DE2806914C2

DE2806914C2 - Tonwiedergabesystem

Info

Publication number: DE2806914C2
Application number: DE2806914A
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Katano Gotoh; Takuyo Neyagawa Kogure; Masatoshi Nishinomiya Shinbo
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1977-02-18
Filing date: 1978-02-17
Publication date: 1985-01-24
Also published as: US4219696A; GB1600885A; JPS53114201U; DE2806914A1

Description

Hei

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faltet,

daß der Ausgangsanschluß des Vorne/Hinten-Unterscheidungsnetzwerks (1·) mit dem Anschluß für den einen Lautsprecher (2) direkt und mit dem Anschluß für den anderen Lautsprecher (1) über das Lokalisierungsnetzwerk (11) verbunden ist, und
daß das Lokalisierunt-netzwerk das Ausgangssignal des Vome/Hinten-Unterscheidungsnetzwerkes (10) mit der Funktion

faltet,

wobei Η_θ\ die Übertragungsfunktion vom rechten Lautsprecher zum rechten Ohr bzw. linken Lautsprecher zum linken Ohr, Η_θ2 die Übertragungsfunktion vom rechten Lautsprecher zum linken Ohr bzw. vom linken Lautsprecher zum rechten Ohr, Ηφΐ die Übertragungsfunktion von der Phantomschallquelle zum rechten Ohr und Η_Φι die Übertragungsfunktion von der Phantomschallquelle zum linken Ohr ist.

2. Tonwiedergabesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Signalverarbeitungsnetzwerk (12), in dem zur klangbildrichtigen Wiedergabe einer Vierkanalaufnahme über zwei Lautsprecher die Signale für die Kanäle 2 und 4 jeweils an den Eingang eines ersten und eines zweiten Kompensationsnetzwerkes (9) gelegt sind, wobei das Ausgangssignal des ersten Vorne/Hinten-Unterscheidungsnetzwerkes (10 bzw. 14') zusammen mit dem Signal für den Kanal 1 und dem Ausgangssignal des zweiten Lokalisierungsnetzwerkes (11 bzw. 15) über einen Verstärker (17') am Lautsprecher 1 anliegt und das Ausgangssignal des zweiten Vorne/Hinten-Unterscheidungsnetzwerkes (10 bzw. 14) zusammen mit dem Signal für den Kanal 3 und dem Ausgangssignal des ersten Lokalisierungsnetzwerkes (10 bzw. 15') über einen Verstärker am Lautsprecher 2 anliegt.

3. Tonwiedergabesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vierkanalsignale aus Zweikanal-Stereosignalen mittels eines dem Signalverarbeitungsnetzwerk (12) vorgeschalteten Netzwerkes (Fig. 12) erzeugt werden, durch welches das Signal für den rechten Kanal sowohl an den Kanaleinging 1 als auch durch einen invertierenden Verstärker um den Faktor a₂ verstärkt zusammen mit dem Signal für den linken Kanal an den Kanaleingang 4 des Signalverarbeitungsnetzwerkes (12) geleg^ ist, während das Signal für den linken Kanal sowohl an den Kanaleingang 3 als auch durch einen invertierenden Verstärker um den Faktor a_t verstärkt zusammen mit dem Signal für den rechten Kanal an den Kanaleingang 2 des Signalverarbeitungsnetzwerkes (12) gelegt ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Tonwiedergabesystem mit zwei vor dem Hörer symmetrisch zur Blickrichtung in einer Richtung angeordneten Lautsprechern, die mit der Blickrichtung jeweils einen Winkel θ einschließt, und mit einem Lokalisierungsnetzwerk zur Erzeugung einer Phantomschallquelle außerhalb der Lautsprecherbasis in einer Richtung, die mit derJJlickrichtung einen Winkel Φ einschließt

Bei einem derartigen bekannten Tonwiedergabesystem (US-PS 3236949) wiri der Unterschied in der Laufzeit und im Schalldruck zwischen dem am linken Ohr des Hörers und dem am rechten Ohr des Hörers eintreffenden Schallsignal derart gesteuert, daß der Hörer die Phantomschallquelle unter dem gewünschten Winkel Φ lokalisiert. Um diese Lokalisierung zu ermöglichen, ist es dabei erforderlich, sowohl die vom linken Lautsprecher zum rechten Ohr des Hörers als auch die vom rechten Lautsprecher zum linken Ohr des Hörers gelangenden Übersprechsignale zu beseitigen. Zu diesem Zweck werden in dem Lokalisierungsnetzwerk Zusatzsignale erzeugt, die die Übersprechsignale des jeweils anderen Lautsprechers kompensieren. Da auch die kompensierenden Zusatzsignale ihrerseits wieder Übersprechsignale erzeugen, werden zweite Zusatzsignale zur Kompensation der aus den ersten Zusatzsignalen herrührenden Übersprechsignale abgestrahlt, und so fort. Es ergibt sich also eine in dem Lokalisierungsnetzwerk erzeugte Iterationsfolge von Zusatzsignalen, die verhältnismäßig schnell konvergiert, so daß nach wenigen Iterationsschritten die zur Kompensation nötige Signalamplitude nicht nehr hörbar ist. Die auf diese Weise erzielte Lokalisierung ist jedoch auf den vor dem Hörer liegenden Halbraum begrenzt, so daß es nicht möglich ist, die Phantomschallquelle hinter dem Hörer zu plazieren.

Es ist auch bekannt (Acustica 22 [1969] 153), eine richtungsgetreue Schallabbildung durch eine Kunstkopf-Stereo-Aufnahme herzustellen. Dabei wird zunächst ein Original-Schallfeld mittels eines mit Sondenmikrophonen als Ohren versehenen Kunstkopfes hergestellt und auf zwei Spuren eines mehrspurigen Tonbandes gespeichert. Die solchermaßen aufgezeichneten Originalsignale werden sodann in einem reflexionsfreien Raum abgespielt und erneut mit dem Kunstkopf auf weiteren Spuren des Tonbandes aufgezeichnet. Durch eine geeignete Mischung der Originalsignale und der überspielten Signale können sodann die die Schall-Lokalisierung störenden Übersprechsignale beseitigt werden. Dieses elektroakustische Verfahren ist jedoch wegen der doppelten Aufzeichnung und Mischung sehr aufwendig und stellt insbesondere keine rein elektronische Lösung dar, die am Tonwiedergabesystem selbst noch eine Einflußmöglichkeit schaffen würde. In die-

sem Zusammenhang ist zwar auch bekannt (Acustica 24 [ 1971 ] 222), die aufwendige eiektroakustische Tonbandüberspielung zur Gewinnung von Kompensationssignalen durch ein elektronisches Filter zu simulieren. Auch hierbei muß jedoch zunächst die Originalaufnahme s über den Kunstkopf hergestellt werden, und es ist keine nachträgliche Beeinflussung am Tonwiedergabesystem selbst möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tonwiedergabesystem der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß durch rein elektronische Maßnahmen am Tonwiedergabesystem der Sinneswahrnehmung des Hörers ein virtuelles Klangbild mit beliebiger Richtung der Phantomschallquelle vermittelt wird, die insbesondere auch im hinteren Halbraum lokalisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein aus dem Lokalisierungsnetzwerk und einem diesem vorgeschalteten Vorne/Hinten-Unterscheidungsnetzwerk bestehendes Kompensationsnetzwerk vorgesehen ist, daß das Vorne/Hinten-Unterscheidungsnetzwerk das elektrische Eingangssignal mii der Funktion

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faltet,

daß der Ausgangsanschluß des Vorne/Hinten-Unterscheidungsnetzwerks mit dem Anschluß für den einen Lautsprecher direkt und mit dem Anschluß für den anderen Lautsprecher über das Lokalisierungsnetzwerk verbunden ist, und daß das Lokalisierungsnetzwerk das Ausgangssignal des Vorne/Hinten-Unterscheidungsnetzwerkes mit der Funktion

Hg

faltet,

wobei Η_θί die Übertragungsfunktion vom rechten Lautsprecher zum rechten Ohr bzw. linken Lautsprecher zum linken Ohr, Η_θ1 die Übertragungsfunktion vom rechten Lautsprecher zum linken Ohr bry. vom linken Lautsprecher zum rechten Ohr, Η_φ\ die Übertragungsfunktion von der Phantomschallquelle zum rechten Ohr und Ηφΐ die Übertragungsfunktion von der Phantomschallquelle zum linken Ohr ist.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden einerseits durch das Lokalisierungsnetrverk die für die Festlegung des Winkels Φ der Phantomschallquelle erforderlichen Unterschiede im Schalldruck und in der Laufzeit für die beiden Ohren des Hörers erzeugt, und es wird andererseits durch das Vorne/Hinten-Unterscheidungsnetzwerk ein Kompensationssignal hervorgerufen, durch das diejenige Signalinformation unterdrückt wird, die dem Hörer angibt, daß die Lautspiecher vor ihm angeordnet sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Phantomschallquelle auch hinter dem Hörer zu lokalisieren.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der folgenden Beschreibung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines nach dem Stand der Technik bekannten stereophonen Tonwiederashesvstems mit zwei Lauts' «v.chern:

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines stereophonen Tonwiedergabesystems mit zwei Lautsprechern, bei dem der Klangbildraum erweitert ist;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Hörverhältnisse im realen Schallfeld;

F i g. 4 Schalldruck-Frequenz-Kennlinien für das linke und für das rechte Ohr eines Hörers im realen Schallfeld für einen Schalleinfallswinkel Φ = 120°;

Fig. 5 Schalldruck-Frequenz-Kennlinien für das linke und für das rechte Ohr eines Hörers bei einem stereophonen Tonwiedergabesystem mit zwei Lautsprechern;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines stereophonen Tonwiedergabesystems mit zwei Lautsprechern und einer schallabsorbierenden Wand;

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Hörverhältnisse bei erweitertem Klangbildraum;

Fig. 8 und 9 beispielhafte Darstellungen der Schalldruck-Frequen» Kennlinien, die bei dem in Fig. 7 dargestellten Tonwiedergabesystem auftrete/.,;

Fig. 10 eine Darstellung der GrundanorcHung des Tonwiedergabesystems mit erweiterten Klangbildraum;

Fig. 11 ein Blockschema einer Ausführungsform des Tonwiedergabesystems;

Fig. 12 eir Blockschema eines bei einer anderen Ausführungsform vorgesehenen Netzwerkes;

Fig. 13 und 14 Schalldruck-Frequenz-Kennlinien der betreffenden, in Fig. 10 gezeigten Blöcke; und

Fig. 15 eine Kombination des Tonwiedergtbesystems und verschiedener Programmquellen.

Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der schematisch ein nach dem Stand der Technik bekanntes stereophones Tonwiedergabesystem mit zwei Lautsprechern gezeigt ist, bei dem die Stereophonsignale dem linken Lautsprecher 1 und dem rechten Lautsprecher 2 zur Tonwiedergabe zugehen. Bei diesem bekannten System liegt der Bereich der von dem Hörer 3 wahrgenommenen Phantomschallquelle 4 zwischen den Lautsprechern 1 und 2.

Dagegen kann bei dem in Fig. 2 dargestellten Tonwiedergabesystem der Hörer 3 die Phantomschallquelle 4' an einer beliebigen Stelle seiner Umgebung wahrnehmen, wenngleich die SchaSlabstrahlung von den Lautsprechern 1,2 erfolgt, die sich links und rechts vor dem Hörer 3 befinden. Die Erweiterung des Klangbildraums wird durch ein zusätzliches Netzwerk in einer den Lautsprechern 1 und 2 vorgeschalteten Stufe erreicht.

Im allgemeinen kann der Hörer die Richtung einer Schallquelle feststellen, mag es sich dabei um eine relativ entfernte Schallquelle oder um eine nahegelegene Schallquelle handeln. Der Grund dafür ist darin zu erblicken, daß zur Feststellung der Richtung einer Schallquelle das ächalldruckverhältnis der im linken und im rechten Ohr des Hörers eingehenden Schallwellen sowie der Unterschied zwischen den Eingangszeiten der Schallwellen im linken und im rechten Ohr ausgewertet werden können.

In Fig. 3 sind die Hörverhältnisse dargestellt, wenn sich eine Schallquelle 5 in einem Winkel Φ vor dem Hörer 3 befindet. Bei den in Fig. 3 wiedergegebenen Hörverhältnissen erhält man die in Fig. 4 dargestellten Kennlinien, wobei Η_φ\ eine Übertragungsfunktion von der Schallquelle 5 zum rechten Ohr des Hörers 3 bezeichnet (Fourier-Transfcrmation einer Impulsübertragungsfunktion zwischen Schallquelle und Hörer) und Ηφ2 eine Übertragungsfunktion zum linken Ohr. In F i g. 4 sind beispielhaft die Schalldruck-Frequenz· Kennlinien für die im linken und im rechten Ohr des Hörers eingehenden Schallwellen gezeigt, wenn der

Winkel Φ gleich 120° ist. Der Darstellung ist zu entnehmen, daß im linken und rechten Ohr des Hörers 3 unter· schiedliche Schallwellen eingehen.

Hingegen erhält man bei dem in Fig. 1 dargestellten stereophonen Tonwiedergabesystem mit zwei Lautspreehern die in Fig. S dargestellten Kennlinien, wobei Heu UBd Hgi2 Übertragungsfunktionen von dem Lautsprecher 2 zum rechten Ohr bzw. linken Ohr des Hörers 3 bezeichnen und Hgi\ und Η_θ22 Übertragungsfunktionen von dem Lautsprecher 1 zum rechten bzw. linken Ohr des Hörers 3. In Fig. S ist der Winkel θ gleich 30°.

Nimmt der Hörer im Schallfeld des Tonwiedergabesystems mit zwei Lautsprechern die gleichen Schallwellen wahr wie vor der in F i g. 3 gezeigten Originalschall· quelle, so ortet der Hörer 3 die Phantomschallquelle 4' in der gleichen Richtung wie die reaie Schaiiqueiic 5 in Fig. 3.

Sind bei der Schallwahrnehmung vor und hinter dem Hörer 3 schallabsorbierende Wände 6 angeordnet, so entfallen die Übertragungsfunktionen Hen und Heu, die in einem wechselseitigen Übersprechen resultieren. Die Übertragungsfunktionen H_eu und H₆₂₂, die den Hörer 3 erkennen lassen, daß sich die Lautsprecher 1 und 2 vor ihm befinden, können durch Aufdrücken der jeweiligen inversen Übertragungsfunktionen kompensiert werden. Ferner können die Übertragungsfunktionen Ηφ\ und Ηφ2, die den Hörer erkennen lassen, daß die Schallwellen im Winkel Φ eingehen, dadurch erzeugt werden, daß ihre Charakteristiken bei der Wieder- gäbe den Lautsprechereingangssignalen aufgedrückt werden. In dieser Weise kann der Klangbildraum relativ leicht erweitert werden, wenn die schallabsorbierenden Wände 6 vorgesehen sind.

in F i g. 7 ist ein Grundprinzip zur Erzielung einer Er- 3S Weiterung des Klangbildraums ohne Zuhilfenahme einer schallabsorbierenden Wand veranschaulicht. In der Darstellung der F i g. 7 bezeichnet die Bezugszahl 3 den Hörer, mit den Bezugszahlen 1 und 2 sind die vor dem Hörer 3 angeordneten Lautsprecher bezeichnet und mit den Bezugszahlen 7 und 8 imaginäre Lautsprecher, die vom Hörer 3 infolge eines kombinierten Signals wahrgenommen werden. In Fig. 7 sind die Übertragungsfunktionen von den Lautsprechern 1 und 2 zum Hörer 3, z. B. in Gleichungen für die Wiedergabe des im Winkel Φ angeordneten imaginären Lautsprechers 7, wie folgt auszudrücken.

Geht man davon aus, daß sich die Lautsprecher 1 und 2 in F i g. 7 gleichen und symmetrisch vor dem Hörer 3 angeordnet sind, so erhält man die Beziehungen:

822

(D

Sie lassen sich mithin in der folgenden Weise darstellen:

55

Es sei nun der Mechanismus betrachtet, der es dem Hörer 3 ermöglicht, die Richtung der realen Schallquelle zu erkennen. Da er die Richtung der Schallquelle relativ unabhängig von der Entfernung der Schallquelle feststellen kann und ferner gleichfalls unabhängig von der Entfernung erkennen kann, ob sich die Schallquelle vor oder hinter ihm befindet, so darf man annehmen, daß die Richtungsbestimmung hauptsächlich auf dem Verhältnis H^₁/Η_φ\ beruht, während die Unterscheidung vorn/hinten hauptsächlich auf|//»i I beruht.

Unter der Voraussetzung, daß sich die Schallquelle an der Stelle des imaginären Lautsprechers 7 befindet und ein Schalleingangssignal des Lautsprechers an dieser Stelle mit A₃ bezeichnet sei, sind die Schalldrücke P_L und P_K am linken und am rechten Ohr des Hörers 3 unter Verwendung von Ηφ\ und Η_Φι wie folgt auszudrücken:

A₃

■wobei der Faltungsfunktion bei den ansegebenen fouriertransformierten Größen eine Multiplikation entspricht. Das Verhältnis der Schalldrücke am linken und am rechten Ohr ist auszudrücken durch

und folglich gilt P_kfP_L - /W

Bezeichnet man die durch die Lautsprecher 1 und 2 erzeugten Schalldrücke am linken und am rechten Ohr des Hörers 3 mit P'_L bzw. P'_K und die Eingangsspannungen der Lautsprecher 1 und 2 mit E_L bzw. E_R, so ergibt sich das Verhältnis der Schalldrücke am linken und am rechten Ohr des Hörers 3 zu

P'_K Hn-E* +Hn-E_L P'l Hex'EL + Hgi'Eit

Aus der Gleichung (7) folgt

IJL

Sai

Hei

i+L· .

El

1+4* -

El Η_θ

Damit die Beziehung P'_RIP'_L = PrIPl erfüllt ist, liefern die Gleichungen (6) und (8) für E_R/E_L die Bedingung

L·

Er

ex

Setzt man die Werte der Gleichung (9) in die Gleichung (8) ein, so erhält man

60 P'l

Mai.

Hg ι

1 +

Ηβ

-Ηφ\ —Hei

1 +

Pl Pr

He

—Η_β2 Ήφ

Hg\ ·Ηφ\ —H

ei

. "92 Hg\

Demzufolge läßt sich also erreichen, daß dar Hörer die Phantomschallquelle in einer beliebigen Richtung Φ wahrnimmt.

In dieser Weise kann die Phantomschallquelle anhand des Verhältnisses P_L/P_R der Schalldrücke der Richtung Φ zugewiesen werden. Ist indes eine genauere Ortung der Phantomschallquelle erwünscht, so kann ein Schaltnetz *ur U nterscheidung vorn/hinten vorgesehen werden, das für beide Ohren gemeinsam ist, umfassend eine Komponente (1/Η_Θ]) zum Beseitigen der Information, die auf das Vorhandensein der Lautsprecher 1 und 2 vcr dem Hörer 3 weist, und eine weitere Komponente (Η_φ]) zur Ortung der Phantomschallquelle in jeder gewünschten Richtung. Die Übertragungsfunktion dieses Schaltnetzes zur Unterscheidung vorn/hinten ist durch die folgende Formel auszudrücken:

(Η_ΦΙ/Η_β})

(Π)

Bezeichnet man ein elektrisches Eingangssignal des in Fig. 7 im Winkel Φ zu denkenden imaginären Lautsprechers 7 mit A„ so ist der Schalldruck am rechten Ohr des Hörers 3 auszudrücken durch

A,

(12)

Zum andern ist der Schalldruck am rechten Ohr des Hörers bei dem in Fig. 7 gezeigten stereophonen Ton-Wiedergabesystem mit zwei Lautsprechern auszudrükken durch

P'_R = (Η_θ] ■ E_x + Η_θ2 ■ E_L) ■ A₁

(13)

Die Bedingung, die einer Gleichheitsbeziehung der Gleichungen (12) und (13) Genüge leistet, ist gegeben durch

30

H₁

ei

1 +Hai . Ji.
H E

He\ (■> Hg₂ ΗψΛ

Vj rf VX/ Hl

1 ι "Θ2 . "O2 . V "81 "»I/

ti ti / ti V^

\ Hg\ H^

40

45

(14)

50

Falls die zur Wiedergabe dienenden Lautsprecher 1,2 im Winkel von ±30° angeordnet sind und der imaginäre Lautsprecher 7 im Winkel von 120°angeordnet ist, so ist die Frequenzcharakteristik für das erste und zweite Glied in der Gleichung (14), d.h.

ί_φι

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in der in F i g. 8 gezeigten Weise darzustellen. Der Ausdruck (15) kann aiso annähernd gieich i gesetzt werden und die Gleichung (14) kann mithin wie folgt ausgedrückt werden:

,!Ln

Hg\

(16)

In F i g. 9 sind zum Vergleich die Frequenzcharakteristiken für die Gleichungen (14) und (16) gezeigt.

In Fi g. 10 ist ein Blockschema eines Tonwiedergabesystems dargestellt, das es dem Hörer ermöglicht, die Phantomschallquelle aufgrund der von Einkanallautsprechern wiedergegeberien Schallwellen in der Richtung des Winkels Φ wahrzunehmen, d. h. aufgrund der Schallwellen der zwei Lautsprecher 1, 2, die sich vor dem Hörer befinden (wobei die Lautsprecher jeweils im Winkel θ angeordnet sind). In Fig. 10 ist mit der Bezugszahl 9 ein Kompensationsnetzwerk bezeichnet, mit der Bezugszahl 10 ein für das linke und das rechte Ohr gemeinsam vorgesehenes Vornp/Hinten-Unterscheidungsnetzwerk, das hauptsächlich zur Unterscheidung vorn/hinten beiträgt, und mit der Bezugszahl 11 ein Lokalisierungsnetzwerk, das auf das linke und das rechte Ohr unterschiedliche Schaiidruck-Frequenz-Charakieristiken gibt.

In Fig. 11 ist ein besonderer Schaltungsaufbau gezeigt, der zur Umstellung auf einen Vierkanaleingang dient. Da die Kanäle 2 und 4 beim Vierkanalsystem hinter dem Hörer 3 vorgesehen sind, können die in Fig. 7 gezeigten imaginären Lautsprecher 7 und 8 als Lautsprecher für die hinteren Kanäle Verwendung finden. In Fig. 11 bezeichnet die Bezugszahl 12 das gesamte Signalverarbeitungsnetzwerk für den Vierkanaleingang, die Bezugszahl 13 Vierkanaleingangsanschlüsse.die Bezugszahlen 14 und 14' bezeichnen gemeinsame Vorne/ Hinten-Unterscheidungsnetzwerke, die Bezugszahlen 15 und 15' Lokalisierungsnetzwerke für das linke und rechte Ohr, die Bezugszahlen 16 und 16' Addierer, die Bezugszahlen 17 und 17' Verstärker, die Bezugszahlen 1 und 2 die Lautsprecher, die Bezugszahl 3 bezeichnet den Hörer und die Bezugszahl 18 Ausgangsanschlüsse des Signalverarbcituagsnstzwerkes 12. Die Signale für die vorderen Kanäle werden auf die beiden Eingangsanschlüsse CHX und CH3 gegeben und gehen unverarbeitet den Ausgangsanschlüssen 18 zu. Die Signale Tür die hinteren Kanäle werden auf die Eingangsanschlüsse CHl und CHA gegeben und durch die gemeinsamen Vorne/Hinten-Unterscheidungsnetzwerke 14 und 14' verarbeitet, worauf sie als hintere Signale addiert werden und die Information kompensiert wird, die dem Hörer das Empfinden vermittelt, der Schall werde von den vorderen Lautsprechern abgestrahlt. Das eine Hinterkanalsignal wird dem einen Vorderkanalsignal direkt beigemischt, während das andere Hinterkanalsignal dem anderen Vorderkanalsignal beigemischt wird, nachdem jenem anderen Hinterkanalsignal die Information hinzugefügt wurde, durch die sich das Signal in der Richtung 120° auszeichnet Die gemischten Signale gehen dann den Lautsprechern 1 und 2 zu, welche die von dem Hörer 3 wahrgenommenen Schallwellen abstrahlen.

Der Hörer kann in diesem Fall zwei gesonderte Phantomschallquellen in den Winkeln Φ und Φ' ausmachen. (In vielen Fällen ist der Winkel Φ annähernd gleich 120°).

Sind keine gesonderten Vierkanalsignale verfügbar, so können von einer üblichen stereophonen Programmquelle Signale ähnlich den Vierkanalsignalen erzeugt werden. Dies ist beispielhaft in Fig. 12 gezeigt. Aus einem üblichen Stereophonsignal wird eine Differenzsignalkomponeuie (L-R oder R -L) erzeugt und das resultierende Signal kann als Hinterkanaikomponente des in Fig. 11 gezeigten Vierkanal-Signalverarbeitungsnetzwerkes 12 dienen. Da das Differenzsignal bei der herkömmlichen Programmquelle viele Komponenten einbegreift, die hauptsächlich reflektierten Schall um-

■;' 9 ίο

:,ι fassen und keine Unterscheidung im Links-Rechts-Pha- ■/■; senverhältnis erlauben, so ist in diesem Zusammen- ^! 5 hang zu bemerken, daß die Darbietung des Differenz- ,'■ signals im Vergleich zur herkömmlichen stereophonen

f. Tonwiedergabe verbessert ist.

!j; Ein Beispiel für die Charakteristik des in dem Block-

5?l schema der F i g. 10 vorgesehenen gemeinsamen Vorne/

$ Hinter-UnterscheidungsnetzwerkeslOistinFig. 13 gell zeigt, während Fig. 14 ein Beispiel für die Charakte-

'■' ristik des Lokalisierungsnetzwerkes 11 zeigt.

& In Fig. 15 ist beispielhaft die Anwendung des Ton-

'% Wiedergabesystems bei einer Anordnung akustischer

ö Geräte dargestellt. Mit der Bezugszahl 19 ist ein Platten-

'0 spieler als Vierkanal- oder Zweikanalgerät bezeichnet,

A mit der Bezugszahl 20 ein Vierkanal-FM-Radiogerät, K mit der Bezugszahl 21 ein Vierkanal-Bandaufnahmege- Ijj rät, mit der Bezugszahi 22 ein Demodulator für Vicr-

ίϊ kanalplatten, mit der Bezugszahl 23 das Kompensa- I

|| tionsnetzwerk, mit der Bezugszahl 24 ein Stereotonver-

ϊή stärker, mit den Bezugszahlen 1 und 2 sind die vorderen

jy{ Lautsprecher bezeichnet, mit den Bezusszahlen 7 und 8

^!1 die vom Hörer wahrgenommenen imaginären Lautsprecher, und mit der Bezugszahl 25 ein Hörraum. Bei diesem Tonwiedergabesystem können verschiedene Geräte in Kombination benutzt werden.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, besteht die Möglichkeit, die Phantomschallquelle in jeder gewünschten Richtung im Umkreis des Hörers festzulegen, wobei der Ton von zwei Lautsprechern erzeugt wird, und somit läßt sich bei diesem Tonwiedergabesystem der Vierkanal-Stereophoneffekt der nach dem Stand der Technik bekannten Geräte mit dem Zweilautsprechersystem erzielen.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

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45

SO

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Tonwiedergabesystem mit zwei vor dem Hörer symmetrisch zur Blickrichtung in einer Richtung angeordneten Lautsprechern (1,2), die mit der Blickrichtung jeweils einen Winkel θ einschließt, und mit einem Lokalisierungsnetzwerk (11) zur Erzeugung einer Phantomschallquelle (4', 5,7,8) außerhalb der Lautsprecherbasis in einer Richtung, die mit der Blickrichtung einen Winkel Φ einschließt, dadurch gekennzeichnet,
daß ein aus dem Lokalisierungsnetzwerk (11) und einem diesem vorgeschalteten Vorne/Hinten-Unterscheidungsnetzwerk (10) bestehendes Kompen- is sationsnetzwerk (9) vorgesehen ist, daß das Vorne/ Hinten-Unterscheidungsnetzwerk (10) das elektrische Eingangssignal mit der Funktion