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Verfahren zur Aufnahme und Wiedergabe von akustischen Ereignissen
in 3D Stereofonie und Vorrichtungen hierzu Mit dieser Erfindung soll ein Verfahren
torgestellt werden, das Aufnahme und Wiedergabe von akustischen Ereignissen in 3D
Stereofonie, dem natürlichen Horen vergleichbar, möglich macht und Vorrichtungen
hierzu.
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Die bis heute bekannten stereofonen Aufnahme- und Wiederga beverfahren
sind dadurch gekennzeichnet, daß sie durch die Aufstellung von mindestens zwei,
aber auch mehr Mikrofonen, in der Nähe abzubildender Schallereignisse, über zwei
oder mehr Kanäle, einem außerhalb des Aufzeichnungsraumes befindlichen Zuhörer,
entweder zur gleichen Zeit bei Direktübertragung, oder später durch Speicherung
und Reproduktion mittels Aufnahmegerätes, den Eindruck einer möglichst großen Realität
zu vermitteln suchen.
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Der Wusch des Hörers, durch die Wiedergabe des Schallereignisses,
zOBo einer Theater- oder Opernaufführung, die Illusion vermittelt zu erhalten, selbst
am Orte des Geechehens anwesend zu sein, ist bisher nur unbefriedigend gelungen,
weil eine realistische Raumabbildung fehlte, Lediglich mit synthetischer Hallerzeugung
und variieren von Klangfarben und Lautstärken konnte in etwa ein Raumeindruck simuliert
werden0 Hieran änderten auch nichts die Versuche, durch herausfiltern bestimmter
Frequenzen und Abstrahlung über besondere, hinter dem Hörer angeordnete Lautsprecher,
eine dem natürlichen Hören vergleichbare Rauminformation zu geben, mit dem sogen.
quadrofonen Aufnahme- und WiedergabeverfahrenO Es befriedigt ferner nicht der Umstand,
daß beim Abhören von stereofonen Darbietungen über Kopfhörer die Schallereignisse
im Kopf lotalisiert werden, obgleich die Verwendung von Kopfhorern, sie hat durch
Qualitätsverbesserung der Gerate erheblich zugenommen, einen wesentlich ungestörteren
Genuß von z.B. Musiksendungen ffir den Hörer selbst und auch seine Umgebung bedeutet,
da ca 85 Phon Lautstärke erforderlich sind,
einen angemessenen Eindruck
der Schallinformation zu erhalden Im Jahre 1969 ist es erstmals Kürer, Plenge und
Wilkens am Heinrich-Hertz-Institut, Berlin, mit einem Kunstkopf gelungen, eine dem
natürlichen Deren vergleichbare Rauiinformation zu geben, die dem Harter die Illusion
vermittelt, in die jeweilige akustische Atmosphäre einbezogen und damit an Ort des
Geschehens selbat anvesend zu sein - siehe Offenlegungsschrift 19274o1 Kürer, Plenge
und Wilkens gehen von der Annehme aus, daß durch die genaue Nachbildung eines menschlichen
Kopfes und hierbei besonders der Ohrmuscheln und der Gehörgänge, die durch Mikrofone
anstelle der Tromelfelle abgeschlossen sind, elektroatustische Höreindrücke vermittelt
werden, die denen des natürlichen Hörens sehr nahe kommen. Dieses Aufnahme-und Wiedergabeverfahren
erreicht beim Hörer seinen optimalen Effekt jedoch erst durch die Verwendung von
offenen StereokopfhdrernO Dieses Verfahren erfährt eine aus empirischen Versuchen
resultierende, sehr subjektiv zu bewertende Beeinträchtigung dadurch, weil das nach"vornw
Orten von Schallereignissen Schwierigkeiten bereitet. Es sind dies besonders solche
Ereignisse, die dem Zuhörer geradlinig gegenilber entstehen und die meist als von
hinten kommend lokalisiert werden.
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Dieses Phinomen ist bisher ungeklärt und scheint nicht in einet mangelhaften
Aufnahme- und Wiedergabewifarren seine Begrünung zu finden0 Durch Einfügung von
Impendanzen in die Hörkanäle, die eine Anhebung der Frequenzen bewirken sollen,
die ein nach "vorn" lokalisieren der Schallereignisse verbessern, wurde von Kürer,
Plenge und Wilkens versucht, diesem Mangel zu begegnen, Ferner durch Verwendung
von einem oder mehrerer ebenfalls als Kunstköpfe ausgebildete Stützmikrofone zur
Unterstützung des Richtungseindrucks "vorn".
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Aus allgemeiner und umfangreicher eigener Erfahrung sind aber alle
diese Versuche bisher unbefriedigend geblieben trotz teilweise erheblichen Aufwandes
und intensiven Beitihens der Wissenschaft. Es muß aber bei der sachlichen Feststellung
bleiben,
daß dieses Verfahren in der realistischen Raumabbildung weit über die Möglichkeiten
der herkommlichen Stereozone und auch Quadrofonie hinausgeht.
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Anläßlich der Funkausstellung 1973 Berlin wurde dieses Verfahren vom
Sender RIAS in einer ersten Sendung einem breiteren Publikum vorgestellt und hat
als "Kunatkopfstereofonie" bzw. 'tkopfbezogene Stereofoniew Eingang bei den Sendeanstalten
der ARD gefunden, Obwohl der wnteressentenkreis sich bis zum Zeitpunkt der Fertigung
dieser Schrift recht erheblich erweitert hat, nicht zuletzt durch die Internationale
Funkausstellung Berlin 1975, scheint die Anwendung dieser neuen Technik in den dafür
zuständigen Medien und bei der Industrie auf Schwierigkeiten zu stoßen, was sich
an den verhältnismäßig geringen Programrnbeiträgen bei den Rundfunkanstalten und
ähnlichen Ergebnissen bei der einschlägigen Industr ei ablesen läßt0 Die sich zwingend
aufdrängende Frage nach den Gründen hierfür laßt sicher mehr als eine Antwort zuO
Hierzu zählen nicht zuletzt die noch fehlende Beherrschung dieser recht jungen Technik
und besonders die technischen Gegebenheiten des Gerotes, gekennzeichnet durch Größe,
Gewicht und damit Handhabung und sicherlich auch ökonomiskhe GrlndeO Die vorliegende
Erfindung resultiert zum großen Teil aus dem oben Gesagten, Es soll mit ihr ein
Gerät vorgestellt werden, das in seiner Leistungsfähigkeit dem Kunstkopf vergleichbar,
in seiner technischen Ausgestaltung und Formgebung, besonders was seine Größe, sein
Gewicht und damit seine Handhabung anbetrifft, wesentliche Vorteile besitzt. Das
bezieht sich besonders auch auf den ökonomischen Aspekt, Das Gerät ermöglicht die
nahezu reale elektroakustische Abbildung von Schallereignissen, die beim Zuhörer
den Eindruck erwecken, selbst am Ort des Geschehens anwesend zu sein und bei geschlossenen
Augen den Ablauf der Ereignisse plastisch zu sehen.
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Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß akustische Signale,
ähnlich wie beim Kunstkopf, ins Innere geleitet werden und dort durch elektroakustische
Wandler umgewandelt, um dann entweder zur direkten Übermittlung an den Hörer weitergeleitet
bzw.
mittelbar in einem Aufnahmegerät gespeichert zu werden0 Da es sich bei der vorliegenden
Erfindung um drei Geräte mit erheblichem Großenunterschied handelt, wird von nun
an von Geräten gesprochen0 Die realistische Abbildung von Schallereignissen wird
erfindungsgemaß dadurch erreicht, daß akustische Signale von zwei aus einer Hartschaumkugel
(l) herausgearbeitete, ohrãhnliche Gebilde (2) aufgefangen, selektiert und in Plastikröhrchen
(3) reflektiert werden, an deren Enden sich elektroakustische Wandler - hier Kondensatormikrofone
- (4) befinden, Die Geräte besitzen ferner zur besseren Handhabung einen Handgriff
mit Schalter (5), in dessen Hohlraum die Leitungen der Wandler münden und eine Batterie
zu deren Betrieb untergebracht ist. Das Anschlußkabel wird aus dem Griff herausgeführt,
Die von den Wandlern erzeugten elektrO Signale werden ohne Zwischenschaltung frequenzverändernder
Elemente direkt in den bekannten stereofonen 2-Kanalverfahren weiterverarbeitet,
um anschließend dem Ohr des Hörers zugeführt zu werden0 Der optimale Raumeindruck
wird auch hier durch die Verwendung von offenen Stereokopfhörern erzielt, weil vorerst
nur durch sie eine der Natur vergleichbare Reproduktion am Ohr des Hörers ohne gegenseitige
Beeinflussung moglich ist0 Der wirklich verblüffende Raumeindruck wird also ohne
zusätzliche Mittel erreicht und durch Geräte, die in ihren Abmessungen und ihrem
Aussehen nur noch sehr entfernt mit einem natürlichen Kopf vergleichbar sind, und
deshalb mehr Reportermikrofonen mit Windschutz als Kunstköpfen ähneln0 Sie können
an alle Aufnahmegeräte angeschlossen werden und erlauben durch ihre kleinen Abmessungen,
ihr geringes Gewicht und ihre Handlichkeit eine universelle und unbegrenzte Verwendung
Da bei diesem Verfahren das nach "vorn" Orten auch noch mit gerissen Angeln behaftet
ist, denn auch beim natürlichen Hören wird die oft ungenaue Geräuschlokalisation
durch optische Eindrücke unterstützt, ist eine bedeutende Verbesserung dadurch zu
erreichen, daß zwei der Aufnahmegeräte vom gleichen Standort aus das Schallereignis
aufnehmen und die
Signale dann gemischt zur Weiterverarbeitung gelangen,
Hierbei ist wichtig, daß bei beiden Geräten die Blickrichtungsachsen - besser Hörrichtungsachsen
- nicht deckungsgleich verlaufen, sondern in einem sehr spitzen Winkel zueinander0
Dieses Verfahren empfiehlt sich bei Aufnahmen von Schallereignissene bei denen eine
optische oder auch akustische Hinweisung auf die Richtung, den Hörer so ins Bild
zu setzen, unma;glich ist, die nach flvorn" Lokalisation aber sunschenswerts Die
beigefügten Zeichnungen zeigen die drei Aufnahmegeräte im Maßstab 1:1 mit denen
das Verfahren durchgeführt werden kann, weil das menschliche Gehirn im Laufe seiner
Entwicklungsgeschichte die Fähigkeit erlangt hat, aus einem Angebot an Schillereignissen,
wenn sie von auch nur entfernt den menschlichen Ohren vergleichbaren Instrumenten
aufgenommen wurden, herauszulesen, was woher in welcher Art und aus welcher Umgebung
kommt, Diese Ahnlichkeit ist erfindungsgemäß bei den hier beschriebenen Geräten
gegeben, Die Zeichnungen für Gerät I zeigen auf Blatt 7 in einem Vertikalschnitt
A - A und in einem Horizontalschnitt B - B das Innere des Gerätes mit seinen Funktionselementen
- die großeren Schnittflächen wurden nur andeutungsweise schraffiert -und auf Blatt
8 die Seitenansicht mit Handgriff. Blatt 9 zeigt nur die Seitenansicht der Geräte
II und III, ebenfalls in natürIicer Größe, da die Funktionselemente im Innern denen
des Gerätes I adäquat sind.
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Bemerkung: Die vorgenannten Geräte können auch aus anderen Materialien
gefertigt werden0