DE19830620A1 - Transmission and processing method for audio frequency signals - Google Patents

Transmission and processing method for audio frequency signals

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DE19830620A1
DE19830620A1 DE1998130620 DE19830620A DE19830620A1 DE 19830620 A1 DE19830620 A1 DE 19830620A1 DE 1998130620 DE1998130620 DE 1998130620 DE 19830620 A DE19830620 A DE 19830620A DE 19830620 A1 DE19830620 A1 DE 19830620A1
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Manfred Martin
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Abstract

The method involves detecting an audio signal, and forwarding the signal as a digital bitstream to a signal processor (3,5). The signal processor converts the signal into analog format and supplies this to the audio installation loudspeakers (7). The digital bit current is so converted in the signal processor by signals from a control unit (7) such that the audio signal is propagated through the audio installation according to a preset reproduction curve, taking account of the acoustic properties of the listening area. Independent claims are included for the audio processing system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung und Be-/Verarbeitung mindestens eines Audiosignales innerhalb eines Beschallungssystem, das wenigstens einen Signalprozessor aufweist gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein System zur Übertragung mindestens eines Audiosignales an ein Beschallungssystem, das wenigstens ein Lautsprechersystem und eine Signalverstärkungseinrichtung sowie eine Signalbearbeitungseinrichtung umfaßt gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 7.The invention relates to a method for transmission and processing at least one audio signal within a public address system that has at least one signal processor according to the preamble of Claim 1 and a system for transmitting at least one Audio signals to a public address system that is at least one Speaker system and a signal amplification device and a Signal processing device comprises according to the preamble of Claim 7.

Um akustische und elektrische Signale, sogenannte Audiosignale, einem großen Publikum zur Verfügung zu stellen, werden die akustischen Signale beispielsweise mittels von Mikrofonen aufgenommen, an ein Beschallungssystem übertragen und von diesem in den Raum abgestrahlt. Die Beschallungssysteme selbst umfassen wenigstens ein Lautsprechersystem und eine vorgeschaltete Steuer-/Regelelektronik.Acoustic and electrical signals, so-called audio signals The acoustic signals will be made available to large audiences recorded by means of microphones, for example Sound system transmitted and radiated from this into the room. The public address systems themselves include at least one Loudspeaker system and an upstream control electronics.

Die von dem bzw. den Mikrofonen aufgenommenen Signale werden vor Abstrahlung durch das Beschallungssystem in einer vorzugsweise digitalen Signalbearbeitungseinrichtung und vorzugsweise einer analogen Signalverstärkungseinrichtung aufbereitet, beispielsweise findet eine Pegel- und/oder Klangbeeinflussung mit Hilfe von Mixern statt, desweiteren können bandselektive Pegelsteller, Frequenzweichen, Laufzeit-Korrekturglieder sowie Verstärker vorgesehen sein. Die unverfälschte Übertragung eines Audiosignals vom Entstehungsort bis zum Ohr des Hörers hängt neben den akustischen Umweltbedingungen maßgeblich auch von den qualitativen Eigenschaften der oben genannten Einzelkomponenten sowie deren Zusammenwirken ab. Ganz entscheidend für die Erfindung ist, daß die Signalbe- und Verarbeitung auf digitaler Ebene bis zur Leistungsendstufe erfolgt. The signals picked up by the microphone or microphones are forward Radiation from the sound system in a preferably digital Signal processing device and preferably an analog Prepared signal amplification device, for example, a level and / or sound influencing with the help of mixers, can also band-selective level adjusters, crossovers, delay correction elements as well Amplifier may be provided. The unadulterated transmission of an audio signal from the place of origin to the ear of the listener depends on the acoustic Environmental conditions also largely depend on the qualitative properties of the above individual components and their interaction. All it is crucial for the invention that the signal processing and processing on digital level up to the final power stage.  

Insbesondere bei Festinstallationen in Sprach- und Musiktheatern, Mehrzweckhallen und Lichtspielhäusern ist es notwendig, zur Sicherstellung einer gleichbleibenden Übertragungsqualität die Betriebsparameter ständig zu überwachen und inbesondere Signalverfälschungen und Betriebsstörungen, die aufgrund von steckbar verbundenen Signalleitungen und verteilten Stromversorgungen in derart komplexen Großanlagen und kaskadierten Geräten auftreten können, im wesentlichen auszuschließen.Especially with fixed installations in speech and music theaters, Multi-purpose halls and cinemas, it is necessary to ensure the operating parameters constantly to ensure a constant transmission quality monitor and in particular signal falsifications and malfunctions, those due to pluggable connected signal lines and distributed Power supplies in such complex large systems and cascaded Devices can essentially be excluded.

Bei mechanischen Steckverbindern treten beispielsweise die nachfolgenden, nicht abschließend aufgezählten Fehlerquellen aufgrund unterschiedlicher Ein-/Aus gangs-Pegel und Impedanzen der Geräte untereinander auf:
With mechanical connectors, for example, the following, not exhaustively listed, error sources occur due to different input / output levels and impedances of the devices:

  • - Phasendrehung durch nicht gegebene symmetrische Anschlußnorm der diversen Gerätehersteller;- Phase rotation due to non-existent symmetrical connection standard the various device manufacturers;
  • - reduzierte Dynamik durch zunehmenden Klirrfaktor zum Ende der kaskadierten Geräte bzw. Unter-/Übersteuerung des Programmsignals im einzelnen Gerät- reduced dynamics due to increasing distortion at the end of the cascaded devices or under / overdrive of the program signal in the individual device
  • - Lautsprechersysteme werden bereits verzerrt angesteuert;- Speaker systems are already being controlled in a distorted manner;
  • - desweiteren ergibt sich als Problem, daß bislang mit den analog konventionell aufgebauten Systemen eine exakte Einstellung einer Trennfrequenz in Abhängigkeit der verwendeten Baß-/Mittel-/Hoch­ tonkomponenten aufgrund der Unkenntnis des spezifischen Verhaltens des bzw. der Lautsprecher und der vorangeschalteten Logik nicht möglich waren. So führte insbesondere im Hochlastbereich die inkorrekte Einstellung von Übergangsfrequenzen aufgrund der Restenergie in Abhängigkeit der Flankensteilheit des darunter liegenden Frequenzbandes zu einer überproportionalen Auslenkung der Schwingspule des Lautsprechers bzw. der Schwingspulen im Lautsprechersystem. Folge hiervon war, daß diese Spulen thermisch und/oder mechanisch zerstört wurden.- Furthermore, there is a problem that so far with the analog conventionally constructed systems an exact setting of a Crossover frequency depending on the bass / middle / high used sound components due to ignorance of the specific Behavior of the speaker (s) and the upstream logic were not possible. For example, the incorrect setting of crossover frequencies due to the Residual energy depending on the slope of the underneath lying frequency band to a disproportionate deflection the voice coil of the speaker or the voice coils in  Speaker system. The consequence of this was that these coils were thermal and / or have been mechanically destroyed.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Übertragung mindestens eines Audiosignals an ein Beschallungssystem, das wenigstens ein Lautsprechersystem umfaßt, mittels einer Übertragungsanlage anzugeben, bei dem die oben genannten Nachteile vermieden werden bzw. ein System zur Übertragung mindestens eines Audiosignals an ein Beschallungssystem zur Verfügung zu stellen, das sich dadurch auszeichnet, daß unabhängig von eventuellen Übertragungsfehlern, raumakustischen Gegebenheiten etc. stets gleiche Wiedergabe mit frei wählbaren Wiedergabe-Parametern im gesamten wie auch einzelner Lautsprecher-Gruppen hinsichtlich Pegel oder Frequenzgang identisch mit einer abhängig vom spezifischen Signal frei einstellbaren oder Ideal-Wiedergabe-Kurve erreicht wird.The object of the invention is therefore a method for transmission at least one audio signal to a public address system, the at least comprises a loudspeaker system to indicate by means of a transmission system, in which the disadvantages mentioned above are avoided or a system for transmitting at least one audio signal to a public address system to make available, which is characterized in that regardless of possible transmission errors, room acoustic conditions etc. always same playback with freely selectable playback parameters throughout as well as individual speaker groups with regard to level or Frequency response identical to one depending on the specific signal free adjustable or ideal playback curve is achieved.

Vorteilhafterweise wird die aktuelle Raumakustik anhand charakteristischer Parameter insbesondere in Echtzeit oder Zeitintervallen ermittelt und diese der Steuer-/Regeleinrichtung zugeführt. So ist es möglich, die Akustik des Raumes im leeren, besetzten Zustand und jedem Zustand dazwischen zu ermitteln.The current room acoustics are advantageously more characteristic on the basis of Parameters determined in particular in real time or time intervals and these the Control device supplied. So it is possible to control the acoustics of the Space in the empty, occupied state and every state in between determine.

Zur Umsetzung der qualitativ vorliegenden Wiedergabekurve bei der Steuerung der Übertragungssignale entsprechend zur berücksichtigen.To implement the qualitatively available rendering curve at the Control of the transmission signals to be taken into account accordingly.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn zumindest ein Teil der Komponenten, beispielsweise die Lautsprecher bzw. Lautsprechersysteme der Beschallungsanlage Eigenschaftsspeicher aufweisen, in denen die jeweiligen charakteristischen Parameter des Lautsprechers abgelegt sind und die diese Signale bei Anforderung durch die Steuer-/Regeleinheit der dieser zur Verfügung stellen. It is particularly advantageous if at least some of the components, for example the speakers or speaker systems of Public address system feature stores in which the respective characteristic parameters of the speaker are stored and these Signals when requested by the control unit Make available.  

Mit Hilfe der dem Signalprozessor zugeführten Eigenschaftensignale können dann die Steuersignale, die dem Signalprozessor zugeführt werden, entsprechend abgeändert werden.With the help of the property signals supplied to the signal processor then the control signals that are fed to the signal processor be modified accordingly.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest ein Teil der Komponenten der Beschallungsanlage Mittel zum Bestimmen des Komponentenzustandes aufweisen, beispielsweise Mittel zur Bestimmung der Temperatur, Informationsmittel über den Zustand beispielsweise eines Lautsprechers, Mittel zur Detektierung von mangelhaften Steckkontakten und Verkablungskomponenten. Detektiert ein derartiges Mittel beispielsweise eine Überlastung aufgrund überhöhter Temperatur oder eine fehlerhafte Steckverbindung, so führt sie der Steuer-/Regeleinheit ein entsprechendes Zustandssignal zu, so daß diese regelnd eingreifen kann, beispielsweise dadurch, daß die dem Signalprozessor zugeführten Steuersignale in Abhängigkeit von den jeweiligen Zustandssignalen verändert werden.It is particularly advantageous if at least some of the components of the Public address system Means for determining the component status have, for example means for determining the temperature, Means of information about the state of, for example, a loudspeaker, Means for the detection of defective plug contacts and Cabling components. Detects such an agent, for example Overload due to excessive temperature or faulty Plug connection, so it leads the control unit accordingly Status signal so that it can intervene regulatingly, for example characterized in that the control signals supplied to the signal processor in Dependent on the respective status signals can be changed.

Neben dem Verfahren zur Übertragung mindestens eines Audiosignales stellt die Erfindung auch ein System hierfür zur Verfügung.In addition to the method of transmitting at least one audio signal the invention also provides a system for this.

Das System zur Übertragung eines Audiosignales an ein Beschallungssystem umfaßt wenigstens einen Signalprozessor zur Veränderung eines digitalen Bitstroms, der den Signalprozessor zugeführten Audiosignale, wenigstens einer Steuer-/Regeleinheit zur Ansteuerung und/oder Regelung der Signalprozessoren bzw. des Signalprozessors in Abhängigkeit von vorgebenen Größen und/oder zugeführten Signalen sowie eine Signalverstärkungseinrichtung.The system for transmitting an audio signal to a public address system comprises at least one signal processor for changing a digital one Bitstream, the audio signals supplied to the signal processor, at least a control unit for controlling and / or regulating the Signal processors or the signal processor depending on predetermined sizes and / or supplied signals and a Signal amplification device.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Steuer-/Regeleinheit die Signalprozessoren in Abhängigkeit von den vorgegebenen und/oder zugeführten Größen und/oder Signalen mit Hilfe eines Steuer- und/oder Regelalgoritmus derart ansteuert, daß unter Einbeziehung der Raumakustik das Audiosignal gemäß einer vorbestimmten Wiedergabekurve abgestrahlt wird.The invention is characterized in that the control unit regulates the Signal processors depending on the given and / or supplied quantities and / or signals with the help of a control and / or Control algorithm controlled in such a way that including room acoustics  the audio signal is radiated in accordance with a predetermined reproduction curve becomes.

Zur Signalverstärkung bzw. Weiterverarbeitung umfaßt die Beschallungsanlage neben dem wenigstens einen Lautsprechersystem eine oder mehrere der nachfolgenden Komponenten:
Frequenzweichen, graphische und/oder parametrische Equalizer bzw. Entzerrer, Kompressoren und/oder Limiter, Schall-Laufzeit-Korrektur-Elemente Verstärker.For signal amplification or further processing, the PA system comprises, in addition to the at least one speaker system, one or more of the following components:
Crossovers, graphic and / or parametric equalizers or equalizers, compressors and / or limiters, sound propagation time correction elements and amplifiers.

Um gerätespezifische Eigenschaften bei der Ansteuerung berücksichtigen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn wenigstens ein Teil der Komponenten der Beschallungsanlage oder der Signalverstärkungseinrichtung, beispielsweise sämtliche Lautsprecher der Lautsprechersysteme, mit einem Eigenschaftsspeicher versehen sind, so daß die Basis-Daten des Lautsprechersystems der Steuer-/Regeleinrichtung übermittelt werden können. Die Basisdaten wie beispielsweise Leistung des Lautsprechers, spezifischer Frequenzgang, Laufzeit-Kompensation im jeweiligen Frequenzband oder Phasenfehlwinkel, Übergangsfrequenzen werden dann bei der Verarbeitung des digitalen Bitstroms in den Signalprozessor und bei der Übertragung des Audiosignales berücksichtigt.To take device-specific properties into account when controlling , it is particularly advantageous if at least part of the Components of the sound system or the Signal amplification device, for example all speakers of the Speaker systems are provided with a property memory, so that the basic data of the loudspeaker system of the control device can be transmitted. The basic data such as the performance of the Loudspeaker, specific frequency response, delay compensation in respective frequency band or phase misalignment, crossover frequencies are then used in the processing of the digital bit stream in the Signal processor and taken into account in the transmission of the audio signal.

Neben den Eigenschaftsspeichern können die einzelnen Komponenten der Beschallungsanlage auch Einrichtungen zum Erkennen der aktuellen Betriebsparameter, wie beispielsweise der Lautsprecher-Parameter des Beschallungssystems, der Betriebsgleichspannung der Leistungsverstärker des Laststromes durch den Schallwandler, der Klirrfaktoren des Leistungsverstärkers sowie der Lautsprecher des Beschallungssystemes umfassen. In addition to the property stores, the individual components of the Public address system also devices for recognizing the current Operating parameters, such as the speaker parameters of the Public address system, the operating DC voltage of the power amplifier the load current through the transducer, the distortion factors of the Power amplifier and the loudspeaker of the public address system include.  

Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine sich ändernde Raumakustik, die das Wiedergabeverhalten der gesamten Anlage verändert, erfaßt wird, insbesondere in Echtzeit oder Zeitintervallen, beispielsweise durch Einrichtungen zur Bestimmung derselben.It is particularly advantageous if a changing room acoustics that the Playback behavior of the entire system is changed, recorded, in particular in real time or time intervals, for example by Means for determining the same.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Einrichtungen zur Bestimmung der Raumakustik Mittel zur Bestimmung wenigstens einer der nachfolgenden Größen an wenigstens einem Raumpunkt umfassen:
It is particularly preferred if the devices for determining the room acoustics comprise means for determining at least one of the following variables at at least one room point:

  • - des Schallpegels,- the sound level,
  • - des Frequenzganges des Bestimmungsortes in Dämpfung und Resonanz sowie- The frequency response of the destination in damping and Resonance as well
  • - des Anteils von direktem und reflektiertem Schall im Beobachtungsort.- the proportion of direct and reflected sound in the Observation site.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Beeinflussung der zu übertragenden Signale im Rahmen der Ansteuerung eines digitalen Bitstromes erfolgt. Hierzu umfaßt das System mindestens einen A/D-Wandler zur Wandlung des analog aufgenommenen Audiosignales in einen digitalen Bitstrom sowie einen D/A- Wandler zur Wandlung des im digitalen Signalprozessor veränderten digitalen Bitstromes in ein analoges Verstärker- bzw. Lautsprechersignal.It is particularly preferred if the influencing of those to be transmitted is influenced Signals are carried out as part of the control of a digital bit stream. For this the system comprises at least one A / D converter for converting the analog recorded audio signals into a digital bit stream and a D / A Converter for converting the digital signal changed in the digital signal processor Bitstream in an analog amplifier or speaker signal.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft beschrieben werden.The invention is described below by way of example with reference to the figures become.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltdiagramm des erfindungsgemäßen Übertragungs- und/oder Be- und Verarbeitungssystems eines Audiosignals innerhalb eines Beschallungssystems. Fig. 1 is a block diagram of the transmission and / or processing and processing system of an audio signal according to the invention within a public address system.

Fig. 2 Frequenzgang an einem Lautsprecher. Fig. 2 frequency response on a speaker.

Kernstück des erfindungsgemäßen Systems ist die Zentraleinheit 1, der sogenannte "Hybridpowerprozessor", der in vorliegendem Fall zwei Signalprozessoren 3, 5 umfaßt, sowie eine zentrale Rechnereinheit 7. Die Rechnereinheit 7 wiederum ist mit einem Daten-/Sender-Empfänger und einem Adresselektor 9 verbunden. Durch entsprechende Abfrage beim Adresselektor 9 werden unterschiedliche Daten von der Zentraleinheit 7, wie beispielsweise die Statusdaten des Systems, die beispielsweise die Zustandssignale bzw. aktuellen Betriebsparameter der jeweiligen Komponenten des Systems umfassen, abgerufen und an ein übergeordnetes Zeitsystem übertragen. Betriebsparameter können z. B. sein: die Betriebsgleichspannung der Leistungsverstärker, der Laststrom durch den Schallwandler sowie die Klirrfaktoren des Leistungsverstärkers. Alternativ zur Abfrage des Status der einzelnen Komponenten des Übertragungssystems können über den Daten-/Sender-Empfänger und Adresselektor die Eigenschaften der an die Verstärker angeschlossenen Lautsprecher des Beschallungssystemes abgefragt werden. Diese Abfrage wird als TIR (Transduser-ID-Responder) bezeichnet. In dem TIR-Speicherchip 15, der in vorliegender Ausführungsform jedem einzelnen Lautsprecher 17 zugeordnet ist, sind die Eigenschaften des Lautsprechers hinterlegt, beispielsweise in einem 12-Bit-Code. Der Code kann lediglich den Herstellernamen sowie den exakten Geräte-Typ enthalten oder aber das gesamte Übertragungsverhalten des Lautsprechers.The core of the system according to the invention is the central unit 1 , the so-called "hybrid power processor", which in the present case comprises two signal processors 3 , 5 , and a central computer unit 7 . The computing unit 7 is in turn connected to a data / transmitter receiver and an address selector 9 . By appropriate query at the address selector 9 , different data from the central unit 7 , such as the status data of the system, which for example include the status signals or current operating parameters of the respective components of the system, are called up and transmitted to a higher-level time system. Operating parameters can e.g. B. be: the operating DC voltage of the power amplifier, the load current through the transducer and the distortion factors of the power amplifier. As an alternative to querying the status of the individual components of the transmission system, the properties of the loudspeakers of the PA system connected to the amplifiers can be queried via the data / transmitter receiver and address selector. This query is called TIR (Transduser ID Responder). The properties of the loudspeaker are stored in the TIR memory chip 15 , which is assigned to each individual loudspeaker 17 in the present embodiment, for example in a 12-bit code. The code can only contain the manufacturer's name and the exact device type or the entire transmission behavior of the loudspeaker.

Ist das Übertragungsverhalten nicht direkt im TIR-Eigenschaftsspeicher 15 des Lautsprechers abgelegt, so kann es in der Parametertabelle 19 der CPU 7, und/oder in einem Speicher des übergeordneten Leitsystems abgelegt sein. Die Zuordnung geschieht dann aufgrund des abgefragten 12-Bit-Codes. If the transmission behavior is not stored directly in the TIR property memory 15 of the loudspeaker, it can be stored in the parameter table 19 of the CPU 7 and / or in a memory of the higher-level control system. The assignment then takes place on the basis of the queried 12-bit code.

Neben den zuvor genannten Daten, Statusdaten oder TIR-Daten können über den seriellen Datenbus des Daten-/Sender-Empfänger und dem Adresselektor 9 auch die Profildaten 21 abgefragt werden. Bei den Profildaten 21 handelt es sich um Daten, die charakteristisch für die Raumakustik bzw. die Ortsakustik sind. Beispielsweise kann die Ortsakustik für verschiedene Orte vor Beginn einer Veranstaltung, bei der Audiosignale mit dem erfindungsgemäßen System übertragen werden sollen, gemessen werden, beispielsweise indem der Schallpegel, der Frequenzgang in Dämpfung und Resonanz sowie die Laufzeit des direkten und indirekten Schalls an diesem Ort ermittelt wird. Aus den gemessenen Größen werden dann Korrekturgrößen gebildet, welche als Profildaten über den Daten-Sender-/Empfänger und dem Adress-Selektor 9 in einen RAM-Speicher der Zentraleinheit 7 und in der CPU dann weiterverarbeitet werden. Auf diese Daten wird wiederum zurückgegriffen und das Übertragungsverhalten des Lautsprechersystems entsprechend angepaßt. Um nicht ständig die Akustik an verschiedenen Veranstaltungsorten durch aufwendige Messungen bestimmen zu müssen, ist mit Vorteil vorgesehen, daß übergeordnete Leitsystem eine sogenannte akustische Datenbank von Veranstaltungsorten umfaßt, in denen das jeweilige Raumakustikverhalten der Veranstaltungsorte abgelegt ist. Wird eine erfindungsgemäße Einrichtung an einem derartigen Veranstaltungsort zur Übertragung von Audiosignalen eingesetzt, so können die akustischen Parameter der jeweiligen Raumakustik aus der akustischen Datenbank ausgelesen werden.In addition to the aforementioned data, status data or TIR data, the profile data 21 can also be queried via the serial data bus of the data / transmitter receiver and the address selector 9 . The profile data 21 are data which are characteristic of the room acoustics or the local acoustics. For example, the location acoustics for various locations can be measured before the start of an event in which audio signals are to be transmitted with the system according to the invention, for example by determining the sound level, the frequency response in damping and resonance and the transit time of the direct and indirect sound at this location . Correction variables are then formed from the measured variables, which are then further processed as profile data via the data transmitter / receiver and the address selector 9 into a RAM memory of the central unit 7 and in the CPU. This data is used again and the transmission behavior of the loudspeaker system is adjusted accordingly. In order not to have to constantly determine the acoustics at various event locations by means of complex measurements, it is advantageously provided that the higher-level control system includes a so-called acoustic database of event locations in which the respective room acoustic behavior of the event locations is stored. If a device according to the invention is used at such an event location for the transmission of audio signals, the acoustic parameters of the respective room acoustics can be read from the acoustic database.

Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Systems ist, daß die an den jeweiligen Meßpunkten aufgenommene Raumakustik gewichtet werden kann, das bedeutet, daß man das Übertragungsverhalten gezielt örtlich abhängig in seiner Übertragungsqualität beeinflussen kann.Another advantage of the present system is that it works on the respective Measuring points recorded room acoustics can be weighted means that the transmission behavior is specifically dependent on the location can affect its transmission quality.

Mit Hilfe der in der Steuereinheit 7 abgelegten Daten werden zum einen die Signalprozessoren 3, 5 angesteuert, die die von den Aufnahmeeinrichtungen, beispielsweise Mikrofonen, aufgenommenen Audiosignale 25, 27 nach Wandlung in den Analog-Digital-Wandlern 29, 31 auf vorgegebene Art und Weise beeinflussen.With the help of the data stored in the control unit 7 , on the one hand the signal processors 3 , 5 are actuated, which convert the audio signals 25 , 27 recorded by the recording devices, for example microphones, after conversion in the analog-digital converters 29 , 31 in a predetermined manner influence.

Die digitalen Signalprozessoren 3, 5 manipulieren den Bit-Strom vom Analog- Digital-Wandler 29, 31 mit der von der zentralen Rechnereinheit 7 gelieferten Transferfunktion. Die Transferfunktion wird aufgrund der Lautsprecherdaten, d. h. der TIR-Anfrage, der Raumakustik, die in den Profil-Daten hinterlegt ist, und der Statusdaten erstellt.The digital signal processors 3 , 5 manipulate the bit stream from the analog-digital converter 29 , 31 with the transfer function provided by the central computer unit 7 . The transfer function is created based on the loudspeaker data, ie the TIR request, the room acoustics stored in the profile data, and the status data.

Der aufgrund der Beeinflussung mit Hilfe der Signalprozessoren veränderte ausgangsseitige Bit-Strom wird in nachfolgenden Digital-Analog-Wandlern 35, 37 in sein analoges Äquivalent überführt und den Leistungsverstärkern 39, 41, die in Leistungs-MOSFET-Technologie aufgebaut sind, zugeführt sind.The bit current on the output side, which is changed due to the influencing with the aid of the signal processors, is converted into its analog equivalent in subsequent digital-to-analog converters 35 , 37 and is supplied to the power amplifiers 39 , 41 , which are constructed in power MOSFET technology.

Die digitale Beeinflussung des Audiosignals mit Hilfe der Signalprozessoren durch die zuvor erwähnte Transferfunktion erlaubt die Pegeleinstellung des Ausgangssignals, eine frei wählbare Frequenzgang-Korrekturen im Übergangsbereich, die Bandtrennung sowie eine Laufzeitkorrektur durch digitale Verzögerung.The digital influencing of the audio signal with the help of the signal processors with the previously mentioned transfer function, the level setting of the Output signal, a freely selectable frequency response corrections in the Transition area, the band separation and a runtime correction by digital delay.

Desweiteren umfaßt die erfindungsgemäße Einrichtung ein mit der Steuereinheit 7 verbundenes I/O-Interface 33, das die an den analogen Verstärkerstufen 39, 41 anstehenden physikalischen Größen erfaßt und an die Rechnereinheit nach der numerischen Verarbeitung weitergibt. Die anstehenden physikalischen Größen sind insbesondere die aktuellen Betriebsparameter, wie die Lautsprecher-Parameter des Beschallungssystems, die Betriebsgleichspannung der Leistungsverstärker, die Lastströme durch die Schallwandler sowie die Klirrfaktoren der Leistungsverstärker. Furthermore, the device according to the invention comprises an I / O interface 33 connected to the control unit 7 , which detects the physical quantities present at the analog amplifier stages 39 , 41 and passes them on to the computer unit after the numerical processing. The pending physical quantities are in particular the current operating parameters, such as the loudspeaker parameters of the public address system, the DC operating voltage of the power amplifiers, the load currents through the sound transducers and the distortion factors of the power amplifiers.

Aus diesen Größen kann die momentane effektive Ausgangsleistung bestimmt werden und mit dem Vorgabewert, die in einem Speicherbereich der Rechnereinheit 7 abgelegt ist, verglichen und auf Soll ausgeregelt werden.The instantaneous effective output power can be determined from these variables and compared with the preset value, which is stored in a memory area of the computer unit 7 , and adjusted to the desired value.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Systems wird anhand des in Fig. 2 verdeutlichten Übertragungsverhaltens für nur einen Lautsprecher deutlich. In Fig. 2 ist der Amplitudenverlauf über die Frequenz, also Frequenzgang eines Lautsprechers bei Übertragung eines Audiosignales dargestellt. Die durchgezogene Kurve 100 zeigt den Frequenzgang unter normalen raumakustischen Bedingungen.The mode of operation of the system according to the invention is clear from the transmission behavior illustrated in FIG. 2 for only one loudspeaker. In FIG. 2, the amplitude response over the frequency, that frequency response is shown a loudspeaker in transmitting an audio signal. The solid curve 100 shows the frequency response under normal room acoustic conditions.

Kommt es aufgrund des Veranstaltungsortes beispielsweise zu Resonanzen und somit zu einer Überhöhung des abgestrahlten Signales, so resultiert hieraus beispielsweise der gestrichelte Frequenzverlauf 102. Dies würde zu erheblichen, negativen Beeinträchtigungen der Orginalität des zu übertragenden Audiosignales führen. Durch die erfindungsgemäße Regelung können derartige raumakustische Besonderheiten berücksichtigt werden. Eine Regelung würde dann bei Amplitude Amax entweder abschneiden oder das Signal geregelt zurückführen, so daß als zusätzlich nutzbarer Übertragungsbereich der Übertragungsbereich 104 durch das System genutzt werden kann, ohne daß hierunter die Übertragungseigenschaften leiden.If, for example, there are resonances due to the location of the event and thus the emitted signal is exaggerated, this results, for example, in the dashed frequency curve 102 . This would lead to considerable negative effects on the originality of the audio signal to be transmitted. Such room acoustic peculiarities can be taken into account by the control according to the invention. A control would then either cut off at amplitude A max or return the signal in a controlled manner, so that the transmission range 104 can be used by the system as an additionally usable transmission range without the transmission properties suffering as a result.

Mit vorliegender Erfindung wird somit erstmals ein System sowie ein Verfahren offenbart, mit dem es möglich ist, an unterschiedlichsten Veranstaltungsorten unabhängig von der jeweiligen Orts/Umgebungsakustik ein gleich gutes Wiedergabeverhalten gemäß einer vorbestimmten Wiedergabekurve zu erhalten.With the present invention, a system as well as a Method disclosed, with which it is possible to different Venues regardless of the respective local / ambient acoustics an equally good reproduction behavior according to a predetermined Get rendering curve.

Desweiteren zeichnet sich das Verfahren durch eine sehr einfache Bedienerführung aus und die Möglichkeit, abhängig von der vorgefundenen Raumakustik durch entsprechende Beaufschlagung mit Faktoren das Beschallungsverhalten der Anlage gezielt zu verändern. Durch die geregelte Begrenzung des Amplitudenfrequenzganges in Abhängigkeit zu den raumakustischen Eigenschaften wird das System in seinem Übertragungsverhalten optimal ausgenutzt.Furthermore, the process is very simple Operator guidance and the possibility, depending on the found Room acoustics by applying the appropriate factors  Change the sound system behavior in a targeted manner. By the regulated Limitation of the amplitude frequency response depending on the The system is characterized by its acoustic properties Transmission behavior optimally used.

Claims (15)

1. Verfahren zur Übertragung und Be-/Verarbeitung mindestens eines Audiosignales innerhalb eines Beschallungssystems, das wenigstens ein Lautsprechersystem umfaßt mittels einer Übertragungsanlage, die wenigstens einen Signalprozessor aufweist, mit folgenden Schritten:
  • 1. 1.1 Erfassen mindestens eines Audiosignales;
  • 2. 1.2 Zuführen des mindestens einen Audiosignales als digitaler Bitstrom zu dem wenigstens einen Signalprozessor (3, 5) der Übertragungsanlage;
  • 3. 1.3 Verändern des digitalen Bitstromes im Signalprozessors (3, 5);
  • 4. 1.4 Zuführen des veränderten Bitstromes zu den Lautsprechern (17) des Beschallungssystems; dadurch gekennzeichnet, daß
  • 5. 1.5 der digitale Bitstrom im Signalprozessor (3, 5) durch von einer Steuer-/Re­ geleinrichtung (7) vorgegebene Signale derart verändert wird, daß
  • 6. 1.6 das Audiosignal durch das Beschallungssystem gemäß einer vorbestimmten Wiedergabekurve unter Einbeziehung der Raumakustik abgestrahlt wird.
1. Method for transmitting and processing at least one audio signal within a public address system, which comprises at least one loudspeaker system by means of a transmission system which has at least one signal processor, with the following steps:
  • 1. 1.1 capturing at least one audio signal;
  • 2. 1.2 supplying the at least one audio signal as a digital bit stream to the at least one signal processor ( 3 , 5 ) of the transmission system;
  • 3. 1.3 changing the digital bit stream in the signal processor ( 3 , 5 );
  • 4. 1.4 feeding the changed bit stream to the loudspeakers ( 17 ) of the public address system; characterized in that
  • 5. 1.5 the digital bit stream in the signal processor ( 3 , 5 ) by a control / re gel device ( 7 ) predetermined signals is changed such that
  • 6. 1.6 the audio signal is emitted by the public address system according to a predetermined playback curve, including the room acoustics.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktuelle Raumakustik anhand charakteristischer Parameter, insbesondere in Echtzeit oder in Zeitintervallen, ermittelt und der Steuer-/Re­ geleinrichtung (7) zugeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the current room acoustics on the basis of characteristic parameters, in particular in real time or at time intervals, determined and the control / re gel device ( 7 ) is supplied. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Komponenten der Beschallungsanlage Eigenschaftsspeicher (15) aufweist und Eigenschaftssignale der jeweiligen Komponenten der Steuer-/Regeleinheit zugeführt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least some of the components of the sound system have property memory ( 15 ) and property signals of the respective components of the control unit are supplied. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Signalprozessor (3, 5) zugeführten Steuersignale in Abhängigkeit von den Eigenschaftssignalen der jeweiligen Komponenten der Beschallungsanlage verändert werden.4. The method according to claim 3, characterized in that the signal processor ( 3 , 5 ) supplied control signals are changed depending on the property signals of the respective components of the PA system. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Komponenten der Beschallungsanlage Mittel zur Bestimmung des Komponentenzustandes aufweisen und Zustandssignale der jeweiligen Komponenten der Steuer-/Regeleinheit (7) zugeführt werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that at least some of the components of the sound system have means for determining the component status and status signals of the respective components of the control unit ( 7 ) are supplied. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Signalprozessor (3, 5) zugeführten Steuersignale in Abhängigkeit von den Zustandssignalen der jeweiligen Komponenten verändert werden.6. The method according to claim 5, characterized in that the control signals supplied to the signal processor ( 3 , 5 ) are changed as a function of the status signals of the respective components. 7. System zur Übertragung und/oder Be-/Verarbeitung mindestens eines Audiosignales an ein Beschallungssystem, das wenigstens ein Lautsprechersystem (17) umfaßt, mit
  • 1. 7.1 wenigstens einem Signalprozessor (3, 5) zur Veränderung von als digitalem Bitstrom dem Signalprozessor zugeführten Audiosignalen;
  • 2. 7.2 wenigstens einer Steuer-/Regeleinheit (7) zur Ansteuerung und/oder Regelung der Signalprozessoren (3, 5) in Abhängigkeit von vorgegebenen Größen und/oder zugeführten Signalen,
  • 3. 7.3 wenigstens einer Signalverstärkungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, daß
  • 4. 7.4 die Steuer-/Regeleinheit (7) die Signalprozessoren (3, 5) in Abhängigkeit von den vorgegebenen und/oder zugeführten Größen und/oder Signalen mit Hilfe eines Steuer- und/oder Regelalgorithmus derart ansteuert, daß unter Einbeziehung der Raumakustik das Audiosignal gemäß einer vorbestimmten Wiedergabekurve abgestrahlt wird.
7. System for transmitting and / or processing / processing at least one audio signal to a public address system, which comprises at least one loudspeaker system ( 17 )
  • 1. 7.1 at least one signal processor ( 3 , 5 ) for changing audio signals supplied to the signal processor as a digital bit stream;
  • 2. 7.2 at least one control / regulating unit ( 7 ) for triggering and / or regulating the signal processors ( 3 , 5 ) as a function of predetermined variables and / or supplied signals,
  • 3. 7.3 at least one signal amplification device, characterized in that
  • 4. 7.4 the control / regulating unit ( 7 ) controls the signal processors ( 3 , 5 ) in dependence on the predetermined and / or supplied quantities and / or signals with the aid of a control and / or regulating algorithm such that the room acoustics Audio signal is emitted according to a predetermined playback curve.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverstärkungseinrichtung des weiteren wenigstens eine der nachfolgenden Komponenten umfaßt:
  • 1. Frequenzweichen
  • 2. grafische und/oder parametrische Equalizer bzw. Entzerrer
  • 3. Kompressoren und/oder Limiter
  • 4. Schall-Laufzeit-Korrektur-Elemente
  • 5. Verstärker
8. System according to claim 7, characterized in that the signal amplification device further comprises at least one of the following components:
  • 1. Crossovers
  • 2. graphic and / or parametric equalizer or equalizer
  • 3. Compressors and / or limiters
  • 4. Sound propagation time correction elements
  • 5. Amplifier
9. System nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Komponenten der Beschallungsanlage und/oder der Signalverstärkungseinrichtung einen Eigenschaftsspeicher (15) aufweist, in denen gerätespezifische Kenndaten hinterlegt sind.9. System according to claim 7 or 8, characterized in that at least a part of the components of the sound system and / or the signal amplification device has a property memory ( 15 ) in which device-specific characteristics are stored. 10. System nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das System Einrichtungen zur Erkennung der aktuellen Betriebsparameter wenigstens eines Teils der Komponenten des Beschallungssystemes umfaßt.10. System according to one of claims 7 to 9, characterized in that that the system has facilities for detecting the current Operating parameters of at least some of the components of the Public address system includes. 11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erkennung der aktuellen Betriebsparameter Mittel zur Aufnahme wenigstens einer der nachfolgenden Größen umfaßt:
  • 1. der Lautsprecher-Parameter des Beschallungssystems der Betriebsgleichspannung der Leistungsverstärker
  • 2. des Laststromes durch den Schallwandler
  • 3. der Klirrfaktoren des Leistungsverstärkers.
11. System according to claim 10, characterized in that the device for detecting the current operating parameters comprises means for recording at least one of the following variables:
  • 1. the loudspeaker parameters of the PA system, the operating DC voltage of the power amplifiers
  • 2. the load current through the transducer
  • 3. the distortion factors of the power amplifier.
12. System nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das System Einrichtungen zur Bestimmung der Raumakustik umfassen. 12. System according to one of claims 8 to 11, characterized in that that the system facilities for determining room acoustics include.   13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Bestimmung der Raumakustik Mittel zur Bestimmung wenigstens einer der nachfolgenden Größen umfassen:
  • 1. des Schallpegels
  • 2. des Frequenzganges des Bestimmungsortes in Dämpfung und Resonanz
  • 3. des Anteils von direktem und reflektiertem Schall.
13. System according to claim 12, characterized in that the devices for determining the room acoustics comprise means for determining at least one of the following variables:
  • 1. the sound level
  • 2. The frequency response of the destination in damping and resonance
  • 3. the proportion of direct and reflected sound.
14. System nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das System mindestens einen A/D-Wandler zur Wandlung wenigstens eines analogen Audiosignales in einen digitalen Bitstrom umfaßt.14. System according to one of claims 7 to 13, characterized in that that the system has at least one A / D converter for conversion at least one analog audio signal in a digital bit stream includes. 15. System nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das System wenigstens einen D/A-Wandler zur Wandlung des veränderten digitalen Bitstromes in ein analoges Verstärker- bzw. Lautsprechersignal umfaßt.15. System according to one of claims 7 to 14, characterized in that that the system has at least one D / A converter for converting the changed digital bit stream into an analog amplifier or Loudspeaker signal includes.
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