DE202004009063U1 - Tonwiedergabesystem für Mehrkanalübertragung - Google Patents

Abstract

Tonwiedergabesystem für Mehrkanalübertragung unter Einsatz von mehreren Lautsprechereinheiten, welche in einem Raum an vorgegebenen Stellen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprechereinheiten (5 – 10) in unmittelbarem Nahbereich von weniger als einem Meter in der Höhe des Kopfes (1) des Zuhörers in etwa kreisbogenförmig um denselben herum angeordnet sind, wobei diese Lautsprechereinheiten (5 – 10) konstruktionsmäßig derart ausgelegt sind, daß sie bei dem gewählten Abstand bis zu den Ohren (2, 3) des Zuhörers über einen im wesentlichen flachen Frequenzgang verfügen.

Description

• Um eine möglichst originalgetreue Wiedergabe von elektronisch aufgezeichneten, über eine Mehrkanal-Konfiguration wiedergegebenen akustischen Ereignissen wie Musik, Sprache und/oder Geräuschen in den eigenen Räumlichkeiten zu erreichen, wird in der Regel folgendermaßen vorgegangen:
• Tonwiedergabe mit Hilfe von mehreren Lautsprechereinheiten, welche in einem gewissen Abstand von den Wänden eines Raums oder direkt an der Wand zur Aufstellung gelangen, während der Zuhörer sich an einer bevorzugten Stelle meist im mittleren Bereich des jeweiligen Raums aufhalten muß. Obwohl mitunter ein sehr hoher Aufwand betrieben wird, sind die erzielbaren Resultate für Personen mit einem sehr guten Gehör und entsprechenden Kenntnissen in der Regel nicht vollkommen zufriedenstellend, weil die Akustik des für die Tonwiedergabe verwendeten Raums in unerwünschter Weise die Wiedergabe 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 präparierten Wohnraum vorhandene Möbelstücke und sonstige Einrichtungsgegenstände so plaziert werden müssen, wie es die Raumakustikkorrektur diktiert, sodaß derartige Räumlichkeiten ihren wohnlichen Charakter verlieren und für andere Zwecke nur noch schlecht zu verwenden sind.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tonwiedergabesystem für Mehrkanalübertragung zu schaffen, welches die dargelegten Nachteile des bekannten Systems vermeidet, indem die Einflüsse der gegebenen Raumakustik weitgehend ausgeschaltet werden. Gleichzeitig bewirkt die vorliegende Erfindung, daß sich beim Zuhörer ein sehr intensives akustisches Erlebnis von großer Unmittelbarkeit einstellt, welches in dieser Hinsicht dem Hören über Kopfhörer gleichkommt.
• Erfindungsgemäß wird dies durch die Maßnahmen gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich anhand der Unteransprüche 2 – 11.
• 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 – 60 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 dgl. durchschnittlich gedämpft sind, liegt dieser Hallradius im Bereich zwischen 65 und 85 cm.
• Eine derartige Anordnung der Lautsprechereinheiten erweist sich deshalb als zweckmäßig, 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 – Schallplatte, Band, CD, SACD, DVD, MD usw. – gespeicherte Klangereignis weitgehend unverfälscht dargeboten. Auf der anderen Seite bewirkt eine derartige Anordnung von Lautsprechereinheiten eine Intensität der klanglichen Wahrnehmung, die der Kopfhörerwiedergabe entspricht.
• Die für das erfindungsgemäße Tonwiedergabesystem erforderlichen Lautsprechereinheiten sind auf dem freien Highfidelity-Markt derzeit nicht erhältlich, weil die in solchen Lautsprechereinheiten 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, kleine Lautsprechereinheiten zu bauen, deren konstruktionsmäßige Auslegung im Nahbereich zwischen 50 und 60 cm einen im wesentlichen flachen Amplitudenfrequenzgang ergibt.
• Ein weitgehend der klanglichen Wahrnehmung in den ersten Parkettreihen eines Konzertsaals oder eines Opernhauses entsprechendes, überzeugendes akustisches Erlebnis beim Einsatz eines der marktgängigen Mehrkanal- bzw. Surroundsysteme ergibt sich vorzugsweies bei Verwendung zweier geringfügig zur Seite versetzt angeordneter Hauptlautsprechereinheiten, zweier relativ weit zur Seite hin versetzt angeordneter Hilfslautsprechereinheiten, zweier bereits rückwärtig angeordneter Zu satzlautsprechereinheiten sowie zweier unterhalb der Hilfslautsprechereinheiten angeordneten Subwoofer.
• Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist.
• Entsprechend der Figur sitzt ein einzelner Zuhörer auf einem nicht dargestellten Sessel innerhalb eines beliebigen Wohnraums. Die Figur zeigt dabei der 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 wie 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 121 Grad und in einem Abstand von etwa 55 cm angeordnet sind.
• Den beiden Hauptlautsprechereinheiten 5, 6 wird dabei das linke bzw. rechte Hauptsignal unmittelbar zugeführt. Die beiden Hilfslautsprechereinheiten 7, 8 erhalten hingegen das für beide Seiten identische Signal des Mittenkanals. Die beiden Zusatzlautsprechereinheiten 9, 10 erhalten schließlich das linke bzw. rechte Signal für die hinteren Kanäle.
• 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. Die Gehäusebreite der Lautsprechereinheiten 5 – 10 sollte möglichst weniger als 15 cm betragen, während die Höhe derselben möglichst gering gehalten sein sollte. Die innerhalb dieser Lautsprechereinheiten 5 – 10 angeordneten Frequenzweichen sind dabei derart ausgelegt, daß sie im Nahbereich zwischen 50 und 60 cm einen möglichst flachen Amplitudenfrequenzgang bewirken, der zwischen 230 Hz und 10 kHz Abweichungen von maximal +/– 2,8 dB und zwischen 130 Hz und 16 kHz Abweichungen von maximal +/– 3,8 dB aufweisen sollte.
• 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.
• Bei diesen Subwoofern 11, 12 handelt es sich um kleine 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 weit oben in den 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 vom Mehrkanalverstärker entsprechend bereitgestellte Signal.
• 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. 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 – 110 Hz auftritt.
• 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 der parametrische Equalizer entfällt.
• 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. Bei nur einem Subwoofer 11, 12 ist darüberhinaus die Verwendung des Monosignals notwendig.
• Zur Ansteuerung des erfindungsgemäßen Tonwiedergabesystems für Mehrkanalübertragung sollten vorzugsweise Endstufen verwendet werden, deren Übertragungsdaten qualitätsmäßig mindestens in der guten Mittelklasse liegen.
• Von der Leistung her genügen bei den Lautsprechereinheiten 5 – 10 normalerweie 40 Watt je Lautsprechereinheit, es sei denn, diese Einheiten weisen einen sehrgeringen Wirkungsgrad auf, in welchem Fall zum einwandfreien Verarbeiten von Signalspitzen auch 80 Watt erforderlich sein könnten. Werden passive Subwoofer 11, 12 verwendet, so können, je nach ihrer Konzeption, leicht 80 bis 200 Watt Ausgangsleistung erforderlich sein.

Claims (11)

1. Tonwiedergabesystem für Mehrkanalübertragung unter Einsatz von mehreren Lautsprechereinheiten, welche in einem Raum an vorgegebenen Stellen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprechereinheiten (5 – 10) in unmittelbarem Nahbereich von weniger als einem Meter in der Höhe des Kopfes (1) des Zuhörers in etwa kreisbogenförmig um denselben herum angeordnet sind, wobei diese Lautsprechereinheiten (5 – 10) konstruktionsmäßig derart ausgelegt sind, daß sie bei dem gewählten Abstand bis zu den Ohren (2, 3) des Zuhörers über einen im wesentlichen flachen Frequenzgang verfügen.
2. Tonwiedergabesystem für Mehrkanalübertragung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß um den Kopf (1) des Zuhörers herum wenigstens sechs Lautsprechereinheiten (5 – 10) angeordnet sind, von denen zwei Hauptlautsprechereinheiten (5, 6), zwei Hilfslautsprechereinheiten (7, 8) und zwei Zusatzlautsprechereinheiten (9, 10) sind, wobei die beiden Hauptlautsprechereinheiten (5, 6) leicht aussermittig in Bezug auf die gedachte Symmetriemittelebene (4) angeordnet sind, die beiden Hilfslautsprechereinheiten (7, 8) noch stärker zur Seite hin plaziert sind, während die beiden Zusatzlautsprechereinheiten (9, 10) bereits leicht hinter dem Zuhörer zur Seite hin positioniert sind.
3. Tonwiedergabesystem für Mehrkanalübertragung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Hauptlautsprechereinheiten (5, 6) das linke bzw. rechte Hauptsignal unmittelbar zugeführt wird, die beiden Hilfslautsprechereinheiten (7, 8) das Mittenkanal-Signal erhalten und die beiden Zusatzlautsprechereinheiten (9, 10) mit dem Signal der hinteren bzw. Effekt-Kanäle gespeist werden.
4. Tonwiedergabesystem für Mehrkanalübertragung nach einem der Ansprüche 1 – 3 dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich wenigstens ein, vorzugsweise zwei Subwoofer (11, 12) vorgesehen sind, welche vorzugsweise im Fußbereich der beiden Hilfslautsprechereinheiten (7, 8) angeordnet sind und von der Elektronik der Mehrkanal-Anlage das entsprechend bereitgestellte Signal erhalten.
5. Tonwiedergabesystem für Mehrkanalübertragung nach einem der Ansprüche 2 – 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagungswinkel der diversen Lautsprechereinheiten (5 – 10) in Bezug auf die Ohren (2, 3) des Zuhörers und die Symmetriemittelebene (4) wie folgt gewählt sind: – Die beiden Hauptlautsprechereinheiten (5, 6) sind um jeweils 36 +/– 3 Grad gegenüber der gedachten Symmetriemittelebene (4) seitlich positioniert. – Die beiden Hilfslautsprechereinheiten (7, 8) sind um jeweils 59 +/– 3 Grad gegenüber der gedachten Symmetriemittelebene seitlich positioniert, und – die beiden Zusatzlautsprechereinheiten (9, 10) sind um jeweils 121 +/– 3 Grad gegenüber der gedachten Symmetriemittelebene (4) seitlich positioniert.
6. Tonwiedergabesystem für Mehrkanalübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprechereinheiten 5 – 8 in einem Abstand von jeweils 55 +/– 5 cm vorzugsweise 55 +/– 2 cm von dem jeweiligen Ohr (2, 3) des Zuhörers angeordnet sind.
7. Tonwiedergabesystem für Mehrkanalübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzlautsprechereinheiten (9, 10) in einem Abstand von jeweils 55 +/– 6cm vorzugsweise 55 +/– 3 cm von dem jeweiligen Ohr (2, 3) des Zuhörers angeordnet sind.
8. Tonwiedergabesystem für Mehrkanalübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der diversen Lautsprechereinheiten (5 – 10) vorzugsweise unter Einhaltung der folgenden Abstände erfolgt: – Gegenseitiger Abstand der beiden Hauptlautsprechereinheiten (5, 6) 71 +/– 3 cm. – Gegenseitiger Abstand der beiden Hilfslautsprechereinheiten (7, 8) 107 +/– 3 cm. – Gegenseitiger Abstand der beiden Zusatzlautsprechereinheiten (9, 10) 107 +/– 3 cm. – Gegenseitiger Abstand zwischen den Haupt- und Hilfslautsprechereinheiten (5, 7; 6, 8) 24 +/– 2 cm, und – gegenseitiger Abstand zwischen den Haupt- und Zusatzlautsprechereinheiten (5, 9; 6, 10) 81 +/– 2 cm.
9. Tonwiedergabesystem für Mehrkanalübertragung nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die drei Paare von Lautsprechereinheiten (5 – 10) von sechs getrennten Stativen getragen sind, deren Länge derart bemessen ist, daß die Lautsprechereinheiten (5 – 10) sich in der Höhe der Ohren (2, 3) des Zuhörers befinden.
10. Tonwiedergabesystem für Mehrkanalübertragung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Stangen der Stative für die Halterungen der Lautsprechereinheiten (5 – 10) derart längenverstellbar sind, daß dieselben entsprechend der gewünschten Sitzhöhe des Zuhörers und seiner Körpergröße auf die optimale Höhe in Bezug auf den Kopf (1) des Zuhörers einzustellen sind.
11. Tonwiedergabesystem für Mehrkanalübertragung nach einem der Ansprüche 1 – 8 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Subwoofer (11, 12) die Fußteile der beiden Hilfslautsprechereinheiten (7, 8) bilden und daß die Haupt- und Zusatzlautsprechereinheiten (5, 6; 9, 10) vorzugsweise von zwei V-förmigen Rahmenkonstruktionen getragen werden, welche an den Rückwänden der jeweiligen Subwoofer (11, 12) befestigt sind.