DE69429298T2

DE69429298T2 - Schallfeldsteuerungssystem

Info

Publication number: DE69429298T2
Application number: DE69429298T
Authority: DE
Inventors: Akihisa Kawamura; Masaharu Matsumoto; Hiroko Numazu; Mikio Oda; Ryou Tagami
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1993-03-09
Filing date: 1994-03-09
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2014-03-10
Also published as: US5572591A; EP0865227B1; EP0615399B1; DE69429298D1; DE69430640D1; EP0865227A1; EP0615399A1; DE69430640T2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schallfeldsteuerung zur Wiedergabe von Schalleffekten zur Verwendung in einem Audio-Gerät oder in einem audiovisuellen (AV) Gerät.
In den zurückliegenden Jahren, als VTRs (Videobandrecorder) ein übliches Haushaltsgerät geworden sind, wurde eine Anzeige mit großem Bildschirm und ein Ton- bzw. Schall-Wiedergabesystem gewünscht, welches einen Eindruck bzw. eine Wahrnehmung einer Präsenz bzw. Anwesenheit gibt, um Musik zu genießen, welche auf Aufzeichnungsmedien aufgezeichnet ist oder in Software programmiert ist, sowie Filme auf Videobändern zu Hause, wodurch das Erfordernis der entsprechenden Hardware-Entwicklung angestiegen ist.
Eine herkömmliche Schallfeldsteuerung wird unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert werden.
Fig. 20 zeigt ein Hardware-Biock-Diagramm, welches die Struktur einer herkömmlichen Schallfeldsteuerung zeigt. Stereo-Audio Signale werden eingegeben über die Eingabeanschlüsse 1 und 2 zu der Schallfeldsteuerung. Die herkömmliche Schallfeldsteuerung weist einen Multiplizierer 62 auf zum Multiplizieren eines Eingabesignals mit -1, ein Addierer 63 addiert die eingegebenen Signale, eine Verzögerungsschaltung 64 zum Verzögern des Eingabesignals um eine vorgegebene Zeit, Addierer 12-5 und 13-5 zum Addieren der Eingabesignale, einen Multiplizierer 65 zum Multiplizieren des Eingabesignals mit -1, und Lautsprecher 14 und 15 zum Wiedergeben der Signale und zum Abspielen des Tons bzw. Schalls für einen Hörer 16, welcher den Lautsprechern 14 und 15 gegenübersitzt. ML(t) und MR(t) repräsentieren ein Signal für den linken Kanal bzw. ein Signal für den rechten Kanal des Stereo-Audio Signals, und t repräsentiert eine kontinuierliche Zeit, wobei ML(t) und MR(t) Funktionen der Zeit sind. τ&sub3; stellt die Verzögerungszeit in der Verzögerungsschaltung 64 dar.
Die Arbeitsweise der herkömmlichen Schallfeldsteuerung, welche wie oben konfiguriert ist, wird unter Bezugnahme auf Fig. 20 erläutert werden.
ML(t) wird angelegt über den Eingangsanschluss 1 und MR(t) über den Eingangsanschluss 2. Jedes der Signale ML(t) und MR(t), welche so eingegeben werden, wird unterteilt in zwei Teile, so dass MR(t) eingegeben wird zu den Addierern 63 und 12-5 und ML(t) zu dem Multiplizierer 62 und dem Addierer 13-5. Der Multiplizierer 62 multipliziert ML(t) mit -1, und das Ergebnis -ML(t) wird angelegt an den Addierer 63. Der Addierer 63 addiert MR(t) und -ML(t), um das Ergebnis MR(t)- ML(t) zu erzeugen, welches angelegt wird an die Verzögerungsschaltung 64. Die Verzögerungsschaltung 64 verzögert MR(t) - ML(t) um eine feste Zeit und erzeugt MR(t-τ&sub3;) - ML(t-τ&sub3;). Das Ausgabesignal der Verzögerungsschaltung 64 wird unterteilt in zwei Zweige eines Signals. Ein Signal wird angelegt an den Addierer 12- 5, und das andere Signal an den Multiplizierer 65. Der Multiplizierer 64 multipliziert MR(t-τ&sub3;) - ML(t-τ&sub3;) mit -1, und das Ergebnis der Multiplikation, -(MR(t-τ&sub3;) - ML(t-τ&sub3;)) wird angelegt an den Addierer 13-5. Der Addierer 12-5 addiert MR(t) und MR(t-τ&sub3;) - ML(t-τ&sub3;) und die Summe MR(t) + MR(t-τ&sub3;) - ML(t-τ&sub3;) wird erzeugt und ausgegeben von dem Lautsprecher 14. Der Addierer 13-5 addiert ML(t) und -(MR(t-τ&sub3;) - ML(t-τ&sub3;)), und das Ergebnis ML(t) - (MR(t-τ&sub3;) - ML(t-τ&sub3;)), wird ausgegeben von dem anderen Lautsprecher 15.
Bei diesem Verfahren werden die Signale MR(t-τ&sub3;) - ML(t-τ&sub3;) und -(MR(t-τ&sub3;) - ML(t- τ&sub3;)) in Gegenphasen (antiphases) zueinander gemischt mit den jeweiligen Eingabesignalen und wiedergegeben von den jeweiligen zwei Lautsprechern, mit dem Ergebnis, dass ein Schallfeld erzeugt wird mit einer nicht-identifizierbaren Lokalisation des Schallbildes bzw. Klangbildes (oder die subtrahierten Signale löschen das Nebensprechen bzw. Übersprechen, wodurch das Gefühl erhalten wird, als wenn die rechten und linken Signale von außerhalb der zwei Lautsprecher wiedergegeben werden). Durch das Einstellen des Mischungsabgleichs mit ML(t) und MR(t), welches unverarbeitete direkte Schallsignale sind, wird ein Schallfeld erzeugt mit Expansion bzw. Ausweitung und Präsenz (d. h. der Schall wird erzeugt, wobei einem Zuhörer ein Eindruck einer Expansion bzw. Ausweitung des Schalls und ein Eindruck der Präsenz gegeben wird). Zum Beispiel ist eine Schallwiedergabe mit Präsenz eine Schallwiedergabe, welche einem Zuhörer die Illusion gibt, dass er in dem gleichen Raum (wie zum Beispiel eine Konzerthalle) ist, wie die Ursprungsquelle des Schalles und nicht in dem Raum mit dem Schallwiedergabesystem.
Bei der oben erwähnten Struktur wird jedoch eine Einstellung bzw. Abgleich des Schallfeldes durchgeführt durch den Misch-Abgleich (mix balance) zwischen den gegenphasigen Tönen bzw. Klängen und den direkten Tönen bzw. Klängen bzw. Schall. Demzufolge, wenn die gegenphasigen Töne bzw. Schall relativ klein sind, würde dies den Effekt verringern, während wenn die gegenphasigen Töne bzw. Schall größer gemacht werden, um den Effekt hervorzuheben, würde dies den gegenphasigen Ton bzw. Schall verstärken, was ein unkomfortables Gefühl bzw. Eindruck für den Zuhörer mit sich bringt. Des Weiteren hat die herkömmliche Struktur in dem Fall, wenn das Eingabesignal ein Stimmen-Schallsignal ist, ein Problem darin, dass die Stimmen-Komponente verringert wird, wenn das Differenzsignal des Eingangssignal zu dem Eingangssignal addiert wird, wodurch der wiedergegebene Stimmen-Schall unklar wird.
Fig. 21 zeigt ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Schallfeldsteuerung, welche eine Schallwiedergabe mit Präsenz durchführen kann.
In Fig. 21 werden den Eingabeanschlüssen 1 und 2 ein Signal ML(t), welches wiedergegeben werden soll von dem Kanal für die linke Seite (Lch), gesehen von dem Zuhörer 16 aus, und ein Signal MR(t), welches wiedergegeben werden soll von dem Kanal für die rechte Seite (Rch), gesehen von dem Zuhörer 16 aus, jeweils zugeführt. Diese Eingabeanschlüsse 1 und 2 sind verbunden mit den Lautsprechern 74 und 75. Diese zwei Signale werden miteinander addiert durch einen Addierer 72 bei einem vorgegebenen Verhältnis, und dann angelegt an einen Lautsprecher 16, welcher bei der vorderen Mittelseite des Zuhörers 16 angeordnet ist.
Ebenso werden die zwei Signale ML(t) und MR(t) verarbeitet und angelegt an eine Umgebungssignal-Erzeugungsschaltung 71. Die Umgebungssignal-Erzeugungsschaltung 71 erzeugt ein Signal S(t), genannt ein Umgebungssignal, welches ein Echo bzw. einen Nachklang und/oder eine Reflexion anzeigt, was verursacht wird, wenn das Eingabesignal von den Lautsprechern in einen gewöhnlichen Raum ausgegeben wird. Das Umgebungssignal S(t), erzeugt von der Umgebungssignal- Erzeugungsschaltung 71, wird angelegt an die zwei Lautsprecher 69 und 70, angeordnet auf den linken und rechten Seiten des Zuhörers 16. Die Signale ML(t) und MR(t) repräsentieren normalerweise das, was das Stereo-Signal genannt wird, oder Hauptsignale, im Vergleich zu dem Umgebungssignal S(t).
Bei der in Fig. 21 gezeigten Struktur werden die 2-Kanal (2ch) Signale ML(t) und MR(t), welche normal von dem VTR, etc. wiedergegeben werden, angelegt an die Umgebungssignal-Erzeugungsschaltung 71. Die Umgebungssignal-Erzeugungsschaltung 71 erzeugt das Umgebungssignal S(t) des Nachhalls oder der Reflexion. Die Hauptsignale ML(t) und MR(t) werden wiedergegeben von den Lautsprechern 74 bzw. 75, und das Umgebungssignal S(t) wird unterteilt in zwei Teile und wiedergegeben von den Lautsprechern 69 und 70. Ebenso werden die Hauptsignale ML(t) und MR(t) addiert bei einem vorgegebenen Verhältnis durch den Addierer 72, und das erhaltene Summensignal wird von dem Lautsprecher 76 wiedergegeben.
Verglichen mit einem 2ch Stereo-Wiedergabesystem, welches im Allgemeinen zwei Frontlautsprecher verwendet, ermöglicht das oben erwähnte Audio-Wiedergabe- System eine Schallwiedergabe mit einer guten Präsenz durch Wiedergeben von Tönen bzw. Schall, welche hörbar waren nur von der Vorderseite, oder Tönen bzw. Schall, welcher nicht gehört werden konnte, von den Seiten oder von hinten als ein Umgebungsschall. Des Weiteren, weil die Hauptsignale ML(t) und MR(t) addiert werden bei einem geeigneten Pegel und Wiedergegeben werden von dem mittleren Lautsprecher 76, wird das frontale bzw. vordere Schallbild bestimmt lokalisiert.
Bei der oben erwähnten Struktur werden jedoch zusätzliche Lautsprecher benötigt, welche angeordnet sind auf der Seite oder hinten zum Wiedergeben eines Umgebungssignals, sowie der Raum zur Aufnahme der Lautsprecher wird benötigt.
Die JP-A-1144900 offenbart eine Schallfeldsteuerung, welche ein Differenzsignal eines ersten Kanal-Eingabesignals und eines zweiten Kanal-Eingabesignals erzeugt und addiert ein reflektiertes Schallsignal zu diesem Differenzsignal.
Aus der US-A-4,706,291 ist eine Schallfeldsteuerung bekannt, welche ein reflektiertes Schallsignal zu einem Kanal-Eingabesignal addiert.
Eine Schallfeldsteuerung, welche aus der EP-A-0 422 955 bekannt ist, führt eine Summierung eines ersten Kanalsignals, eines reflektierten Schallsignals des ersten Kanalsignals, eines zweiten Kanalsignals und eines reflektierten Schallsignals des zweiten Kanals durch.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist das Schaffen einer Schallfeldsteuerung mit einer einfachen Struktur, welche in der Lage ist, die Expansion bzw. Ausweitung und Präsenz eines wiedergegebenen Schallfeldes effektiver und natürlicher zu machen, insbesondere eine vollständige Präsenz, eine klare Stimme und eine bestimmte Stelle des Schallbildes zu haben.
Dieses Ziel wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind durch die Unteransprüche offenbart.
Demzufolge ermöglicht die hierin beschriebene Erfindung die Vorteile von (1) Schaffen einer Schallfeldsteuerung, welche ein Schallbild wiedergibt, einschließlich der Reflexion bei einer gewünschten Position und Richtung, ohne irgendwelche zusätzlichen Lautsprecher auf den Seiten oder hinter dem Zuhörer zu verwenden, und (2) Schaffen einer Schallfeldsteuerung, bei welcher das Summations-Verhältnis des Umgebungssignals (wie zum Beispiel der Nachhall und die Reflexion) und das eingegebene Audiosignal geeignet eingestellt werden, um so das Umgebungssignal effektiv wiederzugeben, ohne dass das Hauptsignal unklar gemacht wird.
Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten offensichtlich werden beim Lesen und Verstehen der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Hardware-Block-Diagramm und zeigt eine Schallfeldsteuerung gemäß einer ersten Ausführungsform.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm zum Erläutern des Prinzips einer Betriebsschaltung einer Schallfeldsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform.
Fig. 3 ist ein Diagramm zum Erläutern der Struktur einer Betriebsschaltung einer Schallfeldsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform.
Fig. 4 ist ein Hardware-Blockdiagramm und zeigt eine Schallfeldsteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Fig. 5 ist ein Hardware-Blockdiagramm und zeigt eine Schallfeldsteuerung gemäß einer dritten Ausführungsform.
Fig. 6 ist ein Diagramm zum Erläutern des Prinzips einer Signal- Entscheidungs-Schaltung für eine Schallfeldsteuerung gemäß der dritten Ausführungsform.
Fig. 7 ist ein Hardware-Blockdiagramm und zeigt eine Schallfeldsteuerung gemäß einer vierten Ausführungsform.
Fig. 8 ist ein Hardware-Blockdiagramm und zeigt eine Schallfeldsteuerung gemäß einer fünften Ausführungsform.
Fig. 9A und 9B sind Diagramme zum Erläutern des Verfahrens der Reflexions- Addition für eine Schallfeldsteuerung gemäß der fünften Ausführungsform.
Fig. 10A ist ein Blockdiagramm zum Erläutern der Struktur einer Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall für eine Schallfeldsteuerung gemäß der fünften Ausführungsform.
Fig. 14B ist ein Diagramm und zeigt eine Reflexions-Serie, erzeugt durch die Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall, wie in Fig. 10A gezeigt.
Fig. 11 ist ein Hardware-Blockdiagramm und zeigt eine Schallfeldsteuerung gemäß einer sechsten Ausführungsform.
Fig. 12 ist ein Hardware-Blockdiagramm und zeigt eine Schallfeldsteuerung gemäß einer siebten Ausführungsform.
Fig. 13 ist ein Hardware-Blockdiagramm und zeigt eine Schallfeldsteuerung gemäß einer achten Ausführungsform.
Fig. 14 ist ein Hardware-Blockdiagramm und zeigt eine Schallfeldsteuerung gemäß einer neunten Ausführungsform und gemäß der Erfindung.
Fig. 15 ist ein Hardware-Blockdiagramm und zeigt eine Schallfeldsteuerung gemäß einer zehnten Ausführungsform und gemäß der Erfindung.
Fig. 16 ist ein Hardware-Blockdiagramm und zeigt eine Schallfeldsteuerung gemäß einer elften Ausführungsform und gemäß der Erfindung.
Fig. 17 ist ein Hardware-Blockdiagramm und zeigt eine Schallfeldsteuerung gemäß einer zwölften Ausführungsform und gemäß der Erfindung.
Fig. 18 ist ein Hardware-Blockdiagramm und zeigt eine Schallfeldsteuerung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform.
Fig. 19A ist ein Diagramm und zeigt eine Reflexions-Serie, erzeugt durch eine Erzeugung für reflektierten Schall, wie in Fig. 18 gezeigt.
Fig. 19B ist ein Diagramm und zeigt eine Reflexions-Serie, erzeugt durch eine andere Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall, wie in Fig. 18 gezeigt.
Fig. 19C ist ein Diagramm zum Erläutern des Verfahrens der Reflexions-Addition für eine Schallfeldsteuerung gemäß der dreizehnten Ausführungsform.
Fig. 20 ist ein Hardware-Blockdiagramm und zeigt eine herkömmliche Schallfeldsteuerung.
Fig. 21 ist ein Hardware-Blockdiagramm und zeigt eine andere herkömmliche Schallfeldsteuerung.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend beschrieben unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren.

Beispiel 1

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Schallfeldsteuerung gemäß einem ersten Beispiel. Die Schaltungen, welche die gleichen Funktionen haben wie die entsprechenden Teile der herkömmlichen Schallfeldsteuerung, sind dargestellt durch die gleichen Bezugszeichen wie diejenigen in den Fig. 20 und 21 und werden nicht im Detail beschrieben werden.
In Fig. 1 wird ein linkes-Kanal (hiernach als "Lch") Signal ML(t) angelegt an einen Eingabeanschluss 1 und ein rechtes-Kanal (hiernach als "Rch" bezeichnet) Signal MR(t) wird angelegt an einen Eingabeanschluss 2. Diese Signale werden unterteilt in jeweils zwei Zweige. Eines der verzweigten Signale von ML(t) und eine der verzweigten Signale von MR(t) werden angelegt an einen Differenzsignal-Extraktor 3 und die anderen an die Addierer 13 bzw. 12. Der Differenzsignal-Extraktor 3 berechnet die Differenz zwischen den zwei Signalen, welche daran angelegt werden, und gibt das Differenzsignal an die Betriebsschaltungen 4, 5, 6 und 7 aus.
Jede der Betriebsschaltungen 4 und 5 weist einen FIR Filter auf mit einer Impulsantwort, wodurch das Schallbild auf der rechten Seite oder der rechten Rückseite des Zuhörers 16 lokalisiert wird durch FIR Filterung. Jede der Betriebsschaltungen 6 und 7 weist einen FIR Filter auf mit einer Impulsantwort, welche es ermöglicht, dass das Schallbild lokalisiert wird auf der linken Seite oder der linken Rückseite des Zuhörers 16 durch Faltung. Mit anderen Worten hat die Betriebsschaltung 4 eine Impulsantwort hRR(n), die Betriebsschaltung 5 hat eine Impulsantwort hRL(n), die Betriebsschaltung 6 hat eine Impulsantwort hLR(n), und die Betriebsschaltung 7 hat eine Impulsantwort hLL(n).
Die Ausgabe der Betriebsschaltung 4 wird angelegt an den Addierer 12 über eine Verzögerungsschaltung 8, die Ausgabe der Betriebsschaltung 5 an den Addierer 13 über eine Verzögerungsschaltung 9, die Ausgabe der Betriebsschaltung 6 an den Addierer 12 über eine Verzögerungsschaltung 10, und die Ausgabe der Betriebsschaltung 7 an den Addierer 13 über eine Verzögerungsschaltung 11. Die Verzögerungsschaltungen 8 und 9 verzögern die Eingabesignale um die Verzögerungszeit τ&sub2;, und die Verzögerungsschaltungen 10 und 11 verzögern die Eingabesignale um die Verzögerungszeit τ&sub1;. Der Addierer 12 addiert die Signale, welche ausgegeben werden von dem Eingabeanschluss 2, der Verzögerungsschaltung 8 und der Verzögerungsschaltung 10 miteinander bei einem frei wählbaren Verhältnis. Der Addierer 13 addiert die Signale, welche ausgegeben werden von dem Eingabeanschluss 1, der Verzögerungsschaltung 9, und der Verzögerungsschaltung 11 mit einem frei wählbaren Verhältnis. Die Ausgabesignale der Addierer 12 und 13 werden angelegt an die Lautsprecher 14 bzw. 15. Diese Signale werden angelegt an die Lautsprecher 14 und 15 über jeweilige Leistungsverstärker (in der Figur nicht gezeigt) zum Verstärken der Signale.
Die Arbeitsweise der Schallfeldsteuerung mit der oben erwähnten Struktur wird nachfolgend erläutert werden.
Als erstes werden akustische Signale ML(t) und MR(t) einer Stimme, Schall oder Musik angelegt über die jeweiligen Eingabeanschlüsse 1 und 2. Jedes der Eingabesignale wird unterteilt in jeweils zwei Zweige. Eines der verzweigten Signale von ML(t) und eines der verzweigten Signale von MR(t) wird angelegt an einen Differenzsignal-Extraktor 3 und die anderen an die Addierer 13 bzw. 12. Der Differenzsignal-Extraktor 3 berechnet die Differenz zwischen den zwei Signalen, welche daran angelegt werden, und gibt das Differenzsignal aus an die Betriebsschaltungen 4, 5, 6 und 7.
In dem Differenzsignal, welches berechnet wird durch den Differenzsignal-Extraktor 3, kann das zentral-lokalisierte Signal im Wesentlichen gelöscht sein bzw. werden und die meisten der Komponenten würden Nachhall-Komponenten von Lch und Rch Signalen sein, welche eingegeben werden während der Aufzeichnung oder des Sendens bzw. Rundfunks. Zum Beispiel, wenn die Eingabesignale Musiksignale sind mit der Singstimme eines Sängers, wird das zentral-lokalisierte Signal des Stimmsignals des Sängers fast gelöscht durch den Subtraktions-Vorgang, mit dem Rest bzw. Rückstand der Nachhall-Komponenten in dem Differenzsignal. Aus diesem Grund wird das Differenz-Signal manchmal ein Umgebungssignal genannt. Die Betriebsschaltungen 6 und 7 führen die Faltung bei den Eingangssignalen durch, um das Schallbild auf der linken Seite oder der linken Rückseite zu lokalisieren.
Ein Verfahren zum virtuellen Lokalisieren des Schallbildes in einer willkürlichen Richtung wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert werden. Fig. 2 zeigt ein Diagramm, welches das Prinzip der virtuellen Erzeugung einer Schallbild- Lokalisation anzeigt unter Verwendung des Lch Lautsprechers 15 und des Rch Lautsprechers 14, was äquivalent ist zu einer Schallbild-Lokalisation, erzeugt aus dem Signal, welches wiedergegeben wird von einem Lautsprecher 45 für die linke Seite. In Fig. 2 sind die Lautsprecher 14 und 15 auf den Linken bzw. rechten Seiten vor dem Zuhörer 16 angeordnet. Das Eingabesignal S(t) wird angelegt an die Betriebsschaltungen 6 und 7. Die Betriebsschaltung 6 weist einen FIR Filter auf zum Durchführen einer Faltung mit den Impulsantworten hLR(n), und die Betriebsschaltung 7 weist einen FIR Filter auf zum Durchführen einer Faltung mit der Impulsantwort hLL(n). In dem Diagramm repräsentiert h1(t) die Impulsantwort bei der Position des linken Ohrs (genauer die Position des Trommelfells, oder in dem Fall der Messung der Eingang der akustischen Vorrichtung) des Zuhörers 16, wenn der Lautsprecher 15 einen Impulston bzw. Impulsschall erzeugt. Ähnlich repräsentiert h2(t) die Impulsantwort bei der Position des rechten Ohrs des Zuhörers 16, wenn der Lautsprecher 15 den Impuls-Ton bzw. Impuls-Schall erzeugt. Ebenso repräsentiert h3(t) die Impulsantwort bei der Position des linken Ohrs, wenn der Lautsprecher 14 einen Impuls-Ton bzw. Impuls-Schall erzeugt, h4(t) repräsentiert die Impulsantwort bei der Position des rechten Ohres des Zuhörers 16, wenn der Lautsprecher 14 den Impuls-Ton bzw. Impuls-Schall erzeugt, h5(t) repräsentiert die Impulsantwort bei der Position des linken Ohrs des Zuhörers 16, wenn der Lautsprecher 45 den Impuls-Ton erzeugt, und h6(t) repräsentiert die Impulsantwort bei der Position des rechten Ohrs des Zuhörers 16, wenn der Lautsprecher 45 den Impuls-Ton erzeugt.
Bei dieser Konfiguration, wenn das Signal S(t) erzeugt wird von dem Lautsprecher 45, wird der Ton bzw. Schall, welcher die Ohren des Zuhörers 16 erreicht, ausgedrückt durch die folgenden Gleichungen:
Insbesondere wird der Schalldruck L(t) bei dem linken Ohr dargestellt durch Gleichung (1).
L(t) = S(t)*h5(t)(1)
Der Schalldruck R(t) bei dem rechten Ohr wird ausgedrückt als
R(t) = S(t)*h6(t) (2)
wobei * eine Faltung darstellt.
Eine Transfer- bzw. Übertragungsfunktion des Lautsprechers selbst, welche praktisch multipliziert werden soll, wird in dem betrachteten Fall ignoriert. Alternativ kann die Transferfunktion der Lautsprecher berücksichtigt werden, dass sie in den Impulsantwortfunktionen enthalten ist.
Des Weiteren wird angenommen, dass die Schalldrücke L(t) und R(t), gegeben durch die Gleichungen (1) und (2), die Impulsantworten h1(t) bis h6(t), und das Signal S(t) alle zeitdiskrete digitale Signale sind und diese werden umgewandelt in die Formen wie durch die folgenden Ausdrücke (3), (4), (5), (6) und (7) gezeigt.
L(t) → L(n)(3)
R(t) → R(n)(4)
h5(t) → h5(n)(5)
h5(t) → h6(n)(6)
S(t) → S(n)(7)
In diesem Fall werden die Gleichungen (1) und (2) ausgedrückt durch die folgenden Gleichungen (8) bzw. (9).
L(n) = S(n)*h5(n) = ·h5(n-k)(8)
R(n) = S(n)*h6(n) = ·h6(n-k)(9)
Es wird angemerkt, dass die natürliche Zahl n tatsächlich ausgedrückt werden soll durch nT stattdessen, wobei T eine Abtast-Zeit angibt. Jedoch wird T ausgelassen wie gewöhnlich und die Gleichungen (8) und (9) werden in der oben erwähnten Form geschrieben.
Ähnlich wird der Schall bzw. Ton, welcher die Ohren des Zuhörers 16 erreicht, dargestellt durch die folgenden Gleichungen (10) und (11), wenn das Signal S(t) von den Lautsprechern 14 und 15 wiedergegeben wird. Der Schalldruck bei dem linken Ohr ist gegeben durch Gleichung (10).
L'(n) = S(n)*hLL(n)*h1(n) + S(n)*hLR(n)*h3(n)(10)
Der Schalldruck bei dem rechten Ohr wird ausgedrückt durch Gleichung (11).
R'(n) = S(n)*hLL(n)*h2(n) + S(n)*hLR(n)*h4(n)(11)
Es wird angenommen, dass Töne bzw. Schall so wahrgenommen werden, als wenn sie von der gleichen Richtung kommen, wenn die auf den Kopf bezogenen Transfer- bzw. Übertragungsfunktionen der Töne bzw. Schall äquivalent zueinander sind (das heißt die Richtung von welcher Schall kommt, wird bestimmt, basierend auf der Amplituden-Differenz und der Zeit-Differenz zwischen den Tönen bzw. Schall, welcher die rechten und linken Ohren erreicht und diese Annahme ist allgemein gültig), und demzufolge gelten die Gleichungen (12) bis (15) wie folgt.
L(n) = L'(n)(12)
h5(n) = hLL(n)*h1(n) + hLR(n)*h3(n)(13)
R(n) = R'(n)(14)
h6(n) = hLL(n)*h2(n) + hLR(n)*h4(n)(15)
Demzufolge können die Impulsantworten hLL(n) und hLR(n) so bestimmt werden, dass sie die Gleichungen (13) und (15) erfüllen.
Die Impulsantworten h1(t) bis h6(t) und hLL(t) bis hLR(t) werden umgeschrieben in einen Frequenzbereich-Ausdruck, wie durch die folgenden Gleichungen (16) bis (23) gezeigt.
H1(n) = FFT(h1(n))(16)
H2(n) = FFT(h2(n))(17)
H3(n) = FFT(h3(n))(18)
H4(n) = FFT(h4(n))(19)
H5(n) = FFT(h5(n))(20)
H6(n) = FFT(h6(n))(21)
HLL(n) = FFT(hLL(n))(22)
HLR(n) = FFT(hLR(n))(23)
wobei FFT() eine Funktion darstellt, welche transformiert ist durch Fourier- Transformation (FFT: schnelle Fourier Transformation; Fast Fourier Transformer).
Als Nächstes werden die Gleichungen (13) und (15) auch umgeschrieben in den Frequenzbereich-Ausdruck. Die Verknüpfung wird transformiert von einer Faltung zu einer Multiplikation, wie dargestellt in den Gleichungen (24) und (25). Die verbleibenden Teile werden übertragen zu den Transfer- bzw. Übertragungsfunktionen mit den jeweiligen Impulsantworten durch Fourier- Transformation.
H5(n) = HLL(n)·H1(n) + HLR(n)·H3(n)(24)
H6(n) = HLL(n)·H2(n) + HLR(n)·H4(n)(25)
In den Gleichungen (24) und (25) werden die Werte, welche anders sind als die Transferfunktionen HLL(n) und HLR(n), durch Messung erhalten. Deshalb können die Transferfunktionen HLL(n) und HLR(n) erhalten werden aus den folgenden Gleichungen (26) und (27).
Unter Verwendung von hLL(n) und hLR(n), erhalten aus HLL(n) und HLR(n) durch das Durchführen der inversen Fourier-Transformation (IFFT) und durch Anlegen des Signals S(n) an die Betriebsschaltungen 6 und 7, wird das Signal, welches von dem Lautsprecher 15 wiedergegeben werden soll, erhalten durch das Durchführen der Faltung mit S(n) und hLL(n), und das Signal, welches wiedergegeben werden soll von dem Lautsprecher 14, wird erhalten durch das Durchführen der Faltung mit S(n) und hLR(n). Wenn die Faltungs-Summen-Signale wiedergegeben werden und die entsprechenden Töne bzw. Schall ausgegeben wird von den jeweiligen Lautsprechern 14 und 15, kann der Zuhörer die Töne bzw. Schall wahrnehmen, als wenn der Schall von dem linken Lautsprecher 45 kommt, welcher tatsächlich nicht gespielt wird.
Das oben beschriebene Verfahren kann virtuell das Schallbild in einer gewünschten Richtung lokalisieren.
Eine beispielhafte Struktur eines FIR Filters zum Durchführen einer Faltung ist in Fig. 3 gezeigt. In Fig. 3 wird das Signal angelegt an einen Signal- Eingabeanschluss 46 und geht durch die seriell verbundenen N-1 Verzögerungselemente 47. Jedes der Verzögerungselemente 47 verzögert das Signal um τ, jeder der Multiplizierer 48 multipliziert das Eingabesignal mit einem Wert, welcher Abgriff bzw. Tap genannt wird (ein Koeffient des FIR Filters), angegeben durch h(n), ein Addierer 49 addiert alle Signale, welche von den Multiplizierern 48 ausgegeben werden, und das addierte (Summen) Signal wird ausgegeben über einen Ausgabeanschluss 50. Obwohl der in Fig. 3 gezeigte FIR Filter durch Hardware ausgebildet ist, kann der FIR Filter implementiert werden unter Verwendung eines DSP (Digital Signal Processor; digitaler Signal-Prozessor) oder eines speziell hergestellten (custom) LSI für Multiplikations- und Additions-Vorgänge bei hoher Geschwindigkeit.
Die Impulsantworten h(n) (n: 0 bis N-1, wobei N die erforderliche Länge der Impulsantwort ist) werden festgelegt als die Abgriffs- bzw. Tap-Koeffizienten der jeweiligen Multiplizierer 48, wie in Fig. 3 gezeigt. Ebenso wird eine Verzögerungszeit entsprechend der Abtastfrequenz der Umwandlung eines analogen Signals in ein digitales Signal festgelegt bzw. eingestellt in jedem der Verzögerungselemente 47. Die Signale, welche an den Eingabeanschluss 46 angelegt werden, werden wiederholt multipliziert/addiert/verzögert, wodurch die Faltung, wie in den Gleichungen (8) und (9) gezeigt, durchgeführt wird. Diese Arbeitsweise umfasst digitale Signale. In der Praxis sollen bzw. müssen deshalb ein A/D Wandler und ein D/A Wandler vorgesehen sein, um die analogen Signale in digitale Signale umzuwandeln, bevor diese an den FIR Filter angelegt werden, und um das digitale Signal, welches von dem FIR Filter ausgegeben wird, in ein analoges Signal umzuwandeln (diese Wandler sind in den Figuren nicht gezeigt, wie es bei der folgenden Beschreibung der Fall ist).
Die Impulsantwort hLL(t) und hLR(t) werden erhalten auf die oben erwähnte Art, und das Schallbild wird lokalisiert auf der linken Seite oder der linken Rückseite unter Verwendung der Betriebsschaltungen 6 und 7 mit einem Phantom-Lautsprecher, wobei der Schall bzw. Ton so aufgenommen wird, dass er von diesem kommt.
Ähnlich führen die Betriebsschaltungen 4 und 5 die Faltung der Eingangssignale so durch, um das Schallbild auf der rechten Seite oder der rechten Rückseite zu lokalisieren.
Die Ausgabesignale von den Betriebsschaltungen 4 und 5 werden angelegt an die Verzögerungsschaltungen 8 bzw. 9 und verzögert um τ&sub1;. Die Ausgangssignale von den Betriebsschaltungen 6 und 7 werden angelegt an die Verzögerungsschaltungen 10 bzw. 11 und verzögert um τ&sub2;. Eine optimale Menge der Verzögerungszeit ist ungefähr 10 msec. in Bezug auf das Eingangssignal, wobei die Größe empirisch erhalten wird. Eine optimale Differenz zwischen den Verzögerungszeiten τ&sub1; und τ&sub2; wird auch experimentell erhalten mit einer Größe von ungefähr 10 msec. Die Differenz zwischen den Verzögerungszeiten τ&sub1; und τ&sub2; bei den jeweiligen Phantomen, welche lokalisiert werden sollen auf der linken Seite und der rechten Seite, ermöglichen es, dass die Phantome unterschieden werden, ob ein Phantom lokalisiert wird auf der linken Seite oder der rechten Seite.
Beim nächsten Schritt werden die Ausgangssignale von den Verzögerungsschaltungen 8 und 10 angelegt an den Addierer 12, addiert zu dem Signal MR(t), eingegeben von dem Eingabeanschluss 2 und gemischt mit dem Signal MR(t) bei einem gewünschten Verhältnis von dem Addierer 12. Ähnlich werden die Ausgangssignale von den Verzögerungsschaltungen 9 und 11 angelegt an den Addierer 13, addiert zu und gemischt mit dem Signal ML(t), eingegeben von dem Eingabeanschluss 1, bei einem gewünschten Verhältnis. Die erhaltenen Signale werden akustisch wiedergegeben durch die Lautsprecher 14 bzw. 15.

Beispiel 2

Eine Schallfeldsteuerung gemäß einem zweiten Beispiel wird erläutert werden unter Bezugnahme auf Fig. 4. Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm der Struktur einer Schallfeldsteuerung gemäß dem zweiten Beispiel. Die Schaltungen, welche die gleichen Funktionen haben, wie die entsprechenden Teile der Schallsteuerung bei dem ersten Beispiel, sind durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt und werden nicht im Detail beschrieben werden.
In Fig. 4 werden die Signale ML(t) und MR(t) angelegt an die jeweiligen Eingangsanschlüsse 1 und 2. Diese Signale werden unterteilt in jeweils zwei Zweige. Eines der verzweigten Signale von ML(t) und eines der verzweigten Signale von MR(t) wird angelegt an einen Differenzsignal-Extraktor 3 und die anderen an die Addierer 13 bzw. 12. Der Differenzsignal-Extraktor 3 berechnet die Differenz zwischen den zwei Signalen, welche daran angelegt werden, und gibt das Differenzsignal an die Betriebsschaltungen 6 und 7 aus.
Jedes der ausgegebenen Signale der Betriebsschaltungen 6 und 7 wird unterteilt in zwei Zweige. Zwei Ausgabesignale der Betriebsschaltung 6 werden angelegt an die Verzögerungsschaltungen 9 und 10, und zwei Ausgabesignale der Betriebsschaltung 7 werden angelegt an die Verzögerungsschaltungen 8 und 11. Die Ausgabesignale von den Verzögerungsschaltungen 8 und 10 werden angelegt an den Addierer 12, während die Ausgabesignale von den Verzögerungsschaltungen 9 und 11 an den Addierer 13 angelegt werden.
Die Verzögerungsschaltungen 8 und 9 verzögern die Eingangssignale um die Verzögerungszeit τ&sub2;, und die Verzögerungsschaltungen 10 und 11 verzögern die Eingangssignale um die Verzögerungszeit τ&sub1;. Der Addierer 12 addiert das Eingangssignal MR(t) von dem Eingangsanschluss 2, und die Ausgangssignale von den Verzögerungsschaltungen 8 und 10 bei einem frei wählbaren Verhältnis. Der Addierer 13 addiert das Eingangssignal ML(t) von dem Eingangsanschluss 1, und die Ausgangssignale von den Verzögerungsschaltungen 9 und 11 bei einem frei wählbaren Verhältnis. Die Ausgabesignale der Addierer 12 und 13 werden angelegt an und erzeugt von den Lautsprechern 14 bzw. 15.
Bei diesem Beispiel weist die Schallfeldsteuerung nur zwei Betriebsschaltungen auf, jedes der Ausgangssignale von den Betriebsschaltungen wird an die zwei Verzögerungsschaltungen angelegt.
Durch das Einstellen bzw. Festlegen der zwei Impulsantworten hLL(t) und hLR(t) invers bei den jeweiligen Signalen, welche von den Lautsprechern 14 und 15 wiedergegeben werden sollen, kann das Schallbild zur rechten oder zur linken auf eine einfache Art lokalisiert werden. Zum Beispiel werden zur Lokalisation des Schallbildes bei der rechten Seite in Bezug auf den Zuhörer die Signale, welche um τ&sub2; über die Verzögerungsschaltung 8 und 9 verzögert sind, kreuzweise an die Addierer 12 und 13 angelegt. Dies sind die zwei gleichen Signale, welche verwendet wurden zum Lokalisieren des Schallbildes bei der linken Seite.
Die oben erwähnte Konfiguration basiert auf der Annahme, dass die Impulsantworten bei den linken und rechten Ohren des Zuhörers spiegelsymmetrisch sind. Als Ergebnis ist es möglich, die Größe der Betriebsschaltungen zum lokalisieren der linken und rechten Schallbilder zu verringern durch das Anlegen eines verzweigten Signals der Betriebsschaltung direkt an den entsprechenden Addierer und das andere über Kreuz an den anderen Addierer, wie in Fig. 4 gezeigt.

Beispiel 3

Eine Schallfeldsteuerung gemäß einem dritten Beispiel wird erläutert werden unter Bezugnahme auf Fig. 5. Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm der Struktur einer Schallfeldsteuerung gemäß dem dritten Beispiel. Die Schaltungen, welche die gleichen Funktionen haben, wie die entsprechenden Teile der Schallsteuerung bei den ersten und zweiten Beispielen, sind durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt und werden nicht im Detail beschrieben werden.
In Fig. 5 werden die Signale ML(t) und MR(t) an die jeweiligen Eingangsanschlüsse 1 und 2 angelegt. Diese Signale werden in jeweils drei Zweige unterteilt. Eines der verzweigten Signale von ML(t) und eines der verzweigten Signale von MR(t) werden angelegt an einen Differenzsignal-Extraktor 3 und umgewandelt in das Differenzsignal S(t), und das erhaltene Signal S(t) wird angelegt an die Verzögerungsschaltungen 19-1 und 19-2. Die Verzögerungsschaltungen 19-1 und 19-2 verzögern das Differenzsignal S(t) um die Verzögerungszeiten τ&sub2; bzw. τ&sub1;. Die anderen verzweigten Signale von ML(t) und MR(t) werden angelegt an eine Signalbeurteilungsschaltung 20 und einen Korrelator bzw. Korrelationsvorrichtung 21.
Die Signalbeurteilungsschaltung 20 detektiert eine leere bzw. Zwischenraum-Periode (d. h. ein stilles Intervall, wo das Signal im Wesentlichen Null ist) des Eingabesignals, und beurteilt, ob das Eingabesignal ein Stimmensignal oder ein nicht-Stimmen Signal ist. Der Korrelator 21 ist andererseits eine Schaltung zum Bestimmen des Korrelationsverhältnisses zwischen den Eingabesignalen MR(t) und ML(t). Ein Ausgabesignal S(t-τ&sub1;) von der Verzögerungsschaltung 19-2, und ein Ausgabesignal S(t-τ&sub2;) von der Verzögerungsschaltung 19-1 werden an die Addierer 23 bzw. 22 angelegt. Die Addierer 23 und 22 addieren die eingegebenen Signale dazu mit jeweiligen Verhältnissen basierend auf dem berechneten Ergebnis, erhalten von der Signalbeurteilungsschaltung 20 und dem Korrelator 21. Die resultierenden Signale MR'(t) und ML'(t) werden von den Lautsprechern 14 bzw. 15 erzeugt.
Die Arbeitsweise der Schallfeldsteuerung gemäß dem dritten Beispiel wird beschrieben werden für die von den vorhergehenden Beispielen abweichenden Teile.
Die Signalbeurteilungsschaltung 20 addiert die Eingabesignale MR(t) und ML(t), um ein Summensignal zu erhalten, detektiert die Frequenz der leeren bzw. Zwischenraum(blank)-Perioden (d. h. wie häufig die Signalunterbrechungen auftreten) in dem Summensignal, und beurteilt, ob das Eingangssignal ein Stimmensignal ist oder nicht, in Abhängigkeit von der Frequenz der leeren bzw. Zwischenraum(blank)- Perioden.
Fig. 6 zeigt eine Signalform des Stimmensignals. In Fig. 6 stellt die horizontale Achse der Koordinate die Zeit dar und die vertikale Achse der Koordinate stellt die Amplitude dar. Diese Schallwelle wurde erhalten aus den gesprochenen Worten "DOMO ARIGATO GOZAIMASITA (vielen Dank)" in japanisch, wie über dem Signalverlauf dargestellt. Wie aus Fig. 6 gesehen werden kann, wird es immer eine bestimmte Anzahl von Zwischenräumen (blanks) (stille Perioden) innerhalb einer bestimmten Zeitperiode in einem Stimmensignal geben (in diesem Beispiel gibt es zwei Zwischenräume bzw. Blanks in einer 1 Sekunden Periode). Die Signalbeurteilungsschaltung 20 verwendet diese Eigenschaft des Stimmsignals, um zu bestimmen, ob das Eingangssignal ein Stimmensignal oder ein nicht-Stimmen Audio-Signal ist, basierend auf der Frequenz der Zwischenraum- bzw. Blank- Periode, und steuert das Summations-Verhältnis der Addierer 22 und 23.
Ein Beurteilungswert A wird wie folgt festgelegt:
für ein nicht-Stimmen Audio-Signal A = (A + ΔA)
für ein Stimmen-Signal A = (A - ΔA)
wobei ΔA eine Konstante ist zum Variieren bzw. Verändern der Größe des Beurteilungswertes, nach welchem das Signal ein Stimmensignal ist, oder nicht.
Wenn bestimmt wird, dass das Eingangssignal ein nicht-Stimmen Audio-Signal ist, wird der Beurteilungswert A erhöht durch die Konstante ΔA, während wenn bestimmt wird, dass das Eingangssignal ein Stimmen-Signal ist, der Beurteilungswert A verringert wird um die Konstante ΔA. Diese Arbeitsweise wird sukzessive wiederholt bei einem vorgegebenen Intervall und der Beurteilungswert A wird bei jeder Beurteilung aktualisiert. Auf diese Art wird das Eingangssignal beurteilt durch die Abweichung ΔA des Beurteilungswerts A von einem vorher beurteilten Wert, und wird nicht beurteilt durch die Werte 0 oder 1 für jede Beurteilung. Dieses Aktualisierungs- Verfahren ermöglicht es der Schallfeldsteuerung einen Beurteilungsfehler zu handhaben, um irgendeinen signifikanten Effekt bzw. Auswirkung auf die Ausgangssignale zu verhindern Der Beurteilungswert A, welcher so bestimmt wird, wird an die Addierer 22 und 23 angelegt.
Der Korrelator 21 berechnet das Korrelationsverhältnis zwischen den Eingangssignalen gemäß der folgenden Gleichung (28) wie nachfolgend beschrieben.
In dem Fall, wenn die eingegebenen 2 ch Signale ein einohriges Signal oder ein ungefähr einohriges Signal sind (d. h. die 2ch Signale MR(t) und ML(t) sind stark miteinander korreliert), ist der Zähler der Gleichung Null oder verringert sich auf Null, und der Wert αA wird fast Null. Wenn die Eingabe 2ch Signale ein Stereo-Signal sind (d. h. die 2 ch Signale MR(t) und ML(t) haben keine oder eine kleine Korrelation zueinander), erhöht sich der Zähler.
Das Summations-Verhältnis der Signale in den Addierern 22 und 23 wird gesteuert basierend auf den Werten, welche erhalten werden durch die Signalbeurteilungsschaltung 20 und den Korrelator 21.
Die Addierer 22 und 23 führen eine Summation bzw. Summierung durch, wie in den folgenden Gleichungen ausgedrückt:
MR'(t) = MR(t)·(1 - α·A) + S(t-τ&sub2;)·α·A(29)
ML'(t) = ML(t)·(1 - α·A) + S(t-τ&sub1;)·α·A(30)
wobei MR'(t) und ML'(t) Ausgabesignale von den Addierern 22 bzw. 23 sind. In diesen Gleichungen werden die Summier-Verhältnisse von ML(t), MR(t) und das jeweilige Umgebungssignal S(t - τ&sub1;) und S(t - τ&sub2;) so eingestellt, um eine natürliche Präsenz zu erzeugen. Mit anderen Worten ist das Korrelationsverhältnis zwischen den Eingangssignalen klein (d. h. es wird einem Zuhörer ein großes bzw. starkes stereofonisches Gefühl gegeben), das Signal, welches verarbeitet wird durch den Differenzsignal-Extraktor 3 wird groß bzw. stark wiedergegeben, während wenn das Korrelationsverhältnis zwischen den Eingangssignalen groß ist (d. h. einem Zuhörer wird ein kleines bzw. geringes stereofonisches Gefühl gegeben), wird das Signal, welches verarbeitet wird durch den Differenzsignal-Extraktor 3, klein bzw. gering wiedergegeben. Des Weiteren kann das Stimmen-Signal klar wiedergegeben werden, weil die Beurteilung des Eingangssignal, dass es ein Stimmen-Signal ist oder nicht, zur gleichen Zeit durchgeführt wird und das Summations-Verhältnis wird eingestellt.
Obwohl α, gegeben durch Gleichung (28), verwendet wird mit einer direkten Form in den Gleichungen (29) und (30), kann in der Praxis der Wert α umgewandelt werden in einen Wert in einem Bereich von 0 bis 1. Des Weiteren kann dieser Wert verändert werden in Abhängigkeit von einer gewünschten Amplitude bzw. Größe der stereofonischen Effekte.
Bei diesem Beispiel werden ML(t) und MR(t) multipliziert mit einem Faktor (1 - α·A), um die Veränderung des Gesamtvolumens von ML'(t) und MR'(t) zu unterdrücken, in Abhängigkeit von der Veränderung des Wertes α. Jedoch ist es nicht erforderlich, dass das Eingangssignal multipliziert wird mit (1 - α·A), wenn erlaubt wird, dass sich die gesamte Lautstärke verändert.
Der Wert α·A wird aktualisiert bei einem Zeitablauf mit bestimmten Zeitintervallen, weil der Aktualisierungs-Vorgang eine Schwankung bzw. Fluktuation in dem Effekt verursachen kann.
Der Wert α, welcher das Korrelationsverhältnis angibt, kann in einer anderen Form eines Korrelationswerts verwendet werden, anstelle der exakten Form. Ähnlich wie der Stimmen-Beurteilungswert A, kann der Korrelationswert B definiert werden als:
wenn α > X, B = (B + ΔB)
wenn α < X, B = (B - ΔB)
wobei X ein vorgegebener Wert ist und AB ist eine Konstante zur Veränderung des Korrelationswertes B. Die Arbeitsweise bzw. der Vorgang, welcher diesen Korrelationswert verwendet, ist auch dazu in der Lage zu verhindern, dass die Ausgangssignale schwanken, verursacht durch den Aktualisierungs-Zeitablauf von αA oder eine fehlerhafte Beurteilung.
Gemäß diesem Beispiel wird das Eingangssignal so beurteilt, dass es ein Stimmen- Signal oder ein nicht-Stimmen Signal ist, durch die Signalbeurteilungsschaltung 20, basierend auf der Frequenz der leeren bzw. Zwischenraum(blank)-Perioden.
Alternativ können andere Verfahren verwendet werden zur Beurteilung, wie zum Beispiel ein Bestimmungsverfahren, basierend auf der Neigung der Hüllkurve (envelope) einer steigenden Flanke oder fallenden Flanke der Eingangssignalform, oder eine Kombination dieser Bestimmungsverfahren mit dem Verfahren in diesem beispielsweise
In diesem Beispiel wird das Summen-Signal der Eingangssignale beurteilt durch die Signalbeurteilungsschaltung 20. Alternativ kann jedes Eingangssignal beurteilt werden ohne Summation.

Beispiel 4

Eine Schallfeldsteuerung gemäß einem vierten Beispiel wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben werden. Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm der Struktur einer Schallfeldsteuerung gemäß dem vierten Beispiel. Die Schaltungen, welche die gleichen Funktionen haben, wie die entsprechenden Teile der Schallfeldsteuerung in den vorhergehenden Beispielen, sind dargestellt durch die gleichen Bezugszeichen und werden nicht im Detail beschrieben werden.
In Fig. 7 wird ein Lch Signal ML(t) angelegt an einen Eingangsanschluss 1 und ein Rch Signal MR(t) wird angelegt an einen Eingangsanschluss 2. Diese Signale werden jeweils in Zweige unterteilt. Eines der verzweigten Signale von ML(t) und eines der verzweigten Signale von MR(t) werden angelegt an einen Differenzsignal- Extraktor 3 und die anderen an die Addierer 22-1 bzw. 23-1. Der Differenzsignal- Extraktor 3 berechnet die Differenz zwischen den zwei Signalen, welche daran angelegt werden, und gibt das Differenzsignal an die Betriebsschaltungen 4, 5, 6 und 7 aus.
Die anderen verzweigten Signale von ML(t) und MR(t) werden angelegt an eine Signalbeurteilungsschaltung 20 und an einen Korrelator 21.
Die Signalbeurteilungsschaltung 20 detektiert jede freie bzw. Zwischenraum-Periode des Eingangssignals, und beurteilt, ob das Eingangssignal ein Stimmensignal oder ein nicht-Stimmen Signal ist. Der Korrelator 21 ist andererseits eine Schaltung zum Bestimmen des Korrelationsverhältnisses zwischen den Eingangssignalen MR(t) und ML(t).
Die jeweiligen Ausgangssignale S1 (t), S2(t), S3(t) und S4(t) der Betriebsschaltungen 4, 5, 6 und 7 werden angelegt an die Addierer 22-1 und 23-1 über die Verzögerungsschaltungen 8, 9, 10 und 11.
Der Addierer 22-1 gewichtet und addiert die Eingangssignale von dem Eingangsanschluss 2, der Verzögerungsschaltung 8, und der Verzögerungsschaltung 10 mit jeweiligen Verhältnissen, basierend auf dem berechneten Ergebnis, erhalten von der Signalbeurteilungsschaltung 20 und dem Korrelator 21. Der Addierer 23-1 gewichtet und addiert die Eingangssignale von dem Eingangsanschluss 1, der Verzögerungsschaltung 9, und der Verzögerungsschaltung 11 mit jeweiligen Verhältnissen, basierend auf dem berechneten Ergebnis, erhalten von der Signalbeurteilungsschaltung 20 und dem Korrelator 21. Die Ausgangssignale MR1'(t) und ML1'(t) von den Addierern 22-1 und 23-1 werden von den Lautsprechern 14 bzw. 15 wiedergegeben.
Die Arbeitsweise der Schallfeldsteuerung gemäß dem vierten Beispiel wird beschrieben für die Teile, welche von den vorhergehenden Beispielen verschieden sind.
Dieses Beispiel ist ähnlich zu dem ersten Beispiel, außer bezüglich der Signalbeurteilungsschaltung 20 und dem Korrelator 21. Und die Signalbeurteilungsschaltung 20 und der Korrelator 21 arbeiten auf die gleiche Weise wie die der entsprechenden Komponenten des dritten Beispiels. Die Arbeitsweise der Addierer 22-1 und 23-1 ist jedoch etwas anders als die des dritten Beispiels.
Der Addierer 22-1 führt den Summier-Vorgang gemäß der folgenden Gleichung durch:
MR1'(t) = MR(t)·(1 - α·A) + (S1(t) + S2(t))·α·A (31)
Auf eine ähnliche Art führt der Addierer 23-1 den Summier-Vorgang, wie in der folgenden Gleichung gezeigt durch:
ML1'(t) = ML(t)·(1 - α·A) + (S3(t) + S4(t))·α·A (32)
Die Arbeitsweisen der anderen Schaltungen sind ähnlich zu denjenigen der vorherigen Beispiele. Ebenso, um die Struktur der Schallfeldsteuerung zu vereinfachen, können die anderen Schaltungen als die Signalbeurteilungsschaltung 20, der Korrelator 21, und die Addierer 22-1 und 23-1 modifiziert werden zu bzw. für die entsprechenden Schaltungen, wie bei dem zweiten Beispiel beschrieben.

Beispiel 5

Eine Schallfeldsteuerung gemäß einem fünften Beispiel wird erläutert werden unter Bezugnahme auf die Figuren. Fig. 8 zeigt ein Blockdiagramm der Struktur einer Schallfeldsteuerung gemäß dem fünften Beispiel. Die Schaltungen, welche die gleichen Funktionen wie die entsprechenden Teile der Schallfeldsteuerung bei den vorhergehenden Beispielen haben, sind dargestellt durch die gleichen Bezugszeichen und werden nicht im Detail beschrieben werden.
In Fig. 8 wird ein Lch Signal ML(t) angelegt an einen Eingangsanschluss 1 und ein Rch Signal MR(t) wird angelegt an einen Eingangsanschluss 2. Diese Signale werden unterteilt in jeweils zwei Zweige. Eines der verzweigten Signale von ML(t) und eines der verzweigten Signale von MR(t) wird angelegt an einen Differenzsignal- Extraktor 3 und die anderen an die Addierer 12 bzw. 13. Der Differenzsignal- Extraktor 3 berechnet die Differenz zwischen den zwei Signalen, welche daran angelegt werden. Das Ausgangssignal des Differenzsignal-Extraktors 3 wird den Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25 zugeführt, welche eine Reflexion und einen Nachhall erzeugen durch Simulieren des Schallfeldes in einer Musikhalle etc. Die Ausgaben der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 24 wird angelegt an die Betriebsschaltungen 4 und 5. Die Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 25 wird angelegt an die Betriebsschaltungen 6 und 7.
Die Ausgangssignale der Betriebsschaltungen 4 und 6 werden angelegt an den Addierer 12 über die Verzögerungsschaltungen 8 bzw. 10. Die Ausgangssignale der Betriebsschaltungen 5 und 7 werden angelegt an den Addierer 13 über die Verzögerungsschaltungen 9 bzw. 11. Die Ausgaben der Verzögerungsschaltungen 9 und 10 werden kreuzweise angelegt an die Addierer 12 und 13.
Der Addierer 12 addiert die Eingangssignale von dem Eingangsanschluss 2, der Verzögerungsschaltung 8 und der Verzögerungsschaltung 10 mit entsprechenden Verhältnissen, während der Addierer 13 die Eingangssignale von dem Eingangsanschluss 1, der Verzögerungsschaltung 9 und der Verzögerungsschaltung 11 mit den jeweiligen bzw. entsprechenden Verhältnissen addiert. Die Ausgangssignale von den Addierern 12 und 13 werden von den Lautsprechern 14 bzw. 15 wiedergegeben.
Die Arbeitsweise der Schallfeldsteuerung gemäß dem fünften Beispiel wird beschrieben werden für die Teile, welche von den vorherigen Beispielen unterschiedlich sind.
Das Differenzsignal, welches von dem Differenzsignal-Extraktor 3 erzeugt wird, wird angelegt an die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25. Die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25 erzeugen eine Reflexion oder einen Nachhall, erhalten durch das Simulieren des Schallfeldes in einer Musikhalle etc.
Die Fig. 9A und 9B zeigen schematisch eine Reflexions-Serie, erzeugt durch die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25. Die horizontale Achse der Koordinate stellt die Zeit dar und die vertikale Achse der Koordinate stellt die Amplitude dar. Diese Reflexions-Serien werden bestimmt durch Messung in einer tatsächlichen Musikhalle oder durch Simulation unter Verwendung des Schallstrahl- Verfahrens.
Die Fig. 10A und 10B zeigen Diagramme zur Erläuterung der Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25. Eine beispielhafte Struktur der Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25 ist in Fig. 10A gezeigt. In Fig. 10A wird das Signal angelegt an einen Signaleingabeanschluss 54- 1 und geht durch seriell verbundene I-1 Verzögerungselemente 51. Jedes der Verzögerungselemente 51 verzögert das Signal um τi (i stellt eine Suffix-Nummer dar, wie in allen folgenden Fällen), jeder der Multiplizierer 52 multipliziert das Eingangssignal mit einem Wert, welcher der Abgriffs- bzw. Tap-Koeffizient genannt wird, angegeben durch X(i), ein Addierer 53 addiert alle Signale, welche ausgegeben werden von jedem Multiplizierer (genannt ein Abgriff bzw. Tap) 52, und das addierte (Summen) Signal wird ausgegeben über einen Ausgabeanschluss 54-2.
Die oben erwähnte Arbeitsweise wird mit digitalen Signalen ausgedrückt bzw. durchgeführt. Wenn analoge Signale in der Praxis gehandhabt bzw. verwendet werden, müssen ein A/D Wandler und ein D/A Wandler vorgesehen werden, um die analogen Signale in digitale Signale umzuwandeln, bevor diese an die Erzeugungsschaltungen 24 und 25 für reflektierten Schall angelegt werden, und um die digitalen Signale, welche von den Erzeugungsschaltungen 24 und 25 für reflektierten Schall ausgegeben werden, in analoge Signale umzuwandeln (diese Wandler sind in den Figuren nicht gezeigt).
Diese Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25 weisen die Verzögerungselemente 51 und den Abgriff bzw. Tap 52 auf, wie oben beschrieben, ähnlich wie bei den Betriebsschaltungen 4, 5, 6 und 7 bei dem ersten Beispiel. In diesem Beispiel kann jedes der Verzögerungselemente 51 das Eingangssignal um die jeweiligen Werte der Verzögerungszeit τi verzögern, welche sich in jeder Verzögerungsschaltung verändern bzw. variieren können. Durch das geeignete Einstellen bzw. Festlegen der Verzögerungszeiten τi und der Abgriffs- bzw. Tap- Koeffizienten X(i) wird eine gewünschte Reflexions-Serie, wie zum Beispiel in den Fig. 9A, 9B und 10B gezeigt, erzeugt durch die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25.
Die Erzeugungsschaltungen 24 und 25 für reflektierten Schall können implementiert werden unter Verwendung eines Direktzugriffsspeichers (DRAM) und eines digitalen Signalprozessors (DSP) oder ähnliches. Weil die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25, und die Betriebsschaltungen 4, 5, 6 und 7 auf die gleiche Art konfiguriert sind, können die funktionellen Kennlinien bzw. Eigenschaften der Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25 in denjenigen der Betriebsschaltungen 4, 5, 6 und 7 enthalten sein. Wie oben erwähnt, kann das Umgebungs(surround)-Gefühl, gegeben durch das Differenzsignal, hervorgehoben werden, durch Addieren des reflektierten Schallsignals zu dem Differenzsignal (Umgebungs(surround)-Signal).
Die Arbeitsweisen der anderen Schaltung sind ähnlich zu denjenigen der vorangehenden Beispiele. Ebenso können, um die Struktur der Schallfeldsteuerung zu vereinfachen, die Schaltungen, welche anders sind als die Signalbeurteilungsschaltung 20, der Korrelator 21, die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25 modifiziert bzw. abgeändert werden zu den entsprechenden Schaltungen, wie bei dem zweiten Beispiel beschrieben.

Beispiel 6

Eine Schallfeldsteuerung gemäß einem sechsten Beispiel wird erläutert werden unter Bezugnahme auf Fig. 11. Fig. 11 zeigt ein Blockdiagramm der Struktur einer Schallfeldsteuerung gemäß dem sechsten Beispiel. Die Schaltungen, welche die gleichen Funktionen haben, wie die entsprechenden Teile der Schallfeldsteuerung bei den vorhergehenden Beispielen, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht im Detail beschrieben werden.
In Fig. 11 wird ein Lch Signal ML(t) angelegt an einen Eingangsanschluss 1 und ein Rch Signal MR(t) wird angelegt an einen Eingangsanschluss 2. Diese Signale werden jeweils in Zweige unterteilt. Eines der verzweigten Signale von ML(t) und eines der verzweigten Signale von MR(t) wird angelegt an einen Differenzsignal- Extraktor 3 und die anderen an die Addierer 22-1 bzw. 23-1. Der Differenzsignal- Extraktor 3 berechnet die Differenz zwischen den zwei Signalen, welche daran angelegt sind. Das Ausgangssignal des Differenzsignal-Extraktors 3 wird angelegt an die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25, welche eine Reflexion und einen Nachhall erzeugen durch Simulieren des Schallfeldes in einer Musikhalle, etc. Die Ausgabe der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 24 wird angelegt an die Betriebsschaltungen 4 und 5. Die Ausgabe der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 25 wird angelegt an die Betriebsschaltungen 6 und 7.
Andere verzweigte Signale von ML(t) und MR(t) werden angelegt an eine Signalbeurteilungsschaltung 20 und einen Korrelator 21.
Die Signalbeurteilungsschaltung 20 detektiert eine freie bzw. Zwischenraum-Periode des Eingangssignals und beurteilt, ob das Eingangssignal ein Stimmensignal oder ein nicht-Stimmen Audiosignal ist. Der Korrelator 21 ist andererseits eine Schaltung zum Bestimmen des Korrelationsverhältnisses zwischen den Eingangssignalen MR(t) und ML(t).
Die jeweiligen Ausgangssignale S1(t), S2(t), S3(t) und S4(t) der Betriebsschaltungen 4, 5, 6 und 7 werden angelegt an die Addierer 22-1 und 23-1 über die Verzögerungsschaltungen 8, 9, 10 bzw. 11.
Der Addierer 22-1 gewichtet und addiert die Eingangssignale von dem Eingangsanschluss 2, der Verzögerungsschaltung 8 und der Verzögerungsschaltung 10 mit den jeweiligen Verhältnissen, basierend auf dem berechneten Ergebnis, erhalten von der Signalbeurteilungsschaltung 20 und dem Korrelator 21. Der Addierer 23-1 gewichtet und addiert die Eingangssignale von dem Eingangsanschluss 1, der Verzögerungsschaltung 9 und der Verzögerungsschaltung 11 mit jeweiligen Verhältnissen, basierend auf dem berechneten Ergebnis, erhalten von der Signalbeurteilungsschaltung 20 und dem Korrelator 21. Die Ausgangssignale von den Addierern 22-1 und 23-1 werden wiedergegeben von den Lautsprechern 14 bzw. 15.
Die Arbeitsweise der Schallfeldsteuerung gemäß dem sechsten Beispiel ist ähnlich zu derjenigen des vierten Beispiels, außer der Signaleingabe bei den Betriebsschaltungen 4, 5, 6 und 7, wobei jedes der Signale ein Summen-Signal des Differenz-Signals von dem Differenzsignal-Extraktor 3 und des reflektierten Schallsignals ist, erzeugt durch die Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 24 oder 25.

Beispiel 7

Eine Schallfeldsteuerung gemäß einem siebten Beispiel wird unter Bezugnahme auf Fig. 12 erläutert werden. Fig. 12 zeigt ein Blockdiagramm der Struktur einer Schallfeldsteuerung gemäß dem siebten Beispiel. Die Schaltungen mit den gleichen Funktionen, wie die entsprechenden Teile der Schallfeldsteuerung bei den vorhergehenden Beispielen, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht im Detail beschrieben werden.
In Fig. 12 wird ein Lch Signal ML(t) angelegt an einen Eingangsanschluss 1 und ein Rch Signal MR(t) wird angelegt an einen Eingangsanschluss 2. Diese Signale werden jeweils in zwei Zweige unterteilt. Eines der verzweigten Signale von ML(t) und eines der verzweigten Signale von MR(t) werden angelegt an einen Differenzsignal-Extraktor 3 und die anderen an die Addierer 12-1 bzw. 13-1. Der Differenzsignal-Extraktor 3 berechnet die Differenz zwischen den zwei Signalen, welche daran angelegt sind. Das Ausgangssignal des Differenzsignal-Extraktors 3 wird angelegt an die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25, welche eine Reflexion und einen Nachhall erzeugen, durch Simulieren des Schallfeldes in einer Musikhalle, etc. Die Ausgabe der Erzeugungsschaltung 24 für reflektierten Schall wird angelegt an den Addierer 12-1, und die Ausgabe der Erzeugungsschaltung 25 für reflektierten Schall wird angelegt an den Addierer 13-1. Die Lautsprecher 14 und 15 geben die Signale wieder, welche von den Addierern 12- 1 bzw. 13-1 ausgegeben werden.
Das Differenzsignal, welches erzeugt wird von dem Differenzsignal-Extraktor 3, wird addiert mit einem reflektierten Schallsignal durch die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25. Der Addierer 12-1 summiert das Signal, welches an den Eingangsanschluss 2 angelegt wird und das Ausgangssignal der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 24. Das Summensignal wird von dem Lautsprecher 14 wiedergegeben. Auf eine ähnliche Art summiert der Addierer 13-1 das Signal, welches an den Eingangsanschluss 1 angelegt wird und das Ausgangssignal der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 25. Das Summen- Signal wird durch den Lautsprecher 15 wiedergegeben.

Beispiel 8

Eine Schallfeldsteuerung gemäß einem achten Beispiel wird unter Bezugnahme auf Fig. 13 erläutert werden. Fig. 13 zeigt ein Blockdiagramm der Struktur einer Schallfeldsteuerung gemäß dem achten Beispiel. Die Schaltungen, welche die gleichen Funktionen haben, wie die entsprechenden Teile der Schallfeldsteuerung bei den vorhergehenden Beispielen, sind durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt und werden nicht im Detail beschrieben werden.
In Fig. 13 wird ein Lch Signal ML(t) angelegt an einen Eingangsanschluss 1 und ein Rch Signal MR(t) wird angelegt an einen Eingangsanschluss 2. Diese Signale werden jeweils in Zweige unterteilt. Eines der verzweigten Signale von ML(t) und eines der verzweigten Signale von MR(t) wird an einen Differenzsignal-Extraktor 3 angelegt und die anderen an die Addierer 22-2 bzw. 23-2. Der Differenzsignal- Extraktor 3 berechnet die Differenz zwischen den zwei Signalen, welche daran angelegt werden. Das Ausgangssignal des Differenzsignal-Extraktors 3 wird den Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25 zugeführt, welche eine Reflexion und einen Nachhall erzeugen durch Simulation des Schallfeldes in einer Musikhalle etc. Das Ausgangssignal SSR(t) der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 24 wird an den Addierer 22-2 angelegt und das Ausgangssignal SSL(t) der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 25 wird an den Addierer 23-2 angelegt. Die Lautsprecher 14 und 15 geben die Signale MR2'(t) und ML2'(t) wieder, welche ausgegeben werden von den Addierern 22-2 bzw. 23-2.
Andere verzweigte Signale von ML(t) und MR(t) werden angelegt an eine Signalbeurteilungsschaltung 20 und einen Korrelator 21. Die Signalbeurteilungsschaltung 20 detektiert jede freie bzw. Zwischenraum-Periode in dem Eingangssignal und beurteilt, ob das Eingangssignal ein Stimmensignal oder ein nicht-Stimmen Audio-Signal ist. Der Korrelator 21 ist andererseits eine Schaltung zum Bestimmen des Korrelationsverhältnisses zwischen den Eingangssignalen MR(t) und ML(t).
Der Addierer 22-2 gewichtet und addiert das Eingangssignal MR(t) von dem Eingangsanschluss 2 und das Signal SSR(t) von der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 24 mit einem jeweiligen Verhältnis, basierend auf dem berechneten Ergebnis, erhalten von der Signalbeurteilungsschaltung 20 und dem Korrelator 21. Der Addierer 23-2 gewichtet und addiert das Eingangssignal ML(t) von dem Eingangsanschluss 1 und das Signal SSL(t) von der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 25 mit einem jeweiligen Verhältnis, basierend auf dem berechneten Ergebnis, erhalten von der Signalbeurteilungsschaltung 20 und dem Korrelator 21. Die Ausgangssignale MR2'(t) und ML2'(t) von den Addierern 22-2 und 23-2 werden von den Lautsprechern 14 bzw. 15 wiedergegeben.
Die Arbeitsweise der Schallfeldsteuerung gemäß dem achten Beispiel wird beschrieben werden für die Teile, welche anders sind als bei den vorhergehenden Beispielen. Der Summier-Vorgang wird durchgeführt gemäß der nachfolgenden Gleichungen auf eine Art ähnlich zu der dritten Ausführungsform.
MR2'(t) = MR(t)·(1 - α·A) + SSR(t)·α·A (33)
ML2'(t) = ML(t)·(1 - α·A) + SSL(t)·α·A (34)
Das Summensignal MR2'(t) und ML2'(t), ausgegeben von den Addierern 22-2 und 23-2, wird angelegt an die Lautsprecher 14 bzw. 15.

Beispiel 9

Eine Schallfeldsteuerung gemäß einem neunten Beispiel und gemäß der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 14 erläutert werden. Fig. 14 zeigt ein Blockdiagramm der Struktur einer Schallfeldsteuerung gemäß dem neunten Beispiel. Die Schaltungen, welche die gleichen Funktionen haben wie die entsprechenden Teile der Schallfeldsteuerung bei den vorhergehenden Beispielen, werden durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht im Detail beschrieben werden. In Fig. 14 wird ein Lch Signal ML(t) angelegt an einen Eingangsanschluss 1 und ein Rch Signal MR(t) wird angelegt an einen Eingangsanschluss 2. Diese Signale werden jeweils in Zweige unterteilt. Die verzweigten Signale von ML(t) werden angelegt an den Addierer 13-2, einen Addierer 55 bzw. eine Multiplizierer-Schaltung 30. Die verzweigten Signale von MR(t) werden angelegt an den Addierer 12-2, den Addierer 55 bzw. einen Addierer 56. Die Multiplizier-Schaltung 30 multipliziert das Eingangssignal mit -1, und das Ausgangssignal von der Multiplizier-Schaltung 30 wird angelegt an den Addierer 56. Der Addierer 56 summiert das Signal MR(t), angelegt an den Eingangsanschluss 2 und das Ausgangssignal von der Multiplizier- Schaltung 30. Der Addierer 55 summiert das Signal ML(t), angelegt an den Eingangsanschluss 1 und das Signal MR(t), angelegt an den Eingangsanschluss 2.
Das Ausgangssignal des Addierers 55 wird den Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 26 und 27 zugeführt, welche eine Reflexion und einen Nachhall erzeugen durch Simulieren des Schallfeldes in einer Musikhalle etc. Das Ausgangssignal des Addierers 56 wird den Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 28 und 29 zugeführt, welche eine Reflexion und einen Nachhall erzeugen durch Simulieren des Schallfeldes in einer Musikhalle, etc. Die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 26 und 27 addieren die Reflexion zu der Ausgabe des Addierers 55. Die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 28 und 29 addieren die Reflexion zu der Ausgabe des Addierers 56. Die Ausgaben der Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 26 und 28 werden angelegt an den Addierer 12-2 und die Ausgaben der Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 27 und 29 werden angelegt an den Addierer 13-2.
Der Addierer 12-2 addiert das Eingangssignal MR(t) von dem Eingangsanschluss 2 und die Signale von den Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 26 und 28. Der Addierer 13-2 addiert das Eingangssignal ML(t) von dem Eingangsanschluss 1 und die Signale von den Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 27 und 29. Die Ausgangssignale von den Addierern 12-2 und 13-2 werden wiedergegeben durch die Lautsprecher 14 bzw. 15.
Die Arbeitsweise der Schallfeldsteuerung gemäß dem neunten Beispiel wird beschrieben werden bezüglich der Teile, welche von den vorhergehenden Beispielen verschieden sind.
Der Addierer 56 addiert MR(t) und - ML(t), und gibt das resultierende Signal MR(t) - ML(t) aus. Mit anderen Worten bilden der Multiplizierer 30 und der Addierer 56 eine Differenzsignal-Gewinnungsvorrichtung. Die Ausgabe von dem Addierer 56 wird unterteilt in zwei Teile, welche angelegt werden an die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 28 bzw. 29. Die Reflexion wird addiert zu MR(t) - ML(t) und das resultierende Signal wird angelegt an die Addierer 12-2 und 13-2.
Ähnlich addiert der Addierer 55 das Signal MR(t) und ML(t), um ein Summensignal MR(t) + ML(t) zu erzeugen. Das bedeutet, dass der Addierer 55 als eine Summensignal-Erzeugungsvorrichtung arbeitet. Die Ausgabe von dem Addierer 55 wird unterteil in zwei Teile, wobei jedes angelegt wird an die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 26 und 27. Die Reflexion wird addiert zu MR(t) + ML(t) und das resultierende Signal wird angelegt an die Addierer 12-2 bzw. 13-2. Die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 26, 27, 28 und 29 haben eine ähnliche Funktion wie die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25 welche in dem fünften Beispiel beschrieben sind.
Durch das Vorsehen der Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall und das Addieren der Reflexion zu dem Differenzsignal und/oder dem Summensignal der Eingangssignale wie oben beschrieben, kann ein Schallfeld wiedergegeben werden mit einer natürlichen Expansion bzw. Ausdehnung und natürlichen Präsenz, ohne das Antiphasen- bzw. Gegenphasen-Gefühl. Die Faltung der Reflexion in bzw. mit dem Summensignal der Eingangssignale macht die Expansion bzw. Ausdehnung und Präsenz des wiedergegebenen Schallfeldes effektiver und natürlicher. Des weiteren ermöglicht das Vorsehen von zwei Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall für jeden Kanal ein Schallfeld wiederzugeben, bei welchem die Signale, welche von den Lautsprechern 14 und 15 erzeugt werden, verschiedene Reflexionen haben. Das bedeutet, dass die Reflexion in Stereo addiert werden kann. Des weiteren können durch das Variieren bzw. Verändern der Größe bzw. Menge der Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung oder das Verändern des Koeffizienten des Multiplizierers in der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall verschiedene Schallfelder, wie z. B. ein Schallfeld mit einer Menge bzw. Fülle eines Nachhalls oder das mit einer geringen Menge einer Reflexion wiedergegeben werden.

Beispiel 10

Eine Schallfeldsteuerung gemäß einem zehnten Beispiel und gemäß der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 15 beschrieben werden. Fig. 15 zeigt ein Blockdiagramm der Struktur einer Schallfeldsteuerung gemäß dem zehnten Beispiel. Die Schaltungen mit den gleichen Funktionen, wie die entsprechenden Teile der Schallfeldsteuerung der vorhergehenden Beispiele, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht im Detail beschrieben werden.
Der Addierer 22-3 gewichtet und addiert das Eingangssignal MR(t) von dem Eingangsanschluss 2, das Signal S1'(t) von der Betriebsschaltung 26, und das Signal S2'(t) von der Betriebsschaltung 28 mit jeweiligen Verhältnissen basierend auf dem berechneten Ergebnis, welches erhalten wurde von der Signalbeurteilungsschaltung 20 und dem Korrelator bzw. Korrelationsvorrichtung 21. Der Addierer 22-3 gewichtet und addiert das Eingangssignal ML(t) von dem Eingangsanschluss 1 und das Signal S3'(t) von der Betriebsschaltung 27, und das Signal S4'(t) von der Betriebsschaltung 29 mit einem jeweiligen Verhältnis basierend auf dem berechneten Ergebnis, welches erhalten wurde von der Signalbeurteilungsschaltung 20 und dem Korrelator 21. Die Ausgangssignale MR3'(t) und ML3'(t) von den Addierern 22-3 und 23-3 werden von den Lautsprechern 14 bzw. 15 wiedergegeben.
Die Addierer 22-3 und 23-3 führen die Addition auf die gleiche Art durch wie bei dem dritten Beispiel wie folgt:
MR3'(t) = MR(t)·(1 - α·A) + (S1'(t) + S2'(t))·α·A (35)
ML3'(t) = ML(t)·(1 - α·A) + (S3'(t) + S4'(t))·α·A (36)

Beispiel 11

Eine Schallfeldsteuerung gemäß einem elften Beispiel und gemäß der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 16 beschrieben werden. Fig. 16 zeigt ein Blockdiagramm mit der Struktur einer Signalfeldsteuerung gemäß dem elften Beispiel. Die Schaltungen mit den gleichen Funktionen wie die entsprechenden Teile der Schallfeldsteuerung bei den vorhergehenden Beispielen sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht im Detail beschrieben werden.
Wie in Fig. 16 gezeigt ist, weist die Schallfeldsteuerung gemäß dem elften Beispiel verglichen mit derjenigen des neunten Beispiels anstelle der Addierer 12-2 und 13-2 einen Addierer 12-3 auf zum addieren der Signale von den Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 26 und 28, und einen Addierer 13-3 zum Addieren der Signale der Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 27 und 29. Die Schallfeldsteuerung gemäß dem elften Beispiel weist weiterhin eine Multiplizier- Schaltung 31 auf zum Multiplizieren des Eingangssignals mit-1, einen Addierer 13-4 zum Addieren der Signale von dem Addierer 12-3 und der Multiplizier-Schaltung 31 zu dem Eingangssignal ML(t) und einen Addierer 12-4 zum Addieren der Ausgangssignale von dem Addierer 12-3 und dem Multiplizierer 31 mit dem Eingangssignal MR(t). Mit anderen Worten erzeugt der Addierer 12-4 ein Differenzsignal der Ausgangssignale von den Addierern 12-3 und 13-3, und der Addierer 13-4 erzeugt ein Summen-Signal der Ausgangssignale von den Addierern 12-3 und 13-3. Die Ausgangssignale von den Addierern 12-4 und 13-4 werden wiedergegeben durch die Lautsprecher 14 bzw. 15.
Die Arbeitsweise der Schallfeldsteuerung gemäß dem elften Beispiel wird beschrieben werden für die Teile, welche anders sind als diejenigen der vorhergehenden Beispiele.
Der Addierer 56 addiert MR(t) und -ML(t), gibt das resultierende Signal MR(t) - ML(t) aus. Mit anderen Worten bilden der Multiplizierer 30 und der Addierer 56 eine Differenzsignal-Gewinnungsvorrrichtung. Die Ausgabe von dem Addierer 56 wird unterteilt in zwei Teile, welche angelegt werden an die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 28 bzw. 29. Die Reflexion wird addiert zu MR(t) - ML(t) und das resultierende Signal wird angelegt an die Addierer 12-3 und 13-3.
Ähnlich addiert der Addierer 55 das Signal MR(t) und ML(t), um ein Summensignal MR(t) + ML(t) zu erzeugen. Das heißt, dass der Addierer 55 als eine Summensignal- Erzeugungsvorrichtung funktioniert. Die Ausgabe von dem Addierer 55 wird in zwei Teile unterteilt, wobei jedes angelegt wird an die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 26 und 27. Die Reflexion wird addiert zu MR(t) + ML(t) und das resultierende Signal wird angelegt an die jeweiligen Addierer 12-3 bzw. 13-3.
Die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 26, 27, 28 und 29 haben eine ähnliche Funktion wie die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 24 und 25, welche in dem fünften Beispiel beschrieben wurden. Die Ausgangssignale von dem Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 26 und 28 werden an den Addierer 12-3 angelegt, und die Ausgangssignale von den Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 27 und 29 werden an den Addierer 13-3 angelegt.
Der Addierer 12-3 addiert die Ausgaben der Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 26 und 28, wobei das resultierende Signal in zwei Teile geteilt wird. Eines der Signale wird angelegt an den Multiplizierer 31 und das andere an den Addierer 13-4. Der Addierer 13-3 addiert die Ausgaben der Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 27 und 29, wobei das resultierende Signal in zwei Teile geteilt wird. Eines der Signale wird angelegt an Multiplizierer 31 und das andere an den Addierer 13-4. Der Addierer 12-4 bzw. Multiplizierer 31 multipliziert das Ausgangssignal von dem Addierer 13-3 mit -1 und legt das erhaltene Signal an den Addierer 12-4 und den Addierer 13-4 an. Der Addierer 12-4 addiert das Eingangssignal MR(t), die Ausgabe des Addierers 12-3 und die Ausgabe von dem Multiplizierer 31, und legt das erhaltene Summen-Signal an den Lautsprecher 14 an. Auf eine ähnliche Art addiert der Addierer 13-4 das Eingangssignal ML(t), die Ausgabe des Addierers 12-3 und die Ausgabe des Addierer 13-3, und legt das resultierende Signal an den Lautsprecher 15 an.
Auf diese Art sind die Ausgangssignale von den Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 26 und 28, welche von dem Lautsprecher 14 erzeugt bzw. wiedergegeben werden, in der gleichen Phase (d. h. In-Phase) miteinander. Andererseits sind die Ausgangssignale von den Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 27 und 29, welche von dem Lautsprecher 15 erzeugt bzw. wiedergegeben werden, in Gegenphase bzw. Anti-Phase zueinander.
Wie oben erläutert, werden das Differenzsignal und das Summensignal der eingegebenen Stereosignale MR(t) und ML(t) in jeweils zwei Teile unterteilt. Ein Teil des Differenzsignals und ein Teil des Summensignals werden in der gleichen Phase wiedergegeben, und der andere Teil des Differenzsignals und der andere Teil des Summensignals werden in Gegenphase bzw. Anti-Phase zueinander wiedergegeben. Folglich wird das Gefühl der Expansion bzw. Ausdehnung durch die Antiphasen-Wiedergabe erhalten, und gleichzeitig wird jedes unkomfortable Antiphasen-Gefühl gedämpft bzw. abgemildert durch Addieren der Signale mit der gleichen Phase zu den Antiphasen bzw. gegenphasigen Signalen, welche wiedergegeben werden sollen.

Beispiel 12

Eine Schallfeldsteuerung gemäß einem zwölften Beispiel und gemäß der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 17 erläutert werden. Fig. 17 zeigt ein Blockdiagramm der Struktur einer Schallfeldsteuerung gemäß dem zwölften Beispiel. Die Schaltungen, welche die gleichen Funktionen hatten, wie die entsprechenden Teile der Schallfeldsteuerung bei den vorhergehenden Beispielen, sind dargestellt durch die gleichen Bezugszeichen und werden nicht im Detail beschrieben werden.
Wie in Fig. 17 gezeigt, weist die Schallfeldsteuerung gemäß dem zwölften Beispiel, verglichen mit derjenigen des elften Beispiels, weiter eine Signalbeurteilungsschaltung 20 und einen Korrelator bzw. eine Korrelationsvorrichtung 21 auf, und weist einen Addierer 22-4 auf zum Gewichten und Addieren der Signale mit jeweiligen Verhältnissen, basierend auf dem berechneten Ergebnis, erhalten von der Signalbeurteilungsschaltung 20 und dem Korrelator 21, anstelle des Addierer 12-4, und einen Addierer 23-4 anstelle des Addierers 13-4.
Die Arbeitsweise der Schallfeldsteuerung gemäß dem zwölften Beispiel wird beschrieben werden für die Teile welche verschieden sind von den vorhergehenden Beispielen.
Dem Addierer 22-4 wird das Signal SS1(t) zugeführt, welches ausgegeben wird von dem Addierer 12-3, das Signal SS2(t), welches ausgeben wird von dem Multiplizierer 31, und das Eingangssignal MR(t) von dem Eingangsanschluss 2. Dem Addierer 23-4 wird andererseits das Signal SS3(t) zugeführt, welches von dem Addierer 12-3 ausgegeben wird, das Signal SS4(t), welches von dem Addierer 13-3 ausgegeben wird und das Eingangssignal ML(t) welches angelegt wird an den Eingangsanschluss 1. Die Addierer 22-4 und 23-4 führen eine Summation durch gemäß den Gleichungen wie nachfolgend gezeigt auf eine Art ähnlich zu dem dritten Beispiel.
MR4'(t) = MR(t)·(1 - α·A) + (SS1(t) + SS2(t))·α·A (37)
ML4'(t) = ML(t)·(1 - α·A) + (SS3(t) + SS4(t))·α·A (38)
Die Ausgangssignale MR4'(t) und ML4'(t) von den Addierern 22-4 und 23-4 werden demzufolge von den Lautsprechern 14 und 15 erzeugt bzw. wiedergegeben.

Beispiel 13

Eine Schallfeldsteuerung gemäß einem dreizehnten Beispiel wird erläutert werden unter Bezugnahme auf die Figuren. Fig. 18 zeigt ein Blockdiagramm einer Struktur einer Schallfeldsteuerung gemäß dem dreizehnten Beispiel. Die Schaltungen, welche die gleichen Funktionen haben, wie die entsprechenden Teile der Schallfeldsteuerung bei den vorhergehenden Steuerungen, sind durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt und werden nicht im Detail beschrieben werden.
Das Signal ML(t), welches wiedergegeben werden soll von einem Lch und das Signal MR(t), welches wiedergegeben werden soll von einem Rch, gesehen von dem Zuhörer 16 aus, werden an die Eingangsanschlüsse 1 bzw. 2 angelegt. Jedes dieser Signale wird in zwei Zweige unterteilt. Die verzweigten Signale von ML(t) werden angelegt an die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 57 und 58, und diejenigen von MR(t) an die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 59 und 60. Die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 57, 58, 59 und 60 erzeugen eine Reflexion und einen Nachhall durch Simulieren des Schallfeldes in einer Musikhalle, etc.
Die Ausgangssignale von den Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 57 und 60 werden angelegt an die Addierer 12-4 bzw. 13-4. Das Ausgangssignal von der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 58 wird weiter unterteilt in zwei verzweigte Signale und an die Betriebsschaltungen 4 und 5 angelegt und das Ausgangssignal von der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 59 wird unterteilt in zwei verzweigte Signale und angelegt an die Betriebsschaltungen 6 und 7. Diese Betriebsschaltungen verarbeiten digital die auf den Kopf bezogene Transfer- bzw. Übertragungsfunktion in einem Zeitbereich auf eine solche Art, um den Schall auf den linken und rechten Seiten oder den linken und rechten Rückseiten des Zuhörers zu lokalisieren.
Die Ausgangssignale der Betriebsschaltungen 4 und 6 werden angelegt an den Addierer 12-4 und die Ausgangssignale der Betriebsschaltungen 5 und 7 werden angelegt an den Addierer 13-4. Den Addierern 12-4 und 13-4 werden auch die Ausgangssignale von den Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 57 und 60 zugeführt, und diese geben Summensignale zu den Lautsprechern 14 bzw. 15 aus.
Die Arbeitsweise der Schallfeldsteuerung gemäß diesem Beispiel wird erläutert werden unter Bezugnahme auf die Fig. 18 und 19 A bis 19 C.
Die 2ch Signale ML(t) und MR(t) werden angelegt an die Eingangsanschlüsse 1 und 2, und dann in die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 57 und 58, und 59 bzw. 60. Die Reflexion und/oder der Nachhall wird erzeugt durch die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 57 und 58, welche als ein Paar funktionieren bzw. arbeiten. und durch die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 59 und 60 als ein anderes Paar.
Die Fig. 19A und 19B zeigen schematisch eine Reflektions-Serie bzw. -Abfolge, erzeugt durch die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 57 und 58. In den Fig. 19A und 19B stellt die horizontale Achse der Koordinate die Zeit dar und die vertikale Achse der Koordinate stellt die Amplitude dar. Zum Beispiel werden die Verzögerungszeit und die Amplitude der Reflexion in den Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 57 und 58 festgelegt wie in den Fig. 19A bzw. 19B gezeigt, wenn das Ausgangssignal von der Erzeugungsschaltung 58 für reflektierten Schall auf der rechten Seite oder der rechten Rückseite lokalisiert wird, anders als die Position der Lautsprecher 14 oder 15, unter Verwendung der Betriebsschaltungen 4 und 5.
Unter der Annahme, dass das Ausgangssignal der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 58 elektrisch (oder virtuell) verarbeitet und gespielt werden kann bei der Position des Lautsprechers 61, wie in Fig. 19C gezeigt, und wenn die Verzögerungszeit und die Amplituden der Reflexion, erzeugt durch die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 57 und 58, festgelegt werden, wie in den Fig. 19A und 19B gezeigt, wird das Ausgangssignal der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 58 so wahrgenommen, als ob es von dem Lautsprecher 61 erzeugt wird und das Ausgangssignal von der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 57 wird von dem Lautsprecher 14 erzeugt. Die Komponenten der Reflektion sind gekennzeichnet durch die Buchstaben A bis E in den Fig. 19A bis 19C.
Bei diesem Wiedergabeverfahren wird ein Schallbild so wahrgenommen, dass es von dem menschlichen Gehör-Eigenschaften synthetisiert bzw. zusammengesetzt wird, und erkannt, als wenn die Reflexion von den Positionen zwischen den Lautsprechern 14 und 61 kommt, wie in Fig. 19C gezeigt (siehe "Spatial Acoustics" von Jens Blauert u. a., Kajima Publishing Co., Ltd.). In Fig. 19C ist die Reflexion gekennzeichnet durch Vektoren, wobei jede Länge der Amplitude des Schalls (Komponente) entspricht. Ebenso haben die Reflexionen, welche in den Fig. 19A und 19B gezeigt sind, eine Zeitverzögerung. Um die Reflexion zwischen den Lautsprechern 14 und 61 zu synthetisieren bzw. zu erzeugen, kann die Zeitdifferenz zwischen den Reflexionen von den zwei Lautsprechern verwendet werden, sowie die Amplituden-Differenz.
Diese Reflexionen, welche erzeugt werden sollen, können erhalten werden durch eine Messung in einer tatsächlichen Halle oder Simulation unter Verwendung des Schallstrahl-Verfahrens oder ähnliches. Die Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 57, 58, 59 und 60 zum Erzeugen dieser Reflexionen haben die gleiche Struktur wie die entsprechenden Schaltungen im siebten Beispiel. Ähnlich wird die Verzögerungszeit und die Amplitude der Reflexionen so festgelegt in den Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall 59 und 60, dass die Reflexion linksseitig synthetisiert bzw. erzeugt wird.
Das Ausgangssignal von der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 58 wird unterteilt in zwei Zweig-Signale und angelegt an die Betriebsschaltungen 4 und 5 zum Lokalisieren des Schalls auf der rechten Seite oder der rechten Rückseite des Zuhörers 16. Ähnlich wird das Ausgangssignal von der Erzeugungsschaltung für reflektierten Schall 59 unterteilt in zwei Zweig-Signale und angelegt an die Betriebsschaltungen 6 und 7 zum Lokalisieren des Schalls auf der linken Seite oder der linken Rückseite des Zuhörers 16. Diese Betriebsschaltungen führen eine Faltung durch und legen die resultierenden Signale an die entsprechenden Addierer jeweils an. Die Summen-Signale von den Addierern werden wiedergegeben durch die Lautsprecher 14 und 15, wodurch ein Phantom-Lautsprecher auf den linken und/oder rechten Seiten des Zuhörers 16 zur gleichen Zeit zur Verfügung gestellt (d. h. lokalisiert) wird. Wie oben beschrieben werden deshalb die Reflexionen synthetisiert bzw. zusammengesetzt und erzeugt zwischen dem bzw. den Phantom- Lautsprecher(n) und den Lautsprechern 14 und 15.
Wie oben beschrieben wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Schallfeldsteuerung zur Verfügung gestellt, in welcher eine Reflexion und/oder ein Nachhall erzeugt wird durch Einstellen der Verzögerungszeit und der Amplitude der Erzeugungsschaltungen für reflektierten Schall. Des weiteren kann ein Ton bzw. Schall, welcher wiedergegeben werden soll, einschließlich der Reflexion so wahrgenommen werden, dass er von einem anderen Ort kommt, als der Wiedergabepunkt des Lautsprechers. Es ist demzufolge möglich einen Ton bzw. Schall mit Präsenz wiederzugeben ohne Verwendung irgendwelcher zusätzlichen Lautsprecher auf den Seiten oder der Rückseite des Zuhörers.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Schallfeldsteuerung vorgesehen, bei welcher das Summations-Verhältnis des Umgebungssignals (wie z. B. der Nachhall und die Reflexion) und die eingegebenen Stereosignale geeignet so eingestellt werden, um einen Schall bzw. Ton mit Präsenz wiederzugeben und einen gewünschten klaren Ton bzw. Schall beizubehalten. Mit anderen Worten wird das Umgebungssignal effektiv wiedergegeben, ohne dass das Hauptsignal unklar gemacht wird.

Claims

1. Schallfeldsteuerung zur Wiedergabe eines Schallfeldes mit Präsenz mit:

einer Eingabevorrichtung (1, 2) zum Eingeben eines Audio-Schall-Signals mit einem ersten und einem zweiten Kanal-Signal (ML(t), MR(t)),

einer Signal-Extrations- bzw. Signal-Gewinnungs-Vorrichtung (55, 30, 56) zum Empfangen des Audio-Schall-Signals und zum Erzeugen eines Summen- Signals und eines Differenz-Signals der ersten und zweiten Kanal-Signale (ML(t), MR(t)),

einer Signalverarbeitungsvorrichtung (26, 27, 28, 29) zum Empfangen des Summensignals und des Differenz-Signals, und zum Addieren eines reflektierten Schall-Signals und/oder eines nach- bzw. widerhallenden Schall-Signals zu dem Summen-Signal und dem Differenz-Signal, um jeweils verarbeitete Signale zu erzeugen,

einer Addier-Vorrichtung (12-2, 13-2; 22-3, 23-3; 12-4, 13-4; 22-4, 23-4) zum Empfangen der verarbeiteten Signale, und zum Addieren und Mischen der ersten und zweiten Kanal-Signale und der verarbeiteten Signale mit vorgegebenen Koeffizienten, um die jeweiligen summierten Signale zu erzeugen,

einer Ausgabevorrichtung (14, 15) zum Wiedergeben der summierten Signale.

2. Schallfeldsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungsvorrichtung aufweist:

einen ersten Verarbeitungsteil (26, 27) zum Empfangen des Summen- Signals und zum Addieren des reflektierten Schall-Signals und/oder des nach- bzw. widerhallenden Schall-Signals zu dem Summen-Signal, um ein erstes und ein zweites verarbeitetes Signal zu erzeugen, und

einem zweiten Verarbeitungsteil (28, 29) zum Empfangen des Differenz- Signals, und zum Addieren des reflektierten Schall-Signals und/oder des nach- bzw. widerhallenden Schall-Signals zu dem Differenz-Signal, um ein drittes und ein viertes verarbeitetes Signal zu erzeugen,

die Addier-Vorrichtung umfasst:

einen ersten Addierer (12-2; 22-3) zum Empfangen des zweiten Kanal- Signals (MR(t)) und der ersten und dritten verarbeiteten Signale, und zum Addieren und Mischen des zweiten Kanal-Signals (MR(t)) und der ersten und dritten verarbeiteten Signale mit vorgegebenen Koeffizienten, um ein erstes summiertes Signal zu erzeugen, und

einen zweiten Addierer (13-2; 23-3) zum Empfangen des ersten Kanal- Signals (ML(t)) und der zweiten und vierten verarbeiteten Signale, und zum Addieren und Mischen des ersten Kanal-Signals (ML(t)) und der zweiten und vierten verarbeiteten Signale mit vorgegebenen Koeffizienten, um ein zweites summiertes Signal zu erzeugen, und

die Ausgabevorrichtung umfasst einen ersten Ausgabe-Teil (15) für das erste summierte Signal und einen zweiten Ausgabe-Teil (14) für das zweite summierte Signal.

3. Schallfeldsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung weiter aufweist:

eine Signalbeurteilungsvorrichtung (20) zum Empfangen des Audio-Schall- Signals und zum Beurteilen, ob das Audio-Schall-Signal einen Stimmen-Signal oder ein Nicht-Stimmen-Audio-Signal ist, um ein Detektions-Signal auszugeben, welches das Ergebnis angibt, und

einer Korreletions-Bestimmungs-Vorrichtung (21) zum Bestimmen eines Korrelationsverhältnisses zwischen den ersten und zweiten Kanal-Signalen des Eingabesignals, um ein Bestimmungs-Signal auszugeben, wobei

jede der Addier-Vorrichtungen so ausgelegt bzw. angeordnet ist, um das Detektions-Signal und das Bestimmungs-Signal zu empfangen, und um die Koeffizienten einzustellen, basierend auf dem Detektions-Signal und dem Bestimmungs-Signal.

4. Schallfeldsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung weiter eine Signal-Misch-Vorrichtung (12-4, 13-4, 31; 22-4, 23-4, 31) aufweist, wobei

die Signalverarbeitungsvorrichtung aufweist:

einen ersten Verarbeitungs-Teil (26, 27) zum Empfangen des Summen- Signals, und zum Addieren des reflektierten Schall-Signals und/oder des nach- bzw. widerhallenden Schall-Signals zum Summen-Signal, um ein erstes und ein zweites verarbeitetes Signal zu erzeugen, und

einen zweiten Verarbeitungs-Teil (28, 29) zum Empfangen des Differenz- Signals, und zum Addieren des reflektierten Schall-Signals und/oder des nach- bzw. widerhallenden Schall-Signals zu dem Differenz-Signal, um ein drittes und eine viertes verarbeitetes Signal zu erzeugen,

wobei die Addier-Vorrichtung aufweist:

einen ersten Addierer (12-3) zum Empfangen der ersten und dritten verarbeiteten Signale, und zum Addieren und Mischen der ersten und dritten verarbeiteten Signale mit vorgegebenen Koeffizienten, um ein erstes Ausgabesignal zu erzeugen,

einen zweiten Addierer (13-3) zum Empfangen der zweiten und vierten verarbeiteten Signale, und zum Addieren und Mischen der zweiten und vierten verarbeiteten Signale mit vorgegebenen Koeffizienten, um ein zweites Ausgabesignal zu erzeugen, und

eine Signal-Misch-Vorrichtung (12-4, 13-4, 31; 22-4, 23-4, 31), welche so angeordnet bzw. ausgelegt ist, um die ersten und zweiten Ausgabe-Signale zu empfangen, um das zweite Ausgabe-Signal von dem ersten Ausgabe-Signal mit vorgegebenen Koeffizienten zu subtrahieren, um ein erstes summiertes Signal zu erzeugen, und um das erste Ausgabe-Signal zu dem zweiten Ausgabe-Signal mit vorgegebenen Koeffizienten zu addieren, um ein zweites summiertes Signal zu erzeugen, und

die Ausgabevorrichtung umfasst einen ersten Ausgabeteil (15) für das erste summierte Signal und einen zweiten Ausgabeteil (14) für das zweite summierte Signal.

5. Schallfeldsteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung weiter aufweist:

eine Signalbeurteilungsvorrichtung (20) zum Empfangen des Audio-Schall- Signals und zum Beurteilen, ob das Audio-Schall-Signal ein Stimmen-Signal oder ein Nicht-Stimmen-Audio-Signal ist, um ein Detektionssignal auszugeben, welches das Ergebnis angibt, und

einer Korrelationsbestimmungsvorrichtung (21) zum Bestimmen eines Korrelationsverhältnisses zwischen den ersten und zweiten Kanal-Signalen des Eingabe-Signals, um ein Bestimmungssignal auszugeben, wobei

die Addier-Vorrichtung ein Signal-Misch-Vorrichtung (12-4, 13-4, 31; 22-4, 23-4, 31) aufweist, welche weiter so angeordnet bzw. ausgelegt ist, um das Detektions-Signal und das Bestimmungs-Signal zu empfangen, und um die Koeffizienten einzustellen basierend auf dem Detektions-Signal und dem Bestimmungs-Signal zum Erzeugen der ersten und zweiten summierten Signale.