DE1219523B

DE1219523B - Electroacoustic reverberation system

Info

Publication number: DE1219523B
Application number: DEH39598A
Authority: DE
Inventors: John Marshall Hanert; Herbert Earl Meinema
Original assignee: Hammond Organ Co
Current assignee: Hammond Organ Co
Priority date: 1959-06-04
Filing date: 1960-06-03
Publication date: 1966-06-23

Description

Elektroakustisches Nachhallsystem Die Erlmdung bezieht sich auf ein elektroakustisches System, mit dem sich ein Nachhall erzeugen läßt.Electroacoustic reverberation system The explanation refers to a electroacoustic system with which a reverberation can be generated.

Es ist bekannt, daß es keinen schallreflektierenden Raum gibt, der die erwünschte Größe des Nachhalls für alle Arten von Musik aufweist. Zum Beiepiel ist der ineiner großen Kathedrale vorhandene langrollende Widerhall sehr günstig für religiöse Musik in der Art von Chorälen oder kirchlichen Liedern in langsamem Takt, während die lange Nachhalldauer in diesem Raum schnell gespielte Musik, in der Vollakkorde in rascher Tonfolge vorkommen, mei-, stens undeutlich und musikalisch unwirksam werden läßt. Für Musik der letzteren Art sowie für rhythmische Musik, in der -schnell zu spielende Tonfiguren vorkommen, ist hingegen ein viel kleinerer Raun-4 z. B. ein Senderaum mit akustischer Dämpfung, also ein Raum mit verhältnismäßig kurzer Nachhalldauer, geeigneter.It is known that there is no sound reflective room with the desired reverberation size for all types of music. For example, the long-rolling reverberation in a large cathedral is very favorable for religious music in the form of chorales or church songs in slow beat, while the long reverberation time in this room is mostly fast-played music in which full chords occur in rapid tone sequences indistinct and musically ineffective. For music of the latter type and for rhythmic music in which there are clay figures that can be played quickly, however, a much smaller Raun-4 z. B. a transmission room with acoustic damping, so a room with a relatively short reverberation time, more suitable.

Es ist bereits ein elektroakustisches System bekannt mit einer elektrischen Quelle für musikalische Tonfrequenzsignale, die über zwei getrennte Kanäle auf zwei getrennte elektroakustische Wiedergabevorrichtungen, z. B. Lautsprecher, übertragen werden, von denen der eine Kanal eine Vorrichtung zur Erzeugung eines künstlichen Nachhalls aufweist und in beidenKanälenSchaltungsanordnungen zurSteuerung des Lautstärkeverhältnisses der akustischen Ausgangssignale liegen. Bei einer derartigen Anordnung können also die Lautstärken der beiden Kanäle getrennt eingestellt werden, so daß auch die Stärke des Nachhalls geregelt werden kann. Die Stärke des Nachhalls läßt sich dadurch also an die Art der wiederzugebenden Musik anpassen.An electroacoustic system with an electrical one is already known Source for musical audio frequency signals transmitted via two separate channels to two separate electroacoustic reproduction devices, e.g. B. loudspeaker transmitted be, of which the one channel is a device for generating an artificial Has reverberation and in both channels circuit arrangements for controlling the volume ratio of the acoustic output signals. With such an arrangement, so can the volumes of the two channels can be set separately, so that the strength the reverberation can be regulated. The strength of the reverberation can thus be determined to match the type of music to be played.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Form der Nachhallerzeugung zu verwirklichen, bei der der Nachhallwert automatisch eingestellt wird. Es hat sich gezeigt, daß die Nachhalldauer mit dem musikalischen Charakter der wiedergegebenen Musik in Beziehung steht. Auch die günstigste Lautstärke von Musik hängt von dem Charakter derselben ab. In langsamem Takt gehende Musik ist z. B. sehr wirkungsvoll, wenn sie leise gespielt wird, wohingegen schnelle, komplizierte kontrapunktische Musik viel wirkungsvoller ist, wenn sie lauter gespielt wird, so daß der Hörer bei den verschiedenen Stimmen noch deutlich die Musik des Innenparts heraushören kann. Wie oben bereits erwähnt, sind für die vorstehend genannten Musikarten auch unterschiedliche Nachhallstärken optimal.The invention is based on the object of a new form of reverberation generation in which the reverberation value is set automatically. It has it has been shown that the reverberation duration with the musical character of the reproduced Music is related. The most favorable volume of music also depends on that Character of the same. Music that goes slowly is e.g. B. very effective, when played softly, whereas fast, complicated contrapuntal ones Music is much more effective when it is played louder so that the listener at can still clearly hear the music of the inner part from the various voices. As mentioned above, there are also different types of music for the aforementioned types of music Reverberation strengths optimal.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei dem System gemäß der Erfindung der Nachhallkanal Impedanzen enthält, die so bemessen sind, daß der Signalpegel in diesem Kanal selbsttätig derart kontinuierlich vom Signalpegel in dem anderen Kanal abhängig ist, daß beim Ansteigen des Pegels des gesamten Schallereignisses die Lautstärke des mit Nachhall versehenen Signals weniger stark zunimmt als die Lautstärke des anderen Signals.This object is achieved in that in the system according to the invention the reverberation channel contains impedances which are dimensioned so that the signal level in this channel automatically so continuously from the signal level in the other It depends on the channel that when the level of the entire sound event increases the volume of the reverberated signal increases less than the Volume of the other signal.

Die Stärke des Nachhalls für ein beliebiges Tonumfangs- oder Tonstärkenniveau wird hierbei automatisch auf einen Bestwert eingestellt, ohne daß der Organist od. dgl. tätig zu werden brauchte. Bei lauten Hörzeichen wird die Größe des Nachhalls automatisch verkleinert. Bei leisen Höi-zeichen wird clie Stärke der Nachhallkomponente im Verhältnis zu der nicht verhallten Komponente sehr beträchtlich vergrößert, so daß sie der Lautstärke von Musik, die in einem großen, mit Echowirkung ausgestatteten Hörraum gespielt wird, nahekommt.The strength of the reverberation for any pitch range or pitch level is automatically set to an optimum value without the organist or the like having to take action. If the audio signals are loud, the size of the reverberation is automatically reduced. In the case of low acoustic signals, the strength of the reverberation component is increased very considerably in relation to the non-echoed component, so that it comes close to the volume of music that is played in a large listening room equipped with an echo effect.

Ein weiterer wichtiger Vorteil bei Anwendung der Erfindung ist die Verringerung der wahrnehmbaren Frequenzgangänderung, die oft durch Nachhallvorrichtungen hervorgerufen wird. Diese Verbesserung wird dadurch erzielt, daß die Musik bei hohen Lautstärken, wo ein unausgeglichener Frequenzgang leicht die Lautstärke über die Schmerzschwelle anheben kann, einen im wesentlichen nachhallfrelen Charakter hat und daher der Frequenzgang einen verhältnismäßig glatten Verlauf aufweist. Bei geringer Lautstärke kann die Frequenzgangbeeinflussung nicht zu einem Überschreiten der Schmerzschwelle führen, so daß der Nachhall mit seiner günstigen musikalischen Wirkung voll zur Geltung kommen kann.Another important advantage of using the invention is that Reducing the perceptible change in frequency response, often caused by reverberation devices is caused. This improvement is achieved by keeping the music at high Volume levels, where an unbalanced frequency response can easily increase the volume over the Can raise the pain threshold, has an essentially reverberant character and therefore the frequency response is proportionate smooth course having. At low volume, the frequency response cannot be affected Exceeding the pain threshold lead, so that the reverberation with its favorable musical effect can come into its own.

Natürlich hat die nach dieser Erfindung ausgeführte Anordnung zur Voraussetzung, daß die je- weiligen Hörbedingungen im allgemeinen frei von Nachhall sind und daß die meisten Nachhallerscheinungen auf die Verwendung der elektrischen Anordnung und nicht auf den Raum zurückzuführen sind. It goes without saying that the arrangement made according to this invention presupposes that the respective listening conditions are generally free of reverberation and that most reverberation phenomena are due to the use of the electrical arrangement and not to the room.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform enthalten die Schältungsanordnungen zur Steuerung des Lautstärkeverhältnisses Steuervorrichtungen, die mechanisch miteinander gekuppelt sind.According to a particular embodiment, the circuit arrangements contain to control the volume ratio control devices that mechanically interrelate are coupled.

Dabei ist die Steuervorrichtung für den einen Kanal vorzugsweise hinter den Vorrichtungen zur Lautstärkeregelung angekoppelt, die mit dem anderen Kanal verbunden sind.The control device for the one channel is preferably behind the volume control devices are coupled to the other channel are connected.

Bei einer anderen Ausführungsform bestehen die Impedanzen aus einem Material, dessen Blindwiderstand bei Zunahme des die Impedanzen durchfließenden Stromes zunimmt.In another embodiment, the impedances consist of one Material whose reactance increases as the impedance flowing through it increases Current increases.

Als Impedanz kann dabei eine Glühlampe dienen, deren Glühkörper einen verhältnismäßig hohen Temperatutkoeffizienten des elektrischen Widerstandes aufweist.An incandescent lamp, the incandescent body of which has a has relatively high temperature coefficients of the electrical resistance.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben.The invention is described below with reference to schematic drawings two exemplary embodiments described in addition.

F i g. 1 zeigt eine Kurvendarstellung, aus der die Ausgangsleistung der beiden Kanäle als Funktion der Stellung des Lautstärkereglers hervorgeht; F i g. 2 ist ein Schaltbild einer Anordnung nach der Erfindung; F i g. 3 ist ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung.F i g. 1 shows a graph showing the output power of the two channels as a function of the position of the volume control; F i g. Figure 2 is a circuit diagram of an arrangement according to the invention; F i g. 3 is a circuit diagram of another embodiment of the invention.

Die in F i g. 1 dargestellte Kurve zeigt die Abhängigkeit der Ausgangsleistungen der beiden Kanäle von der Stellung des Lautstärkereglers. Die Ausgangsleistung ist als Ordinate in logarithmischem Maßstab aufgetragen und die Stellung des Lautstärkereglers als Abszisse. Die Kurve A gilt fär den direkten Kanal, während die Kurve B sich auf den Nachhallkanal bezieht. Diese Kurven zeigen, daß bei einer kleinen Ausgangsleistung die Stärke der Nachhallkomponente etwa in gleichem Maße ansteigt wie die Stärke der direkten Komponente, daß sich jedoch bei großer Ausgangsleistung die NachhaUkomponente nur wenig ändert. Bei maximaler Ausgangsleistung ist .die Stärke- der Nachhahkomponente etwa 8 bis 12 db gennger als die des direkten Signals.The in F i g. 1 shows the dependence of the output power of the two channels on the position of the volume control. The output power is plotted as the ordinate on a logarithmic scale and the position of the volume control as the abscissa. Curve A applies to the direct channel, while curve B relates to the reverberation channel. These curves show that with a small output power, the strength of the reverberation component increases roughly to the same extent as the strength of the direct component, but that with a high output power, the reverberation component changes only slightly. At maximum output power, the strength of the follow-up component is about 8 to 12 db less than that of the direct signal.

-Die in F i g. 2 dargestellte Anordnung nach der dung- umfaßt eine elektlische Tonsignalquelle 10, die z. B. eine elektrische Orgel, einen Phonographen, einen Tonabnehmer oder ein Magnetbandgerät darstellt. Die Ausgangsklemmen 11 und 12 sind mit einer Leitung 14 verbunden bzw. geerdet. Die Leitung 14 ist übe.rein Ohrfilter 16 an Erde angeschlossen und außerdem mit der Platte 18 einer kapazitiven Lautstärkerägelvorrichtung verbunden, die eine zweite, an dem Ohrfilter 16 angeschlossene Platte 20 und eine verstellbare Platte 22 aufweist, welche zwischen den Platten 18 und 20 verschwenkt werden kann. Die verstellbare Platte 22 ist über eine Leitung 26 mit einem Verstärker 28 verbunden. Der Ausgang dieses Verstärkers ist an einen Lautsprecher 30 angeschlossen. Die ungeerdete Ausgangsleitung des Verstärkers 28 führt über eine Leitung 32 an eine zweite Lautstärkcregelvorrichtung 34, die eine Anzahl Widerstände R 36 umfaßt, welche mit einem Ableitwiderstand R 38 in Reihe geschaltet sind. Die Widerstände R 36 wirken mit einem Kontaktgeber 40 zusammen, der mit der verstellbaren Platte 22 mechanisch gekuppelt ist, so daß er beim Verstellen des kapazitiven Lautstärkereglers im Uhrzeigersinn, also in Richtung auf höhere Lautstärken, ebenfalls im Uhrzeigersinn gedreht wird und damit die Amplitude des durch den Widerstand R 38 fließenden Signals ebenfalls vergrößert. Die Anordnung ist jedoch so getroffen, daß die Vergrößerung dieses Signals weniger stark zunimmt als die Vergrößerung des Ausgangssignals des direkten Kanals. Daher wird die Amplitude des in dem Widerstand R 38 fließenden Stromes im Verhältnis zu der dem Lautsprecher 30 zugeführten Signalstärke verkleinert.-The in F i g. 2 illustrated arrangement according to the manure comprises an electrical audio signal source 10, the z. B. represents an electric organ, a phonograph, a pickup or a magnetic tape recorder. The output terminals 11 and 12 are connected to a line 14 or grounded. The line 14 is connected to earth via the ear filter 16 and is also connected to the plate 18 of a capacitive volume peg device, which has a second plate 20 connected to the ear filter 16 and an adjustable plate 22 which is pivoted between the plates 18 and 20 can. The adjustable plate 22 is connected to an amplifier 28 via a line 26 . The output of this amplifier is connected to a loudspeaker 30 . The ungrounded output line of the amplifier 28 leads via a line 32 to a second volume control device 34 which comprises a number of resistors R 36 which are connected in series with a bleeder resistor R 38. The resistors R 36 cooperate with a contactor 40 which is mechanically coupled to the adjustable plate 22 so that when the capacitive volume control is adjusted clockwise, i.e. in the direction of higher volumes, it is also rotated clockwise and thus the amplitude of the through the resistance R 38 flowing signal is also increased. However, the arrangement is such that the magnification of this signal increases less than the magnification of the output signal of the direct channel. Therefore, the amplitude of the current flowing in the resistor R 38 is reduced in relation to the signal strength supplied to the loudspeaker 30.

Der Widerstand R 38 liegt parallel zu den Ein-Z, Crangsklemmen einer Nachhalleinrichtung 42, die in irgendeiner an sich bekannten Weise ausgeführt sein kann. Der AusGrang der Nachhalleinrichtung ist mit einem zweiten Verstärker 46 gekoppelt, der wiederum mit - einem zweiten Lautsprecher 40 verbunden ist.The resistor R 38 is parallel to the Ein-Z, Crangsklemmen a reverberation device 42, which can be implemented in any known manner. The AusGrang the reverberation means is coupled to a second amplifier 46, in turn connected - is connected to a second loudspeaker 40th

Die Anordnung nach F i g. 3 umfaßt eine Tonsignalquelle 100, deren Ausgangsamplitude durch einen Lautstärkeregler 120 geregelt werden kann. Der. Ausgang- der Tonsignalquelle 100 ist über Leitungen 140 und 150 mit einem Lautsprecher 160 verbunden und außerdem an eine Nachhalleinrichtung angeschaltet, und zwar über eine elektrische Glühlampel80. Parallel zum Eingang der Nachhalleinrichtung ist ein WiderstandR220 an die Klemmen 200 und 210 angeschaltet. Der Ausgang der Nachhalleinrichtung führt an einen Verstärker 240, dessen Ausgang mit einem zweiten Lautsprecher 260 verbunden ist. Die Lautsprecher 160 und 260 werden vorzugsweise nebeneinander und mit nach verschiedenen Richtungen weisenden Stimseiten angeordnet.The arrangement according to FIG. 3 comprises an audio signal source 100, the output amplitude of which can be regulated by a volume control 120. Of the. The output of the audio signal source 100 is connected to a loudspeaker 160 via lines 140 and 150 and is also connected to a reverberation device, specifically via an electric light bulb 80. A resistor R220 is connected to terminals 200 and 210 parallel to the input of the reverberation device. The output of the reverberation device leads to an amplifier 240, the output of which is connected to a second loudspeaker 260 . The loudspeakers 160 and 260 are preferably arranged next to one another and with their front sides facing in different directions.

Die Glühlampe 180 steht keinen nennenswerten Widerstand dar, solange der Glühfaden kalt ist. Bei niedriger Ausgangsleistung der Tonsignalquelle 100 ist die der Nachhalleinrichtung zugeführte Leistung etwa die gleiche wie die dem direkten Kanal A zugeführte Leistung. Wenn jedoch der Lautstärkeregler 120 im Sinne einer Vergrößerung der Ausgangsleistung der Tonsignalquelle verstellt wird, so wächst der Widerstand des Glühfadens der Lampe allmählich, so daß die Nachhallkomponente des Nachhallkanals B nicht so rasch anwächst als die direkte Komponente des Kanals A. Bei der höchsten einstellbaren Lautstärke ist die von dem zweiten Lautsprecher 260 abgegebene Leistung 8 bis 12 db kleiner als die vom Lautsprecher 140 ausgestrahlte Leistung.The incandescent lamp 180 presents no significant resistance while the filament is cold. When the output power of the audio signal source 100 is low, the power supplied to the reverberation device is approximately the same as the power supplied to the direct channel A. However, if the volume control 120 is adjusted to increase the output power of the audio signal source, the resistance of the filament of the lamp increases gradually so that the reverberation component of the reverberation channel B does not increase as quickly as the direct component of the channel A. At the highest adjustable volume the power output by the second loudspeaker 260 is 8 to 12 db smaller than the power emitted by the loudspeaker 140.

Die Lampe 180 kann irgendeine geeignete Widerstandsvorrichtung darstellen, die bei einem Anstieg der Temperatur einen zunehmenden Widerstand hat. Eine solche Widerstandsvorrichtung kann auch eine Anzahl parallel oder in Reihe liegender oder sonstwie geschalteter Einzelwiderstände aufweisen, um die gewünschte Charakteristik der Abnahme der Nachhallkomponente gegenüber der direkten Komponente zu erzielen, wenn die Lautstärke des erzeugten Tones an-wächst, so daß die relative Stärke des verhallten und des nicht verhallten Tones im allgemeinen den Kurven A und B von F i g. 1 entsprechend variiert. Als Beispiel für eine wirtschaftlich arbeitende Glüh- lampe mit geeigneter Zeitkonstante sei die Type GE-12 von General Electrie angeführt mit den Betriebsdaten 6,3 V und 0,15 A. The lamp 180 can be any suitable resistive device that exhibits increasing resistance as temperature increases. Such a resistance device can also have a number of parallel or in series or otherwise connected individual resistors in order to achieve the desired characteristic of the decrease in the reverberation component compared to the direct component when the volume of the generated tone increases, so that the relative strength of the reverberation and the non-evanescent tone generally corresponds to curves A and B of FIG. 1 varies accordingly. As an example of an economical incandescent lamp with a suitable time constant, the type GE-12 from General Electrie is given with the operating data 6.3 V and 0.15 A.

Claims

Claims: 1. Electroacoustic system with an electrical source for musical audio frequency signals, which are transmitted via two separate channels to two separate electroacoustic reproduction devices (loudspeakers), one of which has a device for generating artificial reverberation and circuit arrangements for control in both channels the volume ratio of the akustischeu output signals are, d a d u rch g e -k ennzeichnet that the reverberation channel impedances (34, 40, 180) which are dimensioned such that the signal level in that channel automatically continuously such the signal level in the other channel It depends on the fact that when the level of the entire sound event rises, the volume of the signal provided with reverberation increases less than the volume of the other signal.

2. Electro-acoustic system according to claim 1, characterized in that the circuit arrangements for controlling the volume ratio control means (18, 20, 22 or 34, 40) which are mechanically couples overall each other. 3. Electroacoustic system according to claim 2, characterized in that the control device (34, 40) for the one channel is coupled behind the volume control devices (18, 20 or 22) which are connected to the other channel. 4. Electroacoustic system according to claim 1, characterized in that the impedances consist of a material whose reactance increases as the current flowing through the impedances increases. 5. Electroacoustic system according to claim 2, characterized in that a bulb (180) is used as the impedance, the incandescent body having a relatively high temperature coefficient of the electrical resistance. Documents considered: German Patent No. 920 551; USA. Pat. No. 2,852,604.