DE2837130A1

DE2837130A1 - Sound recording system with true ambience - records and reproduces sound direction and distance by measuring curvature of sound wavefront

Info

Publication number: DE2837130A1
Application number: DE19782837130
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl Ing Dr Ing Scherer
Original assignee: Individual
Current assignee: Scherer Geb Maus Gertrud Scherer Andreas Marti
Priority date: 1978-08-25
Filing date: 1978-08-25
Publication date: 1980-03-06
Also published as: DE2837130C2

Abstract

The sound system records and reproduces not only directional impressions but also distance impressions as determined from the curvature of the wavefront of the sound. The curvature is measured by two microphones at least 20 cm apart but spaced less than the radius of the hall. Two concentric loudspeaker arrangements receive the sound signals via spatial demodulators. These arrangements are such that the direction of incidence of a remote sound source is faithfully reproduced.

Description

Verfahren und Einrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe von Method and device for recording and playing back

räumlichen Schallereignissen P. Scherer Hundertsweg 16, 5100 Aachen-Friesenrath Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die dazugehörige Einrichtung zur Aufnahme und Wiedergabe von räumlichen Schallereignissen nach dem eidophonischen Prinzip, das bildhaft räumliches Hören unter Erkennbarkeit der Schalleinfallsrichtung t ermöglicht. spatial sound events P. Scherer Hundertsweg 16, 5100 Aachen-Friesenrath The invention relates to a method and the associated device for recording and reproduction of spatial sound events according to the eidophonic principle, enables visual spatial hearing with recognizable direction of sound incidence t.

Ein derartiges Verfahren nebst der zugehörigen Einrichtung ist bekannt (vgl. /1/). Nach G. von sekesy /2/ umfaßt das räumliche Hören außer der Ortung der Schalleinfallsrichtung auch die Wahrnehmung der Schallquellenentfernung. Nach Be'es läuft das Entfernungshören auf die Diskriminierung der Schallwellenkrümmung hinaus. Er hat aus dieser Erkenntnis jedoch keine übertragungstechnischen Schlüsse gezogen. Such a method together with the associated device is known (see / 1 /). According to G. von sekesy / 2 /, spatial hearing includes not only the localization of the Direction of sound incidence also includes the perception of the distance from the sound source. According to Be'es distance hearing amounts to discriminating the curvature of sound waves. However, he did not draw any transmission-related conclusions from this knowledge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ubertragungsverfahren zur Aufnahme und Wiedergabe von räumlichen Schallereignissen und die dazugehörige Einrichtung zu schaffen, die es ermöglichen, tatsächlich den gesamten Raumeindruck, d. h. die Richtung und die Entfernung der Schallereignisse zum Hörer zu übertragen. Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch das in Anspruch 1 enthaltene Verfahren gelöst. The invention is based on the object of a transmission method for recording and playback of spatial sound events and the associated To create facilities that actually enable the entire room impression, d. H. transmit the direction and distance of the sound events to the listener. According to the invention, this object is achieved by the method contained in claim 1 solved.

Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Vorteil hafte Weiterbildungen dieser Einrichtungi sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 enthalten. A device for carrying out the method and advantageous developments of this device are contained in the dependent claims 2 to 9.

An Ausführungsbeispielen wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments.

Nach /3,1/ ist es möglich, die Schalleinfallsrichtung in einer Ebene durch ein 'Drehmikrophon', dessen Charakteristik in dieser Ebene schnell umläuft, auf eineRLautsprecherkonfigu- ration zu übertragen, so daß der Zuhörer innerhalb der Konfiguration die Schalleinfallsrichtung wahrnimmt, Fig. 1a.According to / 3,1 /, it is possible to adjust the direction of sound incidence in one plane to a R ration so that the listener perceives the direction of sound incidence within the configuration, Fig. 1a.

Die Krümmung der wiedergabeseitigen Schallwellen hängt jedoch lediglich von der Lautsprecheraufstellung ab, Fig. Ib.However, the curvature of the reproduction-side sound waves only depends from the loudspeaker setup, Fig. Ib.

Die Übertragung der Krümmung der Schallwellenin einer Ebene wird durch zwei Drehmikrophone möglich, die in einem geringen Abstandd in der Aufnahmeebene gegeneinander versetzt sind, Fig. 1c. Er sollte nicht kleiner als der Ohrabstand, jedoch auch nicht größer als der Hallradius sein, damit die Mikro- phonspannungen noch ausreichend korreliert sind, d. h. etwa bei 0,3 bis 0,5 m liegen. The transmission of the curvature of the sound waves in one plane is made possible by two rotary microphones which are offset from one another at a small distance d in the recording plane, Fig. 1c. It shouldn't be smaller than the ear distance, however also not be larger than the reverberation radius, so that the micro- Phonic voltages are still sufficiently correlated, ie about between 0.3 and 0.5 m.

Beide Drehmikrophone übertragen ihre Information auf zwei konzentrisch in einer Ebene angeordnete Lautsprecherkonfigurationen, Fig. 1c,d. Beide Systeme werden richtungsgleich eingestellt, ihre beiden Drehcharakteristiken und Wiedergabemodulatoren arbeiten jeweils winkelgleich und winkelsynchron. Unter dieser Voraussetzung erzeugt ein Schalleinfall senkrecht zur Verbindungslinie beider "Drehmikrophone" aus sehr großer Entfernung ein ebenes Wiedergabefeld, wie es auch von jedem einzelnen Drehmikrophon (Fiq. 1a) erzeuqt werden würde, weil sich die beiden gleichen Wiedergabefelder linear superponierenl fF nahe Schallquelle, die sich auf einer Linie senkrecht zu der Verbindungslinie beider Mikrophone befindet, "sehen" beide Drehmikrophone jedoch unter verschiedenen Einfallswinkeln, infolgedessen unterscheiden sich jetzt auch die Einfallswinkel in beiden Ebenen, Fig. ld. Damit ändert sich auch das resultierende Gesamtfeld. Die Wirkung ist die, daß die Schallquelle näher zu kommen scheint, wie dies durch Überlegung und Experiment /4/ gezeigt werden kann. Da Entfernungsänderungen im Prinzip nur senkrecht zur Verbindungslinie beider Drehmikrophone übertragen werden, muß für allseitige Entfernungswiedergabe in einer Ebene ein weiteres Paar senkrecht zum ersten eingerichtet werden, vergl. auch Fig. 4e.Both rotary microphones transmit their information to two loudspeaker configurations arranged concentrically in one plane, FIG. Both systems are set in the same direction, their two rotation characteristics and playback modulators each work at the same angle and angle-synchronously. Under this condition, a sound incidence perpendicular to the connecting line of the two "rotary microphones" from a very large distance creates a flat reproduction field, as would also be generated by each individual rotary microphone (Fig. 1a) because the linearly superpose two equal reproduction fields fF near the sound source, which is located on a line perpendicular to the connecting line of the two microphones, but both rotary microphones "see" at different angles of incidence, as a result of which the angles of incidence now also differ in both planes, Fig. ld. This also changes the resulting overall field. The effect is that the sound source seems to come closer, as can be shown by reflection and experiment / 4 /. Since changes in distance are in principle only transmitted perpendicular to the connecting line of the two rotary microphones, a further pair must be set up perpendicular to the first for all-round distance reproduction in one plane, see also FIG. 4e.

Zur "allseitigen" Entfernungsübertragung in einer Ebene wird also mindestens ein Drehmikrophonpaar (Fig. 1c,d) in der (beispielsweise Horizontalen) Aufnahmeebene benötigt. Für tatsächlich allseitige Richtung und Entfernungsübertragung in einer Ebene müßte jeweils senkrecht dazu, d.h.For "all-round" distance transmission in one plane, at least one rotary microphone pair (Fig. 1c, d) in the (for example Horizontal) recording plane is required. For actually all-round direction and distance transmission in a plane would have to be perpendicular to it, i.e.

in der Vertikalen der gleiche Aufwand getrieben werden, so daß insgesamt vier Drehmikrophonpaare nötig würden.the same effort is made in the vertical, so that overall four rotary microphone pairs would be necessary.

Dieser Aufwand läßt sich jedoch leicht reduzieren. Eine befriedigende Wiedergabe in der Vertikalebene ist nämlich auch dadurch zu erreichen, daß die Ebenen der Drehmikrophone eines Paares geringfügig gegensinnig aus der Horizontalen herausgedreht werden, Fig. le. Wenn die entsprechenden Aufnahme- und Wiedergabeebenen eine Neigung von z.B. 30 ° bis 600 gegeneinander haben, ist ein Drehmikrophonpaar in der Lage, bis zu einem gewissen Grad vertikale Bewegungen einer Schallquelle wiederzugeben.However, this effort can easily be reduced. A satisfactory one Reproduction in the vertical plane can also be achieved in that the planes the rotary microphones of a pair rotated slightly in opposite directions from the horizontal be, Fig. le. When the corresponding recording and playback levels have a slope of e.g. 30 ° to 600 against each other, a rotary microphone pair is able to reproduce vertical movements of a sound source to a certain extent.

Die Räumlichkeit der Übertragung wird dadurch außerordentlich gesteigert.The spatiality of the transmission is thereby greatly increased.

Wenn die beiden Drehmikrophone eines Paares nicht zu weit voneinander entfernt sind, ist es möglich, statt der beiden Basismikrophone nur ein einziges zu verwenden, das dann zwischen den beiden rotierenden Achtermikrophonen angeordnet wird, Fig. 4e. Diese+5nordnung hat zwar den Nachteil, daß bei Schalleinfall die Koinzidenz gestört ist, bietet jedoch für die Zeitmultiplexübertragung nach /3/Vorteile, weil sich im Umschaltzeitpunkt die momentanen Raumtonsignale weniger unterscheiden.If the two rotary microphones in a pair are not too far apart away, it is possible to use just one instead of the two base microphones to use, which is then placed between the two rotating figure-eight microphones is, Fig. 4e. This + 5 order has the disadvantage that when sound is incident the Coincidence is disturbed, but offers advantages for time division multiplex transmission according to / 3 /, because the momentary spatial tone signals differ less at the time of the switchover.

Das Zeitmultiplexverfahren erfordert eine höhere Schaltfrequenz (z.B. 38 kHz) und damit eine höhere (76 kHz) Drehfrequenz der Drehcharakteristiken, wenn jedwede Störung im Basisband /1/ vermieden werden muß, Fig. 2a. Dies bedingt natürlich für das Raumsignal einen erhöhten Frequenzbedarf, der bis/ (76 + 15) + 381103 = 129 kHz reicht. Wenn andererseits im Interesse höherer Auflösung eine schärfere Richtcharakteristik (z.B. eine zweiter Ordnung) verwendet werden soll, erhöht sich der Frequenzbedarf des Raumsignals ebenfalls. Je nach der Anforderung an die Schärfe der Charakteristik und ihre Nebenzipfelfreiheit kann der Frequenzbedarf +) von vorne beträchtlich ansteigen. Einen günstigen Fompromiß hinsichtlich der Schärfe der Charakteristik und des Frequenzbedarfs des Raumsignals stellt die gemischte Modulation mit der doppelten Rotationsfrequenz und einer rechteckförmigen Schwingung dar, die der Rotationsfrequenz entspricht, vergl. hierzu Fig. 5b. Indem das Spektrllm der Rechteckschwingung auf die dritte Oberwelle begrenzt wird (vergl. Fig. 5c), erhöht sich der Frequenzbedarf bei einer Rotationsfrquenz von 76 kHz auf j3.76 + 15|-103 = 243 kHz, Fig. 2b. Wenn zusätzlich durch Zeitmultiplex eine weitere Ebene übertragen werden soll, erhöht sich der Frequenzbedarf um 38 kHz sogar auf ca. 280 kHz, Fig. 2c.The time division multiplex method requires a higher switching frequency (e.g. 38 kHz) and thus a higher (76 kHz) rotational frequency of the rotational characteristics, if any interference in the baseband / 1 / must be avoided, Fig. 2a. Of course, this requires an increased frequency requirement for the room signal, up to / (76 + 15) + 381103 = 129 kHz is enough. If, on the other hand, a sharper resolution is in the interest of higher resolution Directional characteristic (e.g. a second order) is to be used increases the frequency requirement of the room signal as well. Depending on the sharpness requirement the characteristic and its freedom from sidelobes can be determined by the frequency requirement +) from the front considerably increase. A favorable compromise in terms of the sharpness of the characteristic and the frequency requirements of the room signal represents the mixed modulation with the twice the rotation frequency and a square wave oscillation, that of the rotation frequency corresponds to this, see FIG. 5b. By the spectrum of the square wave on the third harmonic is limited (see FIG. 5c), the frequency requirement increases at a rotation frequency of 76 kHz to j3.76 + 15 | -103 = 243 kHz, Fig. 2b. if In addition, another level is to be transmitted by time division multiplex the frequency requirement of 38 kHz even increases to approx. 280 kHz, FIG. 2c.

Hierbei sind Störungen durch die teilweise Überschneidung der Spektren nicht zu erwarten, weil keine hörbaren Differenztöne entstehen, da die Seitenbänder frequenzkongruent sind, Fig. 2c, und sich nur in der Amplitude und Phasenlage der Frequenzen unterscheiden.Here are disturbances due to the partial overlap of the spectra not to be expected because no audible difference tones arise because the sidebands are frequency congruent, Fig. 2c, and differ only in the amplitude and phase position of the Differentiate frequencies.

Es ist daher zweckmäßig, nach einer weiteren Möglichkeit der Informationseinschränkung zu suchen. In der Tat ist es unbefriedigend, wenn zur Übertragung der Schallinformation ein Frequenzbereich bis ca. 200 kHz benötigt wird, obwohl die Perzeptionsgeschwindigkeit für Änderungen der Schalleinfallsrichtung nur im 0,1 s-Bereich liegt.It is therefore advisable to look for a further possibility of restricting information to search. In fact, it is unsatisfactory when it comes to transmitting the sound information a frequency range up to approx. 200 kHz is required, although the perception speed for changes in the direction of sound incidence is only in the 0.1 s range.

Die.Eidophonie /1/, /3/ trennt die eigentliche Basisinforma- tion (30 Hz - 15 kHz) von dest-aie Schalleinfallsrichtung, die durch die Amplitudenmodulation der schnell rotierenden Charakteristik gewonnen wird und im Frequenzbereich > 23 kHz (Raumsignalbereich) liegt. Es kommt also darauf an, den Frequenzbedarf des Raumsignals nach seiner Erzeugung und vor seiner Übertragung einzuschränken. In folgerichtiger Weiterentwicklung des Grundprinzips der Eidophonie kann dies dadurch geschehen, daß zunächst das Raumsignal eines oder auch zweier aufeinanderfolgender Umläufe der Drehcharakteristik in eine analoge Zwischenspeicherkette genommen wird, die nach Art eines Schieberegisters arbeitet und deren Speicherzahl groß genug sein muß, um die Schärfe der Richtcharakteristik noch zu speichern. Bei Richtcharakteristiken zweiter Ordnung sind also pro Umlauf theoretisch sechS tatsächlich etwa acht Speicher nötig. Um keine zusätzliche Verbreiterung der virtuellen Schallquelle zu haben, sollte die Zahl noch höher sein, z. b. bei n = 16 pro Umlauf liegen. Das Eidosignal eines Umlaufs wird seriell in die Speicherkette eingelesen, Fig. 3 , wobei durch die Speicherzahl n die Zeitquantisierung und damit die Einlesefrequenz (Clockfrequenz n vorgegeben ist. Nach erfolgter Speicherung eines oder zweier Umläufe werden die Speicherinhalte in der gleichen Reihenfolge, jedoch mit verminderter Geschwindigkeit herausgeschoben. Der Kompressionsfaktor k ist das Verhältnis, um das die Einlesegeschwindigkeit größer als die Auslesegeschwindigkeit ist, er gibt demnach das Verhältnis an, um das die Frequenzen des Raumtonsignals komprimiert werden. Kurz vor Ende des Auslesens wird eine zweite Speicherkette mit dem dann anliegenden Raumsignal eines Umlaufs gefüllt, so daß dieser unmittelbar anschließend langsamer wieder ausgelesen werden kann.The eidophony / 1 /, / 3 / separates the actual basic information tion (30 Hz - 15 kHz) of any direction of sound incidence, which is obtained through the amplitude modulation of the rapidly rotating characteristic and is in the frequency range> 23 kHz (room signal range). It is therefore important to limit the frequency requirements of the room signal after it has been generated and before it is transmitted. In a consequent further development of the basic principle of eidophony, this can be done by first taking the room signal from one or two consecutive cycles of the rotary characteristic into an analog intermediate storage chain that works like a shift register and the number of memories must be large enough to ensure the sharpness of the directional characteristic yet to save. In the case of directional characteristics of the second order, theoretically sixS are actually required per revolution. In order not to have any additional broadening of the virtual sound source, the number should be even higher, e.g. n = 16 per cycle. The eido signal of a cycle is read serially into the memory chain, Fig. 3, the time quantization and thus the read-in frequency (clock frequency n) being specified by the memory number n The compression factor k is the ratio by which the read-in speed is greater than the read-out speed; it indicates the ratio by which the frequencies of the spatial signal are compressed one cycle, so that it can be read out again more slowly immediately afterwards.

Der Frequenzbedarf des Raumsignals vermindert sich um den Kompressionsfaktor k. Ein passender k-Wert ist 64 oder 128 oder 256. Potenzen von zwei ist wegen der leichten Realisierbarkeit der Vorzug zu qeben. Ein Raumsiqnal, das bei einer Umlauffrequenz von 76 kHz unS Merwend < radientenmikrophonen zweiter Ordnung Frequenzen bis 243 kHz (Fig. 2b) enthält, läßt sich so auf ca. 3.2kHz beschränken.The frequency requirement of the room signal is reduced by the compression factor k. A suitable k-value is 64 or 128 or 256. Powers of two are preferred because they are easy to implement. A Raumsiqnal, which at an orbital frequency of 76 kHz our Merwend <radius microphones contains second-order frequencies up to 243 kHz (Fig. 2b), can thus be limited to about 3.2 kHz.

Empfangsseitig wird über einen Ladeschalter, der mit dem sendeseitigen Speicherwechsel synchronisiert ist, das ankommende "langsame" komprimierte Raumsignal R = Rk alternierend in zwei Zwischenspeicherketten eingelesen. In jeder Speicherkette liegt jeweils das Raumsignal mindestens eines Umlaufs. Die jeweils fertig geladene Speicherkette wird mit der ursprünglichen Rotationsfrequenz wiederholt ausgelesen.On the receiving side, a charging switch that connects to the transmitting side Memory change is synchronized, the incoming "slow" compressed room signal R = Rk read alternately into two intermediate storage chains. In every storage chain the room signal is at least one cycle. The one that has already been loaded Memory chain is read out repeatedly at the original rotation frequency.

Das gesamte Verfahren läuft darauf hinaus, daß nur jede k'te Rotation übertragen wird und zwischenzeitlich empfangsseitig das gleiche Signal in Originalgeschwindigkeit, d. h. mit einer Clockfrequenz von n-2Qw ausgetastet wird, während das Basissignal permanent weiterläuft. Eventuell sollte das Basis signal über einen zwischengeschalteten Verzögerungsspeicher geführt werden, der die Tastverzögerung des Raumsignals zweimal, nämlich für das Ein- und Auslesen, ausgleicht. In Zeitabständen k von 2w -, d. h. etwa im Millisekundenbereich, wird das ursprüngliche Raumsignal R jeweils erneut abgetastet, d. h. mit k = 128 und 2Qs = 76.1ob Hz im Abstand von ca. 1,7 mm.The whole procedure boils down to the fact that only every k'th rotation is transmitted and in the meantime on the receiving side the same signal at the original speed, d. H. with a clock frequency of n-2Qw is blanked while the base signal runs permanently. Possibly the basic signal should have an intermediary Delay memory are kept, which the key delay of the room signal twice, namely for reading in and out, compensates. At time intervals k of 2w -, i.e. H. in the millisecond range, the original room signal R is repeated each time scanned, d. H. with k = 128 and 2Qs = 76.1ob Hz at a distance of approx. 1.7 mm.

Es ist klar, daß bei dieser Kompression schnellere Änderungen der Schalleinfallsrichtung als etwa 10 ms nicht übertragen werden können, was ja vom Standpunkt des Gehörs aus auch gar nicht notwendig ist.It is clear that with this compression, faster changes in the Sound direction of incidence than about 10 ms can not be transmitted, which is from the From the point of view of hearing it is also not necessary at all.

Andererseits verändert sich die Phasenlage des Basistons R während der Zeit, in der das gespeicherte Raumsignal R (= Seitenbänder ) zugesetzt wird. Es ist eine von der Frequenz des Basistons abhängige kammfilterartige Abhängigkeit der Deutlichkeit der Richtungswiedergabe zu erwarten. Nach den bisherigen akustischen Versuchsergebnissen ist aber von daher keine gravierende Störung zu erwarten. Wenn man nämlich bei einem normalen Drehmikrophon das Basismikrophon gegenüber dem rotierenden Gradientenmikrophon um ca. 0,3 m (= 1 ms) verschiebt, erzielt man den gleichen Effekt. Hörversuche in normal halliger Umgebung des Aufnahmeraums zeigen noch keine gravierende Verschlechterung des Hörbildes. Die Komprimierung bzw. die Wiederholungszeit sollte allerdings nicht zu groß sein und einige Millisekunden nicht überschreiten. Das in seinem Frequenzumfang komprimierte Raumsignal R reicht mit k = 128 demnach bSt;O19jIt(k Dieses Band läßt sich beispielsweise mit einem zusätzlichen Hilfsträger bei ca. 17 kHz übertragen und erreicht dadurch, daß das gesamte Raumsignal zwischen 15 und 19 kHz hineinpaßt, Fig. 4b.On the other hand, the phase position of the base tone R changes during the time in which the stored room signal R (= sidebands ) is added. It is a type of comb filter that depends on the frequency of the keynote To be expected depending on the clarity of the directional reproduction. According to the previous ones acoustic test results are therefore not a serious disturbance expect. If you have the base microphone opposite of a normal rotary microphone shifts the rotating gradient microphone by approx. 0.3 m (= 1 ms), one achieves the same effect. Show listening tests in the normal reverberation environment of the recording room no serious deterioration of the hearing picture yet. The compression or the However, the repetition time should not be too long and a few milliseconds do not exceed. The room signal R, which is compressed in its frequency range, is sufficient with k = 128 therefore bSt; O19jIt (k This tape can be used, for example, with a additional subcarrier at approx. 17 kHz and thus achieves that the entire room signal between 15 and 19 kHz fits into it, Fig. 4b.

Die notwendige zusätzliche-Synchronisation der Schieberegisterspeicher findet mit einer Frequenz von 4wQ2k (= 148,44 Hz) statt, wenn in jedem Nulldurchgang der Speicherwechselfrequenz 2wQ2k (= 296,88 Hz) geschaltet wird. Dabei wird vorausgesetzt, daß jeweils zwei Umläufe bei der Rotationsfrequenz 2 = 76 kHz gespeichert werden. Man erreicht die Synchronisation durch zusätzliche rechteck- oder sinusförmige Amplitudenmodulation des 19 kHz-Pilottons mit einem Modulationsgrad von höchsten 50 %.The necessary additional synchronization of the shift register memory takes place with a frequency of 4wQ2k (= 148.44 Hz) if in every zero crossing the memory change frequency 2wQ2k (= 296.88 Hz) is switched. It is assumed that that two revolutions are stored at the rotation frequency 2 = 76 kHz. The synchronization is achieved by additional square or sinusoidal amplitude modulation of the 19 kHz pilot tone with a maximum modulation depth of 50%.

Den 19 kHz-Pilotton benötigt die Eidophonie ohnehin zur Synchronisation der sende- und empfangsseitigen Raummodulation; die Seitenbänder liegen bei einer Synchronisationsfrequenz des Speicherwechsels von 148 Hz noch genügend dicht beim Pilotträger (19 kHz), so daß sie das komprimierte Raumsignal R' nicht stören und auch bei der Pilot-Regeneration noch durch die verwendeten Filter passieren.Eidophonie needs the 19 kHz pilot tone for synchronization anyway the room modulation on the transmit and receive side; the side ligaments are at one The synchronization frequency of the memory change of 148 Hz is still close enough to Pilot carrier (19 kHz) so that they do not interfere with the compressed room signal R 'and also pass through the filters used during the pilot regeneration.

Ein Blockschaltbild einer "zweikanaligen" Anlage (ohne zusätzliche Zeitmultiplexübertragung für weitere Ebenen) zeigt Fig. 4a. Der Pilotton P (19 kHz) erhält im Pilottonmodulator PM gleichzeitig die Synchronisation.A block diagram of a "two-channel" system (without additional Time division multiplex transmission for further levels) is shown in FIG. 4a. The pilot tone P (19 kHz) receives synchronization in the pilot tone modulator PM at the same time.

der Speicherwechselfrequenzw. Der getastete Pilotton synchronisiert die Drehmodulatoren (D1, D2) und die nachfolgenden sendeseitigen Raumsignalkompressoren K5. Die nachfolgenden Umsetzer U5 setzen das komprimierte Raumsignal R in eine sendegerechte Frequenz lage mit Hilfe eines Hilfsträgers von 16,625 kHz, der ebenfalls aus dem Pilotton abgeleitet wird.the memory change frequency The keyed pilot tone is synchronized the rotary modulators (D1, D2) and the subsequent room signal compressors on the transmitter side K5. The following converters U5 convert the compressed room signal R into one that is suitable for transmission Frequency was with the help of an auxiliary carrier of 16.625 kHz, which is also from the Pilot tone is derived.

Am Ausgang der Addierer steht schließlich das "niederfrequente" komprimierte Eidosignal B1 + R'1 + P' zur Verfügung.Finally, at the output of the adders, there is the "low-frequency" compressed Eidosignal B1 + R'1 + P 'available.

Empfangsseitig wird es in einem Rückumsetzer U zerlegt.At the receiving end, it is broken down in a reconverter U.

e Unter anderem erhält man das komprimierte Raumsignal R, das im empfangsseitigen Dekompressor Ke in die Lage des ursprünglichen Raumsignals R zurückversetzt und im Addierer zum Eidosignal ergänzt wird. Der Raumdemodulator @@ nimmt schließlich in gewohnter Weise die Raumdemodulation vor. e Among other things, one obtains the compressed room signal R, which in the Receiving-side decompressor Ke set back in the position of the original room signal R. and is supplemented in the adder to form the eido signal. The room demodulator @@ finally takes room demodulation in the usual way.

Zweckmäßigerweise leitet man den für das komprimierte Raumsignal benötigten Träger aus dem Pilotton und seiner Amplitudenmodulation (halbe Speicherwechselfrequenz 148,44 Hz) ab.Expediently, the one required for the compressed room signal is passed on Carrier from the pilot tone and its amplitude modulation (half the memory change frequency 148.44 Hz).

Das 16fache dieser Frequenz ,19 kHz) beträgt 2375 Hz. Aus 8 dieser rechteckförmigen Frequenz wird die Grundwelle herausgefiltert und mit der Grundwelle des Pilottons moduliert.16 times this frequency, 19 kHz) is 2375 Hz. Out of 8 of these rectangular frequency, the fundamental wave is filtered out and with the fundamental wave of the pilot tone modulated.

Das untere Seitenband (16 625 Hz) dieser Modulation wird ausgefiltert und erhält schließlich 16 625 Hz als passenden Hilfsträger für das komprimierte Raumsiqnal R Da dieses Raumsignal maximal 1,898 kHz (= 243 kHz) enthält, paßt es die 128 transponiert genau zwischen/höchste Niederfrequenz (ca. 15 kHz) und den Pilotton mit seinen Seitenbändernt Fig. 4b.The lower sideband (16 625 Hz) of this modulation is filtered out and finally gets 16 625 Hz as a suitable subcarrier for the compressed one Room signal R Since this room signal contains a maximum of 1.898 kHz (= 243 kHz), it fits the 128 transposes exactly between / highest low frequency (approx. 15 kHz) and the Pilot tone with its sidebands Fig. 4b.

Da einerseits die Basismodulation B und andererseits das Raumsignal R, und damit natürlich auch das komprimierte Raumsignal R', miteinander pegelkohärent sind, sind selbst dann keine Störungen zu erwarten, wenn das Basisniederfrequenzband nicht bei 15 kflz scharf begrenzt wird und das komprimierte transponierte Raumsignalband R' nahezu ungeschwächt im Niederfrequenzkanal verbleibt. Dies ist auf Grund der Tatsache zu erwarten, daß höchste Niederfrequenzanteile und R-Anteile in eine Frequenzgruppe des Gehörs fallen und damit den gleichen Hörelndruck geben. Andererseits stören die meist schwächeren höchsten Niederfrequenzanteile das untere Seitenband des transponierten Raumsignals ihrerseits nicht stark, weil die Zweiseitenbandamplitudenmodulation weniger störanfällig ist und sich Störungen nur auf 4aeAg tH verteilung auswirken.Since on the one hand the basic modulation B and on the other hand the room signal R, and thus of course also the compressed room signal R ', are level-coherent with one another no interference is to be expected even if the base low frequency band is not sharply delimited at 15 kflz and the compressed transposed spatial signal band R 'remains almost unattenuated in the low-frequency channel. This is due to the Fact to be expected that the highest low-frequency components and R-components in one frequency group of hearing and thus give the same pressure on the ears. On the other hand, disturb the mostly weaker highest low frequency components the lower sideband of the transposed The room signal is not strong because of the double sideband amplitude modulation is less susceptible to interference and interference only affects 4aeAg thH distribution.

Das an die Niederfrequenz angesetzte komprimierte Raumsignalband R' kann - wie die hohen Niederfrequenzanteile - auf dem Übertragungsweg im Pegel verändert werden, vorausgesetzt, daß Pegeländerungen vor der Rückumsetzung wieder rückgängig gemacht werden. Störende Phasengänge durch Preemphasisschaltungen etc. sind im schmalen Frequenzbereich von 15 bis 18 kHz zu vernachlässigen.The compressed room signal band R 'attached to the low frequency can - like the high low frequency components - change in level on the transmission path provided that level changes are reversed before the reverse conversion be made. Disturbing phase responses from pre-emphasis circuits etc. are in the narrow range Frequency range from 15 to 18 kHz is negligible.

Symmetrische Phasenverzerrungen, wie sie z. B. durch Bandpässe hervorgerufen werden, haben keinen Einfluß wegen der Zweiseitenbandübertragung von R'. Überdies hat die Zweiseitenbandübertragung gegenüber der Einseitenbandübertragung den Vorteil höherer Störunempfindlichkeit.Symmetrical phase distortions, such as those found e.g. B. caused by band passes have no effect because of the double sideband transmission of R '. Besides double-sideband transmission has the advantage over single-sideband transmission higher immunity to interference.

Durch das geschilderte Verfahren stehen die Hilfsfrequenzen (Pilotton, Speicherwechselfrequenz und Hilfsträger) in einem festen Frequenz- und Synchronisationsverhältnis zueinander.The described procedure means that the auxiliary frequencies (pilot tone, Memory change frequency and subcarrier) in a fixed frequency and synchronization ratio to each other.

Empfangsseitig kann man daher zur Demodulation des transponierten Raumsignals R' kohärente Demodulation anwenden, Fig. 4d J çR lDie Pilottonrückgewinnunbfregeneriert den Pilotton und die halbe Speicherwechselfrequen5148,44 Hz) als Rechteckschwingung; nachdem diese in einer bekannten Monoflop-Schaltung tX versechzehnfacht und die sinusförmige Grundwelle herausgefiltert wurde, wird analog zum sendeseitigen Vorgehen der Hilfsträger 16 625 Hz zurückgewonnen, mit dessen Hilfe durch kohärente Demodulation und nachfolgende Filterung das komprimierte Raumsignal R gewonnen wird. Im Raumsignaldekompressor $KeC wird das Raumsignal R regeneriert und im Addierer zum ursprün Zichen Raumtonsignal zusammengesetzt.On the receiving side you can therefore demodulate the transposed Apply spatial signal R 'coherent demodulation, Fig. 4d J çR lThe pilot tone recovery is not generated the pilot tone and half the memory change frequency 5148.44 Hz) as a square wave; after this in a known monoflop circuit tX sixteen-fold and the sinusoidal fundamental wave has been filtered out, is analogous to the procedure on the transmitter side the subcarrier 16 625 Hz recovered, with the help of which through coherent demodulation and subsequent filtering, the compressed room signal R is obtained. In the room signal decompressor $ KeC the room signal R is regenerated and in the adder to the original room tone signal composed.

Der Raumdemodulato R chließlich gewinnt in bekannter Weise die Lautsprechersignale in eidophonischer Demodulation.The room demodulator R finally wins the loudspeaker signals in a known way in eidophonic demodulation.

Durch diese starke Komprimierung des Raumsignals und seine Übertragung am oberen Bereich der Niederfrequenz ist es möglich, überall die normale stereophonische Zweikanalübertragung durch eine eidophonische Zweiebenenübertragung zu ersetzen, Fig. 4a, sofern der Übertragungsbereich bis ca.This strong compression of the room signal and its transmission at the upper range of the low frequency it is possible to use the normal stereophonic everywhere To replace two-channel transmission with an eidophonic two-level transmission, Fig. 4a, provided that the transmission range is up to approx.

19 kHz reicht.19 kHz is enough.

Bei entsprechendem Kompressionsgrad und 76 kHz-Rotationsfrequenz ist sogar in einem Niederfrequenzkanal eine Zweiebenenübertragung nach /3/ in Multiplextechnik möglich, so daß insgesamt je Niederfrequenzkanal ein Drehmikrophonpaar übertragen werden kann. Bei der Raumsignalkompression sind dann zwei Umläufe zwischenzuspeichern Indem bei dieser Technik mit trägerfrequenter Übertragung des komprimierten Raumsignals R als Basismikrophone nicht Kugel sondern Kardioidmikrophone verwendet werden, die gemäß üblicher Stereotechnik ausgerichtet werden (Fig. 4a,d), erhält man auch durch die Basiskanäle normale Stereoübertragung. With the appropriate degree of compression and 76 kHz rotation frequency a two-level transmission according to / 3 / in multiplex technology is even in a low-frequency channel possible, so that a total of a rotary microphone pair transmitted per low frequency channel can be. In the case of room signal compression, two cycles must then be temporarily stored By using this technology with carrier-frequency transmission of the compressed room signal R as basic microphones not spherical but cardioid microphones are used are aligned according to conventional stereo technology (Fig. 4a, d), is also obtained by the basic channels normal stereo transmission.

Das Verfahren ist demnach kompatibel mit der. eingeführten Zweikanaltechnik. Bei systemgerechter eidophonischer Aufbereitung und Wiedergabe der Raumtonsignale können maximal vier Drehmikrophonebenen übertragen werden, so daß der Entfernungseindruck in allen Richtungen der Horizontalebene übertragen werden kann. In dieser Modifikation bedient ein Basismikrophon zwei gegeneinander versetzte Gradientenmikrophone (Fig.4e), deren Modulation im Zeitmultiplex /3/ übertragen wird. Ein weiteres Paar des zweiten Kanals komplettiert die Vierebenenanordnung, Fig. 4e. The procedure is therefore compatible with the. introduced two-channel technology. With system-compatible eidophonic processing and reproduction of the spatial tone signals a maximum of four rotary microphone levels can be transmitted, so that the impression of distance can be transmitted in all directions of the horizontal plane. In this modification one basic microphone operates two gradient microphones offset from one another (Fig. 4e), whose modulation is transmitted in time division multiplex / 3 /. Another pair of the second Channel completes the four-level arrangement, Fig. 4e.

Da die Steuerung (Fig. 4a) beider Ebenen (resp. Ebenenpaare) von einem Pilotton einheitlicher Speicherwechselsynchronisation erfolgt, können beide komprimierten Eidosignale auch vom Rundfunk kompatibel mit der bisherigen Zweikanaltechnik übertragen werden. Die Tastung des 19 kHz-Pilottons kann als Kennzeichnung einer Zwei- bzw. Vierebenenübertragung dienen. Since the control (Fig. 4a) of both levels (or level pairs) of a pilot tone of uniform memory change synchronization takes place, both can Compressed Eido signals from broadcasting compatible with the previous two-channel technology be transmitted. The keying of the 19 kHz pilot tone can be used to identify a Two or four-level transmission are used.

Der 19 kHz-Pilotton übernimmt gleichzeitig die Synchronisation des dort üblichen 38 kHz-Hilfsträgers zur amplitudenmodulierten Übertragung des zweiten Kanals. Die Kennzeichnung des Pilottons ist beim FM-Rundfunk auch vorteilhaft wegen der geplanten zukünftigen und zeitweiligen Zusatzdienste, die auch den Frequenzbereich zwischen 15 und 19 kHz belegen.The 19 kHz pilot tone also synchronizes the 38 kHz subcarrier used there for the amplitude-modulated transmission of the second Canal. The identification of the pilot tone is also advantageous for FM broadcasting the planned future and temporary additional services that also cover the frequency range occupy between 15 and 19 kHz.

Außerdem kann sie als Kennzeichnung gegenüber einer "einfachen" eidophonischen Einebenen-Rundfunkübertragung nach /3/ dienen.It can also be used as a marking opposite a "simple" eidophonic One-level broadcast transmission according to / 3 / is used.

Schließlich ist es möglich, mit Hilfe der komprimierten trägerfrquenten Raumsignalübertragung auch über "einkanalige" Mittelwellensender eine eidophonische Einebenen-Ubertragung durchzuführen. Wegen der normalerweise geringeren ubertragungsbreite empfiehlt es sich, den Hilfsträger niedriger, z.B. bei 19 kHz = 9,5 zu legen und das Basisband entsprechend 2 in seiner Breite zu begrenzen. Der Hilfsträger (9,5tkHz) kann ebenfalls die Synchronisation übernehmen.Finally it is possible with the help of the compressed carrier frequencies Room signal transmission also via "single-channel" medium wave transmitters an eidophonic Carry out one-level transfer. Because of the normally smaller transmission width it is recommended to place the subcarrier lower, e.g. at 19 kHz = 9.5 and to limit the width of the baseband according to 2. The subcarrier (9.5tkHz) can also take over the synchronization.

Vom akustischen Standpunkt aus ist, wie Versuche zeigten, die Verwendung einer schärferen rotierenden Richtcharakteristik unter Umständen wünschenswert. Da jedoch der Aufbau einesGradientenmikrophons 2. Ordnung sehr schwierig ist und die..Zahl der verwendeten Mikrophonkapseln pro Ebene doppelt so hoch ist, empfiehlt sich ein Drehmikrophonsimulator nach /1/. Dies nicht zuletzt wegen des einfachen Prinzips und der studio-üblichen Aufnahmetechnik.From the acoustic point of view, as tests have shown, is the use a sharper rotating directional characteristic may be desirable. However, since the construction of a 2nd order gradient microphone is very difficult and the .. number of microphone capsules used per level is twice as high, recommends a rotating microphone simulator according to / 1 /. Not least because of the simplicity Principle and the usual studio recording technology.

Einen Drehmikrophonsimulator zur Erzeugung einer umlaufenden Achtercharakteristik mit quadrierter , d.h. schärferer Form, zeigen Fig. 5a, b. Das Funktionsprinzip beruht auf der Tatsache, daß die kohärenten Spannungen zweier "gedachter" Mikrophone an den Eingängen E1, E2 zweier Modulatoren am gemeinsamen Ausgang A eine eidophone Spannung liefern, die auch eine drehende Richtcharakteristik zur Folge haben würde, wenn die Drehfrequenzen, mit denen die Spannungen der "benachbarten" Mikrophone moduliert sind, um 90 0gegeneinander phasenverschoben sind /1/. Zur Erzeugung einer Charakteristik 2. Ordnung ist lediglich zu bedenken, daß vier Modulatoren notwendig werden, und daß die modulierende Schwingung 2 zQX ist. In Fig. Sb sind die notwendigen Funktionsveriäufe der Ansteuerspannungen zusammengestellt. Aus ihnen ist die notwendige Verknüpfung über taktsynchrone*) Umkehrer ersichtlich, d.h. über Umkehrer, die mit 2 Q /2f und 9/2 f gesteuert werden. Die Modulationsachwingung hat die Frequenz tæ2 , *) und subharmonische Die Nodulationsschwingung der Frequenz 2 #/2# wird gemäß Fig 5b durch Gleichrichtung von jeder zweiten Halbwelle befreit. Akustisch entspricht dies dem vollständigen Herausschneiden eines störenden Nebenzifels.A rotating microphone simulator to generate a revolving figure-of-eight characteristic with a squared, i.e. sharper, shape, Fig. 5a, b show. The principle of operation is based on the fact that the coherent voltages of two "imaginary" microphones at the inputs E1, E2 of two modulators at the common output A an eidophone Supply voltage that would also result in a rotating directional characteristic, when the rotational frequencies with which the voltages of the "neighboring" microphones are modulated to be 90 0 out of phase with each other / 1 /. To generate a 2nd order characteristic is only to be considered that four modulators are necessary and that the modulating oscillation is 2 zQX. In Fig. 5b are the necessary Functional curves of the control voltages compiled. From them is the necessary one Link via isochronous *) reversers visible, i.e. via reversers that are marked with 2 Q / 2f and 9/2 f can be controlled. The modulation oscillation has the frequency tæ2 , *) and subharmonic The nodulation oscillation of the frequency 2 # / 2 # is freed from every second half-wave by rectification according to FIG. 5b. Acoustically, this corresponds to completely cutting out an annoying secondary cipher.

Diese Herausnahme hat ein breiteres Frequenzspektrum des Raumsignals zur Folge, weil im Verlauf der Modulationschwingung Knicke auftreten. Einen knickfreieren Verlauf hat die Modulationsschwingung nach Fig.This removal has a wider frequency spectrum of the room signal as a result, because kinks occur in the course of the modulation oscillation. A kink-free one The course of the modulation oscillation according to Fig.

5c. Sie entsteht durch Modulation einer sinusförmigen durchgehenden Schwingung 2 zu mit einer in der richtigen Phasenlage (dr=;L angesetzten Rechteckschwingung -(1 ). Indem auch diese Rechteckschwingung durch ihre Grundwelle ersetzt wird, erhält man eine Modulationsschwingung nach Fig. 5d, die noch eine ausreichende Schärfe der Charakteristik garantiert. Im Raumsignal sind demnach außer der Rotationsfrequenz ihre quadratische und kubische Harmonische mit den entsprechenden Seitenbändern vorhanden. Fig 5e, f zeigen die notwendige Schaltung mit dem Verlauf der benötigten Modulationsspannung und ihrer Phasenlage.5c. It is created by modulating a sinusoidal continuous Vibration 2 to with a square wave applied in the correct phase position (dr =; L -(1 ). By also replacing this square wave with its fundamental wave a modulation oscillation according to FIG. 5d, which is still sufficiently sharp the characteristics guaranteed. In the room signal there are therefore also the rotation frequency their square and cubic harmonics with the corresponding sidebands available. Fig. 5e, f show the necessary circuit with the course of the required Modulation voltage and its phase position.

Dem Funktionsgenerator FO, der die benötigte Funktion nach Fig. 5d erstellt, wird eine Rechteckschwingung der Frequenz 2 XZ zugeführt. Durch eine Flip-Flop-Schaltung wird eine Reckteckschwingung der halben Frequenz > erzeugt. Die Grundwellen beider Rechteckachwingungen werden durch entsprechende Bandpässe BP herausgefiltert. Die Grundschwingung der Frequenz:zr wird durch eine hinzuaddierte Gleichspannung im Addierer so verschoben, daß die Quadratische Schwingung immer positiv ist. Beide Spannungen werden einem 4-Quadrantenmultiplizierer zugeführt, an dessen Ausgang A' die Funktion zur Verfügung steht.The function generator FO, which has the required function according to FIG. 5d is created, a square wave of frequency 2 XZ is fed. By a flip-flop circuit a rectangular oscillation of half the frequency> is generated. The fundamental waves of both Square waves are filtered out by appropriate bandpass filters BP. the Fundamental oscillation of the frequency: zr is determined by an added direct voltage im The adder is shifted so that the quadratic oscillation is always positive. Both Voltages are fed to a 4-quadrant multiplier at its output A 'the function is available.

Den Drehmodulator analog zu Fig. 5 a zeigt Fig. 5f.The rotary modulator analogous to FIG. 5 a is shown in FIG. 5f.

Zwei miteinander gekoppelte Rechteckgeneratoren liefern zwei um 90 0versetzte tt Rechteckschwingungen, deren Spannungen in zwei getrennten Funktionageneratoren nach Fig 5 e zwei um 900 versetzte Funktionsschwingungen liefern. Sie werden den Modulatoren Na und Mb zugeführt, bzw. nach Verpolung (-) den Modulatoren Mb und Md. Das Raumsignal entsteht, indem die Ausgangsspannungen der Modulatoren Ma/b/c/d addiert werden.Two square wave generators coupled to one another provide two by 90 0 offset tt square waves, whose Tensions in two separate Function generators according to FIG. 5 e deliver two function oscillations offset by 900. They are fed to the modulators Na and Mb or, after polarity reversal (-), to the modulators Mb and Md. The room signal is created by the output voltages of the modulators Ma / b / c / d can be added.

Der Drehsimulator arbeitet für Richtungssimulation über 1800. Durch Verschiebung der Pilotphase erhält man Simulation von 1800 bis 3600.The turning simulator works for direction simulation over 1800. By Postponing the pilot phase one gets simulation from 1800 to 3600.

Obwohl bei Verwendung mehrerer Wiedergabe ebenen die Lautsprecherzahl einer Wiedergabekonfiguration bei geschickter Aufstellung reduziert werden kann, wächst naturgemäß die Gesamtzahl der Lautsprecher und ihrer vorgeschalteten NF-Kanäle. Schließlich kann die Lautsprecherkanalzahl bei hohen Wiedergabeansprüchen so steigen, daß die niederfrequente Verkabelung stört. Eine Vereinfachung der niederfrequenten Verteilung und der räumlichen Demodulation läßt sich dadurch erreichen, daß der Demodulator, Tiefpaß, Verstärker und Lautsprecher in einer Einheit zusammengefaßt werden und die Verbindung zum Raumtonsignal hin über eine Infrarotstrecke erfolgt.Although when using multiple playback levels the number of speakers a playback configuration can be reduced with clever placement, The total number of loudspeakers and their upstream audio channels naturally grows. After all, the number of speaker channels can increase with high playback requirements so that that the low-frequency cabling interferes. A simplification of the low frequency Distribution and spatial demodulation can be achieved by the Demodulator, low-pass filter, amplifier and loudspeaker combined in one unit and the connection to the surround sound signal is made via an infrared path.

Die an sich bekannte trägerfrequente Infrarotübertragung eignet sich deswegen gut für die Verteilung des Raumtonsignals für die Lautsprecher, weil durch sie auf einfache Weise auch die Richtungsdemodulation bewirkt werden kann.The carrier-frequency infrared transmission known per se is suitable therefore good for the distribution of the surround sound signal for the loudspeakers, because through the direction demodulation can also be effected in a simple manner.

Das Raumtonsignal wird trägerfrequent von Infrarotsendern abgestrahlt, wobei synchron mit der Rotation der Drehcharakteristik die Demodulation in die gewünschte Richtung innerhalb der Ebene vorgenommen wird. Die Lautsprechereinheit, die alle notwendigen Elemente (Infrarotempfänger und Demodulator, Tiefpaß, Verstärker, Lautsprecher) enthält, wird einfach an die gewünschte Stelle des Wiedergabekreises gesetzt. Der Vorteil ist, daß alle Lautsprechereinheiten gleich sind und außer dem Netzanschluß keine Verkabelung benötigen. Durch einfaches Hinzustellen können beliebig viele Stützlautsprecher aufgestellt werden. Die Lautsprecher verschiedener Ebenen können zusätzlich durch die andersartige Aufstellung auch durch unterschiedliche Wahl der Infrarotträgerfrequenz voneinander getrennt werden.The spatial tone signal is emitted at the carrier frequency by infrared transmitters, whereby, synchronously with the rotation of the rotary characteristic, the demodulation into the desired one Direction is made within the plane. The speaker unit, all of them necessary elements (infrared receiver and demodulator, low-pass filter, amplifier, loudspeaker) is simply set to the desired position in the playback circle. Of the The advantage is that all loudspeaker units are the same and apart from the mains connection need no wiring. Any number can be created by simply placing them Support speakers are set up. The speakers of different levels can additionally due to the different setup also due to the different choice of Infrared carrier frequency are separated from each other.

Literatur /1/ RTM 1977, H5, s. 196 bis 204 /2/ G. von Bekesy, Experiments in earing, McGraw Hill Comp., New York, 1960 /3/ Patentanmeldung P 2616665.4 /4/ P. Scherer, Vergleich zweier stereophonischer Übertragungstechniken mit dem natürlichen Hören in üblichen Aufnahmesituationen, DAGA 78 Bochum Uhliche zveikanalige .Stereoaufnahmen iasserl natijrlich keine eidophonische Wiedergabe zu. Indessen besteht die Möglichkeit, wenigstens die Hören eines Stereomikrophonpaares, die sich je nach Einstellung über + 30° erstreckt, über den gleichen oder auch einen etwas größeren Winkelbereich mit einer größeren Anzahl von Stützlautsprechern zu übertragen, wie sie bei eidophonischer Wiedergabe verwendet werden. Man erreicht dadurch, ähnlich wie bei eidophonischer Wiedergabe, eine größere Ortsunabhängigkeit der Hörposition.Literature / 1 / RTM 1977, H5, p. 196 to 204/2 / G. von Bekesy, Experiments in earing, McGraw Hill Comp., New York, 1960/3 / patent application P 2616665.4 / 4 / P. Scherer, comparison of two stereophonic transmission techniques with the natural one Listening in normal recording situations, DAGA 78 Bochum Uhliche zveikanalige Of course, stereo recordings cannot be reproduced in an eidophonic manner. In the meantime there is the possibility of at least listening to a pair of stereo microphones, which are located Depending on the setting, extends over + 30 °, over the same or a little to transmit larger angular range with a larger number of support speakers, as used in eidophonic reproduction. One achieves through it, similarly as with eidophonic playback, the listening position is more independent of location.

Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn auf engem Raum - z.B. im Übertragungswagen - eine wenig ortsunabhängige Beschallung erzielt werden muß. Die Lautsprecherkonfiguration läßt sich etwa über 180 bis 2600 ausbreiten, wobei die Einspeisung der beiden Stereokanäle A, B in der in Fig. 6a gezeigten Weise erfolgt. Beide Signale A, B werden je von den Enden einer beidseitig abgeschlossenen Eichleitung eingespeist. Die Eichleitung besteht aus n Gliedern, wenn die Zahl der Stützlautsprecher (n + 1) ist.This is particularly advantageous when in a confined space - e.g. in a Broadcast vehicle - a little location-independent public address must be achieved. the Loudspeaker configuration can be spread over 180 to 2600, with the The two stereo channels A, B are fed in as shown in FIG. 6a. Both signals A, B are each from the ends of an attenuator that is terminated at both ends fed in. The attenuator consists of n members if the number of support speakers (n + 1) is.

Längs der Eichleitung ergibt sich durch die beidseitige Einspeisung eine Spannungsverteilung, die der stereophonischen Abbildung im Bereich des Aufnahmewinkels (ca. + 300) entspritht. Die Dämpfung der Glieder ist so zu wählen, daß über die gesamte Länge. der Eichleitung eine Dämpfung erzielt wird, die dem maximalen üblichen Pegelunterschied der Kanäle, also ca.Along the attenuator is the result of the feed on both sides a stress distribution similar to that of the stereophonic image in the area of the recording angle (approx. + 300). The damping of the links is to be chosen so that over the whole length. the attenuation achieved an attenuation that the maximum usual Level difference between the channels, i.e. approx.

15 bis 20 dB entspricht. Bei z.B. sieben Lautsprechern ergibt sich eine Stufendämpfung von ca. 3dB. Neben der geringeren Ortsabhängigkeit der Wiedergabe bietet eine solche Wiedergabeeinrichtung (Fig. 6a) den Vorteil, daß die tiefen Frequenzen bedeutend besser wiedergegeben werden, weil für die Abstrahlung dieser Frequenzen nicht mehr der Durchmesser der Strahler, sondern der der Lautsprecherkonfiguration maßgeben ist.15 to 20 dB. With seven speakers, for example, the result is a step attenuation of approx. 3 dB. In addition to the lower location dependency of the reproduction Such a reproduction device (Fig. 6a) offers the advantage that the low frequencies can be reproduced significantly better because of the radiation of these frequencies no longer the diameter of the radiator, but that of the loudspeaker configuration is measured.

Eine eidophonische Lautsprecherkonfiguration läßt sich auf diese Weise zur Hälfte nutzen. Der hintere Teil der Konfiguration kann naturgemäß für die Schallwiedergabe "von hinten" nicht benutzt werden, wohl aber kann man einen gewissen Räumlichkeitseffekt dadurch erzielen, daß man den hinteren Teil der Konfiguration verpolt und um ca. 5 bis 15 dB geschwächt einspeist, Fig. 6b.An eidophonic loudspeaker configuration can be done in this way use half. The rear part of the Configuration can of course cannot be used for sound reproduction "from behind", but one can achieve a certain spatial effect by moving the rear part of the configuration polarity reversed and attenuated by approx. 5 to 15 dB, Fig. 6b.

Die beiden eventuell vorhandenen Lautsprecherkonfigurationen einer eidophonischen Zweiebenenwiedergabeeinrichtung lassen sich dabei ohne weitere parallel schalten.The two possibly existing speaker configurations of one Eidophonic two-level playback device can be paralleled without further switch.

Claims

Claims 1.) Method for recording and playing back spatial Sound events according to the eidophonic principle, pictorial spatial hearing allowing the respective direction of sound incidence to be recognized, since thru c h it is not noted that in addition to the directional impression produced by the direction receivers and then eidophonically transmitted, including the Distance impression conveyed by the curvature of the respective sound wave front is transmitted and brought into effect on the receiver side with the listener.

2.) Device for performing the method according to claim 1, d a d r e k e k e n n n z e i n e t, that for the additional transmission of a dist ernungse; i indrucks on the recording side at least two each scanning the same recording plane Rotary microphones are provided whose mutual distance is greater than 20 cm, however is smaller than the reverberation radius, and that two concentric ones lying in the same plane Loudspeaker configurations (arrangement of the loudspeakers in a circle, rectangle) are provided to which the eidophonic signals are fed via room demodulators, and that the reproduction device consists of both loudspeaker configurations and the upstream room demudulators is set so that the direction of sound incidence a distant sound source, which is on a line perpendicular to the connection axis of the two rotary microphones is the same through both speaker configurations is reproduced.

3.) Device according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c does not mean that the recording planes are necessary for the transmission of a distance impression both rotating microphones in opposite directions by about + 15 to + 30 ° relative to the horizontal crossed and thus crossed against each other by an angle of about 30 to 600 are and that the two associated loudspeaker levels are in the same way against each other are tilted, so that in addition a reproduction of sound directions of incidence outside the horizontal is possible.

4.) The method according to claim 1 using devices according to claims 2 and 3, since you r c h g e k e n n n z e i c h n e t that before the transfer of the signals generated by rotating gradient microphones that represent the high-frequency Contain spatial signals, a frequency compression is made such that the signals of one cycle of the characteristic are stored in a buffer memory and then read out more slowly, then in a further cycle is proceeded in the same way, and that these compressed signals are transmitted and then read into a buffer store on the receiving side, from there can be read out in the original rotation frequency until a new one Slowly transmitted circulation is available with which in the same way is proceeded, and that the transmission and reception side synchronization of the buffer is ensured by a signal that is frequency-divided from the pilot tone derived and transmitted by about 50% amplitude modulation of the pilot tone will.

5.) Process according to claims 1 and 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c i, r e t that the transmission side is the transmission of the compressed room signal takes place by amplitude modulation of an auxiliary carrier at about 17 kHz, its position is derived from the pilot tone and the memory change frequency in such a way that a suitable multiple of the memory change frequency is multiplied by the pilot tone and the corresponding lower sideband is filtered out and used as a carrier, that on the receiving side the subcarrier is generated in an analogous manner and the demodulation of the amplitude-modulated subcarrier to recover the compressed spatial signal can then be done coherently.

6.) Device according to claims 2 and 3, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t that two LF lines are provided on which the compressed Signals of a rotary microphone pair are transmitted and that the base microphones Are cardioids that are twisted at an angle to each other, so that the both base signals are intensity stereophonic compatible.

7.) Process according to claims 1, 5 and 6, d a d u r c h g e k It is noted that two planes are scanned using the time division multiplex method are transmitted and the resulting room signal is compressed and finally recovered will.

8.) Process according to claims 1, 5 and 6, d a d u r c h g e k e n n e n g e i n e t, that a rotating figure eight characteristic with a quadratic sensitivity curve generated by a rotary microphone simulator is, whose four modulators are fed in pairs, the low frequency, and that the four modulators are modulated at twice the rotation frequency 2 25 in such a way that the modulation frequencies of a modulator pair are each by 900 against each other are out of phase and that the necessary polarity reversal of the modulation inputs is synchronous with the modulation frequency or with twice the modulation frequency through switches or rectifier is made.

9.) Process according to claims 1, 5 and 6, characterized in that that the transmission of the spatial tone signal to the loudspeakers via a carrier frequency Infrared path takes place in such a way that a rotating infrared beam does the function the switching demodulator of the room sound receiving system takes over and that the low frequency signal is fed directly to the loudspeakers after infrared demodulation.