DE2129986A1 - Stereofones Zweikanal-Vierkomponenten-System - Google Patents

Description

• Beschreibung Stereofenes Zweiltanal-Vierkomponenten-System Die Erfindung bezieht sich auf die Übertragung von vier Stereofonie-Komponenten über ein Zweikanal-System.
• Es sind umfangreiche Experimente in dem Bestreben angestellt worden, die Ton- und Nusikwiedergabe durch Verwendung von Vielfach-Kanälen zu verbessern. Das generelle Ziel bei der Verwendung zusätzlicher Kanäle ist zweifach: erstens soll die Umgebung des ursprünglichen Konzertsaals oder des Raumes übertragen werden, indem die Aufzeichnung erfolgte; zweitens sollen spezielle Klangeffekte erzielt werden, indem etwa der Zuhörer in die Mitte einer Gruppe versetzt wird oder indem Tonenergieverschiebungen von vorne nach hinten sowie von links ncach rechts vorgenommen werden.
• Die stereofone wiedergabe unter Verwendung zweier Kanäle bildete den ersten Schritt in Richtung auf diese Ziele. Zwei Kanäle vermitteln einen besseren Eindruck der Saaleigenschaften als ein einziger Kanal und ergeben außerdem eine erhöhte Genauigkeit in der Lokalisierung der Instrumente. Es ist natürlich zu versuchen, dies auf mehr als zwei Kanäle auszudehnen, um noch weitere Vorteile in dieser Richtung zu erzielen. Sobald man jedoch daran geht, mehr als zwei Kanäle zu benützen, gelangt man an Grenzen, die durch die heutigen Aufzeichnungs-und Wiedergabemethoden gegeben sind. Beispielsweise können Schallplatten ohne weiteres nur zlfei Tonkanäle mit ziemlich guter Wiedergabetreue vermitteln.
• In ähnlicher Weise benützt die Stereo-Radioübertragung den größten Teil der von der FCC tpederal Communications Comemission Amerikanische Nachrichtenkomnission) zur Verfügung gestellten Bandbreite. Versuche, zusätzliche Informationen zu übertragen, erfordern entweder eine Revision der FCC-Richtlinien oder eine Begrenzung der Bandbreite für die zusätzlichen Informationskanäle.
• Die gegenwärtige Technik beruht darauf, daß zusätzliche Information auf die beiden Stereokanäle addiert wird. Einfache Addition erfordert keine zusätzliche Bandbreite und kann durch die höchst einfachen Summennetzwerke erfolgen. Die Schwierigkeit eines solchen Lösungsversuchs besteht jedoch darin, daß sich die hinzuaddierte Information später nur schwierig extrahieren und verwenden läßt. Durch die Addition wird die zusätzliche Information Teil der normalen Zweikanal-Information und unterscheidet sich nicht von sonstigem Signalmaterial auf den beiden Kanälen. Es gibt jedoch eine Technik, bei der identische Informationen auf den beiden Kanälen eliminiert werden können. Dies erfolgt durch direkte Subtraktion der Kanäle.
• Beim Aufzeichnungsvorgang können mehrere Informationskanäle vorhanden sein. Die vorliegende Erfindung kann mit drei speziellen Kanälen arbeiten, nämlich mit dem linken Kanal "L", dem rechten Kanal "R" und einer rückwärtigen Information "B" (von der Rückseite des Saales). Diese Signale werden so kombiniert, daß L + B und fl - B entstehen und damit zwei Aufzeichnungs- oder Übertragungskanäle erzeugt werden.
• Moderne Aufzeichnungstechniken arbeiten mit Mehrfach-Mikrofonauf 5 tellungen. Konventionell erweis e werden bis zu 16 Mikrofonen verwendet. Einige davon sind so aufgestellt, daß sie verschiedene Segmente der Klangquelle aufnehmen, während andere in den rückwärtigen Teil des Saales gerichtet sind, um den Widerhall aufzunehmen, und dadurch ein gewisses Maß an Saalumgebung hinzufügen. In dem vorliegenden System bildet die Links-Information ein zusammengesetztes Signal von mehreren Milrofoneni die so angeordnet sind, daß-sie Töne vorwiegend von der linken Saalseite aufnehmen; in ähnlicher Weise diskriminiert die Rechts-Information zugunsten der rechten Saalseite. Gleichzeitig gibt es Mikrofone, die bevorzugt Schall aus derOrhestermitte aufnehmen. Dieses Schall wird in den rechten und in den linken Kanal gleichmäßig eingemischt und bildet eine Information, die diesen beiden Kanälen gemeinsam ist.
• Wie oben erwähnt ist eine mit "B" bezeichnete Information vorhanden, die rückwrärtige Information darstellt. Dies ist eine Information, die von nach dem hinteren Teil des Saales gerichteten Mikrofonen und/oder möglicherweise von im hinteren Saalteil angeordneten und nach vorne gerichteten Mikrofonen abgeleitet ist. Was in diesen Mikrofonen aufgenommen wird, weist eine Zeitverzögerung auf, die die Laufzeit des Schalls aus dem vorderen in den hinteren Teil des Saales wiedergibt. Diese Zeitverzögerung ist in gewissem Maße für die dem Saal eigene Frequenzcharakteristik verantwortlich. tin Teil dieser Rückwärts-Information enthält auch von der Rückseite reflektierte Signale, denen aufgrund der Absorption von Höhen hohe Frequenzen fehlen und die, obwohl sie normalerweise für den Zuhörer im Saal nicht hörbar sind, zu der Gesamtcharakteristik des in diesem Saal wiedergegebenen Klanges beitragen.
• Die beiden Kanäle L + B und R - B enthalten Links- bzw.
• Rechts-Information plus eine Information, die beiden Kanälen gemeinsam ist, plus die Rückwärts-Information, die nun in den beiden Kanälen phasenverschoben ist. Es läßt sich eine sehr einfache Schaltungsanordnung aufbauen, die diese Information so wiedergribt, daß zu dem Zweilanal-Sys-t;em zusätzliche Dimensions-Information vorhanden ist. Vorne im Raum des Hörers ist dabei ein Lautsprecher installiert, der von der Summe der beiden Kanäle ausgesteuert wird. Werden die Signale auf diesen beiden Kanälen addiert, so wird der B-Anteil ausgelöscht, und L + R bleiben übrig. Auf den beiden Seiten werden die einzelnen Kanäle direkt eingespeist, wobei der eine L + -B und der andere R - 13 abgibt. Hinten im Raum des Hörers wird die Differenz aus den beiden Kanälen wiedergegeben, was das Signal (L R + 2B) ergibt.
• Die aus diesen verschiedenen Lautsprechern abgegebenen Länge sind je nach der Anordnung der ursprünglichen Schallquelle und der entsprechenden Nikrofonposition unterschiedlich. Vorne im Saal herrscht ein Klang, dessen Mitte normalerweise im Orchester- lag und der keinen Aulnahmeanteil von den ruclwJärtigen Mikrofonen hat. Hinten im Saal entspricht das Signal vornehmlich dem von den rückwärtigen Signalen empfangenen Schall plus gewisser Links- und Rechts-Informationen. An den Seiten des Saales tritt die Information für die Links- und Rechts-Signale sowie ein gewisser jedoch phasenverschobener Teil aus dem hinteren Teil des Saales auf. Es ist entschieden von Vorteil, daß diese rückwärtige Information phasenverschoben ist. Der Grund dafür liegt darin, daß phasenverschobene Signale'bei der Wiedergabe durch weit verteilte Lautsprecher bezüglich-des Ursprungs unbestimmt sind. Daher kommt bei dieser Aufstellung das rückwärtige SiZ1al, das meistens niederfrequente Information enthält und daher nicht sehr richtungsbezogen ist, von hinten, vermittelt aber keinen starken Eindruck, ob es von links oder von rechts kommt.
• Selbstverständlich bestehen die normale Links/Rechts-lJnterscheidung von Links- und Rechts-Signalen sowie gleichzeitig eine Vorne/Hinten-Unterscheidung zwischen vorderen und rückwärtigen Signalen.
• Man betrachte einen Schall vorne im Saal, der nach einigen Millisekunden hinten im Saal eintrifft; die gleiche Millisekunden-Verzögerung wird in dem vorliegenden System reproduziert. Nach dem Auftreten des Schalls an dem vorderen Lautsprecher folgt sein Auftreten am rückwärtigen Lautsprecher in dem Wiedergabe system mit genau der gleichen Verzögerung wie im Aufzeichnungsfeld. Obwohl sich der Hörer in einem kleineren Raum als demjenigen befinde, in dem aufgezeichnet wurde, ist also die Zeitverzögerung von vorne nach hinten die gleiche wie i,n dem großen Saal, wodurch die akustischen Umgebungsqualitäten des Saales wiedergegeben werden.
• Das vorliegende System ist mit normaler stereofoner Zweikanal-Wiedergabe vollständig kompatibel. Die Signale L + B und R - B können auf normalen Zweikanal-Systemen ohne Nachteile und ohne Qualitätsverlust wiedergegeben werden.
• Aufnahmen und Rundfunks endungen, die mit diesem System arbeiten, können normal auf Systemen mit der konventionellen stereofonen Zweikanal-Ausrüstung gespielt werden. Wünscht man die zusätzlichen Lautsprecher anzuschließen, so erzielt man den Vorteil der Vorne/Hinten-Unterscheidung von Belängen sowie die normale von zwei Kanälen produzierte seitliche Lokalisierung. Normales Zweikanal-Material, d.h. Material, das nicht unter Verwendung des vorliegenden Systems sondern nach der konventionellen stereofonen Art aufgezeichnet worden ist; läßt sich auf diesem System ganz leicht spielen. Die Wiedergabe eigenschaften des konventionellen Zweikanal-Materials sind dabei die gleichen wie man sie erhält, wenn man einen abgeleiteten Mittelkanal zur Erzielung einer besseren Ausbreitung des Gesamtklangs verwendet und das Rechts/Links-Material in dem Mehrfachkanal-Sys-1;em zu einem Mittel-Material kombiniert wird. Der effekt läßt sich generell durch Abschalten des rückwärtigen Lautsprechers verbessern. Tatsächlich kann der rückwärtige Lautsprecher auch entfallen, da sich eine erhebliche Verbesserung der Wiedergabe durch Verwendung eines Lau-tsprechers in der Mitte vorne sowie zweier Lautsprecher an den Seiten und ohne Zuhilfenahme des vierten Lautsprechers erzielen läßt. Selbstverständlich sind für eine vollständige Vorne/Hinten-Unterscheidung alle vier Lautsprecher erforderlich. Sin zusätzlicher Kompatibilitätsgrad besteht darin, daß monofone Klangquellen ohne Verschlechterung direkt gespielt werden können. Wird beispielsweise eine Mono-Rundfunksendung gespielt, wie man sie von einem amplitudenmodulierten Signal erhält, so kommt der Klang scheinbar hauptsächlich von dem vorderen Lautsprecher, da dieser den doppelten Schallausgang der beiden Seitenlautsprecher hat und der Hörerdie Schallquelle am lautesten*Punkt lokalisiert. Bei einer Mono-Klangquelle tritt in dem rückwärtigen Lautsprecher kein Klang signal auf, da der Dilferentialanschluß bei identischem Material in beiden Kanälen kein Ausgangssignal erzeugt.
• Es besteht also vollständige beidseitige Kompatibilität zwischen monofoner Ausrüstung, normalen Zweikanal-Systemen und der vorliegenden Vielkanal-Methode. Mit der Vierkanal-Schaltung kann jede Art von Klangmaterial gespielt werden, und man erzielt den vollen Vorteil der verstärkten Kanalinformation ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Lautsprecher und ohne das Tonfrequenzsystem zu ändern oder umschalten zu müssen.
• Der Aufnahmetechniker kann die gelrunschten Teil aus verschiedenen Mikrofonen einblenden, um denjenigen Effekt zu erzielen, der seinem Gefühl nach für den Hörer am ernunschtesten ist.
• lZahrscheinlich werden bei klassischer Musik konventioneller Art die meisten Aufzeichnungen so vorgenommen, daß die akkustisehen Wirkungen der Saalumgebung verstärkt werden. Bei Rockmusik und sonstigen populären Musikformen wird höchstwahrscheinloch eine Klangwirkung enJUnschtsein, bei der der Hörer in der Mitte der Gruppe sitzt. Bei synthetischer Musik, die durch elektronische Methoden erzeugt wird, wird es möglich sein, den Klang vom einen Lautsprecher zum anderen um den Hörer herum mit jedem beliebigen vom Komponist gewünschten B'ffekt übergehen zu lassen.
• Das vorliegende System vermittelt den größten Teil der Vorteile vier diskreter Kanäle bei jedoch'viel geringeren Kosten, da nur zwei Verstärker erforderlich sind und keine Kostenänderungen bei der Herstellung der Aufzeichnungen, Platten oder Bänder auftreten. Im Gegensatz zu vier diskreten Kanälen steht bei Bändern doppelt so viel Spieldauer zur Verfügung; ferner ist die Verwendung von Schallplatten und frequenzmodulierten bzw. UICI'iT-S-t;ereosendIzngen mit vollständiger Kompatibilität möglich.
• trfindungsgemäß wird ein System zur Brzeugung von Klang, wie er von hinten, vorne und den Seiten eines Saales oder Raumes selektiV oder in jeder beliebigen Kombination gehört werden mag, aus Aufzeiclm wigen oder Sendungen vermittelt, das nur zwei Kanäle erfordert. Das System umfaßt eine Links/Rechts-Stereoaufzeichnung mit zusätzlicher Information bezüglich des rü.ckwärtigen Teiles des Saales, die der Links- und der Rechts-Information mit jeweils entgegengesetzten Phasen additiv überlagert wird. Bezeichnet man die rüchfärtige Information mit B und die Links- bzw. Rechts-Informationen mit L bzw. R, so kann die B-Information durch eine nur geringe Zumischung von L + R und/oder der Summe von L und R ohne B und/oder L + B und/oder R B erhalten werden. Nimmt man an, daß B relativ-zu L und R eine kleine Amplitude hat, so kann das System ein Drei- oder Vier-Lautsprechersystem sein, das mit dem konventionellen Mono- oder Stereo-Betrieb kompatibel ist, sich Jedoch auch zur Erzeugung einer akustischen zentralen L + R - Abstrahlung aus dem vorderen Teil eines Saales und/oder hauptsächlich der Information aus dem hinteren Saalteil von einem rüchlärtigen Lautsprecher oder auch sonstigerRichtungseffekte eignet.
• Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen; darin zeigen Fig. 1 einen Grundriß eines Saales, der zur Ausübung der vorliegenden Erfindung mit minimaler Itikrofonaufstellung eingerichtet ist; Fig. 2a ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Systems in Anlrendung auf eine Zweikanal- oder Stereo-Aufzeichnung; Fig. 2b ein Blockschaltbild einer Modifikation des Systems nach Fig. 2a in Anwendung auf Stereo-Rundfunk; Fig. 3a ein Blockschaltbild eines Decoders für die in dem System nach Fig. 2a aufgezeichneten oder mit dem System nach Fig. 2b gesendeten Signale mit vier Lautsprechern; Fig. 3b eine Darstellung eines Kopfhörersysterns, das mit.
• dem durch.die Systeme nach Fig.'2a oder 2b erzeugten Signal arbeitet; Fig. 4- einen Grundriß einer erfindungsgemäßen Lautsprecheranordnung; und Fig. 5 Grundrisse von erfindungsgemäßen Lautsprecheranordnungen zur Erzielung bestimmter neuartiger Richtungseffekte durch gesteuertes Schaltenvon Eingangssignalen in dem System nach Fig. 2a.
• In Fig. 1 bedeutet die Ziffer 10 einen geschlossenen Raum oder' Saal, in dem die Aufnahme stattfindet oder von dem aus die Rundfunksendung gesteuert wird und der ein Podium 11 umfaßt, auf dem sich ein Orchester 12 befindet. Zum Empfang der von dem Orchester erzeugten Töne sind in dem Saal Nikrofone verteilt. In einem kompletten kommerziellen System können bis zu 16 Mikrofone verwendet werden, die nach den Empfehlungen der Tontechniker, den Bedürfnissen der akustischen Bigenschaften des Saales und der Art der Klángquelle, d.h. des Solisten, des Orchesters usw., geeigneter Weise rävsllich verteilt sind; die vorliegende Beschreibung ist insofern vereinfacht, als sie linke Mikrofone TS, rechte Mikrofone NR, vordere Mikrofone MF und rückwärtige Mikrofone NR vorsieht, die linke (L), rechte (R), vordere (F) und rückwärtige (B) Signale erzeugen. Die Mikrofon MB können nahe der Rüclcwand des Saales 10 angeordnet sein und daher den Schall einigc Sekunden nach dessen Eintreffen an den Mikrofonen zur und ML empfangen. Die Mikrofone MB können auf das Orchester oder auf die Rückwand gerichtet sein, wobei sie im letzteren Fall die Echotöne empfangen. Durch MB können andererseits auch mehrere Nikrofone dargestellt sein, von denen einige nah-e den Seitenwänden hinten im Saal angeordnet sind. Im allgemeinen empfangen alle Mikrofone MR, ML, MF und NR unterschiedliche Klänge.
• Werden dicse Klange von entsprechend angeordneten Lautsprechern wiedergegeben, so läßt sich eine gute Itäherung des Klanges erzielen, den man in dem Saal hört und der auch das, was als Saal-P1stik bezeichnet wird, d.h. den Charakter seiner Echos und Verzögerungen, umfaßt. Die Verzögerungen sind zwar für verschiedene Zuhörerplätze unterschiedlich, gegenüber der gewöhnlichen Zweikanal-Stereoaufnahme oder -Rw1dlunksendung läßt sich-jedoch eine Verbeserung erreichen.
• Es bleibt das Problem, die die Umgebungs-Akustik darstellenden Signale über die normale Standard-Stereo-Radioübertragung zu senden oder auf Schallplatten aufzuzeichnen. Bei diesen beiden Formen handelt es sich naturgemäß um Zweikanal-Systeme; vorhanden sind jedoch vier Informationskanäle.
• Bin erfindungsgemäßes geeignetes Aufnahmesystem ist in den Figuren 2a und'2b für eine Stereö-Plattenaufzeichnting bzw. eine Stereo-Rundfunkübertragung dargestellt. Das Eingangssignal L wird über einen Verstärker 15 einer Addierstufe 16 zugeführt; das Singangssignal B liegt am Eingang einer Phasen-Umkehrstufe 17. Eine Phase wird also der Addierstufe 16 zugeführt, die ein Ausgangssignal L + B erzeugt. Das Signal R wird in einem Verstärker i8 verstärkt und einer Addierstufe 19 zugeführt.
• An der Addierstufe 19 liegt die andere Phase des Ausgangssignals der Phasen-Umkehrstufe 17. Die Ausgangssignale der Addierstufen 16 und 19 sind dann L + B bzw. R - B. Dies ergibt an den Klemmen 20, 21 zwei Kanäle, die in ganz gewöhnlicher und konventioneller Art auf Stereoplatte oder 7weispurband aufgezeichnet oder in Stereo gesendet werden können. Zusätzlich kann jedoch an den Verstärkern 15 und 18 ein F-Kanal gleichphasig zuaddiert werden.
• Wird das Zweikanal-Signal, das nur die L-, R- und B-Mikrofone benützt, als Mono-Signal wiedergegeben, so repräsentiert dieses Signal L + R, und das Signal B verschwindet. Wird es in einem konventionellen Zweikanal-Stereosystem wiedergegeben, so bleibt das Signal B vorhanden, ist jedoch in beiden Lautsprechern gleichmäßig zu hören. Es stört die Richtungsinformation nicht und erzeugt, da es verringerte Amplitude aufweist jedoch zeitlich verzögert ist, einen gewissen Eindruck der Saalakustik, ohne daß es eine Verschlechterung des Signals mit sich bringt. Da die Information B bei Übertragung durch konventionell angeordnete Stereo-Lautsprecher entgegengesetzte Phase hat, ist sie psycho -akustisch auf ihren Ursprung nicht interpretierbar. Werden die beiden Stereokanl-SiAnale subtrahiert, so erhält man L - R +-2B. B hat eine kleinere Amplitude als R; da jedoch L und R die gleichen Frequenzen mit relativen Phasenverschiebungen und gewissen Amplitudenuifterschieden enthalten und da niedrige Frequenzen in dem Signal L + R nicht leicht zu unterscheiden sind, besteht die Tendenz, daß das Signal L - R einen geringen Energiegehalt aufweist, während -2B gegenüber B verstärkt ist. Daher können das Signal L - R + 2B von einem hin-ter dem Hörer angeordneten Lautsprecher ausgestrahlt, das Signal L + R von einem vor dem Hörer angeordneten Lautsprecher und die Signale L + B sowie R - B von seitlichen Stereolautsprechern ausgestrahlt werden, um maximale Stereo--~und Umgebungsakustik-Effekte zu erzielen.
• Jeder einzelne der Lautsprecher kann weggelassen werden, um spezielle Effekte herbeizuführen.
• In einem System mit vier Mikrofonen, d.h. einem L-, einem R-, einem F- und einem B-Mikrofon, entspreche die aufgezeichneten' Signale, wie in Fig. 2a angegeben, L + F + B und R + F - B.
• In Fig. b ist die Arbeitsweise der vorliegenden Lrfindung veranschaulicht.
• Fig. 4 zeigt die Art der Signale, die von einem in der Mitte befindlichen'Hörer gehört werden können, in einer Darstellung zur Brläuterung des vorangehenden Absatzes für ein System mit vier Mikrofonen (L, R, F und B).
• In Fig. Da ist eine typische Wiedergabeanordnung dargestellt.
• Das Signal L + B + F wird einem Anschluß 30 und das Signal R - B + F einem Anschluß 31 zugeführt. Zwischen den Anschlüssen 30 und 31 liegt ein Misch-Widerstand .32, der einen Austausch eines gesteuerten Informationsteiles bewirkt. Bei Bedarf ist dieser Widerstand veränderbar.
• Der von dem Widerstand 32 durchgelassene Strom wird durch Reh'ern'riderstände'33 und' 34 begrenzt, die die Anschlüsse'30 und 31 gegeneinander isolieren.
• Die Signale L + B + F und R - B + F werden getrennt in Verstärkern 35 bzw. 36 verstärkt und auf Leitungen 37 bzw. 38 gegeben. Zwischen den Leitungen 37 und 38 kann ein Lautsprecher 40 liegen, um ein akustischesfiDifferenzsignal L - R + 2B zu erzeugen. Die Leitungen 37 und 38 führen über Lautsprecher 41 bzw. 42 an einen Verbindungspunkt 43, der seinerseits über einen Lautsprecher 44 geerdet ist. Der Lautsprecher 44 bildet eine additive Verbindung und ergibt das Signal L+ + R + 2F. Die Lautsprecher 41 und 42 sind einzeln in die Leitungen 37 bzw. 38 eingeschaltet und liefern daher die Signale L + B + F bzw. R - B + F.
• Da das Signal B leicht verzögert ist und relativ geringe Amplitude aufweist, werden die Stereosignale L und R nicht verschlechtert sondern mit dem die Saalakustik wiedergebenden Signal B verstärkt, während in dem Singal L - R + 2B der Bestandteil L - R einen sehr niedrigen Pegel aufweist, so daß der Bestandteil 2B vorherrscht.
• Das vorliegende System, das ein L-,R-, B-System darstellt, ist mit Mono-Systemen kompatibel, da das Signal L + R leicht verfügbar ist; es ist ferner mit konventionellen Stereo-Wiedergabesystemen kompatibel, wobei eine gewisse Umgebungsakustik-Information zugesetzt ist und dieses Akustiksignal für sich mit einem gewissen Zusatz an direktem Stereosignal ebenfalls zur Verfügung steht. Das System kann daher für Monosysteme, Stereosysteme mit zwei Lautsprechern sowie Systeme mit drei oder vier Lautsprechern verwendet werden wobei die Information dennoch auf nur zwei informationsführenden Kanälen aufgenommen bzw. übertragen werden muß.
• Konventionelle Aufnahme- und Rund,unksysteme sind naturgemäß ohne Umbautenod- zusätzliche MechinsTen in der Lage, Signale gemäß der vorliegenden Erfindung zu erzeugen, vorausgesetzt daß die Betriebstechnikelw die Signale mit der richtigen Phase schalten und die Nikrofone entsprechend anordnen.
• Wird das Ausgangssignal des Systems auf ein Kopfhörersystem gegeben, wie es in Fig. 3b gezeigt ist, und die Signale L + B + F und R - B + F auf die getrennten Kopfhörer 50, 51 gegeben, so sind die Rechts- und Links-Informationen konventionell, während die Informationen +Bund -B als von hinten mm die Information F als von vorne gehört wird. Der Grund für diesen Effekt ist psycho-akustisch nicht erklärt jedoch empirisch bestätigt worden; vermutlich werden die relativen Phasen der Signale B und F, wie sie in den getrennten Kopfhörern gehört werden, in Beziehung gebracht, so daß dieser Effekt entsteht.
• Das in Fig. 4 gezeigte System ist für klassische Musik ganz geeignet, wenn auch die Information F wegfallen kann. Für Rock-Musik sind alle vier Lautsprecher geeignet.Für spezielle Effekte kann bewirkt werden, daß der Klang scheinbar von links, von vorne, von rechts oder von hinten kommt d.h. das Ausgangssignal jeweils eines der vier Lautsprecher kann am Empfänger unterdrückt werden, indem Schalter am Aufnahme- oder Sendepult selektiv geöffnet und geschlossen werden. Diese Möglichkeiten sind in den Figuren 5a bis 5d angegeben, wobei die einzelnen Figuren zeigen, daß jeweils nur drei Lautsprecher betrieben werden, obwohl der vierte körperlich vorhanden ist. In Fig. 2a ist ein Schalter 60 dargestellt, durch den sich die Information F aus dem System entfernen läßt. Durch einen Schalter 61 läßt sich die Information B unterdrücken, ein Schalter 62 ermöglicht die Übertragung von Signalen zwischen den L- und R-Kanälen, und die Schalter 63 und 64 gestatten selektive Unterdrückung dieser beiden Signale. Ist beispielsweise der Schalter 63 geöffnet, sind jedoch die Schalter 62 und 64 geschlossen, so wird das Eingangssignal R den Verstärkern 15 und 18 zugeführt, während das Signal L unterdrückt wird. Die Verstärker 65 dienen zur Phasenumkehr. Sind L = - R und F = O, so entsteht der Eindruck, als ob der Klang in erster Linie von hinten kommt und zwar mit einem Pegel 2B - 2R. Aus dem vorderen Lautsprecher kommt kein Signal, der linke Lautsprecher strahlt ein Signal B - R und der rechte Lautsprecher ein Signal R - B ab. Dieser Fall ist in Fig. 5d dargestellt.
• Zusammenfassend kann bei der Aufnahme eines Stereosignals Information aus dem vorderen Mikrofon gleichphasig und Information ars dem rUckaMrtigen Mikrofon gegenphasig in beiden normalen Stereosignalen, d.h. L und R, zugesetzt werden.
• Die erzeugten Signale können vorteilhafterweise monofon, stereofon über zwei, drei oder vier Lautsprecher oder durch zwei Kopfhörer decodiert werden, und die Lautsprecher können so angeordnet werden daß sie den Hörer umgeben, oder sie können in der Mitte der Wände eines rechteckigen Raumes statt in den Ecken aufgestellt werden. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf eine bestimmte Anordnung der Lautsprecher, eine bestimmte Anzahl oder Aufstellung der Mikrofone oder bestimmte Toneffekte.

Claims (11)

Ansprüche

1. System zur übertragung von drei Informationen in zvrei über tragungskanälen, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Schaltung (15...19) zur Übertragung eines Signals L + B über den einen-Kanal sowie zur Übertragung eines Signals R - - B über den anderen Kanal, wobei L das Tonfrequenzspektrum ist, das auf der linken Seite einer Schallquelle angeordnete Mikrofone (lL) aufnehmen, R dasjenige Tonspektrum, das rechts von der Schallquelle angeordnete Mikrofone (MR) aufnehmen und B dasjenige Tonspektrum, das Mikrofone (im) aufnehmen, die nahe der Rückwand eines geschlossenen Raumes angeordnet sind, in dem der Schall in der Nähe der Vorderseite entsteht.

2. System nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t durch Lautsprecher (40, 41, 42), die links von einem Hörerplatz, rechts von diesem Platz bzw. hinter diesem angeordnet sind, wobei der linke Lautsprecher (41) an den einen Kanal, der rechte Lautsprecher (42) an den anderen Kanal und der rückwärtige Lautsprecher (40) differentiell an beide Kanäle angeschlossen sind.

3. System nach Anspruch 2, g e k e n n z e i c h n e t durch einen zusätzlich an die beiden Kanäle angekoppelten vorderen Lautsprecher (44).

4. Tonwiedergabe-System zur Interpretation von Informationen von linken, rechten und rüchvErti-gen Mikrofonen in einem Saal, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Information B von dem rückwärtigen Mikrofon (MB) mit en-tgegengestzten Phasen der Information L aus dem linken Mikrofon (IfL) und der Information n aus dem rechten Mikrofon (sie) in zwei Stereokanälen additiv zugesetzt wird, so daß die Kanäle die Signale L + B bzw. R - B enthalten, und daß eine auf diese beiden Signale ansprechende Binrichtung (44) zur Ableitung-des weiteren Signals t + R vorgesehen ist.

5. System nach Anspruch 4, g e k e n n z e i c h n e t durch eine auf die Signale L + B und R - B ansprechende Einrichtung (40) zur Ableitung des Signals L - R + 2B.

6. Stereofones System mit zwei Stereo-Informationsübertragungskanälen, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Einrichtung (i6, 17, 19), die den Signalen auf den beiden Kanälen eine Tonspektrum-Verstärkungsinformation in jeweils entgegengesetzten Phasen additiv zusetzt, sowie eine auf die Signale der beiden Kanäle ansprechende Einrichtung, die die Summe der stereofonen Informationen als ein Mono-Signal ableitet, das die Verstärkungsinformation nicht enthält.

7. Stereosystem, g e k e n n z e i c h n e t durch einen ersten und einen zweiten Verstärker (15, 18), eine Tonquelle für ein erstes Tonfrequenzsignal L, das von einem links von einer ursprünglichen Klangquelle angeordneten Mikrofon abgeleitet ist, eine Tonquelle für ein zweites Tonfrequenzsignal R, das von einem rechts von der ursprunglichen Klangquelle angeordneten Mikrofon abgeleitet ist, eine Tonquelle für ein drittes Signal F, das von einem vor der Klangquelle angeordneten Mikrofon abgeleitet ist, sowie eine Tonquelle für ein viertes Signal B, das die Umgebungsakustik wiedergibt, wobei das Signal L an dem ersten Verstärker und das Signal R an dem zweiten Verstärker liegen und entsprechende Frequenzkomponenten der beiden Signale L und R gleichphasig sind, wobei ferner das Signal F gleichphasig und das Signal B gegenphasig an den beiden Verstärkern liegt, und wobei eine Schaltung vorgesehen ist, die die Signale L + F + B und R + F - B in zwei getrennten Kanälen zusammenstellt.

8. System nach Anspruch 7, g e k e n n z e i c h n e t durch ein auf die Signale in den beiden Kanälen ansprechendes IMopfhörerpaar (51, 52).

9. System nach Anspruch 7, g e k e n n z e i c h n e t durch auf die Signale in den beiden getrennten Kanälen ansprechende tinrichtungen (40, 41, 42, 44) zur Ableitung von Signalen L - R + 2B, L + B + F, R - B + F und L + R + 2F.

10. Stereo-Empfänger mit einem ersten und einem zweiten Kanal, g e k e n n z e i c h n e t durch einen in dem ersten Kanal in Kaskade geschalteten ersten Verstärker (35), einen in dem zweiten Kanal in Kaskade geschalteten zweiten Verstärker (36), wobei die beiden Verstärker diskrete Ausgänge haben, einen zwischen den beiden Ausgängen eingeschalteten ersten Lautsprecher (40),, einen zwischen den Ausgängen und Erde parallelgeschalteten zweiten Lautsprecher (4Z), sowie separate, zwischen' den Verstärkerausgängen und dem zweiten Lailtsprecher eingeschaltete weitere Lautsprecher (es1, 42).

11. System zum Decodieren zweier Stereosignale, die separierbare Verstärkungsinformation enthalten, g e k e n n -z e i c h n e t durch vier vor, hinter und auf beiden Seiten eines Hörers angeordnete Lautsprecher (4-0, 41, 42, 44), eine auf die beiden Stereosignale ansprechende Einrichtung zur Übertragung der Verstärkungsinformation auf den rückwärtigen Lautsprecher, eine Einrichtung zur Übertragung der Stereosignale plus der mit jeweils entgegengesetzter Phase zugesetzten Verstärkungsinformation auf die beiden linken und rechten seitlichen Lautsprecher sowie eine Einrichtung zur Übertragung der Summe aus den beiden Stereosignalen ohne die Verstärkungsinformation auf den vorderen Lautsprecher.