DE3332694A1 - Verfahren zum dreidimensional stereophonen aufnehmen von schallsignalen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Verfahren zum dreidimensional stereophonen

Aufnehmen von Schallsignalen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum dreidimensional stereophonen Aufnehmen von Schallsignalen, bei dem die aus einem Mikrophonpaar mit -frontaler Bezugsrichtung austretenden elektrischen Signale elektronisch verarbeitet und auf einen Informationsträger gegeben werden.

Es ist bekannt, daß die akustische Übertragung beispielsweise bei Rundfunksendungen monophon übertragen werden kann, wobei jedoch nur ein skalares Frequenzgemisch - je nach Qualität der Geräte mehr -oder weniger im Spektralbereich des menschlichen Gehörs - übertragen wird. Die Verbesserung der räumlichen Orientierung zur Richtungslokalisierung der Schallquelle wurde durch die ebenfalls bekannte Stereophonie verbessert. Durch die zweikanaligeAufnahme mit zwei, unter etwa 4 5° zur Symmetrieebene aufgestellten Mikrophonen und durch die getrennte Übertragung und Wiedergabe beim Empfänger über zwei Lautsprecher bzw. Kopfhörer ist beim Hörer eine Reorientierung möglich. Diese erfolgt jedoch mit Nachteil nur in einer planaren Halbkreisprojektion, wobei die lineare Be-

2b grenzung des Halbkreises vor dem Gesichtsfeld des Hörers endet, d.h. er befindet sich stets außerhalb der Schallentstehungsebene .

Zur weiteren Vervollkommnung der räumlichen Tonübertragung sind einerseits das Vielkanalverfahren und andererseits das Integrationsverfahren bekannt. Bei dem Vielkanalverfahren werden beliebig viele Mikrophone im Aufnahmeraum verteilt, so daß mit Nachteil die Aufnahmeapparatur aufwendig ist; ebenso wie bei der Wiedergabe mit entsprechend vielen Laut-Sprechern im Wiedergaberaum. Beim Rundfunk entfällt eine Anwendung der Vielkanalverfahren, da mehr als 2 Kanäle auf dem Ubertragungsband (UKW) unter Kompatibilitätsbedingungen technisch nicht untergebracht werden können. Zur Verwirklichung der Integrationsverfahren wurde der ebenfalls bekann- '

te Kunstkopf entwickelt, d.h. ein Kunstkopfmikrophon, dessen technische Anwendung auch beim Rundfunk Eingang gefunden hat. Es handelt sich hier um eine möglichst naturnahe Nachbildung eines menschlichen Kopfes, wobei im äußeren Gehörgang an der Stelle der Trommelfelle in entsprechender topographischer Lage je ein kleines Mikrophon montiert ist. Der Raumklang soll unter ,Nachahmung natürlicher Bedingungen durch die verschiedenen Strukturen von Schädel, Gesicht und insbesondere durch die Ohrmuschel so abgelenkt, gebeugt bzw. moduliert werden, daß die auf die Trommelfelle treffende Schallinformation dem Mikrophon alle zur Reorientierung erforderlichen Daten in Form von Schalldruckschwankungen mitgeben kann. In der Praxis zeigt sich zwar eine verbesserte Reorientierung gegenüber dem reinen stereophonen Verfahren, mit Nachteil gibt es aber Probleme im unteren und hinteren Bereich, wobei die Diskriminierung zwischen hinten, vorn problematisch wird.

Die anatomischen und physiologischen Einheiten des Richtungshörens können mit dem mechanischen System des Kunstkopfmikrophones nicht simuliert werden, insbesondere fehlt die Nachbildung der longitudinalen Laufzeitdifferenz. Ein weiterer Nachteil ist die Verzerrung des Klangbildes, die einen objektivierbaren Qualitätsverlust bei der Wiedergabe über Lautsprecher bedingt. Somit ist das Bedürfnis nach Kompatibilität mit bereits vorhandenen Empfangsgeräten nur unvollständig erfüllt. Die unvollständige Simulation der normalen Schallempfindung erklärt die mögliche Diskriminierung im Bereich einer hinteren Halbkugel bei schlechter Kunstkopffunktion im vorderen Bereich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die akustische Raumauflösung bzw. die räumliche Schallquellenortung - auch im Vergleich zur Kunstkopfstereophonie - erheblich zu verbessern, ohne herkömmliche Rundfunksende- und Empfangsanlagen ändern zu müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Verfahren dadurch

gelöst, daß zusätzlich Schallsignale mindestens einer weiteren zur Longitudinalebene parallelen Bezugsrichtung .getrennt stereophon aufgenommen werden, daß die Aufnahmetechnik und die elektrische Bearbeitung der Mikrophonsignale 5¹" bewirkt, daß die elektrischen Signale der Mikrophone der ersten Bezugsrichtung ein dieser entsprechendes Frequenzmuster und die elektrischen Signale der anderen Bezugsrichtung (en) ein dieser entsprechendes Frequenzmuster erhalten, daß die der jeweiligen Bezugsrichtung zugeordnete Laufzeitdifferenz zwischen spektralverschiedenen Schallanteilen entweder durch die Geometrie der Mikrophonanordnung oder elektronisch nachgebildet wird und daß die modulierten elektrischen Signale unter Beibehaltung der Trennung rechts/ links elektronisch gemischt und direkt auf den Informationsträger gegeben werden. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn erfindungsgemäß mindestens ein vorderes und ein hinteres Mikrophonpaar räumlich getrennt voneinander angeordnet werden, die elektrischen Signale des vorderen Mikrophonpaares zur Betonung der Tiefenfrequenz einer aktiven elektronisehen Spektralmodulation mit Tiefpaßfilterung und die des hinteren Mikrophonpaares zur Betonung der hohen Frequenzen einer aktiven elektronischen Spektralmodulation mit Hochpaßfilterung unterworfen werden. Durch diese Maßnahmen ist praktisch ein Verfahren zur elektroakustischen Herstellung, Übertragung und Wiedergabe von räumlich kodierten Tonsignalen durch spektrale Modulation des Frequenzbildes und transversale sowie longitudinale, spektral abhängige Laufzeitdifferenzierung geschaffen. Der Fachmann weiß zwar, was mit den Schallwellen kurz vor dem Hörerlebnis passiert, er weiß aber nicht, wie die Modulation von menschlichen und neurologischen Strukturen vorgenommen wird, und daher ist der Erfinder auf den Gedanken gekommen, auf die sehr unvollkommene und schwer zu verbessernde Simulation der Rahmenbedingungen zu verzichten, und hat sich stattdessen mit der Schallmodulation aktiv und direkt befaßt. Die vorderen und unterschiedlich zu diesen hinteren Eingangssignale werden durch die erfindungsgemäßen Bearbeitungsstufen so zerlegt, moduliert und wieder zusammengefügt, daß am Ausgang vor dem In-

formationsträger die normalen Steroeingänge einer normgerechten Hifi-Stero-Anlage, ein Tonbandgerät oder selbstverständlich auch eine Stereorundfunksendeanlage angeschlossen werden kann.

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Unter Informationsträger wird im Sinne der Erfindung außer den bekannten elektrischen Geräten, wie z.B. Tonband usw., auch die Rundfunkwelle verstanden.

Ein weiterer, wichtiger Vorteil ist eine einwandfreie Lautsprecherkompatibilität, da die Spiegelungsachse der Longitudinalmodulation in Höhe der Ohren liegt und die durch Modulation bedingten Verzerrungen bei Lautsprecherwiedergabe sich zu Null ergänzen.

Zwar ist beim Empfänger - wie auch beim Kunstkopf - die Benutzung eines Kopfhörers zweckdienlich und besonders bevorzugt, weil das Empfangssignal eindimensional, ohne weitere Modulationen oder Laufzeitunterschiede, auf das Gehörorgan treffen kann. Erfindungsgemäß kann man aber entgegen der Methode mit dem Kunstkopf auch eine Lautsprecherwiedergabe mit gutem Raumklang erhalten. In diesem Falle sollte beim Empfänger eine elektronische Entschlüsselung und Wiedergabe auf mindestens vier im Raum verteilten Lautsprechern erfolgen. Diese Methode wäre auch gut mit dem neuen Stereo-Fernsehen zusammen anwendbar.

Durch das neue Verfahren erreicht man im Vergleich zur Kunstkopfstereophonie eine kostengünstige Aufnahmemethode. 30

Bei Anwendung des neuen Verfahrens kann der Hörer die Schallquelle mit voller Klangqualität im dreidimensionalen Raum orten, wie praktische Versuche bereits belegt haben. Zusätzlich kann die Übertragung auch in herkömmlicher Weise monaural oder stereophon wiedergegeben werden.

Vorteilhaft ist es erfindungsgemäß, wenn die Spaktralmodulation der Signale hinten und vorn komplementär ist. Würde

man die Schallintensität über der Schallfrequenz für eine Schallquelle vorn einerseits und eine weitere Schallquelle hinten andererseits schematisch auftragen, wie nachfolgend noch beschrieben wird (Figur 3), dann kann mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen eine Spiegelbarkeit der beiden Kurven erfolgen. Dies bedeutet die Addition zu Null in jeder beliebigen Frequenz. Damit hat man Kompatibilität für den normalen Empfang, wofür die komplementäre Spektralmodulation die besonders zweckmäßige Maßnahme ist.

Es hat sich ferner als günstig erwiesen, wenn die modulierten elektrischen Signale des hinteren Mikrophonpaares um 5 bis 10 dB abgeschwächt werden. Auch bei Anwendung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen aktiven Spektralmodulation, bei welcher nichts verloren geht, sondern nur Betonungen herausgearbeitet werden, ist es für die Qualität des Ergebnisses und für eine gute Simulation besser, wenn die von hinten stammenden Signale leiser eingegeben werden.

Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die elektrischen Signale des vorderen Mikrophonpaares zeitlich verzögert. Die elektronische Verzögerung beherrscht man technisch einwandfrei, so daß sich bei Anwendung dieser Maßnahme der Vorteil ergibt, daß man im Aufnahmeraum den Gesamtaufbau kleiner gestalten kann. Außerdem wird - selbst wenn man auf den kleineren Aufbau verzichtet - die Differenzierung durch diese zeitliche Verzögerung noch verbessert.

Im Sinne der vorliegenden Beschreibung wird hinsichtlich des Abstandes zwischen vorn und hinten von "longitudinal" und hinsichtlich des Abstandes zwischen Links und Rechts von "transversal" gesprochen.

Man kann durch den geometrischen Abstand zwischen dem vorderen und hinteren Mikrophonpaar eine longitudinale Korrektur einbauen, welche gleiche Veränderungen erbringt, wie der vorstehend erwähnte Laufzeit- und Intensitätsunterschied.

Nach der Aufnahme der jeweiligen akustischen Signale durch die Mikrophone, der Vorverstärkung, der Tiefen- bzw. Höhenbetonung und der erwähnten Zeitverzögerung für die longitudinale Laufzeitdifferenz erfolgt in der sogenannten Resynthesestufe ein elektronisches Mischen und Modulieren, wobei das Einmischen der "hinteren" Signale um 5 bis 10 dB schwächer als vorne erfolgt. In dieser Resynthesestufe wird also erfindungsgemäß das Stereosignal erzeugt, welches dann bei voller Klangqualität auf den Informationsträger gegeben werjQ den kann.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend erläuterten Verfahrens, welche

dadurch gekennzeichnet ist, daß jeweils das vordere und hiri-

15tere Mikrophonpaar über einen Vorverstärker und einen Equalizer mit den Eingängen eines Steromischpultes verbunden sind, dessen Norm-Stereoausgänge mit einem Informationsträgergerät verbindbar sind. Bei diesem handelt es sich beispielsweise um ein Tonbandgerät, Schallplattenaufnahmegerät, Rundfunkgerät; Widergabegerät, z.B. Kopfhörer usw. Mit dem Begriff "Equalizer" wird allgemein eine Anordnung von parallelgeschalteten aktiven Frequenzfiltern bezeichnet, die den Bereich der hörbaren Tonfrequenzen abdecken und in ihrer Amplitude um jeweils mindestens ± 10 dB regelbar sind.

Das Stereomischpult stellt die Resynthesestufe dar, in welcher die elektrischen Signale der vorderen Mikrophone verstärkt bezüglich der hinteren Mikrophone eingemischt werden. Dadurch erhält man die Simulation einer fehlenden Mittelohrverstärkung. Dies ist zwar sehr günstig, jedoch nicht zwingend erforderlich.

Besonders zweckmäßig ist es erfindungsgemäß, wenn bei der Vorrichtung zwei im Abstand voneinander angeordnete und um je einen Winkel zur longitudinalen Symmetrieachse angestellte Mikrophone das vordere Mikrophonpaar bilden und zwei im - Abstand voneinander angeordnete und im Winkel zur longitudinalen Symmetrieachse angeordnete Mikrophone das hintere

Mikrophonpaar bilden und beide Mikrophonpaare im Abstand voneinander angeordnet sind. Der letztgenannte Abstand ist in longitudinaler Richtung zu denken, während die zuvor genannten beiden Abstände der Mikrophone des jeweiligen Paares in transversaler Richtung zu verstehen sind. Wissenschaftliche Versuche haben den Aufbau dieser Vorrichtung ermöglicht und eine Optimierung erlaubt mit Maßen, die nachfolgend anhand eines bevorzugten Aus.führungsbeispieles erwähnt werden.

Bei diesen Versuchen hat es sich für eine kompakte Anlage als zweckmäßig erwiesen, wenn zwei Trennwände aus Schaumgummi so angeordnet und auf einer Grundplatte aus Styropor befestigt werden, daß sie in Draufsicht eine Kreuzanordnung bilden, wobei die eine Trennwand in der longitudinalen und die andere in der transversalen Symmetrieachse angeordnet ist. Mit dieser Anordnung und mit nachfolgend noch angegebenen speziellen Maßen .hat sich eine besonders günstige Apparatur bauen lassen, die klein ist und dennoch eine hervorragende Schallquellenortung erlaubt.

Es versteht sich, daß für jeden Punkt im Raum die Aufnahmeapparatur eine einmalige Kombination von Spektral-, Intensitäts- und Laufzeitdifferenzen aufweist, d.h. eine Kombination verschiedener Klangbilder, die analog zu biologischen (d.h. anatomischen und physiologischen) Verhältnissen durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung registriert wird, und zwar von den Mikrophonen bis zum Eingang der Verstärker, dann in den anderen Geräten (Equalizer, gegebenenfalls Zeitverzögerer. Mischpult) verarbeitet und über zwei Norm-Stereo-Kanäle übertragen wird. Bei der Wiedergabe kann der Hörer eine einwandfreie Reorientierung der Schallquelle vornehmen, d.h. er nimmt sofort mit dem Hörerlebnis den Standort oder

die Bewegung der Schallquelle wahr.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Ver-

bindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Figur 1 schematisch den Aufbau einer bevorzugten Schaltungsanordnung für die Vorrichtung zur Durchführung des ' raumgetreuen .Schallaufnahmeverfahrens, Figur 2 die räuiüLche Anordnung der Mikrophone mit den Trennwänden und
Figur 3 ein schematisches Diagramm der sich für jede Frequenz zu Null ergebenden Schallintensitäten für die Kompatibilität mit normalen Empfangsgeräten.

Zur Durchführung des Schallaufnahmeverfahrens wurde der Aufbau nach Figur 1 entworfen und erprobt. Die Mikrophonanordnung wurde empirisch erprobt, wobei spezielle Angaben in Verbindung mit Figur 2 nachfolgend gegeben werden. Das vordere linke Mikrophon ist mit 1, das vordere rechte mit 2, das hintere linke mit 3 und das hintere rechte Mikrophon mit 4 bezeichnet.

Zur weiteren Verbesserung könnten zusätzliche Mikrophone oder gar Mikrophonpaare eingesetzt werden, wobei dann auch die anderen elektronischen Stufen entsprechend dimensioniert werden müssen.

Die elektrischen Signale des vorderen Mikrophonpaares sind über Leitungen 5, 5¹ mit einem Vorverstärker 6 verbunden, der (zum Abgleich) für die stufenlose Regelung des Summenpegels vorn verwendet wird. Als Mikrophone 1-4 können Agfa-Hifi-Electretmikrophone mit einem Frequenzbereich von 30 — 20.000 Hz verwendet werden. Der Vorverstärker 6 kann ein Stereo-Mikrophonvorverstärker sein, eines japanischen Modelies "MM 3". Die oben und unten in Figur 1 angedeutete gestrichelte Linie 7 ist die longitudinale Symmetrieachse, die sich auch in Figur 2 wiederfindet und selbstverständlich nicht für die elektrischen Geräte gilt, für welche nur die Unterscheidung der Aus- und Eingänge .wichtig ist. Deren symmetrische Anordnung erfolgte hier lediglich zur Vereinfachung der Darstellung.

In gleicher Weise wie für den vorderen Bereich, d.h. oberhalb der transversalen Symmetrieachse 8 (Fig. 2), kann als Vorverstärker 6' für den hinteren Bereich das gleiche Gerät in gleicher elektrischer Verbindung verwendet werden.

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Betrachtet man wieder den vorderen Bereich, .so erkennt man die elektrische Verbindung des Equalizers 9 (und analog des Equalizers 9¹ für den hinteren Bereich) über die Kabel 10 für den rechten bzw. linken Kanal zur tiefenbetonten vorder jQ ren Spektralsimulation bzw. im Falle des Equalizers 9' im hinteren Bereich die höhenbetonte Spektralbildsimulation. Dieser Stereo-Equalizer ist beispielsweise das Modell "Miranda GE 106" mit zwei mal zehn Kanälen, je stufenlos regelbar + 12 dB. Er hat einen Frequenzabstand von 0,03 bis 16 KHz.

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Der Zeitverzögerer 11 ist natürlich nur für -den Bereich

vorn erforderlich, weil es nur auf die Laufzeit-

differenz in longitudinaler Richtung ankommt. Der Zeitverzögerer 11, für die vorderen Aufnahmekanäle, soll die Zeitverzögerung des Schalls beim Durchlaufen des Mittelohres simulieren, die im Vergleich zur direkten Knochenleitung durch die Schädelknochen zum Innenohr auftritt. Dieses Gerät kann durch entsprechende Dimensionierung der Mikrophonanordnung (hier Figur 2) weggelassen werden, da die Laufzeitdifferenz nicht nur elektrisch sondern auch mit Hilfe der Schallgeschwindigkeit bei entsprechender Mikrophonanordnung simuliert werden kann.

Der Zeitverzögerer ist wegen seines fakultativen Charakters in einem gestrichelten Kasten gezeichnet. Er kann beispielsweise ein "Miranda-Echoverstärker" sein.

Die entsprechend aufbereiteten elektrischen Signale aus dem vorderen bzw. hinteren Bereich treten nun aus dem hinteren Equalizer 9' bzw. dem Zeitverzögerer 11 im vorderen Bereich über die Leitungen 12 bzw. 12¹ in die links- bzw. rechtsseitigen Eingänge der Resynthesestufe, d.h. das Stereomischpult 13, ein. Dieses kann ein japanisches Modell "MM 3" stu-

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fenlos regelbar mit integrierten Verstärkern, vierkanalig, normgerecht sein. Hier erfolgt die elektronische Mischung und Endregelung der Signale vorn rechts und hinten rechts einerseits sowie vorn links und hinten links andererseits.

Die hinteren Signale werden auf voller Bandbreite ca. 5 bis 10 dB schwächer eingemischt. Der vorstehend bereits erläuterte Grund hierfür ist die Simulation der fehlenden Mittelohrverstärkung hinten. Diese Abschwächung ist zwar vorteilhaft, jedoch nicht notwendigerweise.

Von dem Stereomischpult 13 geht für links der Normstereoaus- , gang 14 und für rechts der Normstereoausgang 15 zu nicht dargestellten Informationsträgergeräten ab.

Im Betrieb arbeitet die Anordnung der Figur 1 derart-, daß nach mechanischer Schallaufnahme durch die zwei Mikrophonpaare 1,2 bzw. 3, 4 durch die stereophone Aufnähmetechnik zunächst der Laufzeit- und Amplitudenunterschied rechts bzw. links ohne weiteren Aufwand mitaufgenommen wird. Im weiteren Verlauf wird diese Information stets unverändert belassen und an das Hörerohr weitergegeben. Nach Vorverstärkung (zur Pegelregelung und zur Reduktion des Rauschens) werden die jeweils von vorn bzw. hinten kommenden Signale einer aktiven Spektralmodulation unterzogen. Diese orientiert sich an praktischen Reorientierungsversuchen mit Probanden. Die Art der Anhebung oder Dämpfung der einzelnen Frequenzbänder wird anhand Figur 3 nachfolgend erläutert.'In der Resynthesestufe des Mischpultes 13 werden die so aufgenommenen und

bearbeiteten Signale auf zwei Normstereokanäle unter Beibehaltung der Trennung rechts/links zusammengemischt. Am Ausgang der Mischpultstufe 13 steht also ein Stereosignal zur Verfügung, das bei voller Klangguälität auf nur zwei Übertragungskanälen die vollständige zur Ortung der Schallquel-Ie im Raum erforderliche Information mitenthält. ■

Zur Wiedergabe wird zur Erreichung einer optimalen Übertragungsqualität ein Stereokopfhörer verwendet, da so die bereits modulierte Schallinformation möglichst eindimensional

auf das Hörorgan einwirken kann. Man kann aber auch über vier im Raum in quadratischer Anordnung aufgestellte Lautsprecher empfangen. Dazu ist es zweckmäßig, wenn die Spektralmuster vorn und hinten entsprechend Figur 3 vor der Wiedergabe elektronisch getrennt werden. Der Hörer sollte dann möglichst ruhig in der Raummitte sitzen. Man erkennt den . geringeren Aufwand mit Kopfhörern.

Figur 2 zeigt eine besonders bevorzugte und spezielle Mikro- ^Q phonanordnung senkrecht von oben. Die Mikrophone sind wieder mit 1 bis 4 bezeichnet, wobei der obere Bereich über der transversalen Symmetrielinie 8 für "vorn" und der darunter liegende Bereich für "hinten" steht. Die Mikrophone werden vorn mit einem Winkel v£-1 = '15° und unten bzw. hinten mit einem Winkel V^ 2 von 8° eingebaut. Ferner werden die Mikrophonspitzen um etwa 8^ angehoben. Die Mikrophone sind von einer schwingungsdämpfenden Schaumgummimanschette gehalten.

Die Grundplatte 16 aus Styropor ist 3 cm dick und hat Flächenmaße von 40 χ 40 cm. Senkrecht auf dieser stehen Trennwände aus Kunststoff 17 und 18, wobei die Trennwand 17 aus Schaumgummi in der transversalen Symmetrieachse 8 und die Trennwand 18 Schaumgummi in der longitudinalen Symmetrieachse 7 liegen, in Draufsicht gemäß Figur 2 eine Kreuzanordnung bilden.

Die Mikrophone 1 und 2 stehen im transversalen Abstand d_v von 15 cm voneinander. Die hinteren Mikrophone 3 und 4 stehen im transversalen Abstand d, gleich 10 cm im Abstand voneinander. Die Spitzen der vorderen und hinteren Mikrophone stehen im longitudinalen Abstand d_L = 35 cm voneinander beabstandet. Dieses Maß gilt für eine Anordnung ohne den Zeitverzögerer 11 gemäß Figur 1, Wenn dieser verwendet wird, kann das Maß d_ bis auf 10 cm verkleinert werden. Auch können

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die Trennwände dann gegebenenfalls kürzer ausgestaltet werden.

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Die Trennwand 17 hat eine Dicke von 8 cm, eine Breite vcn 40 cm und eine Höhe von 15 cm. Die Trennwand 18 hat eine Dicke von 3 cm, eine Länge von 40 cm und eine Höhe von 5 cm. Die Montage erfolgt in Höhe der Mikrophonspitzen.

In Figur 3 ist schließlich das FrequenzSpektrum schematisch dargestellt, über der auf der Abszisse logarithmisch aufgetragenen Frenquenz (ψ) ist auf der Ordinate die Amplitude der Schallintensität in dem logarithmischen Maß dB aufgetragen. Die mit 1 bezeichnete Kurve ist das Frequenzspektrum vom vorderen Equalizer 9, während die mit 2 bezeichnete Frequenzkurve das Spektrum aus dem hinteren Equalizer 9' ist. Der Knick der Kurve bei 2000 bis 3000 Hz entspricht dem Wegfall der mechanischen Mittelohrverstärkung bei dieser Frequenz. Wichtige Information aus diesem Diagramm der Figur 3 ist die Spiegelbarkeit der Frequenzspektren, so daß ihre Addition bei jeder Frequenz 0 ergibt. Dies ermöglicht die Kompatibilität mit normalen Empfangsgeräten.

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Claims (8)

Patentansprüche

1.^Verfahren zum dreidimensional stereophonen Aufnehmen von 15 Schallsignalen, bei dem die aus- einem Mikrophonpaar mit

frontaler Bezugsrichtung austretenden elektrischen Signale elektronisch verarbeitet und auf einen Informationsträger gegeben werden, dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich Schallsignale mindestens 20 einer weiteren zur Longitutinalebene parallelen Bezugsrichtung getrennt stereophon aufgenommen werden, daß die Aufnahmetechnik und die elektrische Bearbeitung der Mikrophonsignale bewirkt, daß die elektrischen Signale der Mikrophone der ersten Bezugsrichtung ein dieser entspre-25 chendes Frequenzmuster und die elektrischen Signale der anderen Bezugsrichtung(en) ein dieser entsprechendes

Frequenzraster erhalten, daß die der jeweiligen Bezugsrichtung zugeordnete Laufzeitdifferenz zwischen spektralverschiedenen Schallanteilen entweder durch die Geometrie der Mikrophonanordnung oder elektronisch nachgebildet wird und daß die modulierten elektrischen Signale unter Beibehaltung der Trennung rechts/links elektronisch gemischt und direkt auf den Informationsträger gegeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein vorderes und ein hinteres Mikrophonpaar räumlich getrennt voneinander angeordnet werden, die elektrischen Signale des vorderen Mikrophonpaares zur Betonung der Tiefenfreguenzen einer aktiven elektronisehen Spaktralmodulation mit Tiefpaßfilterung und die des hinteren Mikrophonpaares zur Betonung der hohen Frequenzen einer aktiven elektronischen Spektralmodulation mit Hochpaßfilterung unterworfen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spektralmodulation der Signale hinten und vorn komplementär ist (Fig. 3).

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die modulierten elektrischen Signale des hinteren Mikrophonpäares um 5 bis 10 dB abgeschwächt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Signale des vorderen Mikrophonpaares zeitlich verzögert werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das vordere und hintere Mikrophonpaar (1, 2, 3, 4) über einen Vorverstärker (6, 6¹) und einen Equalizer (9, 9") mit den Eingängen eines Stereomischpultes (13) verbunden sind, dessen Norm-Stereoausgänge (14, 15) mit einem Informationsträgergerät verbindbar sind.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im Abstand (d ) voneinander angeordnete und um je einen Winkel (j/-i) zur longitudinalen Symmetrieachse (7) angestellte Mikrophone (1, 2) das vordere Mikrophonpaar bilden und zwei im Abstand (d_) voneinander angeordnete und im Winkel (Y „) zur longitudinalen Symmetrieachse (7) angestellte Mikrophone (3, 4) das hintere Mikrophonpaar bilden und daß beide Mikrophonpaare im Abstand (d,) voneinander angeordnet .sind (Fig. 2).

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Trennwände (17, 18) aus Schaumgummi in Drauf sieht eine Kreuzanordnung bildend in der longitudinalen bzw. transversalen Symmetrieachse (7, 8) angeordnet und auf einer Grundplatte (16) aus Styropor befestigt sind.

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