DE10109004A1 - Verfahren und Anordnung zur Erzeugung naturnaher Wahrnehmungen - Google Patents

Abstract

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine naturgetreue, sinnesphysiologisch und wahrnehmungspsychologisch auf den Menschen abgestimmte raum- und zeitkonsistente Wiedergabe von visuellen, audiellen, Geruchs- und taktilen Signalen erreicht. DOLLAR A Bild-, Ton-, Berührungs- und/oder Geruchs-Signale werden so aufgenommen, gewandelt und wiedergegeben, dass eine virtuelle 3-D-Wahrnehmung induziert wird, indem Augen, Ohren, Nasenkanäle und Hautbereiche sinnesphysiologisch hinreichend 3-D-konsistent angeregt werden, so dass eine visuelle, audielle, Geruchs- und/oder taktile Raum- und Stoffwahrnehmung entsteht, die frei von unterbewussten Konsistenzkonflikten ist, wobei insbesondere Mehrkanalton einer TV-Übertragung, Video- oder Kinovorführung von geeignet angeordneten Kugelschallquellen so wird, dass der akustische Phasenraum der Aufzeichnung im Wiedergaberaum reproduziert wird. DOLLAR A Die Basis für das Verfahren und die Anordnung ist die Erzeugung von Naturton durch Reproduktion des bei der Aufnahme vorhandenen Phasenraums in Verbindung mit der flimmerfreien, hochaufgelösten 3-D-Visualisierung unterstützt durch intelligente Computerassistenz. DOLLAR A Durch das erfindungsgemäße Verfahren entsteht auch bei normalen Monovisualisierungen die Wahrnehmung von räumlicher Tiefe.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung naturnaher Wahrnehmungen, die insbesondere einsetzbar ist zur naturgetreuen, sinnesphysiologisch und wahrnehmungspsychologisch auf den Menschen abge­ stimmte Speicherung, Wandlung, Erzeugung und Wiedergabe von visuellen, audiellen, geruchschemischen, taktilen und interaktiven Signalen, die als naturgleich oder na­ turnah wahrgenommen werden. Durch die Erfindung wird ermöglicht, eine völlig neue Generation von Endgeräten für Home Entertainment, Arbeitsplatz und mobilen Ein­ satz zur Nutzung moderner Mehrwertdienste zu realisie­ ren.

In der Informationsgesellschaft werden die gesell­ schaftlichen Prozesse von Produktion und Konsumtion als (Mehrwert-)Dienste über schnelle Kommunikationsnetze abgewickelt. Die Schnittstelle zur (virtuellen) Welt ist das Endgerät - egal ob im Beruf oder der Unterhal­ tung. Die Netze (Kabel mit Funk, d. h. fix oder mobile), Endgeräte (TV mit PC) und Dienste (TV mit Internet) konvergieren. Die Konvergenz passiver (TV) und interak­ tiver (Web) Dienste wird wegen des elementaren Bedürf­ nis zum Dialog inherent unterstützt. Die Folge ist "Konvergenzelektronik", die adäquat sowohl die Spezifik der Rechnerstützung für den Beruf als auch des "Home Entertainments" unterstützt: Technische Lösungen für eine ergonomische Konvergenz von TV und PC müssen "ge­ sund", d. h. sinnesphysiologisch und wahrnehmungspsycho­ logisch artgerecht sein.

Bekannte Verfahren und Vorrichtungen zur Wiedergabe von Aufzeichnungen von Signalen der realen Welt realisieren im wesentlichen Monovisualisierungen und Stereoton.

Bemühungen um technologische Verbesserungen streben nach objektiv Meßbarem in der Bild- und Tonqualität.

Sinnesphysiologische und wahrnehmungspsychologische Spezifika wurden in den technischen Entwicklungen nicht oder nur ungenügend berücksichtigt. Eine positive Aus­ nahme ist die Entdeckung des Lauffilms, der für die Wahrnehmung flüssiger Bewegungen die untere Grenzfre­ quenz nicht unterschreitet. Aber schon der interlaced mode des TV-Standards unterstützt nur ~1/3 der für Li­ nienflimmerfreiheit notwendigen Bildwechselfrequenz.

Stereophonie, noch stärker Mehrkanaltechnik wie DOLBY, ignoriert den Informationsgehalt des Phasenganges des einlaufenden indirekten Schalles vollständig. Räumli­ cher Akustik ist jedoch physikalisch im Phasenraum der Interferenzen des direkten und indirekten Schalls defi­ niert. Die Basis für natürliche Akustik ist aber dieses Interferenzbild. Die Fledermaus z. B. nutzt allein das Audiohologramm zum Sehen durch Hören. Auch der Mensch erfasst die Realität partiell über die neuronale "Rück­ rechnung" des Schallinterferogramms auf die schallre­ flektierende Umgebung.

Wahrnehmungspsychologische Wechselwirkungen zwischen den unterschiedlichen Kanälen sinnesphysiologisch mul­ tipel erfasster Realität blieben technisch unberücksichtigt. Schon die Wiedergabe von rein audiellen oder rein visuellen Quellen ist von schweren Inkonsistenzen unterschiedlicher Anteile audieller und visueller Sig­ nalströme belastet.

Die Folgen der latenten Belastung mit inkonsistenten Signalströmen in Bild- und Tonwiedergabetechniken heu­ tigen Standes blieben bisher unberücksichtigt. Für die innere und wechselseitige Konsistenz der Signalströme virtueller Welten aus Beschallungen, Visualisierungen, Kino, TV, . . . sind uns keine geeigneten technischen Lö­ sungen bekannt.

Auf dem Markt realisiert sich der Stand der Technik durch verstärkten Einsatz digitaler Techniken zwecks objektiver Verbesserung der Features (Auflösung, Bild­ ruhe und -tiefe, DOLBY-Ton, . . .). DOLBY-Surround wurde durch DOLBY digital ersetzt - aber es bleibt auch bei der neuen 5 + 1-Technologie beim laufzeit/amplituden- basierten Stereoeffekt.

Bei der 5 + 1-Technologie stehen vorn die linke, mittige und rechte Lautsprecherbox, hinten links und rechts ei­ ne Box und (+1) irgendwo der Subwoofer. Die wesentli­ chen Nachteile dieser Technologie bestehen vor allem darin, daß nur im Mittelfeldbereich dieser Anordnung die auf diese 5 + 1 Positionen decodierte Tonaufnahme als räumlich konsistent empfunden wird - und auch das nur ohne Wahrnehmungsstörungen und Kopfschmerz, wenn es mit geschlossenen Augen wahrgenommen wird. Eine Konsistenz von Bild und Ton wird nicht erreicht.

Im Gegensatz zur technisch inzwischen weitestgehend ausgereizten laufzeit-/amplituden-basierten Wiedergabe existieren für die Reproduktion von 3D-Raumton nur durch die korrekte Wiedergabe des Phasenraumes des Aufnahmeraumes keine Lösungen, obwohl der Phasenraum als Audiohologramm schon auf jedem Stereotonträger verfüg­ bar ist. Es werden ja prinzipiell immer dann Informati­ onen über den audiellen Phasenraum aufgezeichnet, wenn mit zwei oder mehr Kanälen aufgenommen wird. Um dies phasenkorrekt zu realisieren, muß allerdings mit punkt­ förmigen (Kugelschall-)Quellen reproduziert werden, was mit allerdings mit punktförmigen (Kugelschall-)Senken, d. h. geeigneten Mikrophonen aufgezeichnet wird. Die Aufzeichnung des Phasenraumes ist um so besser, je mehr die Aufnahmecharakteristik des Mikrophons eine kugel- symmetrische ist.

Durch die Erzeugung des komplementären Phasenraumes in Echtzeit kann störender (Umgebungs-)Schall (fast) voll­ ständig vernichtet werden. An jedem beliebig schallbe­ lasteten Ort kann also das Gewünschte in Naturtonquali­ tät wiedergegeben werden, ohne daß Umgebungsgeräusche wahrgenommen werden. Technische Realisierungen der Störschallreduktion, die auf dem Phasenraumprinzip be­ ruhen sind uns nicht bekannt.

Die TV-Bildwiedergabe erfolgt in ~40fach geringerer Auflösung als die natürlich Wahrgenommene. Diese be­ scheidene Auflösung wird auch noch im Halbbildverfahren mit Frequenzen visualisiert, die um das Dreifache unter den für Bildruhe kritischen Grenzfrequenzen liegen (o­ berhalb 150 Hz verschwindet nämlich auch bei Visuali­ sierungen im interlaced mode das Linienflimmern!).

Bei der Visualisierung von Folgen teilaufgelöster Bil­ der (z. B. Halbbildfolgen) können innerhalb von ~40 ms Auflösungsanteile sequentiell übertragen werden, die aggregiert wahrgenommen werden. Damit kann auf einem genügend schnellen Display das ~10fache dessen physika­ lischer Auflösung visualisiert werden!

DigitalRealityCreationMulti-Funktion (DRC-MF)-SONY's neue Philosophie zur Echtzeitgenerierung von Bildschär­ fe, Detailreichtum und Realitätstreue wird im Gerät re­ alisiert. Ermöglicht wird diese sichtbare Verbesserung der Bildqualität durch ein technologisch aufwendiges Verfahren, bei dem ein interner Prozessor in Echtzeit die eingehenden TV- oder Videosignale mit hochaufgelös­ ten, vorher im "Gedächtnis" (Referenzspeicher) des Fernsehers gespeicherten typischen Bildmustern ver­ gleicht und fehlende Bilddetails ergänzt. Somit lassen sich auf rechnerischem Wege die Bildpunkte hinzufügen, die einem hochauflösenden, detailreichen Bild am nächs­ ten kommen. Der hierfür erforderliche Rechenaufwand ist jedoch erheblich und verteuert die Geräte enorm.

Es handelt sich bei DRC-MF um ein objektives und direkt messbar verbesserndes Verfahren. Sinnesphysiologische und wahrnehmungspsychologische neuronale (subjektive) Mechanismen bleiben unberücksichtigt. Ein alternatives Verfahren, welches im Gegensatz zu einer rechenintensi­ ven objektiven Bildverbesserung eine subjektive Bild­ verbesserung erreicht, ist aus DE 198 12 118 A 19990923 bekannt. Additive Anwendung von objektiven und subjek­ tiven Verfahren zur Verbesserung von Bildruhe, Bildauf­ lösung und Bildtiefe führt zu deren additiven Verbesse­ rung.

Einer der 18 künftig unterstützten TV-Standards defi­ niert u. a. auch ein überaus teures Vollbildverfahren für noninterlaced HighDefinitionTeleVision (HDTV).

Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, daß der PC- Graphikstandard als Vorbild für den TV-Standard heran­ gezogen wird, um für das WebTV Konvergenz von TV und PC (auf Kosten des TV) zu schaffen. Auch hierfür ist er­ forderliche Aufnahme-/Synthese-, Speicher- und Übertra­ gungsaufwand hoch und verteuert die Geräte enorm.

Bei allen bekannten Lösungen für die technische Induk­ tion einer stabilen, vom Szenario unabhängigen Stereo­ wahrnehmung werden zwei Projektionen gemäß der beiden optischen Achsen der Augen aufgenommen und diesen ge­ trennt zugeführt.

Die für beide Augen getrennte Zuführung zweier Projek­ tionen des gleichen Szenarios, die mit zwei horizontal im (etwa mittleren) Augenabstand gegeneinander verscho­ benen Kamerapositionen von der realen Welt bzw. einem 3D-Modell abgegriffen werden, wird erreicht, indem ent­ weder über eine Polarisations-Shuttereinrichtung (Shut­ terbrille, Shutterscreen mit fest polarisierter Brille etc.) sequentiell alternierend immer genau dem richti­ gen Auge die richtige Projektion sichtbar geschaltet wird oder über eine optische Ablenkeinrichtung (Beu­ gungsgitter, Prismengitter etc) ein aus beiden Projek­ tionen zusammengesetztes (verkämmtes) Bild den entspre­ chenden Augen gleichzeitig sichtbar gemacht wird.

Nachteilig für erstgenanntes Verfahren erweist es sich, daß eine Polarisationsbrille benötigt wird, die in Ver­ bindung mit einem projektionssynchron gesteuertem Pola­ risationsfilter alternierend dem jeweiligen Auge seine ihm zugedachte Projektion sehen läßt.

Nachteilig für das zweite Verfahren ist, daß hier der Stereoeffekt ggf. zwar ohne Brille erzeugt wird, aber dann nur für bestimmte Winkelstellungen der Visualisie­ rungsrichtung wahrgenommen werden kann.

Der akustische Phasenraum ist die vierdimensionale, d. h. räumlich-zeitliche Verteilung von Frequenz- und Amplitudenspektrum im Schallraum.

Die Kugelschall emmittierende Anordnung der Punkt­ schallquellen gibt den Mehrkanalton einer TV-Übertra­ gung, Video- oder Kinoaufzeichnung so wieder, daß der akustische Phasenraum der Aufzeichnung reproduziert wird.

Der mit (mindestens zwei) räumlich verteilten Mikro­ phonen als "Audiohologramm" aufgenommene akustische Phasenraum wird (bis auf Symmetrien bei Zweikanalton) genau dann wahrnehmungsphysiologisch reproduziert, wenn die Punktschallquellen in der räumlichen Anordnung der Tonaufzeichnung eingesetzt werden.

Durch geeignete Wandlung von einlaufenden Bewegtbildse­ quenzen kann auf herkömmlicher Visualisierungstechnik aus Monobildströmen 3D-Bildtiefe erzeugt werden. In Echtzeit läßt sich (Pseudo-)3D-Kino bzw. -TV realisie­ ren, wobei der Stereobildeffekt auch ohne Brille wahr­ genommen wird, insbesondere wenn audiell durch Natur­ ton-Wiedergabe bildkonsistent begleitet wird.

Die Aufklärung indirekter Signale über die Handlungsab­ sichten wie Augenbewegungen, Mimik, Sprachintonation, Hautwiderstand etc. erspart Interaktions-Tools.

Aus diesen Aspekten ergibt sich die folgende, durch die Erfindung zu lösende Aufgabe:
Technische Lösungen müssen interraktionsergonomisch, sinnesphysiologisch und wahrnehmungspsychologisch dem Menschen angepaßt sein. Demzufolge sollen durch die Er­ findung folgende Probleme gelöst werden:

• - Sinnesphysiologisch adäquate Visualisierungs­ techniken auf erfindungsgemäße Anordnungen herkömm­ licher Hardware zu portieren unter Berücksichtigung der folgenden Gesichtspunkte:
  • 1. Beseitigung des Flächenflimmerns unter Berücksich­ tigung von biorythmischen Grenzfrequenzen-Visua­ lisierungen mit mehr als 72 Hz Bildwiederholfre­ quenz
  • 2. Beseitigung des Linienflimmerns unter Ausnutzung der (neuronal) fehlerkorrigirenden und auflösung­ saggregierenden interlaced Technik - Bildwechsel­ frequenz im interlaced mode mit mehr als 144 Hz
  • 3. Unterstützung von 3D-Effekten durch geeignete Bild- und Bildfolgebearbeitung. Insbesondere durch Induktion der Wahrnehmung eines räumlichen Effek­ tes (3D-Effekt) bei der Visualisierung herkömmli­ cher (Mono-)Videosignale bzw. (Mono-)Compu­ terbilder durch geeignete Wandlung von 2D- Bildsequenzen (2D-TV, -Videos, -Compu­ tervisualisierungen, -Kino) in Echtzeit.
  • 4. Wandlung von TV und PC-Bild auf einen gemeinsamen Standard: 144 Hz (multipler) interlaced mode
  • 5. Sinnesphysiologisch adäquate Beschallungstechniken für Home Entertainment, Hörgeräteakustik und profes­ sionellen Bereich mittels audioholographischer Auf­ zeichnungen und Wiedergabe von 3D-Raumton zu schaf­ fen unter Berücksichtigung der folgenden Gesichts­ punkte:
  • 6. Wiedergabe von Naturton (im Mittel 83% indirekter Schall)
  • 7. Ausnutzung der neuronalen Fähigkeit zur audiellen 3D-Aufklärung (Rückrechnung des Audiohologramms in die direkten und indirekten Schallquellen der Aufnahme)
  • 8. Verbindung von Schallvernichtung mit der Phasen­ raum-Wiedergabetechnologie
  • 9. Realisierung offener Hörgeräte für die phasen­ raumgerechte Beschallung von Ohr- und Kopfgeomet­ rie
  • 10. Sinnesphysiologisch adäquate Interaktions-Tools zu schaffen unter Berücksichtigung der folgenden Ge­ sichtspunkte:
  • 11. Direktes Zeigen und Zappen mit der Fingermaus
  • 12. taktile Wahrnehmung von Kräften, Momenten-, Träg­ heiten, Elastizitäten, Plastizitäten von Körpern über erlernbare Signalmuster, die durch taktile Gebermuster eingesteuert werden (Daten-Fingerhut, Daten-Handschuh)
  • 13. Indirekte Interaktion über die computergestützte Interpretation von Augensignalen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 18 im Zusammenwirken mit den Merkmalen im Oberbegriff. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß visuelle und diesen zugeordnete audielle Signale allein oder visuelle und diesen zugeordnete audielle und tak­ tile und/oder geruchschemische Signale, welche die vi­ suelle, audielle, taktile und/oder geruchschemische Komponente einer audiovisuellen Szene beschreiben, von komplexen Wiedergabeeinrichtungen wie Shutter- Einrichtungen zur Stereo-Visualisierung, Kugelschall­ quellen, Data-gloves oder Smell-synthesizer derart wie­ dergegeben werden, daß die augenachsengerechten Projek­ tionen und/oder der akustische Phasenraum und/oder das Kraft- und Momentenfeld und/oder die geruchschemische Konzentrationsverteilung die akustischen und/oder tak­ tilen und/oder geruchschemischen Verhältnisse der visu­ ell dargestellten Szene in der Umgebung der Wiedergabe­ einrichtungen reproduziert werden und die durch die Wiedergabe erzeugten Komponenten der audiovisuellen Szene zueinander konsistent sind und miteinander koin­ zidieren.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung liegt darin, daß sie Einrichtungen zur Aufnahme und/oder artifiziellen Erzeugung und/oder Modifizierung von visuellen und akustischen und erforderlichenfalls taktilen und/oder geruchschemischen Signalen sowie Vi­ sualisierungseinrichtungen, welche zur Wiedergabe von stereoskopischen Darstellungen geeignet sind, und Raum­ ton abstrahlende Schallquellen und je nach Erfordernis Mittel zur Wiedergabe von taktilen Signalen und/oder programmierbare geruchssynthetische Quellen als Be­ standteile umfaßt, welche nach Vorgabe

• - der zur Aufnahme von realen audiovisuellen Szenen genutzten Anordnung der Geräte oder
• - der bei synthetisch erzeugten Szenen vorgeschriebe­ nen Parameter

angeordnet sind.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von zumindest teilweise in den Figuren dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen näher erläutert werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren entsteht bei der Wiedergabe von normalen Monovisualisierungen die Wahr­ nehmung von räumlicher Tiefe, da Raumton über der her­ kömmlichen Monovisualisierung einen dazu konsistenten visuellen Eindruck induziert. Das Bild wird - unabhän­ gig von der Displaydiagonale der Visualisierungsein­ richtung - zur audiellen Raumwahrnehmung in Größe, Tie­ fe und Anordnung konsistent empfunden:
Die audiell reell induzierte 3D-Wahrnehmung induziert virtuell eine dazu raumkonsistente visuelle 3D-Wahrneh­ mung.

Die äußere Welt ist uns durch unsere fünf Sinne gege­ ben. An der Erfassung daseinsrelevanter Aspekte arbei­ ten diese kooperativ. Diese Sinneskooperation hat sich phylogenetisch an der selektiven Praxis der Aufsuche, Erkennung und Akquise der Beute sowie der Erkennung und Vermeidung von Feindkontakt und/oder Gefahr herausge­ bildet.

Die Konsistenz der unterschiedlichsten Signale in Raum und Zeit ist wesentlicher Bestandteil unseres äußerst komplexen Weltmodells, das Inkonsistenzen aus virtuel­ len, das künstlich erzeugten Signalwelten unterbewusst ablehnt oder zur Aufklärung durch höhere neuronale Schichten weiterleitet. Inkonsistenzen in Sinneswahr­ nehmungen führen zu massiven, unbewussten Belastungen.

Die erfindungsgemäßen Lösungen betreffen spezielle Ver­ fahren und Vorrichtungen, die sinnesphysiologische Spe­ zifika der Aufnahme von Sinnesreizen zur Induktion der­ jenigen positiven wahrnehmungspsychologischen Effekte nutzen, die wir in artgerechter natürlicher Umgebung erfahren. Dabei stützen sich die erfindungsgemäßen Ver­ fahren auf die gezielte Nutzung spezieller neuronaler Verarbeitungsmechanismen, biorythmischer Grenzfrequen­ zen, a priori Wissen, usw. sowie auf die neurologisch und wahrnehmungspsychologisch realisierte sinnesüber­ greifende Kooperation der Verarbeitung in Raum und Zeit konsistenter Signalströme anhand des inneren Weltmo­ dells.

Die wahrnehmungspsychologische visuelle Aufklärung der realen Welt basiert einerseits auf der Nutzung neuronal realisierter optoanalytischer Verfahren, wie

• 1. der 2¼D-Aufklärung mittels des Augenpaares,
• 2. der Entfernungsschätzung aufgrund von apriori- Wissen über Größe und Textur bekannter Objekte
• 3. der Berechnung der Objekabstände über die motion parallaxe,
• 4. der Ausnutzung der neurologisch vorgegebenen bildfeldhalbseitigen Kreuzverschaltung der Seh­ nerven, die die nasenseitigen Bildhalbfelder in die Sehzentren der jeweils gegenüberliegenden Hirnhälften leitet, während die aussenseitigen Bildhalbfelder direkt in die Sehzentren während geleitet werden

andererseits setzen wir optische Täuschungen, die sich aus

• 1. der Induktion der 2½D-Verabeitung anhand der der Erkennung der Verschiebung der Flä­ chenschwerpunkte von Vordergrundobjekten in den Projektionen der beiden Augen
• 2. der Induktion der 2½D-Verabeitung bei einer zeitlich getrennten alternierenden Versorgung von linkem und rechtem Auge aufgrund der dadurch realisierten Entkopplung der Augenachsen
• 3. der neuronalen Aggregation sequentiell übertra­ gener partiell und gänzlich schnittfremd sepa­ rierter Pixelteilmengen
• 4. der Translationsinvarianz gegen begrenzte Posi­ tionierungsfehler bei der sequentiellen Visuali­ sierung von Bildfolgen,
• 5. der neuronal realisierten Translationsinvarinz für Objektbewegungen innerhalb von ~40 ms bezüg­ lich der in dieser Zeitspanne realisierten ein­ zelnen Momentaufnahmen
• 6. der neuronalen Elimination des sinnespsycho­ logischen Eindruckes von Flächenflimmern ober­ halb von 72 Hz,
• 7. der neuronalen Elimination des sinnespsycho­ logischen Eindruckes von Linienflimmern beim in­ terlaced mode bei Visualisierungen oberhalb von 145 Hz Bildwechsel,
• 8. der neuronalen Superposition sequentiell ü­ bertragener in den Spektralanteilen alternierend unterschiedlich gefilterter Bilder,
• 9. der bildfeldhalbseitigen Kreuzverschaltung der Sehnerven,
• 10. der unterschiedlichen Reizverarbeitungsge­ schwindigkeit von Zäpfchen- und Stäbchenrezepto­ ren (Blauviolettes wird schnellerwahrgenommen als Gelbgrünes),
• 11. der superpositiven Empfindung der Farbeindrü­ cke von langsam und schnell verarbeitenden von Zäpfchen- und Stäbchenrezeptoren

gezielt für eine Verbesserung der Natürlichkeit der vi­ suellen Wahrnehmung virtueller Quellen ein.

Übliche Stereovisualisierungen führen zu Kopfschmerzen wegen Inkonsistenz von Erfahrung und Wahrnehmung, da i. a. mit anderem als mit dem individuellen Augenabstand aufgenommen wird. Allein schon diese Tatsache macht Stereo-TV oder Stereo-Kino unverwendbar belastend. Un­ erträglich ist der Streß, der von aus der Leinwand oder dem Display herausragenden bewegten Objekten ausgeht.

Gegenüber diesem Stand der Technik werden unter bewuss­ tem Verzicht der Anregung wesentlicher Anteile der neu­ ronalen Signalverarbeitung nach Ziff. 1. unter geziel­ ter Anwendung der sinnesphysiologischen und wahrneh­ mungspsychologischen Gebenheiten, aufgelistet in Ziff. 2. bis 13., erfinderische Lösungen der konfliktfreien Visualisierung in Bildruhe, Bildauflösung und Bildtiefe gegenüber dem Stand der Technik wesentlich verbesserte Wiedergabequalität vorgeschlagen.

Ausgehend von herkömmlichen Mono- oder/und Stereobild­ signalströmen, weisen die erfinderischen Lösungen von Verfahren und Vorrichtungen die folgenden Merkmale auf:

• 1. Innerhalb von ~40 ms sequentiell übertrage­ ner Bilder aus partiell und gänzlich schnittfremd separierter Pixelteilmengen neuronal in ihrer Auflösung aggregiert, so­ daß über das üblichen interlaced Verfahren hinausgehend multiples Interlaced mit Drit­ tel-, Viertel-, . . . -bildern eine 1½, 2-, . . .-fache Auflösungsverbesserung von Raster­ displays erreicht wird (vgl. Ziff. 7.).
• 2. Die Translationsinvarianz bzgl. eines auf ~1 PAL-Zeile oder -Spalte begrenzte Positionie­ rungsfehlers bei der sequentiellen Visuali­ sierung von Bildfolgen wird beim multiplen interlaced nach Abschnitt (1) und zur Erzeu­ gung zeilen- und/oder spaltenweisen Verkäm­ mung im noninterlaced oder interlaced mode eingestzt (vgl. Ziff. 8.)
• 3. Die neuronal realisierte Translationsinva­ rinz für Objektbewegungen innerhalb von ~40 ms bezüglich der in dieser Zeitspanne re­ alisierten einzelnen Momentaufnahmen wird eingestzt, um aus einem interlaced mode über Halbbilder durch Wiederholungen der Halb­ bildperiode einen multiplen Interlaced mode zu generieren, der das Zeilenflimmern redu­ ziert und oberhalb von ~140 Hz eliminiert (vgl. Ziff. 9.).
• 4. Die Elimination des sinnespsychologischen Eindruckes von Flächenflimmern oberhalb von 72 Hz wird eingesetzt, um VGA- oder SVGA- Schnittstellen in TV-Geräten mit Zeilenwech­ selfrequenzen von 38 kHz zu betreiben (vgl. Ziff. 10).
• 5. Die Elimination des sinnespsychologischen Eindruckes von Linienflimmern beim interla­ ced mode bei Visualisierungen oberhalb von 145 Hz Bildwechsel wird durch Nutzung der Translationsinvarianz nach Ziff. 9. mit dem Vorgehen nach Abschnitt (3) realisiert (vgl. Ziff. 11.).
• 6. Die neuronale Superposition sequentiell ü­ bertragener, duplizierter und in den Spektralanteilen alternierend nacheinander unter­ schiedlich gefilterter und visualisierter Bilder wird zur Erzeugung von den Augen ge­ trennt zugeführten Projektionen genutzt, um aus der Bewegung der aufnehmenden Kamera ei­ ne verbesserte Wahrnehmung der Bildtiefe un­ ter Anwendung des Effektes nach Ziff. 14. und 15. abzuleiten (vgl. Ziff. 12.)
• 7. Die neurologisch vorgegebene bildfeldhalb­ seitigen Kreuzverschaltung der Sehnerven nach wird zur Entkopplung der Augenachsen bei zeitlich alternierenden Zuführungen von Bildern für linkes und rechtes Auge getrennt (vgl. Ziff. 13.)
• 8. Die unterschiedliche Reizverarbeitungsge­ schwindigkeit von Zäpfchen- und Stäbchenre­ zeptoren (Blauviolettes wird schnellerwahr­ genommen als Gelbgrünes) wird eingesetzt, um nach dem Verfahren aus Abschnitt (6) aus Mo­ nobildströmen Stereobildströme zu generieren (vgl. Ziff. 14.)
• 9. Eine alternierend horizontale Verschiebung von aufeinanderfolgenden Bildern einer Bild­ folge nach links und rechts, die jeweils dem linken und dem rechten Auge getrennt zuge­ führt werden, wird eingesetzt, um eine deut­ liche Wahrnehmung von Bildtiefe, die auf Ab­ standsschätzungen des Vordergrundobjektes, ermittelt in der Vorverarbeitung des neuro­ nalen 2½D-Processing (Ziff. 1.) beruht, zu erreichen, wobei a priori Wissen (Ziff. 2.) und motion parallaxe (Ziff. 3.) konsistent ergänzen.
• 10. Die alternierende Visualisierung von aufein­ anderfolgenden Bildern einer Bildfolge, ver­ bunden mit augengetrennter Zuführung, führt zur Entreferenzierung der Augenachsen wegen Ziff. 1. und induziert damit eine Wahrneh­ mung von Bildtiefe basierend auf Ziff. 2. und 3.
• 11. Durch Partitionierung blauvioletter von gelbgrünen spektralen Anteilen der RGB- Pixelbilder, die dem linken und dem rechten Auge getrennt zugeführt werden, werden auf­ grund unterschiedlicher Verarbeitungsge­ schwindigkeiten (Ziff. 15.) Unterschiede in der Projektionsrichtung vorgetäuscht, die die Wahrnehmung von Bildtiefe während Kame­ raschwenk und -fahrt induziert.

Die o. a. Verfahren zur Bildtiefeverbesserungen reali­ sieren schon für sich alleine als Nebeneffekt auch eine Verbesserung der Bildauflösung wegen augengetrennter Visualisierung zweier Rasterbild-Projektionen (Antiali­ asing) sowie eine Verbesserung der Bildruhe, aus Grün­ den der koordinativen Verarbeitung beider Augenkanäle über die zwischen beiden Augen kombinierte Verschaltung von Netzhaut und Sehzentren (vgl. Ziff. 4.) zur Folge.

Die erfindungsgemäßen Verfahren dienen der Konfliktbe­ seitigung in der Wahrnehmung bei der Visualisierung virtueller Welten durch gezielte Ausnutzung sinnesphy­ siologischer und wahrnehmungspsychologischer Mechanis­ men wie Grenzfrequenzen, neurologischer Verschaltungen und Einsatz von a priori Wissen des visuellen Sinnes.

Die Art Homo Sapiens verfügt aus Gründen der arterhal­ tenden Relevanz einer natürlichsprachlichen Kommunikti­ on über ausgeprägte Präferenz der Verarbeitung direkten Schalls.

Über Ohren und Haut wird aber der Phasenraum audiell aufgeklärt. (Die Fledermaus "sieht" ja bekanntlich auf Grundlage des Phasenraumes, den sie sich durch Schreien im Ultraschallfrequenzbereich auch gleich selbst er­ zeugt! Der Blinde sieht durch Klopfen mit dem Stock. Der Phasenraum läßt sich jedoch aus dem in jeder Zwei- oder Mehrkanaltonaufzeichnung implizit gegebenen "Au­ diohologramm" als Naturton reproduzieren.

Unser audieller Tonus beruht jedoch auf indirektem Schall. Schall ist per se kohärent. Interferenzen füh­ ren zu einem Phasenraum, der audioholographisch erfasst und neurologisch ausgewertet wird. Hindernisverdeckun­ gen und akustische Täuschungen aus Reflexionen direkten Schalls werden mittels audioholographischer Aufarbei­ tung indirekten Schalls aufgeklärt.

Bei der audiellen Aufklärung der realen Welt stützen wir uns einerseits auf die Ortung von Schallquellen mittels der Verarbeitung von Laufzeit- und Amplituden­ unterschieden des direkten Schalls der Quellen, wie

• 1. einer partiellen 2½D-Aufklärung des Schall- Szenarios mittels der über beiden Ohren emp­ fangenen Projektionen des direkten Schalls
• 2. einer audiellen Schätzung der Szenentiefe auf­ grund von a priori Wissen über Amplitude und Frequenzgang der Schallquelle

andererseits auf die audioholographische Aufklärung der Zuordnung schallreflektierender Gegenständen über den indirekten Schall

• 1. durch Rückrechnung von Form und Textur der dreidimensionalen Umgebung anhand einer von den Ohren vorrangig über Frequenzen zwischen 2 und 4 kHz aufgelösten Audiohologramms
• 2. durch Rückrechnung von Form und Textur der dreidimensionalen Umgebung anhand des über die gesamte Haut empfangenen Audiohologramms des indirekten Schalls in den Frequenzen unterhalb 2 kHz

Die Akustik behandelt bisher ausschließlich die Aufnah­ me, Wandlung und Wiedergabe direkten Schalls. Verfahren und Vorrichtungen, die nur für die Sprache optimal sind, werden generell für die audielle Wiedergabe ein­ gesetzt. Theoretische und praktische Akustiker sind sich durchgängig der damit verbundenen Qualitätsverlus­ te und Wahrnehmungskonflikte bei der Wiedergabe konzer­ tanter Musik sowie Kino- oder Videofilm begleitender Vertonungen usw. nicht bewusst!

Der audielle Phasenraum, dessen sinnesphysiologische Verarbeitung ignoriert wird, wird für technische Reali­ sierungen einer 3D-Schallwiedergabe nach dem Stand der Technik bisher nicht genutzt.

Die bekannten "Lautsprecher" und Mehrkanaltechnologien lassen die audielle Wiedergabe nur für eine fest pro­ grammierte Hörposition und generell nur in den Signal­ laufzeiten und Amplituden, jedoch nicht im Phasengang konsistent gestalten.

Schwere wahrnehmungspsychologische Konflikte folgen aus Inkonsistenz mehrkanaliger Wiedergabe audiovisuelier Aufzeichnungen in Form von direkten Schalls. Das dann zur Konfliktbeseitigung massiv befasste Zentralnerven­ system verdrängt in der Konsequenz latenter Inkon­ sistenz von Ton und Bild bestimmte Bereiche total. Im DOLBY-Surround-Kino verschwindet - unbewusst - schließ­ lich die audielle Wahrnehmung des hinteren Halbraumes völlig. Der damit verbundene Streß bleibt unbewußt. Al­ lerdings, fährt man z. B. nach drei Stunden DOLBY-Kino mit dem Auto nach Hause, nimmt man eine geraume Zeit lang auch kein von hinten hupendes Auto wahr und fühlt sich meist noch lange wie zerschlagen!.

Stereophonie läßt nur aus mittiger Dreiecksposition sinnesphysiologisch räumlich orten. DOLBY digital ver­ bessert mit 5 + 1 oder 6 + 1 nur räumlich. Inkonsistenz zwischen direktem Stereoton und dessen Interferenzen mit Reflexionen des Wiedergaberaumes bleiben auch bei der Wiedergabe mit High-End-Equipment deutlich hinter dem Original, z. B. einem Konzerthauserlebnis, zurück. Der artgerechte Audio-Tonus der Natur ist durch ein ge­ sundes Verhältnis von im Mittel 83% indirektem und nur 17% direktem Schall charakterisiert. Genau dies wird durch alle nach dem Stand der Technik bekannten Techno­ logien konterkariert, die indirekten zu direkten Schall i. a. im umgekehrten Verhältnis realisieren. Das Prob­ lem wurde bisher nicht erkannt. Über die gesundheitli­ chen Folgen der falschen Beschallung existieren keine Erhebungen

Gegenüber diesem Stand der Technik werden erfinderische Lösungen der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe eines hinreichend phasenkorrekten, in den indirekten und di­ rekten Anteilen konsistenten Schallszenarios, vorge­ schlagen, die eine naturnahe bis naturgleiche Wahrneh­ mung eines dreidimensionalen Raumtones induzieren.

Durch die Beherrschung der Phasenkorrektheit in Aufnah­ me und Wiedergabe werden Verfahren zur Schallvernich­ tung bzw. Schallreduktion möglich, für die erfinderi­ sche Lösungen angegeben werden.

Die Berücksichtigung offensichtlich neuronal realisier­ ter Verbesserung des Signal-/Rauschverhältnisses auf dem Spektralbereich von 2 bis 4 kHz führt zu erfinderi­ schen Lösungen

• - für alternative Hörgeräteakustik,
• - der Verbesserung des Signal-/Rauschverhältnis of­ fener Kopfhörersysteme und
• - spezieller Kunstkopfaufnahmetechnologien, die auf der gezielten Ausnutzung der Geometrie der Ohrmu­ schel basieren.

Die erfindungsgemäßen Verfahren basieren wesentlich auf der gezielten Nutzung einer hinreichend naturnahen Wie­ dergabe indirekten Schalls. Damit wird gezielt die au­ dioholographische Signalverarbeitung angestoßen, die offensichtlich die räumliche Trägerstruktur zum Aufmo­ dulieren des Frequenzganges bereitstellt und damit eine naturgleiche audielle Wahrnehmung induziert.

Im Ergebnis ist die neue Qualität dadurch gekennzeich­ net, dass die Akustik des Aufnahmeraumes im Wiedergabe­ raum reproduziert wird. Für die Zuordnung audieller zu visuellen Eindrücken und umgekehrt werden die Signal­ strömen erfindungsgemäß sinnesphysiologisch mit hinrei­ chender Konsistenz reproduziert.

Nachfolgend sollen anhand von verschiedenen Ausfüh­ rungsbeispielen einige spezifische Merkmale der Erfin­ dung verdeutlicht werden:

• 1. Eine vorteilhafte Ausprägung der Visualisierungsein­ richtung besteht darin, daß mittels eines Positionssen­ sors für den steuernden Betrachter die vertikale Paral­ laxe zwischen Polarisationsfilter und Zeilenposition auf dem Display ermittelt wird und durch vertikale Ver­ schiebung der Zeilenpositionen der Bilder der Sequenzen B^{links,Wandlung} und B^{rechts,Wandlung} gewährleistet wird daß der Betrachter auch bei freier Bewegung vor dem Display durch eine fest polarisierte Brille mit dem rechten Au­ ge nur Zeilen der Bilder der Sequenz B^{rechts,Wandlung} und um­ gekehrt mit dem linken Auge nur Zeilen der Bilder der Sequenz B^{links,Wandlung} sieht.
• 2. Bei Vorrichtungen zur Aufnahme von Schallströmen er­ weist es sich als vorteilhaft, wenn die Schall- Aufnahmefläche der Mikrophonvorrichtung näherungsweise in der Geometrie der Schall-Wiedergabefläche der Laut­ sprechervorrichtung ausgeführt wird, indem einzelne Mikrophonelemente gemäß Ihres Frequenzganges geomet­ risch in einem solchen Raster auf der Aufnahmefläche angeordnet und so zusammengeschaltet sind, daß die Amp­ lituden-, Frequenz- und Phasengänge von Aufnahme und Wiedergabe sich identisch gestalten oder wenn diese Vorrichtung zur Schall-Aufnahme in die Vorrichtung zur Schall-Wiedergabe integriert wird, indem die Oberfläche der Lautsprechermembran mit einem Raster von Mikrophon­ elementen belegt ist (vgl. Abb. 3.).
• 3. Dabei kann eine Vorrichtung zur Aufnahme einer nähe­ rungsweise punktuellen Schallemission einer Störschall­ quelle mit der Vorrichtung zur Emission eines nähe­ rungsweise punktuellen Gegenschalls funktional so in­ tegriert werden, daß die Oberfläche der Lautsprecher­ membran mit einem Raster von Mikrophonelementen belegt ist (vgl. Abb. 4.).
• 4. Verfahren und Vorrichtung zur Wandlung und Wiedergabe können auch dadurch gekennzeichnet sein, daß das in der Mehrkanaltechnologie in N Kanälen breitbandig gespei­ cherte partielle Audiohologramm des indirekten und di­ rekten Schalls des Aufnahmeszenarios im Wiedergaberaum audioholographisch hinreichend gut in den beiden Ste­ reokanälen vorn-links und vorn-rechts las phasenkorrek­ ter Kugelschall wiedergegeben wird, wobei die anderen Kanäle hinreichend gut laufzeit- und amplitudenkorrekt als direkter Schall wiedergegeben werden, so daß die audioholographische Wahrnehmung durch die Wahrnehmung des direkten Schalls aus einer geeigneten räumlichen Anordnung geeigneter Satelliten-Lautsprechersysteme un­ terstützt wird (vgl. Abb. 2.).
• 5. Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme können auch mit Kunstkopftechnologie verknüpft sein dergestalt, daß an einem in den Ohrmuscheln voll ausgebildetem Kunstkopf eine Anordnung von je ein komplexes, symmetrisch zueinander ausgebildetes Aufnahmesystem eingesetzt wird, wo­ bei jedes Aufnahmesystem aus drei Mikrophonfeldern mit geeignet konischer Charakteristik besteht, wobei ein Mikrophon(feld), ggf. aus zwei vertikal in geeignetem Abstand angebrachten Mikrophonen bestehend, hinten am sogenannten Flüsterbogen der Ohrmuschel nach vorn ge­ richtet, ein weiteres Mikrophon(feld), ggf. aus zwei vertikal in geeignetem Abstand angebrachten Mikrophonen bestehend, in Gegenrichtung vorn am Flüsterbogen der Ohrmuschel und das dritte System mit dem Mikro­ phon(feld), ggf. aus drei in Form eines gleichschenkli­ gen Dreiecks angeordneten Mikrophonen bestehend, nach außen parallel der Achse des äußeren Gehörganges ge­ richtet angeordnet wird und die Aufnahmen drei- oder mehrkanalig getrennt für jedes Ohr aufgezeichnet werden und diese Aufnahmen mit einer einer entsprechenden An­ ordnung von Schall-Wiedergabefeldern in einem offenen oder das ganze Ohr einschließenden geschlossenen Kopf­ hörersystem wiedergegeben werden.
• 6. Ein Verfahren der partiellen Rückwandlung von phasen­ verfälschten Tonaufzeichnungen wird auch erreicht, in­ dem die durch Superposition des Phasenganges mehrkana­ liger Aufnahmen in der Folge von Mischungs- und/oder Bearbeitungsschritten vernichteten audioholographischen Anteile durch Wiedergabe der Aufzeichnung in einem ge­ eigneten Aufnahmeraum realisiert werden, indem eine Wiedergabe der N-kanaligen Ton-Aufzeichnung mit Laut­ sprechern, die hinreichend kugelförmige Abstrahlungs­ charakteristik realisieren, welche dann phasenkorrekt in zwei- bzw. mehrkanaliger Aufzeichnungstechnologie erneut ggf. auch in Kunstkopftechnologie aufgezeichnet wird.
• 7. Eine Realisierung von Verfahren und Vorrichtung der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe von Gegenschall mit Halbkugelcharakteristik ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schallemission einer Störschallquelle mit halbku­ gelförmiger Abstrahlcharakteristik deutlich reduziert wird, indem die geeignet aufgenommenen Schallsignale mit einer elektronischen Schaltungsanordnung rückkopp­ lungsfrei um 180° phasenverschoben mittels eines Laut­ sprechers mit phasenkorrektem Kugelschall wiedergegeben werden, der so gestaltet und angeordnet ist, daß der Brennpunkt seines Reflexionsparaboloides mit der Schallquelle zusammenfällt, wobei die Achse des Refle­ xionskörpers parallel zur Abstrahlrichtung verläuft (vgl. Abb. 3., 4. und 26.).
• 8. Eine andere vorteilhafte Möglichkeit zur Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe von Gegenschall mit Kugelcha­ rakteristik besteht darin, daß die Schallemission einer Störschallquelle mit kugelförmiger Abstrahlcharakteris­ tik durch den Einsatz zweier gegeneinander gerichteten Systeme deutlich reduziert wird (vgl. Abb. 26);
• 9. Verfahren und Vorrichtung der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe von Gegenschall können auch so ausgeführt sein, daß vorrangig zur Störschallreduktion in ge­ schlossenen Räumen eine Anordnung von drei oder mehr punktuellen Gegenschallsystemen eingesetzt werden, um durch Generierung des komplementären Phasenraums belie­ bige direkte oder indirekte Störschallabstrahlungen mittels eines räumlich unabhängigen Einsatzes der Stör­ schallreduktionssystemen zu realisieren. Die Gegen­ schallsysteme können dadurch gekennzeichnet sein, daß die Schall-Aufnahmefläche der Mikrophonvorrichtung nä­ herungsweise in der Geometrie der Schall- Wiedergabefläche der Lautsprechervorrichtung ausgeführt wird, indem einzelne Mikrophonelemente gemäß Ihres Fre­ quenzganges geometrisch in einem solchen Raster auf der Aufnahmefläche angeordnet und so zusammengeschaltet sind, daß die Amplituden-, Frequenz- und Phasengänge von Aufnahme und Wiedergabe sich identisch gestalten oder daß diese Vorrichtung zur Schall-Aufnahme in die Vorrichtung zur Schall-Wiedergabe integriert wird, in­ dem die Oberfläche der Lautsprechermembran mit einem Raster von Mikrophonelementen belegt ist. Wobei eine Vorrichtung zur Aufnahme einer näherungsweise punktuel­ len Schallemission einer Störschallquelle mit der Vor­ richtung zur Emission eines näherungsweise punktuellen Gegenschalls funktional so integriert werden kann, daß die Oberfläche der Lautsprechermembran mit einem Rasier von Mikrophonelementen belegt ist (vgl. Abb. 1.).
• 10. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufnahme, Wand­ lung und Wiedergabe von Gegenschall kann auch einen Kopfhörer umfassen. Zur Störschallreduktion für offene Systeme wird dann eine Anordnung von einem bis drei punktuellen Gegenschallsystemen für jedes Ohr einge­ setzt, wobei jedes einzelne Gegenschallsystem aus einem kopfseitig nach außen gerichteten Mikrophon und einem kopfseitig nach innen gerichteten Lautsprecher besteht, wobei letzterer über eine rückkopplungsfreie, 180° pha­ sendrehende elektronische Schaltungsanordnung den Ge­ genschall, ggf. den Nutzschall superponierend einge­ steuert bekommt (vgl. Abb. 1.).
• 11. Verfahren und Vorrichtung der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe kann auch ein Hörgerät umfassen. Dabei kommt eine Anordnung zum Einsatz, bestehend aus mindestens drei bzgl. Mikrophon und Lautsprecher Rücken-an-Rücken angeordneten Schall-Aufnahme-/Wiedergabesystemen mit konischer Empfangs- und Wiedergabefläche, wobei ein System hinten an der Ohrmuschel mit dem Mikrophon nach vorn gerichtet, ein weiteres System in Gegenrichtung vorn an der Ohrmuschel und das dritte System mit dem Mikrophon nach außen gerichtet angeordnet wird.
• 12. Die Verfahren und Vorrichtungen, die Kopfhörer oder Hörgerät umfassen, können auch in Kombination als stör­ schallreduziertes Hörgerät angewendet werden.
• 13. Erforderlichenfalls kann bei dem Verfahren zur Wandlung und Wiedergabe von Bildsequenzen die in den Ansprüchen (4) bis (10) angegebenen Verfahren geeignet miteinander kombiniert werden.
• 14. Eine Vorrichtung zur Stereovisualisierung von solchen gewandelten Bildströmen über eine Brille mit für beide Augen unterschiedlicher aber fest vorgebener Polarisa­ tion kann auch dadurch ausgezeichnet sein, daß mittels eines zeilenweise in der Polarisationsrichtung fest eingestellten Filters, integriert im Display und/oder angebracht vor dem Display, im periodischen Wechsel Pi­ xelzeilen mit unterschiedlichen Polarisationsrichtungen visualisiert werden, wobei o. B. d. A. die Zeilen der Bil­ der der Sequenz B^{links,Wandlung} die ungeradzahligen seien und die Zeilen der Bilder der Sequenz B^{rechts,Wandlung} die geradzahligen seien, die auf dem Display so visuali­ siert werden, dass bei der Betrachtung des Displays durch eine fest polarisierte Brille erreicht wird, dass das rechte Auge nur Zeilen der Bilder der Sequenz B^{rechts,Wandlung} und umgekehrt mit dem linken Auge nur Zeilen der Bilder der Sequenz B^{links,Wandlung} sieht.
• 15. Eine Vorrichtung zur Stereovisualisierung von geeignet gewandelten Bildströmen ohne Brille kann so ausgeführt sein, dass mittels einer in das Display integrierten oder vor dem Display angebrachten Rasteroptik Beugungs­ effekte realisiert werden, die bedingen, dass für einen eingeschränkte Betrachterbereich die Spalten der Bilder der Sequenz B^{links,Wandlung} vorrangig vom linken Auge und die Spalten der Bilder der Sequenz B^{rechts,Wandlung} vorrangig vom rechten Auge gesehen werden oder aber daß mittels einer in das Display integrierten oder vor dem Display angebrachten Rasteroptik Beugungseffekte realisiert werden, die bedingen, dass für einen eingeschränkte Betrachterbereich die Zeilen der Bilder der Sequenz B^{links,Wandlung} vorrangig vom linken Auge und die Zeilen der Bilder der Sequenz B^{rechts,Wandlung} vorrangig vom rechten Au­ ge gesehen werden oder daß ein in das Display integ­ riertes oder vor dem Display angebrachtes Beugungsgit­ ter aus einem Bild zwei auf die Augenachsen des oder der sich in bestimmten Abstandsgrenzen aufhaltenden Betrachters oder Betrachter hinreichend gut getrennt ausgerichtete Abstrahlungsbereiche realisiert, die be­ stimmte Teilmengen der Displaypixel die alternierend visualisiert werden, auf die gewünschte Augenachse des Betrachters optisch ausrichten, so daß die beiden Pro­ jektionen zeitlich entkoppelt von den beiden Augen wahrgenommen werden (vgl. Abb. 8.).
• 16. Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Bildauf­ lösung mittels optisch erzeugtem interlaced mode kann auch dadurch gekennzeichnet sein, dass die in herkömm­ licher Weise in allen Pixeln eines Displays visuali­ sierten Zeilen und/oder Spalten so durch ein vor dem Display angebrachtes oder in das Display integriertes Linsenraster aus vertikalen und/oder horizontalen Konkavlinsenstreifen auf die halbe Breite und/oder Höhe fokussiert werden, sodaß sie durch nichtleuchtende Spalten und/oder Zeilen äquidistant unterbrochen gese­ hen werden, wobei aus einlaufenden Bildern B_i(A) einer Bilderfolge B_i(A), B_i(A) = B_i(A), B_i+1(A), B_i+2(A), . . . die Teilbilder B_i ^Teilbild-j der Auflösung A^j in Form von Teilbildperioden B_i ^{Teilbildperiode} = B_i ^Teilbild-1(A¹) B_i ^Teilbild-2 (A²), . . ., mit A = A¹ + A² + . . ., abgeleitet werden, die bei sequentieller Visualisierung subjektiv als Bildfolge B_i(A) in voller Auflösung A wahrgenommen werden, wobei o. B. d. A. die Teilbilder B_i ^Teilbild-1 aus den ungeradzeiligen Spalten und/oder Zeilen und die Teilbilder B_i ^Teilbild-2 aus den geradzeiligen Spalten und/oder Zeilen gebildete Bilder eines in Spalten und/oder Spalten doppelt aufge­ lösten Originals sein können. (vgl. Abb. 11. bis 25.). Dieses Verfahren zur Verbesserung der Bildauflösung kann aber ebenso gut verbunden mit einem Verfahren zur brillenlosen Stereovisualisierung über ein kombiniertes Linsen- und Beugungsraster realisiert wird, indem spal­ ten- und zeilenweise Rasterpunktlinsen regulär so ange­ ordnet sind, daß durch das Linsenraster die Displaypi­ xel zeilenweise alternierend nach rechts und links um die halbe Spaltenbreite versetzt und dabei gleichzeitig auf die halbe Zeilenbreite fokussiert werden, so daß o. B. d. A. sich zwei zeilenweise verkämmte oder zeitlich alternierend geschriebene, augengerechte Projektionen einer Szene spaltenweise getrennt angeordnet abbilden und von einem Beugungsgitter gemäß Anspruch (48) auf die jeweilige Augenachse des Betrachters gerichtet, op­ tisch getrennt wahrgenommen werden (vgl. Abb. 9. und 10.).
• 17. Alternativ kann auch ein Monobildstrom durch ein oben beschriebenes Verfahren zur Verbesserung der Bildauflö­ sung verbunden mit einem oben beschriebenen Verfahren zur brillenlosen Stereovisualisierung mittels des oben beschriebenen Verfahrens der zeitlichen Entkopplung der Wahrnehmung der gleichen Projektion einer Szene durch die beiden Auge, wobei o. B. d. A. die Visualisierung zeitlich getrennt aufeinanderfolgender Bilder auf peri­ odisch wechselnder Displayposition durch den interlaced mode realisiert werden.
• 18. Durch eine Kombination der beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen kann eine Verbesserung der Bewegungsfrei­ heit des Betrachters beim Einsatz rasteroptischer Wand­ lung erreicht werden, indem bei einem Abstand zwischen der bildgebenden Farbpixelebene und Frontfläche von Displays, der viel größer als der Pixeldurchmesser ist, durch ein Linsenraster virtuell eliminiert wird, indem für den Betrachter eine reelle Abbildung des in der bildgebenden Schicht visualisierten Bildes in Höhe der Displayfront realisiert wird, so daß weitere rasterop­ tische Filter nicht durch Parallaxe-Effekte für den Betrachter gestört werden (vgl. Abb. 8. und 10.).
• 19. Durch eine Kombination der beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen kann eine vom Winkel der Betrachtung weitgehend unabhängigen Verbesserung der Leuchtstärke der bildgebenden Displayebene erreicht werden dadurch, dass durch Einsatz eines Beugungs- und/oder Linsengit­ ters die Emission der bildgebenden Schicht eines Dis­ plays zu parallelem Licht wandelt, das in einem Winkel von X° gegen die Vertikale der Displayfläche geneigt abgestrahlt wird, so daß mittels einer vor dem Display angeordneten mehrfach totalreflektierenden Schicht S ein breitwinklig abgestrahltes Bild entsteht, wobei o. B. d. A. die Schicht S nach dem Holopro-Verfahren her­ gestellt ist und X = 37° ist.
• 20. Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Bildruhe in den horizontalen Linien beim interlaced mode kann erforderlichenfalls auch in der Form realisiert werden, dass die in einem interlaced mode periodisch mit einer Frequenz von X Hz einlaufenden Teilbilder B_i ^Teilbild-j ei­ ner Teilbildfolge B_i ^{Teilbildperiode}. = B_i ^Teilbild-1, B_i ^Teilbild-2, . . . eines Bildes B_i einer Bilderfolge B_i = B_i, B_i+1, B_i+2, . . . dann nicht zum Linienflimmern führen, wenn die Teil­ bildfolge B_i ^{Teilbildperiode} einer Periode N Mal wiederholt wird, wobei N = 150/X gilt, wobei o. B. d. A. das B_i ^Teilbild-1 das Halbbild A_i der geradzahligen Zeilen eines Bildes B_i und das B_i ^Teilbild-2 das Halbbild B_i der ungeradzahligen Zeilen eines Bildes B_i mit X = 50 des PAL-Standards sein kann.
• 21. Ein Verfahren unter Benutzung einer Headset-Brille be­ steht darin, dass eine elektronische Schaltungsanord­ nung o. B. d. A. Bilder B^l _i der Sequenz B^{links,Wandlung} in das linke Display der Headset-Brille und gleichzeitig die Bilder B^r _i, die entweder aus Bildern B^l _i der Sequenz B^{links,Wandlung} in Echtzeit abgeleitet oder aus Kopien von Bildern B^r _i-1 der Sequenz B^{rechts,Wandlung} in Echtzeit her­ gestellt werden, mit dem rechten Display der Headset- Brille visualisiert werden, so dass beide Augen die für die stereovisuelle Wahrnehmung aufbereiteten Bildströme gleichzeitig zugeführt bekommen, wobei durch die augen­ getrennte Visualisierung von Bildern der beiden Sequen­ zen B^{links,Wandlung}, B^{rechts,Wandlung} eine stereovisuelle Wahrneh­ mung induziert wird.
• 22. Eine Vorrichtung zur unwesentlich eingeschränkten pha­ senkorrekten Wiedergabe von Schallströmen in Kugelcharakteristik kann auch dadurch ausgezeichnet sein, dass ein konvex parabolischer Reflexionskörper in einem kon­ kaven parabolisch-ringförmigen Reflexionskörper mit aufeinanderliegenden Mittellinien integriert wird, dass die Oberfläche des letzteren oberhalb des Kreises der Wendepunktlinie aus einem zum größeren Radius hin zu­ nehmenden Gittermaschung ausgebildet ist während der erstere bis zur Höhe der Scheitellinie voll ausgebildet im inneren des Gitters weitergeführt wird (vgl. Abb. 7.)
• 23. Eine Vorrichtung eines Richtmikrophones hoher Aufnahme- Leistung, Frequenzgang-Qualität und -Richtcharakteris­ tik zur (eingeschränkt) phasenkorrekten Aufnahme kann auch dadurch ausgezeichnet sein, dass eine Vorrichtung zur phasenkorrekten Schall-Aufnahme mit Kugelcharakte­ ristik im Brennpunkt eines schallreflektierenden Para­ bolspiegels angeordnet wird, wobei für die Reflexion zu Laufzeitfehlern bis zum doppelten Abstand des Brenn­ punktes vom Scheitelpunkt entstehen.
• 24. Ein Ausführungsbeispiel für Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung naturnaher geruchschemischer Wahrnehmungen im dreidi­ mensionalen Raum ist dadurch gegeben, daß ein kontinu­ ierlich einlaufender Geruchsmolekülstrom, der
  • - ein- oder mehrkanalig bezüglich seiner Zusam­ mensetzung analysiert,
  • - über einer vereinbarten Basismenge von Grundgerüchen zerlegt,
  • - in den Komponentenanteilen gewichtet und
  danach entsprechend kodiert aufgezeichnet und/oder ü­ bertragen wird, bei der Wiedergabe durch mindestens zwei räumlich getrennte, in der Nähe der Lautsprecher angeordnet Geruchsemitoren in Zusammensetzung des Ge­ ruchsspektrums und der Amplitude des Geruchsstromes so reproduziert wird, dass Muster, Richtung und Entfernung des Geruchs-Szenarios erkannt wird, wobei bei einer einkanaligen oder mehr als zweikanaligen Aufzeichnung ggf auf die beiden Emittersysteme bzgl. Spektrum und Amplitude gewandelt wird.
• 25. Ein Verfahren und Vorrichtung der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung naturnaher taktiler Wahrnehmungen der dreidimensionalen stofflichen Umge­ bung ist dadurch gegeben, daß bei der Interaktion mit virtuellen Welten taktile Empfindungen
  • - von Textur von Oberflächen,
  • - Elastizität und Plastizität von Körpern,
  • - Dichte und Trägheit von Objekten,
  • - Kinematik von mechanischen Systemen
  geeignet ermittelt, modelliert und kodiert im Rückkanal übertragen werden, sodaß bei der Wiedergabe über einen geeigneten Fingerspitzenaufsatz mit integriertem Raster von Piezogebern, die getrennt und in steuerbarer Ampli­ tude angeregt werden können, taktile Wahrnehmungen in­ duziert werden, die auf Empfindungen von Kräften, Mo­ menten, Trägheiten, Elastizitäten, Plastizitäten, Oberflächentexturen, Adhesionen usw. nach einer Lernphase abgebildet werden.
• 26. Ein weiteres Ausführungsbeispiel für Verfahren und Vor­ richtungen der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung virtuell natürlicher visueller Wahrnehmun­ gen zeichnet sich dadurch aus, daß bildgebende Signale der gegebenen Umwelt so aufgezeichnet, gewandelt und wiedergegeben werden, dass eine visuell räumliche Wahr­ nehmung induziert wird, indem die dazu kooperierenden neuronalen Strukturen und Verarbeitungsprozesse
  • a) zur Erarbeitung der 2½D-Aufklärung des opti­ schen Szenarios mittels der über beide Augen­ achsen getrennt zugeführten Projektionen,
  • b) für die Schätzung der Szenentiefe aufgrund von apriori-Wissen über die Größe und Textu­ ren von erkannten Objekten und/oder
  • c) für die Berechnung der Szenentiefe aufgrund gegebener oder provozierter motion parallaxe
  konsistent angeregt werden, wobei optische Täuschungen aufgrund
  • - der neuronalen Aggregation sequentiell über­ tragener schnittfremd separierter Pixelteil­ mengen
  • - der neuronalen Superposition sequentiell über­ tragener in den Spektralanteilen alternierend unterschiedlich gefilterte Pixelteilmengen
  • - der bildfeldhalbseitigen Kreuzverschaltung der Sehnerven,
  • - der unterschiedlichen Reizverarbeitungsge­ schwindigkeit von Zäpfchen- und Stäbchenrezep­ toren,
  gezielt genutzt werden;
• 27. Ein anderes Ausführungsbeispiel für Verfahren und Vor­ richtungen der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung naturgleicher audieller Wahrnehmungen zeichnet sich dadurch aus, daß Schall-Signale der gege­ benen Umwelt so aufgezeichnet, gewandelt und wiederge­ geben werden, dass eine audiell räumliche Wahrnehmung induziert wird, indem die dazu kooperierenden neurona­ len Strukturen und Verarbeitungsprozesse zur
  • - Erarbeitung der 2½D-Aufklärung des direkt- Schall-Szenarios mittels der über beiden Ohren empfangenen Projektionen der direkten Schalls
  • - audiellen Schätzung der Szenentiefe aufgrund von apriori-Wissen über Amplitude und Frequenzgang bekannter Schallquellen sowie deren Veränderun­ gen durch die gegebene Umwelt,
  • - Rückrechnung von Form und Textur der dreidimensionalen Umgebung anhand des von beiden Ohren als partielles Audiohologramm empfangenen indirekten Schalls,
  • - Interferenzverstärkung anhand des a priori Wis­ sens über die Geometrie der äußeren Ohrmuschel und des äußeren Gehötganges
  • - Diskrimination von direktem und indirektem Schall zwecks subjektiver, d. h. neuronal reali­ sierten Reduktion der Wahrnehmung indirekten Schalls während der Konzentration auf die Wahr­ nehmung direkten Schall, wie z. B. bei gesproche­ ner Sprache,
  • - der unterschiedlichen Reizverarbeitung des von innerem Ohr, Kopf und äußerem Ohr erfassten Schalls
  hinreichend konsistent angeregt werden.
• 28. Ein anderes Ausführungsbeispiel für Verfahren und Vor­ richtungen der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung naturgleicher geruchschemischer Wahrneh­ mungen zeichnet sich dadurch aus, daß Geruchsstoff- Signale der gegebenen Umwelt so aufgezeichnet, gewan­ delt und wiedergegeben werden, dass eine dreidimensio­ nale Wahrnehmung induziert wird, indem die dazu koope­ rierenden neuronalen Strukturen
  • - zur Verarbeitung der über beide Nasenkanäle empfangenen 2½D-Projektionen des Geruchsmole­ külstromes
  • - für die Schätzung der Szenentiefe aufgrund von apriori-Wissen über Stärke und Zusammensetzung der Geruchsquellen
  geeignet konsistent angeregt werden.
• 29. Ein anderes Ausführungsbeispiel für Verfahren und Vor­ richtungen der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung naturgleicher geruchschemischer Wahrneh­ mungen zeichnet sich dadurch aus, daß geruchschemische biomedial konsistente Wiedergabe erfindungsgemäß durch Verwendung einer "Stereogeruchsvorrichtung", d. h. die Gerüche werden mit künstlicher Nase aufgezeichnet, und durch entsprechend positionierte, programmierbare ge­ ruchssynthetische Quellen wiedergegeben.
• 30. Ein weiteres Ausführungsbeispiel für Verfahren und Vor­ richtungen der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung naturgleicher taktiler Wahrnehmungen zeichnet sich dadurch aus, daß Kontakt-Signale der ge­ gebenen körperlichen Umwelt so aufgezeichnet und wie­ dergegeben werden, dass eine dreidimensionale Wahrneh­ mung taktil induziert wird, indem die dazu kooperieren­ den neuronalen Strukturen
  • - zur Verarbeitung der 3D-Kraft- und der 3D- Momentensignale des mechanischen Kontakt- Szenarios mittels der über Hautbereiche empfan­ genen Stromes von direkten oder gewandelten Kraft- und Drehmomenten-Einwirkungen
  • - für die taktile Schätzung des kinematischen und/oder materiellen Szenarios aufgrund von apriori-Wissen über Trägheit und Elastizität der Geberquellen
  geeignet konsistent angeregt werden;
• 31. Ein weiteres Ausführungsbeispiel für Verfahren und Vor­ richtungen der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung naturgleicher taktiler Wahrnehmungen zeichnet sich dadurch aus, daß taktile biomediale Einwirkungen werden durch taktile Matrizen aufgenommen, aufgezeichnet und gewandelt über Matrizen von Piezo- Summer-Elementen, die Hautkontakt haben - z. B. über ei­ nen Fingerhut an der Fingerspitze - so gewandelt wie­ dergegeben, daß nach (kurzer) Lernphase, Kräfte, Elas­ tizitäten, Momente und Trägheiten empfunden werden.
• 32. Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung na­ turgleicher multisensorischer Wahrnehmungen zeichnet sich dadurch aus, daß ein Visualisierungsdisplay (TV, Monitor, Projektionswand, . . .) zwischen zwei oder mehr (nahezu) punktförmigen Schallquellen ("Punktschallquel­ len") angeordnet wird. Die Visualisierungseinrichtung ist zwischen den zwei Stereokanälen damit per se so an­ geordnet, daß der "Vordergrund" von Bild und Ton in O­ rientierung und Tiefe im Mittel gut fitten, wobei
  • - als akustische Punktschallquellen können Kugel­ schallwandler dienen, die den von Lautsprechern und Boxen abgestrahlten "flachen" Ton über geeig­ nete Schall- Reflexions- und Beugungskörper virtu­ ell aus einem Punkt emmittieren,
  • - die Anordnung der Punktschallquellen (bis ggf. auf den Maßstab) der Aufnahmegeometrie entspricht,
  • - Die aufgezeichneten Tonspuren werden im Falle ei­ ner 1 : 1-Entsprechung der Anordnung der Punkt­ schallquellen unverarbeitet wiedergegeben,
  • - für die Wiedergabe der tiefen Frequenzen her­ kömmliche Subwoofer eingesetzt werden können, de­ ren Anordnungsgeometrie in Grenzen (des Wohnzimmers) frei gestaltet werden kann (vgl. Abb. 1. und 2.).
• 33. Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung na­ turgleicher multisensorischer Wahrnehmungen zeichnet sich dadurch aus, daß als Home-Entertainment-Center mit sinnesphysioligisch sedierendem und therapeutischem Ef­ fekt eine Anordnung aus herkömmlichen TV-Gerät verbun­ den mit zwei Kugelschallwandlern konfiguriert wird, wo­ bei die Kugelschallwandler im Standardabstand (~2 bis 3 m) den Zweikanalstereotonwiedergabe der TV-Übertragung reproduzieren und die Tonwiedergabe des TV-Gerätes ab­ geschaltet ist (vgl. Abb. 1).
• 34. Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung na­ turgleicher multisensorischer Wahrnehmungen zeichnet sich dadurch aus, daß als Computerarbeitsplatz für die ergonomische Telekooperation (Application Sharing, Vi­ deoconferencing, IP-(Video-)Telefonie, Telekooperation, Telelearning, Teleteaching, . . .) eine Anordnung aus Com­ puter-Monitor und zwei geeignet angeordneten Kugel­ schallwandlern über einem Computer so zusammengeschal­ tet wird, sodaß dessen Netz und/oder (Satelliten- /Richtfunk-)zugang beliebige Dienste vom WW-Web über das ApplicationSharing bis zum TV-Empfang unterstützt.
• 35. Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung na­ turgleicher multisensorischer Wahrnehmungen zeichnet sich dadurch aus, sodaß als interaktive Geschäfts-TV- Schnittstelle für die Telekooperation in Pseudo- VirtualReality (Videoconferencing, Viodeo-on-Demand, Play-out-Serving, IP- (Video-) Telefonie, Tele-Marketing, E-Commerce, . . .) eine Anordnung aus SVGA-fähigem Groß­ bilddisplay und zwei geeignet angeordneten Kugelschall­ wandlern über einem Computer zusammengeschaltet wird.
• 36. Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung na­ turgleicher multisensorischer Wahrnehmungen zeichnet sich dadurch aus, daß als interaktive Play-Station für die Netzwerkcomputerspiele in Pseudo-Virtual Reality und Virtual Reality eine Anordnung aus SVGA-fähigem und Großbilddisplay mit Stereooption und zwei geeignet an­ geordneten Kugelschallwandlern über einem Computer zusammengeschaltet wird.
• 37. Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung na­ turgleicher multisensorischer Wahrnehmungen zeichnet sich dadurch aus, daß als Telearbeitsplatz für die er­ gonomische Langzeit-Telekooperation (Application Sha­ ring, Videoconferencing, IP-(Video-)Telefonie, Teleko­ operation, Telelearning, Teleteaching, . . .) eine Anord­ nung aus Computer-Monitor und zwei geeignet angeordne­ ten Kugelschallwandlern, in die Mikrofone integriert sind über einem Computer so zusammengeschaltet wird, sodaß durch Schallvernichtungssoftware der Störton aus dem Arbeitsplatzumfeld (fast) vollständig vernichtet wird.
• 38. Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung na­ turgleicher multisensorischer Wahrnehmungen zeichnet sich dadurch aus, daß als Pseudo-Raumkino für die ergo­ nomische Kino-Entertainment eine Anordnung aus Projek­ tionsfläche und geeignet angeordneten Kugelschallwand­ lern über einem Tonbearbeitungssystem so zusammenge­ schaltet wird, sodaß die Anordnung der Kugelschallwand­ ler die Phasenraumcharkteristik des Aufnahmeschallrau­ mes reproduzieren.
• 39. Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung der Aufnahme, Wandlung und Wiedergabe zur Realisierung na­ turgleicher multisensorischer Wahrnehmungen zeichnet sich dadurch aus, daß als audiovisuelle Therapiestation für die Behandlung von Erkrankungen des optoakustischen Wahrnehmungsapparates eine Anordnung aus Projektions­ fläche und geeignet angeordneten Kugelschallwandlern über einem Tonbearbeitungssystem so zusammengeschaltet wird, sodaß die Anordnung der Kugelschallwandler eine therapieorientierte Phasenraumcharkteristik zum Bild erzeugt.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das hier darge­ stellte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist es möglich, durch Kombination und Modifikation der genannten Mittel und Merkmale weitere Ausführungsvarianten zu realisie­ ren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (31)

1. Verfahren Erzeugung naturnaher audiovisueller Szenen dadurch gekennzeichnet, daß visuelle und diesen zugeordnete audielle Signale al­ lein oder visuelle und diesen zugeordnete audielle und taktile und/oder geruchschemische Signale, wel­ che die visuelle, audielle, taktile und/oder ge­ ruchschemische Komponente einer audiovisuellen Szene beschreiben, von komplexen Wiedergabeeinrichtungen wie Shutter-Einrichtungen zur Stereo-Visualisierung, Kugelschallquellen, Data-gloves oder Smell- synthesizer derart wiedergegeben werden, daß die au­ genachsengerechten Projektionen und/oder der akusti­ sche Phasenraum und/oder das Kraft- und Momentenfeld und/oder die geruchschemische Konzentrationsvertei­ lung die akustischen und/oder taktilen und/oder ge­ ruchschemischen Verhältnisse der visuell dargestell­ ten Szene in der Umgebung der Wiedergabeeinrichtun­ gen reproduziert werden und die durch die Wiedergabe erzeugten Komponenten der audiovisuellen Szene zu­ einander konsistent sind und miteinander koinzidie­ ren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß visuelle Signale vor der Wiedergabe gewandelt wer­ den, indem kontinuierlich einlaufende Bilder einer Monobildsequenz B = B_i, B_i+1, B_i+2, B_i+3, B_i+4, B_i+5, . . ., wobei i ein Bild, aufgenommen zum Moment, t_i indiziert, nach Zerlegung in die Teilsequenzen
B^l[links] = B^l _i, B^l _i+2, B^l _i+4, . . . und
B^r[rechts] = B^r _i+1, B^r _i+3, B^r _i+5, . . .
einer Wandlung unterworfen werden, als deren Ergeb­ nis die Sequenzen
B^l,W[andlung] = B^l,W _i, B^l,W _i+2, B^l,W _i+4, . . . und
B^r,W[andlung] = B^r,W _i+1, B^r,W _i+3, B^r,W _i+5, . . .
entstehen, welche durch eine Anordnung zur Stereo­ visualisierung so kanalisiert werden, daß die Bil­ der B^l,W _i jeweils dem linken Auge und die Bilder B^r,W _i jeweils dem rechten Auge mindestens eines Beobach­ ters getrennt sichtbar werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß visuelle Signale vor der Wiedergabe gewandelt wer­ den, indem kontinuierlich einlaufende Bilder einer Stereobildsequenz B^Stereo = B^l[links] _i, B^r[echts] _i+1, B^l _i+2, B^r _i+3, B^l _i+4, B^r _i+5, . . ., wobei B^l[inks] bzw. B^r[echts] je­ weils Motive entsprechend einer auf das linke bzw. das rechte Auge bezogenen Darstellung markiert und i eine Aufnahme zum Moment t_i indiziert, einer Wandlung unterworfen werden, als deren Ergebnis die Sequenzen
B^l,W[andlung] = B^l,W _i, B^l,W _i+2, B^l,W _i+4, . . . und
B^r,W[andlung] = B^r,W _i+1, B^r,W _i+3, B^r,W _i+5, . . .
entstehen, Welche durch eine Anordnung zur Stereo­ visualisierung so kanalisiert werden, daß die Bil­ der B^l,W _i jeweils dem linken Auge und die Bilder B^r,W _i jeweils dem rechten Auge mindestens eines Beobach­ ters getrennt sichtbar werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlung darin besteht, daß die Bilder der Se­ quenzen B^{links,Wandlung} und B^{rechts,Wandlung} alternierend um einen Betrag D gegeneinander horizontal verschoben werden und als Bildsequenz
B^t[ransliert](D) = B^l,W _i, B^r,W _i+1, B^l,W _i+2, B^r,W _i+3, B^l,W _i+4, B^r,W _i+5, . . . (Wandlung: Transla­ tion)
zur Stereovisualisierung ausgegeben werden derart, daß die Bilder der einen Sequenz um weniger als 10% der Bildbreite gegen die Bilder der anderen Sequenz verschoben auf dem Display visualisiert werden.

5. Verfahren Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilder der Sequenzen B^{links,Wandlung} und B^{rechts,Wandlung} alternierend um einen Betrag D(i), der umgekehrt proportional zum Abstand des Vordergrundobjektes von der Kameraposition gewählt wird, horizontal ge­ geneinander verschoben als Sequenz
B^{d[ynamisch]_t[ransliert]}(D)(i) = B^l,W _i, B^r,W _i+1, B^l,W _i+2, B^r,W _i+3, B^l,W _i+4, B^r,W _i+5, . . .
(Wandlung: dynamisch_transliert)
zur Stereovisualisierung ausgegeben werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilder der Sequenzen B^{links,Wandlung} und B^{rechts,Wandlung} in den Farb- und/oder Helligkeitswerten der RGB- Pixel unterschiedlich gewandelt werden und als Bildsequenz
B^{f[alsch]f[arben]} = B^l,W _i, B^r,W _i+1, B^l,W _i+2, B^r,W _i+3, B^l,W _i+4, B^r,W _i+5, . . . (Wandlung: falsch- farben)
zur Stereovisualisierung ausgegeben werden, wobei die RGB-Werte zweier Bilder B^l,W _i, B^r,W _i+1 der Sequen­ zen B^{rechts,Wandlung} und B^{links,Wandlung} in den Summen ihrer RGB-Werte pixelbezogen den ungewandelten RGB-Werten entsprechen.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilder der Sequenzen B^{links,Wandlung} und B^{rechts,Wandlung} beim Vorliegen lateraler Bewegungen der Position der aufnehmenden Kamera in den Farb- und/oder Hel­ ligkeitswerten unterschiedlich gewandelt werden, wobei bei Kamerabewegungen nach rechts die Bilder der Sequenz B^r,W im gelbgrünen Spektralanteil, dage­ gen die Bilder der Sequenz B^l,W im dazu komplementä­ ren Spektralanteil reduziert werden, während umge­ kehrt bei Kamerabewegungen nach links die Bilder der Sequenz B^r,W im blauvioletten Spektralanteil und die Bilder der Sequenz B^l,W im dazu komplementären Spektralanteil reduziert werden und als Bildsequenz
B^{d[ynamisch]_f[alsch]f[arben]} = B^l,W _i, B^r,W _i+1, B^l,W _i+2, B^r,W _i+3, B^l,W _i+4, B^r,W _i+5, . . .
(Wandlung: dynamisch_falschfarben)
zur Stereovisualisierung ausgegeben werden, wobei die RGB-Werte zweier Bilder B^l,W _i, B^r,W _i+1 der Sequen­ zen B^{rechts,Wandlung} und B^{links,Wandlung} in den Summen ihrer RGB-Werte pixelbezogen den ungewandelten RGB-Werten entsprechen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilder der Sequenzen B^{links,Wandlung} und B^{rechts,Wandlung} um einen Betrag D paarweise alternierend gegenein­ ander horizontal verschoben, in den Farb- und/oder Helligkeitswerten und/oder den Spektralanteilen ge­ wandelt und anschließend als Bildsequenz
B^ff,t(D) = B^l,W _i, B^r,W _i+1, B^l,W _i+2, B^r,W _i+3, B^l,W _i+4, . . .
(Wandlung: falschfarben + transliert)
zur Stereovisualisierung ausgegeben werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilder der Sequenzen B^{links,Wandlung} und B^{rechts,Wandlung} so behandelt werden, daß jeweils alle Objekte, nur ein Teil der Objekte oder nur das Vordergrundobjekt um einen Betrag D(Objektabstand(i)), der sich umge­ kehrt proportional zum Abstand des Objektes im Mo­ ment t_i von der Kameraposition verhält, gegeneinan­ der horizontal verschoben werden und die durch die Objektverschiebungen aufgelösten Verdeckungen durch kontextsensistives Texturmapping ausgefüllt werden, und die Bilder anschließend als Bildsequenz
B^{dynamisch+abstandsproportional_transliert}(D)(i) =
B^l,W _i, B^r,W _i+1, B^l,W _i+2, B^r,W _i+3, B^l,W _i+4, B^r,W _i+5, . . .
(Wandlung: dynamisch + abstands - proportional_transliert)
zur Stereovisualisierung ausgegeben werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilder der Sequenzen B^{links,Wandlung} und B^{rechts,Wandlung} zunächst gewandelt werden, bevor sie dann miteinan­ der verkämmt als Bildsequenz
B^{t,v[erkämmt]}(D) = B^l,W _i + B^r,W _i+1, B^l,W _i+2 + B^r,W _i+3, B^l,W _i+4 + B^r,W _i+5, . . .
(Wandlung: verkämmt)
im non-interlaced mode ausgegeben werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkämmung der Sequenzen B^{links,Wandlung} und B^{rechts,Wandlung} derart ausgeführt wird, daß alle Zeilen der Bilder der Sequenz B^{rechts,Wandlung} um n Spalten ge­ gen den Zeilenbeginn der Bilder der Sequenz B^{links,Wandlung} verschoben dargestellt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlung der Bilder in Echtzeit erfolgt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Darstellung der Bilder der Bildsequen­ zen auf dem Display nach Vorgaben in Abhängigkeit der Position eines steuernden Betrachters reali­ siert wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilder B^l _i der Sequenz B^{links,Wandlung} dem linken Au­ ge und die Bilder B^r _i dem rechten Auge gleichzeitig zugeführt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilder B^l _i der Sequenz B^{links,Wandlung} dem linken Au­ ge und die Bilder B^r _i dem rechten Auge im zeitlichen Wechsel zugeführt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - kontinuierlich einlaufender Schall, der durch das orts- und zeitabhängige Frequenzspektrum
  F(x, y, z, t) = Σ_ff(A(x, y, z, t), ω(x, y, z, t)),
  im audiellen Phasenraum mit den Amplituden A(x, y, z, t) und Phasen ω(x, y, z, t) der Frequenzen f(A(x, y, z, t), ω(x, y, z, t)), charakterisiert ist, mit zwei oder mehr Mikrophonen M₁, M₂, . . . als koinzidente Schallverläufe S₁, S₂, . . .
  S_Signal,1 = F_Signal,1(x, y, z, t),
  S_Signal,2 = F_Signal,2(x, y, z, t),
  . . .
  an den jeweiligen Aufnahmeort i vom Mikrophon M_i(x, y, z) aufgenommen wird und mit geeigneter Zwei- oder Mehrkanaltechnik ungewandelt aufge­ zeichnet wird als
  S_Aufnahme,1 = F_Aufnahme,1(x, y, z, t)
  S_Aufnahme,2 = F_Aufnahme,2(x, y, z, t),
  . . .,
  oder
• - aus einer gegebenen, nach einer Wandlung des Frequenzspektrums F(x, y, z, t) in den Phasen und Amplituden entstandenen Zwei- oder Mehrkanal­ aufnahme nach einer Rückwandlung aufgezeichnet wird als
  S_Aufnahme,1 = F_{Signal.Rekonstruktion,1}(x, y, z, t),
  S_Aufnahme,2 = F_{Signal.Rekonstruktion,2}(x, y, z, t)
  . . .,

und eine hinreichende Rekonstruktion der originalen Schallverläufe ausgeführt wird, indem die Signa­ le durch eine entsprechende Anzahl entsprechend an­ geordneter Lautsprecher wiedergegeben werden als
S_Wiedergabe,1(x, y, z, t) = F_Wiedergabe,1(x, y, z, t)
S_Wiedergabe,2(x, y, z, t) = F_Wiedergabe,2(x, y, z, t),
. . ..

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das in Stereotechnologie in zwei Kanälen breitban­ dig gespeicherte partielle Audiohologramm des indi­ rekten und direkten Schalls des Aufnahmeszenarios im Wiedergaberaum hinreichend gut audioho­ lographisch wiedergegeben wird, indem die Stereoka­ näle nach einer geeigneten, den Phasengang zumin­ dest in einem wahrnehmungsphysiologisch relevanten Frequenzbandbereich F(B) mit der Bandbreite 2 kHz < B < 4 kHz, nicht verfälschenden Dekodierung und Verstärkung, von geeignet angeordneten Lautspre­ chern, die den Phasengang im Frequenzgangbereich F(B) nicht oder nicht asymmetrisch verändern, mit hinreichend kugelförmiger Abstrahlungscharakteris­ tik wiedergegeben werden.

18. Vorrichtung zur Erzeugung naturnaher audiovisueller Szenen dadurch gekennzeichnet, daß sie Einrichtungen zur Aufnahme und/oder artifiziel­ len Erzeugung und/oder Modifizierung von visuellen und akustischen und erforderlichenfalls taktilen und/oder geruchschemischen Signalen sowie Visuali­ sierungseinrichtungen, welche zur Wiedergabe von stereoskopischen Darstellungen geeignet sind, und Raumton abstrahlende Schallquellen und je nach Er­ fordernis Mittel zur Wiedergabe von taktilen Signa­ len und/oder programmierbare geruchssynthetische Quellen als Bestandteile umfaßt, welche nach Vorga­ be

• - der zur Aufnahme von realen audiovisuellen Sze­ nen genutzten Anordnung der Geräte oder
• - der bei synthetisch erzeugten Szenen vorge­ schriebenen Parameter

angeordnet sind.

19. Visualisierungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Visualisierungseinrichtung ein Display und min­ destens eine Brille mit für beide Augen unter­ schiedlicher aber fest vorgebener Polarisation um­ faßt, wobei das Display eine den Pixelzeilen ent­ sprechende periodisch alternierende Polarisation aufweist, welche jeweils der Polarisation des rech­ ten bzw. linken Brillenglases entspricht.

20. Visualisierungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Visualisierungseinrichtung ein Display und min­ destens eine Brille mit für beide Augen unter­ schiedlicher aber fest vorgebener Polarisation um­ faßt, wobei vor dem Display ein Displayfilter ange­ bracht ist, welcher eine den Pixelzeilen entspre­ chende periodisch alternierende Polarisation auf­ weist, welche jeweils der Polarisation des rechten bzw. linken Brillenglases entspricht.

21. Visualisierungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Visualisierungseinrichtung über Mittel zur Be­ stimmung der Position des steuernden Betrachter verfügt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Visualisierungseinrichtungen vor dem Display ein Linsenraster aufweisen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Visualisierungseinrichtungen ein Display und min­ destens eine Headset-Brille umfassen.

24. Wiedergabeeinrichtung zur Durchführung des Verfah­ rens nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die akustische Wiedergabeeinrichtung einen konve­ xen, näherungsweise parabolischen Reflexionskörper aufweist, der mit seiner Mittelachse vertikal und mittig im Abstand D über der kreisförmig begrenzten Lautsprechermembran angebracht ist, wobei D nähe­ rungsweise gleich dem Abstand des Brennpunktes des Paraboloides vom Scheitelpunkt gewählt ist.

25. Aufnahmeeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die akustische Aufnahmeeinrichtung einen konvexen, näherungsweise parabolischen Reflexionskörper auf­ weist, der mit seiner Mittelachse vertikal und mit­ tig im Abstand D über der kreisförmig begrenzten Lautsprechermembran angebracht ist, wobei D nähe­ rungsweise gleich dem Abstand des Brennpunktes des Paraboloides vom Scheitelpunkt gewählt ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwei akustische Wiedergabeeinrichtung einander ent­ gegengerichtet angeordnet sind, daß die Brennpunkte der Paraboloide aufeinanderfallen.

27. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß zwei akustische Aufnahmeeinrichtungen einander ent­ gegengerichtet angeordnet sind, daß die Brennpunkte der Paraboloide aufeinanderfallen.

28. Wiedergabeeinrichtung zur Durchführung des Verfah­ rens nach Anspruch 16 dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergabeeinrichtung einen konkaven, im Quer­ schnitt näherungsweise parabolischen Reflexionskör­ perring aufweist, der näherungsweise von der Schei­ telpunktlinie in der außenseitigen Flanke offen ist und mit seiner Ringachse vertikal und mittig im Ab­ stand D von der kreisförmig begrenzten Lautsprechermembran angebracht ist, wobei D näherungsweise gleich dem Radius des Scheitelpunktkreises des pa­ raboloidalen Ringes gewählt ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Reflexionskörper, welcher einen konve­ xen, näherungsweise parabolischen Reflexionskörper aufweist, der mit seiner Mittelachse vertikal und mittig im Abstand D über der kreisförmig begrenzten Lautsprechermembran angebracht ist, wobei D nähe­ rungsweise gleich dem Abstand des Brennpunktes des Paraboloides vom Scheitelpunkt gewählt ist, mit ei­ nem zweiten Reflexionskörper, welcher einen konka­ ven, im Querschnitt näherungsweise parabolischen Reflexionskörperring aufweist, der näherungsweise von der Scheitelpunktlinie in der außenseitigen Flanke offen ist und mit seiner Ringachse vertikal und mittig im Abstand D von der kreisförmig be­ grenzten Lautsprechermembran angebracht ist, wobei D näherungsweise gleich dem Radius des Scheitel­ punktkreises des paraboloidalen Ringes gewählt ist, dergestalt miteinander verbunden ist, daß die Rand­ linie des konvexen Paraboloiden des ersten Reflexi­ onskörpers in eine Randlinie des konkaven paraboli­ schen Ringes des zweiten Reflexionskörpers stufen­ los übergeht und dieser konkvexkonkave Reflixi­ onskörper, der mit seiner Mittelachse vertikal und mittig im Abstand D über der Lautsprechermembran angebracht ist, wobei D näherungsweise gleich dem Abstand des Brennpunktes des konvexen Paraboloides vom Scheitelpunkt gewählt ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß zwei dieser Wiedergabeeinrichtungen gegeneinander gerichtet angeordnet sind, wobei ein System als Hochtöner und ein System als Mitteltöner ausgebil­ det ist, wobei die Brennpunkte der schallreflektie­ renden konvexkonkaven Paraboloide auf der Mittelli­ nie liegen und näherungsweise koinzidieren.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26, 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergabeeinrichtungen als Vorrichtung zur Schall-Aufnahme eingesetzt werden.