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Die Erfindung betrifft ein Kinosaalaudiosystem für einen sich längs einer Bezugsachse erstreckenden zu beschallenden Kinosaal, umfassend einen Referenzlautsprecher, welcher im stirnseitigen Bereich des Kinosaals angeordnet und in diesen gerichtet ist, insbesondere einen horizontal mittig angeordneten Centerlautsprecher, eine erste Lautsprechergruppe mit wenigstens zwei Surroundlautsprechern, welche in unterschiedlichen axialen Abständen zum Referenzlautsprecher angeordnet und auf einen jeweiligen Bezugspunkt in den Kinosaal gerichtet sind, sowie eine Signalquelle für die Bereitstellung eines ersten einkanaligen Audiosignals, welches dafür vorgesehen ist, über den Referenzlautsprecher wiedergegeben zu werden, und eines zweiten einkanaligen Audiosignals, welches dafür vorgesehen ist, über die erste Lautsprechergruppe wiedergegeben zu werden.
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Es ist allgemein bekannt, dass für die Beschallung von Kinosälen Mehrkanal-Audiosysteme mit einer Vielzahl an Audiokanälen und Lautsprechern zum Einsatz kommen. Typischerweise ist an der bühnenseitigen Stirnseite des Kinosaals im horizontal mittleren Bereich der Leinwand ein Centerlautsprecher vorgesehen sowie beiderseits der Leinwand Lautsprecher für einen linken und einen rechten Ausgabekanal. Ebenfalls stirnseitig können auch ein oder auch mehrere Basslautsprecher vorgesehen sein. Zur Erzielung von Raumklangeffekten sind im rückwärtigen Bereich des Kinosaals ebenfalls beiderseits Lautsprecher für einen linken und rechten Ausgabekanal vorgesehen.
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Eine weitere Verbesserung des Raumklangs wird durch Surroundlautsprecher erreicht, welche oberhalb der Zuschauerplätze in einem axialen Abstand zum Centerlautsprecher angeordnet sind, wobei hier ebenfalls eine Trennung in einen linken und einen rechten Audiokanal erfolgt. Um über die gesamte Länge eines Kinosaals einen hörbaren Surroundeffekt zu erzielen, ist es üblich, längs der axialen Erstreckung des Kinosaals auf der linken und rechten Seite des Kinosaals eine jeweilige Lautsprechergruppe mit mehreren signaltechnisch parallel geschalteten Surroundlautsprechern in unterschiedlichen axialen Abständen zum Centerlautsprecher vorzusehen. Somit umfasst ein typisches Kinosaalaudiosystem insgesamt acht Audiokanäle.
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Kinosäle haben unterschiedlichste Größen, welche beispielsweise von einer Breite von 5 m und einer Länge von 7 m bis zu einer Breite von 20 m und einer Länge von 30 m gehen. Kinosaalaudiosysteme können installierte elektrische Leistungen von wenigen kW bis hin zu einigen 10 kW aufweisen.
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Typischerweise sind ein Entzerrer zum Regulieren von Frequenzcharakteristiken eines eingegebenen Audiosignals sowie Verzögerungsschaltungen zum Verzögern der von dem Entzerrer ausgegebenen Audiosignale vorgesehen. Die Ausgänge der Verzögerungsschaltungen werden nach Verstärkung durch einen Verstärker auf jeweiligen Übertragungskanälen den jeweils zugeordneten Lautsprechern zugeführt.
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Die beispielsweise acht Audiokanäle der Tonspur eines Filmes sind zeitlich zueinander korreliert. Im Idealfall erreichen jeweils synchron über die verschiedenen Kanäle des Kinosaalaudiosystems ausgegebene Audiosignale synchron das Gehör des Zuschauers. Da in einem Kinosaal aber nicht ein gleicher Abstand des Gehörs eines oder gar aller Zuschauers zu allen Lautsprechern gewährleistet werden kann, werden die Audiokanäle – optimiert für einen sogenannten „Sweet Spot” – mit einer individuellen zeitlichen Verzögerung wiedergegeben. Ein Sweet Spot ist ein punktueller Bereich im Zuschauerraum, bei welchem ideale akustische Bedingungen herrschen und zeitlich korrelierte Audiosignale, insbesondere verschiedene Audiokanäle der Tonspur eines Filmes, im richtigen zeitlichen Bezug zueinander wahrgenommen werden.
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Die Höhe der jeweiligen Verzögerungszeiten hängt letztendlich vom Abstand des Zuschauers im Sweet Spot zu den jeweiligen Lautsprechern ab, beziehungsweise von der Schalllaufzeit, welche der Schall von seinem jeweiligen Wiedergabelautsprecher zum Gehör des Zuschauers benötigt.
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Um die Schallfeldcharakteristik zu korrigieren, werden üblicherweise zum Einmessen eines Kinosaalaudiosystems ein Generator für rosa Rauschen, ein Impulsgenerator, eine Auswahlschaltung, ein Mikrofon zum Messen des durch die Lautsprecher wiedergegebenen Schalls, eine Frequenzanalyseeinrichtung sowie eine Verzögerungszeit-Berechnungseinrichtung verwendet.
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Das durch den Generator erzeugte rosa Rauschen wird dem Entzerrer über die Auswahlschaltung auf jeweiligen Kanälen zugeführt und ein durch den Impulsgenerator erzeugtes Impulssignal wird über die Auswahlschaltung auf jeweiligen Kanälen direkt den Lautsprechern zugeführt. Beim Korrigieren der Phasencharakteristik des Schallfeldraums werden Ausbreitungsverzögerungszeiten des Impulsschalls von den Lautsprechern zu einer Hörposition im Sweet Spot erfasst, indem der über die Lautsprecher wiedergegebene Impulsschall durch das Mikrofon gemessen wird. Anschließend werden die gemessenen Signale unter Verwendung der Verzögerungszeit – Berechnungsvorrichtung analysiert.
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Nach Bestimmung der jeweiligen Verzögerungszeiten werden diese der Verzögerungsschaltung bereitgestellt und bei einer Wiedergabe durch das Kinosaalaudiosystem werden die Audiokanäle entsprechend zeitverzögert ausgegeben, so dass im Bereich des Sweet Spots die Audiosignale verschiedener Kanäle der Tonspur eines Films, im richtigen zeitlichen Bezug zueinander wahrgenommen werden.
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Das Patentdokument
WO 2014/068 583 A2 offenbart ein System für die Aufnahme, Mischung und Wiedergabe eines elfkanaligen Audiosignals mit dreidimensionalem Effekt. Hierdurch ist es ermöglicht, Klänge im Auditorium an einen beliebigen Ort zu platzieren.
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Nachteilig hierbei ist, dass sich nur eine sehr begrenzte Anzahl von Zuschauerplätzen im akustisch optimalen und örtlich sehr begrenzten Sweet Spot befinden, so dass sich die akustischen Bedingungen für den Zuschauer mit steigendem Abstand dazu verschlechtern.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung ein Kinosaalaudiosystem mit vergrößertem Sweet Spot anzugeben, welches zudem wenig zusätzlichen technischen Aufwand erfordert. Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein entsprechendes Verfahren zur Beschallung eines Kinosaals anzugeben.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Kinosaalaudiosystem der eingangs genannten Art. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass jeder der wenigstens zwei Surroundlautsprecher der ersten Lautsprechergruppe individuell über eine jeweilige Reihenschaltung von Audiokomponenten ansteuerbar ist, umfassend ein jeweiliges Zeitverzögerungsglied zur individuellen zeitlichen Verzögerung des jeweils bereitgestellten zweiten Audiosignals sowie einen Verstärker für die Verstärkung des jeweils individuell verzögerten zweiten Audiosignals, wobei die individuellen Verzugszeiten der jeweiligen Zeitverzögerungsglieder unter Berücksichtigung der individuellen Schalllaufzeiten vom Referenzlautsprecher zum jeweiligen Bezugspunkt und unter Berücksichtigung der individuellen Schalllaufzeiten vom jeweiligen Surroundlautsprecher zum jeweiligen Bezugspunkt bemessen sind, so dass sich ein axial verlängerter Sweet Spot ergibt.
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Die Grundidee der Erfindung besteht darin, ein einkanaliges Audiosignal für den Surroundklang in mehrere jeweils zeitverzögerte Audiosignale aufzuspalten, separat zu verstärken und über jeweilige axial versetzte Surroundlautsprecher wiederzugeben. Die individuellen Zeitverzögerungen sind hierbei so zu bemessen, dass die Schalllaufzeit vom Referenz- beziehungsweise Centerlautsprecher, welcher frontseitig im Bereich der Leinwand vorzugsweise horizontal mittig angeordnet ist, zum jeweiligen Bezugspunkt in etwa kompensiert ist. Dies bedeutet beispielsweise bei einem Abstand von 10 m und einer Schallgeschwindigkeit von 343 m/s in Luft einen Zeitverzug von etwa 29 ms, bei 15 m 44 ms und bei 20 m 58 ms.
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Der Vorteil, welcher sich hierdurch ergibt besteht darin, dass der Sweet Spot, also der Bereich im Kinosaal, für den optimale akustische Bedingungen gegeben sind, in seiner axialen Länge erweitert wird.
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Wie eingangs erwähnt sind die akustischen Bedingungen dann ideal, wenn bei einem mehrkanaligen System die Audiosignale verschiedener Tonspuren eines Films im richtigen zeitlichen Bezug zueinander wahrgenommen werden. Im Idealfall würde das bedeuten, dass alle Lautsprecher gleich weit vom Gehör entfernt sind und alle Audiokanäle synchron und ohne Zeitverzögerung ausgegeben werden. Bei unterschiedlichen Abständen der Lautsprecher zum Gehör lassen sich die Audiokanäle entsprechend zeitlich verzögern, so dass für genau einen Bereich im Kinosaal die Audiosignale verschiedener Kanäle der Tonspur eines Films im richtigen zeitlichen Bezug zueinander wahrgenommen werden.
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Wenn nun das Audiosignal für den Surroundklang aufgespalten, individuell zeitlich versetzt und über mehrere entsprechend axial versetzte Surroundlautsprecher wiedergegeben wird, so wird der Bereich mit optimalen akustischen Bedingungen, welcher typischerweise in der Mitte vom Kinosaal ist, axial in die Länge gezogen.
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Die benötigten Verzugszeiten lassen sich sowohl auf mathematischem Wege anhand gegebener Abstände und der Positionierung der Lautsprecher ermitteln, oder auch wie eingangs erwähnt durch ein Einmessen, wobei pulsähnliche Signale über die Lautsprecher ausgegeben werden und mittels im Kinosaal positionierter Mikrofone aufgenommen und anschließend ausgewertet werden. Jedem der Surroundlautsprecher ist ein durch seinen Abstrahlkegel definierter Bezugspunkt im Kinosaal zugeordnet, nämlich ein Punkt, auf den der Abstrahlkegel gerichtet ist, und der im weiteren Sinne mit einem Sweet Spot vergleichbar ist. Die Verzugszeit für den jeweiligen Surroundlautsprecher berechnet sich dann theoretisch aus der Schalllaufzeit von dem Bezugslautsprecher zu diesem Bezugspunkt abzüglich der Schalllaufzeit von dem Surroundlautsprecher zu seinem Bezugspunkt.
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Da mehrere dieser Bezugspunkte vorhanden sind, nämlich letztendliche für jeden Surroundlautsprecher mit individueller Zeitverzögerung einer, kann der Sweet Spot in einem Kinosaal auf einfache Weise und ohne Erhöhung der Anzahl der Audiokanäle vergrößert werden, so dass eine höhere Anzahl von Zuschauern von optimalen akustischen Bedingungen profitieren kann.
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Gemäß einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Kinosaalaudiosystems umfasst dieses weiterhin eine zweite Lautsprechergruppe mit wenigstens zwei Surroundlautsprechern, welche in unterschiedlichen axialen Abständen zum Referenz- beziehungsweise Centerlautsprecher angeordnet und in den Kinosaal gerichtet sind, wobei die Signalquelle für die Bereitstellung eines dritten einkanaligen Audiosignals vorgesehen ist, welches seinerseits dafür vorgesehen ist, über die zweite Lautsprechergruppe wiedergegeben zu werden und wobei jeder der wenigstens zwei Surroundlautsprecher der zweiten Lautsprechergruppe analog zur ersten Lautsprechergruppe über eine jeweilige Reihenschaltung von Audiokomponenten mit einer individuellen zeitlichen Verzögerung ansteuerbar ist.
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In weiterhin bevorzugter Weise sind die erste Lautsprechergruppe in der in axialer Blickrichtung zum Referenz- beziehungsweise Centerlautsprecher linken Hälfte des Kinosaals und die zweite Lautsprechergruppe in der in axialer Blickrichtung zum Referenz- beziehungsweise Centerlautsprecher rechten Hälfte des Kinosaals angeordnet.
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Durch diese Erweiterung ist letztendlich für die linke und rechte Hälfte des Kinos ein linker beziehungsweise rechter Audiokanal für den Surroundklang vorgesehen, wobei die zugehörigen Audiosignale jeweils zeitversetzt den jeweiligen axial versetzten Surroundlautsprechern zugeführt werden.
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Gemäß einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Kinosaalaudiosystems ist wenigstens einem Surroundlautsprecher einer Lautsprechergruppe ein weiterer Surroundlautsprecher parallel geschaltet, wobei der weitere Surroundlautsprecher in dessen Nähe angeordnet ist. Ein typisches Beispiel hierfür ist, dass zwei in ähnlichem Abstand zum Referenz- beziehungsweise Centerlautsprecher angeordnete Surroundlautsprecher einen horizontalen Abstand zueinander aufweisen, wobei beide Surroundlautsprecher sich in derselben Hälfte des Kinosaals befinden, beispielsweise an der Decke des Kinosaals. Durch den horizontalen Versatz wird über die gesamte Breite des Kinosaals eine gleichmäßigere Beschallung erreicht, dennoch können derartige Paare von Surroundlautsprecher mit demselben Audiosignal versorgt werden, weil sie einen ähnlichen Abstand zum Referenz- beziehungsweise Centerlautsprecher aufweisen.
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In besonders bevorzugter Weise weisen wenigstens zwei Surroundlautsprecher derselben Lautsprechergruppe einen horizontalen Versatz zueinander quer zur axialen Erstreckung auf. In vergleichbarer Weise wie mit einem axialen Versatz der Surroundlautsprecher und entsprechenden Zeitverzögerungen ein und desselben Audiosignals der Sweet Spot in die axiale Länge gezogen wird, wird bei einem entsprechenden zusätzlichen horizontalen Versatz von Surroundlautsprechern und entsprechenden Zeitverzögerungen der Sweet Spot in die horizontale Breite gezogen.
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Wie eingangs erwähnt ist der Sweet Spot gemäß dem Stand der Technik theoretisch genau ein Punkt im Kinosaal, in dem akustisch optimale Bedingungen vorliegen und in dem die von den verschiedenen Lautsprechern abgegebenen Audiosignale im richtigen zeitlichen Bezug zueinander wahrgenommen werden. Je weiter der Zuschauersitz von diesem Punkt entfernt ist, desto weniger ideal werden die akustischen Bedingungen.
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Wenn aber nun beispielsweise ein Kinosaal mit sechzehn matrixähnlich verteilten horizontal und axial versetzten Surroundlautsprechern bestückt ist, welche eine jeweils für ihren Abstrahlbereich beziehungsweise ihren Bezugspunkt, auf den der jeweilige Abstrahlkegel gerichtet ist, optimierte Zeitverzögerung aufweisen, so ergeben sich sechzehn matrixähnlich über den Kinosaal verteilte Sweet Spots mit entsprechend optimalen akustischen Bedingungen. Da der Abstand eines Zuschauersitzes zu einem der vielen Sweet Spots nie sehr hoch sein kann, liegen für die meisten der Zuschauerplätze damit akustisch optimierte Bedingungen vor.
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Die individuellen Verzugszeiten der jeweiligen Zeitverzögerungsglieder sind unter Berücksichtigung der individuellen Schalllaufzeiten längs des jeweiligen Abstandes vom Referenz- beziehungsweise Centerlautsprecher zum jeweiligen Surroundlautsprecher bemessen. Der Abstand zum Bezugslautsprecher hat somit eine axiale und eine vertikale Komponente. Damit sind auch die Verzugszeiten von auf gleicher axialer Höhe befindlichen aber horizontal versetzten Surroundlautsprechern aufgrund unterschiedlichen Abstandes zum Bezugslautsprecher unterschiedlich.
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Unter der Voraussetzung, dass jedem der in dem vorherigen Beispiel sechzehn verschiedenen Sweet Spots ein eigener jeweiliger Surroundlautsprecher zugeordnet ist, ergibt sich die Verzugszeit für den jeweiligen Surroundlautsprecher aus der Schalllaufzeit vom Bezugslautsprecher zu dem jeweiligen Sweet Spot abzüglich der Schalllaufzeit von dem zugeordneten Surroundlautsprecher zum jeweiligen Sweet Spot. Wie eingangs erwähnt ist es jedoch eher üblich, die Verzugszeiten mittels eines Einmessvorgangs zu bestimmen.
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Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Kinosaalaudiosystem sind von den wenigstens zwei Surroundlautsprechern mit horizontalem Versatz einer an der Seitenwand und der andere an der Decke des Kinosaals angeordnet. Somit lässt sich die horizontale Breite eines Kinosaals in besonders geeigneter Weise akustisch abdecken.
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Gemäß einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Kinosaalaudiosystems sind wenigstens zwei Surroundlautsprecher einer Lautsprechergruppe längs einer Linie parallel zur Bezugsachse angeordnet. Hierdurch ist ein gleicher horizontaler Abstand der Surroundlautsprecher zum Zuschauerraum erreicht, wodurch die Randbedingungen für ein positives Klangempfinden weiter verbessert sind.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Kinosaalaudiosystems sind die Surroundlautsprecher einer Lautsprechergruppe derart ausgestaltet und angeordnet, dass sich deren Schallausbreitungskegel nur geringfügig überlappen. Hierdurch werden benachbarte Bereiche im Kinosaal gezielt von zugeordneten Surroundlautsprechern beschallt. Durch das zumindest überwiegende Vermeiden einer Überlappung der Schallausbreitungskegel sind eventuelle Halleffekte oder dergleichen ebenfalls vermieden und es können verschiedenen Bereichen des Kinosaals gezielt und ohne gegenseitige Beeinflussung verschiedene Verzugszeiten zugeordnet werden.
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Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Variante ist wenigstens ein Surroundlautsprecher wenigstens einer Lautsprechergruppe längs einer Ebene senkrecht zur Bezugsachse in den Kinosaal gerichtet, idealerweise sogar alle Surroundlautsprecher. Hierdurch entspricht der axiale Versatz des gesamten Schallausbreitungskegels dem axialen Versatz des Surroundlautsprechers zum Centerlautsprecher. Deshalb werden akustische Verzerrungen in vorteilhafter Weise vermieden.
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Gemäß einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Kinosaalaudiosystems ist die Signalquelle für die Bereitstellung weiterer Audiosignale vorgesehen, welche mittels entsprechender Verstärker über entsprechende weitere in den Kinosaal gerichtete Lautsprecher wiedergebbar sind. Somit kann sich beispielsweise ein Kinosaalaudiosystem mit acht Audiokanälen ergeben, nämlich Center, Bass, vorne links, vorne rechts, Surround links, Surround rechts, hinten links und hinten rechts, wobei die jeweiligen Audiosignale für Surround links und rechts nicht über eine jeweils parallel geschaltete Lautsprechergruppe wieder gegeben werden sondern vielmehr jeweils zeitlich versetzt über eine jeweilige Gruppe von axial räumlich versetzten Surroundlautsprechern.
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Gemäß einer bevorzugten Erfindungsvariante ist die Signalquelle ein DIA Wandler, insbesondere ein Kinoprozessor. Dieser ist typischerweise mit einem Kinoserver verbunden, welcher entsprechende Audio- und Bilddaten bereitstellt, wobei der Kinoprozessor die Audiodaten dann kanalweise mittels DIA Wandlung in entsprechende Audiosignale umwandelt.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Beschallung eines sich längs einer Bezugsachse erstreckenden Kinosaals mit
- • einem Referenzlautsprecher, welcher im stirnseitigen Bereich des Kinosaals angeordnet und in diesen gerichtet ist, insbesondere einen horizontal mittig angeordneten Centerlautsprecher,
- • einer ersten Lautsprechergruppe mit wenigstens zwei Surroundlautsprechern, welche in unterschiedlichen axialen Abständen zum Referenzlautsprecher angeordnet und auf einen jeweiligen Bezugspunkt in den Kinosaal gerichtet sind,
- • einer Signalquelle für die Bereitstellung
- – eines ersten einkanaligen Audiosignals, welches dafür vorgesehen ist, über den Referenzlautsprecher wiedergegeben zu werden,
- – eines zweiten einkanaligen Audiosignals, welches dafür vorgesehen ist, über die erste Lautsprechergruppe wiedergegeben zu werden,
- • wobei jeder der wenigstens zwei Surroundlautsprecher der ersten Lautsprechergruppe individuell über eine jeweilige Reihenschaltung von Audiokomponenten ansteuerbar ist, umfassend:
- – ein jeweiliges Zeitverzögerungsglied zur individuellen zeitlichen Verzögerung des jeweils bereitgestellten zweiten Audiosignals,
- – einen Verstärker für die Verstärkung des jeweils individuell verzögerten zweiten Audiosignals,
gekennzeichnet durch folgende Schritte: - • Wiedergabe des ersten Audiosignals ohne Zeitverzögerung über den Referenzlautsprecher,
- • Bereitstellung des zweiten Audiosignals für jedes Zeitverzögerungsglied,
- • individuelle Zeitverzögerung des zweiten Audiosignals (102), wobei die individuellen Verzugszeiten der jeweiligen Zeitverzögerungsglieder (84, 86, 88) unter Berücksichtigung der individuellen Schalllaufzeiten vom Referenzlautsprecher zum jeweiligen Bezugspunkt und unter Berücksichtigung der individuellen Schalllaufzeiten und vom jeweiligen Surroundlautsprecher (28, 30, 32, 34, 68, 70, 72) zum jeweiligen Bezugspunkt bemessen sind, so dass sich ein axial verlängerter Sweet Spot ergibt,
- • individuelle Verstärkung des jeweils individuell verzögerten zweiten Audiosignals und Wiedergabe durch die jeweiligen Surroundlautsprecher der ersten Lautsprechergruppe.
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Die erfindungsgemäßen Vorteile, nämlich insbesondere die axiale Verlängerung des Sweet Spots mit geringem technischen Aufwand, wurde bereits zuvor erläutert. Es ist hierbei zu beachten, dass sich die Verzögerungszeiten der jeweiligen Surroundlautsprecher auf den Referenzlautsprecher, also zumeist den Centerlautsprecher, beziehen, dem theoretisch ebenfalls ein Zeitverzögerungsglied mit einem Zeitverzug zugeordnet sein kann. In diesem Fall würde für einen absoluten Zeitverzug der jeweiligen Verzugszeit eines jeweiligen Surroundlautsprechers noch die Verzugszeit des Referenzlautsprechers zuzuschlagen sein. Bedarfsweise könnten auch andere am stirnseitigen Ende des Kinosaales abgeordnete Lautsprecher als Referenzlautsprecher dienen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
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Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, weitere Ausführungsformen und weitere Vorteile näher beschrieben werden.
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Es zeigen
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1 einen exemplarischer Kinosaal mit Kinosaalaudiosystem gemäß Stand der Technik,
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2 einen exemplarischen Kinosaal mit erfindungsgemäßem Kinosaalaudiosystem,
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3 ein exemplarisches erstes Kinosaalaudiosystem,
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4 ein exemplarisches zweites Kinosaalaudiosystem sowie
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5 eine Anordnung von Surroundlautsprechern in einem Kinosaal.
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1 zeigt in einer 10 einen exemplarischen Kinosaal 12 mit Kinosaalaudiosystem gemäß Stand der Technik. Der Kinosaal 12 weist an einem seiner stirnseitigen Enden eine Leinwand 14 auf, in deren Bereich ein Lautsprecher für einen linken Audiokanal, einen rechten Audiokanal ein Basslautsprecher sowie ein mittiger Centerlautsprecher 16 angeordnet sind, welche in den Kinosaal 12 gerichtet sind. Der Kinosaal 12 erstreckt sich längs einer Achse quer zur Leinwand 14. Im durch das Kinosaalaudiosystem zu beschallenden Zuschauerraum sind parallel zur Leinwand 14 eine Vielzahl von parallelen Reihen mit Zuschauersitzen 54 vorgesehen.
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Ein Kinoserver 18 dient als Quelle für Audio- und Bilddaten, wobei die Audiodaten einem D/A Wandler 20 zur Verfügung gestellt werden, welcher kanalweise für die DIA Wandlung der digitalen Audiodaten in jeweilige analoge Audiosignale sorgt, welche über entsprechende Audiokanäle ausgegeben werden. Der Kinoserver dient als Signalquelle für digitale Audiodaten, in diesem Fall für acht Audiokanäle, nämlich für Fronlautsprecher links (L), Centerlautsprecher (C) 16, Frontlautsprecher rechts (R), Basslautsprecher (SUB), Surroundlautsprecher links (SL) 26, Surroundlautsprecher rechts (SR) 28, 30, 32, 34, rückwärtige Surroundlautsprecher links (BSL) und rückwärtige Surroundlautsprecher rechts (BSL).
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Die vom D/A Wandler 20 ausgegebenen analogen Audiosignale für Surround links und Surround rechts werden mittels entsprechender Verstärker verstärkt und der ersten Lautsprechergruppe 26 von Surroundlautsprechern beziehungsweise der zweiten Lautsprechergruppe von Surroundlautsprechern 28, 30, 32, 34 zugeführt. Die Surroundlautsprecher 28, 30, 32, 34 sind jeweils in einem axialen Abstand 46, 48, 50 entfernt voneinander angeordnet, beispielsweise jeweils 4 m. Der dem Centerlautsprecher 16 axial am nächsten liegende Surroundlautsprecher 28 ist in einem axialen Abstand 44 von diesem angeordnet.
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Die Surroundlautsprecher weisen nebeneinander senkrecht in den Kinosaal 12 gerichtete Schallausbreitungskegel 36, 38, 40, 42 auf, welche sich nur unwesentlich überlappen. Abweichend von dem erfindungsgemäßen Kinosaalaudiosystem sind gemäß dem Stand der Technik jedoch alle Surroundlautsprecher der ersten Lautsprechergruppe 26 beziehungsweise alle Surroundlautsprecher 28, 30, 32, 34 der zweiten Lautsprechergruppe signaltechnisch parallel geschaltet, geben also synchron gruppenweise genau dasselbe Audiosignal wieder.
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Die vom D/A Wandler 20 ausgegebenen analogen Audiosignale entsprechen den verschiedenen Audiokanälen der Tonspur eines Films, sind damit zeitlich korreliert und derart zueinander verzögert, dass ein synchron über alle Lautsprecher ausgegebenes impulsartiges Testsignal in einem akustisch optimierten Bereich in der Mitte des Kinosaals 12, einem Sweet Spot 52, annährend gleichzeitig wahrgenommen wird. Somit ist jedem Audiokanal eine individuelle Verzögerung zugeordnet, welche eventuelle Laufzeitunterschiede der Schallwellen von den jeweiligen Lautsprechern zum Sweet Spot 52 ausgleichen. Der Sweet Spot 52 ist theoretisch gesehen nur ein einziger Punkt mit klanglich zu 100% optimierten Randbedingungen, wobei mit steigendem Abstand dazu sich entsprechende ungewünschte Zeitdifferenzen zwischen den einzelnen Audiokanäle ergeben.
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2 zeigt in einer Darstellung 60 einen exemplarischen Kinosaal 62 mit erfindungsgemäßem Kinosaalaudiosystem. Der Kinosaal 62 erstreckt sich längs einer Bezugsachse 104. An einem seiner beiden stirnseitigen Enden ist eine quer zur Erstreckung ausgerichtete Leinwand 64 vorgesehen, wobei im unteren horizontal mittleren Bereich der Leinwand 64 ein Centerlautsprecher 66 vorgesehen ist. Auf der in axialer Blickrichtung zur Leinwand 64 linken Seite des Kinosaals 62 sind längs einer Linie mehrere axial zueinander versetzte Surroundlautsprecher 68, 70, 72 vorgesehen, welche in jeweiligen axialen Abständen 92, 94 zueinander angeordnet sind. Der Surroundlautsprecher 68, welcher dem Centerlautsprecher 66 axial am nächsten liegt, ist in einem axialen Abstand 90 dazu angeordnet.
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Von einem Kinoserver 96 bereitgestellte Audiodaten werden von einer Signalquelle 98, beispielsweise einem D/A Wandler, umgewandelt und als einkanalige Audiosignale 101, 102, 103 bereitgestellt. Dies können insbesondere verschiedene Audiokanäle einer Tonspur eines Filmes sein. Das erste Audiosignal 101 wird einem Verstärker 82 zugeführt, welcher es über den Centerlautsprecher 66 ausgibt. Das zweite Audiosignal 102 ist das Audiosignal für Surround links und wird jeweiligen Zeitverzögerungsgliedern 84, 86, 88 zugeführt. Diese geben das Audiosignal mit einer individuell einstellbaren Verzögerungszeit an jeweilige Verstärker 76, 78, 80 weiter, durch welche dann die Surroundlautsprecher 68, 70, 72 angesteuert werden. Zusätzlich zu diesen Lautsprechern 68, 70, 72, welche beispielsweise an der Seitenwand des Kinosaals angeordnet sind, sind weitere Lautsprecher 74 angeordnet, welche vorzugsweise auf jeweils gleicher axialer Höhe an der Decke des Kinosaals befindlich sind und ebenfalls mit einem jeweiligen individuellen Zeitverzug angesteuert werden.
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Ein entsprechendes drittes Audiosignal 103 für Surround rechts wird in vergleichbarer Weise mittels entsprechender Audiokomponenten auf der rechten Seite des Kinosaals wiedergegeben.
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Die jeweiligen individuellen Verzugszeiten der jeweiligen Zeitverzögerungsglieder 84, 86, 88 sind unter Berücksichtigung der individuellen Schalllaufzeiten bemessen. Somit wird das Audiosignal vom ersten Surroundlautsprecher 68 mit dem geringsten Zeitverzug und das Audiosignal vom dritten Surroundlautsprecher 72 mit dem höchsten Zeitverzug ausgegeben.
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Durch den individuellen zeitlichen Verzug der Audiosignale für die Surroundlautsprecher 68, 70, 72 entsteht letztendlich auf axialer Höhe jedes der Surroundlautsprecher 68, 70, 72 eine akustisch optimierte Zone, ein sogenannter Sweet Spot, wie er für den erfindungsgemäßen Fall mit dem Rechteck mit der Bezugsziffer 108 angedeutet ist. Wären die Surroundlautsprecher 68, 70, 72 signaltechnisch parallel geschaltet, so würde sich eine axial deutlich verkürzter Sweet Spot ergeben, wie mit dem Rechteck mit der Bezugsziffer 106 angedeutet ist. Durch das Vorsehen der Deckenlautsprecher 68 wird der Sweet Spot 108 zudem in die Breite gezogen und deckt beispielsweise 60–70% der Breite des Kinosaals 62 ab.
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3 zeigt ein exemplarisches erstes erfindungsgemäßes Kinosaalaudiosystem 110. Von einem Kinoserver ausgegebene Audiodaten werden von einem DIA Wandler unter anderem in ein jeweiliges einkanaliges Audiosignal für eine erste linke 120 und eine zweite rechte 122 Gruppe von Surroundlautsprechern umgewandelt. Jede Gruppe 120, 122 von Surroundlautsprechern umfasst vier Paare signaltechnisch parallel geschalteter Surroundlautsprecher, also insgesamt acht. Die Surroundlautsprecher sind axial zueinander versetzt. Die Audiosignale werden einem jeweiligen ersten 112 und zweiten 114 vierkanaligen Signalverteiler mit Zeitverzögerungsgliedern zugeführt, welche ihrerseits jeweils vier individuell zeitverzögerte Audiosignale ausgeben.
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Diese werden jeweiligen vierkanaligen Verstärkern 116, 118 zugeführt, welche ihrerseits die Lautsprechergruppen 120 bzw. 122 ansteuern. Die individuellen Verzugszeiten der jeweiligen Zeitverzögerungsglieder sind unter Berücksichtigung der individuellen Schalllaufzeit längs des jeweiligen axialen Abstandes vom Centerlautsprecher zum jeweiligen Surroundlautsprecher bemessen, wobei sich ein jeweiliges Paar an Surroundlautsprechern idealer Weise auf gleicher axialer Höhe oder zumindest in geringer axialer Entfernung zueinander befindet. Im letzteren Fall ist zur Bestimmung einer jeweiligen Verzugszeit als axialer Bezugspunkt eines Lautsprecherpaares ein Punkt auf axialer Höhe zwischen beiden Lautsprechern des Lautsprecherpaares zu wählen.
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4 zeigt ein exemplarisches zweites erfindungsgemäßes Kinosaalaudiosystem 130. Von einem Kinoserver ausgegebene Audiodaten werden von einem D/A Wandler 20 unter anderem in ein jeweiliges einkanaliges Audiosignal für eine erste linke 140 und eine zweite rechte 142 Gruppe von Surroundlautsprechern umgewandelt. Jede Gruppe 140, 142 von Surroundlautsprechern umfasst acht individuell angesteuerte Surroundlautsprecher, welche axial zueinander versetzt sind.
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Die Audiosignale werden einem jeweiligen ersten 132 und zweiten 134 achtkanaligen Signalverteiler mit Zeitverzögerungsgliedern zugeführt, welche ihrerseits jeweils acht individuell zeitverzögerte Audiosignale ausgeben. Diese werden jeweiligen achtkanaligen Verstärkern 136, 138 zugeführt, welche ihrerseits die Lautsprechergruppen 140 bzw. 142 ansteuern. Die individuellen Verzugszeiten der jeweiligen Zeitverzögerungsglieder sind unter Berücksichtigung der individuellen Schalllaufzeit längs des jeweiligen axialen Abstandes vom Centerlautsprecher zum jeweiligen Surroundlautsprecher bemessen.
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5 zeigt eine beispielhafte Anordnung von Surroundlautsprechern in Kinosaal in einer Querschnittszeichnung 150. An der Bühnenseite eines Kinosaals 160 ist eine Leinwand 164 vorgesehen. Am nach hinten ansteigenden Boden des Kinosaals 160 ist eine Reihe von in Richtung der Leinwand ausgerichteten Zuschauersitzen 162 vorgesehen. In der linken Hälfte des Kinosaals ist auf identischer axialer Höhe ein Surroundlautsprecherpaar 152, 154 vorgesehen, welche mit dem identischen Audiosignal für Surround links versorgt werden. Der Lautsprecher 152 ist an der Seitenwand angeordnet wobei der Lautsprecher 154 an der Decke des Kinosaals angeordnet und nach unten ausgerichtet ist. Auf der rechten Seite ist ein vergleichbares Lautsprecherpaar 156, 158 zur Wiedergabe eines Audiosignals für Surround rechts vorgesehen. Durch eine derartige Anordnung wird der Sweet Spot mit optimalen akustischen Bedingungen in vorteilhafter Weise in die Breite gezogen. Nicht gezeigt sind weitere Surroundlautsprecher in anderen axialen Abständen, bei welchen aber das jeweilige Audiosignal für Surround links beziehungsweise Surround rechts entsprechend anders verzögert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- exemplarischer Kinosaal mit Kinosaalaudiosystem gemäß Stand der Technik
- 12
- Kinosaal
- 14
- Leinwand
- 16
- Centerlautsprecher
- 18
- Kinoserver
- 20
- D/A Wandler
- 22
- erster Verstärker für Audiosignal Surround links
- 24
- zweiter Verstärker für Audiosignal Surround rechts
- 26
- erste Lautsprechergruppe mit Surroundlautsprechern
- 28
- erster Surroundlautsprecher von zweiter Lautsprechergruppe
- 30
- zweiter Surroundlautsprecher von zweiter Lautsprechergruppe
- 32
- dritter Surroundlautsprecher von zweiter Lautsprechergruppe
- 34
- vierter Surroundlautsprecher von zweiter Lautsprechergruppe
- 36
- Schallausbreitungskegel von erstem Surroundlautsprecher
- 38
- Schallausbreitungskegel von zweitem Surroundlautsprecher
- 40
- Schallausbreitungskegel von drittem Surroundlautsprecher
- 42
- Schallausbreitungskegel von viertem Surroundlautsprecher
- 44
- erster axialer Abstand
- 46
- zweiter axialer Abstand
- 48
- dritter axialer Abstand
- 50
- vierter axialer Abstand
- 52
- Sweet Spot
- 54
- Zuschauersitz
- 60
- exemplarischer Kinosaal mit erfindungsgemäßem Kinosaalaudiosystem
- 62
- Kinosaal
- 64
- Leinwand
- 66
- Centerlautsprecher
- 68
- erster Surroundlautsprecher von erster Lautsprechergruppe
- 70
- zweiter Surroundlautsprecher von erster Lautsprechergruppe
- 72
- dritter Surroundlautsprecher von erster Lautsprechergruppe
- 74
- weiterer paralleler Surroundlautsprecher von erster Lautsprechergruppe
- 76
- erster Verstärker
- 78
- zweiter Verstärker
- 80
- dritter Verstärker
- 82
- Verstärker für Centerlautsprecher
- 84
- erstes Zeitverzögerungsglied
- 86
- zweites Zeitverzögerungsglied
- 88
- drittes Zeitverzögerungsglied
- 90
- erster axialer Abstand
- 92
- zweiter axialer Abstand
- 94
- dritter axialer Abstand
- 96
- Kinoserver
- 98
- Signalquelle (DA/Wandler)
- 100
- Zuschauersitz
- 101
- erstes Audiosignal
- 102
- zweites Audiosignal
- 103
- drittes Audiosignal
- 104
- Bezugsachse
- 106
- Sweet Spot gemäß Stand der Technik
- 108
- Sweet Spot gemäß Erfindung
- 110
- exemplarisches erstes Kinosaalaudiosystem
- 112
- erster 4-Kanal Signalverteiler mit Zeitverzögerungsgliedern
- 114
- zweiter 4-Kanal Signalverteiler mit Zeitverzögerungsgliedern
- 116
- erster 4-Kanal Verstärker
- 118
- zweiter 4-Kanal Verstärker
- 120
- erste Lautsprechergruppe mit Surroundlautsprechern
- 122
- zweite Lautsprechergruppe mit Surroundlautsprechern
- 130
- exemplarisches erstes Kinosaalaudiosystem
- 132
- erster 8-Kanlal Signalverteiler mit Zeitverzögerungsgliedern
- 134
- zweiter 8-Kanlal Signalverteiler mit Zeitverzögerungsgliedern
- 136
- erster 8-Kanal Verstärker
- 138
- zweiter 8-Kanal Verstärker
- 140
- erste Lautsprechergruppe mit Surroundlautsprechern
- 142
- zweite Lautsprechergruppe mit Surroundlautsprechern
- 150
- Anordnung von Surroundlautsprechern in Kinosaal
- 152
- Surroundlautsprecher an linker Seitenwand
- 154
- Surroundlautsprecher an linker Deckenhälfte
- 156
- Surroundlautsprecher an rechter Deckenhälfte
- 158
- Surroundlautsprecher an rechter Seitenwand
- 160
- Kinosaal
- 162
- Zuschauersitz
- 164
- Leinwand
