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Um eine weitgehend originalgetreue
Wiedergabe von elektronisch aufgezeichneten akustischen Ereignissen
wie Musik, Sprache und/ oder Geräuschen
beim Betreiben einer Heimkinoanlage (Dolby Surround, Dolby Digital
und andere marktgängige Systeme)
zu erreichen, wird üblicherweise
folgendermaßen
vorgegangen: Die Audio-Signale werden mit Hilfe von mehreren Lautsprechereinheiten
innerhalb des gegebenen Wohnraums übertragen,wobei einige von
derselben in der Nähe
des Bildschirms bzw. der Projektionswand angeordnet sind, während andere im
Raumbereich hinter dem Sitzplatz der zusehenden/zuhörenden Person
und zwar jeweils seitlich von ihr aufgestellt sind. Ergänzend wird
in der Regel ein Subwoofer eingesetzt, dessen Unterbringung an verschiedenen
Stellen des Raums möglich
ist.
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Obwohl bei der Dimensionierung und
Unterbringung von solchen Audio-Übertragungsanlagen mitunter
ein sehr hoher Aufwand betrieben wird, sind die erzielbaren Resultate
für Personen,
die auf eine exzellente Tonwiedergabe großen Wert legen und über ein
sehr gutes Gehör
und entsprechende Kenntnisse verfügen, in der Regel nicht vollkommend
zufriedenstellend, weil die Akustik des für die Wiedergabe verwendeten
Raums in unerwünschter
Weise die Tonwiedergabe beeinflusst und somit das Originalklangereignis
verfälscht.
Selbst durch das Vorsehen besonderer schallabsorbierender und/oder
gezielt reflektierender Elemente kann dabei dieses Problem nur zum
Teil beseitigt werden. Darüberhinaus
erweist es sich als nachteilig, daß in einem derartig akustisch präparierten
Raum auch vorhandene Möbelstücke und
sonstige Einrichtungsgegenstände
so plaziert werden müssen,
wie es die Raumakustikkorrektur diktiert, sodaß derartige Räumlichkeiten
ihren wohnlichen Charakter verlieren und mitunter ein raum ästhetisches Ärgernis
darstellen.
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Desweiteren ergibt sich für viele
Heimkinoanlage-Anwender ein weiterer Problemkreis, der mit der notwendigen
Lautstärke
beim Betreiben der Anlage zusammenhängt. Will man nämlich ein
originalähnliches
akustisches Erlebnis haben, so sind Schallpegel vonnöten, die
mitunter die sogenannte Zimmerlautstärke um ein vielfaches übersteigen.Hieraus
resultiert eine Lärmbelästigung
nicht nur für
Mitbewohner sondern auch für
Wohnungsnachbarn. Gerade bei Mehrparteienhäusern, Reihenhäusern und
manchmal sogar bei Doppelhaushälften kann
diese Lärmbelästigung
zu ernsthaften Problemen führen.
Dem Heimkinoanlage-Anwender bleiben in solchen Fällen zwei Möglichkeiten. Entweder erweist
er sich als rücksichtsloser
Bürger
und nimmt ständige
Auseinandersetzungen mit den Nachbarn in Kauf – was ernsthafte rechtliche
Konsequenzen für ihn
haben könnte – oder er
drosselt die Abhörlautstärke auf
ein kaum störendes
Maß, wobei
er beim Hörgenuß um ein
gehöriges
Stück zurückstecken muß.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Tonwiedergabesystem für Heimkinoanlagen zu schaffen,
welches die oben ausführlich
erläuterten
Nachteile der bekannten Systeme vermeidet, indem die Einflüsse der
gegebenen Raumakustik weitgehend ausgeschaltet werden, während auch
die Lärmbelästigungsproblematik
nicht mehr auftritt.
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Erfindungsgemäß wird dies durch die Maßnahmen
gemäß dem kennzeichnenden
Teil des Schutzanspruches 1 erreicht.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung ergeben sich anhand der Unteransprüche 2–10.
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Der Grundgedanke der vorliegenden
Erfindung ist der, daß mehrere,
relativ kleindimensionierte Lautsprechereinheiten vorgesehen sind,
welche entlang eines in etwa halbkreisförmigen Bogens um den Zuhörer herum
in einem Abstand von vorzugsweise 50 – 62 cm – also eindeutig innerhalb
des Hallradius – angeordnet
sind. Als Hallradius wird in der Akustik derjenige Abstand zu einer
Schallquelle bezeichnet, bei dem der Pegel des direkten Schallfeldes
und der des diffusen Schallfeldes gleich groß ist. Die Größe des Hallradius
ist vom Volumen des Raums, in dem die Wiedergabe stattfindet,und
von der Nachhallzeit abhängig.
In üblichen
Wohnräumen
mit einer Größe zwischen
15 und 45 qm, welche mit Einrichtungsgegenständen in Form von Gardinen,
Teppichen, Möbeln,
Bildern, und dergleichen durchschnittlich gedämpft sind, liegt dieser Hallradius
im Bereich zwischen 65 und 85 cm.
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Eine derartige Anordnung der Lautsprechereinheiten
erweist sich aus zwei Gründen
als zweckmäßig. Auf
der einen Seite weil durch die geringe Entfernung zum Zuhörer das
direkte Schallfeld dominiert, so daß die Raumakustik für die Tonwiedergabe nur
eine untergeordnete Rolle spielt. Dem Zuhörer wird also das in der jeweiligen
Tonkonserve – d.h. Schallplatte,
Band, CD, DVD, TV-Übertragung
usw. – gespeicherte
Klangereignis weitgehend unverfälscht dargeboten,
wobei eine derartige Anordnung von Lautsprechereinheiten eine freie
Drehbarkeit des Kopfes bzw. des Oberkörpers des Zuhörers erlaubt, ohne
daß dabei
gleich das ganze Klangereignis mitrotiert wird. Auf der anderen
Seite weil durch den gegebenen kleinen Abstand zwischen Zuhörer und Schallereignisquelle
der benötigte
Schalldruckpegel, um beim Zuhörer
einen originalähnlichen
Lautheitseindruck zu erzeugen, wesentlich geringer ist als bei den
bisher bekannten Tonwiedergabesystemen von Heimkinoanlagen.
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Die für das erfindungsgemäße Tonwiedergabesystem
erforderlichen Lautsprechereinheiten sind auf dem freien Markt derzeit
nicht erhältlich,
weil die in den üblicherweise
angebotenen Lautsprecherboxen enthaltenen Lautsprecherchassis in
Kombination mit den eingebauten Frequenzweichen für Beschallungsabstände von
mehr als einem Meter, in den meisten Fällen sogar von über zwei
Metern ausgelegt sind. Für
Gerätehersteller,
welche über
eine entsprechende Entwicklungsabteilung verfügen, dürften sich jedoch keinerlei
Schwierigkeiten ergeben, Lautsprechereiheiten zu bauen, deren konstruktionsmäßige Auslegung
im Nahbereich zwischen 50 und 62 cm einen im wesentlich flachen
Amplitudenfrequenzgang ergibt.
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Ein überzeugendes akustisches Erlebnis beim
Einsatz eines der marktgängigen
Surroundsysteme (Dolby Surround, Dolby Digital usw.) ergibt sich vorzugsweise
bei Verwendung zweier geringfügig
zur Seite versetzt angeordneter Hauptlautsprechereinheiten, zweier
relativ weit zur Seite hin versetzt angeordneter Hilfslautsprechereinheiten,
zweier bereits rückwärtig angeordneter
Zusatzlautsprechereinheiten sowie zweier unterhalb der beiden Hilfslautsprechereinheiten
angeordneten Subwoofern.
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Die Erfindung soll nunmehr anhand
eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert und
beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen
ist.
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Entsprechend der Figur sitzt ein
einzelner Zuseher/Zuhörer
auf einem nicht dargestellten Sessel innerhalb eines beliebigen
Wohnraums. Die Figur zeigt dabei den Kopf 1 dieses Zuhörers mit
seinen beiden Ohren 2 und 3, wobei zusätzlich die
Symmetriemittelebene 4 angedeutet ist. Entlang eines in
etwa halbkreisförmigen
Bogens befinden sich symmetrisch zur Symmetriemittelebene 4 drei
Paare von Lautsprechereinheiten 5 – 10, welche jeweils
in Richtung der Ohren 2, 3 des Zuhörers ausgerichtet
sind und sich in gleicher Höhe
dieselben befinden. Bei diesen drei Paaren von Lautsprechereinheiten
handelt es sich um zwei Hauptlautsprechereinheiten 5, 6, zwei
Hilfslautsprechereinheiten 7, 8 und zwei Zusatzlautsprechereinheiten 9, 10,
welche in Bezug auf die beiden Ohren 2, 3 des
Zuhörers
und die mittlere Symmetriemittelebene 4 unter Winkeln von
etwa 36, 59 und 126 Grad und in einem Abstand von etwa 55 cm angeordnet
sind.
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Den beiden Hauptlautsprechereinheiten 5, 6 (sie
entsprechen den "Frontlautsprechern" bei Heimkinoanlagen)
wird dabei der linke bzw. der rechte Tonkanal unmittelbar zugeführt. Die
Hilfslautsprechereinheiten 7, 8 (sie entsprechen
dem"Centerspeaker" bei Heimkinoanlagen)
erhalten hingegen das Signal des Mittenkanals. Da beide Hilfslautsprechereinheiten
das identische Signal erhalten, werden sie parallel oder in Reihe
geschaltet. Die beiden Zusatzlautsprechereinheiten 9, 10 (sie
entsprechen den "Surroundboxen" bei Heimkinoanlagen)
erhalten schließlich
das Signal der entsprechenden Effektkanäle.
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Bei den Lautsprechereinheiten 5 – 10 handelt
es sich um sechs vorzugsweise identisch ausgelegte Lautsprechereinheiten,
welche wahlweise Breitbandlautsprecher mit einem Durchmesser von maximal
11 cm, Koaxiallautsprecher mit einem Durchmesser von maximal 13
cm oder D'Appolito-Anordnungen enthalten,
wobei die Tief-/Mitteltöner einen
Durchmesser von maximal 13 cm haben sollten. Als Hochtöner werden
dabei vorzugsweise Kalottensysteme eingesetzt.
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Die Gehäusebreite der Lautsprechereinheiten 5 – 10 sollte
möglichst
weniger als 15 cm betragen, während
die Höhe
derselben möglichst
gering gehalten sein sollte.
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Die innerhalb dieser Lautsprechereinheiten 5 – 10 angeordneten
Frequenzweichen sind dabei derart ausgelegt, daß sie im Nahbereich zwischen
50 und 62 cm einen möglichst
flachen Amplitudenfrequenzgang bewirken, der zwischen 230 Hz und
10 kHz Abweichungen von maximal +/– 3 dB und zwischen 130 Hz
und 16 kHz Abweichungen von maximal +/– 4 dB möglichst aufweisen sollte.
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Während
die beiden Hauptlautsprechereinheiten 5, 6 und
die beiden Zusatzlautsprechereinheiten 9, 10 vorzugsweise
höhenverstellbar
auf entsprechenden Stativen befestigt sind, sind die beiden Hilfslautsprechereinheiten 7, 8 vorzugsweise
oberhalb von zwei Subwoofern 11, 12 gelagert.
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Bei diesen Subwoofern 11, 12 handelt
es sich um kleine, schmale Standboxen, die ausschließlich den
unteren Baßbereich
wiedergeben. Dieselben können
dabei mit mehreren Tieftönern
bestückt
sein, die jeweils einen Durchmesser von maximal 15 cm aufweisen
sollten. Die Lautsprecherchassis dieser Subwoofer sollten dabei
vorzugsweise möglichst
weit oben in den beiden Standboxgehäusen untergebracht sein. Bei
den Gehäusen
handelt es sich vorzugsweise um völlig geschlossene Konstruktionen, welche
innen mit entsprechenden Dämpfungsmaterialien
versehen sind. Die in den Subwoofern 11, 12 verwendeten
Frequenzweichen sollten eine obere Grenzfrequenz von ungefähr 110 Hz
aufweisen. Als identische Signalinformation für die beiden Subwoofer 11, 12 dient
das von der Heimkino-Elektronik bereitgestellte Subwoofer-Signal.
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Bei einer Auslegung der Subwoofer 11, 12 als
passive Einheiten sollte vorzugsweise ein parametrischer Equalizer
zum Einsatz gelangen, welcher in den Signalweg vor der entsprechenden
Endstufe eingeschleift wird.
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Der betreffende Equalizer soll dabei
eine Anhebung der tiefsten Frequenzen bewirken, wobei mittels seiner
Regler der Frequenzgang zweckmäßigerweise
so eingestellt ist, daß bei
40 Hz ein Abfall von maximal 3,5 dB gegenüber dem Frequenzbereich von
70 bis 110 Hz auftritt.
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Am zweckmäßigsten sollten die beiden
Subwoofer 11, 12 jedoch als aktive Einheiten mit
eingebauter Endstufe, elektronischer Frequenzweiche und Entzerrungsgliedern
ausgelegt sein, wobei in diesem Fall das Vorsehen eines parametrischen
Equalizers entfällt.
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Falls aus Platzgründen die Unterbringung von
zwei Subwoofern 11, 12 nicht möglich sein sollte, kann die
Baßwiedergabe
auch über
einen einzigen Subwoofer erfolgen. In diesem Fall wird dieser Subwoofer
vorzugsweise im Fußbereich
von einem der beiden Hilfslautsprechereinheiten 7, 8 untergebracht, während die
andere Hilfslautsprechereinheit auf einem höhenverstellbaren Stativ steht.
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Zur Ansteuerung des erfindungsgemäßen Tonwiedergabesystems
für Heimkinoanlagen
sollten vorzugsweise Endstufen verwendet werden, deren Übertragungsdaten
qualitätsmäßig mindestens
in der Mittelklasse liegen. Von der Leistung her genügen bei den
Lautsprechereinheiten 5–10 normalerweise
40 Watt je Lautsprechereinheit, es sei denn, diese Einheiten besitzen
einen sehr geringen Wirkungsgrad, in welchem Fall zum einwandfreien
Verarbeiten von Signalspitzen auch 80 Watt erforderlich sein könnten.
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Werden passive Subwoofer 11, 12 verwendet,
so können,
je nach ihrer Konzeption, leicht 80 – 200 Watt Ausgangsleistung
erforderlich sein.