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BESCHREIBUNG
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Titel: Elektroakustisches Wiedergabeverfahren zur optimalen hörphysiologisch
raumbezogenen Schalldruckempfindung von HiBi-Stereoinformation.
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Anwendungsgebiet: Die Erfindung betrifft ein Wiedergabeverfahren zur
optimalen hörphysiologisch raumbezogenen Schalldruckempfindung bei der Zurückgewinnung
jeder als Steuersignal bereits vorhandenen frequenzbreitbandigen HiPi-Stereoinformation
(20...20000 Hz) durch -der Hörschwelle entsprechend geregelt- in Ohrhöhe getrennte
Abstrahlung der Oktavenanteile beider Stereokanäle mittels horizontaler und in der
Reihenfolge von der Mitte (tiefste Oktave) nach Außen (höchste Oktave) durchgehend
angeordneten Klangwandler zu einer akustischen Synthese (Klangsynthese) im Raum.
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Die auf dieser Weise zurückgewonnenen Schallereignisse vermitteln
dem Zuhörer -bereits bei kleiner Lautstärke- ein angenehmes und in seinem ganzen
Brequenzverlauf ausgeglichen raumbezogenes Klangbild, sodaß dieses Verfahren sich
praktisch zur Beschallung Auditorien aller Größen wie u.A. Diskotheken, Studios,
Schulen, Wohnzimmer, bestens eignet.
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Zwecks Die Anwendung dieses Verfahrens bezweckt eine -insbesondere
von der akustischen Seite herbetrachtet- naturgetreue Musikwiedergabe, die nicht
nur die ausgereifte frequenzbreftbandige Qualität der High Fidelity sowie das wirkungsvolle
Richtungshören der Stereophonie aufweist, sondern nunmehr die Klangtreue, vom Zuhörer
möglichst unwillkürlich und ermüdungsfrei empfunden, raumbezügliche Übereinstimmung
der wiedergebenden Musikinformation mit dem Raum in dem die Wiedergabe stattfindet.
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analog wie bei der entstehung des akustischen Schallereignisses müssen
die Hauptfrequenzen und deren akustischen harmonischen
Komponenten
-die ja während der Aufnahme durch Reflexion das Klangbild bzw. die Akustik im Aufnahmestudio
bildeten- nun in einem Raum zurückgewonnen werden, dessen Dimensionen sich in den
meisten Fällen vom ursprüngliches AuSnahmeraum wesentlich unterscheiden.
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Stand der Technik: Nach dem Stereoprinzip wird das ganze HiPi-Frequenzs
pektrum (20...20000 Hz) gebündelt aus zwei Hauptquellen zum Zuhörer abgestrahlt.
Da jedoch die ganze Information, selbst bei elektrischpassiven oder aktiven- Frquenzunterteilung
jeden HiSi-Kanals konzentriert aus nur zwei Hauptrichtungen abgestrahlt wird, erreicht
man dadurch -trotz guter breitbandigen Wiedergabequalität sowie effektvollen Richtungshören-
eine beim Zuhörer unbewußte Unstimmigkeit im Bezug auf das wiedergebende Klangbild
des Aufnahmeraumes und die Akustik des Raumes wo nun die Wiedergabe stattfindet.
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Ein mehr oder weniger ausgeglichener Klang läßt sich erst bei Verwendung
kostspieliger neuartiger Boxkonstraktioven erreichen, die jedoch für ihren Betrieb
große Steuerleistungen in den jeweiligen Endverstärkerstufen benötigen. Dies aufgrund
ihres geringen Wirkungsgrades.
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Mit der Quadrophonle erzielt man andererseits eine effektvollere Raumillusion
wie mit der Stereophonie, bedarf jedoch eine stärkere Eonzentration des Zuhörers
sowie eine meist unpraktikable und kritische Anordnung der Elangwandler. Diese vermittelt
zwar eine bessere Wahrnehmung des Aufnahmeraumes ringsherum' nimmt jedoch die Konzentration
des Zuhdrers stärker in Anspruch, die nach einer Weile in Eritidung ausartet.
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Aufhabe: Dem Verfahren liegt die Aufgabe zugrunde, das Klangbild des
ursprtnglioh aufgenommenen oder übertragenen Schallereignisses im Wiedergaberaum
so abzustrahlen, sodaß der unwillkürliche ermiidungsfreie Eindruck erweckt wird,
das Klangbild entsteht tatsächlich auf der ganzen Front im Raum, zwischen Klangwandler
und Zuhörer.
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Dieses Schallereignis soll analog seiner ursprünglichen Entstehung,
aus seinen diesmal im Wiedergaberaum entsprechend zerstreuten Grundfrequenzen und
harmonischen Xlischpródukten mit Hilfe von üblichen und nicht aufwendigen Klangwandlern
-jedoch unter Feibehaltung der HiFi-Qualität und Stereoeffekt- reproduzierbar sein.
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Lösung Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß die
Oktavenanteile beider Stereokanäle -der Hörschwelle entsprechend angepaBt- in Ohrhöhe,
getrennt, mittels horizontaler und in der Riehenfolge von der Mitte (tiefste Oktave)
nach Außen (höchste Oktave) durchgehend angeordneten Klangwandler zu einer Klangsynthese
im Raum abgestrahlt werden.
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Um solche getrennte Oktavenabstrahlung zu erzielen, wird das zur Verfügung
stehende HiFi-Stereosteuersignal nach seiner aktiven Oktavenunterteilung, jeweils
pro niederpegeliger Oktavenfrequenzabschnitt ( 12 dB/Okt) mit einem Spielbereich
von ca. 36 dB, einzeln geregelt, verstärkt und dann über ihre zugehörige elektroakusteh
abgestimmte Klangwandler abgestrahlt.
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Erzielbare Vorteile: Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß: 1. der Wirkungsgrad der in Schall umgewandelten elektrischen
Leistung bereits ab kleiner Lautstärke in dem ganzen Hörbereich lückenlos optimal
zur Wirkung kommt.
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2. die im Raum gleichmäßig abgestrahlte Schallenergie eine wesentlich
größere Klangfülle bei kleinerer elektrischen Leistung ermöglicht.
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3. keine teuere Lautsprecher aufgrund der schmallbandigen Frequenzabstrahlung
notwendig sind.
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4. eine optimale akustische Anpassung an den Wiedergaberaum erfolgt.
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5. eine beachtlich große akustische Dynamik erreicht wird.
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6. ein verblüffend, vom Zuhörer ermüdungsfrei empfundenes Klangbild
vermittelt wird.
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Besohreibung eines AusfÜhrunsbeispieles: Ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden
näher beschrieben.
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Es zeigen: Ffg. 1 das vereinfachte horizontale Abstrahldiagramm sowie
die Aufstellung der Klangwandler.
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Bevor die einzelnen abgestrahlten Oktaven den Zuhörer erreichen, vermischen
sich diese, analog ihrer ursprünglichen Entstehung, miteinander im Raum, auf der
Strecke zwischen Lautsprecher und Zuhörer (Zone der akustischen Verschmelzung).
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Es erfolgt eine Intonieranpassung der akustischen Ereignisse an den
Wiedergaberaum.
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Die Zeichnung stellt ferner die ideale Position des Zuhörers gegenüber
den Lautsprechern, obwohl die Wirkung des Verfahrens bereits vor der Zone der akustischen
Verschmelzung (etwa ein Drittel der Achsenlänge vor den Lautsprechern) in jeder
Lage ebenso zur Geltung kommt. Die Lautsprecher sollen dabei in Ohrhöhe abstrahlen.
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Die Gesamtlänge der zwei nebenainander aufgestellten Lautsprecherachsen
(Länge "a") darf, den im Wiedergaberaum maximal akustisch möglichen Abstand vom
Zuhörer zur Achse nicht überschreiten, sowie nicht kleiner als ca. 2 m sein.
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Sig. 2 das vereinfachte Schaltungsdiagramm der Aufbereitungsstufen
(Oktavenumsetzer + Oktevenabstrahlstufe), die pro Stereokanal einmal vorhanden sind.
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Der Oktavenumsetzer enthält die aktiven Oktavenfilter (pro Stereokanal
neun Frequenzbereiche: 20-60, 60-120, 120-250, 250-500, 500-1000, 1000-2000, 2000-4000,
4000-8000 und 8000-20000 Hz, Durchlaß b 12 dB/Okt), die Dämpfungsglieder zur Pegelregelung
(mit je einem Spielbereioh von 36 dB in 12 Schaltechritte 9 3 dB) und die nachfolgenden
Endverstärker (bei Anwendung von Endstufen à 6 Watt eff, d.h. insgesamt 98 Watt
eff, ausreichend zur Beschallung Auditorien bis mittlerer Größe), die je nach Bedarf
zu dimensionieren sind. Diese sLnd bei Verwendung von integrierten Schaltkreisen
in minimalsten Einbauplätzen auf gedrucktß Schaltungen un-terzubringen, sodaß der
komplett ausgebaute Oktuvenumsetzer nicht größer als ein Stereosteuergerät üblioher
Größe wird.
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Die Oktavenabstrahlstufe besteht aus den, für die pro Stereokanal
neun gewonnenen Oktaven, elektroakustisch abgestimmten Lautsprechern.
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Fig. 3 die Aufteilung der Oktavenfrequenzbereiche.