DE4230362A1

DE4230362A1 - Acoustic engagement of partial region within total one - involving two carrier radiating loudspeakers, one carrier being modulated by audio signal

Info

Publication number: DE4230362A1
Application number: DE19924230362
Authority: DE
Inventors: Yoshiharu Chikazawa; Akira Kawamura
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 1992-09-11
Filing date: 1992-09-11
Publication date: 1994-03-17
Anticipated expiration: 2012-09-12
Also published as: DE4230362C2

Abstract

The acoustic engagement is carried out by directional loudspeakers fed by an audio signal. A first loudspeaker (LLm) radiates a carrier, modulated by the audio signal, the carrier frequency (fLm) being above the audible range. A second loudspeaker (LLu) radiates a non-modulated carrier of identical or similar frequency. The emitted carriers meet together in the partial region (TB). Pref. the carrier frequencies are within the range of 100 to 120 kHz. The audio signal modulation of the carrier is typically of AM type, but FM may be alternately used. The non-modulated carrier frequency has a constant value (fLu, fRu), while that of the modulated carrier deviates from the constant value. USE/ADVANTAGE - Directing music or speech with increased selectivity, e.g. for gp. of persons in crowd distinguished by nationality or age.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren gemäß dem Oberbe griff des Anspruchs 1.The invention is based on a method according to the Oberbe handle of claim 1.

In der Praxis besteht oft die Forderung oder Wunsch, inner halb eines Gesamtbereiches nur definierte Teilbereiche zu beschallen, z. B. mit Musik oder Sprache zu versorgen. Diese Forderung besteht z. B., wenn innerhalb eines größeren Ge samtbereiches mit einer Vielzahl von Personen nur bestimmte Personen mit Informationen oder bestimmte Personengruppen mit Informationen in verschiedenen Landessprachen versorgt werden sollen. Eine unterschiedliche Art der Beschallung von Personengruppe kann auch durch unterschiedliche Nationa litäten oder unterschiedliches Alter bedingt sein.In practice, there is often a demand or desire to be internal only defined sub-areas within an entire area sonicate e.g. B. to provide music or speech. This There is a z. B. if within a larger Ge velvet area with a large number of people only certain People with information or certain groups of people with Information can be provided in different national languages should. A different type of sound from Group of people can also by different Nationa similarities or different ages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur gezielten Beschallung bestimmter Teilbereiche innerhalb eines Gesamtbereiches zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The invention has for its object a method for targeted sound reinforcement of certain sub-areas within a To create the entire area. This task is carried out by the im Claim 1 specified invention solved. Beneficial Further developments of the invention are in the subclaims specified.

Die Erfindung beruht auf folgender Überlegung. Wenn ein Laut sprecher eine Trägerschallwelle im Ultraschallbereich, z. B. bei 100 kHz, ausstrahlt, so ist diese Schallwelle nicht wahr nehmbar, selbst wenn der Zuhörer sich unmittelbar im Richt strahl befindet. Wenn jetzt mit einem ersten Lautsprecher eine derartige unmodulierte, ebenfalls nicht hörbare Träger schallwelle und mit einem zweiten Lautsprecher eine zweite, mit einem Tonsignal modulierte Trägerschallwelle gerichtet ausgestrahlt werden und die Strahlenbündel sich in einem be stimmten Teilbereich treffen, kommt es nur in diesem Teilbe reich zu einer Intermodulation oder Demodulation zwischen den beiden Trägerschallwellen ähnlich wie bei einer Demodulation mit Trägerzusatz oder einer Synchrondemodulation. Dadurch entsteht unter anderem das der zweiten Trägerschallwelle aufmodulierte Tonsignal, das somit von dem Zuhörer wahrgenommen werden kann. Die für eine derartige Demodulation erforderlichen nichtlinearen Elemente sind insbesondere gegeben durch die nichtlinearen Eigenschaften der Luft und die Nichtlinearitäten des menschlichen Ohres. Außerhalb des Teilbereiches, wo die beiden Trägerschallwellen einander nicht treffen, erfolgt diese Demodulation nicht, so daß dort der Schall nicht wahrgenommen werden kann. Bei der Erfindung wird die Tatsache vorteilhaft ausgenutzt, daß bei einer Trägerschallwelle im Ultraschallbereich z. B. im Bereich von 100 kHz wegen der hohen Frequenz eine gute Bündelung erzielt werden kann.The invention is based on the following consideration. If a sound speaker a carrier sound wave in the ultrasonic range, for. B. at 100 kHz, this sound wave is not true acceptable even if the listener is right in the right direction beam is located. If now with a first speaker such an unmodulated, also inaudible carrier sound wave and with a second speaker a second, carrier sound wave modulated with a sound signal are broadcast and the beams are in one be matched sub-area, it only occurs in this sub-area rich in intermodulation or demodulation between the two carrier sound waves similar to demodulation with carrier add-on or synchronous demodulation. Thereby among other things, that of the second carrier sound wave modulated sound signal, which is thus from the listener can be perceived. The one for such a demodulation required nonlinear elements are in particular given by the nonlinear properties of air and the non-linearities of the human ear. Outside of Subarea where the two carrier sound waves meet each other not hit, this demodulation does not take place, so there the sound cannot be perceived. In the invention the fact is advantageously exploited that at a Carrier sound wave in the ultrasonic range z. B. in the range of 100 kHz achieved good bundling due to the high frequency can be.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigenThe invention will now be described with reference to the drawing explained. Show in it

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung und Fig. 1 is a schematic representation of the solution according to the invention and

Fig. 2 eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für eine Stereo-Be schallung. Fig. 2 shows a system for performing the method according to the invention for a stereo sound.

In den Fig. 1, 2 haben die angegebenen Symbole folgende Bedeutung.In Figs. 1, 2, symbols have the following meanings specified.

LLm Lautsprecher Links moduliert
LLu Lautsprecher Links unmoduliert
LRm Lautsprecher Rechts moduliert
LRu Lautsprecher Rechts unmoduliert.LLm modulated left speaker
LLu speaker left unmodulated
LRm speaker right modulated
LRu speaker right unmodulated.

example

fLm von LLm abgestrahlte modulierte Frequenz 130-150 kHz
flu von LLu abgestrahlte konstante Frequenz 150 kHz
fRm von LRm abgestrahlte modulierte Frequenz 80-100 kHz
fRu von LRu abgestrahlte konstante Frequenz 100 kHz.fLm modulated frequency radiated by LLm 130-150 kHz
flu constant frequency radiated by LLu 150 kHz
fRm modulated frequency radiated by LRm 80-100 kHz
fRu constant frequency 100 kHz radiated by LRu.

In Fig. 1 erzeugt der Lautsprecher LLm eine mit einem Tonsi gnal frequenzmodulierte Trägerschallwelle fLm, deren Fre quenzbereich zwischen 130 und 150 kHz liegt. Diese Schallträ gerwelle wird gebündelt in der dargestellten Richtung ausge strahlt. Der zweite Lautsprecher LLu erzeugt eine unmodulierte Trägerschallwelle von 150 kHz, die ebenfalls gebündelt ausgestrahlt wird. Innerhalb der Strahlenbündel von LLm und LLu ist durch eine Person kein Schall wahrnehmbar, weil die Trägerfrequenzen und alle wesentlichen Seitenbänder weit oberhalb des Hörbereiches liegen. In dem Teilbereich TB1 treffen die beiden Schallträgerwellen fLm und fLu einander. Dadurch kommt es zu einer Intermodulation oder Demodulation. Dabei entsteht unter anderem auch als Demodulationsprodukt das der Schallträgerwelle fLm aufmodulierte Tonsignal, so daß dieses von einer in Teilbereich TB1 anwesenden Person P wahrgenommen werden kann. Für eine Stereoübertragung sind entsprechend zwei weitere Lautsprecher LRm und LRu vorgesehen die ein entsprechendes Tonsignal in dem Teilbereich TB2 bewirken. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Person P nur im Gebiet der Teilbereiche TB1, TB2 den ausgestrahlten Ste reoschall wahrnehmen kann. Außerhalb der Teilbereiche TB1 und TB2 kann der ausgestrahlte Schall nicht wahrgenommen werden, weil dort entweder gar kein Strahlbündel oder nur ein einziges Strahlenbündel weit oberhalb des Hörbereiches vor liegt.In Fig. 1, the loudspeaker LLm generates a frequency-modulated carrier sound wave fLm with a sound signal, the frequency range of which lies between 130 and 150 kHz. This Schallträ gerwelle is bundled out in the direction shown. The second loudspeaker LLu generates an unmodulated carrier sound wave of 150 kHz, which is also emitted in a bundle. No sound is perceptible by one person within the beams of LLm and LLu because the carrier frequencies and all essential sidebands are far above the hearing range. The two sound carrier waves fLm and fLu meet in the partial area TB1. This leads to intermodulation or demodulation. Among other things, the sound signal modulated onto the sound carrier wave fLm also arises as a demodulation product, so that this can be perceived by a person P present in partial area TB1. Correspondingly, two additional loudspeakers LRm and LRu are provided for stereo transmission, which cause a corresponding sound signal in the sub-area TB2. In this way it is achieved that the person P can only perceive the radiated steer sound in the area of the sub-areas TB1, TB2. Outside the sub-areas TB1 and TB2, the emitted sound cannot be perceived because there is either no beam at all or only a single beam far above the listening area.

Fig. 2 zeigt eine Anlage mit den in Fig. 1 dargestellten Lautsprechern. Die Audioquelle Q, z. B. ein CD-Spieler, ein DAT-Spieler, ein Mikrofon oder eine Studioleitung, liefert ein Tonsignal fAL für den linken Stereokanal an den Frequenzmodulator 1 und ein Tonsignal fAR für den rechten Stereokanal an den FM-Modulator 2. Die Generatoren 3, 4 er zeugen entsprechend Fig. 1 unmodulierte Träger fLu und fRu, die jeweils auf die Lautsprecher LLu und LRu sowie auf die Modulatoren 1, 2 gelangen. Die Modulatoren 1, 2 erzeugen die in Fig. 1 beschriebenen modulierten Schallträgerwellen fLm und fRm, die gemäß Fig. 1 ausgestrahlt werden. Innerhalb der Teilbereiche TB1 und TB2 kann die Person P somit einen Ste reoschall in Form von Musik oder Sprache wahrnehmen, während außerhalb dieser Teilbereiche kein Schall wahrgenommen werden kann. Die Frequenzen fLu und fRu der beiden unmodulierten Träger für den linken Kanal und den rechten Kanal sind um eine Differenzfrequenz unterschiedlich, die vorzugsweise oberhalb des Hörbereiches liegt. Im dargestellten Beispiel beträgt diese Differenz 50 kHz. Dadurch wird erreicht, daß durch eine Intermodulation zwischen diesen beiden Frequenzen keine hörbare Störung entsteht. Fig. 2 shows a system with the speakers shown in Fig. 1. The audio source Q, e.g. B. a CD player, a DAT player, a microphone or a studio line, delivers a sound signal fAL for the left stereo channel to the frequency modulator 1 and a sound signal fAR for the right stereo channel to the FM modulator 2 . The generators 3 , 4 testify according to FIG. 1 unmodulated carriers fLu and fRu, which arrive at the loudspeakers LLu and LRu as well as at the modulators 1 , 2 . The modulators 1, 2 generate the modulated sound carrier waves described in Fig. 1 fLm and FRM in FIG. 1 are broadcast. Within the sub-areas TB1 and TB2, the person P can thus perceive a stereo sound in the form of music or speech, while no sound can be perceived outside of these sub-areas. The frequencies fLu and fRu of the two unmodulated carriers for the left channel and the right channel are different by a difference frequency, which is preferably above the hearing range. In the example shown, this difference is 50 kHz. This ensures that there is no audible interference due to intermodulation between these two frequencies.

Claims

1. A method for sonication of a sub-area within an overall area by loudspeakers fed with a sound signal with directional effect, characterized in that a first loudspeaker (LLm) is a modulated with the sound signal carrier (LLm) with a frequency (fLm) above the listening area and a second loudspeaker (LLu) radiates an unmodulated carrier of the same or similar frequency (fLm) in such a way that the radiated carriers meet one another in the partial area (TB1).

2. The method according to claim 1, characterized in that the frequencies of the carriers on the order of 100-120 kHz.

3. The method according to claim 1, characterized in that the carrier is amplitude-modulated with the sound signal is.

4. The method according to claim 1, characterized in that the carrier is frequency-modulated with the sound signal is.

5. The method according to claim 1, characterized in that the frequency of the unmodulated carrier one has a constant value (fLu, fRu) and the frequency of the associated modulated carrier from this constant Value deviates according to the associated audio signal.

6. Plant for a method according to claim 1, characterized ge indicates that for a stereo transmission for the left channel a first pair with a first speaker cher (LLm) for the modulated carrier (fLm) and one second loudspeaker (LLu) for the unmodulated carrier (fLu) and a second pair for the right channel a third speaker (LRm) for the modulated Carrier (fRm) and a fourth speaker (LRu) for the unmodulated carrier (fRu) is provided.

7. Plant according to claim 3, characterized in that the four speakers (LLm, LLu; LRm, LRu) so arranged and are directed that the two carriers (fLm, fLu or fRm, fRu) of the two pairs of speakers coming in different directions towards each other Meet subarea.

8. Plant according to claim 6, characterized in that the Frequencies (fLu, fRu) of the two carriers for the left and right channel one above the listening area lying frequency (50 kHz) are different.