DE10254470B4

DE10254470B4 - Apparatus and method for determining an impulse response and apparatus and method for presenting an audio piece

Info

Publication number: DE10254470B4
Application number: DE10254470A
Authority: DE
Inventors: Thomas Sporer; Christian Neubauer
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2022-11-22
Also published as: EP1514450B1; ATE312499T1; DE10254470A1; CN100539743C; WO2004047486A2; AU2003283370A1; WO2004047486A3; HK1071013A1; EP1514450A2; AU2003283370A8; DE50301876D1; CN1711802A; JP4234103B2; JP2006506671A

Abstract

The invention relates to a device, which is provided for determining a pulse response in an environment, inside of which a loudspeaker (10) and a microphone (12) are placed, and which operates while using an audio signal. A device (20) for effecting the spectral coloring of a test signal, which is preferably a pseudo noise signal, operates while using a psychoacoustic masking threshold of the audio signal in order to obtain a colored test signal that is embedded in the audio signal in order to obtain a measurement signal that can be fed to the loudspeaker (10). A device (30, 32) for determining the pulse response preferably carries out a cross-correlation of a reaction signal, which is received from the environment via the microphone, and of the test signal or of the colored test signal. This enables a pulse response of an environment to be determined even while playing an audio piece in order to provide an optimal description of the environment for a wavefield synthesis.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Bestimmen einer Impulsantwort sowie auf das Vorführen eines Audiostücks in einer Umgebung, von der eine Impulsantwort bestimmt worden ist.The The present invention relates to determining an impulse response as well as on the demonstration an audio piece in an environment from which an impulse response has been determined.

Es besteht ein steigender Bedarf an neuen Technologien und innovativen Produkten im Bereich der Unterhaltungselektronik. Dabei ist es eine wichtige Voraussetzung für den Erfolg neuer multimedialer Systeme, optimale Funktionalitäten bzw. Fähigkeiten anzubieten. Erreicht wird das durch den Einsatz digitaler Technologien und insbesondere der Computertechnik. Beispiele hierfür sind die Applikationen, die einen verbesserten realitätsnahen audiovisuellen Eindruck bieten. Bei bisherigen Audiosystemen liegt ein wesentlicher Schwachpunkt in der Qualität der räumlichen Schallwiedergabe von natürlichen, aber auch von virtuellen Umgebungen.It There is an increasing demand for new technologies and innovative ones Products in the field of consumer electronics. It is one important condition for the success of new multimedia systems, optimal functionalities and To offer skills. This is achieved through the use of digital technologies and in particular computer technology. Examples are the applications, the one improved realistic audiovisual impression. In previous audio systems is a significant weakness in the quality of spatial sound reproduction of natural, but also from virtual environments.

Verfahren zur mehrkanaligen Lautsprecherwiedergabe von Audiosignalen sind seit vielen Jahren bekannt und standardisiert. Alle üblichen Techniken besitzen den Nachteil, daß sowohl der Aufstellungsort der Lautsprecher als auch die Position des Hörers dem Übertragungsformat bereits eingeprägt sind. Bei falscher Anordnung der Lautsprecher im Bezug auf den Hörer leidet die Audioqualität deutlich. Ein optimaler Klang ist nur in einem kleinen Bereich des Wiedergaberaums, dem so genannten Sweet Spot, möglich.method for multi-channel speaker reproduction of audio signals known and standardized for many years. All usual Techniques have the disadvantage that both the site the speaker as well as the position of the listener are already impressed on the transmission format. Incorrect arrangement of the speakers in relation to the listener suffers the audio quality clear. An optimal sound is only in a small area of the Play room, the so-called sweet spot possible.

Ein besserer natürlicher Raumeindruck sowie eine stärkere Einhüllung bei der Audiowiedergabe kann mit Hilfe einer neuen Technologie erreicht werden. Die Grundlagen dieser Technologie, die so genannte Wellenfeldsynthese (WFS; WFS = Wave-Field Synthesis), wurden an der TU Delft erforscht und erstmals in den späten 80er-Jahren vorgestellt (Berkhout, A.J.; de Vries, D.; Vogel, P.: Acoustic control by Wavefield Synthesis. JASA 93, 1993).One better natural Room impression as well as a stronger one lapping in audio playback can be achieved with the help of a new technology. The basics of this technology, the so-called wave field synthesis (WFS = Wave-Field Synthesis) were researched at the TU Delft and first in the late 1980s (Berkhout, A.J., de Vries, D .; Vogel, P .: Acoustic control by Wavefield Synthesis. JASA 93, 1993).

Infolge der enormen Anforderungen dieser Methode an Rechnerleistung und Übertragungsraten wurde die Wellenfeldsynthese bis jetzt nur selten in der Praxis angewendet. Erst die Fortschritte in den Bereichen der Mikroprozessortechnik und der Audiocodierung gestatten heute den Einsatz dieser Technologie in konkreten Anwendungen. Erste Produkte im professionellen Bereich werden nächstes Jahr erwartet. In wenigen Jahren sollen auch erste Wellenfeldsynthese-Anwendungen für den Konsumerbereich auf den Markt kommen.As a result the enormous demands of this method on computer performance and transfer rates Wave field synthesis has rarely been used in practice until now. Only the advances in the field of microprocessor technology and audio coding today allow the use of this technology in concrete applications. First products in the professional field will be next Year expected. In a few years, the first wavefield synthesis applications for the consumer sector are also planned come on the market.

Die Grundidee von WFS basiert auf der Anwendung des Huygens'schen Prinzips der Wellentheorie:
Jeder Punkt, der von einer Welle erfaßt wird, ist Ausgangspunkt einer Elementarwelle, die sich kugelförmig bzw. kreisförmig ausbreitet.The basic idea of WFS is based on the application of Huygens' principle of wave theory:
Every point that is detected by a wave is the starting point of an elementary wave that propagates in a spherical or circular manner.

Angewandt auf die Akustik kann durch eine große Anzahl von Lautsprechern, die nebeneinander angeordnet sind (einem so genannten Lautsprecherarray), jede beliebige Form einer einlaufenden Wellenfront nachgebildet werden. Im einfachsten Fall, einer einzelnen wiederzugebenden Punktquelle und einer linearen Anordnung der Lautsprecher, müssen die Audiosignale eines jeden Lautsprechers mit einer Zeitverzögerung und Amplitudenskalierung so gespeist werden, daß sich die abgestrahlten Klangfelder der einzelnen Lautsprecher richtig überlagern. Bei mehreren Schallquellen wird für jede Quelle der Beitrag zu jedem Lautsprecher getrennt berechnet und die resultierenden Signale addiert. Befinden sich die wiederzugebenden Quellen in einem Raum mit reflektierenden Wänden, dann müssen auch Reflexionen als zusätzliche Quellen über das Lautsprecherarray wiedergegeben werden. Der Aufwand bei der Berechnung hängt daher stark von der Anzahl der Schallquellen, den Reflexionseigenschaften des Aufnahmeraums und der Anzahl der Lautsprecher ab.Applied on the acoustics can be achieved through a large number of speakers, which are arranged side by side (a so-called speaker array), mimicking any shape of incoming wavefront become. In the simplest case, a single point source to be rendered and a linear array of speakers, the audio signals of a each speaker with a time delay and amplitude scaling be fed so that correctly superimpose the radiated sound fields of the individual loudspeakers. at several sound sources is used for each source of contribution to each speaker is calculated separately and the resulting signals are added. Are the to be reproduced Sources in a room with reflective walls, then you must too Reflections as additional Sources over the speaker array are played back. The effort in the calculation depends therefore strong on the number of sound sources, the reflection properties of the recording room and the number of speakers.

Der Vorteil dieser Technik liegt im Besonderen darin, daß ein natürlicher räumlicher Klangeindruck über einen großen Bereich des Wiedergaberaums möglich ist. Im Gegensatz zu den bekannten Techniken werden Richtung und Entfernung von Schallquellen sehr exakt wiedergegeben. In beschränktem Maße können virtuelle Schallquellen sogar zwischen dem realen Lautsprecherarray und dem Hörer positioniert werden.Of the The advantage of this technique lies in the fact that a natural spatial Sound impression over a big Area of the playback room possible is. In contrast to the known techniques, direction and Distance from sound sources reproduced very accurately. To a limited extent, virtual Sound sources even between the real speaker array and the Handset positioned become.

Obgleich die Wellenfeldsynthese für Umgebungen gut funktioniert, deren Beschaffenheiten bekannt sind, treten doch Unregelmäßigkeiten auf, wenn sich die Beschaffenheit ändert bzw. wenn die Wellenfeldsynthese auf der Basis einer Umgebungsbeschaffenheit ausgeführt wird, die nicht mit der tatsächlichen Beschaffenheit der Umgebung übereinstimmt.Although the wave field synthesis for Environments work well whose properties are known there are irregularities when the texture changes or when the wave field synthesis is executed on the basis of an environmental condition, not with the actual Nature of the environment agrees.

Eine Umgebungsbeschaffenheit kann durch die Impulsantwort der Umgebung beschrieben werden.A Environmental condition may be due to the impulse response of the environment to be discribed.

Dies wird anhand des nachfolgenden Beispiels näher dargelegt. Es wird davon ausgegangen, daß ein Lautsprecher ein Schallsignal gegen eine Wand aussendet, deren Reflexion unerwünscht ist. Für dieses einfache Beispiel würde die Raumkompensation unter Verwendung der Wellenfeldsynthese darin bestehen, daß zunächst die Reflexion dieser Wand bestimmt wird, um zu ermitteln, wann ein Schallsignal, das von der Wand reflektiert worden ist, wieder beim Lautsprecher ankommt, und welche Amplitude dieses reflektierte Schallsignal hat. Wenn die Reflexion von dieser Wand unerwünscht ist, so besteht mit der Wellenfeldsynthese die Möglichkeit, die Reflexion von dieser Wand zu eliminieren, indem dem Lautsprecher ein zu dem Reflexionssignal gegenphasiges Signal mit entsprechender Amplitude zusätzlich zum ursprünglichen Audiosignal eingeprägt wird, so daß die hinlaufende Kompensationswelle die Reflexionswelle aus löscht, derart, daß die Reflexion von dieser Wand in der Umgebung, die betrachtet wird, eliminiert ist. Dies kann dadurch geschehen, daß zunächst die Impulsantwort der Umgebung berechnet wird und auf der Basis der Impulsantwort dieser Umgebung die Beschaffenheit und Position der Wand bestimmt wird, wobei die Wand als Spiegelquelle interpretiert wird, also als Schallquelle, die einen einfallenden Schall reflektiert.This will be explained in more detail with reference to the following example. It is assumed that a loudspeaker emits a sound signal against a wall whose reflection is undesirable. For this simple example, the space compensation using wavefield synthesis would be to first determine the reflection of that wall to determine when a sound signal reflected from the wall arrives back at the loudspeaker, and which Am plitude has this reflected sound signal. If the reflection from this wall is undesirable, then with the wave field synthesis it is possible to eliminate the reflection from this wall by impressing the loudspeaker with a signal of opposite amplitude to the reflection signal in addition to the original audio signal, so that the compensating wave going through the Reflectance wave off, so that the reflection from this wall in the environment being considered is eliminated. This can be done by first computing the impulse response of the environment and determining the nature and position of the wall based on the impulse response of that environment, the wall being interpreted as a mirror source, that is, a sound source reflecting incident sound.

Wird zunächst die Impulsantwort dieser Umgebung gemessen und wird dann das Kompensationssignal berechnet, das dem Audiosignal überlagert dem Lautsprecher eingeprägt werden muß, so wird eine Aufhebung der Reflexion von dieser Wand stattfinden, derart, daß ein Hörer in dieser Umgebung schallmäßig den Eindruck hat, daß diese Wand überhaupt nicht existiert.Becomes first the impulse response of that environment is measured and then becomes the compensation signal which superimposes the audio signal on the audio signal Speaker impressed must become, so there will be a cancellation of the reflection from this wall, such that a Listener in this environment sonically Impression has this Wall at all Does not exist.

Entscheidend für eine optimale Kompensation der reflektierten Welle ist jedoch, daß die Impulsantwort des Raums genau bestimmt wird, damit keine Über- oder Unterkompensation auftritt.critical for one optimal compensation of the reflected wave, however, is that the impulse response of the room is precisely determined, so no over or under compensation occurs.

In einem Vorführraum besteht ein Problem dahingehend, daß es nahezu unmöglich ist, die reale Impulsantwort einer Umgebung zu messen, da in einem Vorführraum, wie z. B. einem Kino, einem Konzertsaal, oder auch dem häuslichen Wohnzimmer ständige Veränderungen der Umgebung stattfinden. Anders ausgedrückt kann in einem Kinovorführraum nicht vorhergesagt werden, wieviel Personen zu einer bestimmten Vorführung kommen. Würde zur Wellenfeldsynthese eine für einen leeren Vorführraum optimal berechnete Impulsantwort eingesetzt werden, wobei bei der Berechnung der Impulsantwort keine Personen in dem Raum waren, so würde aufgrund der Dämpfung von Personen, die der Vorführung beiwohnen, eine Überkompensation der reflektierten Schallwelle stattfinden, dahingehend, daß zwei Nachteile entstehen. Einerseits wird die Reflexion an der Wand nicht mehr optimal kompensiert. Andererseits werden aufgrund der Überkompensa tion, da die Dämpfung der reflektierten Welle durch die der Wellenfeldsynthese zugrundeliegende Impulsantwort nicht mehr optimal erfaßt wird, ein zusätzliches hörbares Störsignal auftreten, das den gesamten Audioeindruck beeinträchtigen wird.In a screening room there is a problem that it is almost impossible to measure the real impulse response of an environment, since in a demonstration room, such as As a cinema, a concert hall, or even the domestic Living room constant changes the environment take place. In other words, in a movie showroom can not be predicted how many people come to a particular performance. Would to Wave field synthesis one for an empty projection room optimally calculated impulse response are used, wherein in the calculation the impulse response were not people in the room, it would be due the damping from persons to the demonstration attend, overcompensation the reflected sound wave take place in that two disadvantages arise. On the one hand, the reflection on the wall no longer becomes optimally compensated. On the other hand, due to overcompensation, since the damping the reflected wave by the wave field synthesis underlying Impulse response is no longer optimally detected, an additional audible noise occur that affect the overall audio experience becomes.

Eine optimale Anwendung der Wellenfeldsynthese steht und fällt also damit, daß immer die Umgebung, in der vorgeführt wird, optimal erfaßt wird, um erwünschte Ziele zu erreichen, wie z. B. eine spezielle Akustik, oder um keine hörbaren Störungen einzuführen.A optimal application of wave field synthesis stands and falls with that always the environment in which demonstrated is, is optimally detected, desired To achieve goals such. As a special acoustics, or none audible disorders introduce.

Eine Möglichkeit würde darin bestehen, einen Konzertsaal beispielsweise mit Dummy-Zuschauern auszustatten, deren Reflexionseigenschaften denen von lebenden Zuschauern entsprechen. Dann könnte eine entsprechende Impulsantwort bestimmt werden, die der realen Situation zumindest besser entspricht als wenn die Impulsantwort des leeren Konzertsaals, also ohne jegliche Zuhörer, zur Wellenfeldsynthese verwendet wird.A possibility would be in it exist, a concert hall, for example, with dummy spectators whose reflective properties match those of live viewers correspond. Then could a corresponding impulse response can be determined, the real one Situation at least better than if the impulse response the empty concert hall, without any listeners, to the wave field synthesis is used.

Dieses Prozedere ist dahingehend nachteilhaft, daß bei einer öffentlichen Vorführung genauso wie z. B. im häuslichen Wohnzimmer nicht vorhergesagt werden kann, wie viele Zuschauer zur Vorführung kommen. Ein optimaler Klangeindruck wird dann nur erreicht, wenn die Anzahl der Dummy-Zuschauer und die Positionierung der Dummy-Zuschauer der tatsächlichen Anzahl und Positionierung der lebenden Zuhörer nahezu entspricht. Darüber hinaus ist der Aufwand zur Ausstattung eines größeren Kinos oder Konzertsaals mit vielen Dummy-Zuschauern beträchtlich.This Procedure is disadvantageous in that in a public demonstration just like B. in the domestic Living room can not be predicted how many viewers to demonstration come. An optimal sound impression is only achieved if the number of dummy viewers and the positioning of the dummy viewers of the actual Number and positioning of the living listener almost matches. Furthermore is the effort to furnish a larger cinema or concert hall considerably with many dummy spectators.

Alternativen zur Bestimmung einer realen Impulsantwort bestehen darin, kurz vor Vorführungsbeginn, also wenn der Vorführraum bereits mit den Zuschauern gefüllt ist, die tatsächlich der Vorführung beiwohnen werden, die Impulsantwort des Raums zu messen, um eine realistische Umgebungsbeschreibung zu haben, die nur dann von der tatsächlichen Situation stark abweichen würde, wenn beispielsweise nach der Pause viele Zuschauer der Vorführung nicht mehr beiwohnen würden etc.alternatives to determine a real impulse response are in it, shortly before Demonstration beginning, so if the screening room already filled with the spectators is that, in fact attend the screening be to measure the impulse response of the room to a realistic Environment description to have, only from the actual situation would deviate greatly if, for example, after the break, many spectators of the show are not would attend more Etc.

Diese Vorgehensweise ist jedoch unter zwei Gesichtspunkten problematisch. Zum einen benötigt die Berechnung der Impulsantwort eines Raums eine gewisse Zeit. Andererseits muß die Bestimmung unmittelbar vor Vorführungsbeginn stattfinden, damit möglichst alle Zuschauer bereits im Vorführraum sind. Nachdem gerade die Anwesenheit der Zuschauer entscheidend ist, ist es bei dieser Vorgehensweise nicht vermeidbar, daß die Zuschauer alle darauf warten müssen, bis die Messung beendet ist, so daß sich bei dieser Vorgehensweise der tatsächliche Vorführungsbeginn immer verschieben würde. Dieses Prozedere würde, wenn es unter den Zuhörern bekannt wird, dazu führen, daß die meisten Zuhörer erst später als zum eigentlichen Vorführungsbeginn kommen würden, so daß das eigentliche Ziel, nämlich eine Impulsantwort einer Umgebung im realistischen Umfeld zu erfassen, wieder nicht erreicht werden kann.These However, the approach is problematic from two perspectives. For one thing, the Calculation of the impulse response of a room for a certain time. on the other hand must the Determination immediately before the start of the demonstration take place so as possible all viewers are already in the screening room. After watching the presence of the audience is crucial is It is unavoidable in this approach that the spectators everyone has to wait until the measurement is finished, so that in this approach the actual demonstration beginning would always move. This Procedure would if it is among the listeners is known to cause that the most listeners later as the actual beginning of the performance would come so that actual goal, namely to capture an impulse response of an environment in a realistic environment, can not be reached again.

Darüber hinaus ist problematisch, daß zur Impulsantwortbestimmung in einem Vorführraum akustische Signale in den Raum eingespeist werden müssen, und daß diese akustischen Signale besonders bei größeren Vorführräumen eine beträchtliche Energie haben sollten, um eine sichere Impulsantwortbestimmung zu erreichen. Versuche mit akustischen Chirps vor Vorführungsbeginn zur Bestimmung der Impulsantwort, also als über Lautsprecher ausgesendete Meßsignale, haben gezeigt, daß dieses Verfahren nicht besonders praktikabel ist. Zum einen haben viele Zuhörer die akustischen Chirps, die mit beträchtlicher Lautstärke ausgesendet worden sind, als belästigend empfunden. Andere Zuschauer haben damit begonnen, die Chirps aus dem Lautsprecher selbst zu imitieren, so daß eine Messung des Reaktionssignals auf die akustischen Chirps problematisch bis unmöglich geworden ist, da nicht unterschieden werden konnte, ob die Chirps vom Lautsprecher kommen oder ob es sich um von Menschen imitierte Chirps gehandelt hat.In addition, it is problematic that the impulse response determination in a projection room acoustic signals must be fed into the room, and that these acoustic signals should have considerable energy, especially in larger showrooms to achieve a reliable impulse response determination. Experiments with acoustic chirps before the beginning of the demonstration to determine the impulse response, that is, as measuring signals transmitted via loudspeakers, have shown that this method is not particularly practicable. For one, many listeners have found the acoustic chirps that have been emitted with considerable volume as annoying. Other viewers have begun to mimic the chirps from the loudspeaker itself, so that measuring the response signal to the acoustic chirps has become problematical to impossible, as it could not be discriminated whether the chirps come from the speaker or from humans imitated chirps has acted.

Alternative Vorgehensweisen zur Bestimmung der Impulsantwort eines Raums bestehen darin, eine Pseudorauschsequenz mit einem weißen Spektrum als Meßsignal zu verwenden. Obgleich das Rauschen durch das Publikum nicht unmittelbar nachahmbar ist, ist es doch für viele Personen lästig und würde, wenn dieses Verfahren immer wieder angewendet werden würde, dazu führen, daß die Personen nicht mehr zum angezeigten Vorführungsbeginn kommen, sondern erst eine gewisse Zeit später, wenn sie mit Sicherheit davon ausgehen können, daß die als lästig empfundene Impulsantwortbestimmung des Vorführungsraums bereits beendet ist.alternative Procedures exist for determining the impulse response of a room therein, a pseudo noise sequence having a white spectrum as a measurement signal to use. Although the noise by the audience is not directly imitable is, it is for many people annoying and would, if this procedure would be used again and again, to do so to lead, that the Persons no longer come to the displayed screening start, but not until a certain time later, though they can certainly assume that the impulse response determination perceived as annoying the showroom already finished.

Die Fachveröffentlichungen von de VRIES, D. und BOONE, M.M.: Wave field synthesis and analysis using array technology. In: Proc. 1999 IEEE Workshop on Application of Signal Processing to Audio and Acoustics, New Paltz, New York, Oct. 17-20, 1999, PELLEGRINI, R.S. und HORBACH, U.: Perceptual encoding of acoustic environments. In: Multimedia and Expo, 2002. ICME '02. Proceedings. 2002 IEEE International Conference on Multimedia and Expo, und HORBACH, U., CORTEEL, E., PELLEGRINI, R.S., HULSEBOS, E.: Real-time rendering of dynamic scenes using wave field synthesis. In: Multimedia and Expo, 2002. ICME '02. Proceedings. 2002 IEEE International Conference on Multimedia and Expo, betreffen den Einsatz der Wellenfeldsynthese, insbesondere für die Tonwiedergabe. Insbesondere wird auch die Analyse der Situation in Wiedergaberäumen angesprochen.The specialized publications by VRIES, D. and BOONE, M.M .: Wave field synthesis and analysis using array technology. In: Proc. 1999 IEEE Workshop on Application of Signal Processing to Audio and Acoustics, New Paltz, NY, Oct. 17-20, 1999, PELLEGRINI, R.S. and HORBACH, U .: Perceptual encoding of acoustic environments. In: Multimedia and Expo, 2002. ICME '02. Proceedings. 2002 IEEE International Conference on Multimedia and Expo, and HORBACH, U., CORTEEL, E., PELLEGRINI, R.S., HULSEBOS, E .: Real-time rendering of dynamic scenes using wave field synthesis. In: Multimedia and Expo, 2002. ICME '02. Proceedings. 2002 IEEE International Conference on Multimedia and Expo, concern the use of wave field synthesis, in particular for the Sound reproduction. In particular, the analysis of the situation in playback rooms addressed.

Die DE 100 27 618 A1 offenbart, mit einem passend im Wiedergaberaum platzierten Mikrofon akustische Signale aufzunehmen, die von einer Signalquelle ausgehen und von einem Lautsprecher wiedergegeben werden, um mit Hilfe der Mikrofonsignale Korrekturübertragungsfunktionen für die Wiedergabestrecke abzuleiten. Damit sollen Eigenarten des Wiedergaberaumes berücksichtigt und insbesondere ein linearisierter und laufzeitkorrigierter Raumklang erzeugt werden.The DE 100 27 618 A1 discloses to record acoustic signals emanating from a signal source and reproduced by a loudspeaker with a microphone suitably placed in the reproduction room in order to derive corrective transmission functions for the reproduction route with the aid of the microphone signals. This should be taken into account peculiarities of the playback room and in particular a linearized and time-corrected surround sound can be generated.

Die DE 197 32 005 A1 betrifft eine Anwendung der Korrelationsmesstechnik der Akustik.The DE 197 32 005 A1 relates to an application of the correlation measurement technique of acoustics.

Das US-Patent Nr. 5,502,747 A offenbart eine digitale Filteranordnung zur elektronischen Signalverarbeitung, wobei an akustische Eigenschaften von Räumen oder an die Beseitigung von Unzulänglichkeiten in einem Signal gedacht ist.The U.S. Patent No. 5,502,747 A discloses a digital filter assembly for electronic signal processing, wherein acoustic properties of clear or to the elimination of imperfections in a signal thought is.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Konzept zum Bestimmen einer Impulsantwort sowie ein Konzept zum Vorführen eines Audiostücks unter Verwendung einer ermittelten Impulsantwort zu schaffen, um eine genaue Impulsantwort und damit eine Vorführung mit hoher Audioqualität zu erreichen.The Object of the present invention is to provide a concept for Determining an impulse response and a concept for presenting an audio piece under Using a detected impulse response to create a accurate impulse response and thus a demonstration with high audio quality to achieve.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Impulsantwort gemäß Patentanspruch 1, eine Vorrichtung zum Vorführen eines Audiostücks gemäß Patentanspruch 11, ein Verfahren zum Bestimmen einer Impulsantwort gemäß Patentanspruch 20 oder Verfahren zum Vorführen eines Audiostücks gemäß Patentanspruch 21 gelöst.These The object is achieved by a device for determining an impulse response according to claim 1, a device for demonstration an audio piece according to claim 11, a method for determining an impulse response according to claim 20 or method of demonstrating an audio piece according to claim 21 solved.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine genaue Impulsantwortbestimmung dadurch erreicht werden kann, daß ein Testsignal zum Bestimmen der Impulsantwort in ein Audiosignal eingebracht wird, so daß es unhörbar bzw. nahezu unhörbar ist und für einen Zuhörer nicht zur Belästigung werden kann. Der Zuhörer hört nach wie vor das Audiosignal und wird nicht beeinträchtigt durch die Impulsantwortbestimmung. Er wird also nicht nach Wegen suchen, während der Bestimmung der Impulsantwort außerhalb der betrachteten Umgebung zu sein. Nachdem kein Besucher versucht, der Impulsantwortbestimmung in einem Vorführraum zu entkommen, wird eine genaue Impulsantwort erreicht, da eine realistische Bestimmung der Impulsantwort ohne Belästigung für den Zuhörer stattfinden kann.Of the The present invention is based on the finding that an accurate Pulse response determination can be achieved by a test signal for determining the impulse response is introduced into an audio signal, so that it inaudible or almost inaudible is and for a listener not for molestation can be. The listener listen as before the audio signal and is not affected by the impulse response determination. So he will not look for ways while determining the impulse response outside to be the considered environment. After no visitor tries to escape the impulse response determination in a screening room becomes a accurate impulse response achieved because a realistic determination of the Impulse response without annoyance for the listeners can take place.

Erfindungsgemäß wird das Testsignal, das in das Audiosignal eingebracht werden soll, vor dem Einbringen in das Audiosignal unter Verwendung einer psychoakustischen Maskierungsschwelle des Audiosignals spektral gefärbt, um ein gefärbtes Testsignal zu erhalten. Das gefärbte Testsignal wird dann in das Audiosignal eingebracht, indem es spektral oder im Zeitbereich aufaddiert wird, um ein Meßsignal zu erhalten. Ein als Reaktion auf das Meßsignal empfangenes Reaktionssignal wird dann mit dem Testsignal einer Kreuzkorrelation zugeführt, um auf der Basis dieser Kreuzkorrelation die Impulsantwort eines Übertragungskanals zwischen einem Lautsprecher einerseits und einem Mikrophon andererseits in einer Umgebung, bzw. Wiedergaberaum, zu ermitteln.According to the invention, the test signal to be introduced into the audio signal is spectrally colored before being introduced into the audio signal using a psychoacoustic masking threshold of the audio signal to obtain a colored test signal. The colored test signal is then introduced into the audio signal by adding it spectrally or in the time domain to obtain a measurement signal. A response signal received in response to the measurement signal is then cross-correlated with the test signal to start the basis of this cross-correlation to determine the impulse response of a transmission channel between a loudspeaker on the one hand and a microphone on the other hand in an environment or playback room.

Das erfindungsgemäße Verstecken des Testsignals im Audiosignal führt dazu, daß der Besucher nicht einmal merkt, daß gerade eine Impulsantwort bestimmt wird. Die beschriebene mangelnde Akzeptabilität solcher Messungen gemäß dem Stand der Technik sind beim erfindungsgemäßen Gegenstand nicht mehr vorhanden, was wiederum dazu führt, daß alle Zuschauer bei der Impulsantwortbestimmung vorhanden sind, so daß eine genaue Impulsantwort der Umgebung erhalten wird.The Hide according to the invention of the test signal in the audio signal to that the Visitors did not even realize that right now an impulse response is determined. The described lack of acceptability of such Measurements according to the state The technique is no longer present in the subject invention, which in turn leads to that all Spectators are present in the impulse response determination, so that an accurate Impulse response of the environment is obtained.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Testsignal ein Pseudo-Noise-Signal, das ein weißes Spektrum hat und somit besonders gut zur Impulsantwortbestimmung eingesetzt werden kann. Darüber hinaus ist die spektrale Färbung unter Verwendung der psychoakustischen Maskierungsschwelle des Audiosignals einfach und schnell durchführbar.at a preferred embodiment the test signal is a pseudo-noise signal representing a white spectrum has and thus used particularly well for impulse response determination can be. About that In addition, the spectral color is using the psychoacoustic masking threshold of the audio signal easy and quick to carry out.

Die Verwendung verschiedener zueinander orthogonaler Pseudo-Noise-Sequenzen führt dazu, daß gleichzeitig mehrere einzelne Impulsantworten in einer Umgebung bestimmt werden können, in der mehrere Lautsprecher und eines oder mehrere Mikrophone sind.The Use of different mutually orthogonal pseudo-noise sequences causes that at the same time several individual impulse responses are determined in an environment can, where there are multiple speakers and one or more microphones.

Alternativ können mehrere einzelne Impulsantworten auch sequentiell bestimmt werden.alternative can several individual impulse responses can also be determined sequentially.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann auch während der Vorführung des Audiostücks eine aktuelle Impulsantwort der Umgebung bestimmt werden. Dieses Merkmal ist besonders nützlich, um während der Vorführung eines Audiostücks die Impulsantwort der Umgebung ständig zu bestimmen und nachzuführen, so daß immer ein optimaler Klang, unabhängig davon, ob sich die Umgebung ändert oder nicht, erhalten wird.at a preferred embodiment of present invention can also during the demonstration of the audio track a current impulse response of the environment can be determined. This feature is especially useful around during the demonstration an audio piece to constantly determine and track the impulse response of the environment, so that always an optimal sound, independent of whether the environment changes or not.

Dies alles' wird dadurch möglich, daß der Zuhörer nichts davon merkt oder nur wenig merkt, da das Testsignal zur Bestimmung der Impulsantwort unter Verwendung der psychoakustischen Maskierungsschwelle des Audiosignals spektral gefärbt worden ist, so daß das Testsignal entweder komplett unter der Maskierungsschwelle versteckt worden ist oder um einen vorbestimmten Betrag oberhalb der Maskierungsschwelle, der zeitlich und spektral variieren kann, eingebracht wird, so daß der Besucher in bestimmten Fällen vielleicht eine Störung wahrnimmt, wobei diese Störung jedoch deutlich geringer ist als bei bekannten Vorgehensweisen.This everything will be done possible, that the listeners does not notice or notice very little, because the test signal for the determination impulse response using the psychoacoustic masking threshold the audio signal spectrally colored has been so that the Test signal either completely hidden under the masking threshold or by a predetermined amount above the masking threshold, which can vary temporally and spectrally, is introduced so that the visitor in certain cases maybe a disturbance perceives, with this disorder however, is significantly lower than in known procedures.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:preferred embodiments The present invention will be described below with reference to FIG the enclosed drawings closer explained. Show it:

1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Konzepts zum Bestimmen einer Impulsantwort; 1 a block diagram of the inventive concept for determining an impulse response;

2 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Konzepts zum Vorführen eines Audiostücks; 2 a block diagram of the inventive concept for presenting an audio piece;

3 eine schematische Darstellung einer Umgebung mit mehreren Lautsprechern und mehreren Mikrophonen; 3 a schematic representation of an environment with multiple speakers and multiple microphones;

4 eine allgemeine Darstellung eines Übertragungskanals, der durch eine Impulsantwort beschrieben wird; und 4 a general representation of a transmission channel, which is described by an impulse response; and

5 eine kurze Herleitung der Bestimmung der Impulsantwort durch Kreuzkorrelation mit gefärbtem oder spektral flachem Testsignal. 5 a short derivation of the determination of the impulse response by cross-correlation with colored or spectrally flat test signal.

1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Bestimmen einer Impulsantwort in einer Umgebung, in der ein Lautsprecher 10 und ein Mikrophon 12 plaziert sind. Zur Impulsantwortbestimmung wird ein Audiosignal eingesetzt, das in einen Audiosignaleingang 14 eingespeist wird. Darüber hinaus wird ein Testsignal verwendet, das in einen Testsignaleingang 16 eingespeist wird. Zur Ermittlung der psychoakustischen Maskierungsschwelle des Audiosignals 14 wird irgendein bekanntes psychoakustisches Modell 18 eingesetzt. Unter Verwendung einer psychoakustischen Maskierungsschwelle, die von dem psychoakustischen Modell 18 berechnet wird, wird eine spektrale Färbung 20 des Testsignals, das an dem Eingang 16 zugeführt wird, erreicht. Am Ausgang der Einrichtung 20 zum spektralen Färben liegt somit ein spektral gefärbtes Testsignal an, das einer Einrichtung 22 zum Einbringen des spektral gefärbten Testsignals in das Audiosignal 14 zugeführt wird. 1 shows a block diagram of an apparatus for determining an impulse response in an environment in which a speaker 10 and a microphone 12 are placed. For impulse response determination, an audio signal is used which enters an audio signal input 14 is fed. In addition, a test signal is used which enters a test signal input 16 is fed. To determine the psychoacoustic masking threshold of the audio signal 14 becomes any known psychoacoustic model 18 used. Using a psychoacoustic masking threshold derived from the psychoacoustic model 18 is calculated, becomes a spectral color 20 the test signal at the input 16 is supplied reached. At the exit of the institution 20 for spectral coloring is thus a spectrally colored test signal, the device 22 for introducing the spectrally colored test signal into the audio signal 14 is supplied.

Für nachfolgend erläuterte Funktionalitäten ist ferner eine Modussteuerungseinrichtung 24 vorgesehen, um die Einrichtung 22 zum Einbringen anzusteuern, um verschiedene Meßmodi durchzuführen. An einem Ausgang der Einrichtung 22 zum Einbringen, der in 1 mit 26 bezeichnet ist, liegt ein Meßsignal an, das dem Lautsprecher 10 zugeführt wird. Die einzelnen Möglichkeiten zum Einbringen eines Signals in ein Audiosignal sind in dem europäischen Patent EP 0 875 107 B1 offenbart. So kann das Einbringen des spektral gefärbten Testsignals in das Audiosignal entweder im Zeitbereich durch abtastwertweises Addieren erfolgen. In diesem Fall muß das spektral gefärbte Testsignal genauso wie das Audiosignal im Zeitbereich vorliegen, um die abtastwertweise Addition durchzuführen.For functionalities explained below, there is also a mode control device 24 provided to the institution 22 to initiate insertion to perform different modes of measurement. At an exit of the facility 22 for introduction, in 1 With 26 is designated, is applied to a measuring signal to the speaker 10 is supplied. The individual possibilities for introducing a signal into an audio signal are described in the European patent EP 0 875 107 B1 disclosed. Thus, the introduction of the spectrally stained test signal in the audio signal can be done either in the time domain by sampling add. In this case, the spectrally colored test signal must be the same as the audio signal is in the time domain to perform the sample-by-sum addition.

Alternativ kann ein bestimmter zeitlicher Abschnitt des Audiosignals oder des Testsignals in den Frequenzbereich transformiert werden, um dann eine spektralwertweise Addition zwischen dem transformierten Audiosignal und dem transformierten Testsignal durchzuführen. Das damit entstehende Meßsignal im Frequenzbereich muß dann wieder in den Zeitbereich transformiert werden, um als Meßsignal einem Lautsprecher zugeführt zu werden. Die entsprechenden Details optionaler Vor- und Nachverarbeitungen bezüglich einer Digital-/Analog-Wandlung vor dem Lautsprecher 10 sind in 1 nicht dargestellt, da sie für Fachleute bekannt sind.Alternatively, a particular temporal portion of the audio signal or the test signal may be transformed into the frequency domain to then perform a spectral-wise addition between the transformed audio signal and the transformed test signal. The resulting measurement signal in the frequency domain must then be transformed back into the time domain to be supplied as a measurement signal to a speaker. The corresponding details of optional pre- and post-processing regarding digital-to-analog conversion in front of the loudspeaker 10 are in 1 not shown because they are known to those skilled in the art.

Das dem Lautsprecher 10 zugeführte Meßsignal wird durch den Lautsprecher in ein Schallsignal 28 umgewandelt, das von dem Mikrophon 12 empfangen wird und als Reaktionssignal bezeichnet wird. Das Reaktionssignal wird einer Kreuzkorrelationseinrichtung 30 zugeführt, die eine Kreuzkorrelation zwischen dem Reaktionssignal und dem spektral gefärbten Testsignal oder alternativ dem unmittelbar vorliegenden Testsignal vor der spektralen Färbung durchführt. Je nachdem, welche Signale verwendet werden, bzw. je nach Testsignal und spektraler Färbung können nach der Kreuzkorrelation noch Nachverarbeitungen anfallen, die durch eine Nachverarbeitungseinrichtung 32 bewirkt werden, um die Impulsantwort des Kanals zwischen dem Lautsprecher 10 und dem Mikrophon 12 zu erhalten.That the speaker 10 supplied measuring signal is through the speaker in a sound signal 28 converted from the microphone 12 is received and is referred to as a response signal. The reaction signal becomes a cross-correlation device 30 which performs a cross-correlation between the response signal and the spectrally stained test signal or, alternatively, the immediately present test signal before spectral staining. Depending on which signals are used, or depending on the test signal and spectral coloring, post-processing may still occur after the cross-correlation, which may be due to a post-processing device 32 be effected to the impulse response of the channel between the speaker 10 and the microphone 12 to obtain.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird als Testsignal ein Pseudo-Noise-Signal eingesetzt, das ein weißes Spektrum hat. In diesem Fall ist es möglich, verschiedene Impulsantworten gleichzeitig zu bestimmen, indem verschiedene Lautsprecher mit Meßsignalen versehen werden, denen jeweils unterschiedliche zueinander im wesentlichen orthogonale Pseudo-Noise-Sequenzen zugrunde liegen. Darüber hinaus ist die Verwendung eines Pseudo-Noise-Signals günstig, da es einfach und schnell an beliebiger Stelle erzeugt werden kann, wenn beispielsweise eine Einheit mit rückgekoppeltem Schieberegister eingesetzt wird, die abhängig von einem bestimmten Startwert, der in der Technik auch als Seed bezeichnet wird, eine wiederholbare Pseudo-Noise-Sequenz erzeugt. Wenn solche Schieberegister bei jedem Lautsprecher und bei jedem Mikrophon zur Verfügung gestellt werden, so muß das Testsignal nicht von einer einem Lautsprecher zugeordneten Einheit 34 zu einer einem Mikrophon zugeordneten Einheit 36 übertragen werden, sondern kann an beliebiger Stelle dezentral erzeugt werden. Alternativ besteht jedoch die Möglichkeit, die Einheiten 34, 36 als eine einzige Einheit zu implementieren. In diesem Fall würde das Meßsignal für den Lautsprecher 10 und das Reaktionssignal von dem Mikrophon 12 durch Kabelverbindungen, wie z. B. Glasfaserkabel, oder drahtlose Verbindungen zu der zentralen Einheit, die aus den Einheiten 34 und 36 gebildet ist, übermittelt werden.In a preferred embodiment of the present invention, the test signal used is a pseudo-noise signal having a white spectrum. In this case, it is possible to simultaneously determine different impulse responses by providing different loudspeakers with measurement signals, each of which is based on different mutually substantially orthogonal pseudo-noise sequences. In addition, the use of a pseudo-noise signal is beneficial because it can be easily and quickly generated anywhere, for example, when using a feedback shift register unit that is dependent on a particular seed value, also referred to in the art as a seed is generated, a repeatable pseudo-noise sequence. When such shift registers are provided to each speaker and each microphone, the test signal need not be from a unit associated with a speaker 34 to a unit associated with a microphone 36 can be transmitted, but can be generated at any point decentralized. Alternatively, however, it is possible to use the units 34 . 36 as a single entity to implement. In this case, the measurement signal would be for the speaker 10 and the response signal from the microphone 12 by cable connections, such. Fiber optic cables, or wireless connections to the central unit, which consists of the units 34 and 36 is formed to be transmitted.

Die vorliegende Erfindung ist besonders gut in Multilautsprechersystemen einsetzbar, die eine große Anzahl von Lautsprechern verwenden, um die natürliche Akustik des Aufzeichnungsraums oder eine künstliche Akustik, die durch den Toningenieur entworfen worden ist, wiederzugeben. Hierzu wird als Modul ein Wellenfeldsynthesemodul verwendet, wie es zu Eingang dargestellt worden ist. Eine synthetisierte Akustik oder die natürliche Akustik des Aufzeichnungsraums können dann gut wiedergegeben werden, wenn die Akustik des Reproduktionsraums keinen all zu großen Einfluß hat, indem diese Akustik „herauskompensiert" wird. Hierzu wird die Wellenfeldsynthese verwendet, um beispielsweise starke Reflexionen des tatsächlichen Wiedergaberaums durch Anwenden einer inversen Filterung mit der erfindungsgemäß bestimmten Raumimpulsantwort zu reduzieren. Nachdem die Raumimpulsantwort durch die Anzahl von Leuten in dem Raum und/oder die Bewegung von Objekten, wie Möbel, Vorhänge etc., beeinflußt wird, ist die erfindungsgemäße Vorgehensweise zur Bestimmung der Impulsantwort besonders vorteilhaft, da diese gewissermaßen immer durchgeführt werden kann, also während einer vor einer eigentlichen Aufführung eingespielten Musik oder sogar während der tatsächlichen Vorführung, da das Testsignal in dem für den Zuhörer angenehmen Audiostück „versteckt" ist.The The present invention is especially good in multi-speaker systems can be used, which is a big one Number of speakers use the natural acoustics of the recording room or an artificial one Acoustics, which has been designed by the sound engineer to reproduce. For this purpose, a wave field synthesis module is used as a module, such as it has been presented to entrance. A synthesized acoustics or the natural one Acoustics of the recording room then be reproduced well, if the acoustics of the reproduction room not too big Has influence by "compensating out" this acoustics Wave field synthesis uses, for example, strong reflections of the actual Playback room by applying an inverse filtering with the determined according to the invention Reduce room impulse response. After the room impulse response through the number of people in the room and / or the movement of objects, like furniture, curtains etc., influenced is, is the procedure of the invention for determining the impulse response particularly advantageous because this so to speak always done can be, so while a music recorded before a real performance or even while the actual demonstration, since the test signal in the for the listener pleasant Audio piece is "hidden".

Vorzugsweise wird daher ein Pseudorauschsignal in ein Audiosignal für einen Lautsprecher eingebettet, das gemäß der Maskierungsschwelle des Audiosignals spektral gefärbt ist, das durch einen bzw. jeden der Lautsprecher wiedergegeben wird.Preferably Therefore, a pseudo noise signal in an audio signal for a Embedded loudspeaker, according to the masking threshold of the audio signal spectrally colored is played by one or each of the speakers.

Die Messung der Impulsantwort kann entweder für alle Lautsprecher gleichzeitig unter Verwendung unterschiedlicher PNS-Sequenzen für jeden Lautsprecher oder sequentiell in einem sogenannten Round-Robin-Ansatz durchgeführt werden. Während die erste Version ein besseres zeitliches Verhalten hat, ergibt die zweite Version ein besseres Signal/Rauschverhältnis, also eine genauere Impulsantwort. Für beide Messungen gilt jedoch, daß sie von einem Zuhörer nicht oder nur kaum wahrnehmbar sind, je nachdem, wie hart die spektrale Färbung an der psychoakustischen Maskierungsschwelle geführt wird. Für Messungen z. B. während der Wiedergabe des Audiostücks selbst, wegen dem die Zuhörer gekommen sind, wird es bevorzugt, sicherzustellen, daß die spektrale Färbung derart durchgeführt wird, daß das Testsignal immer unter der psychoakustischen Maskierungsschwelle bleibt. Für eine Einspielmusik beispielsweise vor der eigentlichen Vorführung bzw. für eine vor einem Kinofilm z. B. stattfindende Werbung ist es jedoch auch möglich, das Testsignal bezüglich des Audiosignals mit mehr Energie zu versehen, da hier geringe Störungen nicht unbedingt vom Zuhörer als besonders negativ wahrgenommen werden. In diesem Fall sind unter Umständen schneller konvergierende bzw. genauere Impulsantwortmessungen erreichbar, da das Testsignal im Mittel mit mehr Energie abgestrahlt wird, was sich in einem besseren Signal/Rauschverhältnis bemerkbar macht.The measurement of the impulse response can be performed either for all loudspeakers simultaneously using different PNS sequences for each loudspeaker or sequentially in a so-called round-robin approach. While the first version has a better temporal behavior, the second version gives a better signal-to-noise ratio, ie a more precise impulse response. For both measurements, however, it is true that they are not or barely perceptible by a listener, depending on how hard the spectral coloration is at the psychoacoustic masking threshold. For measurements z. During playback of the audio track itself, for which the listeners have come, it is preferred to ensure that the spectral coloring is performed such that the test signal always remains below the psychoacoustic masking threshold. For a Einspielmusik for example, before the actual screening or for a movie before a movie z. B. held advertising, however, it is also possible to provide the test signal with respect to the audio signal with more energy, since low disturbances are not necessarily perceived by the listener as particularly negative. In this case, faster converging or more accurate impulse response measurements may be achievable because the test signal is radiated on average with more energy, resulting in a better signal-to-noise ratio.

Im nachfolgenden wird anhand von 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vorführen eines Audiostücks in einer Umgebung, in der eine Mehrzahl von Lautsprechern und mehrere Mikrophone plaziert sind, dargestellt. Hierzu ist in 2 ein Lautsprecher-/Mikrophonarray 40 skizziert. Dem Lautsprecher-/Mikrophonarray 40 vorgeschaltet befindet sich die in 1 dargestellte Impulsantwortbestimmungsvorrichtung 42, die mit einem Wellenfeldsynthesemodul 44 gekoppelt ist. Zur Impulsantwortbestimmung berechnet das Wellenfeldsynthesemodul auf der Basis eines zugeführten Audiostücks und auf der Basis von vorgegebenen Einstellungen für die Akustik der Umgebung Audiosignale für die Lautsprecher im Lautsprecherarray 40. Diese Signale werden über einen Ausgang 46 des Wellenfeldsynthesemoduls ausgegeben und entweder dem Lautsprecher-/Mikrophonarray 40 direkt zugeführt, wie es durch einen gestrichelten Pfad 48 dargestellt ist, oder, wenn eine Impulsantwortbestimmung durchgeführt werden soll, der Impulsantwortbestimmungseinrichtung 42 zugeführt, die eingangsseitig die Audiosignale über die Leitung 46 empfängt und ausgangsseitig über eine Leitung 50 die Meßsignale an das Lautsprecherarray 40 abgibt.The following is based on 2 an apparatus according to the invention for presenting an audio piece in an environment in which a plurality of speakers and a plurality of microphones are placed, shown. This is in 2 a speaker / microphone array 40 outlined. The speaker / microphone array 40 upstream is located in 1 illustrated impulse response determination device 42 using a wave field synthesis module 44 is coupled. For impulse response determination, the wave-field synthesis module calculates audio signals for the loudspeakers in the loudspeaker array based on a supplied audio piece and on the basis of predetermined environmental acoustics settings 40 , These signals are via an output 46 of the wave field synthesis module and either the speaker / microphone array 40 fed directly as indicated by a dashed path 48 or, if impulse response determination is to be performed, the impulse response determiner 42 fed, the input side, the audio signals via the line 46 receives and outputs on a line 50 the measuring signals to the loudspeaker array 40 emits.

Die Reaktionssignale werden vom Mikrophonarray aufgefangen und über die Leitung 50, die eine Zwei-Wege-Leitung ist, der Impulsantwortbestimmungseinrichtung 42 wieder zugeführt, damit diese eine für die Erfindung bevorzugte Kreuzkorrelationsverarbeitung und eine möglicherweise nötige Nachverarbeitung durchführen kann. Vorgegebene Einstellungen im Wellenfeldsynthesemodul für die Akustik der Umgebung 52 können dann durch eine aktuelle Impulsantwort, die von der Einrichtung 42 z. B. während der Vorführung des Audiostücks errechnet worden ist, aktualisiert werden, so daß die von dem Wellenfeldsynthesemodul verwendeten Akustikeinstellungen über die Umgebung ständig aktualisiert und besser an die tatsächliche Umgebung 52 angepaßt werden können. Diese Funktionalität ist durch einen Rückkopplungspfad 54 in 2 dargestellt.The response signals are picked up by the microphone array and sent over the line 50 , which is a two-way line, of the impulse response determiner 42 fed back so that they can perform a preferred for the invention cross-correlation processing and possibly necessary post-processing. Preset settings in the wave field synthesis module for the acoustics of the environment 52 can then be replaced by a current impulse response by the facility 42 z. B. has been calculated during the performance of the audio track, to be updated so that the acoustic settings used by the wave field synthesis module on the environment constantly updated and better to the actual environment 52 can be adapted. This functionality is through a feedback path 54 in 2 shown.

Das Wellenfeldsynthesemodul 44 kann somit mit vorgegebenen Einstellungen für die Impulsantwort gestartet werden und unter Verwendung der aktuellen Messungen der Impulsantwortbestimmungseinrichtung 42 aktualisiert werden. Die vorgegebenen Einstellungen einschließlich der Position der Lautsprecher kann durch die erfindungsgemäße Impulsantwortbestimmungseinrichtung 42 außerhalb der Vorführung gemessen werden, indem hierzu entweder psychoakustisch gefärbte PNS-Sequenzen zusammen mit einer Musik eingesetzt werden oder indem keine Musik verwendet wird, sondern die reine PNS-Sequenz verwendet wird.The wave field synthesis module 44 can thus be started with predetermined settings for the impulse response and using the current measurements of the impulse response determining device 42 to be updated. The predetermined settings, including the position of the loudspeakers, can be achieved by the impulse response determination device according to the invention 42 be measured outside the performance by using either psychoacoustically colored PNS sequences together with music or by not using music, but using the pure PNS sequence.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß es in der Technik bekannt ist, aus vielen verschiedenen Impulsantworten in einer Umgebung die gesamte mehrdimensionale Impulsantwort dieser Umgebung z. B. zu interpolieren. Darüber hinaus ist es in der Technik bekannt, auf der Basis von einer solchermaßen gefundenen Impulsantwort Schallausgabequellen bestimmten Positionen im dreidimensionalen Raum zuzuordnen. Hierbei wird ferner zwischen üblichen Schallquellen, wie beispielsweise Lautsprechern, und sogenannten Spiegelschallquellen, wie beispielsweise reflektierenden Wänden, unterschieden. Die erfindungsgemäße Impulsantwortbestimmung ermöglicht es somit, ohne Belästigung für Zuhörende eine Umgebungsbeschreibung zu erhalten, ohne daß Positionen der Mikrophone manuell, beispielsweise mittels Streckenmessungen, ermittelt werden müssen.At It should be noted that it is known in the art is, from many different impulse responses in one environment the entire multidimensional impulse response of this environment z. B. to interpolate. About that in addition, it is known in the art based on such found Impulse response sound output sources specific positions in three-dimensional space assigned. This is also between conventional sound sources, such as for example, speakers, and so-called mirror sound sources, such as reflective walls, distinguished. The impulse response determination according to the invention allows it thus, without annoyance for listeners one To get surrounding description without having positions of the microphones be determined manually, for example by means of distance measurements have to.

Bezüglich der Plazierung der Mikrophone für die Impulsantwortbestimmung existieren verschiedene Möglichkeiten. Am besten hinsichtlich der zu bestimmenden Impulsantwort ist es, die Mikrophone in der Umgebung 42 von den Lautsprechern entfernt zu plazieren. In einem Vorführraum mit Personen ist dies jedoch oftmals unpraktikabel. Daher wird es in diesem Fall bevorzugt, die Mikrophone zwischen den Lautsprechern zu plazieren, so daß sie nicht „im Weg stehen".There are various possibilities with regard to the placement of the microphones for impulse response determination. The best way to determine the impulse response to be determined is to use the microphones in the environment 42 away from the speakers. However, in a screening room with people this is often impractical. Therefore, in this case, it is preferable to place the microphones between the speakers so that they do not "stand in the way".

Während die Plazierung der Mikrophone von den Lautsprechern entfernt bevorzugt wird, um Impulsantwortmessungen durchzuführen, aus denen eine vorgegebene Einstellung für das Wellenfeldsynthesemodul 44 errechnet wird, wird es bevorzugt, die Mikrophone zwischen den Lautsprechern zu plazieren, wenn während einer Vorführung eine Adaption des Wellenfeldsynthesemoduls 44 durchgeführt werden soll.While the placement of the microphones away from the speakers is preferred to perform impulse response measurements that provide a predetermined setting for the wave field synthesis module 44 is calculated, it is preferable to place the microphones between the speakers when, during a performance, an adaptation of the wave field synthesis module 44 to be carried out.

Die Mikrophone können fest oder beweglich in kreisförmiger, linearer oder kreuzförmiger Konfiguration angeordnet werden. Bezüglich der Mikrophonbewegung können dieselben in einem Kreis oder unter Verwendung eines x/y-Verschiebungsgeräts im Raum während der Messung bewegt werden. Derartige Vorgehensweisen sind bei einer Impulsantwortadaption während der Vorführung weniger praktikabel, so daß hier feststehende Mikrophone vorzugsweise zwischen den Lautsprechern bevorzugt werden.The Microphones can fixed or movable in circular, linear or cruciform Configuration can be arranged. Regarding the microphone movement can the same in a circle or using an x / y shifter in space while the measurement to be moved. Such approaches are at a Impulse response adaptation during the demonstration less practicable, so here fixed microphones preferably between the speakers to be favoured.

Für eher preisgünstigere Anwendungen, insbesondere im Consumer-Bereich, können die Mikrophone durch Lautsprecher ersetzt werden, um die Anzahl der Komponenten zu verringern. Jeder Lautsprecher arbeitet aufgrund der Tatsache, daß er eine Membran und eine Schwingspule hat, genauso als Mikrophon, wenn er entsprechend ausgelesen wird. Zu diesem Zweck wird es bevorzugt, in einem Impulsantwortbestimmungsmodus für entsprechende Consumer-Anwendungen einen oder mehrere Lautsprecher des für die Wiedergabe ohnehin vorhandenen Lautsprecherarrays als Mikrophone zu nutzen, um vor der Vorführung eines Audiostücks die Impulsantwort zu bestimmen, um dann, bei der Abspielung des Audiostücks, wieder alle Lautsprecher als Lautsprecher zu verwenden. Für eine Adaption während der Vorführung könnten beliebig ausgewählte Lautsprecher von Zeit zu Zeit als Mikrophone eingesetzt werden, um eine Adaption durchzuführen, ohne daß extra Mikrophone eingesetzt werden müssen. Wenn eine große Anzahl von Lautsprechern verwendet wird, wird das zeitweilige Umschalten einiger weniger Lautsprecher unproblematisch hinsichtlich des Audioeindrucks sein.For rather cheaper Applications, especially in the consumer sector, the microphones through speakers be replaced to reduce the number of components. Everyone Speaker works due to the fact that he has a diaphragm and a Voice coil has, as well as a microphone, if he read out accordingly becomes. For this purpose, it is preferred in an impulse response determination mode for corresponding consumer applications one or more speakers of the already existing for playback Speaker arrays as microphones to use before the demonstration of a audio track to determine the impulse response, then, at the playback of the Audio piece, to use all speakers as speakers again. For an adaptation while the demonstration could any selected speakers from time to time be used as microphones to adapt perform, without that extra Microphones must be used. If a big Number of speakers is used, the temporary switching a few speakers unproblematic in terms of audio impression be.

3 zeigt eine reale Situation, bei der viele Lautsprecher und viele Mikrophone verwendet werden. Eine Impulsantwort läßt sich für den Kanal von jedem Lautsprecher zu jedem Mikrophon angeben. So wird der Kanal zwischen dem Lautsprecher 1 (LS1) zum Mikrophon 1 (M1) als K11 bezeichnet. Analog hierzu wird der Kanal vom ersten Lautsprecher (LS1) zum dritten Mikrophon (M3) als K31 bezeichnet etc. Senden alle drei Lautsprecher LS1, LS2, LS3 gleichzeitig, so kann das vom Mikrophon M1 empfangene Reaktionssignal dazu verwendet werden, um drei verschiedene Impulsantworten zu berechnen. Grundlage hierfür ist, daß dem ersten Lautsprecher (LS1) eine erste Pseudo-Noise-Sequenz PN1 im Rahmen des Meßsignals für den ersten Lautsprecher eingeprägt wird. Entsprechend erhält der zweite Lautsprecher (LS2) eine zweite Pseudo-Noise-Sequenz (PN2). Darüber hinaus erhält der dritte Lautsprecher (LS3) eine dritte Pseudo-Noise-Sequenz (PN3). Der Kanal K11 zwischen dem ersten Lautsprecher LS1 und dem ersten Mikrophon M1 wird berechnet, indem eine Kreuzkorrelation des durch das erste Mikrophon M1 empfangenen Reaktionssignals mit der Pseudo-Noise-Sequenz 1 durchgeführt wird. Der Kanal K21 vom zweiten Lautsprecher zum ersten Mikrophon wird durch Korrelation mit der Pseudo-Noise-Sequenz 2 berechnet. Der Kanal K31 vom dritten Lautsprecher LS3 zum ersten Mikrophon M1 wird durch Korrelation mit der Pseudo-Noise-Sequenz 3 erhalten. Wenn alle drei Lautsprecher und alle drei Mikrophone gleichzeitig betrieben werden, können somit alle neun Impulsantworten berechnet werden. Dieser Meßmodus liefert ein besseres zeitliches Verhalten, da die resultierende mehrdimensionale Impulsantwort der Umgebung, die aus den ermittelten neun einzelnen Impulsantworten durch Interpolation bestimmt wird, auf der Basis von gleichzeitig gesendeten Meßsignalen bestimmt wird. 3 shows a real situation where many speakers and many microphones are used. An impulse response can be specified for the channel from each speaker to each microphone. So the channel is between the speaker 1 (LS1) to the microphone 1 (M1) referred to as K11. Analogously, the channel from the first loudspeaker (LS1) to the third microphone (M3) is referred to as K31 etc. If all three loudspeakers LS1, LS2, LS3 are transmitting simultaneously, the reaction signal received by the microphone M1 can be used to supply three different impulse responses to calculate. The basis for this is that the first loudspeaker (LS1) a first pseudo-noise sequence PN1 is impressed as part of the measurement signal for the first speaker. Accordingly, the second loudspeaker (LS2) receives a second pseudo-noise sequence (PN2). In addition, the third speaker (LS3) receives a third pseudo-noise sequence (PN3). The channel K11 between the first loudspeaker LS1 and the first microphone M1 is calculated by cross-correlation of the reaction signal received by the first microphone M1 with the pseudo-noise sequence 1 is carried out. The channel K21 from the second speaker to the first microphone is correlated with the pseudo-noise sequence 2 calculated. The channel K31 from the third loudspeaker LS3 to the first microphone M1 is correlated with the pseudo-noise sequence 3 receive. If all three speakers and all three microphones are operated simultaneously, all nine impulse responses can thus be calculated. This measurement mode provides a better temporal behavior, since the resulting multidimensional impulse response of the environment, which is determined from the determined nine individual impulse responses by interpolation, is determined on the basis of simultaneously transmitted measurement signals.

Alternativ kann ein besseres Signal/Rauschverhältnis und damit eine genauere Impulsantwort erhalten werden, wenn zunächst der Lautsprecher 1 betrieben wird und gleichzeitig alle drei Mikrophone durch Korrelation des empfangenen Signals mit der Pseudo-Noise-Sequenz 1 die drei Kanäle K11, K12 und K13 berechnen. Dann, zu einem nachfolgenden Zeitpunkt, wird dasselbe für den Lautsprecher 2 durchgeführt und schließlich wird dasselbe für den Lautsprecher 3 durchgeführt. Damit werden nacheinander die verschiedenen Impulsantworten ermittelt, wobei immer so viel Impulsantworten gleichzeitig ermittelt werden, wie Mikrophone vorhanden sind.Alternatively, a better signal-to-noise ratio and thus a more accurate impulse response can be obtained when first the speaker 1 is operated simultaneously with all three microphones by correlating the received signal with the pseudo-noise sequence 1 calculate the three channels K11, K12 and K13. Then, at a later time, the same thing happens for the speaker 2 performed and finally the same thing for the speaker 3 carried out. This successively determines the various impulse responses, whereby always as much impulse responses are determined simultaneously, as microphones are present.

Nachfolgend wird zusammengefaßt, wie die Impulsantwort h(t) eines Kanals durch Kreuzkorrelation bestimmt wird. Hierzu wird der Kanal mit einem zeitdiskreten Testsignal p(t) beaufschlagt. Der Kanal gibt ausgangsseitig ein Empfangssignal y(t) aus, das, wie es bekannt ist, der Faltung des Eingangssignals und mit der Kanalimpulsantwort entspricht. Zur nachfolgenden Erläuterung einer Vorgehensweise zur Bestimmung der Kreuzkorrelation anhand von 5 wird auf eine Matrixschreibweise übergegangen. Beispielhaft wird eine Kanalimpulsantwort mit lediglich zwei Werten h₀ und h₁ ohne Einschränkung der Allgemeinheit angenommen. Die Kanalimpulsantwort h₀, h₁ kann als Kanalimpulsantwortmatrix H(t) geschrieben werden, die die in 5 gezeigte Bandstruktur hat, wobei die restlichen Elemente der Matrix mit Nullen aufgefüllt werden. Darüber hinaus wird das Anregungssignal p(t) als Vektor geschrieben, wobei hier angenommen wird, daß das Anregungssignal ohne Einschränkung der Allgemeinheit lediglich drei Samples p₀, p₁, p₂ hat.The following summarizes how the impulse response h (t) of a channel is determined by cross-correlation. For this purpose, the channel is subjected to a time-discrete test signal p (t). On the output side, the channel outputs a received signal y (t) which, as is known, corresponds to the convolution of the input signal and to the channel impulse response. For the following explanation of a procedure for determining the cross-correlation on the basis of 5 is transferred to a matrix notation. By way of example, a channel impulse response with only two values h ₀ and h _{1 is} assumed without restriction of generality. The channel impulse response h ₀ , h ₁ can be written as a channel impulse response matrix H (t) corresponding to the in 5 has shown band structure, where the remaining elements of the matrix are padded with zeros. In addition, the excitation signal p (t) is written as a vector, it being assumed here that the excitation signal has only three samples p ₀ , p ₁ , p ₂ without limiting the generality.

Es kann gezeigt werden, daß die in 4 dargestellte Faltung der in 5 dargestellten Matrix-Vektor-Multiplikation entspricht, so daß sich ein Vektor y für das Ausgangssignal ergibt. Die Kreuzkorrelation kann als Erwartungswert E{...} der Multiplikation des Ausgangssignals y(t) mit dem konjugiert-komplex-transponierten Anregungssignal p^*T geschrieben werden. Der Erwartungswert berechnet sich als Grenzwert für N gegen unendlich über die in 5 dargestellte Aufsummation von einzelnen Produkten für verschiedene Anregungssignale p_i. Die Multiplikation und anschließende Aufsummation ergibt die Kreuzkorrelationsmatrix, die in 5 links oben dargestellt ist, wobei dieselbe gewichtet mit dem Effektivwert des Anregungssignals p ist, der mit σ_P2 dargestellt ist. Zum unmittelbaren Erhalten der Kanalimpulsantwort h(t) wird beispielsweise die erste Zeile der Kanalimpulsantwortmatrix genommen, woraufhin die einzelnen Komponenten durch σ_p ² geteilt werden, um unmittelbar die einzelnen Komponenten der Kanalimpulsantwort h₀, h₁ zu erhalten.It can be shown that the in 4 shown folding the in 5 represented matrix-vector multiplication, so that there is a vector y for the output signal. The cross-correlation can be written as the expected value E {...} of the multiplication of the output signal y (t) by the conjugate-complex-transposed excitation signal p ^{* T.} The expected value is calculated as the limit for N against infinity over the in 5 shown summation of individual products for different excitation signals p _i . The multiplication and subsequent summation yields the cross-correlation matrix, which in 5 at the top left, being weighted with the rms value of the excitation signal p, represented by σ _P 2. For example, to directly obtain the channel impulse response h (t), the first row of the channel impulse response matrix is taken, whereupon the individual components are divided by σ _p ² to immediately the individual components of the channel impulse response h ₀ , h ₁ .

Wird anstatt eines weißen Anregungssignals p(t) ein spektral gefärbtes Anregungssignal verwendet, so kann die spektrale Färbung durch eine digitale Filterung dargestellt werden, wobei das Filter durch eine Filterkoeffizientenmatrix Q beschrieben wird. In der in 5 in der letzten Zeile dargestellten Gleichung ergibt sich ebenfalls ausgangsseitig die Korrelationsmatrix H, nun jedoch noch gewichtet mit dem Erwartungswert über Q × Q^H. Durch Division der einzelnen Impulsantwortkoeffizienten h₀, h₁ durch den Erwartungswert über Q × Q^H, also durch Berücksichtigung des Färbungsfilters beispielsweise in der Nachverarbeitungseinrichtung 32 von 1 kann unmittelbar die Kanalimpulsantwort hinsichtlich ihrer einzelnen Komponenten bestimmt werden.If a spectrally colored excitation signal is used instead of a white excitation signal p (t), then the spectral coloring can be represented by a digital filtering, the filter being described by a filter coefficient matrix Q. In the in 5 The equation shown in the last line also yields on the output side the correlation matrix H, but now still weighted with the expectation value over Q × Q ^H. By dividing the individual impulse response coefficients h ₀ , h ₁ by the expected value over Q × Q ^H , that is to say by taking into account the coloring filter, for example in the post-processing device 32 from 1 The channel impulse response can be determined directly with regard to its individual components.

Es sei darauf hingewiesen, daß das Kreuzkorrelationskonzept zum Berechnen der Impulsantwort ein iteratives Konzept ist, wie es aus dem in 5 dargestellten Summationsansatz für den Erwartungswert ersichtlich ist. Die erste Multiplikation des Reaktionssignals mit dem konjugiert-komplextransponierten Anregungssignal liefert bereits einen ersten noch sehr groben Schätzwert für die Kanalimpulsantwort, der mit jeder weiteren Multiplikation und Aufsummation immer besser wird. Wird die gesamte Matrix H(t) durch den iterativen Summationsansatz berechnet, so stellt sich heraus, daß die in 5 links oben zu Null gesetzten Elemente der Bandmatrix H(t) nach und nach gegen Null gehen, während in der Mitte, also dem Band der Matrix, die Koeffizienten der Kanalimpulsantwort h(t) verbleiben und bestimmte Werte annehmen. Noch einmal sei darauf hingewiesen, daß es nicht erforderlich ist, die gesamte Matrix zu berechnen. Es genügt, lediglich z. B. eine Zeile der Matrix H(t) zu berechnen, um die gesamte Kanalimpulsantwort zu erhalten.It should be noted that the cross-correlation concept for calculating the impulse response is an iterative concept, as it is known from the in 5 is shown for the expected value. The first multiplication of the reaction signal with the conjugate-complex-transposed excitation signal already provides a first still very rough estimate for the channel impulse response, which becomes better and better with each further multiplication and summation. If the total matrix H (t) is calculated by the iterative summation approach, it turns out that the in 5 the upper left to zero elements of the band matrix H (t) gradually go to zero, while in the middle, so the band of the matrix, the coefficients of the channel impulse response h (t) remain and take certain values. Once again, it should be noted that it is not necessary to calculate the entire matrix. It is enough, only z. For example, to calculate a row of the matrix H (t) to obtain the total channel impulse response.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäße Konzept nicht auf die anhand von 5 beschriebene Vorgehensweise zur Berechnung der Kreuzkorrelation beschränkt ist. Sämtlichen anderen Verfahren zum Berechnen der Kreuzkorrelation zwischen einem Meßsignal und einem Reaktionssignal sind ebenfalls einsetzbar. Andere Verfahren zur Bestimmung einer Impulsantwort anstelle der Kreuzkorrelation können ebenfalls verwendet werden.It should be noted at this point that the inventive concept is not based on the basis of 5 described procedure for calculating the cross-correlation is limited. All other methods for calculating the cross-correlation between a measurement signal and a response signal can also be used. Other methods of determining an impulse response in lieu of cross-correlation may also be used.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die verwendeten Pseudo-Noise-Sequenzen hinsichtlich ihrer Länge abhängig von der zu erwartenden Impulsantwort des betrachteten Kanals dimensioniert sein sollten. So sind für größere akustische Umgebungen durchaus Impulsantworten mit der Länge von einigen wenigen Sekunden denkbar. Dieser Tatsache muß durch Auswahl einer entsprechenden Länge der Pseudo-Noise-Sequenzen zur Korrelation Rechnung getragen werden.At It should be noted that the pseudo-noise sequences used in terms of their length dependent be dimensioned by the expected impulse response of the considered channel should. So are for larger acoustic Environments quite impulse responses with the length of a few seconds conceivable. This fact must be through Selection of a corresponding length the pseudo-noise sequences be taken into account for correlation.

Claims

Device for determining an impulse response in a reproduction room, in which a loudspeaker ( 10 ) and a microphone ( 12 ) using an audio signal, comprising: a device ( 20 ) for spectrally coloring a test signal using a psychoacoustic masking threshold of the audio signal, such that the test signal is inaudible or nearly inaudible after being inserted into the audio signal; a facility ( 22 ) for introducing the colored test signal into the audio signal in order to obtain a measurement signal which is sent to the loudspeaker ( 10 ) can be supplied; and a facility ( 30 . 32 ) for calculating the impulse response using a response signal received in response to the measurement signal via the microphone from the reproduction room and the test signal or the colored test signal.

Apparatus according to claim 1, wherein the device for calculating a cross-correlation of the over the microphone from the playback room received reaction signal and the test signal or the colored test signal performs.

Device according to claim 1 or 2, where the test signal is a pseudo-noise signal.

Device according to claim 1, 2 or 3, in which the device ( 20 ) for spectral coloring the test signal such that a spectral profile of the colored test signal is below the spectral psychoacoustic masking threshold of the audio signal, so that the colored test signal is not audible in the measurement signal.

Device according to one of the preceding claims, wherein the reproduction room comprises a plurality of loudspeakers and a plurality of microphones, wherein for a channel from a loudspeaker to a microphone an impulse response is defined, further comprising: a device ( 24 ) for controlling the device ( 22 ) for introducing the colored test signal such that it introduces a colored test signal into audio signals for the plurality of loudspeakers in order to generate a separate measuring signal for each loudspeaker, the device ( 24 ) for controlling further the speakers sequentially applied with measuring signals; and means for identifying an obtained impulse response with respect to the loudspeaker from which a generated measurement signal originated and to the microphone from which an associated response signal originates.

Device according to one of claims 2 to 4, wherein the playback room comprises a plurality of loudspeakers and a plurality of microphones, wherein for a channel from a loudspeaker to a microphone an impulse response is defined, with the following further features: 24 ) for controlling the device ( 22 ) for introducing each own, mutually orthogonal test signals in the audio signals, so that for each speaker a separate measurement signal is generated, a device ( 30 . 32 ) for cross-correlation for each of the microphones using the orthogonal test signals; and means for identifying the obtained impulse responses using the microphone associated with the respective means for calculating the impulse response by cross-correlating and the loudspeaker associated with the corresponding test signal for obtaining the impulse response.

Apparatus according to any one of claims 2 to 6, wherein the means for calculating the impulse response obtains a cross-correlation result using information about the device ( 20 ) for spectral coloring ( 32 ), so that an impulse response is obtained which is independent of the psychoacoustic masking threshold of the audio signal.

Device according to a the claims 2 to 7, in which the means for calculating the impulse response is designed to multiply in an iteration step v of the reaction signal and a conjugate complex transposed Representation of the test signal and a summation of the multiplication result with an intermediate result of a previous iteration step in each iteration step as an intermediate result an estimate of the Impulse response obtained from iteration step to iteration step is improved.

Device according to a the claims 2 to 8, in which the audio signal is an audio signal stored in the To show the playback room is.

Device according to a of the preceding claims, where the audio signal is a music signal.

Device according to a of the preceding claims, in which a loudspeaker is in an impulse response measuring mode as Microphone is used.

Device for presenting an audio track in a playback room, in which several loudspeakers and several microphones ( 40 ), having the following characteristics: 44 ) for performing wave field synthesis to calculate audio signals for the plurality of loudspeakers based on the audio piece; and a facility ( 42 ) for determining the impulse response in the playback room ( 52 ) according to one of claims 1 to 11, for calculating a current impulse response during the presentation of the audio piece, the device ( 44 ) is controllable for performing the wave field synthesis ( 54 ) such that, during the performance of the audio piece, the current impulse response is used in the calculation of the audio signals for the plurality of loudspeakers ( 40 ) is taken into account.

Device according to claim 12, where the playback room during of showing of the audio piece differs from the playback room in terms of its impulse response, if no audio piece demonstrated is a difference of the playback room is that a number of People in the playback room during the parading of the audio piece of a number of people in the playback room when no audio piece is presented, deviates or that no humans in the playback room are when no audio track is presented.

Device according to claim 12, or 13 at the playback room a concert hall, a cinema hall or a home audio-visual room is.

Device according to one of claims 12 to 14, in which the device ( 44 ) for performing the wave field synthesis, in order to determine, due to an impulse response of the reproduction room ( 52 ) To calculate positions of sound excitation sources and sound reflection sources and to calculate the audio signals for the plurality of loudspeakers ( 40 ).

Device according to claim 15, in which the device ( 44 ) for carrying out the wave field synthesis in order to take account of the current impulse response starting from an initial setting, wherein the device ( 42 ) for determining the impulse response to calculate the impulse response for the initial representation, such as the current impulse response or without the audio signal, and using an uncolored test signal.

Device according to a the claims 12 to 16, where the microphones are removed from the speakers or placed between the speakers.

Apparatus according to any one of claims 12 to 16, wherein the microphones are in a circular gene, a linear or a cross-shaped array are arranged.

Device according to claim 18, in which the microphones between individual cross-correlation calculations to be moved.

Method for determining an impulse response in a reproduction room in which a loudspeaker ( 10 ) and a microphone ( 12 ) are placed, using an audio signal, with the following steps: spectral coloring ( 20 ) a test signal using a psychoacoustic masking threshold of the audio signal, such that the test signal is inaudible or nearly inaudible after being inserted into the audio signal; Introduction ( 22 ) of the colored test signal in the audio signal to obtain a measurement signal which the loudspeaker ( 10 ) can be supplied; and calculating ( 30 . 32 ) of the impulse response using a response signal received from the display room and the colored test signal in response to the measurement signal via the microphone.

Method for presenting an audio track in a playback room, in which a plurality of loudspeakers and a plurality of microphones ( 40 ), with the following steps: performing ( 44 ) a wave field synthesis to calculate audio signals for the plurality of loudspeakers based on the audio piece; and determining ( 42 ) of the impulse response in the reproduction room ( 52 ) with a method according to claim 20 for calculating a current impulse response during the presentation of the audio piece, controlling ( 54 performing the wave field synthesis such that during the performance of the audio piece, the current impulse response in a calculation of the audio signals for the plurality of speakers ( 40 ) is taken into account.