DE29600869U1 - Vorrichtung zur pneumatischen Gehörkurven-Linearisierung bei der Wiedergabe von Musik - Google Patents

Description

S 291a

Schäfer, Walter, Neugasse 2, 57627 Hachenburg

Vorrichtung zur pneumatischen Gehörkurven-Linearisierung bei der Wiedergabe von Musik

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur pneumatischen Gehörkurven-Linearisierung bei der Wiedergabe von Musik, bestehend aus mindestens einer Musikquelle, einem Verstärker und mindestens einer vom Verstärker beaufschlagbaren und aus mindestens einem Lautsprecher bestehenden Wiedergabeeinheit.

Es ist allgemein bekannt, daß die Nichtlinearität des menschlichen Gehöres im Bereich geringer Lautstärken der Grund für das häufig als unbefriedigend empfundene Hörerlebnis bei der Wiedergabe von Musik mit geringen Pegeln ist. Dies hängt damit zusammen, daß das menschliche Gehör bei geringen Lautstärken nicht linear ist, so daß die unterschiedlichen Frequenzen unterschiedlich laut wahrgenommen werden. So benötigt beispielsweise ein 1 kHz-Ton einen Schalldruck von etwa 40 dB, um mit einer Lautstärke von 40 Phon, das in etwa dem Geräuschpegel einer leisen Musikwiedergabe entspricht, wahrgenommen zu werden. Um den gleichen Lautstärkeeindruck bei 50 Hz zu erzielen werden aber bereits etwa 65 dB benötigt, was, bezogen auf einen 1 kHz-Ton, dem Geräuschpegel eines Staubsaugers entspricht. Ist also bei geringen Pegeln eine Erhöhung um etwa 25 dB notwendig um den gleichen Lautstärkeeindruck zu erreichen, so sind es bei größeren Lautstärken von beispielsweise 70 dB weniger als 15 dB erforderlich, d.h., die Linearität des Gehörs nimmt bei größeren Lautstärken zu. Entscheidend für das Hörempfinden ist es aber, daß bei

einer Musikwiedergabe mit geringen Lautstärken der Baßbereich teilweise unterhalb der Hörschwelle liegt, also gar nicht mehr wahrgenommen wird.

Ein geläufiges Verfahren zur Kompensation ist die gehörrichtige Lautstärkeneinstellung. Dabei werden dem Verstärker tiefe Frequenzen mit einem erhöhten Pegel zugeführt, was als Folge mehr Energie im Baßbereich bedeutet und somit zu einem verstärkten Schalldruck im unteren Frequenzbereich führt. Dieser technische Trick wirkt der vorerwähnten Nichtlinear ität des menschlichen Gehörs entgegen, indem man dessen Unempfindlichkeit für geringe tieffrequente Schalldrücke kompensiert. Das Klangbild wird dadurch als "voller" und angenehmer empfunden. Diese Vorgehensweise läßt jedoch unberücksichtigt, daß die verschiedensten Faktoren, wie Akustik des Raumes, Aufstellung und Wirkungsgrad der Lautsprecher sowie der Verstärkungsfaktor, Einfluß auf das Wiedergabeergebnis nehmen.

Eine andere Möglichkeit, die Nichtlinearität des Gehörs auszugleichen, besteht im Einsatz von großvolumigen Lautsprechern, die mit hohem Wirkungsgrad bereits bei kleiner Lautstärke einen verhältnismäßig großen Schalldruck im Tieftonbereich erzeugen. Ausführungen als Baßreflex oder Hornlautsprecher kommen hier häufig zur Anwendung. Im Wohnbereich sind derartige Lautsprecher jedoch überdimensioniert und neigen zum Dröhnen und zu überhöhten Baßdrücken bei mittleren und großen Lautstärken. Das gleiche gilt auch für den Einsatz von sogenannten Equalizern, die eine Lösung für geringe Lautstärken darstellen, bei größeren Lautstärken jedoch unweigerlich zur Übersteuerung von Verstärkern und zur

Überlastung von Lautsprechersystemen führen. Um dies zu vermeiden, ist bei jeder Änderung der Lautstärke zwangsläufig eine Anpassung der Klangeinstellungen notwendig.

Die häufig im Wohnbereich eingesetzten kompakten Lautsprecher stellen einen optimalen Kompromiß von akzeptabler Größe und guter Leistung dar. Dabei gibt es Lautsprechersysteme, die den gesamten Frequenzbereich hervorragend wiedergeben. In der Praxis ergibt sich jedoch bei niedrigen Lautsprechern ein unbefriedigendes Hörerlebnis bei diesen Lautstärken, was auf die bereits erwähnte Nichtlinear ität des menschlichen Gehörs zurückzuführen ist. Dabei ist zu berücksichtigen, daß in den meisten Haushalten fast 90 % der Zeit Musik nur mit leisen Pegeln gehört wird, was dieser Betriebsart eine besondere Bedeutung gibt. Der Versuch, das Defizit an Klangerlebnis durch eine Erhöhung der Lautstärke zu beseitigen, wird sofort als störend empfunden und ist insbesondere bei Ansagen und Werbeeinblendungen nicht akzeptabel.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur pneumatischen Gehörkurven-Linearisierung bei der Wiedergabe von Musik aufzuzeigen, bei der in einfachster Weise und ohne besonderen Aufwand auch bei geringen Lautstärken die tiefen Töne und damit der Baßbereich gut wahrnehmbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, daß mindestens eine zusätzliche kleine Tiefton-Lautsprecher einheit zur Reproduzierung eines zusätzlichen Tieftonpegels angeordnet wird.

-A-

Durch eine solche Vorrichtung kann in dem Raum, in dem die Musik wiedergegeben und gehört wird, ein zusätzlicher Tieftonpegel reproduziert, der gerade so hoch ist, daß er als angenehm und der Lautstärke der mittleren und hohen Frequenzen entsprechend empfunden wird. Mit diesem besonderen, zusätzlichen Schallanteil wird genau der Bereich aufgefüllt, den das menschliche Ohr normalerweise bei solchen Lautstärken als zu schwach empfindet oder gar nicht aufnehmen würde, wenn er auf herkömmliche Weise und nur von den üblichen Lautsprechern bzw. Lautsprechereinheiten wiedergegeben wird. Dies bedeutet, daß es durch diese Vorrichtung jetzt passend zu gewünschten kleinen Hörpegeln einen hörbaren und als gleich stark empfundenen Baßpegel gibt. Das Hilfsbaßsignal wird in seinem Pegel nur einmal und zwar in Abhängigkeit von der Wiedergabeeinheit, der Räumlichkeit und der Hörgewohnheit, also subjektiv, eingestellt. Die Gefahr einer Übersteuerung der zusätzlichen Tiefton-Lautsprechereinheit besteht nicht. Die Anforderungen an eine solche zusätzliche Tiefton-Lautsprechereinheit und die benötigte Leistung sind verhältnismäßig gering.

Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung

gemäß der Erfindung,
Fig. 2 ein Schalldruck/Frequenz-Diagramm ohne Hilfsbaß-

signal und
Fig. 3 das Diagramm der Fig. 2 mit einem Hilfsbaßsignal.

In der Fig. 1 der Zeichnung ist eine Vorrichtung gezeigt, die der pneumatischen Gehörkurven-Linearisierung bei der Wiedergabe von Musik dient. Diese Vorrichtung besteht zunächst aus einer Musikquelle 1, die ein Tuner, ein Schallplattenspieler, ein Kassettengerät oder ein CD-Player sein kann. Diese Musikquelle 1 ist über eine Leitung 2 mit einem Verstärker 3 verbunden, dem die Musiksignale zugeführt werden. Von dem Verstärker 3 werden die Musiksignale über Leitungen 4, 5 zwei Wiedergabeeinheiten 6, 7 zugeleitet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus jeweils zwei nur angedeuteten Lautsprechern 8, 9 bestehen. Die Wiedergabeeinheiten 6, 7 strahlen die Musik nun in einem über den Verstärker 3 einstellbaren Lautstärkepegel ab.

Hinsichtlich der Diagramme der Fign. 2 und 3 wird darauf hingewiesen, daß dieselben auf ihrer x-Achse die Frequenz f und auf ihrer y-Achse den Schalldruck in dB enthalten. Die beiden als dünne Striche in beiden Diagrammen eingezeichneten Kurven geben die Lautstärkeempfindlichkeit bei einem Schalldruck von 40 und 70 dB bei 1 kHz an. Die aus einzelnen Strichen gebildete Kurve zeigt die subjektive Hörempfindung des menschlichen Gehörs, die aus Punkten und Strichen gebildete Kurve zeigt den Wiedergabepegel und die aus Punkten gezeichnete Kurve stellt das Hilfsbaßsignal dar.

Aus dem Diagramm der Fig. 2 ist nun zu erkennen, daß bei einem Frequenzgang des Gehörs für einen Schalldruck von 40 und 7 0 dB bei 1 kHz der Wiedergabepegel (Punkt-Strich-Linie) und die subjektive Hörkurve (Strich-Linie) bei geringen Schallpegeln in Bereichen liegen, die nicht bzw. fast nicht wahrnehmbar sind.

Hier setzt nun die Wirkung der vorliegenden Erfindung ein. Von dem Verstärker 3 wird über eine Leitung 10 ein ungeregeltes Musiksignal abgenommen und über einen Tiefpaß 11, der hohe Frequenzen sperrt, einer besonderen, zusätzlichen aktiven Tiefton-Lautsprechereinheit 12 (mit Netzteil) zugeführt, in der über einen Regler 12a vorzugsweise ein Schallpegel von 65 bis 75 dB einmal eingestellt wird. Der Pegel dieses Hilfsbaßsignales wird dabei in Abhängigkeit von den Wiedergabeeinheiten 6, 7, der Räumlichkeit und der Hörgewohnheit eingestellt. Das dann in vorteilhafter Weise hörbare Hilfsbaßsignal ist im Diagramm der Fig. 3 als punktierte Linie eingezeichnet. Dieses zusätzliche Hilfsbaßsignal führt nun zu einer Veränderung des Kurvenverlaufes (Punkt-Strich-Linie) für den Wiedergabepegel und für die subjektive Hörkurve (Strich-Linie), so daß auch bei einem niedrigen Schallpegel die Bässe bzw. die tiefen Töne gut hörbar sind und als angenehm empfunden werden.

Die vorbeschriebene Lösung zeigt die zusätzliche Tiefton-Lautsprechereinheit als von den anderen Wiedergabeeinheiten 6, 7 getrennte Einheit, die dann eingesetzt wird, wenn eine bereits vorhandene Anlage zur Wiedergabe von Musik entsprechend der Erfindung nachgerüstet bzw. erneuert wird.

Daneben ist es jedoch möglich, bei der Herstellung einer Anlage die Erfindung sofort mit einzubinden. Der zusätzliche, nur für das Hilfsbaßsignal zuständige Lautsprecher 13 ist dann, wie strichliert in Fig. 1 angedeutet, in die Wiedergabeeinheiten 6, 7 bereits integriert und wird über eine strichlierte Leitung 14 direkt vom Verstärker 3 beaufschlagt, der dann mit einem strichliert angefügten Zusatzteil 15 versehen ist.

Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, den Pegel des
Hilfsbaßsignales so niedrig einzustellen, daß dasselbe für sich allein nicht oder fast nicht hörbar ist. Die von den
Wiedergabeeinheiten reproduzierten und bei kleinen Lautstärken
ebenfalls nicht oder fast nicht hörbaren Baßanteile können sich bei entsprechender Ausrichtung in ihrer Leistung mit dem Hilfsbaßsignal addieren und damit hörbar werden.

Claims (5)

S 291a Schäfer, Walter, Neugasse 2, 57627 Hachenburg Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur pneumatischen Gehörkurven-Linearisierung bei der Wiedergabe von Musik, bestehend aus mindestens einer Musikquelle, einem Verstärker und mindestens einer vom Verstärker beaufschlagbaren und aus mindestens einem Lautsprecher bestehenden Wiedergabeeinheit,

gekennzeichnet durch

mindestens eine zusätzliche kleine Tiefton-Lautsprechereinheit (12) zur Reproduzierung eines zusätzlichen Tieftonpegels.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Tiefton-Lautsprechereinheit (12) aus mindestens einem Tiefton-Lautsprecher besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Tiefton-Lautsprechereinheit (12) ein getrennter voreinstellbarer Regler zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Regler im Verstärkergehäuse angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die zusätzliche Tiefton-Lautsprechereinheit (12) zusammen mit den anderen Lautsprechern (8,9) in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet ist.