gegenseitigen Beeinflussungen der Bass- und Hochtonchas
sis nicht auftreten, verbessert sich dadurch das nichtlineare Verhalten des Gesamt
systems. Durch die getrennte Aufhängung des Bassmoduls und des Hochtonmoduls
werden beide bezüglich den gegenseitigen Störfrequenzen zueinander optimal
entkoppelt.
Durch die Kombination eines geschlossenen Systems mit Außentreiber und einem
offenen System mit einem Innentreiber, d. h. eines akustischen Bandpass, lassen
sich die beiden Schallwandler derart abstimmen, dass das Resonanzmaximum des
Außentreibers bei der Frequenz liegt, wo das lokale Resonanzminimum des Innen
treibers liegt. Folglich fließt in diesem Frequenzbereich mehr Energie in den gut
gedämpften Innentreiber als in den schlecht gedämpften Außentreiber. Genau in
diesem Fall strahlt der Innentreiber den Hauptanteil des Schalldrucks ab. Im darüber
liegenden Frequenzbereich kommt es zu einem analogen aber inversen Effekt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schallwandler strahlen diese im
gesamten Einsatzbereich einen konstanten Schalldruck ab. Als weiterer Vorteil weist
der erfindungsgemäße Schallwandler über dem gesamten Einsatzbereich eine sehr
hohe innere Dämpfung auf.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in
vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die
untergeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung
mehrerer Ausführungsformen zu verweisen. In der Zeichnung sind verschiedene
Ausführungsformen und Variationen der Erfindung dargestellt. Es zeigen, jeweils in
schematischer Darstellung,
Fig. 1 eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zusam
men mit den zugehörenden Schallwandlern in einem Hörraum vorgese
hen sind,
Fig. 2 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit den
einzelnen Hardwarekomponenten, die entsprechend ihrer Funktion ge
gliedert sind,
Fig. 3 eine Gesamtansicht des mit der Vorrichtung optimiert einsetzbaren
Schallwandlers gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 eine Ansicht des Bassmoduls eines Schallwandlers gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 ist ein Systemaufbau dargestellt, wie er bei dem Verfahren zur Erzeugung
klangkorrigierter Audiosignale gemäß der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. In
einem Hörraum 1 werden an einer beliebigen Hörposition 2 der von einem Schall
wandlern 3 und/oder 4 erzeugte Raumklang im zeitlichen Verlauf und/oder in seinem
Frequenzspektrum, bspw. ein Betragsfrequenzgang oder komplexer Frequenzgang,
aufgenommen. Aufgrund des zeitlichen Verlaufs des Raumklangs und des Fre
quenzspektrums an der Hörposition 2 wird mittels eines speziellen Mikrofons 5 und
eines Messgeräts 6 eine Parameterkennfeld 7 erstellt. Dieses Parameterkennfeld 7
wird aufgrund des Frequenzspektrums und/oder aufgrund des zeitlichen Verhaltens
des Raumklangs erstellt. Das Parameterkennfeld 7 kann aufgrund des Messverfah
rens automatisch durch einen Algorithmus erzeugt werden, wobei bspw. Koeffizien
ten für digitale Filter als Parameter errechnet werden.
Der Hörraum 1 ist beispielsweise ein Studiozimmer, ein Raum in einem Gebäude
oder auch ein Open-Air-Gelände. Das Parameterkennfeld 7 wird so erzeugt, dass
daraus einerseits die Laufzeit der Raumklangsignale bezogen auf die Hörposition 2
und anderseits der Frequenzgang abgebildet wird. Dieses im Meßgerät ermittelte
Parameterkennfeld 7 oder die Daten aus der im Meßgerät ermittelten Daten werden
an die erfindungsgemäße Vorrichtung 8 übertragen, um analoge oder digitale
Audiosignale, die von einer Signalquelle 9 stammen, entsprechend klanglich zu
korrigieren. Die Vorrichtung 8 verändert die Audiosignale der Signalquelle 9 unter
Verwendung der im Parameterkennfeld 7, insbesondere einer Parameterliste,
abgelegten Parameter, so dass die beiden Schallwandler 3 und 4 durch das klang
korrigierte Audiosignal der Vorrichtung 8 und über einen zwischengeschalteten
Verstärker, insbesondere eine Endstufe eines Leistungsverstärkers, angesteuert
werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht eine besondere Signalkorrektur vor. Die
Audiosignale der Signalquelle 9 werden korrigiert, um störende Einflüsse des
Hörraumes 1 an der Hörposition 2 zu kompensieren. Die Vorrichtung 8 verändert
dadurch die Audiosignale von der Signalquelle 9 derart, dass sowohl im Frequenz
gang als auch im Zeitverhalten veränderte Audiosignale von den Schallwandlern 3
und 4 abgestrahlt werden. Infolgedessen strahlen die Schallwandler 3 und 4 einen
klangkorrigierten Schall ab, der an der Hörposition 2 einen klangkorrigierten Raum
klang erzeugt und von den gemessenen und in der Vorrichtung 8 eingestellten
Parametern abhängt. Diese Parameter des Parameterkennfeldes 7 beschreiben
bevorzugt Filterkoeffizienten, ein Frequenzspektrum, eine Klangkorrekturfunktion
und/oder ein Frequenzspektrum des Raumklangs an der Hörposition 2. Die Daten
des Hörraumes 1 und der Hörposition 2 werden mittels des Messgerätes 6 mess
technisch erfasst, die zu optimierenden Parameter werden gemessen und/oder
berechnet und die Koeffizienten für einen Korrekturalgorithmus für die Vorrichtung 8
werden erstellt. Dabei kann der erfindungsgemäße Vorgang zur Erzeugung der
Parameter ein einziges Mal durchgeführt werden und die Vorrichtung 8 wird dann zur
Erzeugung der klangkorrigierten Audiosignale an den Hörraum 1 anfangs angepasst.
Andererseits kann die Messung und das Korrekturverfahren auch fortwährend
während dem Hörvorgang durchgeführt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden der Hörraum 1 und die Schallwand
ler 3 und 4 als lineare, voneinander unabhängige Systeme optimiert. Dazu wird die
komplexe Gesamtübertragungsfunktion Hs = Hraum . Hschallwandler gebildet. Aus der an
der Hörposition 2 erforderlichen Sollübertragungsfunktion Hsoll und der an der
Hörposition 2 tatsächlich vorhandenen Gesamtübertragungsfunktion Hs wird dann die
Korrekturübertragungsfunktion HKorr bzw. das Parameterkennfeld 7 erzeugt. Bei
spielsweise kann hinsichtlich einer Frequenzanalyse und einer Laufzeitanalyse das
gesamte Audiosystem durch eine Dirac-Funktion angeregt werden und die hörbare
Audiosignal-Antwort an der Hörposition 2 über das Mikrofon 5 gemessen werden.
Über eine Fouriertransformation im Messgerät 6 kann dann die erforderliche Korrek
turübertragungsfunktion HKorr bestimmt und daraus das Parameterkennfeld 7 erzeugt
werden.
Der Messvorgang wird folgendermaßen durchgeführt: Eine sogenannte Maximalfolge
wird entweder im Messgerät 6 oder in der Vorrichtung 8 erzeugt. Eine Maximalfolge
ist ein künstlich erzeugtes pseudo-zufälliges Rauschen. Dabei werden bis zu einer
Grenzfrequenz alle Frequenzen im Mittel gleich stark angeregt. Die Maximalfolge
wird bspw. anstelle des Audiosignals von der Signalquelle 9 in die Vorrichtung 8
eingespeist und anschließend über einen optionalen Leistungsverstärker an die
Schallwandler 3, 4 übertragen. Die von den Schallwandlern 3, 4 abgestrahlte
Signalantwort wird als Raumklang an der Hörposition 2 über das Mikrofon 5 aufge
nommen und an das Messgerät 6 übertragen. Aus der über das Mikrofon 5 empfan
genen Ist-Signalantwort wird über eine Kreuzkorrelation die Impulsantwort des
Systems berechnet. Bei der Kreuzkorrelation werden die Ist-Signalantwort mit der
ursprünglich in das System eingespeisten Maximalfolge gefaltet. Die Ist-
Signalantwort und die Maximalfolge sind dabei numerisch vorliegende zeitdiskrete
Signalfolgen, die auf einem Prozessor des Messgerätes 6 entsprechend mathema
tisch gefaltet werden. Das Ergebnis der Faltung erzeugt die Impulsantwort des
Systems. Aus der Impulsantwort lassen sich über eine Fouriertransformation,
insbesondere eine Fast-Fouriertransformation, oder ähnliche Transformationen, wie
eine Laplace-Transformation oder eine Wavelet-Transformation, die erforderlichen
Parameter erzeugen. Außerdem kann auch eine Sprungantwort simuliert und daraus
der zeitliche Verlauf des Raumklangs an der Hörposition 2 ermittelt werden. Außer
dem kann ein Wasserfall-Diagram (cumulative spectral decay) als Transformation der
Impulsantwort erzeugt werden, um die Parameter zu bestimmen. Neben der Amplitu
de der Übertragungsfunktion werden der zeitliche Verlauf, insbesondere das Aus
schwingverhalten, anhand eines Wasserfalldiagramms berechnet und daraus
einzelne Parameter für das Parameterkennfeld 7 ermittelt.
Das bei der Messung ermittelte und berechnete Parameterkennfeld 7 wird über eine
in Fig. 2 dargestellte Schnittstelle 16 an die Vorrichtung 8 übermittelt. Das Parame
terkennfeld 7 kann in der Vorrichtung 8 in einem Microcontroller 10 zusätzlich
weiterverarbeitet, transformiert und gespeichert werden. Das oder die Parameter
kennfelder 7 werden an die einzelnen digitalen Signalprozessoren 12-15 über einen
internen Datenbus 11 übertragen. Die Parameter werden dazu eingesetzt, um
digitale Filter zu konfigurieren, ein Zeitverhalten zu definieren und/oder die Struktur
des Verarbeitungsalgorithmus auf den Signalprozessoren 12, 13, 14, 15 zu verän
dern.
Bei dem Verfahren wird nicht im gesamten Frequenzbereich der Audiosignale
korrigiert, sondern es werden Audiosignale lediglich im Frequenzbereich unterhalb
von 300 Hz bis 1000 Hz, bspw. 500 Hz, korrigiert. Damit ist gewährleistet, dass keine
spektral veränderten Direktschallanteile des Schallwandlers 3 oder 4 im Klangbild
vom Gehör wahrgenommen werden. Es hat sich bei Messungen und während vieler
Versuche herausgestellt, dass gerade im höherfrequenten Bereich eine Audiosignal
korrektur nicht zu den gewünschten Ergebnissen führt, da das menschliche Gehör
ein sehr gutes zeitliches Auflösungsvermögen besitzt, wodurch vom Hörer vor allem
in höheren Frequenzbereichen zwischen Direktschall und Diffusschall unterschieden
werden kann. Im tieferen Frequenzbereich kann das menschliche Ohr nicht zwischen
Direktschall und Diffusschall unterscheiden. Dadurch ist eine Korrektur insbesondere
im tieffrequenten Bereich möglich.
Aus hörpsychologischen Gründen müssen Raummoden, d. h. stehende Wellen im
Raum, anders korrigiert werden als Peaks, die durch die spektral ungleich verteilte
Nachhallzeit im Hörraumes 1 entstehen. Zeitlich lang andauernde Überhöhungen im
Betragsfrequenzgang, die durch stehende Wellen im Hörraum 1 hervorgerufen
werden, müssen durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 8 überkorrigiert werden,
so dass die an die Signalwandler 3, 4 übertragenen klangkorrigierten Audiosignale
nicht den von der Signalquelle 9 an die Vorrichtung 8 übertragenen Audiosignalen
entsprechen. Eine Überkorrektur wird durch eine überproportionale Dämpfung eines
Frequenzabschnitts erzielt. Ein durch die Beschaffenheit des Hörraumes 1 induzier
ter Peak und auch die Raummoden werden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
8 im Betragsfrequenzgang unterschiedlich korrigiert. Zur Identifikation derartiger
Peak-Signale im Raumklang wird das bereits beschriebene Cumulative Spectral
Decay herangezogen. Die letztgenannte Transformation ist erforderlich, um die
Peaks von den Raummoden zu trennen. Im Betragsfrequenzgang sind Raummoden
von Peaks kaum zu trennen. Die Peaks, die den Nachhalleffekt beschreiben, lassen
sich durch das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft von den Raummoden
unterscheiden und dadurch unterschiedlich behandeln.
In Fig. 2 ist die Vorrichtung 8 aufgegliedert in ihre funktionalen Bestandteile darge
stellt. Die Vorrichtung 8 weist vier mittels eines Datenbus 11 verbundenen Signalpro
zessoren 12, 13, 14, 15 auf. Die Signalprozessoren 12, 13, 14, 15 sind über den
Datenbus 11 sowohl seriell als auch parallel ansteuerbar. Die Vorrichtung 8 weist
eine Schnittstelle 16, beispielsweise eine serielle RS 232-Schnittstelle, auf. Über die
Schnittstelle 16 kann das Parameterkennfeld 7 vom Messgerät 6 oder von einem
externen Computer an die Vorrichtung 8 übertragen werden. Diese über die Schnitt
stelle 16 eingelesenen Daten werden in einem Microcontroller 10 entsprechend
weiterverarbeitet, so dass die Klangkorrektur der Audiosignale durch die Signalpro
zessoren 12, 13, 14, 15 entsprechend den gewünschten Vorgaben einstellbar ist. An
den Microcontroller 10 können aber auch Daten über eine extern anschließbare
Tastatur oder eine Fernbedienung 18 zum Steuern der Vorrichtung 8 übertragen
werden. Der Microcontroller 10 kann eine Anzeigeeinrichtung 17 ansteuern. Außer
dem steuert der Microcontroller 10 die A/D- bzw. D/A-Wandler die zur Umsetzung für
den Analogeingang/-ausgang 22 erforderlich sind, die digitale Ein-/Ausgabeeinheit
und/oder eine Multiplexeinheit zur Kanalwahl über den Datenbus 11 an. Die Schnitt
stelle 16 ist zur Übertragung der Parameter und anderer Steuerprogramme von der
Vorrichtung auf einen externen Computer oder das Messgerät 6 und umgekehrt
vorgesehen.
Von dem Microcontroller 10 wird das aufgrund der Ergebnisse im Messgerät 6
erstellte Parameterkennfeld 7 weiterverarbeitet und in einen oder mehrere Algorith
men übersetzt oder dafür als Koeffizienten verwendet. Dadurch sind die Signalpro
zessoren 12, 13, 14, 15 in Bezug auf ihre Signalverarbeitung veränderbar bzw.
einstellbar. Die Vorrichtung 8 weist eine oder mehrere durch die Multiplexeinrichtung
schaltbare digitale Eingangsschnittstellen 19 für die Audiosignale von der Signal
quelle 9 oder dem Messgerät 6 auf. Diese digitalen Eingangssignale stammen im
normalen Hörmodus von der Signalquelle 9. Dabei handelt es sich beispielsweise um
von einer CD oder von einer Kassette stammende Sprach- oder Musiksignale.
Soweit es sich um digitale Eingangssignale 20 handelt, werden diese an der Schnitt
stelle in das über den Datenbus 11 übertragbare Datenformat 27 gewandelt und
entsprechend des vorgegebenen Signalverarbeitungsalgorithmus an die Signalpro
zessoren 12, 13, 14, 15 übertragen. Die durch die Signalprozessoren 12, 13, 14, 15
entsprechend dem Parameterkennfeld 7 in der Frequenz bzw. der Phase veränder
ten Audiosignale werden an die Schnittstelle 22 zurückübertragen und als analoge
Audiosignale 23 an einen Leistungsverstärker und die Schallwandler 3 und 4 ausge
geben. Dazu werden die über den Audiokanal 21 von den Signalprozessoren
kommenden klangkorrigierten, aber digitalen Audiosignale gefiltert und dann D-/A-
gewandelt. Parallel dazu werden die digitalen klangkorrigierten Audiosignale über die
digitale Schnittstelle 19 ausgegeben.
Der Datenbus 11 ist beispielsweise ein I2C-Datenbus, wodurch Daten vom Micro
controller 10 an jeden einzelnen ansteuerbaren Funktionsblock übertragbar sind.
Weiterhin sind noch ein oder mehrere analoge Eingänge 25 vorgesehen, über den
analoge Eingangssignale 26, beispielsweise vom Messgerät 6 direkt an die Vorrich
tung 8 übertragen werden können. Diese analogen Eingangssignale 26 werden
analog/digital-gewandelt und das digitale Signal wird anschließend über die Ein
gangsschnittstelle 25 als Eingangskanal ausgewählt und über einen Audiokanal 21
an den Signalprozessor 12 übertragen.
Die Vorrichtung 8 weist vier Signalprozessoren 12, 13, 14, 15 auf, beispielsweise mit
einer 24 Bit-Verarbeitung bei 66 MHz. Diese sogenannten DSP-Signalprozessoren
12, 13, 14, 15 sind in einer gemischten Parallel-Seriell-Anordnung, optimiert auf
Dual-Raten-Verarbeitung, angeordnet. Die Kommunikation mit einem externen
Computer erfolgt über die Schnittstelle 16, beispielsweise eine RS232-Schnittstelle.
Die Vorrichtung 8 weist mehrere Digitaleingänge 19 auf, die beispielsweise für eine
koaxial abgeschirmte Datenübertragung geeignet sind. Sowohl die Digitaleingänge
19 als auch die Digitalausgänge 19 können dazu zusätzlich symmetrisch ausgelegt
sein. Das digitale Filter 24 ist bevorzugt ein 8-fach-Oversampling Digitalfilter. Ein
derartiges Filter 24 kann ein sogenanntes FIR-Filter sein, mit dem beispielsweise ein
Tiefpass-Filter nachgebildet wird. Das FIR-Filter ist ein rückgekoppeltes Digitalfilter
mit einer finiten Impulsantwort. Natürlich kann auch ein anderes Digitalfilter wie ein
IIR-Filter eingesetzt werden.
Die Vorrichtung 8 weist Steuersoftware für den Microcontroller 10 auf, der die
verschiedenen Steuerbefehle und Steuermöglichkeiten beinhaltet. Jeder Signalpro
zessor 12, 13, 14, 15 weist außerdem eine spezielle Software für die erfindungsge
mäße Dualratenverarbeitung auf. Wie bereits beschrieben, werden die eingehenden
Audiosignale in zwei Frequenzbänder unterhalb und oberhalb einer Grenzfrequenz,
insbesondere 400 bis 500 Hz, aufgeteilt. Das untere Frequenzband unterhalb der
Grenzfrequenz wird einer Abtastratenreduktion unterzogen, wobei die vorhandenen
Abtastraten beispielsweise um den Faktor zehn reduziert werden. Im oberen Fre
quenzband, d. h. oberhalb der Grenzfrequenz, werden die Audiosignale mit der
unverändert von der Signalquelle 9 kommenden Abtastrate oder der aus der Analog/-
Digital-Wandlung stammenden Abtastrate verarbeitet. Die Software für die Signal
prozessoren 12, 13, 14, 15 weist dabei mindestens eine der folgenden Softwaremo
dule auf: Ein erstes auf dem Signalprozessor 12 umgesetztes Modul weist ein FIR-
Filter zur linearphasigen Frequenzbandaufteilung auf. Ein Komplementärfilter ist zur
Bildung des hochfrequenten Signals für das obere Frequenzband vorgesehen. Ein
weiteres Softwaremodul erzeugt eine Abtastratenreduktion. Durch ein linarphasiges
FIR-Filter wird die Korrekturübertragungsfunktion für den tieffrequenten Anteil
umgesetzt. Ebenso kann eine Korrektur im hochfrequenten Frequenzband imple
mentiert werden. Durch die Parameter des Paramterkennfeldes 7 werden die
Koeffizienten der digitalen Filter derart gewählt, dass die Korrekturübertragungsfunk
tion die gewünschten Eigenschaften aufweist. Bei der Verarbeitung der Audiosignale
durch das FIR-Filter und durch die Abtastratenredukton entsteht eine zeitliche
Verzögerung. Infolgedessen muss das Audiosignal des oberen Frequenzbandes
durch ein weiteres Softwaremodul in der Laufzeit angepasst werden, das heißt
zeitlich verzögert werden. Diese Verzögerung wird durch ein digitales Zeitverzöge
rungsglied erzeugt. Außerdem erfolgt eine Hochtastung des unteren Frequenzban
des auf die ursprüngliche Abtastrate und/oder eine weitere FIR-Filterung und an
schließend eine Addition der Audio-Teilsignale des unteren und oberen Frequenz
bandes. Der Vorteil der FIR-Filter im Gegensatz zu den ebenfalls einsetzbaren IIR-
Filtern ist die Linearphasigkeit.
In Fig. 3 sind die Schallwandler 3 und 4 gemäß der vorliegenden Erfindung darge
stellt. Sie sind als Mehrwegsysteme ausgebildet und weisen mindestens ein Bass
modul 30 und ein Hochtonmodul 31 auf. Jeder Schallwandler 3, 4 weist einen Träger
32 auf, der entweder mittels eines Fußteils 37 auf dem Boden eines Raumes auf
stellbar ist oder über eine Montageeinheit an einer Wand befestigbar ist. Das Bass
modul 30 und das Hochtonmodul 31 sind derart am Träger 32 befestigt, dass beide
einen gegenseitigen Abstand aufweisen. Der Abstand wird dadurch gebildet, dass
das Hochtonmodul 31 über dem Bassmodul 30 angeordnet ist, wobei der Boden des
Hochtonmoduls 31 mit geringem Abstand zu der oberen Wand des Bassmoduls 30
angeordnet ist. Die beiden Module 30, 31 können auch nebeneinander angeordnet
sein. Es ist lediglich gefordert, das deren Wände zueinander beabstandet sind, so
dass eine gegenseitige Schwingungsübertragung minimiert ist. Das Bassmodul 30 ist
bevorzugt lösbar am Träger 32 befestigt, bei der gezeigten Ausführungsform an
verschiedenen Aufnahmepunkten am Träger 32 eingehängt. Das Bassmodul 30 ist
beispielsweise an der Rückseite mit einem vertikal angeordneten Stift versehen, der
in eine zylinderförmige oder nutartige Aufnahme 29 oben einhängbar ist. Das
Bassmodul 30 ist in der Nähe seiner Vorderseite über zwei stiftartige Lagerungen 28
auf dem Fußteil 37 gelagert. Die Lagerung des Tieftonmoduls 30 kann auch an
anderen Stellen erfolgen, jedoch an Stellen der Modulwandungen, die besonders
schwingungsarm sind.
Das Hochtonmodul 31 ist am Träger 32 in horizontaler Richtung durch einen Ver
stellmechanismus 33 verstellbar befestigt. Die Verstellachse 34 liegt im Wesentlichen
in der horizontalen Ebene. Das heißt, die Verstellachse 34 kann auch leicht geneigt
sein, so dass das Hochtonmodul 31 bei der horizontalen Verstellbewegung gleich
zeitig angehoben wird. Das Hochtonmodul 31 selbst ist dabei horizontal angeordnet,
so dass sich die Schallwellen optimal in Richtung der Hörposition 2 ausbreiten
können. Der Verstellmechanismus 33 kann zusammen mit einem Bassmodul 30,
einem Mitteltonmodul oder einem Hochtonmodul 31 vorgesehen sein, bevorzugt
jedoch mit dem Hochtonmodul 31. Der Verstellmechanismus 33 ist vorteilhaft am
oberen Ende des Trägers 32 angeordnet. Durch die Verstellung des Hochtonmoduls
31 wird eine positionsbezogene Linearisierung des Phasen- und Amplitudengangs in
Bezug auf eine Positionsänderung des Hörers erreicht.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der Träger 32 am oberen Ende
mit einer rohrförmigen bzw. zylinderförmigen Halterung 36 versehen, in die ein mit
dem Hochtonmodul 31 verbundenes, im Wesentlichen stabförmiges Element 35
einschiebbar ist. Das Hochtonmodul 31 mit dem stabförmigen Element 35 kann in die
zylinderförmige Halterung 36 unterschiedlich weit eingeschoben werden, wobei die
horizontale Position des Hochtonmoduls 31 in Relation zum Bassmodul 30 verstell
bar ist. Das stabförmige Element 35 kann parallel zu seiner Verstellachse 34 Nuten
oder einen Schlitz aufweisen, in die oder den vorkragende Positionierelemente an
der Innenseite des rohrförmigen Elements 36 eingreifen, so dass das Hochtonmodul
31 sich nicht um die horizontale Verstellachse 34 verdrehen kann. Das stabförmige
Element 35 ist aus einem Material hoher Dichte hergestellt, so dass die Eigenreso
nanzen des stabförmigen Elementes 35 nicht mit den Eigenresonanzen des Trägers
32 oder des Bassmodul 30 zusammenfallen. Deswegen sind die Resonanzfrequen
zen der Gesamtanordnung vorteilhaft in bestimmten vorgewählten, nicht überlappen
den Frequenzbereichen einstellbar, so dass dadurch ein maximale Entkopplung der
einzelnen Baugruppen erzielt wird. Zur Einstellung und Dimensionierung der Mas
senverhältnisse der Trägerteile und der Module 30, 31 kann der Träger 32 innensei
tig mit einem Füllmaterial befüllt werden und das stabförmige Element 35 kann durch
unterschiedliche Metallausführungen angepasst werden. Dadurch lassen sich die
Eigenresonanzen der unterschiedlichen Teile aufeinander anpassen.
Bei der Verstellung des Hochtonmoduls 31 wird die horizontale Position des Hoch
tonmoduls 31 im Verhältnis zum Bassmodul 30 verändert. In der linken Abbildung der
Fig. 3 ist das Hochtonmodul 31 in seiner vorderen Position und in der rechten
Abbildung in seiner hinteren Position dargestellt. Durch die Verstellung des Hoch
tonmoduls 31 wird der Laufzeitunterschied zwischen dem Schall im unteren Fre
quenzband, der über das Bassmodul 30 abgestrahlt wird, und dem Schall im oberen
Frequenzband, der über das Hochtonmodul 31 abgestrahlt wird, kompensiert.
Laufzeitunterschiede, die ausgeglichen werden sollen, stammen ursächlich von
konstruktiven Unterschieden zwischen dem Hochtonmodul 31 und dem Bassmodul
30 und/oder von unterschiedlichen Gruppenlaufzeiten in der passiven Frequenzwei
che. Durch die getrennte Aufhängung des Bassmoduls 30 und des Hochtonmoduls
31 werden beide bezüglich der gegenseitigen Störfrequenzen zueinander optimal
entkoppelt. Der Träger 32 ist bevorzugt aus einem Stahlprofil hergestellt. Die Wände
der Schallwandler 3 und 4 sind aus speziellen Materialien aufgebaut, die gegenseitig
eine optimierte Resonanzentkopplung garantieren. Durch den funktionsspezifischen
Aufbau der Schallwandler 3 und 4 kommt es zu einer Körperschallübertragungsmi
nimierung durch funktions- und resonanzselektiven Aufbau der Schallwandler 3, 4
und des Trägers 32.
In Fig. 4 ist der erfindungsgemäße Aufbau des Bassmoduls 30 dargestellt. Das
Bassmodul 30 ist in mindestens zwei Kammern 38 und 39 aufgeteilt. Ein Außentrei
ber 40 ist in der äußeren Schallwand 42 des Schallwandlers 3 eingebaut und an der
Innenseite des Schallwandlers 3 durch die Wände 43, 44, 45 der Kammer 38
vollständig abgedichtet. Ein Innentreiber 41 ist in Form eines Lautsprechers in einem
separaten Innenraum bestehend aus zwei Kammern 46 und 47 im Schallwandler 3
eingebaut. Die Kammer 46 ist an allen Seiten im Wesentlichen luftdicht abgeschlos
sen. Eine zweite Kammer 47 weist an einer Vorder- oder Rückseite des Schallwand
lers 3 ein Bassreflexrohr 48 auf. Der Innentreiber 41 ist von der Kammer 46 zur
Kammer 47 gerichtet. Er könnte aber auch in umgekehrter Richtung angeordnet sein.
Durch die Kombination von Außen- und Innentreiber 40, 41 werden elektroakustische
Schallwandler nach dem Stand der Technik wesentlich verbessert.
Der Innentreiber 41 überträgt die tiefsten Frequenzen und ist mit einem elektrischen
Tiefpassfilter beschaltet und der Außentreiber 40 ist mit einem Bandpassfilter
beschaltet. Die untere Grenzfrequenz des Bandpassfilters des Außentreibers 40 und
die obere Grenzfrequenz des Tiefpassfilters des Innentreibers 41 liegen in etwa im
gleiche Frequenzbereich und die Filterflanken überlagern sich derart, dass sich bei
der Addition der Schallanteile in Amplitude und Phase ein linearer Verlauf ergibt.
Neben der elektrischen Filtercharakteristik ist bei dem erfindungsgemäßen Schall
wandler 3 auch eine akustische Filtercharakteristik ausgenutzt. Durch die erfin
dungsgemäße Konstruktion des Innentreibers 41 mit einer abgeschlossenen Kam
mer 46 an einer Seite und einer über ein Bassreflexrohr 48 zur Umgebung offenen
Kammer 47 an der anderen Seite bildet der Innentreiber eine akustische Bandpass
charakteristik aus. Die Flanken des akustischen Bandpasses im Frequenzspektrum
sind asymmetrisch ausgelegt. Die untere Flanke ist in Relationen zur höherfrequen
ten Flanke wesentlich steiler ausgelegt. Die Abstimmung des Innentreibers 41 und
des Außentreibers 40 kann derart erfolgen, dass das Impedanzminimum des Innen
treibers 41 auf den Peak der Resonanz des Außentreibers 40 fällt. Damit ist der
Außentreiber 40 in seinem kritischen Resonanzbereich sehr effektiv bedämpft. Durch
eine derartige Ansteuerung werden die beiden Treiber 40, 41 ohne Verschlechterung
der Gesamtgüte im tieffrequenten Bereich gekoppelt. Als Vorteil ergibt sich ein
Bassmodul 30 mit einem sehr schnellen Ein- und Ausschwingverhalten bei tiefer
unterer Grenzfrequenz und deutlich kleinerem Volumenbedarf als bei herkömmlichen
Systemen. Der Außentreiber 40 ist als geschlossenes Basssystem ausgebildet,
während der Innentreiber 41 einseitig geschlossen und an der anderen Seite mit zur
Umwelt offenem Bassreflexrohr 48 ausgebildet ist.
Der Außentreiber 40 ist entsprechend einer akustischen Tschebischeff-Charakteristik
überdämpft, wobei die Eigenschaften des akustischen Filter durch das Volumen der
Kammer 38 in Verbindung mit den Parametern des Außentreibers 40 einstellbar ist.
Dadurch wird das elektrische Filter an der unteren Grenzfrequenz unterstützt. Die
akustische Filter-Grenzfrequenz wird bevorzugt auf die elektrische Filter-
Grenzfrequenz abgeglichen. Dadurch wird eine besonders effektive Filterung der
Audiosignale in dem für den Außentreiber 40 nicht benötigten Frequenzbereich
erzielt.
Claims (17)
1. Verfahren zur Klangkorrektur von Audiosignalen, bei dem Audiosignale von
einer Signalquelle (9) über eine Eingangsschnittstelle (19, 25) an eine Vorrichtung (8)
zur Klangkorrektur von Audiosignalen übertragen wird, wobei die von der Signal
quelle (9) stammenden Audiosignale durch eine Korrekturübertragungsfunktion
klangkorrigiert werden und diese klangkorrigierten Audiosignale an Schallwandler (3,
4) zur Erzeugung eines optimierten Raumklangs an einer Hörposition (2) ausgege
ben werden, bei dem eine Messanordnung (6) mit einem an der Hörposition (2)
angeordneten Mikrofon (5) den von den Schallwandlern (3, 4) abgestrahlten Schall
empfängt, die Messanordnung (6) für die Hörposition (2) ein Frequenzspektrum
und/oder das zeitliche Verhalten des Raumklangs bestimmt und daraus die Korrek
turübertragungsfunktion für die Audiosignale erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass das von der Signalquelle (9) ankom
mende Audiosignal unterhalb einer Grenzfrequenz in ein unteres und oberhalb der
Grenzfrequenz in ein oberes Frequenzband aufgeteilt wird, wobei die Audiosignale
im unteren Frequenzband mittels der Korrekturübertragungsfunktion korrigiert und
danach mit den Audiosignalen des oberen Frequenzbandes wieder zusammenge
setzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Messverfah
ren an mehreren Hörpositionen (2) nacheinander oder parallel durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die digita
len Audiosignale im tieferen Frequenzband einer Abtastratenreduktion unterzogen
werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur
übertragungsfunktion durch ein digitales Filter, insbesondere ein FIR- oder IIR-Filter,
im unteren Frequenzband umgesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Verfah
ren entstehende Laufzeitverzögerungen durch Zeitverzögerungsglieder ausgeglichen
werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanord
nung (6) für die Hörposition (2) ein Frequenzspektrum und/oder das zeitliche Ver
halten des Raumklang derart bestimmt, dass im Raumklang vorhandene Peaks im
Amplitudenfrequenzgang, die den Nachhalleffekt beschreiben, sich von Raummo
den, d. h. stehende Wellen verursacht durch die Raumgeometrie, unterscheiden
lassen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur
übertragungsfunktion so gewählt wird, dass Raummoden stärker als Peaks im
Ampitudenfrequenzgang gedämpft werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
das Frequenzspektrum und/oder das zeitliche Verhalten des Raumklang mittels einer
Signaltransformation, insbesondere durch ein Wasserfallspektrum, eine Fourier
transformation oder eine Wavelet-Transformation, erzeugt wird.
9. Vorrichtung zur Klangkorrektur von Audiosignalen mit einer Eingangsschnitt
stelle (19, 25), die zur Übertragung von Audiosignalen von einer Signalquelle (9)
vorgesehen ist, mit einem Filter zum Erzeugen eines tieffrequenten Anteils des
Audiosignals unterhalb einer Grenzfrequenz und mit einem oder mehreren Signal
prozessoren, die das Audiosignal in seinem Frequenzverlauf verändern,
dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Signalprozessoren (12, 13,
14, 15) jeweils eine mit dem tieffrequenten Anteil verkettbare Korrekturübertra
gungsfunktion aufweisen, wobei die Korrekturübertragungsfunktion in einem digitalen
Filter programmiert ist und Laufzeitverzögerungen im tieffrequenten Anteil durch ein
Verzögerungsglied im höherfrequenten Anteil ausgleichbar sind und dass ein
digitales Additionsmittel zur Erzeugung des Audiosignals zur Ansteuerung der
Schallwandler (3, 4) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Microcon
troller (10) zur Steuerung der Signalprozessoren (12, 13, 14, 15) über einen Daten
bus (11) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung eine Messanordnung (6) aufweist, mit einem an einer Hörpositi
on (2) angeordneten Mikrofon (5), das den von Schallwandlern (3, 4) abgestrahlten
Schall empfängt, wobei die Messanordnung für die Hörposition ein Frequenzspek
trum und/oder das zeitliche Verhalten des Raumklangs bestimmt und daraus die
Korrekturübertragungsfunktion erzeugt.
12. Schallwandler, insbesondere zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren, mit einem Bassmodul (30) und einem Hochtonmodul (31), dadurch
gekennzeichnet, dass das Bassmodul (30) und das Hochtonmodul (31) in separaten
Schallwandlergehäusen angeordnet und jeweils separat an einem Träger (32)
befestigt sind, wobei beide Schallwandlergehäuse mit einem Abstand zueinander
angeordnet sind und das Hochtonmodul (31) gegenüber dem Bassmodul (30) in
horizontaler Richtung verstellbar ist.
13. Schallwandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände
des Hochtonmoduls (31) und des Tieftonmoduls (30) voneinander beabstandet sind,
so dass eine gegenseitige Schwingungsübertragung minimiert ist.
14. Schallwandler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die benach
barten Wände voneinander 0,5 bis 20 cm beabstandet sind und/oder beide Module
(30, 31) an demselben Träger (32) befestigt sind.
15. Schallwandler, insbesondere für die Verwendung mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren bzw. nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
dass das Bassmodul einen Außentreiber (40) und einen Innentreiber (41) aufweist,
wobei der Außentreiber (40) als geschlossenes Basssystem und der Innentreiber
(41) einseitig geschlossen und an der anderen Seite mit zur Umwelt offenem Bassre
flexrohr (48) ausgebildet ist.
16. Schallwandler, nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Reso
nanzmaximum des Außentreibers (40) bei der Frequenz liegt, wo sich ein lokale
Resonanzminimum des Innentreibers (41) befindet.
17. Schallwandler nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das
Resonanzmaximum des Außentreibers (40) in einem Frequenzbereich von 25 Hz bis
120 Hz liegt.
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