DE10125229A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Wiedergabe von Mehrkanaltonsignalen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Wiedergabe von MehrkanaltonsignalenInfo
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Abstract
Virtual-Surround-Systeme ermöglichen eine räumliche Wiedergabe von Audiosignalen unter lediglicher Verwendung der Frontlautsprecher (SL, SR). Die Surround-Kanäle (C, Ls, Rs) werden hierbei den beiden Frontkanälen (L, R) zugeführt, wobei der Virtual-Surround-Effekt durch eine vorherige Bearbeitung dieser Surround-Kanäle erzielt wird. Eine zufriedenstellende Raumklangwiedergabe kann hierbei gemäß dem Stand der Technik nur erzielt werden, wenn der Zuhörer sich im sogenannten sweet spot befindet. Dieses ist jedoch insbesondere bei Fernsehzuschauern z. B. wegen in diesem Bereich fehlender Sitzgelegenheiten oftmals nicht der Fall. Erfindungsgemäß kann jedoch auch in diesem Fall ein annehmbarer Raumklangeindruck erzielt werden, indem eine Bearbeitung der Surroundkanalsignale (C, Ls, Rs) und/oder Hauptkanalsignale (L, R) in Abhängigkeit von einer Information über die Zuhörerposition (Z) erfolgt. So können bei einer Filterung zur Abbildung auf die Hauptlautsprecher (SL, SR) mittels Außenohrübertragungsfunktionen die Filterparameter in Abhängigkeit von der Information über die Zuhörerposition gewählt werden, wobei verschiedene Sätze von Filterparametern für mehrere Zuhörerpositionen vorgegeben sein können.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Wiedergabe von Mehrkanaltonsignalen, insbesondere zur
Wiedergabe durch Virtual-Surround-Systeme.
Eine räumliche Wiedergabe von Audiosignalen ist durch eine
Mehrkanaltonwiedergabe, auch Surround-Sound genannt,
möglich. Der Mehrkanalton umfaßt üblicherweise drei Kanäle
L, C, R (Left, Centre, Right), die räumlich vor dem Zuhörer
angeordnet sind und zwei Kanäle Ls, Rs (Left-surround,
Right-surround), die räumlich hinter dem Zuhörer angeordnet
sind. Zusätzlich kann noch ein sechster Kanal für
Spezialeffekte vorgesehen sein. Jeder Kanal wird hierbei mit
einem separaten Lautsprecher wiedergegeben.
Wenn eine entsprechende Lautsprecheranlage jedoch nicht zur
Verfügung steht oder wegen Aufstellungsproblemen nicht
eingesetzt werden kann, ist es möglich, auch durch ein
sogenanntes Virtual-Surround-System einen annähernd
identischen Raumklang nur unter Verwendung der Front- bzw.
Hauptlautsprecher zu erzielen. Das Signal des Centre-Kanals
wird hierbei zu gleichen Teilen auf die beiden Lautsprecher
aufgeteilt, so daß das Centre-Signal C von einer sogenannten,
Phantomstelle unmittelbar vor dem Zuhörer zu kommen scheint.
Die Surround-Kanäle Ls, Rs werden den beiden Hauptkanälen L,
R zugeführt, wobei der Virtual-Surround-Effekt durch eine
vorherige Bearbeitung dieser Surround-Kanäle erzielt wird.
Eine zufriedenstellende Raumklangwiedergabe kann hierbei nur
erzielt werden, wenn der Zuhörer sich im Zentrum der
Lautsprecheranordnung, dem sogenannten sweet spot, aufhält.
Dieser Bereich ist dadurch definiert, daß die beiden
Frontlautsprecher mit dem Zuhörer etwa ein gleichschenkliges
Dreieck bilden. Insbesondere Fernsehzuschauer befinden sich
jedoch oftmals nicht im sweet spot, z. B. weil
Sitzgelegenheiten sich in diesem Bereich nicht anordnen
lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Wiedergabe von Mehrkanaltonsignalen anzugeben, bei dem ein
annehmbarer Raumklangeindruck erzielt werden kann, wenn der
Zuhörer sich nicht im Zentrum der Lautsprecheranordnung
befindet. Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1
angegebene Verfahren gelöst.
Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens anzugeben. Diese Aufgabe wird durch die in
Anspruch 7 angegebene Vorrichtung gelöst.
Im Prinzip besteht das erfindungsgemäße Verfahren zur
Wiedergabe von Mehrkanaltonsignalen, die Hauptkanalsignale
und einen oder mehrere Surroundkanalsignale umfassen, wobei
die Hauptkanalsignale und die Surroundkanalsignale durch
Hauptlautsprecher wiedergegeben werden, darin, daß eine
Bearbeitung der Surroundkanalsignale und/oder
Hauptkanalsignale in Abhängigkeit von einer Information über
die Zuhörerposition in Bezug zu den Hauptlautsprechern
erfolgt.
Vorteilhafterweise umfaßt die Bearbeitung der
Surroundkanalsignale und/oder Hauptkanalsignale eine
Filterung zur Abbildung auf die Hauptlautsprecher, wobei die
Filterparameter aus Außenohrübertragungsfunktionen ermittelt
werden und wobei die Filterparameter in Abhängigkeit von der
Information über die Zuhörerposition gewählt werden.
Besonders vorteilhaft kann es sein, für die einzelnen
Mehrkanaltonsignale ausschließlich oder zusätzlich zur Wahl
der Filterparameter eine Laufzeitverzögerung und/oder eine
Amplitudenverstärkung in Abhängigkeit von der Information
über die Zuhörerposition zu wählen.
Vorzugsweise sind hierbei die Filterparameter und/oder
Laufzeitverzögerungen und/oder Amplitudenverstärkungen für
mehrere Zuhörerpositionen vorgegeben und können für eine
dieser Zuhörerpositionen ausgewählt werden.
Das Verfahren ist beispielsweise anwendbar, wenn die
Hauptkanalsignale zwei Frontkanalsignale, die
Surroundkanalsignale ein Mittenkanalsignal sowie zwei
Rückkanalsignale umfassen.
Bei den Mehrkanaltonsignalen kann es sich hierbei
insbesondere um MPEG2-, Dolby AC3- oder Dolby ProLogic-
Signale handeln.
Im Prinzip besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Wiedergabe von Mehrkanaltonsignalen, die Hauptkanalsignale
und einen oder mehrere Surroundkanalsignale umfassen, wobei
die Hauptkanalsignale und die Surroundkanalsignale durch
Hauptlautsprecher wiedergegeben werden, darin, daß eine
Prozessoreinheit zur Bearbeitung der Surroundkanalsignale
und/oder Hauptkanalsignale in Abhängigkeit von einer
Information über die Zuhörerposition in Bezug zu den
Hauptlautsprechern vorgesehen ist.
Vorteilhaft sind hierbei einer oder mehrere Filter
vorgesehen, wobei die Filterparameter aus
Außenohrübertragungsfunktionen ermittelt werden und wobei
die Filterparameter in Abhängigkeit von der Information über
die Zuhörerposition gewählt werden.
Ebenso kann es von Vorteil sein, daß statt der Filter oder
zusätzlich zu den Filtern eine oder mehrere
Verzögerungsstufen und/oder eine oder mehrere
Verstärkerstufen vorgesehen sind, wobei die Verzögerung
und/oder Verstärkung in Abhängigkeit von dem
Informationssignal gewählt wird.
Schließlich ist vorzugsweise ein Speicher vorgesehen, in dem
Filterparameter und/oder Laufzeitverzögerungen und/oder
Amplitudenverstärkungen für mehrere Zuhörerpositionen
abgelegt sind und für eine dieser Zuhörerpositionen
ausgewählt werden können.
Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung
beschrieben.
Diese zeigen in:
Fig. 1 einen Zuhörer außerhalb des Zentrums der
Lautsprecheranordnung mit den Parametern zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild der
erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In Fig. 1 befindet sich ein Zuhörer Z rechts außerhalb des
Zentrums der Lautsprecheranordnung, die hier aus zwei realen
Frontlautsprechern SL, SR sowie den virtuellen Lautsprechern
SC, SLs, SRs für Centre, Left-surround und Right-surround
besteht. Diese Verschiebung LD kann nun für die Frontkanal-
und Surroundkanalsignale bei der Bearbeitung der Signale für
die Virtual-surround-Wiedergabe durch die Laufzeit-Parameter
τL, τR, τC, τLs, τRs sowie die Amplitudenparameter aL, aR, aC,
aLs, aRs berücksichtigt werden. Damit wird für den Zuhörer Z
statt im sweet-spot nun in dem nach rechts verschobenen
Hörbereich H ein zufriedenstellender Raumklangeindruck
ermöglicht.
Neben den Veränderungen der Laufzeit und Amplitude kann auch
eine Frequenzcharakteristikverschiebung berücksichtigt
werden. Dieses kann mit Hilfe von sogenannten
Außenohrübertragungsfuntkionen (HRTF's) erfolgen, welche den
Weg bis zu den Ohrkanaleingängen beschreiben, wobei für jede
der Schalleinfallsrichtungen die individuell zutreffende
HRTF zu benutzen ist.
In Fig. 2 ist ein vereinfachtes Blockschaltbild einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, in dem durch eine
Prozessoreinheit Proc die Mehrkanaltonsignale L, R, C, Ls
und Rs so bearbeitet werden, daß ein guter Raumklangeindruck
für verschiedene Zuhörerpositionen möglich ist. Für die
Abbildung der Mehrkanaltonsignale auf die beiden
Stereokanäle L', R' wird der Mittenkanal C einem ersten
HRTF-Filter HC, die beiden Frontkanäle L, R einem zweiten
HRTF-Filter HF und die beiden Rückkanäle Ls, Rs einem
dritten HRTF-Filter HR zugeführt. Das Signal des
Mittenkanals C wird in etwa zu gleichen Teilen auf die
beiden Eingangssignale L, R aufgeteilt, wobei üblicherweise
eine Abschwächung um 3 dB und zusätzlich eine
Berücksichtigung der Position des Zuhörers durch
Laufzeitunterschiede, Frequenzcharakteristikverschiebungen
oder Amplitudenveränderungen erfolgt. Die sich hieraus
ergebenden Signale werden dann durch die beiden
Addiereinheiten A1, A2 auf die Kanäle L, R addiert. Ebenso
werden die Rückkanalsignale Ls, Rs unter Berücksichtigung
der Position des Zuhörers bearbeitet, um diese auf die
beiden Frontkanäle abzubilden, und auf die Kanäle L, R
addiert. Schließlich werden auch die Frontkanalsignale L, R
bearbeitet, um die abweichende Position des Zuhörers von
sweet-spot zu berücksichtigen. Den HRTF-Filtern werden
hierbei von einem nicht dargestellten Speicher in
Abhängigkeit von einem Signal, welches eine Information I
über die Position des Zuhörers enthält, jeweils geeignete
Filterparameter FC, FF, FR zugeführt.
Die Ausgestaltung der Prozessoreinheit Proc ist nicht auf
das vorgenannte Ausführungsbeispiel beschränkt, so können
zum Beispiel die eigentliche Prozessoreinheit, die
Filtereinheiten, sowie gegebenenfalls Verzögerungs- sowie
Matrixstufen als getrennte Einheiten vorliegen. Schließlich
kann das erfindungsgemäße Verfahren ganz oder teilweise
durch entsprechende Software durchgeführt werden.
Ebenso kann die Erfindung auch eingesetzt werden, wenn
Mehrkanaltonsignale mit nur einem hinteren Kanal
(sogenanntes single Surround, wie z. B. ProLogic) vorliegen.
In diesem Fall wird der hintere Kanal in zwei rückwärtige
Kanäle zerlegt, wobei sich eine Dekorrelation der Kanäle
empfiehlt.
Die Zuhörerposition kann beispielsweise über eine Tastatur
am Wiedergabegerät oder einer Fernbedienung eingegeben
werden, wobei vorzugsweise eine Auswahl aus mehreren
vorgegebenen Positionen erfolgt. Hierfür können bei einer
Wiedergabe über ein Fernsehgerät die verschiedenen
vorgegebenen Positionen auf dem Bildschirm dargestellt
werden, wobei die Auswahl mittels eines Cursors erfolgen
kann. Ebenso ist es denkbar, eine beliebige Position des
Zuhörers auszumessen und dem Gerät einzugeben, wobei in
diesem Fall vorzugsweise die Filterparameter in einer
Initialisierungsphase einmal berechnet und dann im Gerät
abgespeichert werden.
Die Erfindung kann für die Wiedergabe von Mehrkanalton-
Audiosignalen insbesondere durch Fernsehempfänger oder
Surround Sound Receiver, aber auch durch verschiedenste
andere Audiowiedergabegeräte, wie zum Beispiel DVD-Spieler,
Computer mit Soundkarten oder Kopfhörer genutzt werden. Bei
den Audiosignalen kann es sich zum Beispiel um MPEG2-,
MPEG4-, Dolby AC3 oder Dolby ProLogic-Signale handeln.
Claims (10)
1. Verfahren zur Wiedergabe von Mehrkanaltonsignalen,
die Hauptkanalsignale (L, R) und einen oder mehrere
Surroundkanalsignale (C, Ls, Rs) umfassen, wobei die
Hauptkanalsignale (L, R) und die Surroundkanalsignale
(C, Ls, Rs) durch Hauptlautsprecher (SL, SR)
wiedergegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Bearbeitung der Surroundkanalsignale (C, Ls, Rs)
und/oder Hauptkanalsignale (L, R) in Abhängigkeit von
einer Information (I) über die Zuhörerposition (Z) in
Bezug zu den Hauptlautsprechern (SL, SR) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bearbeitung der Surroundkanalsignale (C, Ls, Rs)
und/oder Hauptkanalsignale (L, R) eine Filterung zur
Abbildung auf die Hauptlautsprecher (SL, SR) umfaßt,
wobei die Filterparameter (FC, FF, FR) aus
Außenohrübertragungsfunktionen ermittelt werden und in
Abhängigkeit von der Information über die
Zuhörerposition gewählt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß für die einzelnen
Mehrkanaltonsignale ausschließlich oder zusätzlich zur
Wahl der Filterparameter eine Laufzeitverzögerung
und/oder eine Amplitudenverstärkung in Abhängigkeit von
der Information über die Zuhörerposition gewählt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Filterparameter und/oder
Laufzeitverzögerungen und/oder Amplitudenverstärkungen
für mehrere Zuhörerpositionen vorgegeben sind und für
eine dieser Zuhörerpositionen ausgewählt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkanalsignale zwei
Frontkanalsignale (L, R), die Surroundkanalsignale ein
Mittenkanalsignal (C) sowie zwei Rückkanalsignale (Ls,
Rs) umfassen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrkanaltonsignale
MPEG2-, Dolby AC3- oder Dolby ProLogic-Signale sind.
7. Vorrichtung zur Wiedergabe von
Mehrkanaltonsignalen, die Hauptkanalsignale (L, R) und
einen oder mehrere Surroundkanalsignale (C, Ls, Rs)
umfassen, wobei die Hauptkanalsignale (L, R) und die
Surroundkanalsignale (C, Ls, Rs) durch Hauptlautsprecher
(SL, SR) wiedergegeben werden, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Prozessoreinheit (Proc) zur Bearbeitung der
Surroundkanalsignale (C, Ls, Rs) und/oder
Hauptkanalsignale (L, R) in Abhängigkeit von einem
Signal, welches eine Information (I) über die
Zuhörerposition (Z) in Bezug zu den Hauptlautsprechern
(SL, SR) enthält, vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß einer oder mehrere Filter (HC, HF,
HR) vorgesehen sind, wobei die Filterparameter (FC, FF;
FR) aus Außenohrübertragungsfunktionen ermittelt werden
und wobei die Filterparameter in Abhängigkeit von der
Information über die Zuhörerposition gewählt werden
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß statt der Filter oder zusätzlich zu
den Filtern eine oder mehrere Verzögerungsstufen
und/oder eine oder mehrere Verstärkerstufen vorgesehen
sind, wobei die Verzögerung und/oder Verstärkung in
Abhängigkeit von dem Informationssignal gewählt wird.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher
vorgesehen ist, in dem Filterparameter und/oder
Laufzeitverzögerungen und/oder Amplitudenverstärkungen
für mehrere Zuhörerpositionen abgelegt sind und für eine
dieser Zuhörerpositionen ausgewählt werden können.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2001125229 DE10125229A1 (de) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Wiedergabe von Mehrkanaltonsignalen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2001125229 DE10125229A1 (de) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Wiedergabe von Mehrkanaltonsignalen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10125229A1 true DE10125229A1 (de) | 2002-11-28 |
Family
ID=7685928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2001125229 Withdrawn DE10125229A1 (de) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Wiedergabe von Mehrkanaltonsignalen |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE10125229A1 (de) |
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2001
- 2001-05-22 DE DE2001125229 patent/DE10125229A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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