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Titel der Erfindung
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Anordnung zur örtlich veränderlichen Signalverteilung über eine Großlautsprecheranlage
Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Großlautsprecheranlagen,
bei denen eine veränderbare Ortung der virtuellen Tonquelle gefordert wird, was
vielfach als Panoramabeschallung bezeichnet wird. Die Anwendung ist in großen Räumen,
Sälen und Freilichtauditorien möglich.
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Chara!<teristik der bekannten technischen Lösungen Die bekannten
technischen Lösungen ermöglichen ein um ein Auditorium laufendes Schallsignal, indem
zweckentsprechend verteilte Lautsprecher bzw. Lautsprechergruppen nacheinander eingeschaltet
werden oder eine Verteilungsänderung der zugeführten Schalleistung erfolgt. Um dabei
Sprünge der georteten Tonquelle zu vermeiden, sind unterschiedliche Überblendverfahren
(z.B. DD-PS 198 046) bekannt.
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Bei Anordnung einer größeren Anzahl von Lautsprechern erfolgt das
Lberblenden dadurch, daß bei der i/eiterschaltung jeweils nur ein mehr oder weniger
kleiner Teil der Lautsprecher gleichzeitig umgeschaltet wird und ein anderer Teil
erst nach einer Zeitverzögerung (Technische I;itteilungen des RFZ, .3/1977, S. 55).
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Der erste Nachteil der bekannten Anordnungen besteht darin, daß ein
Springen des wandernden Schallsignals umso stärker wahrgenommen wird, je näher die
Zuhörerplätze den Lautsprechern benachbart sind und je weniger Lautsprecher bzw
lautsprechergruppen vorhanden sind. Dadurch sind, bezogen auf eine bestimmte Raumgröße,
Einschränkungen der Zahl der Hörerplätze bzw. ein Mehraufwand an Lautsprechern erforderlich.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich unterschiedliche Lautsprechertypen
und Einbaubedingungen der Lautsprecher als sprunghafte Klangfarbenänderungen bei
der [eiterschaltung bemerkbar machen. Die Vermeidung dieser Nachteilwirkunen ist
nur auf Kosten der Raumgestaltung und mit Lehraufwand möglich.
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Drittens ist die jeweils empfundene Lautstärke eines umlaufenden Schallsignals
stark von der jeweiligen Entfernung des Zuhörers von den jeweils eingeschalteten
Lautsprechern abhangig und kann bei großen Auditorien sehr große Schwankungen aufweisen.
Diesem Nachteil läßt sich nur durch Konzentration der Zuhörerplätze auf den mittleren
Raumbereich oder bei Freilichtauditorien durch größere Iautsprecherabstande (und
-Leistungen) begegnen, was wieder den Aufwand erhöht.
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Ferner muß jede der Lautsprechergruppen für die gesamte abzustrahlende
Schalleistung ausgelegt sein, weil jeweils nacheinander nur eine Iautsprechergruppe
eingeschaltet ist und den Schallpegel bestimmt. Damit ist entweder ein verringerter
Schalldruckpegel oder ein erhöhter Aufwand verbunden.
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Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist es, sowohl die Ortung als
auch den Schalldruckpegel zu verbessern bzw. den Aufwand zu verringern und das Springen
zu vermeiden. Dabei sollen Einschränkungen der Raumausnutzung für Zuhörerplätze
und Gestaltung vermieden werden.
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Darlegung des eisens der Erfindung Ausgehend von dieser Zielstellung
ergibt die Analyse der
Mängelursachen, daß alle Mängel auf der veränderlichen
Zuführung des Schallsignals beruhen und nur mit dessen Beseitigung vollstandig zu
vermeiden sind. Die Aufgabe der Erfindung besteht danach in einer Ausnutzung des
Gesetzes der ersten AIellenfront für die veränderliche Ortung der Schallquellen
im gesamten irkungsbereich einer Großlautsprecheranlage mit mehreren Lautsprechern
bzw. Lautsprechergruppen, Schalt-bzw. Überblendmitteln sowie Verstärkungs- bzw.
Dämpfungselementen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgem-ß dadurch gelöst, daß die Tonsignalquellen
bzw. durch Mischung verknüpfte Gruppen von Tonsignalquellen am Eingang einer Verzögeiungskette
liegen, durch mehrere zeitgestaffelte Ausgänge mit einer entsprechenden Zahl von
primären Anschlüssen einer Schaltmatrix verbunden sind, deren sekundäre Anschlüsse
mit jeweils einem Lautsprecher bzw. einer Lautsprechergruppe verbunden sind, daß
in der Schaltmatrix jeweils benachbarte Ausgänge der Verzögerungsketten und benachbarte
Lautsprecher mit benachbarten primären und sekundären Matrixanschlüssen verbunden
sind und daß die Verzögerungszeiten benachbarter Ausgänge der Verzögerungsketten
jeweils etwas größer sind als die laufzeitdifferenzen von zwei benachbarten Lautsprechern
zum nächstgelegenen Hörerplatz.
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Zwischen die Ausgänge der Verzögerungsketten und die zugeordneten
primären Schaltmatrixanschlüsse können in vorteilhafter Vfeiterbildung der Erfindung
Dämpfungs- bzw. Verstärkungsmittel mit gestaffelt einstellbarer Dämpfung bzw. Verstärkung
eingeschaltet sein.
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weiterhin kann die Schaltmatrix für das gleichzeitige Zuschalten mehrerer
zu ortender lautsprecher Umschaltkontakte enthalten, deren umschaltender Kontakt
jeweils den sekundären Anschluß der Schaltmatrix darstellt, während die direkt mit
den Lautsprechern verbundenen sekundären Anschlüsse an einem umschaltenden Kontakt
liegen, der bei Betätigung mit einem primären Anschluß verbunden ist, der der geringsten
Verzögerung zugeordnet ist.
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Letztlich können auch mehrkanalige Tonsignalquellen realisiert werden,
indem sie mit einer der Kanalzahl entsprechenden Anzahl von Verzögerungsketten und
Schaltmatritzen verbunden werden.
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Die Funktionsweise der Anordnung nach der Erfindung beruht hauptsächlich
auf einer neuartigen Ausnutzung des Gesetzes der ersten sellenfront. Der jeweils
zu ortende Lautsprecher bzw. die Lautsprechergruppe erhält das Signal ohne bzw.
mit der kürzesten Verzögerung. Die anderen Lautsprecher erhalten eine Verzögerungszeit
zugeordnet, die mit wachsendem Abstand vom zu ort enden Lautsprecher ebenfalls vergrößert
ist. Dabei müssen die Verzögerungszeiten jeweils etwas größer sein als die Differenz
der Laufzeit des Schalls vom zu ort enden Lautsprecher zu dem den verzögerten Lautsprechern
am nächsten gelegenen Hörerplatz und der Laufzeit des verzögert abstrahlenden Lautsprechers
zu dem selben Hörerplatz. Die unterschiedlihe Dämpfung bzw. Verstärkung sorgt dafür,
daß der Schall vom verzögerten Lautsprecher nicht mehr als 6 bis 10 dB lauter an
irgendeinem Hörerplatz ankommt als der Schall vom zu ort enden Lautsprecher.
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Mit der Hintereinanderschaltung der Natrix-Umschaltkontakte wird erreicht,
daß auch bei gleichzeitigem Zuschalten mehrerer zu ortender Lautsprecher (z.B. zur
Verbiterung der wahrzunehmenden Abstrahlfläche) nur das am wenigsten verzögerte
Signal an einem Lautsprecher bzw. einer Lautsprechergruppe liegt und daß Verbindungen
zwischen den Ausgängen der Verzögerungskette vermieden werden.
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Ein besonderer Vorteil der Anordnung nach der Erfindung besteht darin,
daß auch während der Panoramabeschallung sämtliche der Anlage zugeordneten Lautsprecher
gleichzeitig in betrieb sind und zur Schalleistung beitragen, ohne daß dadurch eine
Fehlortung entsteht. Es ist also im Gegensatz zu den bekannten Lösungen nicht notwendig,
zur Erhaltung eines bestimmten Schallpegels, Lautsprecher mit mehrfacher Leistung
zu installieren0
Ausführungsbeispiel Die Erfindung wird nachstehend
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Die zugehörige Zeichnung zeigt eine mögliche Raumkonfiguration mit
Lautsprechern in den Raumbegrenzungsflächen (Wänden und Decken) und das Prinzipschaltbild
der Panoramabeschallungsanordnung für einkanalige Uledergabe.
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An den Wänden des Raumes I sind etwa im gleichen Abstand die Iautsprechergruppen
1 bis 8 angeordnet und etwa in der Mitte der Decke die Lautsprechergruppen 9 und
10. Die Tonsignalquelle II liegt am Eingang einer Verzögerungskette 11 und sowohl
unverzögert als auch mit den Verzögerungszeiten + i,A+ 2 und 8 + 3 an primären Anschlüssen
der umschaltbaren Matrix 12.
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An den verzögerten Ausgängen der Verzögerungskette 11 erhalten die
verzögerten Tonsignale über die Dämpfungselemente R1; R2; R3 eine mit größer werdender
Verzögerungszeit größere Bedämpfung.
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In der Figur ist die Schaltmatrix 12 so dargestellt, daß die akustische
Ortung zum Lautsprecher 1 erfolgt. In diesem Falle werden die Tonsignale dem Lautsprecher
1 unverzögert und ohne Bedampfung zugeführt, den Lautsprechern 2; 9 und 8 mit der
kürzesten Verzögerungszeit und geringsten Bedämpfung, den Iautsprechern 3, 10 und
7 mit mittleren werten der Verzögerungszeit und Bedämpfung und den Lautsprechern
4; 5 und 6 und den größten Terten von Verzögerung und Dämpfung. Eine Aufgliederung
in mehr oder weniger Verzögerungs- und Bedämpfungswerte ist natürlich in gleicher
Art möglich. Auch können anstelle der Dämpfungselemente in alle (auch die unverzögerte)
Leitungen zu den primären Matrixanschlüssen Verstärker mit gestaffelten Verstärkungen
eingeschaltet sein.
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Beim Weiterschalten (beispielsweise mittels einer Tastatur, einem
Drehschalter o.ä.) kann eine entsprechende Konfiguration für die Lautsprecher 2;
3; 4; 5; 6; 7 und 8 als zu ortender Lautsprecher geschaltet werden, wodurch sich
ein umlaufendes Signal ergibt.
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Wird eine Schaltung realisiert, bei der gleichzeitig die Lautsprecher
1 und 8 zu orten sind und danach 9 und 10 und dann 4 und 5 so kann damit auch ein
über die ece laufendes Schallereignis dargestellt werden.
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Infolge der Auftrennung der Reihenschaltung bei Anschluß der Verzögerungskette
wird garantiert, daß auch bei Mehrfachschaltung keine Doppelkommutierung mit unterschiedlicher
Verzögerung des Signals stattfindet. Zur Verdeutlichung dieser Umschaltung sind
ein geschalteter Matrixpunkt A und ein ungeschaltet er Matrixpunkt B unter der Prinzipschaltung
herausgezogen gezeichnet.