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Anordnung zur pseudostereophonischen Klangwiedergabe Die Erfindung
betrifft Anordnungen zur pseudostereophonischen Klangwiedergabe mit einem einzigen
übertragungs- oder Aufzeichnungskanal, an den, vorzugsweise über elektrische Filter,
mehrere zur Wiedergabe unterschiedlicher Frequenzbereiche geeignete, in gegenseitigem
Abstand angeordnete Lautsprecher angeschlossen sind. Eine stereophonische Wirkung
im engeren Sinne ist damit nicht erzielbar.
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Unter einer stereophonischen Tonwiedergabe im engeren Sinne versteht
man die bekannte, mindestens zweispurige Aufnahme, Übertragung, Aufzeichnung und
Wiedergabe eines Klanggeschehens. Für Zwecke einer derartigen stereophonischen Wiedergabe
werden zur Aufnahme mindestens zwei Mikrophone benutzt, an die sich zwei getrennte
Übertragungskanäle anschließen. Die Wiedergabe erfolgt dann dementsprechend durch
mindestens zwei getrennte Wiedergabekanäle und Lautsprecher oder Lautsprechergruppen.
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Das stereophonische Verfahren im engeren Sinne hat verschiedene Nachteile.
Der Richtungsunterschied der einzelnen Instrumente ist kaum oder nur sehr schwach
wahrnehmbar. Der Hörer muß sich in bestimmtem Abstand und Winkel zu den beiden Lautsprechern
aufhalten, damit die Wirkung eintritt. Der größte Teil des Raumes liegt in einem
stereophonisch toten Winkel. Ferner ist es umständlich und teuer. Dies gilt insbesondere
für den stereophonischen Rundfunk, da sowohl auf der Senderseite als auch auf der
Empfängerseite zusätzliche Einrichtungen vorgesehen werden müssen und da die Arbeitsweise,
z. B. der beiden Sender zueinander, genau überwacht und gesteuert werden muß. Auch
die bekannten Stereoschallplatten sind teurer als die normalen Platten und können
nur mit besonderen Tonabnehmern abgespielt werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu
vermeiden und eine verhältnismäßig einfache pseudostereophonische Wiedergabeeinrichtung
anzugeben, bei der man deutlich den Standpunkt der einzelnen Instrumente wahrnehmen
kann, d. h., bei der man die einzelnen Instrumente deutlich aus verschiedenen Richtungen
hört, und zwar ohne Begrenzung der Hörfläche im Raum, d. h. unter Vermeidung von
stereophonisch toten Winkeln. Die pseudostereophonische Einrichtung soll ferner
einfacher und billiger sein als das bisherige stereophonische Verfahren im engeren
Sinne. Insbesondere sollen normale Schallplatten und Tonbänder und normale Rundfunkübertragungen
mit stereophonischer Wirkung wiedergegeben werden können, ohne daß an den Schallplatten
selbst ober am Sender irgendwelche Änderungen erforderlich sind.
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Nun gibt es zwar verschiedene Verfahren, die sich zum Teil pseudostereophonisch
nennen: Da gibt es z. B. das 3-D-Verfahren, bei dem durch besondere am Rundfunkgerät
seitlich angebrachte Lautsprecher oder Schalleitplatten die Klangwiedergabe eine
breite Streuwirkung bekommt.
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Dann gibt es die Laufzeitverzögerung: Die Seitenlautsprecher eines
Rundfunkgeräts erhalten das Klanggeschehen durch Zwischenschaltung von Schallrohren
etwas später als der Lautsprecher an der Vorderwand des Empfängers.
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Ferner gibt es das Dynamicverfahren: Die lauten Töne werden noch lauter,
die leisen werden noch mehr gedämpft.
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Schließlich gibt es das Nachhallverfahren: Es wird eine Schallwirkung
erzielt, bei der man den Eindruck hat, das Orchester spiele in einem großen stark
hallenden Saal.
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Allen diesen pseudostereophonischen Verfahren fehlt jedoch - sofern
sich in der Praxis überhaupt eine gegenüber normaler Wiedergabe geänderte Wirkung
feststellen läßt - der Eindruck, daß die Instrumente aus verschiedenen Richtungen
ertönen.
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Dieser Eindruck wird erst in etwa hervorgerufen durch eine Spaltung
des Frequenzbereichs in der Weise, daß das wiederzugebende Klanggeschehen aufgespalten
wird in hohe und tiefe Frequenzen, die durch gegensätzlich aufgestellte Hoch- und
Tieftonlautsprecher getrennt abgestrahlt werden. Diese einfache Spaltung des Frequenzbereichs
ist eine an sich bekannte Tatsache.
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Bei dieser einfachen Spaltung kommt es aber zu keiner scharfen Trennung
der Instrumente. Abgesehen von dem Vorhandensein zahlreicher überlappungen läßt
sich auch ganz allgemein das Klanggeschehen nicht so scharf trennen, daß der Zuhörer
in dem Maße wie bei dem Erfindungsgegenstand die Instrumente aus verschiedenen Richtungen
ertönen hört. Dies gilt insbesondere für Musikstücke, bei denen
nicht
ausnahmsweise in der Tonhöhe extrem verschiedene Instrumente und Töne gewählt sind.
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Entsprechend der Erfindung wird das Tonfrequenzband wie folgt aufgespalten:
An den einzigen Übertragungs- oder Aufzeichnungskanal werden, vorzugsweise über
elektrische Filter, mehrere zur Wiedergabe unterschiedlicher Frequenzbereiche geeignete,
in gegenseitigem Abstand angeordnete Lautsprecher erfindungsgemäß derart angeschlossen,
daß der Frequenzbereich von etwa 1000
oder 1500 Hz bis etwa 2000 oder 2500
Hz ganz oder im wesentlichen unterdrückt ist, indem nur die tiefen Töne unterhalb
etwa 1000 oder 1500 Hz durch einen Tieftonlautsprecher und die hohen Töne oberhalb
etwa 2000 oder 2500 Hz durch einen Hochtonlautsprecher wiedergegeben werden.
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Die Aufteilung erfolgt mit Hilfe an sich bekannter elektrischer Filter.
Die beiden Lautsprecher sind räumlich durch einen Mindestabstand von etwa 0,80 m,
gegebenenfalls sogar 0,20 m, von Lautsprecherrand zu Lautsprecherrand, getrennt.
Der angegebene Frequenzbereich in der Mitte wird also herausgeschnitten. Die Zahlen
für die Frequenzbreite (Ausdehnung) des herausgeschnittenen Streifens können in
einem gewissen Bereich schwanken.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird gegenüber der einfachen
Spaltung eine wesentlich bessere Trennung der Töne und Instrumente erreicht. Das
bei der einfachen Spaltung vorhandene überlappen und Verwischen des Klangbildes
fällt weg. Es wird eine wesentlich bessere Ortung der Standorte der Instrumente
erreicht. Auch bei Musikstücken, die sich im wesentlichen auf mittlere Frequenzen
beschränken, läßt sich eine räumliche Aufteilung der Instrumente erzielen.
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Der ganze unterdrückte Frequenzbereich kann nach Lage und Breite einstellbar
gemacht sein.
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In dem Übertragungsweg des Hochton- bzw. Tieftonlautsprechers können
noch Einrichtungen zur Anhebung der hohen bzw. tiefen Frequenzen vorgesehen sein.
Dem Hochtonlautsprecher werden dabei nur die hohen und dem Tieftonlautsprecher nur
die tiefen Frequenzen zugeführt.
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Würde man bei den genannten Anordnungen nur den Hochtonlautsprecher
arbeiten lassen, so würde man ein abgeschnittenes Tonfrequenzband hören, das sich
ausgesprochen unschön und unlusterregend anhört. Erst im Zusammenwirken mit den
über den Tieftonlautsprecher abgestrahlten tiefen Tönen rundet sich das Klangbild
trotz der großen, unter Umständen viele Meter betragenden Entfernung der beiden
Schallquellen zu einem abgerundeten Ganzen und vollklingenden Klanggeschehen ab,
wobei für das menschliche Ohr die durch die Frequenzteilung gesondert übertragenen
tiefen Frequenzen eines hohen Tones zusammen mit den zugehörigen hohen Frequenzen
des betreffenden Tones oder Klanges vereinigt werden. Wird also z. B. ein sich über
einen gewissen Frequenzbereich erstreckender Trompetenton durch den Frequenzschnitt
abgespalten, so werden die tiefen Frequenzkomponenten dieses Tones durch den einen
Lautsprecher und die hohen Frequenzkomponenten des Tones durch den anderen Lautsprecher
wiedergegeben. Der Zuhörer hört jedoch den gesamten Trompetenton trotz dieser Aufspaltung
einheitlich aus dem Hochtonlautsprecher, obwohl aus dem Hochtonlautsprecher nur
ein unmelodisch klingender Teil des Gesamttones abgegeben wird. Beim Zusammenklingen
der beiden auch weit voneinander entfernten Schallquellen scheint der hohe Ton nur
aus der Richtung des Hochtonlautsprechers zu kommen, indem auch die tiefen Frequenzkomponenten
dieses Tones für das Ohr gewissermaßen zu dem Hochtonlautsprecher herübergezogen
werden. Diejenigen Instrumente jedoch, welche den herausgeschnittenen Frequenzbereich
nicht übersteigen, werden nur aus dem Tieftonlautsprecher gehört.
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Wenn man den nur mit tiefen Tönen gespeisten Tieftonlautsprecher allein
arbeiten fäßt, hört man ebenfalls ein abgeschnittenes Tonfrequenzband, das sich
meist wenig schön und insbesondere dumpf anhört, weil es nur die Instrumente des
Orchesters mit tiefen Tönen wiedergibt. Die Wiedergabe hat die Wirkung, daß eine
vollständige Trennung der Instrumente eines Orchesters eintritt, indem man die hohen
Instrumente von der einen Seite, die tiefen Instrumente von der anderen Seite her
hört.
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Das Verfahren hat außerdem den Vorteil, daß so gut wie keine toten
oder begrenzten Hörflächen mehr vorhanden sind; während bei dem stereophonischen
Verfahren im engeren Sinne sich der Hörer in den Bereich einer schmalen »Hörfläche«
setzen mußte, kann sich der Hörer bei dem Verfahren der Erfindung an einer beliebigen
Stelle des Raumes aufhalten.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten gehen aus einem Ausführungsbeispiel
hervor, das in der Zeichnung dargestellt ist: Die Figur zeigt ein Rundfunkgerät
1, an dessen Niederfrequenzverstärker zwei Filter angeschlossen sind. Das Filter
2 läßt nur die hohen Frequenzen hindurch und führt sie einem Hochtonlautsprecher
3 zu. Das Filter 4 läßt nur die tiefen Frequenzen hindurch und führt sie
dem Tieftonlautsprecher 5 zu. Das Filter 4 ist beispielsweise so eingeteilt, daß
es die tiefen Frequenzen bis etwa 1200 Hz durchläßt und die höheren Frequenzen mit
einer verhältnismäßig steilen Flanke abschneidet. Das Filter 2 ist so eingestellt,
daß es nur Frequenzen oberhalb von 2400 Hz durchläßt bis zur oberen Grenze des Wiedergabebereichs.
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In den Hochfrequenzteilen 2 und 4 sind Regeleinrichtungen 6 und 8
vorgesehen, durch die Teile der hohen und höchsten, sowie tiefen und tiefsten Frequenzen
weggeschnitten werden können.
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Oder es werden z. B. lediglich die Filter 2 und 4
anders
eingestellt, und zwar so, daß die Frequenzen in einem Bereich von etwa 1000 Hz,
der etwa zwischen 1000 und 2000 Hz liegt, im wesentlichen unterdrückt werden.
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Das gesamte Frequenzband wird also in zwei Teile auseinandergerissen.
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Die Regelung 7 verschiebt den gesamten unterdrückten Frequenzstreifen.
Auf diese Weise kann man z. B. auch zum Teil bestimmte Instrumente wahlweise entweder
von links oder von rechts ertönen lassen. Es kann auch eine Regelung vorgesehen
sein, durch die man die Ausdehnung des unterdrückten Frequenzstreifens variabel
vergrößern oder verkleinern kann.
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Die Lautsprecher 3 und 5 sind im Abstand von beispielsweise drei oder
vier Metern aufgestellt. Sie können auch einen Abstand von 1,50 m haben, ohne daß
die stereophonische Wirkung verlorengeht. Auch die Unterbringung in einer Musiktruhe
mit einem Abstand von etwa 0,80 m ruft eine ausgesprochene Stereowirkung hervor,
und selbst der Einbau in ein Tischgerät mit einem Abstand von Lautsprecherrand
zu
Lautsprecherrand von nur 0,20 m läßt die in der Nähe vor dem Tischgerät befindlichen
Personen die Stereowirkung wahrnehmen.
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Die Erfindung ist bei allen Arten von Rundfunksendungen in den verschiedenen
Wellenbereichen sowohl bei AM- als auch bei FM-Rundfunk anwendbar, ebenso wie bei
der Wiedergabe von monauralen Schallplatten und monauralen Tonbändern.
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Eine weitere Regelung 9 kann als Balanceregelung vorgesehen sein,
um in gewissen Grenzen die Lautstärke des Hochton- oder Tieftonlautsprechers im
Verhältnis zueinander regeln und ausbalancieren zu können, d. h. die Lautstärke
des Hochton- oder Tieftonlautsprechers zu verstärken oder abzuschwächen mit der
Wirkung, daß regelbar entweder der eine Lautsprecher lauter und der andere leiser
abstrahlt oder beide gleich laut abstrahlen. Denn, obwohl stereophonisch tote Räume
bei den obengenannten Anordnungen grundsätzlich nicht vorhanden sind, kann es in
bestimmten Fällen doch erwünscht sein, das Lautstärkeverhältnis der beiden Lautsprecher
ändern und ausbalancieren zu können - nicht zuletzt auch zur Unterstützung der oben
aufgezeigten und teilweise gegebenen Möglichkeit, durch Verschieben des unterdrückten
Frequenzstreifens bestimmte Instrumente wahlweise entweder von links oder von rechts
ertönen zu lassen. Es kann auch vorgesehen sein, die Lautstärke der beiden Lautsprecher
selbständig durch gesonderte Lautstärkeregler bzw. -dämpfer zu regeln. Die Balanceregelung
als solche ist eine an sich bekannte Einrichtung bei den Zweikanalstereogeräten
im engeren Sinne.
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Statt je eines Hochton- und Tieftonlautsprechers können selbstverständlich
auch entsprechende Lautsprechergruppen verwandt werden.
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Die geschilderten Anordnungen können gegebenenfalls in der Weise erfolgen,
daß die angegebenen Frequenzeinstellungen durch An- und Abschalten von auf bestimmte
Frequenzbereiche beschränkten Lautsprechern hervorgerufen werden.