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Pseudostereophonisches Verfahren zur Umwandlung eines monophonischen
Schallprogramms in ein zwei- oder mehrkanaliges Schallprogramm Der Anmeldungsgegenstand
bezieht sich auf ein pseudostereophonisches Verfahren zur Umwandlung eines monophonischen
Schallprogramms in ein zwei-oder mehrkanaliges Schallprogramm durch Zuführung des
monophonischen Schallprogramms auf die beiden Wiedergabekanäle einer stereophonischen
Anlage, einmal als Summe und einmal über eine Zeitverzögerung als Differenz.
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Der räumliche Klangeindruck der stereophonischen Wiedergabe eines
Schallprogramms läßt es wünschenswert erscheinen, auch ein gegebenes monophonisches
Schallprogramm in ein zwei- oder mehrkanaliges Schallprogramm umzuwandeln mit dem
Ziel, bei der Wiedergabe auf einer Stereo-Wiedergabeeinrichtung eine wirksame, insbesondere
angenehm und natürlich empfundene Verbreiterung des sonst zwischen den Lautsprechern
der Wiedergabeeinrichtung nur punktförmig hörbaren Programms herbeizuführen, einen
sogenannten Breitklang.
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Bekanntlich ist die Schallrichtung, die ein Hörer vor einer Stereo-Wiedergabeeinrichtung
wahrnimmt, von dem Lautstärkenverhältnis und von dem zeitlichen Abstand abhängig,
mit dem ein Schallsignal aus den beiden Lautsprechern an den Ohren des Hörers eintrifft;
dies gilt nicht nur für als Klänge bezeichnete Schallgemische, sondern auch in einem
begrenzten Bereich des hörbaren Spektrums für Einzeltöne.
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Es sind mehrere Verfahren bekanntgeworden, die in Ausnutzung der in
Absatz 3 erwähnten Wirkung .einen Verbreiterungseffekt, auch Panoramaeffekt genannt,
anstreben, indem das monophonische Programm mittels einfacher Filter in verschiedene
Teile mit unterschiedlichem Frequenzgang zerlegt wird, die je einem von zwei oder
mehreren Lautsprechern oder Kopfhörern zugeführt werden, um dadurch ein über die
Lautsprecherbasis nach Tonhöhen verteiltes und demgemäß auseinandergezogenes, d.
h. verbreitertes Klangbild zu erzeugen.
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Es sind auch ähnliche Verfahren mittels sogenannter Kammfilter bekanntgeworden,
mit deren Hilfe das monophonische Programm auf die Lautsprecher einer Stereo-Wiedergabeanlage
verteilt wird, wobei die Filter einen komplementär alternierenden Frequenzgang haben,
so da.ß dadurch ebenfalls ein über die Lautsprecherbasis nach Tonhöhen verteiltes
und demgemäß verbreitertes Klangbild erzeugt wird. Ein zur Durchführung dieses Verfahrens
geeignetes Gerät ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1083 865 beschrieben.
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Ferner sind Verfahren bekannt, bei denen die Wirkung eines Kammfilters
dadurch nachgebildet wird, daß in die eine von den zwei Zuleitungen zu den Hörmuscheln
eines Kopfhörers ein Zeitverzögerungsglied eingeschaltet und dahinter die Summe
und die Differenz gebildet wird. Dieser Kopfhörerversuch ist in der Literatur erwähnt
als Beweis für das Vorhandensein eines Verbreiterungseffektes des Klangeindruckes
infolge von komplementär alternierenden Frequenzgängen an den beiden Hörmuscheln,
ohne daß jedoch Hinweise für eine Nutzanwendung dieses Effektes gegeben werden.
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All diesen bekannten Verfahren ist gemeinsam, daß sie nur eine von
der Tonhöhe abhängige Verbreiterung des Klangeindruckes oder eine auf die Dauer
unangenehme, ständig einseitige Verlagerung bestimmter Tonhöhen zur Folge haben
und daß ihnen die für natürliche stereophonische Klangbilder charakteristische Beweglichkeit
und Lebendigkeit der Schallereignisse fehlt.
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Die Ursache dieser Nachteile liegt darin, daß es den nach einer der
beschriebenen Methoden künstlich verbreiterten Klangeindrücken an den in natürlichen
räumlichen Klangbildern stets vorhandenen, an den Ohren des Hörers zeitlich nacheinander
eintreffenden reflektierten Anteilen des Aufnahmeraumes mangelt, die in statistischer
Verteilung auch gegenphasig auftreten müssen. Dabei kommt es weniger darauf an,
ob es sich bei den zeitlich nachfolgenden Anteilen tatsächlich um Nachhall bzw.
um Reflektionen im Aufnahmeraum oder um richtungsdiffus, z. B. gegenphasig und verzögert
abgestrahlte Anteile des gleichen Monoprogramms handelt. Wesentlich
ist
vielmehr, daß überhaupt gegenphasige bzw. richtungsdiffuse verzögerte Anteile wahrgenommen
werden.
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Für den Mangel an Beweglichkeit und Lebendigkeit in den künstlich
verbreiterten Klangbildern ist ferner die üblicherweise fierte Einstellung der technischen
Bearbeitungsanlage verantwortlich.
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Diese Nachteile werden durch eine zweckmäßige Weiterentwicklung des
Bekannten vermieden. Hierzu wird in an sich bekannter Weise das monophonische Schallprogramm
einmal den beiden Kanälen der (Stereo-) Wiedergabeeinrichtung gleichphasig und gleichpegelig
zugeführt, zum anderen über eine Zeitverzögerung den beiden gleichen Kanälen gegenphasig
und im wesentlichen auch gleichpegelig hinzugefügt; das Verzögerungsglied kann wahlweise
auch in den gleichphasigen Kanal geschaltet werden, wenn der Programminhalt nur
eine kleine Zeitverzögerung zuläßt.
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Unter der Voraussetzung, daß für die Wiedergabe die üblichen Lautsprecheranordnungen
gebräuchlicher Stereo-Wiedergabeeinrichtungen benutzt werden, wird die erstrebte
Verbreiterung des Klangeindrucks erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die folgenden
Maßnahmen vereinigt angewendet werden, dergestalt, daß die Größe der Zeitverzögerung,
bezogen auf die Wiedergabe durch die Lautsprecheranordnung üblicher Stereoanlagen,
für die Nachbildung der unter natürlichen Verhältnissen vorkommenden Reflektionszeiten
und daher vornehmlich zwischen 5 und 30 ms gewählt wird und daß ferner die den natürlichen
stereophonischen Klangbildern eigentümliche Beweglichkeit und Lebendigkeit der Schallereignisse
dadurch nachgebildet wird, daß das Pegelverhältnis der gleichphasigen (Summe) und
gegenphasigen (Differenz) Anteile untereinander sowie ihr Zumischungsverhältnis
zum linken und rechten Lautsprecher von Hand und/oder von tonhöhen-und/oder pegelgesteuerten
automatischen Regelgliedern nach Bedarf variiert wird.
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In der Abbildung ist ein. Anwendungsbeispiel gezeigt. Darin bedeuten
1 ---- Monophonisches Eingangssignal.
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2 Zeitverzögerungsglied. Es werden vorzugsweise Zeiten zwischen 5
und 30 ms verwendet. Die richtige Wahl der Zeit hängt vom musikalischen Inhalt,
besonders von den Tempi und der Ereignisdichte ab. Schnellere Tempi und größere
Ereignisdichte verlangen im allgemeinen eine kleinere Verzögerungszeit. Das Zeitverzögerungsgerät
kann auch in den Kanal geschaltet werden, aus dem die Summe gebildet wird, wenn
kleinere Verzögerungszeiten gewählt werden.
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3 = Von Hand zu bedienender Pegelregler für den Kanal, aus dem die
Summe gebildet wird. Hiervon hängt in der Lautsprecherwiedergabe die Stärke der
Mitten-Wahrnehmung ab.
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4 -= Von Hand zu bedienender Pegelregler für den Kanal, aus dem die
Differenz gebildet wird. Hiervon hängen in der Lautsprecherwiedergabe die Stärke
der richtungsdiffusen Seiten-Wahrnehmung und damit der Breiteneindruck sowie der
künstlich erzeugte Raumeindruck ab.
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5 = Von Hand zu bedienender Entzerrer für den Kanal, aus dem die Summe
gebildet wird. Hiervon hängt in der Lautsprecherwiedergabe die Klangfarbe der Mittenwahrnehmung
ab. 1i = Von Hand zu bedienender Entzerrer für den Kanal, aus dem die Differenz
gebildet wird. Hiervon hängt in der Lautsprecherwiedergabe die Klangfarbe der richtungsdiffusen
Seiten-Wahrnehmung und damit der tonhöhenabhängige Breiteneindruek sowie die Klangfarbe
des künstlich erzeugten Raumeindruckes ab.
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7 = Summen- und Differenzwandler.
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8 = Von Hand zu bedienender Pegelregler für das LinksAignal.
Hiervon hängt in der Lautsprecherwiedergabe die Stärke der Links-Wahrnehmung ab.
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9 = Von Hand zu bedienender Pegelregler für das Rechts-Signal. Hiervon
hängt in der Lautsprecherwiedergabe die Stärke der Rechts-Wahrnehmung ab.
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10 = Von Hand zu bedienender Entzerrer für das Links-Signal.
Hiervon hängt in der Lautsprecherwiedergabe die Klangfarbe der Links-Wahrnehmung
ab.
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11 = Von Hand zu bedienender Entzerrer für das Rechts-Signal.
Hiervon hängt in der Lautsprecherwiedergabe die Klangfarbe der Rechts-Wahrnehmung
ab. L und R sind der linke bzw. rechte Lautsprecher einer üblichen Stereoanlage.
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Wenn die am Klangbild vorzunehmenden Variationen nicht willkürlich,
sondern in schematischer Weise auch automatisch zugelassen werden können, sind die
Teile 3, 4, 8 und 9 gegen frequenzabhängig gesteuerte Expander bzw. Kompressoren
austauschbar.