DE2720984B2

DE2720984B2 -

Info

Publication number: DE2720984B2
Application number: DE2720984A
Authority: DE
Inventors: Richard W. Algonquin Ill. Peters (V.St.A.)
Original assignee: Industrial Research Products Inc
Current assignee: Knowles Electronics LLC
Priority date: 1976-05-10
Filing date: 1977-05-10
Publication date: 1979-12-13
Also published as: GB1580409A; JPS531001A; DE2720984A1; CA1067828A; DE2720984C3; JPS5722480B2; US4063034A

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Anordnung zur Verarbeitung von Tonfrequenzsignalen für die Gewinnung eines Raumeffektsignals aus einem primären Tonsignal, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der Heimwiedergabe von Musik führt das üblicherweise verwendete monophonische oder stereophonische Audiosystem häufig nicht zu der gewünschten Qualität, weil manche Schalleffekte, die normalerweise in einem Konzertsaal oder einem ähnlichen

Hörraum entstehen, nicht wirksam wiedergegeben werden. Dies gilt besonders für Musikdarbietungen, die von Schallplatten, Tonbändern, Rundfunksendungen oder anderen Quellen stammen. Ähnlichen Problemen begegnet man bei Konzertvorführungen Lu Freien oder in großen Auditorien, wo die Gesamtwirkung einer lokalen Musikdarbietung nicht so gut wie in einem kleinen Konzertsaal oder einer ähnlichen Einrichtung mit guter Akustik ist Mehrzweckauditorien und andere große Säle sind häufiger für Sprache ausgelegt und erfordern eine künstliche Anreicherung des Schalls, um die Musik besser hervorzubringen.

Eine bereits angewandte Methode zum Ausgleichen fehlender Raumwirkung besteht darin, zusätzlich einen oder mehrere Hilfslautsprecher vorzusehen, denen das primäre Tonsignal mit gewisser Verzögerung zugeführt wird. Wenn die Verzögerung jedoch beträchtlich ist, dann bemerken viele Zuhörer unterscheidbare und störende Echos, insbesondere bei Übergangstönen. Wenn man andererseits die Verzögerung geringer macht, dann wird der Raumeffekt oft so weil vermindert daß eine nur geringe oder überhaupt keine Verbesserung erzielt wird.

Bei einer anderen bekannten Anordnung zum Einführen von Raumeffekten in einem Audiosystem wird ein zusätzlicher Lautsprecher verwendet, der durch ein Tonsignal angesteuert wird, welches über ein sowohl eine Verzögerung als auch eine Rückkopplung bewirkendes Filter übertragen wird. In der einfachsten Form wird das Ausgangssignal einer Verzögerungseinrichtung gedämpft und mit einer Verstärkung von weniger als eins auf den Eingang rückgekoppelt, womit man ein Ausgangssignal erhält, in dem die Impulsantwort (d. h. die Antwort auf einen eingangsseitig zugeführten Impuls) aus einer unendlichen Reihe gleichmäßig beabstandeter Impulse fortschreitend geringer werdender Amplitude besteht Solche mit Rückkopplung arbeitende Filter werden im folgenden mit »rekursive Filter« bezeichnet Wenn man sie zur Erhöhung des Raumeffekts verwendet, führen die rekursiven Filter jedoch zu wesentlichen Problemen wie schlechtem Frequenzverhalten, aufdringlichen Echos und Richtwirkungsverzerrungen.

Eine Verbesserung an dem einfachen rekursiven Filter ist in der US-PS 31 10 771 beschrieben, wonach das rekursive Filter mit einem unverzögerten Übertragungskanal kombiniert wird und die Verstärkungsfaktoren des verzögernden und des nichtverzögernden Kanals des Füters in einem speziellen Verhältnis bemessen werden. Ein solches rekursives Filter kann so konstruiert werden, daß es eine flache Frequenzkennlinie hat, und verbesserte Raumeffekte lassen sich dann erzielen, indem man dem Ausgangssignal des Filters einen speziellen Betrag des ursprünglichen unverzögerten Tonsignals hinzufügt. Ein rekursives Filter dieser Sorte bringt jedoch in vielen Fällen eine sehr spitze Laufzeit/Frequenz-Kennlinie und neigt zur Bildung eines »tonnenähnlichen« Klangs, der daher rührt, daß sich das Signal über eine längere Dauer nach dem Ende des primären Tonsignals in gleichmäßigen Abständen zeitlich wiederholt. Das heißt, die unendliche Fortdauer der Impulsantwort bei Verwendung eines rekursiven Filters auch der beschriebenen verbesserten Art führt zu einem Fortsetzungseffekt, der häufig unangenehm empfunden wird und bei dem der Hörer nicht mehr klar wahrnehmen kann, woher der Ton kommt

Gelegentlich sind auch Transversalfilter verwendet worden, um Raumeffektsignale zur Verbesserung des Umgebungseindrucks bzw. der Diffusion des Schalk innerhalb eines gegebenen Hörraums zu erzeugen. Ein Transversalfilter liefert eine Impukantwort, die im Gegensatz zu der unbegrenzten Impulsantwort eines rekursiven Filters begrenzt oder endlich ist, so daß ein Teil der bei rekursiven Filtern auftretenden Echo- oder Fortsetzungseffekte hier nicht auftritt Allerdings sind auch bei Transversalfiltern schwerwiegende Nachteile und Beeinträchtigungen der Tonqualität beobachtet worden. So hatten Audiosysteme, die zur Erzeugung von Raumeffekten bekannte Transversalfilter enthielten, gewöhnlich eine Frequenzkurve mit ausgeprägten Spitzen und Senken, was zu einer schlechten Tonqualität führte. Ein weiterer Fehler solcher Systeme war die Erzeugung wahrnehmbarer einzelner Echos, ebenfalls die Qualität des wiedergegebenen Tons verschlechterter,.

Es wurde versucht, diese Probleme durch Verwendung komplizierterer Filter mit größerer Anzahl von Verzögerungsintervallen, wie man sie bei Parallelkombinationen solcher Filter hat. zu überwinden. Mit solchen Methoden läßt sich zwar eine gewisse Verbesserung erzielen, jedoch sind entsprechende Anordnungen kompliziert und teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile ein Raumeffektsignal zu erzeugen, das einen zufriedenstellenden Frequenzgang hat und weder zu wahrnehmbaren Echos noch zu einer Verwirrung des Richtungseindrucks führt, wenn es gemeinsam mit primären Tonsignalen in einem Hörraum wiedergegeben wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Auslegung der das Raumeffektsignal gewinnenden Anordnung als nichtrekursives Transversalfilter, wie es im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß man mit einem Transversalfilter ein gleichmäßiges Frequer.zverhalten und verbesserte Raumeffekte erzielen kann, wenn man für eine gleichmäßige Verzögerungsdifferenz zwischen den zu kombinierenden, unterschiedlich verzögerten Signalen sorgt und wenn man die Signale in einem derartigen Amplitudenverhältnis und in derartiger Phasenbeziehung miteinander kombiniert, daß das resultierende Signal eine relativ flache Amplituden/Frequenz-Charakteristik über ein breites Frequenzband hat und eine Laufzeit/Frequenz-Charakteristik mit relativ gleichmäßiger Laufzeitverteilung und kleinem Frequenzabstand über dem Bereich dieses Frequenzbandes hat. Ein solches Raumeffektsignal hat den Vorteil, daß es dem Schallfeld innerhalb eines Hörraums eine Diffusion im Sinne eines bisher in seiner Qualität nicht erreichten Geräumigkeitseindrucks gibt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß sie sowohl für monophonischen als auch für stereophonischen Betrieb geeignet und einfach und wirtschaftlich im Aufbau ist.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet Zum Beispiel ist es günstig, wenn die Verzögerung des ersten verzögerten Tonsignals das gleiche Maß hat wie der Verzögerungsunterschied zwischen den aufeinanderfolgenden verzögerten Signalen. Ferner ist es vorteilhaft, wenn sich die einzelnen Verzögerungen um nicht weniger als fünf Millisekunden und nicht mehr als achtzig Millisekunden unterscheiden, wobei ein besonders günstiger Wert bei ungefähr dreißig Millisekunden liegt. Die maximale Gesamtverzögerung für das am längsten verzögerte Signal sollte vorzugsweise nicht

größer als 200 Millisekunden sein.

In besonderer Ausgestaltung der Erfindung werden das primäre Tonsignal, das erste verzögerte Tonsignal und das zweite verzögerte Tonsignal bei ihrer additiven Vereinigung in einem Betragsverhältnis von 1:2:1 miteinander kombiniert, wobei die Phase des primären Tonsignals gegenüber der Phase des zweiten verzögerten Signais entgegengesetzt ist. Zur Erzielung befriedigender Ergebnisse reicht es bereits aus, bei der additiven Vereinigung neben dem primären Tonsignal nur zwei verzögerte Tonsignale (ein erstes und ein zweites verzögertes Signal) zu verwenden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist die Kombination einer erfindungsgemäßen raumeffektsignalerzeugenden Anordnung mit monophonischen oder Stereophonischen Tonanlagen, wie es Gegenstand der Patentansprüche 11 und 12 ist. Im Falle einer Stereophonischen Anlage können zwei primäre Stereosignale jeweils getrennt verarbeitet werden, d. h. jeweils entsprechend der Kombination nach Anspruch 11; in vorteilhafter Ausführungsform kann man jedoch gemäß Anspruch 12 eine gemeinsame Verarbeitung vornehmen, indem man dem Eingang des Transversalfilters ein durch Kombination zweier Stereoeingänge gebildetes Zwischensignal zuführt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 ist das Blockschaltbild eines gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebauten Stereotonsystems;

F i g. 2 ist eine graphische Darstellung der Impulsantwort des im System nach F i g. 1 verwendeten Transversalfilters;

F i g. 3 ist ein Blockschaltbild eines in bisher bekannten Audiosystemen verwendeten rekursiven Filters;

F i g. 4 ist eine graphische Darstellung der Impulsantwort des in F i g. 3 gezeigten Filters;

F i g. 5 zeigt die Laufzeit/Frequenz-Kennlinien des Transversalfilters nach F i g. 1 und des rekursiven Filters nach Fig. 3;

F i g. 5A ist eine graphische Darstellung der Laufzeitverteilung für die beiden Filterarten;

F i g. 6 ist eine graphische Darstellung der Amplituden/Frequenz-Kennlinien der beiden Filterarten;

F i g. 7 zeigt teilweise in Blockform und teilweise im Detail die Schaltung einer bevorzugten Ausführungsform des im erfindungsgemäßen System verwendeten Transversalfilters;

F i g. 8 ist ein Blockschaltbild eines monophonischen Audiosystems gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Die in F ι g. 1 gezeigte Stereoanlage 20 verarbeitet ein erstes und ein zweites Tonsignal, die aus einer Tonsignalquelle 30 kommen, und ist in der Lage, dem innerhalb eines Hörraums 40 erzeugten Schallfeld eine Umgebungsatmosphäre oder Diffusheit gleichsam als »Ambiente« hinzuzufügen. Wie dargestellt, kann die Tonsignalquelle 30 zwei Mikrophone 21 und 22 enthalten, die Ober geeignete Verstärker 23 und 24 mit einer Aufzeichnungs- oder Übertragungseinrichtung 25 für Stereosignale gekoppelt sind. Die mit dem Block 25 ganz allgemein dargestellte Einrichtung kann irgendeine herkömmliche Gerätschaft zur Erzeugung von Stereo-Schallplatten, zum Bespielen von Stereo-Tonbändern oder dergleichen sein. Bei der Einrichtung 25 kann es sich gegebenenfalls aber auch um eine Rundfunk-Sendeanlage handeln, welche die notwendi

gen Signale für eine an einem entfernten Or durchzuführende Stereowiedergabe ausstrahlt. Di Quelle 30 enthält ferner eine Anordnung 27 zu Reproduktion von Tonsignalen, die, wie mit de gestrichelten Linie 26 allgemein angedeutet, mit de Einrichtung 25 verbunden ist. Im Falle eines Rundfunk systems stellt die gestrichelte Linie 26 das Übertra gungsmedium dar. Die Linie 26 kann aber aucl stellvertretend für den körperlichen Transport vor Schallplatten oder Stereobändern vom Ort der Einrich tung 25 zum Ort der Wiedergabeanordnung 2, angesehen werden, die in diesem Fall ein herkömmli eher Plattenspieler bzw. ein herkömmliches Tonband chassis oder ein anderes Wiedergabegerät ist.

Die an den Ausgangsklemmen 28 und 29 erscheinen de Ausgangsgröße der Tonsignalquelle 30 besteht au einem ersten und einem zweiten primären Tonsignal, di< in stereophonischer Relation zueinander stehen. Di< Anlage 20 enthält zwei Leitungen 43 und 44, welche di Klemmen 28 und 29 mit zwei primären Lautsprecherr oder anderen Wandlern 31 und 32 verbinden. Di< Lautsprecher 31 und 32 befinden sich in gegenseitigen Abstand an einem Ende des Hörraums 40. Die beider Leitungen 43 und 44 bilden also eine primän Übertragungseinrichtung, welche die Tonsignalquell« 30 mit den primären Wandlern 31 und 32 koppelt, un ein erstes primäres Tonsignal von der Klemme 28 den ersten Primärwandler 31 zur Wiedergabe zuzuführei und ein zweites primäres Tonsignal von der Klemme 2< dem zweiten Primärwandler 32 zur Wiedergabe zuzuführen.

Die Anlage 20 enthält ferner eine sekundär« Übertragungseinrichtung, welche die Signalquelle 3( mit einem sekundären Wandler (Lautsprecher 33 koppelt, der sich ebenfalls im Hörraum 40 befindet, unc zwar vorzugsweise an dem den Primärwandlern 31 unc 32 gegenüberliegenden Ende. Diese sekundäre Übertra gungseinrichtung leitet ein Raumeffektsignal ab, da; dem Lautsprecher 33 zur Wiedergabe zugeführt wird um dem innerhalb des Hörraums 40 erzeugtet Schallfeld eine bessere »Ambiente« oder Diffusheit zi geben.

In der Stereoanlage 20 enthält die sekundär« Übertragungseinrichtung einen Summierverstärker 3' mit zwei Eingängen, deren einer mit der Ausgangsklem me 28 und deren anderer mit der Ausgangsklemme 2< der Tonsignalquelle 30 verbunden ist. Der Verstärker 3' vereinigt die primären Stereosignale aus der Quelle 3( additiv in gleichem Verhältnis und liefert damit ar seinem Ausgang 35 ein monophonisches Zwischensi gnal, das den gesamten Programminhult der beiden au: der Quelle 30 kommenden Stereosignale darstellt. Dei Ausgang 35 des Summierverstärkers 54 ist mit dei Eingangsklemme 37 eines Transversalfilters 36 verbun den, dessen Ausgangsklemme 38 mit dem Wandler 3; verbunden ist

Das Filter 36 ist ein nichtrekursives Transversalfilte mit einer begrenzten oder »endlichen« Impulsantwort Es enthält eine Verzögerungseinrichtung zur Gewin nung eines ersten und eines zweiten verzögertei Tonsignals, die beide dem an der Klemme 37 des Filter 36 zugeführten Zwischentonsignal entsprechen, jedocl um zunehmend längere feste Intervalle verzögert sind Dementsprechend besteht das Filter 36 aus einer mi mehreren Anzapfungen versehenen Verzögerungslei tung 39, der das Zwischentonsignal von der Klemme 3i zugeführt wird. Die Verzögerungsleitung 39 hat zwe Anzapfungen 41 und 42; das Signal an der Anzapfung 41

ist um ein Intervall 71 und das Signal an der Anzapfung 42 um eine Gesamtzeit 72 verzögert. Die Zeitverzögerung 71 für das erste verzögerte Tonsignal an der Anzapfung 41 liegt im Bereich von 5 bis 80 msec, vorzugsweise bei ungefähr 30 msec. Die Verzögerung 72 für das an der Anzapfung 42 der Verzögerungsleitung 39 erscheinende zweite verzögerte Tonsignal ist vorzugsweise doppelt so groß wie die Verzögerungszeit 71.

Das Transversalfilter 36 enthält ferner eine Summierschaltung 53 zur additiven Vereinigung der von den Anzapfungen 41 und 42 kommenden verzögerten Tonsignale mit dem unverzögerten Zwischentonsignal, das dem Filter 36 an dessen Eingangsklemme 37 zugeführt wird. Die Verbindung von der Klemme 37 zum Eingang der Surnmicrschaltung 53 enthält einen Verstärker 50 mit einem Verstärkungsfaktor ao- Die Verbindung von der Anzapfung 41 der Verzögerungseinrichtung 39 zum Eingang der Summierschaltung 53 e'nthält einen Verstärker 51 mit einem Verstärkungsfaktor au und die Verbindung von der Anzapfung 42 zur Summierschaltung 53 enthält einen Verstärker 52 mit einem Verstärkungsfaktor a₂. In der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform des Transversalfilter 36 ist das Verhältnis a₀ : a\ : a₂ zwischen den Absolutwerten 2") der Verstärkungsfaktoren der Verstärker 50, 51 und 52 ungefähr gleich 1 :2 : 1, wobei die Phase des von der Anzapfung 42 kommenden zweiten verzögerten Tonsignals gegenüber der Phase des von der Eingangsklemme 37 kommenden Zwischentonsignals umgekehrt ist. jo Das heißt, das Vorzeichen des Verstärkungsfaktors ao ist entgegengesetzt dem Vorzeichen des Verstärkungsfaktors S2· Für die nachfolgende Beschreibung und speziell für die graphischen Darstellungen in den F i g. 2 und 5 sei angenommen, daß ao das gleiche Vorzeichen wie a\ r, hat und daß a₂ das entgegengesetzte Vorzeichen hat, so daß das wirkliche Verstärkungsfaktorverhältnis gleich 1 :2:—1 ist. Das Verhältnis könnte alternativ auch gleich 1 : — 2 : — 1 sein.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise der Audioanlage 20 sei zunächst der Fall betrachtet, daß das Transversalfilter 36 nicht vorhanden ist und daß der Raumeffekt-Lautsprecher 33 das monophonische Ausgangssignal direkt vom Summierverstärker 34 empfängt. Mit einer solchen Anordnung wird eine sehr geringe Verbesserung hinsichtlich des Geräumigkeitseindrucks des innerhalb des Hörraums 40 erzeugten Schallfeldes erzielt, andererseits wird aber die Wirkung des von den Primärlautsprechern 31 und 32 abgestrahlten Schalls sowohl hinsichtlich des Richtungshörens als auch hinsichtlich des Stereoeffekts vermindert, insbesondere für Hörer, die dem Lautsprecher 33 näher sind als den Lautsⁿr?chern 31 und 32. Mit einer Erweitening der Anlage um zusätzliche Raumeffekt-Lautsprecher könnte die scheinbare Geräumigkeit des Schalls zwar gesteigert werden, was jedoch mit einer weiteren Einbuße an Richtungshören und Stereowirkung verbunden wäre.

Als nächstes sei der Fall betrachtet, daß die Anlage 20 anstelle des Transversalfilters 36 eine gewöhnliche Verzögerungsschaltung enthielte. Wenn man das monophonische Signal vom Summierverstärker 34 mit nur einer begrenzten Laufzeitänderung dem Lautsprecher 33 zuführt, dann behalten die Lautsprecher 31 und 32 im allgemeinen ihren bestimmenden Einfluß auf die Richtungswahrnehmung mit einem nur geringen oder gar keinem Verlust in der Stereowirkung, und zwar wegen des bekannten sogenannten Präzedenz- oder Vorrangeffekts. Es konnte nämlich nachgewiesen werden, daß ein Hörer den zuerst ankommenden Schall als für die Herkunftsrichtung ausschlaggebend interpretiert. Neben der beibehaltenen Vorrangigkeit der primären Stereolautsprecher 31 und 32 wird der vom Lautsprecher 33 erzeugte verzögerte Schall vom Hörer wie ein Echo empfunden, so daß eine Steigerung des Raumeindrucks wahrzunehmen ist. Wenn jedoch die Verzögerung mehr als etwa 20 bis 25 msec beträgt, dann werden von vielen Hörern scharfe und störende Echos wahrgenommen, insbesondere bei Übergangstönen. Macht man die Verzögerung kleiner, dann werden diese wahrnehmbaren Echos zwar eliminiert, andererseits wird aber auch der Raumeffekt stark vermindert. Durch Erweiterung der Anlage um zusätzliche Raumeffekt-Lautsprecher, die mit Signalen unterschiedlicher Verzögerungen gespeist werden, läßt sich eine Ausfüllung von Echos und somit ein weicherer Klang erzielen, jedoch wird hierdurch die Anlage wesentlich komplizierter und teurer.

Die vorliegende Erfindung beruht u. a. auf der Einsicht, daß das Signal für den Raumeffekt-Lautsprecher 33 für verschiedene Frequenzen unterschiedlich verzögert werden muß. Dies wird in der Anlage 20 durch das Transversalfilter 36 erreicht, das so konstruiert ist, daß eine periodische Laufzeit/Frequenz-Charakteristik erhalten wird. Die mit der Kurve 55 in F i g. 5 dargestellte Laufzeit/Frequenz-Charakteristik für das Ausgangssignal des Transversalfilters 36 zeigt, daß das dem Lautsprecher 33 zugeführte Raumeffektsigna! über den gesamten Bereich der'vom Lautsprecher verarbeiteten Frequenzen unterschiedliche Laufzeitoder Verzögerungswerte für verschiedene Frequenzen hat. In der Anlage 20 erzeugt daher der vom Lautsprecher 33 kommende Schall keine wahrnehmbaren Echos innerhalb des Hörraums 40, auch wenn der Mittelwert der Verzögerung deutlich über dem obengenannten kritischen Wert von 20 bis 25 msec liegt, was vorzugsweise der Fall sein sollte.

Da der vom sekundären Wandler 33 kommende Schall verzögert ist, behalten die Wandler 31 und 32 in der Anlage 20 für das Empfinden des Hörers ihre Vorrangstellung, so daß die Richtungs- und Stereoeffekte erhalten bleiben. Da der Lautsprecher verzögerte Töne liefert, deren Verzögerung über 25 msec liegt, werden Raumeffekte gesteigert. Außerdem bringt das Transversalfilter 36 nicht nur die gewünschte Periodizität in der Laufzeit/Frequenz-Kurve und die gewünschte Gleichmäßigkeit der Verteilung, sondern es hat auch eine Allpaß-Charakteristik, denn sein Frequenzgang verläuft im wesentlichen flach mit nur einer geringen Welligkeit, wie es die Kurve 56 in F i g. 6 zeigt.

Das sicherlich wirksamste rekursive Filter, das in der Anlage 20 an die Stelle des Transversalfilters 36 treten könnte, ist das in F i g. 3 dargestellte Filter 36A mit der Eingangsklemme 37A und der Ausgangsklemme 38A Das Filter 36/4, entspricht in jeder Hinsicht der Nachhall-Schaltung, die in F i g. 3A der US-PS 31 10 771 dargestellt ist, so daB eine ausführliche Beschreibung seiner Arbeitsweise hier nicht notwendig ist Wenn man das Filter 36Λ an die Stelle des Filters 36 in der Anlage 20 nach F i g. 1 setzt, dann erhält man einen flachen Frequenzgang und außerdem einen Raumeffekt Die Gesamtwirkung ist jedoch nicht die gleiche und entbehrt auch einiger der Vorteile des Transversalfilters 36.

So ist die Impulsantwort des Raumeffekt-Kanals wesentlich anders, wenn man statt des nichtrekursiven

Transversalfilters 36 das rekursive Filter 36Λ in der Anlage 20 verwendet. Wei man in F i g. 2 erkennt, ist die Impulsantwort des Transversalfilters 36 mit der Zeit 27 vollständig zu Ende, d. h. nach einer Zeitspanne, die dem Verzögerungsintervall 72 für die zweite Anzapfung 42 ^r, der Verzögerungseinrichtung 39 entspricht. Im Gegensatz hierzu besteht die Impulsantwort bei dem in F i g. 4 gezeigten rekursiven Filter 36Λ aus einer unbegrenzten Reihe von Impulsen, theoretisch aus einer unendlich langen Reihe. Die vom rekursiven Filter 36Λ erzeugte in unbegrenzte Reihe von Echos führt zu unerwünschten Nachhallerscheinungen, die sich fortsetzen, nachdem die Töne aus den primären Lautsprechern 31 und 32 aufgehört haben. Dies kann dazu führen, daß sich die Schallquelle am Ende von Musikpassagen oder bei i> anderen ähnlichen Unterbrechungen im Tonprogramm, wenn auch noch so kurz, scheinbar von einem zum anderen Ende des Hörraums 40 verschiebt.

Das Gesamtverhältnis des dem Lautsprecher 33 zugeführten verzögerten sekundären Signals gegenüber _>o den zu den Lautsprechern 31 und 32 gelieferten primären Signalen ist bei Verwendung des Transversalfilters 36 etwas größer als bei Verwendung des rekursiven Filters 36/4 (vgl. die F i g. 2 und 4). Dies führt zu einem erhöhten Geräumigkeitseindruck im gesamten _>■) Schallfeld innerhalb des Hörraums 40 bei Verwendung des erfindungsgemäßen Transversalfilters, ohne daß der mit dem rekursiven Filter nach F i g. 3 erzeugte erhöhte Nachhall eintritt. Außerdem bewirkt das rekursive Filter infolge der in gleichmäßigen Abständen erschei- so nenden unbegrenzten zeitlichen Wiederholungen des Signals (F i g. 4) eine Schallwiedergabe mit stärkerem »Tonneneffekt«. Im Gegensatz hierzu beendet das Transversalfilter 36 das dem Lautsprecher 33 zugeführte Raumeffektsignal nach einer festen Zeitspanne (2T), r, wobei die Tonqualität weniger geändert wird.

Die Unterschiede der Laufzeit/Frequenz-Charakteristika des Transversalfilters 36 und rekursiven Filters 36Λ sind graphisch in F i g. 5 verdeutlicht. Man erkennt, daß die Laufzeit/Frequenz-Charakteristik des Transver- w salfilters 36 im wesentlichen dreieckförmig verläuft und als Minimum die Laufzeit Null hat, wobei eine gleichmäßige Verteilung der Laufzeit über das Frequenzspektrum erhalten wird. Andererseits liefert das rekursive Filter 36/4 abhängig vom Wert des bei diesem v, Filter gewählten Verstärkungsfaktors »g« Laufzeit/Frequenz-Kennlinien mit scharfen Spitzen oder mit allgemein sinusförmigem Verlauf, wie es die Kurven 57, 58 und 59 für die verschiedenen Verstärkungsfaktoren g= 0,354; g=0,5 und £·= 0,707 zeigen. Die mit dem -,o Transversalfilter 36 (Kurve 55) erzielte gleichmäßige Verteilung der Laufzeit wird mit dem rekursiven Filter 36/4 (Kurven 57 bis 59) nicht erreicht. Außerdem kann das rekursive Filter 36Λ bei keiner Frequenz die Laufzeit Null liefern, wie es die Kurven 57 bis 59 offenbaren.

Eine weitere Verdeutlichung des beschriebenen Unterschieds bringt die Fig.5A. Die dort graphisch dargestellte Funktion F (T) gibt abhängig von der Laufzeit jeweils denjenigen Anteil der Systembandbrei- t>o te an, der den betreffenden Laufzeitwert zwischen der minimalen und der maximalen Laufzeit hat Die Kurve 61 in der Fig.5A gilt für das Transversalfilter 36 und zeigt die in dieser Hinsicht gleichmäßige Verteilung der Laufzeit Die Kurve 62 gilt für das rekursive Filter 36/4 im Falle eines Verstärkungsfaktors £=0,354. Die mit dem Filter 36 erzielte gleichmäßige Verzögerungsverteilung ist sehr vorteilhaft, da hierdurch wahrnehmbare Echos und andere unerwünschte Effekte vermieden werden.

Bei der Festlegung der Konstruktion des Transversalfilters 36 und insbesondere bei der Wahl der Verzögerungsintervalle T\ und 72 für die Anzapfungen 41 und 42 sind mehrere Fraktionen zu berücksichtigen. Wie die Fig. 5 zeigt, in er T die Zeitverzögerung T1 für die Anzapfung 41 darstellt und Γ2 = 2 7ist, liegen die Spitzenwerte der Verzögerung (Laufzeit) bei Frequenzen, die ungeradzahlige ganze Vielfache von

Y= darstellen. Wenn diese Spitzenwerte der Laufzeit frequenzmäßig weit auseinanderliegen (z. B. um jeweils 1000 Hz), dann würde ein Schallsignal, dessen Bandbreite kleiner als der Abstand ist, in allen Komponenten um denselben Betrag verzögert werden, so daß gut wahrnehmbare Echos erzeugt werden würden. Wenn jedoch der Abstand zwischen den Spitzenwerten klein ist (z. B. kleiner als 50 Hz), dann erstreckt sich der Bereich von Frequenzen, aus denen sich die meisten Töne zusammensetzen, über viele Perioden der Laufzeit/Frequenz-Funktion, so daß keine wahrnehmbaren Echos erzeugt werden. Die Form der Laufzeit/ Frequenz-Funktion spielt bei diesem Effekt ebenfalls eine Rolle, insbesondere bei niedrigen Frequenzen, wo die Töne nur eine oder zwei Perioden der Laufzeit/Frequenz-Kennlinie belegen. Die mit dem Transversalfilter 36 geschaffene dreieckige Form der Laufzeit/Frequenz-Charakteristik, wie sie die Kurve 55 in F i g. 5 zeigt, führt zu einer wesentlich besseren Verteilung der Laufzeit als eine rechteckförmige Charakteristik oder als die mit den Kurven 57 bis 59 dargestellten sinusförmigen oder spitzen oder allgemein sinusförmigen Charakteristika des rekursiven Filters 36A

Wie es die Linie 61 in Fig. 6 zeigt, ist die Amplituden/Frequenz-Charakteristik des rekursiven Filters 36.4 im wesentlichen flach. Wie es die Kurve 56 in derselben Figur zeigt, ist die Amplituden/Frequenz-Charakteristik des Transversalfilters 36 ebenfalls im wesentlichen flach, wenn sie auch eine geringe Welligkeit von etwa ± 1,5 db aufweist.

Das Transversalfilter 36 (Fig. 1) kann verallgemeinert als Filter mit N+1 Anzapfungen betrachtet werden. Die Impulsantwort bei einem Filter dieses allgemeinen Aufbaus ist folgendermaßen:

''(7") =y; a„,i(f - T_n),

wobei I) die Dirac-Funktion ist. Die übertragungsfunktion (Frequenzgang) ist:

η = 0

Im allgemeinen kann der Abstand zwischen den Anzapfungen der Verzögerungsleitung 39 (ausgedrückt durch die Verzögerungsintervalle zwischen den Anzapfungen) gleichmäßig gemacht werden, ohne daß die Fähigkeit zur Synthese beim Filter verlorengeht. Dies vereinfacht die Analyse sehr. Unter der Annahme gleichmäßig beabstandeter Anzapfungen gilt also:

so daß

Γ0 = 0; Tl = Γ, Γ2 = 2 7\ T3 = 3 7\ ... (4)

Unter diesen Umständen ergibt sieh als Inipulsantwort:

Η(.·ι| = Σ 'I₁₁ < η = (I

h(T) =V _ιΙη ty - „7'),

und für die übertragungsfunktion ergibt sich:

(5)

Die wichtigsten Größen für die Konstruktion sind der Absolutwert der übertragungsfunktion, der folgendermaßen ausgedrückt \.erden kann:

=Σ Σ <i„<i_kcos(» - k) ,.,T,

und die Funktion der Laufzeil abhängig von der Frequenz:

N Λ'

Laufzeit = —

₁COS(Ii - k)fiT

k = O π - ΰ

wobei Θ die Phase ist. :n

Auf der Grundlage der vorstehenden Analyse reduziert sich der Entwurf des Transversalfilters 36 für den oben vorausgesetzten verallgemeinerten Fall auf die Festlegung der Werte der Ausdrücke aa bis a„ (d. h. der Verstärkungsfaktoren für die Verstärker wie 51 und j-, 52 in Fig. 1) in den Gleichungen (7) und (8), um einen ziemlich flachen Frequenzgang und eine Laufzeit/Frequenz-Kennlinie zu erhalten, die zu einer guten Laufzeitverteilung führt und deren Perioden längs der Frequenzachse in angemessen engem Abstand aufein- «ι anderfolgen. Natürlich wird die Konstruktion des Transversalfilters 36 um so wirtschaftlicher, je weniger Anzapfungen zum Erweichen dieser gewünschten Ergebnisse benötigt werden.

Für den Fall JV=I, d.h. wenn nur eine einzige r> Verzögerung in Verbindung mit einem unverzögerten Tonsignal angewendet wird, muß das Verhältnis der Koeffizienten ao und a\ ziemlich klein gehalten werden, damit man einen annehmbar flachen Frequenzgang erhält. Bei kleinem a\ wird jedoch nur eine sehr geringe w Verzögerung eingeführt, während bei kleinem ao Echoeffekte auftreten. Das heißt, entweder wird das dem Raumeffekt-Lautsprecher 33 zugeführte Signal nicht merklich verzögert (wenn a\ klein ist), oder praktisch die Gesamtheit des Signals wird verzögert ^-, (wenn ao klein ist). Mit einer solchen nur eine einzige Verzögerung bewirkende Ausbildung des Transversalfilters sind adäquate Lösungen praktisch unmöglich.

Mit N =2 kann jedoch ein recht wirkungsvolles Ergebnis erzielt werden. Die Fig.5 und 6 zeigen das -,n Ergebnis für a_o = l, a\=2 und a^= — 1. Der Frequenzgang 56 verläuft flach bis auf eine Schwankungsbreite von ±l,5db, und die Laufzeit/Frequenz-Kurve 55 (F i g. 5) ist gleichmäßig verteilt. Für T= 30 msec beträgt die maximale Laufzeit 60 msec für einige Frequenzen. Die »Wiederholungsbandbreite«, d. h. der Abstand zwischen den Spitzenwerten in der Kurve 55, beträgt 33 Hz, ist also klein genug für eine gute Laufzeitmischung musikalischer Klänge. Eine begrenzte Abweichung von dem genannten Verhältnis der Verstärkungs- t,o faktoren ist zulässig, größere Änderungen führen aber zu unerwünschten Ergebnissen.

Die Kurve 55 ist im Vergleich mit tatsächlich vorgenommenen Messungen etwas idealisiert, das Verhalten des mit zwei Anzapfungen versehenen b5 Transversalfiiters nach F i g. 1 kommt jedoch der für eine gleichförmige Verzögerungsverteilung gewünschten idealen Dreieckform der Kurve ziemlich nahe. Einen noch flacheren Verlauf des Frequenzgangs (Kurve 56 in Fig. 6) und eine noch etwas gleichmäßigere Verzögerungsverteilung kann erreicht werden, indem man die Anzahl der Anzapfungen weiter erhöht (z. B. auf /V= 3 odei A/=4), jedoch ist die hiermit erzielbare Verbesserung nicht sehr bedeutend und rechtfertigt gewöhnlich nicht den zusätzlichen Aufwand. Durch Ausbildung der einzelnen Verstärker wie 51 und 52 als frequenzabhängige Schaltungen, kann man erreichen, daß sich die Laufzeitkurve und der Frequenzgang mit verschiedenen Frequenzen ändert, jedoch ist der mit einer solchen Modifikation erreichbare besondere Effekt für die Verbesserung einer Musikwiedergabe gewöhnlich weder notwendig noch wünschenswert.

Die von der Einrichtung 39 (Fig. 1) bewirkte Verzögerung kann mit einer Vielzahl verschiedener Schaltungen und Geräte erreicht werden. So läßt sich beispielsweise eine digitale Verzögerungseinrichtung verwenden, die das grundlegende Verzögerungsgerät und andere Schaltungen enthält, wie sie aus der US-PS 36 81 531 bekannt sind, was ausführlicher in Verbindung mit F i g. 7 noch erläutert wird. Andere für die Einrichtung 39 geeignete Verzögerungsgeräte sind z. B. ein Tonbandgerät mit zwei oder mehreren beabstandeten Wiedergabeköpfen oder analoges Schieberegister aus ladungsgekoppelten Elementen oder vom sogenannten Eimerkettentyp.

Bei der hier beschriebenen speziellen Ausführungsform des Transversalfilters 36 wird mit einer Elementarverzögerung 7"von 30 msec gearbeitet, womit sich eine Maximalverzögerung von 60 msec ergibt. Es wurde gefunden, daß eine Erhöhung dieser Verzögerung um den Faktor 2 immer noch zur Vermeidung wahrnehmbarer Echos führt und noch eine gewisse zusätzliche Steigerung des Raumeffekts bringt Das gegebene Beispiel stellt gerade den Fall dar, bei dem ein angenehmer Raumeffekt erzielt wird, dessen weitere Steigerung jedoch bereits zu einem gewissen Nachhall führen würde.

Die F i g. 7 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform für das Transversalfilter 36. In dieser Ausführungsform ist die Eingangsklemme 35 des Filters mit einem Dynamikpresser 61 verbunden, dessen Ausgang mit einem Analog/Digital-Umsetzer 62 gekoppelt ist Der Umsetzer 62 könnte eine Schaltung zur Pulscodemodulation oder eine andere Schaltung zur Analog/Digital-Umsetzung sein; vorzugsweise besteht er jedoch aus einem Deltamodulator des in der US-PS 38 55 555 beschriebenen Tvds. Das digitale Aiisnamrscicmai vnm

Umsetzer 62 wird dem Eingang eines herkömmlichen Schieberegisters 63 zugeführt, das zwei Anzapfungen 71 und 72 hat; das Verzögerungsintervall an der Anzapfung 71 ist die Zeit T und das Verzögerungsintervall an der Anzapfung 72 ist die Zeit 2T. Die Zeitsteuerung des Betriebs des Deltamodulators 62 und des Schieberegisters 63 erfolgt durch ein geeignetes Taktsignal aus einem Taktgeber 64.

Das an der Anzapfung 71 des Schieberegisters 63 erscheinende digitale Tonsignal wird einem Digital/ Analog-Umsetzer 73 zugeführt, der außerdem Taktsignale vom Taktgeber 64 empfängt. Das im Umsetzer 73 erzeugte Analogsignal wird über eine Schaltung, die einen Dynamikdehner 75 enthält, zur Ausgangsklemme 41 der Verzögerungseinrichtung 39 gegeben. In ähnlicher Weise wird das an der Anzapfung 72 des Schieberegisters erscheinende digitale Tonsignal in einem Digital/Analog-Umsetzer 74 in Analogform umgesetzt und anschließend in einer Schaltung 76 gedehnt, um am Ende an der Ausgangsklemme 42 der Verzögerungseinrichtung zu erscheinen.

Die in F i g. 7 dargestellte spezielle Ausführungsform der Verzögerungseinrichtung 39 stellt eine praktische und wenig aufwendige Schaltung dar, mit der dem an der Klemme 35 zugeführten Zwischen-Tonsignal die notwendigen Verzögerungen mitgeteilt werden können, ohne daß ein Qualitätsverlust in den an den Ausgangsklemmen 41 und 42 erzeugten verzögerten Signale zu beobachten ist. Durch die komplementäre Pressung und Dehnung der Signale im Dynamikpresser 61 und in den Dynamikdehnern 75 und 76 wird wirksam verhindert, daß die Analog/Digital-Umsetzung und die Digital/ Analog-Umsetzung in der Verzögerungseinrichtung 39 zum Entstehen von Rauschkomponenten in den Ausgangssignalen an den Klemmen 41 und 42 führt. Das Schieberegister 63 ist ein billiges und dennoch genau arbeitendes Verzögerungselement.

Die Fig. 7 zeigt auch spezielle Bemessungs- und Vereinigungsschaltungen für das Filter 36. Diese Schaltungen sind Einzelverstärker 50, 51 und 52 und ein Summierverstärker 53. Jeder dieser Verstärker enthält als Grundschaltung einen integrierten Verstärkerbaustein des Typs LM 741C. Alle dargestellten Widerstände haben jeweils den Wert 10 Kiloohm, und jeder der dargestellten Kondensatoren hat einen Kapazitätswert von 0,47 Mikrofarad. Die dargestellten Verstärkerschaltungen bringen die geforderten Verstärkungen ao, a, und a2 und bewirken die gewünschten Laufzeit- und Amplituden-Frequenzgänge, wie sie oben in Verbindung mit den F i g. 5 und 6 beschrieben wurden.

Die F i g. 8 zeigt ein Blockschaltbild einer monophonischen Tonanlage 120, die eine andere Ausführungsform der Erfindung darstellt, worin das Transversalfilter eine andere Position innerhalb des Gesamtsystems hat. Die Anlage 120 enthält ein Mikrophon 121, das mit einem Verstärker 123 gekoppelt ist, der seinerseits an den Eingang einer Auszeichnungs- oder Übertragungseinrichtung 125 angeschlossen ist. In dieser Anlage lieg jedoch das zur Erzeugung des Raumeffektsignah dienende Transversalfilter 136 mit seinem Eingang an Ausgang des Verstärkers 123, so daß das Ausgangssi ■; gnal des Filters 136, also das Raumeffektsignal, de: Aufzeich nungs- oder Übertragungseinrichtung 12! zugeführt wird. In diesem Fall wird also das primär« Tonsignal vom Verstärker 123 aufgezeichnet bzw. übei einen ersten Übertragungsweg 126Λ zu einem Tonsig

ίο nal-Wiedergabegerät 127 (Plattenspieler, Tonbandchas sis oder Rundfunkempfänger) gesendet, und da: Raumeffektsignal wird über einen zweiten Übertragungsweg 126Ö an das Wiedergabegerät 127 gesendet In der Anlage 120 besteht also die das Transversalfilter

Ii speisende Tonsignalquelle aus dem Mikrophon 121 unc dem Verstärker 123.

Das Tonsignal-Wiedergabegerät 127 hat eine Hauptausgangsklemme 128, an der das primäre Tonsigna geliefert wird und die mit einem primären oder

in Hauptwandler verbunden ist, der aus einem innerhalb eines Hörraums 140 befindlichen Lautsprecher 131 besteht. Das vom Transversalfilter 136 stammende Raumeffektsignal erscheint nach Wiedergewinnung im Gerät 127 an der Ausgangsklemme 135, die mit einem

r, sekundären oder Nebenwandler (dem Lautsprecher 133) im Hörraum 140 verbunden ist. Für den Aufbau des Transversalfilters 136 in der Anlage 120 gelten die gleichen Überlegungen und seine Konstruktion ist im wesentlichen gleich wie bei dem oben ausführlich

jo beschriebenen Transversalfilter 36. Außerdem führt die Anlage 120 gleichermaßen wie die Anlage 20 (F i g. 1) zu dem Ergebnis, daß dem gesamten Schallfeld innerhalb des Hörraums 140 ein zusätzlicher Geräumigkeitseindruck unterlegt wird. Natürlich kann die im Vergleich

r, zur Anlage 20 (Fig. 1) geänderte Position des Transversalfilters in der Anlage 120 (Fig.8) auch be einem stereophonischen System genau so gut wie be einem monophonischen System gewählt werden Außerdem kann ein stereophonisches System statt mit einem Raumeffekt-Lautsprecher in einfacher Weise auch mit zwei Raumeffekt-Lautsprechern aufgebaut werden, indem man einfach zwei Systeme verwendet die ähnlich wie die monophonische Anlage 120 ausgebildet sind und das Transversalfilter in seiner in

•n Fig. 7 dargestellten Position oder in seiner in Fig. 1 dargestellten Position enthalten.

Bei der vorstehenden Beschreibung wurde angenommen, daß der Laufzeitunterschied zwischen dem Signal das dem Transversalfilter zugeführt wird, und den

-,o Signalen, die den primären Lautsprechei η zugeführt werden, im wesentlichen gleich Null ist. Eine gewisse Gesamtverzögerung im Raumeffektkanal kann jedoch durchaus zulässig sein, manchmal bringt sie sogar recht angenehme Wirkungen. Wenn eine solche Maßnahme

5^r> getroffen ist, liegt natürlich die Zeit »0« für den Raumeffektkanal später als die entsprechende Zeit für denselben Signalinhalt im Hauptkanal.

Hierzu 3 Blatt Zcidinuniien

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Anordnung zur Verarbeitung von Tonfrequenzsignalen für die Gewinnung eines Raumeffektsignals aus einem primären Tonsignal, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem nichtrekursiven Transversalfilter (36) für Tonfrequenzen besteht, das folgendes aufweist:

eine Verzögerungseinrichtung (39) zur Bereitstellung einer Reihe von mindestens zwei verzögerten Tonsignalen, die alle dem primären Tonsignal entsprechen, jedoch um jeweils ein zunehmend längeres Intervall (Ti, T2 ...) verzögert sind, wobei die Verzögerung des ersten verzögerten Tonsignals der Reihe das gleiche Maß hat wie der Verzögerungsunterschied zwischen aufeinanderfolgenden Signalen in der Reihe;

eine Summiereinrichtung (50—53) zur additiven Vereinigung des primären Tonsignals und der verzögerten Tonsignale in vorbestimmtem Amplitudenverhältnis und vorbestimmter Phasenbeziehung derart, daß ein Raumeffektsignal erhalten wird, welches eine relativ flache 2s Amplituden/Frequenz-Charakteristik über ein breites Frequenzband hat und eine Laufzeit/ Frequenz-Charakteristik mit relativ gleichmäßiger Laufzeitverteilung und kleinem Frequenzabstand über dem Bereich des besagten Frequenzbandes hat

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung des ersten Tonsignals und der Verzögerungsunterschied zwischen aufeinanderfolgenden Signalen der Reihe nicht größer ist r, als etwa 100 Millisekunden.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung des ersten verzögerten Tonsignals und der Verzögerungsunterschied zwischen aufeinanderfolgenden Signalen der Reihe größer als fünf Millisekunden und kleiner als achtzig Millisekunden ist

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung des ersten verzögerten Signals ungefähr dreißig Millisekunden beträgt. -r>

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung (39) einen Analog/Digital-Umsetzer (62) zur Umwandlung des primären Tonsignals in Digitalform enthält und eine Schiebe- ^r>o registeranordnung (63) aufweist, die das digitale primäre Tonsignal um die erforderlichen Intervalle verzögert, um die Reihe der verzögerten Tonsignale in Digitalform zu erhalten, und daß das Transversalfilter (36) außerdem eine Digital/Analog-Umsetzein- y, richtung (73, 74) enthält, um ein in Analogform umgewandeltes Raumeffektsignal zu erhalten.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Digital/Analog-Umsetzeinrichtung mehrere Digital/Analog-Umsetzer (73, 74) enthält, jeweils einen für jedes der verzögerten Tonsignale, und daß die Digital/Analog-Umsetzer innerhalb der Verzögerungseinrichtung vor der Summiereinrichtung (50—53) liegen.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Analog/Digital-Umsetzer (62) ein Deltamodulator ist und daß die Verzögerungseinrichtung ferner einen Dynamikpresser (61) im Eingangsweg des Deltamodulators enthält sowie für jedes der verzögerten Tonsignale jeweils einen gesonderten Dynamikdehner (75, 76), der im Ausgangsweg des jeweils betreffenden Digital/Analog-Umsetzers (71,72) liegt.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die relativen Verstärkungen des primären Tonsignals, des ersten verzögerten Tonsignals und des zweiten verzögerten Tonsignals bei der additiven Vereinigung in der Summiereinrichtung (50—53) zueinander im Verhältnis von ungefähr 1:2:1 stehen, wobei die Phase des primären Tonsignals gegenüber der Phase des zweiten verzögerten Signals entgegengesetzt ist

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe der verzögerten Tonsignale gerade aus zwei Signalen besteh*.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit einer Tonanlage, die folgendes enthält: eine Tonsignalquelle zur Ableitung eines primären Tonsignals; einen primären Tonwandler, der innerhalb eines Hörraums angeordnet ist; eine primäre Übertragungseinrichtung, welche die Tonsignalquelle mit dem primären Wandler koppelt, um ihm das primäre Tonsignal zur Wiedergabe zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtrekursive Transversalfilter (36) als sekundäre Übertragungseinrichtung die Tonsignalquelle mit einem innerhalb des Hörraums angeordneten sekundären Wandler koppelt, um ihm das von ihr gewonnene Raumeffektsignal zur Wiedergabe zuzuführen.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in Verbindung mit einer Stereophonischen Tonanlage, die folgendes enthält: eine Tonsignalquelle zur Erzeugung eines ersten und eines zweiten primären Tonsignals, die zueinander in stereophonischer Beziehung stehen, und einen ersten und zweiten primären Tonwandler, die innerhalb eines Hörraums angeordnet sind und mit dem ersten bzw. dem zweiten primären Tonsignal angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang der Verzögerungseinrichtung (39) des nichtrekursiven Transversalfilters (36) mit dem Ausgang einer Summierschaltung (34) gekoppelt ist, welche das erste und das zweite primäre Tonsignal additiv vereinigt, um ein monophonisches Tonsignal auf die Verzögerungseinrichtung zu geben, und daß das daraus vom nichtrekursiven Transversalfilter gewonnene Raumeffektsignal einem innerhalb des Hörraums angeordneten sekundären Tonwandler zur Wiedergabe zugeführt wird.