DE4327200A1 - Stereophonic playback device - Google Patents

Stereophonic playback device

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DE4327200A1
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Joerg Hoellermann
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Blaupunkt Werke GmbH
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    • H04S7/307Frequency adjustment, e.g. tone control

Description

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to a device according to the Genus of the main claim.

Das menschliche Gehör erhält seine Richtungsinformation aus der Auswertung von Pegel- und Laufzeitdifferenzen zwischen den vom rechten und den vom linken Ohr empfangenen akustischen Signalen. Bei einem idealen Hörort in der Mitte eines sogenannten Stereo-Dreiecks aus linkem Lautsprecher, dem rechten Lautsprecher und Zuhörern entspricht dann die Richtungsinformation der Stereo-Aufnahme.The human ear receives its directional information the evaluation of level and transit time differences between the one received by the right and the left ear acoustic signals. With an ideal listening location in the middle a so-called stereo triangle from the left speaker, then corresponds to the right loudspeaker and listeners Direction information of the stereo recording.

Befindet sich dagegen der Hörer an einem Ort, der asymmetrisch zu einem Zwei- oder Mehr-Lautsprechersystem liegt, so ist der Klangeindruck räumlich stark zu dem jeweils nächsten Lautsprecher verschoben.On the other hand, the listener is in a place that asymmetrical to a two or more speaker system lies, the sound impression is spatially strong to that next speaker moved.

Während Pegeldifferenzen durch herkömmliche Balance-Regler und Fader manuell ausgeglichen werden können, werden üblicherweise die Laufzeitdifferenzen der Schallsignale der einzelnen Lautsprechersysteme nicht ausgeglichen. Diese sind jedoch zum Richtungshören gemäß dem psycho-akustischen Gesetz der ersten Wellenfront von wesentlicher Bedeutung.During level differences through conventional balance controls and faders can be adjusted manually usually the transit time differences of the sound signals individual speaker systems not balanced. These are however for directional hearing according to the psycho-acoustic  Law of the first wavefront essential.

Es sind zwar schon Autoradios mit Laufzeitausgleich bekannt, diese erfordern jedoch ein manuelles Vermessen und anschließendes Eingeben der Abstände zwischen dem Hörort und den Lautsprechern.Car radios with runtime compensation are already known, however, these require manual measurement and then entering the distances between the listening location and the speakers.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs das Einstellen der Verzögerungszeiten zu erleichtern.The object of the present invention is in a Establishment according to the genus of the main claim Setting the delay times easier.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Wiedergabe mit Hilfe der einzelnen Lautsprecher vorgesehene Audiosignale Verzögerungseinrichtungen durchlaufen, deren Verzögerungszeit einstellbar ist, daß Mittel zur Messung der Schall-Laufzeiten von den einzelnen Lautsprechern zum Hörort vorgesehen sind und daß die Verzögerungszeiten derart selbsttätig einstellbar sind, daß die Summe der Schall-Laufzeit und der jeweils eingestellten Verzögerungszeit für alle Lautsprecher gleich ist.In the device according to the invention, this task solved in that for playback with the help of each Loudspeaker provided audio signals Pass through delay devices whose Delay time is adjustable that means for measuring the Sound transit times from the individual speakers to the listening location are provided and that the delay times are such are automatically adjustable that the sum of the Sound duration and the respectively set Delay time is the same for all speakers.

Außer einer Bedienungserleichterung hat die erfindungsgemäße Einrichtung ferner den Vorteil, daß die tatsächliche Schall-Laufzeit berücksichtigt wird, während die manuelle Messung für einen angenommenen Weg des Schalls zwischen dem betreffenden Lautsprecher und dem Hörort durchgeführt wird. Bei letzterem wird beispielsweise eine Reflexion oder Umlenkung der Schallwellen nicht berücksichtigt.In addition to ease of use, the invention Establishment also has the advantage that the actual Sound duration is taken into account during manual Measurement for an assumed path of sound between the concerned speaker and the listening location is performed. In the latter, for example, a reflection or Redirection of the sound waves not taken into account.

Pegeldifferenzen am Hörort werden gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung dadurch berücksichtigt, daß ferner Mittel zur Messung der durch die Wiedergabe eines Meßsignals, vorzugsweise eines Rauschsignals, durch die einzelnen Lautsprecher am Hörort bewirkten Schall-Pegel vorgesehen sind und daß die Lautstärke der einzelnen Lautsprecher im Sinne eines Ausgleichs von Pegeldifferenzen selbsttätig voreinstellbar ist.Level differences at the listening location are according to a training the device according to the invention takes into account that further means for measuring the by reproducing a Measurement signal, preferably a noise signal, through the sound level caused by individual loudspeakers at the listening location are provided and that the volume of each  Loudspeakers in the sense of level difference compensation can be preset automatically.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß die eingestellten Verzögerungszeiten und gegebenenfalls der gespeicherten Voreinstellungen der Lautstärke für mehrere Hörorte nicht-flüchtig speicherbar sind. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß eine Information darüber, welche der gespeicherten Verzögerungszeiten und gegebenenfalls der gespeicherten Voreinstellungen der Lautstärke jeweils beim Einschalten der Einrichtung den Verzögerungseinrichtungen zugeführt werden, ebenfalls nicht-flüchtig speicherbar ist.Another development of the device according to the invention is that the set delay times and if applicable, the saved presets of Volume can be stored in a non-volatile memory for several listening locations are. It is preferably provided that a Information about which of the saved Delay times and, if applicable, the saved ones Presets of the volume each time the Device are fed to the delay devices, is also non-volatile storable.

Durch diese Weiterbildung kann beispielsweise ein Autoradio mit der erfindungsgemäßen Einrichtung nach dem Messen der Schall-Laufzeiten für die einzelnen Sitzpositionen derart programmiert werden, daß die Wiedergabe durch Tastendruck auf die einzelnen Sitzpositionen optimiert werden kann und daß beim Einschalten des Gerätes die einer vorgegebenen Sitzposition zugeordneten Verzögerungszeiten eingestellt werden. Diese wird im allgemeinen die Sitzposition des Fahrers sein.With this training, a car radio can, for example with the device according to the invention after measuring the Sound transit times for the individual seating positions like this be programmed to play by pressing a button can be optimized for the individual seating positions and that when switching on the device that of a predetermined Delay times assigned to the seat position are set become. This will generally be the seating position of the Driver.

Moderne Empfangsgeräte, insbesondere Autoradios, umfassen häufig eine digitale Signalverarbeitung. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, daß die Verzögerungseinrichtungen von digitalen Speichern gebildet werden, aus denen die jeweils zu verzögernden Audiosignale gegenüber dem Einschreiben zeitverzögert ausgelesen werden.Modern receiving devices, in particular car radios, include often digital signal processing. Here it is advantageous if according to an embodiment of the invention it is provided that the delay devices of digital memories are formed, from which the respective audio signals to be delayed compared to registered mail be read out with a time delay.

Eine vorteilhafte Gestaltung dieser Ausführungsform besteht darin, daß die digitalen Speicher Teile einer digitalen Audiosignalverarbeitungseinrichtung sind, daß nach der Messung der Schall-Laufzeiten (Tx) für alle Lautsprecher (1 . . . x) daraus die maximale Schall-Laufzeit (Tmax) ausgewählt wird und daß die einzelnen Verzögerungszeiten gemäß Tax = (Tmax-Tx)·k berechnet wird, wobei Ta die einzustellende Verzögerungszeit in Abtastzyklen der digitalen Audiosignalverarbeitungseinrichtung, x den jeweiligen Lautsprecher und k das Verhältnis zwischen der Prozessor-Zyklusdauer, in welcher die Schall-Laufzeiten Tx bzw. Tmax gemessen wurden, und der Abtastzyklusdauer bezeichnet.An advantageous embodiment of this embodiment is that the digital memories are part of a digital audio signal processing device, that after the measurement of the sound propagation times (T x ) for all loudspeakers (1... X) the maximum sound propagation time (T max ) is selected and that the individual delay times are calculated in accordance with Ta x = (T max -T x ) x, where Ta is the delay time to be set in sampling cycles of the digital audio signal processing device, x the respective loudspeaker and k the ratio between the processor cycle duration in which the sound transit times T x and T max were measured, and the sampling cycle time.

Eine Anpassung der erfindungsgemäßen Einrichtung an die jeweilige Anordnung der Lautsprecher und des Hörortes ist in vorteilhafter Weise dadurch möglich, daß zur Messung der Schall-Laufzeit nacheinander jeweils einem Lautsprecher ein Impulssignal zugeführt wird, wobei gleichzeitig ein Zeitmesser gestartet wird, der die Zeit mißt, bis an einem Meß-Mikrofon dem Schall-Pegel einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Um eine Überlastung von Hochton-Lautsprechern zu vermeiden, kann dabei vorgesehen sein, daß das Impulssignal über ein Tiefpaßfilter, vorzugsweise dritter Ordnung mit einer Grenzfrequenz von 11.kHz, dem Lautsprecher zugeführt wird. Das Impulssignal selbst wird beispielsweise durch ein Rechteckimpuls von etwa 3 ms Dauer realisiert.An adaptation of the device according to the invention to the The respective arrangement of the speakers and the listening location is in advantageously possible in that for measuring the Sound transit time one speaker at a time Pulse signal is supplied, while a Timer is started, which measures the time until one Measuring microphone the sound level a predetermined threshold exceeds. To overload tweeters to avoid, it can be provided that the Pulse signal via a low-pass filter, preferably third Order with a cutoff frequency of 11.kHz, the loudspeaker is fed. The pulse signal itself is, for example realized by a rectangular pulse of approximately 3 ms duration.

Neben der selbsttätigen Anpassung an die Schall-Laufzeiten können bei der erfindungsgemäßen Einrichtung auch andere Anpassungen vorgenommen und gespeichert werden. So ist beispielsweise eine Weiterbildung dadurch gekennzeichnet, daß die Audiosignale ferner Frequenzgang-Entzerrerschaltungen durchlaufen, daß Mittel zur Messung des Frequenzgangs zwischen den Lautsprechern und einem Meß-Mikrofon vorgesehen sind und daß die Frequenzgang-Entzerrer nach den Ergebnissen der Messung einstellbar sind, wobei die jeweils eingestellten Frequenzgänge der einzelnen Lautsprecher für verschiedene Hörorte speicherbar sind.In addition to the automatic adjustment to the sound transit times can also others in the inventive device Adjustments are made and saved. So is characterized, for example, by further training, that the audio signals further Frequency response equalizer circuits go through that means to measure the frequency response between the speakers and a measuring microphone are provided and that the Frequency response equalizer according to the results of the measurement are adjustable, the respectively set Frequency responses of the individual speakers for different ones  Listening locations can be saved.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are in the drawing represented with several figures and in the following Description explained in more detail. It shows:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung, Fig. 1 is a block diagram of a device according to the invention,

Fig. 2 ein Ablauf-Diagramm zur Erläuterung der Messung der Schall-Laufzeiten und der Schallpegel sowie der anschließenden Einstellung der Verzögerungszeiten und Lautstärke und Fig. 2 is a flow chart to explain the measurement of the sound transit times and the sound level and the subsequent setting of the delay times and volume and

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Autos mit vier Lautsprechern und einem Fahrer und mit den durch die Verzögerungszeiten für diese Hörposition entstehenden scheinbaren Lagen der Lautsprecher. Fig. 3 is a schematic representation of a car with four speakers and a driver and with the apparent positions of the speakers resulting from the delay times for this listening position.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. In Fig. 3 sind Signalleitungen als durchgezogene Linien und Steuerleitungen als gestrichelte Linien dargestellt.Identical parts are provided with the same reference symbols in the figures. In Fig. 3, signal lines are shown as solid lines and control lines as dashed lines.

Das Blockschaltbild gemäß Fig. 1 stellt den NF-Teil beispielsweise eines Autoradios dar mit Eingängen 1, 2, 3 für einen Empfangsteil, einen Kassettenspieler und einen CD-Spieler. Einem weiteren Eingang 4, der lediglich für eines der Stereo-Signale, beispielsweise das rechte Signal R, ausgeführt ist, werden Signale eines Mikrofon-Verstärkers 5 zugeführt. Während einer Betriebsart "Messen" befindet sich der Eingangsumschalter 6 in der Stellung 4, so daß die Signale des Mikrofon-Verstärkers 5 weitergeleitet werden. In einer Betriebsart "Wiedergabe" werden Signale von einem der Eingänge 1, 2 oder 3 über den Eingangsumschalter 6 einem Stereo-Analog/Digital-Wandler 7 zugeführt. Der Eingangsumschalter 6 und weitere später beschriebene Umschalter sind von einer Steuereinrichtung 8 steuerbar.The block diagram according to FIG. 1 represents the LF part of, for example, a car radio with inputs 1 , 2 , 3 for a receiving part, a cassette player and a CD player. Signals of a microphone amplifier 5 are fed to a further input 4 , which is designed only for one of the stereo signals, for example the right signal R. During an operating mode "measuring" the input switch 6 is in the position 4 , so that the signals of the microphone amplifier 5 are passed on. In a "playback" operating mode, signals from one of the inputs 1 , 2 or 3 are fed to a stereo analog / digital converter 7 via the input switch 6 . The input changeover switch 6 and further changeover switches described later can be controlled by a control device 8 .

Die Ausgänge des Analog/Digital-Wandlers 7 sind mit Eingängen eines Zweifach-Umschalters 9 verbunden, der ebenfalls von der Steuereinrichtung 8 steuerbar ist. In der oberen Stellung des Zweifach-Umschalters 9 gelangen die digitalisierten Audiosignale L und R zu jeweils zwei steuerbaren Verzögerungseinrichtungen 10, 11; 12, 13. Diese können als Schreib-Lese-Speicher (RAM) auf einem digitalen Signalprozessor realisiert oder extern an diesen angeschlossen werden. Der Speicherzugriff erfolgt über die interne Adressen- und Datenverwaltung des digitalen Signalprozessors. Die Ablauf-, Umschalt- und Pegelsteuerung kann durch den digitalen Signalprozessor selbst oder einen externen Microcontroller erfolgen.The outputs of the analog / digital converter 7 are connected to inputs of a two-way switch 9 , which can also be controlled by the control device 8 . In the upper position of the two-way switch 9 , the digitized audio signals L and R reach two controllable delay devices 10 , 11 ; 12 , 13 . These can be implemented as read-write memory (RAM) on a digital signal processor or connected externally to it. The memory is accessed via the internal address and data management of the digital signal processor. The sequence, switchover and level control can be carried out by the digital signal processor itself or by an external microcontroller.

Die Ausgangssignale der steuerbaren Verzögerungseinrichtungen sind jeweils für den linken Front-Lautsprecher, für den linken Rück-Lautsprecher, für den rechten Front-Lautsprecher und für den rechten Rück-Lautsprecher vorgesehen und daher mit LF, LR, RF und RR bezeichnet. Diese Signale werden Eingängen eines Vierfach-Umschalters 14 zugeführt und in der oberen Stellung des Vierfach-Umschalters zu zwei Stereo-Digital/Analog-Wandlern 15, 16 weitergeleitet.The output signals of the controllable delay devices are provided for the left front loudspeaker, for the left rear loudspeaker, for the right front loudspeaker and for the right rear loudspeaker and are therefore designated with LF, LR, RF and RR. These signals are fed to inputs of a four-way switch 14 and, in the upper position of the four-way switch, are passed on to two stereo digital / analog converters 15 , 16 .

Die Ausgangssignale LF′, LR′, RF′ und RR′ der Digital/Analog-Wandler 15, 16 gelangen über steuerbare Lautstärkesteller 17, 18, 19, 20 und Leistungsverstärker 21, 22, 23, 24 als Signale LF′′, LR′′, RF′′ und RR′′ zu den Lautsprechern 25, 26, 27, 28. Ein Meß-Mikrofon 29 kann an die verschiedenen Hörorte, in einem Kraftfahrzeug die verschiedenen Sitzpositionen, gebracht werden und ist mit dem Eingang des Mikrofon-Verstärkers 5 verbunden. The output signals LF ', LR', RF 'and RR' of the digital / analog converter 15 , 16 pass via controllable volume controls 17 , 18 , 19 , 20 and power amplifiers 21 , 22 , 23 , 24 as signals LF '', LR '',RF''andRR''to speakers 25 , 26 , 27 , 28 . A measuring microphone 29 can be brought to the different listening locations, the different sitting positions in a motor vehicle, and is connected to the input of the microphone amplifier 5 .

An die Steuereinrichtung 8 ist eine Bedien- und gegebenenfalls Anzeigeeinheit 30 angeschlossen, mit der außer den üblichen Bedienfunktionen durch eine entsprechende Tasteneingabe die Messung der Laufzeiten und der Schall-Pegel eingeleitet werden kann. Für diese Betriebsart "Messen" wird der Zweifach-Umschalter 9 in die untere Stellung gesteuert. Ferner sind während der Betriebsart "Messen" die einzelnen Umschalter des Vierfach-Umschalters 14 unabhängig voneinander derart steuerbar, daß nacheinander jeweils einer der Umschalter die Mittelstellung (Anschluß an Testsignal Impuls oder Rauschen) und die anderen Umschalter die untere Stellung einnehmen, in welcher die jeweiligen Lautsprecher keine Signale erhalten. Das über die Signalkette 29, 5, 4, 6, 7, 9 einlaufende Meßsignal MESS wird dann einem Pegelmesser 31 und anschließend einem Schwellwert-Diskriminator 32 zugeführt. Dessen Ausgang ist mit einem Laufzeitmesser 33 verbunden, der im wesentlichen aus einem Zählen besteht, der von der Steuereinrichtung zusammen mit einem Impulsgenerator 34 gestartet und durch das Ausgangssignal des Schwellwert-Diskriminators 32 angehalten wird.An operating and possibly display unit 30 is connected to the control device 8 , with which, in addition to the usual operating functions, the measurement of the transit times and the sound level can be initiated by a corresponding key input. For this "measuring" operating mode, the double changeover switch 9 is controlled into the lower position. Furthermore, the individual switches of the four-way switch 14 can be controlled independently of one another during the “measuring” operating mode in such a way that one of the switches one after the other assumes the middle position (connection to test signal pulse or noise) and the other switches assume the lower position, in which the respective Speakers received no signals. The measuring signal MESS arriving via the signal chain 29 , 5 , 4 , 6 , 7 , 9 is then fed to a level meter 31 and then to a threshold discriminator 32 . Its output is connected to a transit time meter 33 , which essentially consists of a count, which is started by the control device together with a pulse generator 34 and is stopped by the output signal of the threshold discriminator 32 .

Der Ausgang des Impulsgenerators ist über ein Tiefpaßfilter 35 mit einem ersten Eingang eines Umschalters 36 verbunden. An den zweiten Eingang des Umschalters 36 ist ein Rauschgenerator 37 angeschlossen, der ebenfalls von der Steuereinrichtung 8 steuerbar ist.The output of the pulse generator is connected via a low-pass filter 35 to a first input of a changeover switch 36 . A noise generator 37 , which can also be controlled by the control device 8, is connected to the second input of the changeover switch 36 .

Fig. 2 zeigt den Ablaufplan eines Programms für die Steuereinrichtung 8 (Fig. 1) während der Betriebsart "Messen" und in gekürzter Form während der Betriebsart "Wiedergabe". In der Betriebsart "Wiedergabe" bzw. im Normalbetrieb sind die üblichen Funktionen, wie beispielsweise eine manuelle Steuerung der Lautstärkesteller 17 bis 20 und die Auswahl zwischen den Eingängen 1, 2 oder 3, möglich. Ferner können in der Betriebsart "Wiedergabe" für mehrere Hörorte zuvor abgelegte Laufzeit- und Lautstärkeeinstellungen aus einem nicht-flüchtigen Speicher der Steuereinrichtung 8 ausgelesen und den Stellern 10 bis 13 und 17 bis 20 zugeführt werden. Der Zweifach-Umschalter 9 und der Vierfach-Umschalter 14 befinden sich in der oberen Stellung o. FIG. 2 shows the flow chart of a program for the control device 8 ( FIG. 1) during the "measuring" operating mode and in abbreviated form during the "playback" operating mode. In the "Playback" operating mode or in normal operation, the usual functions, such as manual control of the volume controls 17 to 20 and the selection between inputs 1 , 2 or 3 , are possible. Furthermore, runtime and volume settings previously stored for a plurality of listening locations can be read out from a non-volatile memory of control device 8 in the "playback" operating mode and fed to actuators 10 to 13 and 17 to 20 . The two-way switch 9 and the four-way switch 14 are in the upper position o.

Der Programmteil 41, der diese Funktionen bewirkt, wird zyklisch durchlaufen, wobei vor jeder Wiederholung eine Abfrage erfolgt, ob eine akustische Einmessung erfolgen soll. Ist dieses mit Hilfe der Bedieneinrichtung 30 eingegeben worden, so wird nach der Verzweigung 42 die Betriebsart "Messen" aktiviert. In einem Programmteil 43 werden die Lautstärkesteller 17 bis 20 (Fig. 1) auf einen definierten Normwert (mittlere Lautstärke) eingestellt. Ferner wird in diesem Programmteil darauf gewartet, daß der Bediener das Meß-Mikrofon 29 (Fig. 1) an den ersten zu messenden Hörort gebracht hat.The program part 41 , which effects these functions, is run through cyclically, with a query being carried out before each repetition as to whether an acoustic measurement should take place. If this has been entered with the aid of the operating device 30 , the operating mode "measure" is activated after branching 42 . In a program part 43 , the volume controls 17 to 20 ( FIG. 1) are set to a defined standard value (average volume). In this part of the program it is also waited for the operator to bring the measuring microphone 29 ( FIG. 1) to the first listening location to be measured.

Danach werden im Programmteil 44 der Eingangsumschalter auf den Eingang 4 und der Doppel-Umschalter 6 in die untere Stellung gesteuert. Der Vierfach-Umschalter 14 wird für den jeweils einzumessenden Kanal auf die mittlere Stellung m und für die anderen Kanäle auf die untere Stellung u gebracht, in welcher eine Stummschaltung der angeschlossenen Lautsprecher erfolgt.Thereafter, the input switch to input 4 and the double switch 6 to the lower position are controlled in program part 44 . The four-way switch 14 is brought to the middle position m for the respective channel to be measured and to the lower position u for the other channels, in which the connected loudspeakers are muted.

Bei 45 wird der Umschalter 36 auf die linke Stellung 1 gestellt, während der Impulsgenerator 34 und der Laufzeitmesser 33 gestartet werden. Sobald der Schall-Pegel am Meß-Mikrofon einen bestimmten Schwellwert überschreitet, wird bei 46 der Laufzeitmesser 33 angehalten und der Meßwert in der Steuereinrichtung 8 (Fig. 1) gespeichert. At 45 , the switch 36 is set to the left position 1 , while the pulse generator 34 and the time meter 33 are started. As soon as the sound level at the measuring microphone exceeds a certain threshold value, the transit time meter 33 is stopped at 46 and the measured value is stored in the control device 8 ( FIG. 1).

Danach wird im Programmteil 47 der Umschalter 36 in die rechte Stellung r gebracht und der Rauschgenerator für eine Zeit von etwa 500 ms in Betrieb genommen. Mit Hilfe des Pegelmessers 31 erfolgt bei 48 eine Ermittlung des durchschnittlichen Rauschpegels am Mikrofon über einen Teil des Zeitfensters, beispielsweise über 200 ms. Dieser Wert wird ebenfalls gespeichert.Thereafter, the changeover switch 36 is brought into the right position r in the program part 47 and the noise generator is put into operation for a time of about 500 ms. With the aid of the level meter 31 , the average noise level at the microphone is determined at 48 over part of the time window, for example over 200 ms. This value is also saved.

Bei 49 verzweigt sich das Programm in Abhängigkeit davon, ob alle vier Kanäle eingemessen wurden. Ist dieses noch nicht der Fall, werden die Programmteile 44 bis 49 für den nächsten Kanal wiederholt. Sind jedoch alle vier Kanäle eingemessen, liegen für die Laufzeiten der vier Kanäle die Meßwerte TLF, TRF, TLR, TRR (Tx) und für die Lautstärkepegel die Meßwerte LLF, LRF, LLR, LRR (Lx) vor.At 49 the program branches depending on whether all four channels have been measured. If this is not yet the case, the program parts 44 to 49 are repeated for the next channel. However, if all four channels have been measured, the measured values T LF , T RF , T LR , T RR (T x ) for the runtimes of the four channels and the measured values L LF , L RF , L LR , L RR (L x ) before.

Im anschließenden Programmteil 50 werden die einzustellenden Verzögerungszeiten für die Verzögerungseinrichtungen 10 bis 13 gemäß Tax = (Tmax-Tx)·k berechnet, wobei Ta die einzustellende Verzögerungszeit in Abtastzyklen der digitalen Audiosignalverarbeitungseinrichtung, x den jeweiligen Lautsprecher (LF, RF, LR, RR) und k das Verhältnis zwischen der prozessor-Zyklusdauer, in welcher die Schall-Laufzeiten Tx gemessen wurden, und der Abtastzyklusdauer bezeichnet. Zuvor wurde aus den gemessenen Schall-Laufzeiten die maximale Schall-Laufzeit Tmax (in prozessor-Zyklen) ermittelt. Ferner erfolgt im Programmteil 49 die Einstellung der Verzögerungseinrichtungen 10 bis 13 auf die errechneten Werte und eine Speicherung der vier Werte zusammen mit einer Angabe des zugehörigen Hörortes in einem nicht-flüchtigen Speicher der Steuereinrichtung.In the subsequent program part 50 , the delay times to be set for the delay devices 10 to 13 are calculated in accordance with Ta x = (T max -T x ) x, where Ta is the delay time to be set in sampling cycles of the digital audio signal processing device, x the respective loudspeaker (LF, RF, LR , RR) and k denotes the ratio between the processor cycle time in which the sound propagation times T x were measured and the sampling cycle time. The maximum sound propagation time T max (in processor cycles) was previously determined from the measured sound propagation times. Furthermore, in program part 49 the delay devices 10 to 13 are set to the calculated values and the four values are stored together with an indication of the associated listening location in a non-volatile memory of the control device.

Im Programmteil 51 folgen die entsprechenden Schritte für die gemessenen Lautstärkepegel Lx. Zunächst wird Lmax gebildet. Danach werden Lax = Lmax-Lx für die verschiedenen Lautsprecher berechnet. Die vier Ausgleichspegel Lax werden als fester Offset zum jeweiligen vom Benutzer eingestellten Lautstärkepegel in den einzelnen Kanälen hinzuaddiert. Die Ausgleichspegel werden nach ihrer Berechnung im nicht-flüchtigen Speicher für den zugehörigen Hörort abgelegt.In program part 51 , the corresponding steps for the measured volume level L x follow. First L max is formed. Then La x = L max -L x are calculated for the different speakers. The four equalization levels La x are added as a fixed offset to the respective volume level set by the user in the individual channels. After their calculation, the compensation levels are stored in the non-volatile memory for the associated listening location.

Eine Verzweigung 52 erfolgt in Abhängigkeit davon, ob noch weitere Hörorte eingemessen werden sollen. Ist dieses nicht der Fall, werden bei 53 die Lautstärkesteller auf die vor dem Aktivieren der Betriebsart "Messen" vorhandenen Werte zuzüglich des im Programmteil 51 ermittelten Offsets eingestellt. Bei 53 wird ferner wieder derjenige Eingang 1, 2 oder 3 eingestellt, der vor dem Einmessen aktiv war. Außerdem werden die übrigen Umschalter entsprechend der Betriebsart "Wiedergabe" umgeschaltet. Das Programm wird dann bei 41 fortgesetzt. Sollen jedoch noch weitere Hörorte eingemessen werden, was durch eine entsprechende Eingabe erfolgt, wird das Programm nach der Verzweigung 52 bei 43 wiederholt.A branch 52 takes place depending on whether further listening locations are to be measured. If this is not the case, the volume controls are set at 53 to the values existing before activation of the "measuring" operating mode plus the offset determined in program part 51 . At 53 , the input 1 , 2 or 3 that was active before the calibration is set again. In addition, the other switches are switched according to the "playback" mode. The program then continues at 41 . If, however, further listening locations are to be measured, which is done by an appropriate input, the program is repeated after branching 52 at 43 .

Fig. 3 zeigt schematisch ein Auto 60 mit einem Fahrer 61 und vier Lautsprechern 25, 26, 27, 28. Die. Abstände a, b, c und d vom Kopf des Fahrers zu den einzelnen Lautsprechern sind verschieden groß. Dadurch treten die eingangs erwähnten nachteiligen Effekte auf. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird durch den Laufzeitausgleich mit Hilfe der steuerbaren Verzögerungseinrichtungen 10 bis 13 (Fig. 1) der für den psycho-akustischen Höreindruck wirksame Abstand zu allen Lautsprechern gleich groß gemacht. Dabei behält der vom Fahrer 61 am weitesten entfernt liegende Lautsprecher 28 seinen Abstand d bei. Die weiteren Lautsprecher erhalten durch den Laufzeitausgleich ebenfalls einen Abstand von d und befinden sich scheinbar in den Positionen 25′, 26′ und 27′, die auf einem Kreis um den Fahrer 61 liegen. Fig. 3 26, 27, 28 schematically shows a car 60 with a driver 61 and four speakers 25. The. Distances a, b, c and d from the driver's head to the individual speakers are of different sizes. As a result, the above-mentioned adverse effects occur. In the device according to the invention, the distance to all loudspeakers, which is effective for the psycho-acoustic listening impression, is made the same size by the delay time compensation with the aid of the controllable delay devices 10 to 13 ( FIG. 1). The loudspeaker 28 which is furthest away from the driver 61 maintains its distance d. The other speakers also get a distance of d due to the time equalization and are apparently in positions 25 ', 26 ' and 27 ', which lie on a circle around the driver 61 .

Claims (10)

1. Einrichtung zur stereophonen Wiedergabe in einem geschlossenen Raum, vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug, mit mehreren Lautsprechern und mindestens einem Hörort, der von den Lautsprechern unterschiedlich weit entfernt sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wiedergabe mit Hilfe der einzelnen Lautsprecher (25, 26, 27, 28) vorgesehene Audiosignale Verzögerungseinrichtungen (10, 11, 12, 13) durchlaufen, deren Verzögerungszeit einstellbar ist, daß Mittel (5, 29, 31, 32, 33, 34, 35) zur Messung der Schall-Laufzeiten von den einzelnen Lautsprechern (25, 26, 27, 28) zum Hörort vorgesehen sind und daß die Verzögerungszeiten derart selbsttätig einstellbar sind, daß die Summe der Schall-Laufzeit und der jeweils eingestellten Verzögerungszeit für alle Lautsprecher (25, 26, 27, 28) gleich ist.1. Device for stereophonic reproduction in a closed space, preferably in a motor vehicle, with a plurality of loudspeakers and at least one listening location, which can be at different distances from the loudspeakers, characterized in that for reproduction with the aid of the individual loudspeakers ( 25 , 26 , 27 , 28 ) provided audio signals pass through delay devices ( 10 , 11 , 12 , 13 ), the delay time of which is adjustable, means ( 5 , 29 , 31 , 32 , 33 , 34 , 35 ) for measuring the sound propagation times of the individual loudspeakers ( 25 , 26 , 27 , 28 ) are provided to the listening location and that the delay times can be set automatically such that the sum of the sound propagation time and the respectively set delay time is the same for all loudspeakers ( 25 , 26 , 27 , 28 ). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner Mittel (5, 29, 31, 37) zur Messung der durch die Wiedergabe eines Meßsignals, vorzugsweise eines Rauschsignals, durch die einzelnen Lautsprecher (25, 26, 27, 28) am Hörort bewirkten Schall-Pegel vorgesehen sind und daß die Lautstärke der einzelnen Lautsprecher (25, 26, 27, 28) im Sinne eines Ausgleichs von Pegeldifferenzen selbsttätig voreinstellbar ist.2. Device according to claim 1, characterized in that further means ( 5 , 29 , 31 , 37 ) for measuring by the reproduction of a measurement signal, preferably a noise signal, through the individual speakers ( 25 , 26 , 27 , 28 ) at the listening location effected sound levels are provided and that the volume of the individual loudspeakers ( 25 , 26 , 27 , 28 ) can be automatically preset in order to compensate for level differences. 3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eingestellten Verzögerungszeiten und gegebenenfalls Voreinstellungen der Lautstärke für mehrere Hörorte nicht-flüchtig speicherbar sind.3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized characterized in that the set delay times and if necessary, presetting the volume for several Listening locations can be saved non-volatile. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Information darüber, welche der gespeicherten Verzögerungszeiten und gegebenenfalls der gespeicherten Voreinstellungen der Lautstärke beim Einschalten der Einrichtung den Verzögerungseinrichtungen (10, 11, 12, 13) zugeführt werden, ebenfalls nicht-flüchtig speicherbar ist.4. Device according to claim 3, characterized in that information about which of the stored delay times and possibly the stored presets of volume when switching on the device the delay devices ( 10 , 11 , 12 , 13 ) are also non-volatile stored . 5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtungen (10, 11, 12, 13) von digitalen Speichern gebildet werden, aus denen die jeweils zu verzögernden Audiosignale gegenüber dem Einschreiben zeitverzögert ausgelesen werden.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the delay devices ( 10 , 11 , 12 , 13 ) are formed by digital memories, from which the audio signals to be delayed are read out with a time delay compared to the writing. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Speicher Teile einer digitalen Audiosignalverarbeitungseinrichtung sind, daß nach der Messung der Schall-Laufzeiten (Tx) für alle Lautsprecher daraus die maximale Schall-Laufzeit (Tmax) ausgewählt wird und daß die einzelnen Verzögerungszeiten gemäß Tax = (Tmax-Tx)·k berechnet wird, wobei Ta die einzustellende Verzögerungszeit in Abtastzyklen der digitalen Audiosignalverarbeitungseinrichtung, x den jeweiligen Lautsprecher und k das Verhältnis zwischen der Prozessor-Zyklusdauer, in welcher die Schall-Laufzeiten Tx bzw. Tmax gemessen wurden, und der Abtastzyklusdauer bezeichnet. 6. Device according to claim 5, characterized in that the digital memories are parts of a digital audio signal processing device, that after the measurement of the sound propagation times (T x ) for all speakers, the maximum sound propagation time (T max ) is selected and that individual delay times is calculated according to Ta x = (T max -T x ) · k, where Ta is the delay time to be set in sampling cycles of the digital audio signal processing device, x the respective loudspeaker and k the ratio between the processor cycle time in which the sound propagation times T x or T max were measured, and the sampling cycle time. 7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Schall-Laufzeit nacheinander jeweils einem Lautsprecher ein Impulssignal zugeführt wird, wobei gleichzeitig ein Zeitmesser (33) gestartet wird, der die Zeit mißt, bis an einem Meß-Mikrofon (29) der Schall-Pegel einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that for measuring the sound propagation time, a loudspeaker is supplied with a pulse signal in each case, at the same time starting a timer ( 33 ) which measures the time until a measuring microphone ( 29 ) the sound level exceeds a predetermined threshold. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Impulssignal durch einen Rechteckimpuls von mindestens 3 ms Länge realisiert wird.8. Device according to claim 7, characterized in that the pulse signal by a rectangular pulse of at least 3 ms in length. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Impulssignal über ein Tiefpaßfilter (35), vorzugsweise dritter Ordnung mit einer Grenzfrequenz von 11 kHz, dem Lautsprecher (25, 26, 27, 28) zugeführt wird.9. Device according to one of claims 7 or 8, characterized in that the pulse signal via a low-pass filter ( 35 ), preferably third order with a cutoff frequency of 11 kHz, the speaker ( 25 , 26 , 27 , 28 ) is supplied. 10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Audiosignale ferner Frequenzgang-Entzerrerschaltungen durchlaufen, daß Mittel zur Messung des Frequenzgangs zwischen den Lautsprechern und einem Meß-Mikrofon vorgesehen sind und daß die Frequenzgang-Entzerrer nach den Ergebnissen der Messung einstellbar sind, wobei die jeweils eingestellten Frequenzgänge der einzelnen Lautsprecher für verschiedene Hörorte speicherbar sind.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the audio signals further Frequency response equalizer circuits go through that means to measure the frequency response between the speakers and a measuring microphone are provided and that the Frequency response equalizer according to the results of the measurement are adjustable, the respectively set Frequency responses of the individual speakers for different ones Listening locations can be saved.
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