DE102005039195A1 - Apparatus for reproducing sound signals - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Wiedergabe von Tonsignalen, insbesondere als Teil einer Beschallungsanlage, mit mindestens einem elektrodynamischen Lautsprecher und Mitteln zur Verbesserung des Ausgangssignals durch Beeinflussung des Eingangssignals, wobei die Mittel zur Verbesserung des Lautsprecherverhaltens die Anstiegsflanken und/oder Abfallflanken des Eingangssignals so beeinflussen, dass die Steigungen der Anstiegsflanken und/oder der Abfallflanken des Ausgangssignals den tatsächlichen oder gewünschten Steigungen zumindest angenähert sind.Device for reproducing sound signals, in particular as part of a public address system, with at least one electrodynamic loudspeaker and means for improving the output signal by influencing the input signal, the means for improving the loudspeaker behavior influencing the rising and / or falling edges of the input signal such that the slopes of the Rising edges and / or falling edges of the output signal are at least approximated to the actual or desired slopes.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wiedergabe von Tonsignalen, insbesondere als Teil einer Beschallungsanlage, mit mindestens einem elektrodynamischen Lautsprecher und Mitteln zur Verbesserung des Ausgangssignals durch Beeinflussung des Eingangssignals.The The present invention relates to a device for reproducing Sound signals, in particular as part of a public address system, with at least one electrodynamic loudspeaker and means for Improvement of the output signal by influencing the input signal.
Elektrodynamische Lautsprecher sind seit langem bekannt und werden vielfältig eingesetzt, unter anderem auch zur Beschallung von großen Räumen oder im Freien. Die üblicherweise von einem Verstärker gelieferten Eingangssignale für den Lautsprecher versetzen die Lautsprechermembran in Schwingungen. Dadurch wird die Luft um den Lautsprecher bewegt und es entsteht ein Ausgangssignal, das vom menschlichen Ohr aufgenommen werden kann.Electrodynamic Loudspeakers have been known for a long time and are used in a variety of ways among other things also for the sound of large rooms or in the free one. The usual from an amplifier supplied input signals for The loudspeaker causes the loudspeaker diaphragm to vibrate. This moves the air around the speaker and creates it an output signal that is picked up by the human ear can.
Das menschliche Ohr hört unterschiedliche Frequenzen unterschiedlich laut. Die Unterschiede sind insbesondere bei geringer Lautstärke besonders groß. Es sind daher elektrische Schaltungen bekannt, durch welche die Lautstärke bestimmter Frequenzbereiche abgesenkt oder angehoben wird. Trotz dieser und anderer Verbesserungsmaßnahmen geben bekannte Lautsprecher trotzdem das Eingangssignal noch nicht fehlerfrei wieder, zumindest nicht über den gesamten Frequenzbereich und den gesamten Lautstärkebereich.The human ear is listening different frequencies are different loud. The differences are especially at low volume extraordinary big. There are therefore known electrical circuits by which the volume certain frequency ranges is lowered or raised. In spite of These and other enhancements give familiar speakers Nevertheless, the input signal is not yet faultless again, at least not over the entire frequency range and the entire volume range.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art hinsichtlich ihres Wiedergabeverhaltens zu verbessern.Of the Invention is the object of a device of the initially be improved in terms of their playback behavior.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Mittel die Anstiegsflanken und/oder Abfallflanken des Eingangssignals so beeinflussen, dass die Steigungen der Anstiegsflanken und/oder der Abfallflanken des Ausgangssignals den tatsächlichen oder gewünschten Steigungen zumindest angenähert sind.These Task is solved by the means comprise the rising edges and / or falling edges of the input signal influence so that the slopes of the rising edges and / or the falling edges of the output signal the actual or desired Slopes at least approximated are.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass elektrodynamische Lautsprecher eine ihnen eigene Trägheit aufweisen und dass sich diese Trägheit insbesondere auf das Einschwing- und das Ausschwingverhalten des Lautsprechers auswirkt. Darüber hinaus beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, dass das Ein- und Ausschwingverhalten eines Lautsprechers deshalb besonders wichtig sind, weil unterschiedliche Musikinstrumente und auch die menschliche Stimme jeweils eine ihnen charakteristische Signalanstiegs- und -abfallzeit aufweisen. Der Mensch erkennt also unterschiedliche Instrumente unter anderem insbesondere auch an dem so genannten Attack, aber auch an dem Release. Herkömmliche Lautsprecher geben aufgrund ihrer Trägheit Anstiegs- und Abfallflanken nicht korrekt wieder, so dass die Identifizierung der Instrumente erschwert ist.The Invention is based on the recognition that electrodynamic speakers their own inertia and that this inertia in particular the transient and decay behavior of the Speaker. About that In addition, the invention is based on the recognition that the inputs and Therefore, the decay behavior of a loudspeaker is particularly important are because different musical instruments and also the human Voice each one characteristic signal rise and - waste time. So humans recognize different things Instruments among other things also in particular on the so-called Attack, but also on the release. Give conventional speakers because of their inertia Rise and fall edges did not recur correctly, so the identification the instruments is difficult.
Durch die Beeinflussung der Anstiegsflanken und/oder Abfallflanken des Eingangssignals derart, dass die entsprechenden Flanken des Ausgangssignals dem Eingangssignal angenähert sind, kann also das Wiedergabeverhalten des Lautsprechers verbessert werden. Je mehr die Form der Flanken des Ausgangssignals an die Form der Flanken des Eingangssignals angenähert ist, desto genauer gibt der Lautsprecher die Charakteristik der einzelnen Instrumente und Stimmen wieder. Dadurch ergibt sich ein deutlich klarerer und differenzierterer Klang. Für bestimmte Anwendungsfälle können die Steigungen der Anstiegs- und Abfallflanken auch gewünschten Steigungen und nicht den tatsächlichen Steigungen angenähert werden. Beispielsweise ist es bei bestimmten Musikrichtungen erwünscht, die Steigung der Abstiegsflanke flacher zu gestalten, den Ton also länger wiederzugeben, als es dem tatsächlichen Eingangssignal entspricht.By the influence of the leading edges and / or trailing edges of the Input signal such that the corresponding edges of the output signal approximated to the input signal are, so the playback behavior of the speaker can be improved become. The more the shape of the edges of the output signal to the The shape of the edges of the input signal is approximate, the more accurate there is the speaker the characteristics of each instrument and Voices again. This results in a much clearer and more differentiated Sound. For certain applications can the slopes of the leading and trailing edges also desired Gradients and not the actual Gradients approximated become. For example, it is desirable for certain styles of music that To make the slope of the descent flatter, to reproduce the sound longer, as the actual Input signal corresponds.
Erfindungsgemäß wird der Pegel der Anstiegsflanken und der Abstiegsflanken des Eingangssignals insbesondere je nach Frequenz angehoben oder abgesenkt. Es wurde nämlich festgestellt, dass Lautsprecher insbesondere auf tiefe Frequenzen zu träge reagieren, während sie bei sehr hohen Frequenzen nicht so träge reagieren. Daher werden die Anstiegsflanken tieferer Frequenzen bevorzugt stärker angehoben und die hoher Frequenzen weniger stark oder gar nicht. Bei den Abfallflanken erfolgt die Beeinflussung umgekehrt, da die Lautsprecherträgheit dazu führt, dass Tonsignale, insbesondere bei tiefen Frequenzen, zu langsam abklingen. Durch Absenken des Ausgangssignals kann dem entgegengewirkt werden. Bei hohen Frequenzen wird die Abstiegsflanke des Ausgangssignals weniger stark abgesenkt.According to the invention Level of the rising edges and the falling edges of the input signal especially raised or lowered depending on the frequency. It was namely found that speakers in particular at low frequencies too slow react while they do not react so slowly at very high frequencies. Therefore, be the rising edges of lower frequencies preferably raised more and the high frequencies less strong or not at all. At the waste flanks the influence is reversed, since the speaker inertia to do so leads, that sound signals, especially at low frequencies, too slow subside. By lowering the output signal can counteract this become. At high frequencies, the falling edge of the output signal lowered less.
Die Anhebung und Absenkung kann nach einem vorbestimmten Betrag oder Verhältnis erfolgen. Das Anheben oder Absenken kann also prozentual vom Eingangssignal abhängen oder nach einem festen Betrag durchgeführt werden. Wichtig ist aber in jedem Fall, dass die Anhebung und Absenkung so erfolgt, dass das Ausgangssignal von der Anstiegsflanke stetig in das Dauersignal, so genanntes Sustain, übergeht und von diesem stetig in die Abstiegsflanke.The Raising and lowering can be after a predetermined amount or relationship respectively. The raising or lowering can thus percentage of the input signal depend or after a fixed amount. But it is important in any case, that the raising and lowering is done so that the output signal from the rising edge steadily into the continuous signal, so-called sustain, passes over and from this steadily into the descent flank.
Die Beeinflussung des Eingangssignals erfolgt insbesondere so, dass vorher festgelegte Frequenzbereiche jeweils in einer bestimmten Weise beeinflusst werden. Damit können tiefe Frequenzen anders beeinflusst werden als hohe Frequenzen und diese wiederum anders als mittlere Frequenzen. Durch die Einteilung in Bereiche kann der Aufwand hierfür gering gehalten werden.The influencing of the input signal is carried out in particular so that predetermined frequency ranges are each influenced in a certain way. Thus, low frequencies can be influenced differently than high frequencies, and these in turn different than medium frequencies. By dividing into areas, the effort can be kept low.
Nach einer besonderen Ausgestaltung sind fünf Frequenzbereiche vorgesehen. Es können grundsätzlich aber auch weniger oder insbesondere mehr Frequenzbereiche vorgesehen sein. Je mehr Frequenzbereiche vorgesehen sind, desto genauer kann das Ausgangssignal an das Eingangssignal angepasst werden.To In a particular embodiment, five frequency ranges are provided. It basically can also less or in particular more frequency ranges provided be. The more frequency ranges are provided, the more accurate the output signal can be adapted to the input signal.
Die Beeinflussungsmittel sind insbesondere so ausgelegt, dass im Tief- und Mitteltonbereich der Pegel der Anstiegsflanke stärker angehoben und der Pegel der Abfallflanke stärker abgesenkt wird als im Hochtonbereich. Damit kann dem Trägheitsverhalten elektrodynamischer Lautsprecher gut Rechnung getragen werden, so dass das Amplitudenanstiegs- und -abfall-Verhalten der verschiedenen Bereiche aneinander angeglichen ist und sich ein dem Eingangssignal weitgehend entsprechendes Ausgangssignal ergibt.The Influences are particularly designed so that in the low and midrange the level of the rising edge stronger raised and the level of the falling edge is lowered more than in the high frequency range. This allows the inertial behavior electrodynamic Loudspeakers are taken into account so that the amplitude increase and waste behavior the different areas are aligned and integrated gives the input signal largely corresponding output signal.
Die Beeinflussung des Eingangssignals kann auch lautstärkeabhängig erfolgen. Damit kann dem dynamischen Verhalten des Lautsprechers Rechnung getragen werden.The Influencing the input signal can also be dependent on the volume. This allows for the dynamic behavior of the speaker be worn.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind unterschiedliche Arten der Beeinflussung, insbesondere unterschiedliche Steigungen der Anstiegs- und/oder Abfallflanken voreingestellt. Der Nutzer kann damit ein bestimmtes Wiedergabeverhalten des Lautsprechers auswählen. Beispielsweise können acht unterschiedliche Beeinflussungsarten voreinstellbar sein, die unterschiedlichen Musikstilen bzw. Veranstaltungen im Freien oder in geschlossenen Räumen zugeordnet sind.To Another embodiment of the invention are different Types of influence, especially different gradients the rising and / or falling edges preset. The user This allows a specific playback behavior of the speaker choose. For example, you can Eight different types of influence can be preset, the different music styles or events in the open or in closed rooms assigned.
Bevorzugt beträgt die Reaktionszeit der Beeinflussungsmittel 1 ms oder weniger. Dadurch kann die Beeinflussung so schnell erfolgen, dass sie praktisch nicht hörbar ist.Prefers is the reaction time of the influencing agent 1 ms or less. Thereby The influence can be done so fast that it is practically impossible audible is.
Zum Anheben des Eingangssignals können Expander, zum Absenken Kompressoren verwendet werden. Bevorzugt werden kombinierte Einheiten, so genannte Kompander verwendet.To the Raising the input signal can expander, used for lowering compressors. Preference is given to combined Units, called compander used.
Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden pro Frequenzbereich je zwei Kompander verwendet. Ein Kompander dient dabei dem Anheben oder Absenken der Anstiegsflanke und der andere dem Anheben oder Absenken der Abstiegsflanke.To A particularly preferred embodiment of the invention are pro Frequency range used per two compander. A compander serves the raising or lowering of the rising edge and the other the Raise or lower the descent slope.
Die Mittel zum Beeinflussen des Eingangssignals weisen je Frequenzbereich bevorzugt einhundert oder mehr dynamische Niveaus auf. Damit kann eine sehr genaue Anpassung des Ausgangssignals an das Eingangssignal erreicht werden.The Means for influencing the input signal have per frequency range prefers one hundred or more dynamic levels. This can be a very accurate adaptation of the output signal to the input signal be achieved.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,One embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below described. They show, in each case in a schematic representation,
Das
in
Die
elektrische Schaltung
Die
Einteilung der Frequenzbereiche
In
Die
erfindungsgemäße Anhebung
des Eingangssignals
In
- 11
- Eingangentrance
- 22
- elektronische Schaltungelectronic circuit
- 33
- erste Frequenzweichefirst crossover
- 44
- erster Signalwegfirst pathway
- 55
- zweiter Signalwegsecond pathway
- 66
- Verstärkeramplifier
- 77
- zweite Frequenzweichesecond crossover
- 88th
- dritter Signalwegthird pathway
- 99
- vierter Signalwegfourth pathway
- 1010
- Tieftonlautsprecherwoofer
- 1111
- MitteltonlautsprecherMid-range speaker
- 1212
- Verstärkeramplifier
- 1313
- fünfter Signalwegfifth signal path
- 1414
- Hochtonlautsprechertweeter
- 1515
- Kompandercompander
- 1616
- Frequenzbereichfrequency range
- 1717
- Eingangssignalinput
- 1818
- Ausgangssignaloutput
- 1919
- angehobenes Signalraised signal
- 2020
- Ausgangsignaloutput
- 2121
- Eingangssignalinput
- 2222
- Ausgangssignaloutput
- 2323
- Ausgangssignaloutput
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Effective date: 20110301 |