DE10028557A1

DE10028557A1 - Audiogerät

Info

Publication number: DE10028557A1
Application number: DE10028557A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Makino
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2000-12-14
Also published as: JP2001057699A; US6862356B1

Abstract

Eine Zuhörerattrappe und rechte und linke Lautsprecher sind in einem schallschluckenden Raum als eine Modelldarstellung einer Fahrzeugzelle oder dergleichen angeordnet. Es werden Transferfunktionen ALL, ALR, ARL und ARR in einem Raum, der von den Lautsprechern zu den rechten und linken Ohren des Zuhörers in einer Fahrzeugzelle oder gleichen reicht, aus den Impulsantwortserien aLL(t) bis aRR(t) berechnet, die erhalten werden, wenn Schallimpulse jeweils von den Lautsprechern ausgesendet werden. Eine Korrekturschaltung enthält Korrekturtransferfunktionen H11, H12, H21 und H22, die von einer inversen Matrix einer regulären 2 x 2 Matrix erhalten werden, deren Elemente die Transferfunktionen ALL, ALR, ARL und ARR sind. Audiosignale SL und SR, denen kopfbezogene Transferfunktionen überlagert sind, werden der Korrekturschaltung zugeführt und die Ausgangssignale der Korrekturschaltung werden den Lautsprechern zugeführt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Audiogerät, das eine Delokalisierung eines Mitten klangbildes oder einer asymmetrischen Ausdehnung eines Schallfeldes in einem Wieder gabeschallfeld, etwa einem Fahrzeugfahrgastraum oder einem Zuhörerraum, korrigiert, um damit den Zuhörern einen natürlichen Klangraum zu vermitteln.

In einem herkömmlichen Audiogerät sind rechte Kanal- und linke Kanallautsprecher 5 und 6 in einem Wiedergabeschallfeldraum 4, etwa einem Zuhörerraum, in der in Fig. 17A ge zeigten typischen Weise angeordnet. Wenn ein Zuhörer einen stereophonen Klang oder dergleichen in der Mitte vor den Lautsprechern 5 und 6 hört, ist ein Mittenklangbild C, etwa eine Stimme, vor dem Zuhörer lokalisiert bzw. angeordnet. Wenn ein Zuhörer an einer in Bezug zu den Lautsprechern 5 und 6 asymmetrisch angeordneten Stelle zuhört, ist das Mittenklangbild C delokalisiert, wodurch es nicht gelingt, einen natürlichen Schallfeldraum zu erzeugen.

Ein fahrzeuggebundenes Audiogerät gilt als ein typischer Fall, in dem das Mittenklangbild C sehr wahrscheinlich delokalisiert ist. Das fahrzeuggebundene Audiogerät wird in einem speziellen Platz, beispielsweise innerhalb einer Fahrzeugzelle eines Automobils, verwen det. Folglich ist es üblich, dass rechte Kanal- und linke Kanal-Lautsprecher 1 und 2 typi scherweise, wie in Fig. 17B gezeigt ist, an einer Position angeordnet sind, die bezüglich zum Fahrgast (Zuhörer) asymmetrisch ist. Daher ist das Mittenklangbild C, etwa eine Stim me, das vor dem Zuhörer angeordnet sein soll, näher an eine Position verschoben, die nä her am Zuhörer angeordneten Lautsprecher 2 liegt.

Um dem Problem der Delokalisierung des Mittenklangbildes innerhalb einer Fahrzeugkabi ne zu begegnen, werden fahrzeuggestützte Audiogeräte mit einer Balance-Justierfunktion und einer Zeitkorrekturfunktion vorgeschlagen.

Im fahrzeuggestützten Audiogerät mit der Balance-Justierfunktion, wie es in Fig. 17C ge zeigt ist, wird ein Ausgangspegel eines zum Zuhörer näher positionierten Lautsprechers 2 mittels einer Amplituden-Justierschaltung 7 verringert, so dass diese geringer ist als der Ausgangspegel des weiter vom Zuhörer entfernten Lautsprechers 1. Als Folge davon sind die Schaltdruckpegel des rechten und linken Kanals bezüglich des Zuhörers ausbalanciert, um das Mittenklangbild C vor dem Zuhörer anzuordnen.

In dem fahrzeuggestützten Audiogerät mit der Zeitkorrekturfunktion, wie es in Fig. 17D dar gestellt ist, wird dem vom Zuhörer weiter entfernten Lautsprecher 1 ein Audiosignal zuge führt und nach Ablauf einer gewissen Zeit wird ein Audiosignal dem sich näher am Zuhörer befindlichen Lautsprecher 2 zugeführt, wobei der Schall des rechten und des linken Kanals den Zuhörer zur gleichen Zeit erreichen und das Mittenklangbild C vor dem Zuhörer ange ordnet ist.

Ebenfalls bekannt ist ein Korrekturverfahren mit einer kopfbezogenen Transferfunktion (HRTF). Entsprechend dem grundlegenden HRTF-Korrekturverfahren wird ein Schallfeld einer Konzerthalle oder dergleichen simuliert oder es wird ein Klangbild in einer gewünsch ten Richtung angeordnet, indem eine Transferfunktion (Amplituden- und Phaseneigen schaften) eines Raumbereichs zwischen einem Lautsprecher und den Ohren eines Zuhö rers geregelt wird. Es ist versucht worden, eine Delokalisierung eines Klangbildes zu korri gieren oder ein Schallfeld zu vergrößern, indem das HRTF-Korrekturverfahren auf ein fahr zeuggestütztes Audiogerät angewendet wird.

Audiogeräte mit der Balance-Justierfunktion und der Zeitkorrekturfunktion sind tatsächlich in der Lage, das Mittenklangbild vor dem Zuhörer anzuordnen. Es ist jedoch schwierig, die asymmetrische Ausdehnung eines Schallfeldes, in horizontaler Richtung betrachtet, zu ver meiden.

Im Falle der Anwendung der kopfbezogenen Transferfunktionen muss eine große Menge von Audiosignalen in einer sehr kurzen Zeit digital verarbeitet werden. Somit ist eine Sig nalverarbeitungsschaltung großen Umfangs und hoher Geschwindigkeit notwendig.

In den Signalverarbeitungsschaltungen werden beispielsweise FIR (Finite Impulsantwort)- Digitalfilter verwendet, um die kopfbezogenen Transferfunktionen zu verwirklichen. In die sem Falle sind eine große Anzahl an Filterkoeffizienten und Verzögerungselementen not wendig, um die komplizierten Schallfeldeigenschaften zufriedenstellend zu korrigieren. Ein Vergrößern der Schaltung und ein Erhöhen der Verarbeitungsgeschwindigkeit in der Sig nalverarbeitungsschaltung ist unvermeidbar.

Selbst wenn die Deformierung des Schallfelds durch das HRTF-Basiskorrekturverfahren unter Verwendung einer Signalverarbeitungsschaltung großen Maßstabs und hoher Ge schwindigkeit korrigiert wird, ist die Korrektur lediglich unter begrenzten Bedingungen wirk sam. Wenn der Zuhörer ständig unbewegt ist, bleiben die Transferfunktionen in einem Raumbereich zwischen dem rechten und dem linken Lautsprecher bis zum rechten und lin ken Ohr des Zuhörers einschließlich dessen Kopfes unverändert. Daher wird unter dieser Bedingung eine Korrekturverbesserung erreicht. Im fahrzeuggestützten Audiogerät bewegt der Zuhörer häufig den Kopf während des Fahrens, und in einem im Wohnzimmer aufge bauten Audiogerät befindet sich der Zuhörer nicht immer an einer Stelle. Folglich ändern sich die Transferfunktionen in einem Raumbereich vom rechten und linken Lautsprecher zum Zuhörer und es ist nicht möglich, die kopfbezogenen Transferfunktionen so schnell zu ändern, um der Abstandsänderung zu folgen.

Überblick über die Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der obigen Probleme ausgeführt und sieht es als eine Aufgabe an, ein Audiogerät bereit zu stellen, das einem Zuhörer ein natürliches Schallfeld liefert, indem eine Delokalisierung eines Mittenklangbildes und eine asymmetri sche Ausdehnung, in horizontaler Richtung betrachtet, in einem Wiedergabeschallfeld kor rigiert wird.

Um die obige Aufgabe zu lösen, wird ein Audiogerät bereitgestellt, mit einer Korrektur schaltung mit vorgegebenen Transferfunktionen, wobei das Audiogerät über die Korrektur schaltung rechte und linke Kanaleingangs-Audiosignale, denen kopfbezogene Transfer funktionen überlagert sind, an rechte und linke Kanallautsprecher, die vor einer Zuhörposi tion eines Zuhörers in einem Wiedergabeschallfeldraum angeordnet sind, liefert. Die Ver besserung des Audiogeräts besteht darin, dass die Korrekturtransferfunktionen, die durch eine inverse Matrix einer Matrix, deren Elemente die folgenden ersten bis vierten Transfer funktionen sind, erhalten werden, in der Korrekturschaltung installiert sind; eine erste Transferfunktion, die gekennzeichnet ist durch eine Schallfeldeigenschaft eines Raumes, der von einem linken Kanallautsprecher zum linken Ohr des Zuhörers reicht, wenn der linke Kanallautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente im Wiedergabeschallfeldraum angeordnet ist, eine zweite Transferfunktion, die gekennzeichnet ist durch eine Schallfeldeigenschaft eines Raumbereichs, der von ei nem linken Kanallautsprecher zum rechten Ohr des Zuhörers reicht, wenn der linke Kanal lautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Kompo nente im Wiedergabeschallfeldraum angeordnet ist, einer dritten Transferfunktion, die ge kennzeichnet ist durch eine Schallfeldeigenschaft eines Raumbereichs, der von einem rechten Kanallautsprecher zum linken Ohr des Zuhörers reicht, wenn der rechte Kanallaut sprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente im Wiedergabeschallfeldraum angeordnet ist, und einer vierten Transferfunktion, die ge kennzeichnet ist durch eine Schallfeldeigenschaft eines Raumbereichs, der von einem rechten Kanallautsprecher zum rechten Ohr des Zuhörers reicht, wenn der rechte Kanal lautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Kompo nente im Wiedergabeschallfeldraum angeordnet ist.

Die Korrektur-Transferfunktionen der Korrekturschaltung besitzen die genannten inversen Eigenschaften von Transferfunktionen, die durch Schallfeldeigenschaften in einem Raum bereich um die Lautsprecher beider Kanäle gekennzeichnet sind. Wenn in die Korrektur schaltung Audiosignale eingespeist werden, korrigiert die Korrekturschaltung die einge speisten Audiosignale, um den Einfluss der Schallfeldeigenschaften zu unterdrücken, und liefert die korrigierten Signale zu den Lautsprechern beider Kanäle. Folglich wird der Ein fluss einer Delokalisierung eines Mittenklangbildes von Klängen, die von den Laufspre chern erzeugt werden, eine in horizontaler Richtung betrachtete asymmetrische Ausdeh nung eines Wiedergabeschallfeldes und dergleichen durch die Wiedergabe- Schallfeldeigenschaften ausgelöscht. Somit hört der Zuhörer Schall- bzw. Klänge, der bzw. die den von den eingespeisten Audiosignalen reproduzierten Klängen äquivalent sind, de nen kopfbezogene Transferfunktionen überlagert sind, die definiert sind, wenn Klänge in ei nem Schallfeld wahrgenommen werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Audiogerät bereit gestellt, mit einer Korrekturfunktion mit gegebenen Transferfunktionen, das über die Korrekturschaltung rechte und linke Kanaleingangs-Audiosignale, denen kopfbezogene Transferfunktionen ü berlagert sind, an rechte und linke Kanallautsprecher liefert, die vor einer Zuhörposition ei nes Zuhörers in einem Wiedergabeschallfeldraum angeordnet sind. In dem Audiogerät sind Korrekturtransferfunktionen in der Korrekturschaltung implementiert, wobei diese in Über einstimmung mit mehreren Raumgebieten innerhalb eines vorbestimmten Wiedergabe schallfeldraums durch eine inverse Matrix einer Matrix, deren Elemente die folgenden ers ten bis vierten Transferfunktionen sind, im vorab festgelegt sind; die erste Transferfunktion ist gekennzeichnet durch eine Schallfeldeigenschaft eines Raums, der von einem linken Kanallautsprecher zum linken Ohr des Zuhörers reicht, wenn der linke Kanallautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabeschallfeldraum angeordnet ist, die zweite Transferfunktion ist gekennzeichnet durch eine Schallfeldeigenschaft eines Raums, der von einem linken Kanallautsprecher zum rechten Ohr des Zuhörers reicht, wenn der linke Kanallautsprecher in einem schall schluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabe schallfeldraum angeordnet ist, die dritte Transferfunktion ist gekennzeichnet durch eine Schallfeldeigenschaft eines Raumes, der von einem rechten Kanallautsprecher zum linken Ohr des Zuhörers reicht, wenn der rechte Kanallautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabeschallfeldraum angeordnet ist, und die vierte Transferfunktion ist gekennzeichnet durch eine Schallfeldei genschaft eines Raumes, der von einem rechten Kanallautsprecher zum rechten Ohr des Zuhörers reicht, wenn der rechte Kanallautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabeschallfeldraum angeordnet ist. Ferner umfasst das Audiogerät: eine Speichereinrichtung zum Speichern von Korrek turtransferfunktionen, die mehreren Raumgebieten entsprechen; und eine Positionserfas sungseinrichtung zum Spezifizieren einer Hörposition des Zuhörers in den mehreren Raumgebieten, wobei von den in der Speichereinrichtung gespeicherten Korrekturtrans ferfunktionen, diejenigen, die gemäß einer Hörposition des Zuhörers, die von der Positions erfassungsschaltung detektiert wird, spezifiziert werden, in der Korrekturschaltung imple mentiert werden.

Wenn sich eine Hörposition des Zuhörers ändert, wendet die Positionserfassungseinrich tung die Korrekturtransferfunktionen auf der Grundlage der geänderten Hörposition an. Somit hört der Zuhörer eine stereophonische Klangwiedergabe, unabhängig von der Hör position.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Audiogeräts zeigt, das eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.

Fig. 2 zeigt erläuternd ein Verfahren zum Festlegen der Transferfunktionen der Verarbeitungsschaltungen.

Fig. 3 ist eine Ansicht zur weiteren Erläuterung des Verfahrens zum Festlegen der Transferfunktionen der Verarbeitungsschaltungen.

Fig. 4A bis 4D zeigen als Graf beispielhaft Signalformen von Impulsantwortserien, die in ei nem schallschluckenden Raum gemessen sind, wobei die Ordinate eine Amplitude der Impulsantwort und die Abszisse die Zeit repräsentiert.

Fig. 5A bis 5D zeigen als Graf die Frequenzeigenschaften der Impulsantwortserien, die in Fig. 4 gezeigt sind, wobei die Ordinate die Leistung und die Abszisse die Fre quenz darstellt.

Fig. 6A bis 6D zeigen beispielhaft als Graf Signalformen von Impulsantwortserien der Verar beitungsschaltungen in der ersten Ausführungsform, wobei die Ordinate die Amplitude der Impulsantwort und die Abszisse die Zeit darstellt.

Fig. 7A bis 7D zeigen als Graf die Frequenzeigenschaften der Impulsantwortserien, die in Fig. 6 gezeigt sind, wobei die Ordinate die Leistung und die Abszisse die Fre quenz darstellt.

Fig. 8A bis 8D zeigen beispielhaft als Graf Signalformen von der Impulsantwort, die in einer Fahrzeugkabine gemessen ist, wobei die Ordinate die Amplitude der Impuls antwort und die Abszisse die Zeit darstellt.

Fig. 9A und 9B zeigen als Graf zeigen als Graf Signalformen einer Impulsantwortserie aus Fig. 8 und einer Impulsantwortserie aus Fig. 4.

Fig. 10A und 10B erläutern in grafischer Form eine Festlegungsmethode zum Festlegen von Verarbeitungsschaltungen in einer zweiten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung.

Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Audiogeräts darstellt, das ei ne dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.

Fig. 12 zeigt als Blockdiagramm einen Aufbau des Audiogrundgeräts aus Fig. 11.

Fig. 13 ist eine Draufsicht einer Außenansicht einer Fernsteuerung.

Fig. 14 ist eine erläuternde Ansicht zum Erklären der Funktion der Fernsteuerung.

Fig. 15 zeigt als Diagramm in typischer Weise die in einer Speichereinheit gespei cherten Daten.

Fig. 16 zeigt als Blockdiagramm einen Aufbau einer Modifikation der dritten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 17A bis 17D zeigen erläuternd die Probleme der herkömmlichen Technik.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Es werden nun die bevorzugten Ausführungsformen eines Audiogeräts gemäß der vorlie genden Erfindung detailliert mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Audiogeräts 9 zeigt, das eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Obwohl die Erfindung nicht auf ein Audio heimgerät, ein fahrzeuggestütztes Audiogerät oder dergleichen beschränkt ist, wird der Einfachheit halber die Erfindung anhand eines fahrzeuggestützten Audiogeräts 9 beschrie ben.

In Fig. 1 besteht das Audiogerät 9 aus einer kopfbezogenen Transferfunktion (HRTF)- Schaltung 10a, einer Korrekturschaltung 10b, Ausgangsverstärker 11 und 12, und Laut sprechern 13 und 14, die an der Innenseite der Fahrzeugzelle 15 befestigt sind. Die Laut sprecher 13 und 14 sind mit Bezug zu einem Passagier (Zuhörer) 16 rechts und links, bei spielsweise an den rechten und linken Seitenpositionen eines vorderen Armaturenbretts in der Fahrzeugzeile 15 oder an den Vordertüren angeordnet.

Die HRTF-Schaltung 10a umfasst Verarbeitungsschaltungen a1 bis a4 und Addierschal tungen a5 und a6. Die HRTF-Schaltung 10a überlagert Amplituden/Phaseneigenschaften oder kopfbezogene Transferfunktionen, die denen gleich sind, die definiert sind, wenn ein Zuhörer einen Klang in einem Schallfeld wahrnimmt, den eingespeisten Audiosignalen Lin und Rin, indem die Verarbeitungsschaltungen a1 bis a4 und die Addierschaltungen a5 und a6 verwendet werden.

Genauer ausgedrückt, in die Verarbeitungsschaltungen a1 bis a4 der HRTF-Schaltung werden, wie gezeigt, Audiosignale Lin und Rin des rechten und linken Kanals eingespeist, die von einem Wiedergabe- oder Abspielgerät als ein an das Audiogerät 9 gekoppelte Schallquelle erzeugt werden, beispielsweise ein CD-(Kompakt-Disketten) oder ein MD- (Mini-Disc) wiedergabe- oder Abspielgerät zum Reproduzieren oder Abspielen von Klängen auf einem Aufzeichnungsmedium wie etwa einer CD oder einer MD, wobei eine Audio klangquelle in einem Schallfeld in einer Konzerthalle, einem Aufnahmestudio oder derglei chen aufgezeichnet ist. Ausgangssignale jener Verarbeitungsschaltungen a1 bis a4, die je weils Transferfunktionen Ht11, Ht12, Ht21 und Ht22 besitzen, werden zu den Addierschal tungen a5 und a6 addiert, wobei das Audiogerät 9 Audiosignale SL und SR für den rechten und linken Kanal erzeugt, denen kopfbezogene Transferfunktionen, die definiert sind, wenn der Zuhörer einen Klang in einem Schallfeld hört, überlagert sind.

Die Transferfunktionen, die in den Verarbeitungsschaltungen a1 bis a4 implementiert sind, sind nicht die Transferfunktionen in einem Raumbereich, der von einer Klangquelle zu den klangaufzeichnenden Mikrofonen reicht, wenn lediglich die Mikrofone in einem Schallfeld angeordnet sind, sondern entsprechen den Transferfunktionen Ht11, Ht12, Ht21 und Ht22 in einem Schallfeld, in denen ein Zuhörer tatsächlich einen Klang durch sein rechtes und linkes Ohr einschließlich seines Kopfes wahrnimmt.

Genauer gesagt, die Transferfunktionen Ht11, Ht12, Ht21 und Ht22 werden aus der inver sen Matrix einer regulären Matrix erhalten, die die folgenden Elemente enthält: eine Schallfeldeigenschaft eines Raums zwischen einer an der linken Seite eines Zuhörers be findlichen Klangquelle und dem linken Ohr des Zuhörers; eine Schallfeldeigenschaft eines Raumes zwischen der Klangquelle an der linken Seite des Zuhörers und dem rechten Ohr; eine Schallfeldeigenschaft in einem Raum zwischen einer an der rechten Seite des Zuhö rers angeordneten Klangquelle und dem linken Ohr; und einer Schallfeldeigenschaft in ei nem Raum zwischen einer an der rechten Seite des Zuhörers angeordneten Klangquelle und dem rechten Ohr. Auf diese Weise werden die oben erwähnten kopfbezogenen Trans ferfunktionen einschließlich des Kopfs des Zuhörers verwirklicht.

Die Korrekturschaltung 10b führt einen später zu beschreibenden Korrekturvorgang zur Korrektur der Audiosignale SL und SR aus, denen kopfbezogene Transferfunktionen über lagert sind, die definiert sind, wenn der Zuhörer Klänge in einem Schallfeld hört. Audiosig nale L und R für den rechten und linken Kanal, die als Ergebnis des Korrekturvorgangs er zeugt (ausgegeben) werden, werden den rechten und linken Lautsprechern 13 und 14 über die Ausgangsverstärker 11 und 12 zugeführt.

Die der Korrekturschaltung 10b eingespeisten Audiosignale SL und SR sind digitale Audio signale, die mit einer vorgegebenen Abtastfrequenz digitalisiert sind, obwohl dies nicht dar gestellt ist. Diese digitalen Audiosignale werden dem oben erwähnten Korrekturvorgang unterworfen. Die auf diese Weise korrigierten digitalen Audiosignale werden durch einen D/A-Wandler (nicht gezeigt) in analoge Audiosignale umgewandelt und den Ausgangsver stärkern 11 und 12 eingespeist.

Als nächstes wird die Korrekturschaltung 10b detailliert beschrieben. Die Korrekturschal tung 10b enthält Verarbeitungsschaltungen 17 bis 20, die jeweils aus einem Infinit-Impuls- Antwort (IIR)-Digitalfilter zum Ausführen des Korrekturvorgangs gebildet sind.

Die Verarbeitungsschaltungen 17 und 18 empfangen das Audiosignal SL und die Verar beitungsschaltungen 19 und 20 empfangen das Audiosignal SR. Die Ausgangssignale der Verarbeitungsschaltungen 17 und 19 werden von einer Addierschaltung 21 addiert, um damit ein Audiosignal L für den linken Kanal zu erzeugen. Die Ausgangssignale der Verar beitungsschaltungen 18 und 20 werden durch eine Addierschaltung 22 addiert, um ein Au diosignal R für einen rechten Kanal zu erzeugen.

In den Verarbeitungsschaltungen 17 bis 20 sind Transferfunktionen H11, H12, H21 und H22 (als Korrekturtransferfunktionen bezeichnet) implementiert. Wenn unterdessen Klänge von den Lautsprechern 13 und 14 ausgesandt werden und das rechte und linke Ohr 16L und 16R des Zuhörers 16 erreichen, werden diese Klänge bzw. der Schall nachteilig von der Schallfeldcharakteristik innerhalb der Fahrzeugzelle 15 beeinflusst. Die Transferfunktio nen sind so gestaltet, um derartige nachteilige Einflüsse zu unterdrücken. Es wird nun ein Gestaltungsvorgang für diese Verarbeitungsschaltungen beschrieben.

Es wird ein Modell einer Gestaltungsform bzw. eine Modelldarstellung der Lautsprecher und des Zuhörers in der Fahrzeugzelle 15 erstellt. Eine Zuhörerattrappe 16 und die rechten und linken Lautsprecher 13 und 14 werden innerhalb eines schallschluckenden Raumes 23 gemäß einem Fahrzeugzellenmodell angeordnet.

In diesem Zustand wird lediglich der Lautsprecher 13 angesteuert, um einen gepulsten Klang zu erzeugen. Schall bzw. ein Klang, der das linke Ohr 16L des Zuhörers, und Schall- bzw. ein Klang, der das rechte Ohr 16R des Zuhörers erreicht, wird jeweils von Mikrofonen aufgenommen. Es wird eine Impulsantwortserie aLL(t) in einem Raum zwischen dem Laut sprecher 13 und dem linken Ohr 16L, wie in Fig. 4A gezeigt, und eine Impulsantwortserie aLR(t) in einem Raum zwischen dem Lautsprecher 13 und dem rechten Ohr 16R, wie in Fig. 4B gezeigt, gemessen.

Anschließend wird die Impulsantwortserie aLL(t) in eine Frequenzeigenschaft PaLL (als ei ne Transferfunktion ALL bezeichnet) Fourier-transformiert, wie in Fig. 5A gezeigt ist. Die Impulsantwortserie aLR(t) wird ebenfalls in eine Frequenzeigenschaft PaLR (als Transfer funktion ALR bezeichnet) Fourier-transformiert, wie in Fig. 5B gezeigt ist.

Es wird nun ein Schallimpuls lediglich vom rechten Lautsprecher 14 ausgesandt, und Schall, der das rechte Ohr 16R und ein Schall, der das linke Ohr 16L erreicht, werden von dem Mikrofon aufgenommen. Es werden eine Impulsantwortserie aRL(t) in einem Raum zwischen dem Lautsprecher 14 und dem linken Ohr 16L, wie in Fig. 4c gezeigt ist, und eine Impulsantwortserie aRR(t) in einem Raum zwischen dem Lautsprecher 14 und dem rechten Ohr 16R, wie in Fig. 4D gezeigt ist, gemessen.

Anschließend wird die Impulsantwortserie aRL(t) in eine Frequenzeigenschaft PaRL (als Transferfunktion ARL bezeichnet) Fourier-transformiert, und die Impulsantwortserie aRR(t) in eine Frequenzeigenschaft PaRR (als Transferfunktion ARR bezeichnet) Fourier-trans formiert.

Es wird eine inverse Matrix A^-1 einer regulären 2 × 2 Matrix A erhalten, deren Elemente die Transferfunktionen ALL, ALR, ARL und ARR sind. Die Elemente der inversen Matrix wer den als Korrektur-Transferfunktionen H11, H12, H21 und H22 der Verarbeitungsschaltun gen 17 bis 20 verwendet. Die Korrektur-Transferfunktionen H11, H12, H21 und H22 sind durch die folgenden Gleichungen (1) bis (5) gegeben.

Die Korrektur-Transferfunktionen H11, H12, H21 und H22 werden durch Verwendung von IIR-(Infinit-Impulsantwort) Digitalfiltern verwendet, und diese Filter werden jeweils in die Ver arbeitungsschaltungen 17 bis 20 integriert.

Impulsantworten der Verarbeitungsschaltungen 17 bis 20 mit den Korrektur- Transferfunktionen H11, H12, H21 und H22, die auf diese Weise berechnet werden, sind in den Fig. 6A bis 6D dargestellt. Diese Impulsantworten werden über den Frequenzgebieten in Transferfunktionen (Frequenzeigenschaften) Fourier-transformiert, wie in den Fig. 7A bis 7D gezeigt ist.

Die Korrekturschaltung 10b ist in der oben beschriebenen Weise aufgebaut. Die kopfbezo genen Transferfunktionen, die definiert sind, wenn Zuhörer die Klänge in einem Schallfeld hört, werden den von einer Klangquelle emittierten Audiosignalen für den rechten und lin ken Kanal überlagert, um damit stereophonische Audiosignale SL und SR zu bilden. Diese stereophonischen Audiosignale werden tatsächlich in Lautsprechern 13 und 14 in einer Fahrzeugzelle 15 über die Korrekturschaltung 10b eingespeist. Anschließend wird die fol gende Wirkung erzielt.

Es sei angenommen, dass eine Transferfunktion eines Raumes vom Lautsprecher 13 zum linken Ohr 16L des Zuhörers 16 innerhalb einer tatsächlichen Fahrzeugzelle 15 in Fig. 1 als BLL repräsentiert ist, eine Transferfunktion vom Lautsprecher 13 zum rechten Ohr 16R gleich BLR ist, eine Transferfunktion vom Lautsprecher 14 zum rechten Ohr 16R gleich BRR ist, und eine Transferfunktion vom Lautsprecher 14 zum linken Ohr 16L gleich BRL ist, und Schall, der das linke Ohr 16L des Zuhörers 16 erreicht, gleich PL, und ein Schall, der das rechte Ohr 16R erreicht, gleich PR ist, dann gilt folgende Matrixgleichung (6).

Hier sind Korrektur-Transferfunktionen H11, H12, H21 und H22 als inverse der regulären Matrix A definiert, deren Elemente die Transferfunktionen ALL, ALR, ARL, ARR in dem in Fig. 2 gezeigten Schallfeld sind. Wenn die Audiosignale SL und SR der Korrekturschaltung 10b zugeführt werden, wird die Schallfeldcharakteristik der Fahrzeugzelle 15 durch jene Korrektur-Transferfunktionen H11, H12, H21 und H22 ausgelöscht (korrigiert). Daher hört der Zuhörer 16 Klänge bzw. Schall, die bzw. der den Audiosignalen SL und SR äquivalent ist bzw. sind, denen die kopfbezogenen Transferfunktionen überlagert sind, die definiert sind, wenn der Zuhörer in einem Schallfeld zuhört. Folglich ist das Mittenklangbild vor dem Zuhörer 16 angeordnet und der Zuhörer hört die Klänge bzw. den Schall in einem Schall feld, das sich bezüglich des Zuhörers in der horizontalen Richtung symmetrisch ausdehnt.

Die Korrektur-Transferfunktionen H11, H12, H21 und H22 werden auf der Grundlage der Impulsantwortserien aLL(t) bis aRR(t) relativ einfacher Signalform gebildet, wie dies in den Fig. 4A bis 4D gezeigt ist, wobei diese in dem schallschluckenden Raum 23 als ein Modell der Fahrzeugzelle 15 gemessen sind. Die Korrekturschaltung 10b kann durch Verwendung einfacher IIR-Digitalfilter aufgebaut sein, während in der herkömmlichen Technologie die Transferfunktionen zum Korrigieren der Schalleigenschaft der gesamten Fahrzeugzelle 15 durch Anwenden der Korrekturmethode mit kopfbezogenen Transferfunktionen aufgebaut sind.

Zweite Ausführungsform

Es wird nun eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es wird ein fahrzeuggestütztes Audiogerät als eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Ein Audiogerät der zweiten Ausführungsform ähnelt im Aufbau dem Audiogerät 9, das in Fig. 1 gezeigt ist.

In der zweiten Ausführungsform sind die Korrektur-Transferfunktionen H11, H12, H21 und H22 der Verarbeitungsschaltungen 17 bis 20 auf einem Algorithmus aufgebaut, der unter schiedlich ist zu dem der ersten Ausführungsform. Es wird das folgende Verfahren zur Gestaltung dieser Verarbeitungsschaltungen verwendet.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird eine Modelldarstellung der Lautsprecher und des Zuhörers in der Fahrzeugzelle 15 gebildet. Eine Zuhörerattrappe 16 und die rechten und linken Laut sprecher 13 und 14 werden innerhalb eines schallschluckenden Raums 23 in Übereinstim mung mit den Fahrzeugzellenmodell angeordnet. In diesem Zustand wird lediglich der im schallschluckenden Raum 23 angeordnete linke Lautsprecher 13 angesteuert, um einen Schallimpuls auszusenden. Schall, der das linke Ohr 16L der Zuhörerattrappe 16 und Schall, der das rechte Ohr 16R erreicht, werden jeweils von Mikrophonen aufgezeichnet. Es werden Impulsantwortserien aLL(t) und aLR(t) gemessen, wie in Fig. 4A und 4B gezeigt ist.

Ferner wird nur der in dem schallschluckenden Raum 23 angeordnete rechte Lautsprecher 14 angesteuert, um einen Schallimpuls auszusenden. Es werden Impulsantwortserien aRL(t) und aRR(t) gemessen, wie in Fig. 4c und d gezeigt ist.

Es wird lediglich der in einer tatsächlichen Fahrzeugzelle 15 angeordnete linke Lautspre cher 13 angesteuert, um einen Schallimpuls auszusenden, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Schall, der das linke Ohr 16L eines Zuhörers 16 und Schall, der das rechte Ohr 16R erreicht, wer den jeweils von Mikrofonen aufgenommen. Es werden Impulsantwortserien yLL(t) und yLR(t) gemessen.

Es wird nun lediglich der in einer tatsächlichen Fahrzeugzelle 15 angeordnete rechte Laut sprecher 14 angesteuert, um einen Schallimpuls auszusenden. Schall, der das linke Ohr 16L des Zuhörers 16 und Schall, der das rechte Ohr 16R erreicht, werden jeweils von Mik rofonen aufgenommen. Es werden Impulsantwortserien yRL(t) und yRR(t) gemessen.

Die Fig. 8A bis 8D zeigen Signalformen der Impulsantwortserien yLL(t), yLR(t), yRL(t) und yRR(t), die auf diese Weise gemessen wurden.

Die Impulsantwortserien yLL(t) und aLL(t) werden verglichen, wie dies in den Fig. 9A und 9B dargestellt ist. Ferner wird, wie in den Fig. 10A und 10B gezeigt ist, die Impulsantwortse rie yLL(t) durch eine Einhüllende CV innerhalb einer Zeitperiode ΔT Amplituden-moduliert, wobei ΔT die Zeit ist, in der die Impulsantwortserie aLL(t) in ihrer Amplitude näherungsweise auf 0 (Null) abfällt (beispielsweise eine Periode, während der eine Dämpfungsamplitude näherungsweise auf 0 abnimmt). Anders ausgedrückt, es wird ein Teil der Impulsantwortse rie yLL(t), der der Impulsantwortserie aLL(t) entspricht, herausgelöst und mit der Einhüllen den CV Amplituden-moduliert, um eine Impulsantwortserie y'LL(t) zu bilden, wie in Fig. 10A dargestellt ist.

Andere Impulsantwortserien yLR(t), yRL(t) und yRR(t) werden ebenso in gleicher Weise Amplituden-moduliert, indem die Impulsantwortserien aLR(t), aRL(t) und aRR(t) verwendet werden, um die Amplituden-modulierten Impulsantwortserien y'LR(t), y'RL(t) und y'RR(t) zu bilden.

Insbesondere wird die Impulsantwortserie yLR(t) durch eine Einhüllende der Impulsantwort serie aLR(t) innerhalb einer Zeitdauer, die die Impulsantwortserie aLR(t) zum Abfall in ihrer Amplitude auf 0 benötigt, Amplituden-moduliert, um damit eine Impulsantwortserie y'LR(t) zu bilden. Die Impulsantwortserie yRL(t) wird durch eine Einhüllende der Impulsantwortserie aRL(t) innerhalb einer Zeitdauer, die die Impulsantwortserie aRL(t) zum Abfall ihrer Ampli tude auf 0 benötigt, Amplituden-moduliert, um damit eine Impulsantwortserie y'RL(t) zu bil den. Die Impulsantwortserie yRR(t) wird durch eine Einhüllende der Impulsantwortserie aRR(t) innerhalb einer Zeitdauer, die die Impulsantwortserie aRR(t) zum Abfall ihrer Ampli tude auf 0 benötigt, Amplituden-moduliert, um damit eine Impulsantwortserie y'RR(t) zu bil den.

Diese Impulsantwortserien y'LL(t), y'LR(t), y'RL(t) und y'RR(t) werden in Transferfunktionen (Frequenzeigenschaften) YLL, YLR, YRL und YRR Fourier-transformiert.

Anschließend wird, wie in den Gleichungen (1) bis (5) eine inverse Matrix Y^-1 einer regulä ren 2 × 2 Matrix Y erhalten, deren Elemente die Transferfunktionen YLL, YLR, YRL, YRR sind. Die Elemente der inversen Matrix Y^-1werden als die Korrektur-Transferfunktionen H11, H12, H21 und H22 der Verarbeitungsschaltungen 17 bis 20 verwendet. Das heißt, die Transferfunktionen ALL, ALR, ARL und ARR in der Gleichung (1) werden jeweils durch jene Transferfunktionen YLL, YLR, YRL, YRR, die erneut berechnet werden, ersetzt.

Auf diese Weise werden die Verarbeitungsschaltungen 17 bis 20 der Korrekturschaltung 10b gestaltet. Den Lautsprechern 13 und 14 in einer Fahrzeugzelle 15 werden über die in der oben beschriebenen Weise aufgebaute Korrekturschaltung 10b stereophonische Au diosignale SL und SR zugeführt, die durch Überlagern der kopfbezogenen Transferfunktio nen erzeugt sind, die definiert sind, wenn der Zuhörer einen Klang in einem Schallfeld der von einer Schallquelle zugeführten Signale im rechten und linken Kanal hört. In diesem Falle werden die Transferfunktionen BLL, BLR, BLL und BRR jeweils durch die Korrektur- Transferfunktionen H11, H12, H21 und H22 der Korrekturschaltung 10b ausgelöscht (korri giert). Daher hört der Zuhörer 16 Klänge, die äquivalent zu jenen sind, die von Audiosigna len SL und SR reproduziert werden, denen die kopfbezogenen Transferfunktionen überla gert sind, die definiert sind, wenn der Zuhörer in einem Schallfeld zuhört. Folglich ist das Mittenklangbild vor dem Zuhörer 16 angeordnet, und der Zuhörer hört die Klänge in einem Schallfeld, das sich mit Bezug zum Zuhörer in der horizontalen Richtung symmetrisch aus dehnt.

Impulsantwortserien YLL(t) bis YRR(t), die in einer tatsächlichen Fahrzeugzelle 15 gemes sen sind, werden in der Amplitude durch Einhüllende, von Impulsantwortserien aLL(t) bis aRR(t), die in einem schallschluckenden Raum 23 als ein Modell der Fahrzeugzelle 15 ge messen sind, modifiziert, um damit jeweils Impulsantwortserien yLL(t) bis yRR(t) zu erzeu gen. Anschließend werden die Transferfunktionen YLL bis YRR von diesen in der Amplitu de-modulierten Impulsantwortserien yLL(t) bis yRR(t) berechnet. Ferner werden Korrektur- Transferfunktionen H11, H12, H21 und H22 der Verarbeitungsschaltungen 17 bis 20 auf der Grundlage der Transferfunktionen YLL bis YRR festgelegt. Daher kann die Korrektur schaltung 10b durch Anwendung einfacher IRR-Digitalfilter aufgebaut werden.

Die Korrekturtransferfunktion H11, H12, H21 und H22 beinhalten Eigenschaften, die ge kennzeichnet sind durch die Eigenschaften der Impulsantwortserien yLL(t) bis yRR(t), d. h. durch die Schallfeldcharakteristiken in der tatsächlichen Fahrzeugzelle 15. Daher kann der Einfluss durch die Transferfunktionen BLL bis BRR in der Fahrzeugzelle 15, die in Fig. 1 gezeigt ist, wirksam korrigiert werden.

In der zweiten Ausführungsform sind die in der tatsächlichen Fahrzeugzelle 15 gemesse nen Impulsantwortserien yLL(t) bis yRR(t) durch die Einhüllenden der Impulsantwortserien aLL(t) bis aRR(t), die in dem schallschluckenden Raum 23 gemessen sind, Amplituden moduliert. Selbstverständlich gibt es viele andere Alternativen.

In einer Alternative sind Teile der Impulsantwortserien yLL(t) bis yRR(t) innerhalb einer Zeit periode, die zum Abfall in der Amplitude der Impulsantwortserien aLL(t) bis aRR(t) auf nä herungsweise 0 notwendig ist, wie im Falle der in den Fig. 9 und 10 gezeigten Zeitdauer ΔT, direkt von diesen Impulsantwortserien herausgelöst. Die Funktionen H11, H12, H21 und H22 werden auf der Grundlage der Transferfunktionen YLL bis YRR, die aus den heraus gelösten Impulsantwortserien yLL(t) bis yRR(t) erhalten werden, festgelegt. Entsprechend dieser Alternative besteht keine Notwendigkeit, die Impulsantwortserien yLL(t) bis yRR(t) durch Einhüllende der Impulsantwortserien aLL(t) bis aRR(t), die im schallschluckenden Raum 23 gemessen sind, in der Amplitude zu modulieren.

Es ist jedoch vorteilhaft, die Impulsantwortserien yLL(t) bis yRR(t) durch die Einhüllenden der Impulsantwortserien aLL(t) bis aRR(t), die im schallschluckenden Raum 23 gemessen sind, in der Amplitude zu modulieren, wenn die Erzeugung von Rauschen mit höheren harmonischen oder dergleichen in Betracht gezogen wird.

Es sollte selbstverständlich sein, dass die oben beschriebene zweite Ausführungsform zum leichteren Verständnis der vorliegenden Erfindung präsentiert wird, und dass somit die Er findung in vielen anderen Formen implementiert sein kann. In der obigen Beschreibung ist die Korrekturschaltung 10b aus vier Verarbeitungsschaltungen 17 bis 20 und den Addier schaltungen 21 und 22 aufgebaut. Nötigenfalls können diese Schaltungen durch einen ein zigen Digitalfilter ersetzt werden. Es ist leicht zu sehen, dass Alternativen, Modifikationen, Änderungen und dergleichen bezüglich der Gestaltung und der Spezifizierung des Audio geräts ebenfalls in den Bereich der Erfindung fallen.

Dritte Ausführungsform

Mit Bezug zu den Fig. 11 bis 16 wird ein Audiogerät, das eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, beschrieben. In diesen Figuren werden gleiche oder ähnli che Bereiche und Teile durch die gleichen Bezugszeichen aus Fig. 1 bezeichnet. Das Au diogerät der dritten Ausführungsform ist für die Anwendung in einem Zimmer eines Hauses (beispielsweise Wohnzimmer) 200 gut geeignet.

In Fig. 11 besteht das Audiogerät aus einer Audiogrundeinheit 100, die in einem Raum 200 angeordnet ist, der ein Wiedergabeschallfeld definiert, sowie aus rechten und linken Ka nallautsprechern 101L und 101R, und aus einer Fernbedienung 102, die von einem Zuhö rer 16 bedient wird.

Die Audiogrundeinheit 100 kann ein Gerät mit einzelnen Geräteeinheiten sein, in dem ein CD- und/oder MD-Wiedergabegerät zum Wiedergeben eines Aufzeichnungsmediums, et wa einer CD oder einer MD, das eine darauf aufgezeichnete Audioquelle enthält, wahlweise mit der Audiogrundeinheit kombiniert werden können, oder kann ein Kompaktgerät sein, in dem die Einheit oder die Einheiten in einem einzelnen Gehäuse angeordnet sind.

Die Audiogrundeinheit 100 umfasst, wie im Blockdiagramm aus Fig. 12 gezeigt ist, eine kopfbezogene Transferfunktions-(HRTF)-Schaltung 10a, die Audiosignale Lin und Rin des linken und rechten Kanals empfängt, wobei die Audiosignale durch ein Reproduktionsgerät 300, beispielsweise ein CD- oder MD-Wiedergabegerät, reproduziert werden. Ferner um fasst die Grundeinheit eine Korrekturschaltung 10b und Ausgangsverstärker 11 und 12, sowie eine Steuereinheit 103 mit einem Mikroprozessor (MPU), eine Speichereinheit 104, die aus einem wieder beschreibbaren nichtflüchtigen Halbleiterspeicher gebildet ist, einen optischen Detektierbereich 105 und dergleichen.

Schaltungstechnisch sind die HRTF-Schaltung 10a, die Korrekturschaltung 10b und die Ausgangsverstärker 11 und 12 im Wesentlichen gleich zur in Fig. 1 gezeigten Schaltung. Die eingespeisten Audiosignale Lin und Rin werden korrigiert, um Audiosignale L und R zu erzeugen, und diese Signale L und R werden jeweils den linken und rechten Lautsprechern 101L und 101R zugeführt.

Die Speichereinheit 104 speichert Daten zum Festlegen der Korrekturtransferfunktionen H11, H12, H21 und H22 der Korrekturschaltung 10b, wie dies in den ersten und zweiten Ausführungsformen beschrieben wurde.

Die Speichereinheit 104 speichert nicht nur eine Sorte von Transferfunktionsdaten, die ei ner Zuhörposition entsprechen, sondern speichert mehrere Sorten von Transferfunktions daten {aa11, aa12, aa21, aa22}, {bb11, bb12, bb21, bb22}, {cc11, cc12, cc21, cc22} und {dd11, dd12, dd21, dd22}, entsprechend einer Vielzahl von Zuhörpositionen W, X, Y und Z, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist.

Vier Transferdatenpunkte entsprechend vier Zuhörpositionen W, X, Y, Z sind beispielhaft in Fig. 14 gezeigt. Selbstverständlich kann eine gewünschte Anzahl an Zuhörpositionen und unterschiedliche Sorten von Transferfunktionsdaten entsprechend diesen Positionen ver wendet werden.

Der optische Detektierbereich 105 umfasst ein optoelektrisches Wandlerelement, das ein optisches Signal aus der Fernsteuerung 102 empfängt und dieses in ein entsprechendes elektrisches Signal umwandelt, und das elektrische Signal der Steuereinheit 103 zuführt.

Die Steuereinheit 103 erfasst Codierungsdaten, die eine Zuhörposition kennzeichnen, die in dem elektrischen, von dem optischen Detektierbereich 105 abgeleiteten Signal enthalten sind, greift auf die Speichereinheit 104 zu, um in Übereinstimmung mit den detektierten Co dierungsdaten die Transferfunktionsdaten auszulesen, und überträgt die ausgelesenen Daten zur Korrekturschaltung 10b.

Wenn der Zuhörer einen gegebenen Bedienschalter, der auf der Fernsteuerung 102 vor gesehen ist, betätigt, sendet die Fernsteuerung 102 ein optisches Signal aus, das Codie rungsdaten enthält, die eine Zuhörposition bezeichnen, die durch den Bedienschalter defi niert ist. Die Steuereinheit 103 greift entsprechend den Codierungsdaten auf die Spei chereinheit 104 zu und liest entsprechend den Codierungsdaten Transferdaten aus und bewirkt deren Übertragung von der Speichereinheit 104 zur Korrekturschaltung 10b. Als Folge werden die Transferfunktionen in der Korrekturschaltung 10b aktualisiert oder mit den Transferfunktionen, die vom Zuhörer angefordert werden, ersetzt.

Fig. 13 ist eine Draufsicht auf das Äußere der Fernsteuerung 102. Entsprechend der Figur umfasst die Fernsteuerung 102 mehrere Funktionstasten F1 bis F3, und zehn Tasten 106, die mit Ziffern bezeichnet sind. Diese Tasten F1 bis F3 und 106 sind Betätigungsschalter. An der Oberseite der Fernsteuerung 102 ist ein Lichtemissionsbereich 107 mit einem Infra rotlicht emittierenden Element, das ein optisches Signal aussendet, vorgesehen.

Im Gehäuse der Fernsteuerung 102 ist eine Decodierschaltung vorgesehen, die eine belie bige gedrückte Funktionstaste F1 bis F3 und die zehn Tasten 106 erfasst und Codierungs daten einer Zuhörposition entsprechend der erfassten Taste erzeugt. Ferner ist eine Mo dulationsschaltung vorgesehen, die von der Decodierschaltung ausgegebene Codierungs daten, die die Zuhörposition bezeichnen, moduliert und das Ergebnis dem Lichtemissions bereich 107 zuführt. Ferner ist zusätzlich eine Treiberschaltung vorgesehen, die das Aus gangssignal der Modulationsschaltung verstärkt und das resultierende Signal dem Infrarot licht emittierenden Element zuführt, und bewirkt, dass der Lichtemissionsbereich 107 die Codierungsdaten enthaltendes Licht emittiert.

Die Decodierungsschaltung ist so ausgestaltet, um Codierungsdaten der Zuhörpositionen W, X, Y und Z entsprechend den zehn Tasten 106 zu erzeugen, wie dies in Fig. 15 gezeigt ist.

Wenn die Funktionstaste F1 gedrückt ist und anschließend eine beliebige der Tasten (1), (2) und (3) dieser zehn Tasten 106 gedrückt wird, dann werden Codierungsdaten, die eine Zuhörposition W bezeichnen, erzeugt. Wenn eine der Tasten (4), (5) und (8) jener zehn Tasten 106 gedrückt ist, dann werden Codierungsdaten erzeugt, die eine Zuhörposition X bezeichnen. Wenn eine der Tasten (7), (8) und (9) jener zehn Tasten 106 gedrückt wird, dann werden Codierungsdaten erzeugt, die eine Zuhörposition Y bezeichnen. Wenn eine "*"-Taste gedrückt wird, dann werden Codierungsdaten erzeugt, die einer Zuhörposition Z entsprechen.

Die Zuordnung zwischen den zehn Tasten 106 und den Zuhörpositionen ist anhand eines Beispiels dargestellt. Falls nötig, kann eine andere Zuordnung, je nach Lage der Dinge, verwendet werden.

Die Funktionstaste F1 ist zur Aktualisierung der Transferfunktionen in der Korrekturschal tung 10b beispielsweise für Wahl der Betriebsart, vorgesehen. Die Funktionstaste F2 ist zur Zuordnung des CD-Wiedergabegeräts des Wiedergabegeräts 300 und zur Steuerung sei ner Funktion vorgesehen. Wenn der Zuhörer die Funktionstaste F2 und die Taste (1) der zehn Tasten 106 drückt, wird ein in der ersten Spur der CD als ein Aufzeichnungsmedium gespeichertes Musikstück wiedergegeben.

Es wird nun ein Verfahren zur Erzeugung von Transferfunktionsdaten, die in der in Fig. 14 gezeigten Speichereinheit 104 gespeichert sind, beschrieben.

Rechte und linke Lautsprecher werden in einem schallschluckenden Raum angeordnet, der ein Modell des Raums 200 als ein Wiedergabeschallfeld ist. Eine Zuhörerattrappe wird an einer Zuhörposition im schallschluckenden Raum positioniert, die der Zuhörposition W im Raum 200 entspricht. Von den rechten und linken Lautsprechern ausgesandte Schallim pulse werden von Mikrofonen aufgenommen, wobei die Impulsantwortserien, die in den ersten und zweiten Ausführungsformen beschrieben sind, erhalten werden. Es werden ent sprechend den Impulsantwortserien die Transferfunktionsdaten {aa11, aa12, aa21, aa22} entsprechend der Zuhörposition W erzeugt. Die Transferfunktionsdaten {bb11, bb12, bb21, bb22} der Transferfunktionen, die definiert sind, wenn eine Zuhörerattrappe an einer der Zuhörposition X im Raum 200 entsprechenden Position angeordnet ist, werden in der glei chen Weise erzeugt. Die Transferfunktionsdaten {cc11, cc12, cc12, cc21, cc22} der Transferfunktionen, die definiert sind, wenn eine Zuhörerattrappe an einer der Zuhörpositi on Y im Raum 200 entsprechenden Zuhörposition angeordnet ist, werden in ähnlicher Wei se erzeugt. Ferner werden die Transferfunktionsdaten {dd11, dd12, dd21, dd22} der Transferfunktionen, die definiert sind, wenn eine Zuhörerattrappe an einer der Zuhörpositi on Z im Raum 200 entsprechenden Zuhörposition angeordnet ist, in gleicher Weise er zeugt.

Diese Datenpunkte der auf diese Weise erzeugten Transferfunktionen werden so gestaltet, um jeweils den zehn Tasten 106 und den Funktionstasten F1 auf der Fernbedienung 102 zu entsprechen. Diese Transferfunktionsdatenpunkte können in der Speichereinheit 104 im Werk gespeichert werden oder den Anwendern in Form von Halbleiterspeichern, die diese Transferfunktionsdatenpunkte speichern, übermittelt werden.

Es wird nun eine Funktionsweise des Audiogeräts beschrieben, wenn der Zuhörer die Fernbedienung 102 im Raum 200 betätigt.

Es sei ein Fall betrachtet, in dem der Zuhörer 16 sich an die Zuhörposition Y im Raum 200 bewegt und die Funktionstaste F1 auf der Fernsteuerung 102 und die Taste (7) der zehn Tasten 106 drückt. In diesem Falle emittiert der Lichtemissionsbereich 107 Licht, das die Codierungsdaten der Zuhörposition Y enthält. Der optische Detektierbereich 105 empfängt das Licht, und die Speichereinheit 104 bewirkt das Übertragen der Transferfunktionsdaten {cc11, cc12, cc21, cc22}, die der Zuhörposition Y entsprechen, von der Speichereinheit 104 zur Korrekturschaltung 10b. Anschließend werden die Transferfunktionsdaten in der Korrekturschaltung 10b durch die Transferfunktionsdaten {cc11, cc12, cc21, cc22} aktuali siert.

Wenn die Transferfunktionen auf diese Weise in der Korrekturschaltung 10b aktualisiert sind, wird in einem Schallfeld vom linken Kanallautsprecher 101L zum rechten und linken Ohr 16R und 16L des Zuhörers 16, der sich an der Zuhörposition Y befindet, durch den Einfluss der Transferfunktionen BLL und BLR, und in einem Schallfeld vom rechten Kanal lautsprecher 101 R zu dem rechten und linken Ohr 16R und 16L des Zuhörers 16, der sich an der Zuhörposition Y (Modelldarstellung aus Fig. 11) befindet, durch die Transferfunktio nen BRL und BRR eine Korrektur durchgeführt, um damit ein Klangbild vor den Zuhörer 16 anzuordnen. Als Folge wird ein stereophonischer natürlicher Klang wiedergegeben.

Wenn sich der Zuhörer 16 an die Zuhörposition X im Raum 200 bewegt und die Taste (4) auf der Fernbedienung 102 drückt, werden die Transferfunktionen in der Korrekturschal tung 10b durch die {bb11, bb12, bb21, bb22} aktualisiert, das Klangbild wird vor dem sich an der Zuhörposition X befindlichen Zuhörer 16 angeordnet, und ein natürlicher Klang wird wiedergegeben. Wenn sich der Zuhörer 16 an die Zuhörposition W bewegt und die Taste (1) auf der Fernbedienung 102 drückt, wird das Klangbild vor dem sich an der Zuhörpositi on W befindlichen Zuhörer 16 angeordnet und es wird ein natürlicher Klang wiedergege ben. Wenn sich der Zuhörer 16 an die Zuhörposition Z bewegt und die Taste "*" auf der Fernbedienung 102 drückt, wird das Klangbild vor dem sich an der Zuhörposition Z befindli chen Zuhörer 16 angeordnet und es wird ein natürlicher Klang wiedergegeben.

Wie zuvor beschrieben wurde, werden in dieser Ausführungsform die Transferfunktionsda ten, die den vorbestimmten Zuhörpositionen im Raum 200 als ein Wiedergabeschallfeld raum entsprechen, gespeichert, und die Transferfunktionsdaten werden jedes Mal aktuali siert, wenn der Zuhörer seine Zuhörposition ändert. Daher nimmt der Zuhörer 16 den Klang in einem Schallfeld wahr, das sich mit Bezug zum Zuhörer in der horizontalen Richtung symmetrisch ausdehnt.

In der oben beschriebenen dritten Ausführungsform betätigt der Zuhörer 16 die zehn Tas ten 106 auf der Fernsteuerung 102, um an die Audiogrundeinheit 100 einen Befehl ent sprechend einer Zuhörposition abzugeben. Für den gleichen Zweck kann eine beliebige andere technische Einrichtung verwendet werden. Ein Beispiel dazu ist in Fig. 16 als eine Modifikation des Audiogeräts gezeigt.

In Fig. 16 ist ein Paar optoelektrischer Wandlerelemente 105a und 105b vorgesehen, die mit einem vorbestimmten Abstand voneinander entfernt sind. Wenn der Zuhörer 16 die Fernsteuerung 102 an einer gegebenen Position betätigt, sendet der Lichtemissionsbereich 107 Infrarotstrahlen aus. Die ausgesandten Infrarotstrahlen werden von den optoelektri schen Wandlerelementen 105a und 105b empfangen. Die Steuereinheit 103 führt einen geometrischen Verarbeitungsprozess zur Bestimmung der relativen Positionen der optoe lektrischen Wandlerelemente 105a und 105b aus, in dem das Ergebnis des Lichtempfangs durch die optoelektrischen Wandlerelemente 105a und 105b verwendet wird; die Kontroll einheit 103 mittelt die augenblickliche Position (Zuhörposition) des Zuhörers 16. Anschlie ßend liest sie die Transferfunktionsdaten entsprechend der ermittelten bzw. abgeschätzten Zuhörposition aus der in Fig. 4 gezeigten Speichereinheit 104 aus und aktualisiert die Transferfunktionen in der Korrekturschaltung 10b.

In dem auf diese Weise aufgebauten Audiogerät besteht nicht die Notwendigkeit, die zehn Tasten 106 auf der Fernbedienung 102 zu betätigen. Wenn folglich die Funktionstaste F1 auf der Fernbedienung 102 der Aussendung von Infrarotstrahlung zugeordnet ist, kann der Zuhörer 16 die Audiogrundeinheit 100 über die Zuhörposition durch einen einfachen Vor gang des einfachen Niederdrückens der Funktionstaste F1 informieren. Dies führt zu einer Verbesserung in der Anwendbarkeit des Audiogeräts.

Obwohl die optoelektrischen Wandlerelemente 105a und 105b zum Empfangen des Lichts aus der Fernsteuerung 102 an der Audiogrundeinheit 100 vorgesehen sind, können diese an den Enden des rechten und linken Lautsprechers 101R und 101L angebracht sein.

In der dritten Ausführungsform wird ein Audiogerät erläutert, das in einem Raum 200 eines Hauses oder dergleichen aufgebaut ist. Es ist klar, dass das Audiogerät auch als ein fahr zeuggestütztes Audiogerät verwendbar ist.

Wie zuvor beschrieben wurde, werden in dem erfindungsgemäßen Audiogerät die Audio signale beider Kanäle im Vorab durch eine Korrekturschaltung (Verarbeitungsschaltungen) mit Transferfunktionen korrigiert, die gekennzeichnet sind durch Schallfeldcharakteristiken in einem Raum zwischen den Lautsprechern beider Kanäle und einem Zuhörer. Die korri gierten Audiosignale werden den Lautsprechern zugeführt. Daher kann der Zuhörer einen Klang wahrnehmen, der gleich einem Klang ist, der von Audiosignalen reproduziert wird, denen kopfbezogene Transferfunktionen, die definiert sind, wenn der Zuhörer einen Klang in einem Schallfeld wahrnimmt, überlagert sind. Das Mittenklangbild ist vor dem Zuhörer angeordnet, und er hört einen Klang in einem Schallfeld, das sich symmetrisch mit Bezug zum Zuhörer in der horizontalen Richtung ausdehnt.

Wenn der Zuhörer seine Zuhörposition ändert, legt eine Positionsdetektiereinrichtung die Transferfunktionen auf der Grundlage der geänderten Zuhörposition fest. Daher nimmt der Zuhörer Schall- bzw. Klang in einem Schallfeld wahr, das sich symmetrisch mit Bezug zum Zuhörer in der horizontalen Richtung ausdehnt, während dieser sich nicht über die Zuhör position bewusst sein muss.

Bildbeschreibung (Fig. 6)

(a) Impulsantwort von H11
(b) Impulsantwort von H12
(c) Impulsantwort von H21
(d) Impulsantwort von H22

(Fig. 7)

(a) Frequenzeigenschaft von H11
(b) Frequenzeigenschaft von H12
Frequenzeigenschaft von H21
Frequenzeigenschaft von H22

(Fig. 11)

100

Audiogrundeinheit

(Fig. 12)

300

Wiedergabegerät

10

a HRTF-Schaltung

10

b Korrekturschaltung

104

Speichereinheit

103

Steuereinheit (CPU)

105

Optischer Erfassungsbereich

(Fig. 14)

A Codierung der Zuhörposition
B Transferfunktionsdaten

(Fig. 15)

A Codierung der Zuhörposition
B Zehn Tasten

(Fig. 16)

300

Wiedergabegerät

10

a HRTF-Schaltung

10

b Korrekturschaltung

104

Speichereinheit

103

Steuereinheit (CPU)

105

Optischer Erfassungsbereich

Claims

1. Audiogerät mit:
einer Korrekturschaltung mit gegebenen Transferfunktionen, wobei das Audiogerät über die Korrekturschaltung rechte und linke Kanal-Eingangsaudiosignale, denen kopfbezogene Transferfunktionen überlagert sind, an rechte und linke Kanallaut sprecher, die vor der Zuhörposition eines Zuhörers in einem Wiedergabeschallfeld raum angeordnet sind, zuführt, wobei
in der Korrekturschaltung Korrekturtransferfunktionen implementiert sind, die durch eine inverse Matrix einer Matrix erhalten werden, deren Elemente die folgenden ersten bis vierten Transferfunktionen sind;
eine erste Transferfunktion, gekennzeichnet durch eine Schallfeldcharakteristik ei nes Raumes, der von einem linken Kanallautsprecher zu dem linken Ohr des Zuhö rers reicht, wenn der linke Kanallautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabeschallfeldraum ange ordnet ist,
eine zweite Transferfunktion, gekennzeichnet durch eine Schallfeldcharakteristik ei nes Raumes, der von einem linken Kanallautsprecher zu dem rechten Ohr des Zu hörers reicht, wenn der linke Kanallautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabeschallfeldraum angeordnet ist,
eine dritte Transferfunktion, gekennzeichnet durch eine Schallfeldcharakteristik ei nes Raumes, der von einem rechten Kanallautsprecher zu dem linken Ohr des Zu hörers reicht, wenn der rechte Kanallautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabeschallfeld raum angeordnet ist, und
eine vierte Transferfunktion, gekennzeichnet durch eine Schallfeldcharakteristik ei nes Raumes, der von einem rechten Kanallautsprecher zu dem rechten Ohr des Zuhörers reicht, wenn der rechte Kanallautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabeschallfeld raum angeordnet ist.

2. Audiogerät mit:
einer Korrekturschaltung mit gegebenen Transferfunktionen, wobei das Audiogerät über die Korrekturschaltung rechte und linke Kanal-Eingangsaudiosignale, denen kopfbezogene Transferfunktionen überlagert sind, an rechte und linke Kanallaut sprecher, die vor einer Zuhörposition eines Zuhörers in einem Wiedergabeschall feldraum angeordnet sind, zuführt, wobei
die Korrekturschaltung umfasst: erste bis vierte Verarbeitungsschaltungen, und erste und zweite Addierschaltungen, und Korrekturtransferfunktionen, die durch eine in verse Matrix einer zwei-Reihen- und- zwei-Spalten-Matrix erhalten werden, deren Elemente die folgenden ersten bis vierten Transferfunktionen sind, und in den ersten bis dritten Verarbeitungsschaltungen implementiert sind;
wobei die erste Transferfunktion von einer dritten Impulsantwortserie erhalten wird, die aus einer zweiten Impulsantwortserie einer ersten Impulsantwortserie herausge löst ist, wobei die zweite Impulsantwortserie gekennzeichnet ist durch eine Schall feldcharakteristik von einem linken Kanallautsprecher zu dem Zuhörer, wenn der lin ke Kanallautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabeschallfeldraum angeordnet ist, wobei die erste Impulsantwortserie gekennzeichnet ist durch eine Schallfeldcharakteristik eines Raumes, der von einem linken Kanallautsprecher zum linken Ohr des Zuhörers reicht, wenn der linke Kanallautsprecher in dem Wiedergabeschallfeldraum ange ordnet ist,
wobei die zweite Transferfunktion von einer sechsten Impulsantwortserie erhalten wird, die aus einer fünften Impulsantwortserie einer vierten Impulsantwortserie her ausgelöst ist, wobei die fünfte Impulsantwortserie gekennzeichnet ist durch eine Schallfeldcharakteristik eines Raumes, der von einem linken Kanallautsprecher zu dem rechten Ohr des Zuhörers reicht, wenn der linke Kanallautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabeschallfeldraum angeordnet ist, wobei die vierte Impulsantwortserie be zeichnet ist durch eine Schallfeldcharakteristik eines Raumes, der von einem linken Kanallautsprecher zu dem rechten Ohr des Zuhörers reicht, wenn der linke Kanal lautsprecher in dem Wiedergabeschallfeldraum angeordnet ist,
wobei die dritte Transferfunktion aus einer neunten Impulsantwortserie erhalten wird, die aus einer achten Impulsantwortserie einer siebten Impulsantwortserie herausge löst ist, wobei die achte Impulsantwortserie gekennzeichnet ist durch eine Schallfeld charakteristik eines Raumes, der von einem rechten Kanallautsprecher zu dem lin ken Ohr des Zuhörers reicht, wenn der linke Kanallautsprecher in einem schallschlu ckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabe schallfeldraum angeordnet ist, wobei die siebte Impulsantwortserie gekennzeichnet ist durch eine Schallfeldcharakteristik eines Raumes, der von einem rechten Kanal lautsprecher zu dem linken Ohr des Zuhörers reicht, wenn der rechte Kanallautspre cher in dem Wiedergabeschallfeldraum angeordnet ist, und
wobei die vierte Transferfunktion von einer zwölften Impulsantwortserie erhalten wird, die aus einer elften Impulsantwortserie einer zehnten Impulsantwortserie her ausgelöst ist, wobei die elfte Impulsantwortserie gekennzeichnet ist durch eine Schallfeldcharakteristik eines Raumes, der von einem rechten Kanallautsprecher zu dem rechten Ohr des Zuhörers reicht, wenn der rechte Kanallautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabeschallfeldraum angeordnet ist, wobei die zehnte Impulsantwortserie be zeichnet ist durch eine Schallfeldcharakteristik eines Raumes, der von einem rech ten Kanallautsprecher zu dem rechten Ohr des Zuhörers reicht, wenn der rechte Kanallautsprecher in im Wiedergabeschallfeldraum angeordnet ist, und
wobei die erste Addierschaltung Ausgangssignale der ersten und dritten Verarbei tungsschaltungen addiert, wenn das linke Kanal-Eingangsaudiosignal der ersten Verarbeitungsschaltung eingespeist wird, und das rechte Kanal- Eingangsaudiosignal der dritten Verarbeitungsschaltung eingespeist wird, und
wobei die zweite Addierschaltung Ausgangssignale der zweiten und vierten addiert, wenn das linke Kanal-Eingangsaudiosignal der zweiten Verarbeitungsschaltung ein gespeist und das rechte Kanal-Eingangsaudiosignal der vierten Verarbeitungs schaltung eingespeist wird.

3. Das Audiogerät nach Anspruch 2, wobei
die dritte Impulsantwortserie aus einem Teil der ersten Impulsantwortserie innerhalb einer Zeitdauer herausgelöst ist, die eine Dämpfungsamplitude der zweiten Impuls antwortserie benötigt, um näherungsweise auf 0 (Null) abzufallen,
die zweite Impulsantwortserie aus einem Teil der vierten Impulsantwortserie inner halb einer Zeitdauer herausgelöst ist, die eine Dämpfungsamplitude der fünften Im pulsantwortserie benötigt, um näherungsweise auf 0 (Null) abzufallen,
die neunte Impulsantwortserie aus einem der Teil siebten Impulsantwortserie inner halb einer Zeitdauer herausgelöst ist, die eine Dämpfungsamplitude der achten Im pulsantwortserie benötigt, um näherungsweise auf 0 (Null) abzufallen, und
die zwölfte Impulsantwortserie aus einem Teil der zehnten Impulsantwortserie inner halb einer Zeitdauer herausgelöst ist, die eine Dämpfungsamplitude der elften Im pulsantwortserie benötigt, um näherungsweise auf 0 (Null) abzufallen.

4. Das Audiogerät gemäß Anspruch 2, wobei
die dritte Impulsantwortserie durch eine Fensterfunktion herausgelöst ist, in der die erste Impulsantwortserie durch eine Einhüllende der zweiten Impulsantwortserie ge kennzeichnet ist, die sechste Impulsantwortserie durch eine Fensterfunktion heraus gelöst ist, in der die vierte Impulsantwortserie durch eine Einhüllende der fünften Im pulsantwortserie gekennzeichnet ist,
die neunte Impulsantwortserie durch eine Fensterfunktion herausgelöst ist, in der die siebente Impulsantwortserie durch eine Einhüllende der achten Impulsantwortserie gekennzeichnet ist, und
die zwölfte Impulsantwortserie durch eine Fensterfunktion herausgelöst ist, in der die zehnte Impulsantwortserie durch eine Einhüllende der elften Impulsantwortserie ge kennzeichnet ist.

5. Audiogerät mit:
einer Korrekturschaltung mit gegebenen Korrekturtransferfunktionen, wobei das Au diogerät über die Korrekturschaltung rechte und linke Kanäle Eingangsaudiosignale, denen kopfbezogene Transferfunktionen überlagert sind, rechten und linken Kanal lautsprecher, die vor einer Zuhörposition eines Zuhörers in einem Wiedergabe schallfeldraum angeordnet sind, zuführt,
einer Speichereinrichtung zum Speichern der Korrekturtransferfunktionen, die meh reren Raumgebieten entsprechen; und
einer Positionserfassungseinrichtung zur Spezifizierung einer Zuhörposition des Zu hörers in den mehreren Raumgebieten, wobei
von den in der Speichereinrichtung gespeicherten Korrekturtransferfunktionen, die Korrekturtransferfunktionen, die gemäß einer Zuhörposition des Zuhörers, die von der Positionserfassungseinrichtung erfasst ist, bestimmt werden, in der Korrektur spaltung implementiert sind,
wobei Korrekturtransferfunktionen, die in Übereinstimmung mit mehreren räumlichen Gebieten innerhalb eines vorbestimmten Wiedergabeschallfeldgebietes durch eine inverse Matrix einer Matrix erhalten werden, deren Elemente die folgenden ersten bis vierten Transferfunktionen sind, in der Korrekturschaltung implementiert und vor ab bestimmt sind, und wobei
die erste Transferfunktion gekennzeichnet ist durch eine Schallfeldcharakteristik ei nes Raums, der von einem linken Kanallautsprecher zu dem linken Ohr des Zuhö rers reicht, wenn der linke Kanallautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabeschallfeldraum ange ordnet ist,
die zweite Transferfunktion gekennzeichnet ist durch eine Schallfeldcharakteristik ei nes Raumes, der von einem linken Kanallautsprecher zu dem rechten Ohr des Zu hörers reicht, wenn der linke Kanallautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabeschallfeldraum angeordnet ist,
die dritte Transferfunktion gekennzeichnet ist durch eine Schallfeldcharakteristik ei nes Raumes, der von einem rechten Kanallautsprecher zu dem linken Ohr des Zu hörers reicht, wenn der rechte Kanallautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabeschallfeld raum angeordnet ist, und
die vierte Transferfunktion gekennzeichnet ist durch eine Schallfeldcharakteristik ei nes Raumes, der von einem rechten Kanallautsprecher zu dem rechten Ohr des Zuhörers reicht, wenn der rechte Kanallautsprecher in einem schallschluckenden Raum als einer Modelldarstellung einer Komponente in dem Wiedergabeschallfeld raum angeordnet ist.