DE2624568A1

DE2624568A1 - Stereophonisches wiedergabegeraet

Info

Publication number: DE2624568A1
Application number: DE19762624568
Authority: DE
Inventors: Toshitada Doi; Hitoshi Wakabayashi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1975-06-05
Filing date: 1976-06-01
Publication date: 1976-12-23
Also published as: DE2624568C2; JPS51144202A; US4069394A; AU508563B2; NL188830C; CA1050898A; NL7606182A; FR2313807B1; FR2313807A1; GB1553630A; AU1453576A; NL188830B

Description

It 3653

SONY CORPORATION Tokyo / Japan

Stereophonisches Wiedergabegerät

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein stereophones Wiedergabegerät und insbesondere auf ein verbessertes Gerät mit zwei Lautsprechern.

Es ist ein stereophonisches Wiedergabegerät bekannt/ bei dem die Tonwiedergabe von zwei Kanal-Stereosignalen auf einem Bereich zwischen zwei Lautsprechern begrenzt und es nicht möglich ist, das Tonfeld außerhalb der Lautsprecher anzuordnen. Für diesen Zweck ist ein sogenanntes Quadrophoniegerät weitgehend bekannt, bei dem z.B. vier Lautsprecher um einen Hörer angeordnet sind, um um den Hörer eine Tonwiedergabe zu bewirken. Dieses Quadrophoniegerät erfordert vier Audioverstärker und vier Lautsprecher, so daß es teuer ist.

Es ist bekannt, daß eine Person eine Schallrichtung von vorne, links oder rechts relativ richtig unterscheiden kann, es jedoch schwierig ist, die Schallrichtung von hinten zu unterscheiden.

Es ist außerdem ein sogenanntes Matrixtonsystem in einem Zweikanal-Stereogerät bekannt, bei dem ein Signa].,

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bestehend aus einem geringen Anteil eines rechten Stereosignals einem linken Lautsprecher, und ein Signal, bestehend aus dem rechten Stereosignal mit einem geringen Anteil des linken Stereosignals dem rechten Lautsprecher zugeführt wird, wobei die wiedergegebenen Tonsignale des linken und rechten Lautsprechers in einem Wiedergabetonfeld derart einer Matrizierung unterworfen werden, daß ein Hörer den Ton hört, als ob er von außerhalb der beiden Lautsprecher stammen würde. Der durch dieses System wiedergegebene Ton ist jedoch ziemlich unklar und somit kann durch dieses System eine Lokalisierung von natürlichem Schall bzw. Ton nicht erreicht werden.

Im allgemeinen wird bei dem Zweikanal-Stereosystem solch eine Technik angewandt, daß die von den beiden Lautsprechern erzeugten Töne in einem Raum zu einem Ton zusammengesetzt werden, der nur von einer einzigen Tonquelle abgegeben wird. Wenn z.B. ein Ton links vorne angeordnet werden soll, erhält ein Lautsprecher auf der linken Seite ein Signal mit hohem Pegel und ein Lautsprecher auf der rechten Seite ein Signal mit niedrigem Pegel im Vergleich zu dem anderen Signal. Wie zuvor beschrieben wurde, hängt die Lokalisierung des wiedergegebenen Schalls bei einem üblichen Stereowiedergabegerät von der Pegeldifferenz zwischen den dem linken und rechten Lautsprecher zugeführten Signalen ab.

Tatsächlich werden jedoch die Richtung eines Tons, der von einer einzigen Schallquelle erzeugt wird, und der Abstand des Tons zwischen der Tonquelle und einem Hörer in natura von dem Hörer auf der Grundlage des Verhältnisses zwischen den komplexen Schalldrücken erfaßt, die an dem linken und rechten Trommelfell des Hörers erzeugt werden, bzw. dem Verhältnis der absoluten Werte der Tonbzw. Schalldrücke und der Differenz zwischen den Tonphasen, Wenn daher ein einziger Ton von z.B. einem Bandgerät

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wiedergegeben wird und die aufgezeichneten Informationen bzw. Töne über zwei Lautsprecher wiedergegeben werden, wird das Verhältnis zwischen den Schalldrücken und den Phasendifferenzen zwischen den an den Trommelfellen eines Hörers erzeugten Tönen von denjenigen verschieden, wenn der Hörer sie in natura hört, und daher kann eine richtige Tonlokalisierung nicht erwünscht sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stereophonisches Wiedergabegerät zu schaffen, bei dem eine Pegeldifferenz zwischen Signalen erzeugt .wird, die zwei Lautsprechern zugeführt werden, und die Pegeldifferenz verringert wird, wenn die Frequenz der Signale hoch wird, um das Schallfeld klar zu lokalisieren.

Weiterhin soll durch die Erfindung ein stereophones Wiedergabegerät geschaffen werden, bei dem eine Pegeldifferenz zwischen einem ersten Signal, das aus einem linken Signal, gemischt mit einem geeigneten Anteil eines rechten Signals besteht, und einem zweiten Signal erzeugt wird, das aus dem rechten Signal, gemischt mit einem geeigneten Anteil des linken Signals gebildet ist, bei dem auch eine Phasendifferenz geeigneter Größe zwischen dem ersten und zweiten Signal erzeugt wird, und bei dem dann die Signale dem linken und rechten Lautsprecher zugeführt werden, um es zu ermöglichen, ein Schallfeld außerhalb des Bereichs dazwischen zu lokalisieren.

Weiterhin soll durch die Erfindung ein stereophones Wiedergabegerät geschaffen werden, bei dem ein einfacher Schaltungsaufbau zur Anwendung gelangt, um ein einzelnes Mischsignal in einem Bereich zwischen zwei Lautsprechern und auch in einem Bereich von wenigstens 180° vor einem Hörer klar zu lokalisieren.

Durch die Erfindung wird ein stereophones Wiedergabegerät mit Eingangsanschlüssen geschaffen, denen linke und rechte

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Stereosignale zugeführt v/erden, und bei dem eine Umwandlungsschaltung mit den Eingangsanschlüssen verbunden
ist, die zwei Ausgangsanschlüsse zur Verbindung mit
zwei Lautsprechern hat und auch aus einem Kreis zur
Erzeugung einer Pegeldifferenz zwischen den Lautsprechern zuzuführenden Signalen und aus einem Kreis zur Verringerung der Pegeldifferenz, wenn die Frequenz der Signale
hoch wird, besteht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 10 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur 1A, 1B und 1C Diagramme zur Erläuterung der Art
einer Schallfeldlokalisierung in einem Zweikanal-Stereosystem,

Figur 2 ein Diagramm, aus dem die Lagebeziehung zwischen einem Hörer bzw. dessen Kopf und einer Schallwelle hervorgeht,

Figur 3 ein Diagramm, aus dem die Lagebeziehung zwischen dem Kopf eines Hörers und einem Lautsprecher
hervorgeht,

Figur 4A und 4B Diagramme, aus denen die Beziehung zwischen dem Pegelverhältnis, der Phasendifferenz und den Frequenzen von Signalen hervorgeht, die dem linken und rechten Kanal zugeführt werden, um ein natürliches Schallfeld zu erhalten,

Figur 5 ein Schaltbild eines Beispiels der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung zur Verbesserung der Lokalisierung eines Schallfeldes über einen weiten Bereich,

Figur 6 ein Schaltbild zur Erläuterung der Theorie zur Erhöhung des Winkels, unter dem ein Schallfeld lokalisiert wird,

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Figur 7A und 7B Diagramme, aus denen die Beziehung zwischen den Pegeln linker und rechter Signale hervorgeht, die linken und rechten Lautsprechern zugeführt werden, und dem Winkel, unter dem das Schallfeld lokalisiert wird,

Figur 8 ein Schaltbild einer praktischen Schaltungsanordnung der Erfindung zur Erhöhung des Winkels, unter dem ein Schallfeld lokalisiert wird,

Figur 9 ein Schaltbild einer praktischen Schaltungsanordnung der Erfindung zur Erhöhung des Winkels, unter dem ein Schallfeld lokalisiert wird und zur Erhöhung der Lokalisierungsrichtung, und

Figur 10 ein Schaltbild eines weiteren Eeispiels der Erfindung.

Die Erfindung beruht darauf, daß, wenn zwei Lautsprecher derart erregt werden, daß sie Töne erzeugen, deren komplexes Schalldruckverhältnis vollständig gleich ist wie das komplexe Schalldruckverhältnis bzw. das Verhältnis zwischen den Absolutwerten von Schalldrücken, die an dem linken und rechten Trommelfell eines Hörers durch die Schallwelle einer einzigen Schallquelle erzeugt werden, der Hörer eine natürliche zusammengesetzte Fchallokalisierung (Töne von zwei oder mehr Schallquellen werden zusammengesetzt) gleich dem Schall von einer einzigen Schallquelle erfassen kann.

Fig. 1 zeigt ein Diagramm, aus deir. der Vergleich des komplexen Schalldruckverhältnisses an dem linken und rechten Trommelfell eines Hörers , wenn der Hörer den Schall von einem Zweikanal-Stereosystem hört, nit dem komplexen Schalldruckverhältnis an den beiden Trommelfellen eines Hörers, wenn der Hörer den Schall von einer einzigen Schallquelle hört ,hervorgeht,Ii diesem Diagramm stellt

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— O "~

die Abszisse das Schalldruckverhältnis der Absolutwerte in dB und die Ordinate die Verzögerungszeitdifferenz (entsprechend der Phasendifferenz) in Millisekunden dar.

Die Ausbreitung eines Schallwelle durch den Gehörgang kann als unabhängig von der Auftreffrichtung der Schallwelle angesehen werden, so daß die Werte auf der Abszisse und der Ordinate diejenigen an der Öffnung des Gehörgangs sind. In Fig. 1A zeigen die Kurven 1a, 1b, 1c und 1d jeweils Bahnen der komplexen Schalldruckverhältnisse am Gehörgang des Hörers, wenn eine einzelne Schallquelle von dem Kopf des Hörers bis zu einem unendlichen Abstand unter Winkeln von 30°, 45° +90° und -90° bezüglich des Gesichts des Hörers bewegt wird. Dabei wird angenommen, daß der Winkel zwischen der Schallquelle und dem Gesicht des Hörers 0° ist, wenn sich die Schallquelle vor dem Gesicht des Hörers befindet, der Winkel positiv ist (+<?) , wenn sich die Schallquelle auf der rechten Gesichtsseite des Hörers befindet, und negativ ist (-ν), wenn sich die Schallquelle auf der linken Gesichtsseite des Hörers befindet. In Fig. 1A zeigen die Kurven 2a, 2b und 2c Bahnen komplexer Schalldruckverhältnisse, wenn eine einzelne Schallquelle um den Kopf des Hörers mit einem konstanten Abstand gedreht wird. Die Kurven 2a und 2b zeigen die Bahnen, wenn die Schallquelle mit den zweifachen und vierfachen Radius γ des Kopfes des Hörers gedreht wird, und die Kurve 2c zeigt die Bahn, wenn die Schallquelle unendlich weit von dem Kopf des Hörers entfernt ist. Wenn somit das komplexe Schalldruckverhältnis des zusammengesetzten Schalls an den beiden Trommelfellen in einen Bereich gebracht wird, der von den Kurven 2a, 2c, 1c und 1d in Fig. 1A umgeben ist, kann der Hörer ein natürliches Schallfeld des wiedergegebenen Tons an der Stelle feststellen, die der einzelnen Schallquelle (einschließlich Abstand und Richtung) entspricht.

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In dem Diagramm der Fig. 1A, 1B und 1C geben die Kurven 3 den Verlauf eines zusammengesetzten Schallfeldes wieder, wenn zwei Lautsprecher verwendet werden, und das Verhältnis A der Ausgangssignale des linken und rechten Lautsprechers wird durch die Pegeldifferenzlokalisierung geändert, die allgemein in einem üblichen Zweikanal-Stereosystem wie folgt verwendet wird:

AUSGANGSSIGNAL DES LINKEN LAUTSPRECHERS ₁ „ AUSGANGSSIGNAL DES RECHTEN LAUTSPRECHERS ' ' ' ' '

... 1 ,0

Die Fig. 1A, 1B und 1C entsprechen den Frequenzen 500 Hz, 700 Hz und 1000 Hz.

Wie Fig. 1A im Falle der Frequenz von 500 Hz zeigt, bewegt sich das Schallfeld im wesentlichen auf einer Linie, die die Lautsprecher verbindet. Im Falle von 700 Hz (Fig.1B) bewegt sich das Schallfeld nach vorne, wenn es sich der Mitte nähert. Der Mensch ist jedoch ziemlich unempfindlich für den Abstand, so daß er dies nicht als unnatürlich empfindet. Im Falle der Fig. 1C bzw. der Frequenz von 1000 Hz wird das Schallfeld von dem Bereich, der einer einzelnen Schallquelle entspricht, stark verschoben, und der Ton wird von dem Hörer deutlich als unnatürlich empfunden.

Es ist bekannt, daß das zusammengesetzte Schallfeld in seiner Lokalisierung nicht so klar ist, im Vergleich zu einer einzelnen Schallquelle. Ein Grund hierfür liegt darin, daß das komplexe Schalldruckverhältnis, das gleich dem der einzelnen Schallquelle ist, an den Trommelfellen des Hörers nur erzeugt wird, wenn die Frequenz weniger als 700 Hz unter dieser Pegeldifferenz ist, jedoch wird ein unnatürlicher Ton bei einer Frequenz höher als 700 Hz erzeugt und bei einer niedrigeren Frequenz hängt die Lokalisierung (Abstand und Richtung) eines Schallfeldes von der Frequenz ab.

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— ο —

Die Erfindung, die anhand von Gleichungen erläutert wird, soll die Unnatürlichkeit der obigen Lokalisieruna beseitigen .

Wenn, wie in Fig. 2 angenommen wird, daß die Übertragungs funktionen einer Schallquelle S zu dem Eingang der Gehörgänge des linken und rechten Trommelfells eines Hörers die an einer Stelle unter einem Winkel θ in Uhrzeigerrich tung auf der Gesichtsseite des Hörers und in einem Abstand R von der Kopf mitte des Hörers lie crt, D_x (R, θ) und D (R, θ) sind, entspricht das YerN"itrd.F y dazwischen, ausgedrückt durch die Gleichung (1), dem komplexen Schall druckverhältnis .

D_R(R, Θ)
Aa ⁽

D_T(R, Θ)

Jj

Wenn, wie Fig. 3 zeigt, der linke und rechte Lautsprecher SP₁. und SP_ mit Signalen mit den Größen A und A_ (beide

Jj R Jj K

sind komplexe Zahlen) erregt werden, wird das komplexe Schalldruckverhältnis r zwischen den Trommelfellen des Hörers wie folgt ausgedrückt:

A_L.D_R(r_f -J)

T A_L.D_L(r, -&) +

in der r den Abstand zwischen den Lautsprechern und der Kopfmitte des Hörers und a$ der Lautsprecherwinkel ist. Dabei wird angenommen, daß beide Lautsprecher bezüglich des Kopfes des Hörers symmetrisch angeordnet sind.

Um die Gleichung (1) mit der Gleichung (2) bei irgendeiner Frequenz in Übereinstimmung zu bringen, ist es notwendig, daß die Lautsprecher so erregt werden, daß die folgende Gleichung (3) erfüllt wird:

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ORIGINAL

A_R D_L(R, 0).D_R(r, -v3) - D_R(R, ⁼

Θ) -D_L(r, ^) - D_L(R, Θ) -D_R(r,

Fig. 4A zeigt den obigen Wert (durchgehende Linien) der Gleichung (3) bzw. das Pegelverhältnis der Signale, die dem linken und rechten Lautsprecher zuzuführen sind, und den Versetzungswinkel (gestrichelte Linien) bzw. die Phasendifferenz zwischen den Signalen, die dem linken und rechten Lautsprecher zuzuführen sind (wobei R = r 3 2\|2m; Jd = ^5 ; θ = 10°, 20°, 30°, 40°; der Kopf des Hörers wird bezüalich links und rechts als symmetrisch angenommen und D (r,^) = D_R(r, -J)).

Wenn es z.B. erwünscht ist, daß die Lokalisierung von Tönen von zwei Lautsprechern unter 30° gewählt wird, unter Zugrundelegung der Gleichung (3), wird das Verhältnis zwischen den absoluten Werten der Signale, die dem linken und rechten Lautsprecher zuzuführen sind, zu etwa 15 dB bei niedrigen Frequenzen (bis zu 300 Hz) gewählt und das Verhältnis wird verringert, wenn die Frequenz hoch wird. Wenn z.B. die Frequenz in der Größenordnung von 1 KHz liegt, wird das Verhältnis zu etwa 8dB gewählt. Dabei besteht nahezu keine Phasendifferenz zwischen den Signalen, die dem linken und rechten Lautsprecher unter der Frequenz von etwa 300 Hz zugeführt werden, wenn jedoch die Frequenz hoch wird, ist eine Phasendifferenz zwischen beiden Signalen gegeben. Z.B. ist eine Phasendifferenz von etwa 45° gegeben, wenn die Frequenz etwa 1 KHz ist. Bezüglich der anderen Richtungen gilt das gleiche. Wenn die Pegeldifferenz zwischen dem dem linken und rechten Lautsprecher zugeführten Signal bei Zunahme der Frequenz entsprechend Fig. 3 verringert wird, werden die Töne in dem Bereich lokalisiert, der durch die Kurvenbahnen bestimmt wird, die in den Fig. 1A bis 1C gezeigt sind und damit kann die unterschiedliche Lokalisierung erhalten werden.

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Wenn, wie Fig. 4A zeigt, die Pegeldifferenz zwischen den Signalen gegeben ist, die dem linken und rechten Lautsprecher zugeführt werden und sie auch Frequenzeigenschaften haben, kann ein zusammengesetztes Schallfeld mit hoher Frequenz klar lokalisiert werden.

Fig. 4B zeigt die Beziehung zwischen der Pegeldifferenz von Signalen, die dem linken und rechten Lautsprecher zugeführt werden und ihre Frequenzeigenschaften im Falle eines Winkels θ von 50°, 60°, 70°, 80° und 90°. Wie beschrieben wurde, ist es mit der Erfindung möglich, daß der zusammengesetzte Ton unter einem Winkel von $ größer als 45 lokalisiert wird bzw. in anderen Bereichen als dem zwischen den beiden Lautsprechern. Dies bedeutet, daß iir. Unterschied zu dem bekannten Zweikanal-Stereosystem durch die Pegeldifferenz-Lokalisierung es möglich ist, ein Schallfeld außerhalb der Lautsprecher zu lokalisieren.

Daher kann mit der Erfindung der Lokalisierungswinkel eines Schallfeldes im Vergleich zu dem Stand der Technik erweitert werden, um es zu ermöglichen, daß ein breiteres Stereoschallfeld erhalten wird, ohne die Anzahl der Übertragungskanäle zu erhöhen.

Es wird nun eine praktische Ausführungsform der Erfindung, die den zuvor beschriebenen Zweck verwirklicht, beschrieben.

Fig. 5 zeigt eine Schaltungsanordnung der Erfindung, die die Lokalisierung eines Schallfeldes verbessert. Die Schaltungsanordnung besteht aus einem Eingangsanschluß 1L und 1R, denen ein linkes und rechtes Stereosignal L und R zugeführt wird, linken und rechten Ausgangsanschlüssen 9L und 9R, die mit einem linken und rechten Lautsprecher (nicht gezeigt) verbunden sind, und einer Umwandlungsschaltung 5, die eine Phasendifferenz und Frequenzkennlinien für die linken und rechten, den Lautsprechern

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zuzuführenden Signale erzeugt. Das linke und rechte Stereosignal L und R werden durch einen Kreis M, bestehend aus einem Widerstand R₁₁ und einem dazu parallelgeschalteten Kondensator C₁₁ etwas gemischt, dann FET-Verstärkern 10 und 12 zugeführt und an die Ausgangsanschlüsse 9L und 9R abgegeben. Der Mischungsgrad der Signale L und R durch den Kreis M nimmt infolge des Kondensators C₁₁ zu, wenn ihre Frequenz zunimmt. Damit kann die Eigenschaft, daß die Pegeldifferenz verringert wird, wenn die Frequenz hoch wird, wie anhand der Fig. 4A beschrieben wurde, verwirklicht werden. Die Eingangsimpedanzen der FET-Verstärker 10 und 12 sind so eingestellt, daß sie den Parallelschaltungen von zwei Widerständen R^₁/ ^R22' deren Widerstandswerte ausreichend hoch gewählt sind, und Kondensatoren C₂₁, C₃₃ mit geeigneten Kapazitäten gleichen, um die Phasenkennlinien der FET-Verstärker mit den in Fig. 4A gezeigten in Übereinstimmung zu bringen.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Schaltung werden die Signale mit einer konstanten Pegeldifferenz zwischen ihren linken und rechten Kanälen unabhängig von der Frequenz so umgewandelt, daß die Pegeldifferenz mit der Frequenz verringert wird, wie Fig. 4A zeigt, um es zu ermöglichen, daß die Schallfeldlokalisierung in der Qualität verbessert wird.

Die in Fig. 5 gezeigte Schaltungsanordnung verwirklicht die in Fig. 4A gezeigten Kennlinien bis zu der Frequenz von etwa 1 KHz, es ist jedoch leicht verständlich, daß, wenn der RC-Kreis in dem Mischkreis M mehrstufig ausgebildet wird, die gleichen Kennlinien bis zu einer höheren Frequenz verwirklicht werden.

Es ist möglich, daß die Erfindung auf eine übliche Stereoplatte oder auf den Stereorundfunk angewandt wird, um spezielle Effekte zu erzielen. Der Stereophonieton bei der Üblichen Stereoplatte bzw. beim Stereorundfunk wird derart erzeugt, daß ein Mikrophon für jeden Sänger oder

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für jedes Musikinstrument verwendet und der Ton dann in linke und rechte Kanäle mit einer geeigneten Pegeldifferenz dazwischen unterteilt wird. Wenn solch ein Tonsignal wiedergegeben wird, wird das Schallfeld zwischen den Lautsprechern lokalisiert, wie zuvor beschrieben wurde.

Mit der Erfindung ist es möglich, daß die Stereotonsignale eines üblichen Zweikanalsystems auf einen Bereich von 180° zwischen der linken und rechten Seite erweitert werden.

Fig. 6 zeigt ein Schaltbild der Erfindung, das ein übliches Zweikanal-Stereotonsignal in ein Signal umwandelt, dessen Schallfeld in dem Bereich von 180° links und rechts lokalisiert ist.

Die Fig. 7A und 7B zeigen Diagramme zur Erläuterung der Theorie der Schaltung der Fig. 6. Wenn Lautsprecher unter +45 vor dem Kopf eines Hörers angeordnet sind, ist die Beziehung zwischen der Lage eines Schallfeldes und den Ausgangssignalen des linken und rechten Lautsprechers im üblichen Zweikanal-Stereosystem so, wie in Fig. 7A gezeigt ist. Wenn die linken und rechten Signale L und R gleichen Pegel haben, ist das Schallfeld vor dem Hörer lokalisiert. Wenn das linke Signal L den Pegel 1,0 und das rechte Signal R den Pegel 0 hat, ist das Schallfeld am linken Lautsprecher lokalisiert bzw. /v = -45°.

Wenn Signale L-AR und R -ZiL (0 <Δ^1) mittels der in Fig. 6 gezeigten Schaltung erzeugt werden, ergibt sich die in Fig. 7B durch Lokalisierungskurven gezeigte Schallfeldlokalisierung. Wenn die Signale, die dem linken und rechten Lautsprecher zugeführt werden, so bestimmt werden, daß sie eine Phasendifferenz von etwa 180° haben, wie Fig. 4B durch gestrichelte Linien zeigt, und eine Pegeldifferenz geeigneter Größe, wie Fig. 4B durch durchgehende Linien zeigt, wird es möglich, daß das Schallfeld außerhalb

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der Lautsprecher lokalisiert ist. Dies bedeutet, daß, wenn R -ZlL = 0,9 und L - Δκ = ο wie in Fig. 7B,das Schallfeld am rechten Lautsprecher lokalisiert ist, und wenn R -ZiL y und L -ZiR <^0, das Schallfeld außerhalb des rechten Lautsprechers lokalisiert ist. Wenn L -AR)O und R -<4l)>0, ist das Schallfeld zwischen dem linken und rechter Lautsprecher wie bei einem üblichen Stereosystem lokalisiert.

Wenn entsprechend Fig. 4B das Schallfeld bei +90° lokalisiert ist, kann es als zweckmäßig angesehen werden, daß 20 log ^= (15 j dB. Jedoch wurde durch Experimente festgestellt, daß gute Ergebnisse in dem Bereich von 20 logZi = j 7 - 15 I dB erhalten werden.

Fig. 8 zeigt eine praktische Schaltung der Erfinduna, die die obigen Experimente verwirklicht. Bei der Schaltung der Fig. 8 werden das linke und rechte Stereosignal L und R über ein Widerstandsnetzwerk R₄₁ einem ersten Funktionsverstärker 16 und auch über ein Widerstandsnetzwerk R^₁ einem zweiten Funktionsverstärker 18 in umgekehrter Polarität zugeführt, wobei die oben erwähnte Größe /\ durch die Widerstandswerte der Widerstandsnetzwerke R₄₁ und R₁ bestimmt ist. Die Ausgangs signale L -/\F und R -^\L, die dem linken und rechLen Lautsprecher (nicht gezeigt) zugeführt werden sollen, werden an den Ausgangsanschlüssen erhalten, die von den Funktionsverstärkern herausgeführt sind.

Die in den Fig. 6 und 8 gezeigten Schaltungen haben keine Frequenzabhängigkeit in ihren Umwandlungskennlinien, so daß sie nur bei niedriger Frequenz wirksam sind, die die Fig. 4a und 4B zeigen, und die Qualität des durch sie erzeugten Schallfeldes ist gleich derjenigen eines üblichen Zweikanal-Stereosystems.

Fig. 9 zeigt eine Schaltung der Erfindung, die eine Pegeldifferenz zwischen dem linken und rechten Signal bewirkt,

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wenn deren Frequenz hoch wird, um das Schallfeld der üblichen Zweikanal-Stereosignale auf den Bereich +90° zu erweitern. Bei der Schaltung der Fig. 9 werden die linken und rechten Signale L und R, die auf ihre Eingangsanschlüsse 1L und 1R gegeben werden, Funktionsverstärkern 16 und 18 über Widerstandsnetzwerke R₄₁ und R₁ zugeleitet. Die Ausgangssignale der Funktionsverstärker 16 und 18 werden durch einen Mischkreis M gemischt, der aus einem Widerstand R₁₁ und einem Kondensator C₁₁ wie in Fig. 5 besteht. Danach erhalten sie durch Zeitkonstantenkreise, bestehend aus Widerständen ^₂I' ^R22 ^unc^" ^Konc^ensatoren ^C21 ' ^C22 ^FrecJ^uenzei9^enscnaf^{ten un}d werden dann FET-Verstärkern 10, 12 zugeführt. In Fig. 9 bezeichnen 9L und 9R Ausgangsanschlüsse der mit dem linken und rechten Lautsprecher (nicht gezeigt) zu verbindenden Schaltung und 5 den Umwandlungskreis.

Die Arbeitsweise der Schaltung der Fig. 9 ist aufgrund der Beschreibung der Schaltungen der Fig. 5 und 8 offensichtlich.

Fig. 10 zeigt ein weiteres Beispiel der Erfindung, das das Schallfeld eines üblichen Zweikanäl-Stereosignals in dem Bereich von +90° erweitert.

Bei der Schaltung der Fig. 10 werden den EingangsanSchlüssen 20 und 21 das linke Signal L und ein Signal -R in der Phase zu dem rechten Signal R umgekehrt zugeführt, und die Signale L und -R werden durch einen ersten Frequenzkennlinienkreis (Zeitkonstantenkreis) 23 gemischt, der aus einem Widerstand Rg₁ und einem Kondensator C_g1 besteht, sowie einen zweiten Frequenzkennlinienkreis (Zeitkonstantenkreis) 24, der aus einem Widerstand R_q1 und einem Kondensator C_g1 besteht. Die Widerstands- und Kapazitätswerte sind so gewählt, daß sie die Bedingung R_R1 < Rq₁ und Cg^ C C₉₁ erfüllen. Das gemischte Ausgangssignal·

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L -AR wird auf einen Ausgangsanschluß 25 gegeben. Der rechte Kreis hat zwei Eingangsanschlüsse 30 und 31, denen das rechte Signal R und ein gegenphasiges Signal -L des linken Kanals L zugeführt wird, einen ersten und zweiten Frequenzkennlinienkreis 33 und 34, deren Aufbau gleich dem ersten und zweiten Frequenzkennlinienkreis 23 und 24 ist, und einen Ausgangsanschluß 35, an den das Signal R -AL abgegeben wird. Die Ausgangsanschlüsse 25 und 35, die mit den Lautsprechern (nicht gezeigt) verbunden sind, sind durch einen Kondensator C₁₀ gekoppelt. In Fig. 10 bezeichnet 5 den Umwandlungskreis.

Da bei der in Fig. 10 gezeigten Schaltung die den zweiten Frequenzkennlinienkreis 24 und 34 zugeführten Signale eine große Phasendrehung im Vergleich zu den den ersten Frequenzkennlinienkreisen 23 und 33 haben, ist es möglich, daß besonders bei hohen Frequenzen die in Fig. 4B gezeigten Frequenzkennlinien erhalten werden.

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Claims

Ansprüche

(1.1 Stereophones Wiedergabegerät mit Eingangsanschlüssen, ^ denen linke und rechte Stereosignale zugeführt werden, und mit einem Umwandlungskreis, der an die Eingangsanschlüsse angeschlossen ist und zwei Ausgangsanschlüsse hat, die mit zwei Lautsprechern verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwandlungskreis aus einer Einrichtung zur Erzeugung einer Pegeldifferenz zwischen den Lautsprechern zuzuführenden Signalen und einer Einrichtung zur Verringerung der Pegeldifferenz bei Anstieg der Frequenz dieser Signale besteht.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwandlungskreis eine Mischeinrichtung zum Mischen der linken und rechten Stereosignale hat.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung einer Pegeldifferenz aus einem Verstärker und einem dazu parallelen Kreis aus einem Kondensator und einem Widerstand gebildet ist, und daß die Einrichtung zur Verringerung der Pegeldifferenz bei Zunahme der Frequenz der Signale ein Parallelkreis aus einem Kondensator und einem Widerstand ist, der zwischen die Eingangsanschlüsse geschaltet ist.
4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwandlungskreis einen ersten und zweiten Mischer zum Mischen des linken Stereosignals mit einem zu dem rechten Stereosignal gegenphasigen Signal und zum Mischen des rechten Stereosignals mit einem zu dem linken Stereosignal gegenphasigen Signal und eine Einrichtung zur Abgabe der Ausgangssignale des ersten und zweiten Mischers an die Ausgangsanschlüsse aufweist.

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Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Mischer aus einem ersten Frequenzkennlinien-kreis, der aus einen? Widerstand und einem dazu parallelen Kondensator besteht, und einem zweiten Frequenzkennlinienkreis, der aus einem Widerstand und einem dazu parallelen Kondensator besteht, gebildet ist.

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