DE102004023054A1 - Spatial-filter for headsets e.g. for playback of CDs, reduces cophasal sound components in both ears - Google Patents
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- H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
Abstract
Description
Das hier vorgestellte Spatial-Filter zur Reduzierung der Im-Kopf-Lokalisation von Schallquellen bei Kopfhörerwiedergabe gehört in das Gebiet der Elektroakustik.The Spatial filter presented here for reducing in-head localization of sound sources when headphones are playing belongs in the field of electroacoustics.
Bei der Lokalisation von Schallquellen ist die zeitliche Abfolge des die beiden (menschlichen) Ohren erreichenden Schalls von Bedeutung. Gleichphasig (entspricht natürlicherweise gleichzeitig) an beiden Ohren auftreffender Schall kann bei Kopfhörerwiedergabe zu einer scheinbaren Ortung der Schallquelle im Kopf des Hörers führen. Diese mögliche Im-Kopf-Lokalisation von Schallquellen bei Kopfhörerwiedergabe wird bei der elektrischen Aufnahme akustischer Signale bzw. Weiterverarbeitung der aufgenommenen Signale durch z. B. elektronische Verstärker im allgemeinen nicht berücksichtigt. Mit Hilfe des hier vorgestellten, besonders einfachen und nur aus passiven Bauteilen aufgebauten Spatial-Filters soll eine Reduzierung der Im-Kopf-Lokalisation von Schallquellen bei der Wiedergabe über Kopfhörer ermöglicht werden. Die Pegelabsenkung hinreichend gleichphasiger Schallanteile kann durch ein Potentiometer eingestellt werden, wodurch eine regelbare Verringerung der Im-Kopf-Lokalisation möglich ist.at The localization of sound sources is the chronology of the the two (human) ears reaching sound important. In-phase (naturally corresponds at the same time, sound that hits both ears can be heard while the headset is playing lead to an apparent location of the sound source in the head of the listener. These possible In-head localization of sound sources in headphone playback is in the electrical Recording of acoustic signals or further processing of the recorded Signals through z. As electronic amplifiers are generally not considered. With the help of the here presented, very simple and only out passive components built Spatial filter is a reduction the in-head localization of sound sources when playing through headphones. The level reduction sufficiently in-phase sound components can be controlled by a potentiometer be adjusted, thereby providing a controllable reduction in in-head localization possible is.
Sowohl die üblichen elektrischen Kopfhörerausgänge von Audio-Geräten, als auch die üblichen (Klinken-) Anschlußstecker von (zumeist dynamischen) Mehrkanal-(Stereo-)Kopfhörern weisen im allgemeinen einen gemeinsamen Masseanschluß der verschiedenen Wiedergabekanäle (Links-Rechts) auf. Bei dem hier vorgestellten Spatial-Filter für Kopfhörer wird der Stromfluß von (nahezu) gleichphasigen Signalanteilen der verschiedenen Wiedergabekanäle im Massepfad so gehemmt, daß eine verringerte Schallabstrahlung dieser Signalanteile erreicht werden kann.Either the usual electrical headphone outputs from Audio devices, as well as the usual ones (Jack) connector of (mostly dynamic) multichannel (stereo) headphones generally a common ground connection of the different playback channels (left-right) on. In the Spatial filter for headphones presented here, the current flow of (almost) in-phase signal components of the various playback channels in the ground path so inhibited that one reduced sound radiation of these signal components can be achieved can.
Der Vorteil dieses Spatial-Filter für Kopfhörer besteht darin, daß bei der Wiedergabe üblicher Audio-Aufnahmen über handelsübliche Audio-Geräte (z. B. CD-Abspieler) und handelsübliche (dynamische) Kopfhörer eine Reduzierung von möglicherweise auftretenden und häufig als unangenehm empfundenen Im-Kopf-Lokalisationen von Schallquellen erreicht werden kann.Of the Advantage of this spatial filter for headphone is that at the reproduction usual Audio recordings over commercial Audio equipment (eg CD player) and commercially available (dynamic) headphones a reduction of possibly occurring and common as unpleasant in-head localizations of sound sources can be achieved.
Die
Prinzipschaltung des Spatial-Filters für Kopfhörer ist in
Elektrische Eigenschaften
der Prinzipschaltung aus
Der
Widerstand bzw. das Potentiometer R des Spatial-Filters aus
Das
menschliche Gehör
ist im Frequenzbereich um 1000 Hertz besonders empfindlich für Phasenunterschiede,
da der mittlere Ohrabstand in diesem Frequenzbereich ungefähr einer
halben Wellenlänge
des Luftschalls entspricht. Die Spule L des Spatial-Filters aus
Die Frequenz fmin, bei der die Absenkung hinreichend gleichphasiger Signale des Spatial-Filters am größten ist, errechnet sich näherungsweise aus The frequency f min , at which the lowering of sufficiently in-phase signals of the spatial filter is greatest, is approximately calculated
Der Wert der Induktivität L sollte nicht zu groß gewählt werden, damit der Frequenzbereich, in dem die Absenkung genügend gleichphasiger Signale auftritt, hinreichend schmalbandig ist.The value of the inductance L should not be too large, so that the frequency range in which the Lowering sufficient in-phase signals occurs is sufficiently narrowband.
Bei fmin bilden die Anschlußimpedanz Z des verwendeten Kopfhörers und der Widerstandswert von R einen Spannungsteiler. Die erreichbare Pegelabsenkung ΔP hängt daher vom Verhältnis von Z und R ab und errechnet sich näherungsweise aus At f min , the terminal impedance Z of the headphone used and the resistance of R form a voltage divider. The achievable level reduction .DELTA.P therefore depends on the ratio of Z and R and is calculated approximately from
Für |Z| = R ergibt sich aus Gleichung (2) z. B. eine erreichbare Pegelabsenkung von 6 Dezibel.For | Z | = R is given by equation (2) z. B. an achievable level reduction of 6 decibels.
Messaufbaumeasurement setup
Zur
Ermittlung der Im-Kopf-Delokalisation-Eigenschaften des Spatial-Filters
wurde die in
MessergebnisseMeasurement results
Bewertung der Messergebnisserating the measurement results
Der
Verlauf der gemessenen Kopfhörer-Ansteuerspannung
UK bei Nullstellung des Potentiometers (
Der
Verlauf der gemessenen Kopfhörer-Ansteuerspannung
UK bei Maximalstellung des Potentiometers
(
Ein subjektiver Hörtest des Spatial-Filters mit dem verwendeten Kopfhörer ergab je nach Potentiometer-Stellung und gehörtem Musikprogramm-Material eine mehr oder weniger auffällige Veringerung der als mehr oder weniger unangenehm empfundenen Im-Kopf-Lokalisation, ohne das sich das Gesamt-Klangbild wesentlich geändert hätte.One subjective hearing test the Spatial filter with the headphones used showed depending on the potentiometer position and heard Music program material a more or less noticeable reduction the perceived as more or less unpleasant in-head localization, without the overall soundscape changed significantly would have.
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- 2004-05-11 DE DE102004023054.4A patent/DE102004023054B4/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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