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Der Erfindung
zugrundeliegender allgemeiner Stand der Technik
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1) Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Gerät zur
Wiedergabe von Audiosignalen, die auf geeignete Weise in allen Formen
von Audiosignal-Wiedergabesystemen angewendet werden. Insbesondere
betrifft die Erfindung ein Gerät
zur Wiedergabe von Audiosignalen, durch das die Qualität des wiedergegebenen
Tons im Audiosignal-Wiedergabesystem auf günstige Weise verbessert wird,
um in einem höheren
Bereich des Tones natürlich
zu wirken.
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2) Zugehöriger Stand
der Technik
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In digitalen Audiogeräten, wie
z. B. in einem CD-(Compact Disk)-Spieler, bleibt noch immer eine gewisse
Unzufriedenheit bei der Tonwiedergabe unter dem Gesichtspunkt der
Wiedergabe natürlicher Audiosignale,
weil die Frequenz-Charakteristik in einem höheren Tonbereich des wiedergegebenen
Tons durch die Abtastfrequenz usw. beschränkt ist. Das heißt, die
Abtastfrequenz eines CD-Spielers ist im allgemeinen 44,1 kHz, und
die obere Grenze des von einem CD-Spieler wiedergegebenen Tons,
in dem die Abtastfrequenz 44,1 kHz benutzt wird, beträgt etwa
die Hälfte,
d. i. 20 kHz. Somit zeigt das Spektrum des wiedergegebenen Tons
eine Form, in der der Frequenzbereich über 20 kHz abgeschnitten wird.
Der Standardwert der Abtastfrequenz 44,1 kHz ist festgelegt in der
Annahme, daß Menschen
einen Ton in einem Hochfrequenzbereich über 20 kHz mit den Ohren nicht
wahrnehmen können.
Jedoch haben kürzliche
Untersuchungen gezeigt, daß Menschen sehr
wohl Töne
im Hochfrequenzbereich über
20 kHz hören
können;
wenn also ein Ton, in dem die Hochfrequenzkomponente des Frequenzbereichs
fehlt, in einem herkömmlichen
digitalen Audiowiedergabegerät
abgespielt wird, kann der Ton nicht mehr auf günstige und natürliche Weise
zur Zufriedenheit der Zuhörer
wiedergegeben werden.
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Zur Verbesserung der Qualität des von
einem Audioabspielgerät
vom Digitaltyp abgespielten Tones wurden verschiedene Vorschläge gemacht;
einer derselben ist das Hinzufügen
eines Rauschens, des sogenannten "Dither" (Zitterfrequenz), zum ursprünglichen
Audiosignal, und ein anderer das Hinzusetzen von harmonischen Obertönen zum
ursprünglichen
Audiosignal. Der Erfinder schlägt
ein Verfahren und ein Gerät
zur Wiedergabe von Audiosignalen gemäß der Vorläufigen Japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 1997-36685 vor, wo die Audiosignal-Komponente im Hochfrequenzbereich,
die beim ursprünglichen,
im digitalen Audioqerät
wiederzugebenden Audiosignal fehlt, durch Hinzusetzen einer Rauschkomponente
in einem hohen Frequenzbereich zu den ursprünglichen Audiosignalen kompensiert
wird. In dieser Veröffentlichung
wird ferner vorgeschlagen, daß nicht
nur die Rauschkomponente sondern auch harmonische Obertöne zum ursprünglichen
Audiosignal mit einer gewissen Zeitverzögerung hinzugesetzt werden,
um die Qualität
des im Audiogerät
vom Digitaltyp wiederzugebenden Tons zu verbessern.
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Gemäß einem früheren Vorschlag des Anmelders
in EP-A-0706299 kann ein erwünschter
Ton im Hörvermögen des
Menschen reproduziert werden durch Hinzusetzen einer Zufallsrauschkomponente und/oder
einer höheren
Obertonkomponente zum ursprünglichen
Audiosignal. Diese Komponenten überschreiten
die Obergrenze des reproduzierbaren Frequenzbereichs oder die Obergrenze
des hörbaren Frequenzbereichs.
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Jedoch ist gemäß den anschließenden Untersuchungen
seitens des Erfinders das Hörvermögen oder
der Geschmack für
den Ton in jedem Zuhörer
anders, und die Bedingungen für
das Tonhören,
d. i. die akustischen Bedingungen des Raumes unterscheiden sich
auf etwas komplexe Art und Weise, und es gibt viele Variationen.
Um sich nach diesen verschiedenen Bedürfnissen der Zuhörer zu richten, ist
es erforderlich, das Verhältnis
des Rauschanteils und der harmonischen Obertöne, die zum ursprünglichen
Audiosignal hinzuzufügen
sind, oder einen Anteil der Zeitverzögerung, die der Rauschkomponente und/oder
den harmonischen Obertönen
hinzugegeben werden muß,
zu regeln.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Gerät zum
Wiedergeben von Audiosignalen bereitzustellen, in dem das Signal,
das den ursprünglichen
Audiosignalen hinzuzufügen
ist, d. h. die Rauschkomponenten und/oder die Obertöne, richtig einreguliert
werden kann, und damit die Qualität des durch das Funkgerät wiedergegebenen
Tons verbessert wird, dadurch daß man sich nach den unterschiedlichen
Hörempfindungen
oder Präferenzen
der Zuhörer
und nach den verschiedenen benutzten Geräten und den Bedingungen des
Funkgeräts
richtet.
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Um die Größe des Geräts kompakt zu machen, den Verbrauch
an elektrischer Energie zu verringern, und die Fertigungskosten
für den
Apparat möglichst
niedrig zu halten, ist es erforderlich, die Konstruktion des Geräts zu vereinfachen.
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Ferner, für den Fall, daß die Ansprüche des Zuhörers an
die Tonqualität
nicht so hoch sind, ist es erforderlich, den Preis des Geräts niedrig
zu halten durch Weglassen komplexer elektrischer Schaltkreise.
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Als Erfüllung dieser Anforderungen
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät bereitzustellen
zum Wiedergeben von Audiosignalen, wo nur eine einfache Schaltkreiskonstruktion
vorgesehen ist, aber die Tonqualität kann auf fast die gleiche
Höhe verbessert
werden wie beim Gerät
der vorherigen Erfindung.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Zum Lösen der obigen Aufgabe sieht
die vorliegende Erfindung ein Gerät zur Wiedergabe der Audiosignale
gemäß Anspruch
1 vor. Weitere Entwicklungen der Erfindung sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
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Zur Nutzung der Erfindung wird ein
Hochfrequenzbereich eines Audiosignals kompensiert durch Hinzufügen einer
Rauschkomponente, von Obertönen
oder sowohl einer Rauschkomponente als auch von Obertönen, mit
einem Spektrum in einem Frequenzbereich, der eine obere Grenze eines
reproduzierbaren Frequenzbereichs oder eine obere Grenze eines hörbaren Frequenzbereichs überschreitet.
Das Gerät
ist so konstruiert, daß die
Rauschkomponente, die Obertöne,
die Rauschkomponente mit Zeitverzögerung und die Obertöne mit Zeitverzögerung auf
geeignete Weise miteinander kombiniert werden und dann zum ursprünglichen
Audiosignal addiert werden, so daß ein verbesserter Ton erhalten
werden kann, der dem Hörvermögen bzw.
dem Geschmack der Zuhörer
entspricht.
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Wie in der Beschreibung der Japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 1997-36685 ausgeführt, ist
es möglich,
eine Kompensation für
ein Signal im Hochfrequenzbereich zu finden, das in herkömmlichen
digitalen Funkgeräten
abgeschnitten wird, wenn das Audiosignal dort wiedergegeben wird, durch
Addieren einer Rauschkomponente zu einem ursprünglichen Audiosignal unter
bestimmten Bedingungen. Ferner kann durch Addieren von Obertönen zum
ursprünglichen
Audiosignal die Anstiegsflanke eines Tons eines Klaviers oder von
Schlaginstrumenten in einer viel realistischeren Art und Weise wiedergegeben
werden; und wenn sowohl die Rauschkomponente als auch die Obertöne zum ursprünglichen Audiosignal
addiert werden, läßt sich
ein natürlicherer
Ton wiedergegeben. Wenn ferner eine Rauschkomponente und/oder Obertöne mit etwas
Zeitverzögerung
hinzugesetzt wird/werden, läßt sich
eine reicher Hall reproduzieren und dann wird jede Phrase der Musik
glatt, so daß sich
ein natürlicherer
Ton wiedergeben läßt. Der
Erfinder hat bei seinen Versuchen erkannt, daß die Ausgeglichenheit der
Größe der Rauschkomponente
und der Obertöne,
die zum ursprünglichen
Audiosignal addiert werden, in Abhängigkeit vom Typ der Musikinstrumente,
mit denen die Musik gespielt wird, entschieden werden sollte, im allgemeinen
wird jedoch beim Addieren von mehr Rauschkomponenten als Obertönen der
Ton besser.
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Wie schon oben gesagt, wird hier
vorgeschlagen, dem Signal ein Zeitverzögerungselement hinzuzufügen, das
zum ursprünglichen
Audiosignal addiert werden soll, d. h. entweder nur zu einer Rauschkomponente,
oder nur zu den Obertönen, oder
aber sowohl zur Rauschkomponente als auch zu den Obertönen usw.
Ferner ist es möglich,
die Signalumhüllende
des dem ursprünglichen
Audiosignal hinzuzufügenden
Signals zu variieren, durch Anordnen eines Differentialelements
(Elemente) im Zeitverzögerungselement-generierenden
Mittel. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es möglich,
das Verhältnis der
Stärke
der Rauschkomponenten und der Obertöne, die zum ursprünglichen
Audiosignal zu addieren sind, oder die Größe der Zeitverzögerung,
die der Rauschkomponente und/oder den Obertönen hinzuzufügen ist,
so zu regeln, daß dem
Wunsch der Zuhörer
je nach Tongefühl
bzw. einer Senkung der Fertigungskosten des Geräts entsprochen wird. Auf jeden
Fall läßt sich
ein solcher Effekt erzielen, daß der im
Audiogerät
erzeugte Ton dem natürlichen
Ton sehr nahe kommt.
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Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung das
Gerät so
konstruiert, daß eine
Vielzahl von Zeitverzögerungstypen,
wie eine Kurzzeitverzögerung, durch
die die Anstiegsflanke des Tonsignals besonders kompensiert wird,
eine Langzeitverzögerung, durch
die der Nachhallteil des Tons kompensiert wird, oder eine Kombination
daraus, durch die Rauschkomponente und/oder die Obertöne möglich werden. Daher
wird es durch Anordnen einer Kombination der Zeitverzögerungstypen
möglich,
einen wiedergegebenen Ton zu hören,
der den Hörbereich
des Zuhörers
weitgehend abdeckt.
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Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung
zur Vereinfachung der Konstruktion des Geräts das Gerät so konstruiert, daß Rauschen,
das in den im Gerät
vorgesehenen elektrischen Schaltkreisen natürlich generiert wird, benutzt
wird, um zu dem ursprünglichen
Audiosignal addiert zu werden, ohne einen Rauschgenerator verfügbar haben
zu müssen. Das
heißt,
die Rauschkomponente, die zu dem ursprünglichen Audiosignal addiert
werden soll, wird direkt aus dem Original-Audiosignal oder aus dem
Ausgang eines Obertonkomponenten-Generierungsmittels gewonnen, wo
die Obertöne
aus dem Original-Audiosignal erhalten werden. Eine solche Konstruktion
ist besonders effektiv in einem Gerät zum Wiedergeben eines Audiosignals
unter Verwendung eines Digital/Analog-Wandlers vom Ein-Bit-Typ,
weil in einem solchen Gerät,
das einen Ein-Bit-Typ-D/A-Wandler
benutzt, im Original-Audiosignal als solchem in dessen Hochfrequenzbereich einige
Rauschkomponenten enthalten sind. In diesem Fall wird ein Teil des Original-Audiosignals
herausgenommen; eine Rauschkomponente mit einem Hochfrequenzspektrum
in einem Bereich, der über die
obere Grenze des reproduzierbaren Frequenzbereichs hinausgeht, oder
der die obere Grenze des hörbaren
Frequenzbereichs überschreitet,
wird aus dem ursprünglichen
Audiosignal ausgewählt;
und die Hochfrequenzrauschkomponente, die aus dem ursprünglichen
Audiosignal herausgenommen wurde, wird verstärkt und dann zum ursprünglichen
Audiosignal addiert. Ferner ist es auch möglich, eine Konstruktion so
zu machen, daß der
Signalpegel, der zunächst
vom ursprünglichen
Audiosignal genommen wurde, mittels eines Signaldämpfers gedämpft und dann
verstärkt
wird; und das Rauschen, welches bei der Verstärkung des gedämpften Signals
generiert wird, wird zum ursprünglichen
Audiosignal addiert. In beiden Fällen
ist ein Rauschgenerator unnötig,
so daß das
Gerät kompakt
gebaut werden kann, und zusätzlich
lassen sich die Herstellungskosten verringern.
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Hier muß darauf hingewiesen werden,
daß man
vorzugsweise die Stärke
der Rauschkomponente und/oder der Obertöne, die zum ursprünglich reproduzierenden
Audiosignal hinzuzufügen
sind, durch ein Pegelsteuersignal reguliert, das einem Original-Audiosignal entnommen
wird.
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Kurze Erklärung der
Zeichnungen
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1 ist
ein Blockschaltbild, das ein Audiosignal-Wiedergabegerät gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ist
ein Blockschaltbild, das ein Audiosignal-Wiedergabegerät gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist
ein Blockschaltbild, das ein Audiosignal-Wiedergabegerät gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist
ein Blockschaltbild, das ein Audiosignal-Wiedergabegerät gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ist
ein Blockschaltbild, das ein Audiosignal-Wiedergabegerät gemäß der fünften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ist
ein Schaltdiagramm, das eine Konstruktion einer Zeitkonstantenschaltung
zeigt, die auf geeignete Weise im Audiosignal-Wiedergabegerät gemäß der vorliegenden
Erfindung angewandt wird;
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7(a) bis (f) sind schematische Ansichten,
die Hüllkurven
der Ausgangssignale der Zeitkonstantenschaltung zeigen, die im Audiosignal-Wiedergabegerät gemäß der vorliegenden
Erfindung angewandt wird;
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8 ist
ein Schaltdiagramm, das eine andere Konstruktion einer Zeitkonstantenschaltung
illustriert, die auf geeignete Weise im Audiosignal-Wiedergabegerät gemäß der vorliegenden
Erfindung angewandt wird;
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9 ist
ein Blockdiagramm, das ein Audiosignal-Wiedergabegerät entsprechend
der sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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10 ist
ein Blockdiagramm, das ein Audiosignal-Wiedergabegerät entsprechend
der siebten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Detaillierte Erklärung der
bevorzugten Ausführungsformen
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1 ist
ein Blockschaltbild, das eine Konstruktion des Audiosignal-Wiedergabegeräts gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. Hier muß darauf hingewiesen werden, daß in den
nachstehend erklärten
Ausführungsformen
das Gerät
an einen Ausgangsteil eines Audiogeräts gelegt ist, nachdem ein
ursprüngliches
Audiosignal von einem Digitalsignal in ein Analogsignal umgewandelt
wurde.
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Ein Original-Audiosignal wird von
einer Eingangskontaktstelle 1 zu einem Pufferverstärker 2 geleitet
und wird dann in zwei Signalleitungen geteilt. Eine der Leitungen
ist direkt mit einem Ausgangssignal 3, und die andere Leitung
ist mit einer Obertongenerierungsschaltung 4 bzw. mit einem
Hochpaßfilter 5 verbunden,
so daß das
Original-Audiosignal in die Schaltung 4 und in den Filter 5 eingespeist
wird. Durch den Hochpaßfilter 5 kann
nur eine Signalkomponente, die ein bestimmtes Frequenzband hat (hier ein
Signal mit einer Frequenz von 6 kHz oder mehr) passieren;
die Signalkomponente wird von einer Detektorschaltung 6 erfaßt; und
wird dann in ein Zeitkonstantenmittel 7 eingespeist. In
der ersten Ausführungsform
umfaßt
das Zeitkonstantenmittel 7 erste bis dritte Konstantenschaltungen 7a, 7b, 7c;
in der ersten Zeitkonstantenschaltung 7a wird eine verhältnismäßig kurze
Zeitkonstante (0,2 bis 2,2 mS) generiert; in der zweiten Zeitkonstantenschaltung 7b wird eine
dazwischenliegende Zeitkonstante (2,2 mS ± 40) gegeben; und in der
dritten Zeitkonstantenschaltung 7c wird eine verhältnismäßig lange
Zeitkonstante (2,2 bis 25 mS) erzeugt. Die Ausgänge dieser drei Zeitkonstantenschaltungen 7a bis 7c werden
in einer ersten Mischschaltung 8 gemäß den Präferenzen eines Zuhörers zusammengelegt;
und dann wird das Mischsignal in einen spannungsgesteuerten Verstärker 12 eingespeist.
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Andererseits werden Obertöne des ursprünglichen
Audiosignals in der Obertongenerierungsschaltung 4 generiert.
Ein Teil der Obertöne,
die in der Obertongenerierungsschaltung 4 generiert werden,
werden an eine zweite Mischschaltung 11 geschickt; und
der andere Teil der Obertöne
wird direkt zu einer dritten Mischschaltung 13 geschickt,
die auf einer nachgeordneten Seite der zweiten Mischschaltung 11 vorgesehen
ist. Ein Rauschgenerator 9 ist vorgesehen, um von einer
Signalquelle des ursprünglichen
Audiosignals getrennt zu werden. Ein Rauschen, das in einem Rauschgenerator 9 erzeugt wird,
wird in einen Bandpaßfilter 10 geschickt,
wo eine Rauschkomponente mit einem geeigneten Frequenzbereich (hier
20 bis 100 kHz) gewählt
wird. Ein Teil dieser so gewählten
Rauschkomponente wird direkt an die dritte Mischschaltung 13 geschickt,
und der andere Teil ist vorgesehen für die zweite Mischschaltung 11,
um mit dem Teil der Obertöne
gemischt zu werden, der in der Obertongenerierungsschaltung 4 generiert
wird. Hinsichtlich des Verhältnisses
der Größe der Rauschkomponente
und der Obertöne, die
in der zweiten Mischschaltung 11 zusammengemischt werden
sollen, wird allgemein bevorzugt, viel mehr Rauschkomponenten als
Obertöne
zum ursprünglichen
Audiosignal hinzuzufügen.
Jedoch können
sie auch nach Wunsch des Zuhörers
gemischt werden.
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Der Ausgang der zweiten Mischschaltung 11 wird
in den spannungsgesteuerten Verstärker 12 eingespeist,
wo dem Ausgang der zweiten Mischschaltung 11 eine Zeitverzögerung gemäß der Zeitkonstante,
die in dem von der ersten Mischschaltung gelieferten Signal vorgesehen
ist, hinzugefügt
wird; und dann wird das Signal in die dritt Mischschaltung 13 eingespeist.
Dazu werden in der dritten Mischschaltung 13 die in der
obertongenerierenden Schaltung 4 generierten Obertöne, die
im Rauschgenerator 9 generierte Rauschkomponente, und die
Obertöne
und die Rauschkomponente, die beide eine Zeitverzögerung haben,
zusammengemischt. Ein Ausgang der dritten Mischschaltung 13 wird
zum ursprünglichen Audiosignal über einen
Hochpaßfilter 14 zugemischt, wo
eine Signalkomponente mit einer Frequenz von 20 kHz oder weniger
abgeschnitten wird.
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Hier muß darauf hingewiesen werden,
daß das
Ausgangssignal der ersten Mischschaltung 8 als Pegelsteuersignal
zum Steuern der Stärke
der Signalkomponente benutzt wird, die zum ursprünglichen Audiosignal hinzugefügt werden
soll, so daß die
geeignete Stärke
der Signalkomponente zum ursprünglichen
Audiosignal addiert wird gemäß dem Signalpegel
des Ausgangssignals von Schaltung 8.
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Wie oben gesagt, in der ersten Ausführungsform
ist das Gerät
so konstruiert, daß eine
Rauschkomponente, Obertöne,
eine Rauschkomponente mit Zeitverzögerung und Obertöne mit Zeitverzögerung zum
ursprünglichen
Audiosignal addiert werden, so daß der von der Ausgangskontaktstelle 3 wiedergegebene
Ton dem Wunsch des Zuhörers
entspricht, durch Einregeln der Stärke des Rauschens und der Obertöne, die
zum ursprünglichen
Audiosignal addiert werden, sowie des Grads der Zeitverzögerung, die
der Rauschkomponente und den Obertönen zugegeben werden.
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Einige Änderungen der ersten Ausführungsform
werden vorgeschlagen; davon ist eine so eingerichtet, daß der Ausgang
der obertönegenerierenden Schaltung 4 nur
an der zweiten Mischschaltung 11 liegt. In diesem Fall
werden eine Rauschkomponente ohne Zeitverzögerung, eine Rauschkomponente
mit Zeitverzögerung,
und Obertöne
mit Zeitverzögerung zum
ursprünglichen
Audiosignal addiert. Eine andere Veränderung besteht darin, daß der Ausgang
des Rauschgenerators 9 nur an die zweite Mischschaltung 11 gelegt
wird. In diesem Fall, werden Obertöne ohne Zeitverzögerung,
eine Rauschkomponente mit Zeitverzögerung und Obertöne mit Zeitverzögerung zum ursprünglichen
Audiosignal addiert. Es ist auch möglich, die erste Ausführungsform
so zu modifizieren, daß die
Ausgänge
der obertönegenerierenden Schaltung 4 und
die rauschgenerierende Schaltung 9 nur zur zweiten Mischschaltung 11 gegeben,
so daß nur
eine Rauschkomponente und Obertöne,
die beide Zeitverzögerung
haben, zum ursprünglichen
Audiosignal addiert werden.
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2 ist
ein Blockschaltbild, das eine Konstruktion des Geräts zum Wiedergeben
eines Audiosignals gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Hier muß darauf hingewiesen werden,
daß für die gleichen
Elemente in der zweiten bis vierten Ausführungsform die jeweils gleichen
Bezugszeichen gelten wie in der ersten Ausführungsform und daher von ihrer
Erklärung
hier abgesehen wird.
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Ein Eingangssignal, das von einer
Eingangskontaktstelle 1 kommt, wird, wie in der ersten
Ausführungsform, über einen
Pufferverstärker 2 auf
zwei Signalleitungen verteilt; eine derselben liegt direkt an einer
Ausgangskontaktstelle 3, die andere wird an eine obertongenerierende
Schaltung 4 bzw. an einen entsprechenden Hochpaßfilter
geschickt. Das in den Hochpaßfilter 5 geschickte
Signal wird ferner über eine
Erfassungschaltung 6 in eine Zeitkonstantenschaltung 7 geschickt,
um dem Signal eine Zeitverzögerung
zu geben, wie auch in der ersten Ausführungsform. Der Ausgang der
Zeitkonstantenschaltung 7 wird dann über die erste Mischschaltung 8 als Pegelsteuersignal
zu einem spannungsgesteuerten Verstärker 12 geschickt,
um die Stärke
des Signals zu steuern, das zum ursprünglichen Audiosignal addiert
wird.
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In der zweiten Ausführungsform
sind ein Dämpferglied 15 und
ein Verstärker 16 auf
der nachgeordneten Seite der Oberton-Generierungsschaltung 4 anstatt
des Rauschgenerators 9 vorgesehen. Die Signalhöhe der in
der Oberton-Generator schaltung 4 generierten Obertöne wird
vom Dämpfungselement 15 tiefer
gemacht und dann vom Verstärker 16 wieder
verstärkt.
Wenn das Signal vom Verstärker 16 wieder
verstärkt
wird, wird etwas Rauschen generiert und dann wird die Rauschkomponente
in den spannungsgesteuerten Verstärker 12 eingespeist
zusammen mit den Obertönen,
die in der Oberton-Generatorschaltung 4 generiert wurden.
Daraus ergibt sich, daß der
Ausgang des spannungsgesteuerten Verstärkers 12 die Rauschkomponente
und die Obertonkomponente enthält.
Diese Komponenten erhalten eine Zeitverzögerung gemäß einem Ausgang der Mischschaltung 8,
die der Zeitverzögerungsschaltung 7 nachgeordnet
ist, während
der Ausgang des Verstärkers 16 auch
direkt an die Mischschaltung 13 gelegt wird. In der Mischschaltung 13 werden
der Ausgang des spannungsgesteuerten Verstärkers 12 und der Ausgang
des direkt vom Verstärker 16 gelieferte
Ausgangs gemischt und dann wird der Ausgang der Mischschaltung 13 zum
ursprünglichen
Audiosignal addiert, nachdem die Signalkomponente, die eine Frequenz
unter 20 kHz aufweist, vom Hochpaßfilter 14 abgeschnitten
wurde.
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In der zweiten Ausführungsform
ist es möglich,
eine Rauschkomponente, Obertöne,
eine Rauschkomponente mit Zeitverzögerung und Obertöne mit Zeitverzögerung zum
ursprünglichen
Audiosignal zu addieren, ohne einen unabhängigen Rauschgenerator einzusetzen.
Damit wird die Konstruktion des Geräts vereinfacht und die Kosten
für die
Fertigung des Geräts
können
gesenkt werden. Hier muß bemerkt
werden, daß es
möglich
ist, die Anlage so anzuordnen, daß der Ausgang des Verstärkers 16 nicht
direkt in die Mischschaltung 13 eingespeist wird, sondern
ausschließlich
in den spannungsgesteuerten Verstärker 12. In diesem
Fall werden nur die Rauschkomponente mit Zeitverzögerung und
die Obertöne
mit Zeitverzögerung
zum ursprünglichen
Audiosignal addiert.
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Eine weitere Modifizierung wird vorgeschlagen,
um ein weiteres Paar Dämpfer
und Verstärker zwischen
dem Verstärker 16 und
der spannungsgesteuerten Schaltung 12 vorzusehen, so daß sich die Größe der Rauschkomponente
erweitert, die zum ursprünglichen
Audiosignal addiert werden soll.
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3 ist
ein Blockschaltbild, das eine Konstruktion des das Audiosignal wiedergebenden
Geräts
gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung illustriert. In der dritten Ausführungsform
sind weder eine Zeitkonstantenschaltung 7 noch ein spannungsgesteuerter
Verstärker 12 vorgesehen;
damit wird die Konstruktion derselben extrem einfach. Das Audiosignal,
das von der Eingangskontaktstelle 1 geliefert wird, wird
nach der Verstärkung
durch den Pufferverstärker 2 auf
zwei Signalleitungen aufgeteilt, von denen eine direkt an die Ausgangskontaktstelle 3 und
die andere an einen Hochpaßfilter 5 gelegt
wird. Eine Signalkomponente mit einem Frequenzbereich unter 6 kHz
wird im Hochpaßfilter 5 abgeschnitten,
und dann wird das Signal in die obertongenerierende Schaltung 4 eingespeist,
um Obertöne
zu generieren. Der Ausgang der obertongenerierenden Schaltung 4 wird
in das Dämpferglied 15 eingespeist,
wo dessen Signalpegel gesenkt wird; dann wird das Signal im Verstärker 16 wieder
verstärkt.
Der Ausgang des Verstärkers 16 wird über den
Hochpaßfilter 14 zum
ursprünglichen Audiosignal
addiert, wo die Signalkomponente mit einem Frequenzbereich unter
20 kHz ausgeschieden wird.
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Wie schon in der zweiten Ausführungsform wird
bei Verstärkung
des Signals im Verstärker 16, der
hinter der obertongenerierenden Schaltung 4 vorgesehen
ist, etwas Rauschen generiert; das Rauschen wird benutzt zum Kompensieren
des ursprünglichen
Audiosignals, in dem die Signalkomponente mit einem Frequenzbereich über 20 kHz
fehlt. Zum ursprünglichen
Audiosignal wird die auf diese Weise generierte Rausch komponente
sowie die Obertonkomponente, die in der obertongenerierenden Schaltung 4 generiert
wurde, addiert, so daß die fehlende
Signalkomponente im oberen Bereich von 20 kHz oder mehr in gewissem
Grad kompensiert werden kann. Da die Konstruktion der Schaltung
der dritten Ausführungsform
sehr einfach ist, wird es möglich,
die Kosten für
die Massenherstellung des Geräts
zu reduzieren. Es muß hier
angemerkt werden, daß bei
Benutzen eines Rauschgenerators anstatt des Dämpfers 15 und des
Verstärkers 16 der gleiche
Effekt erzielt werden kann.
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4 ist
ein Blockschaltbild, das eine Konstruktion des das Audiosignal wiedergebenden
Geräts
gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt. Die vierte Ausführungsform
kann vorzugsweise bei einem Gerät
angewandt werden, in dem das Audiosignal durch einen Digital/Analog-Wandler vom Ein-Bit-Typ
wiedergegeben wird. Das heißt,
das Audiosignal, das den D/A-Wandler vom Ein-Bit-Typ benutzt, enthält eine
Rauschkomponente im hohen Frequenzbereich, insbesondere in dem Bereich über der
Hörschwelle,
d. i. 20 kHz. Das heißt,
wenn die in 4 dargestellte
Vorrichtung in einem solchen Gerät
angewandt wird, enthält
das Audiosignal aus der Eingangskontaktstelle 1 eine Rauschkomponente
im hohen Frequenzbereich über 20
kHz. Der Erfinder beachtete diesen Punkt mit besonderer Aufmerksamkeit.
In der vierten Ausführungsform
wird ein Teil des ursprünglichen
Audiosignals herausgenommen und eine Rauschkomponente desselben
mit einem Frequenzbereich über
20 kHz wird abgegriffen durch Anlegen eines Hochpaßfilters 17,
in dem eine Signalkomponente mit einem Frequenzbereich unter 20
kHz ausgefiltert wird; die auf diese Weise abgegriffene Rauschkomponente
mit einer Frequenz über
20 kHz wird verstärkt
durch einen Verstärker 18,
um zum ursprünglichen
Audiosignal addiert zu werden. In der vierten Ausführungsform
ist die obertongenerierende Schaltung 4 zwischen dem Pufferverstärker 2 und
der Ausgangskontaktstelle
3 vorgesehen, um Obertöne des ursprünglichen
Audiosignals zu generieren. Somit ist vorgesehen, daß die Obertöne, die
in der Obertongenerierungsschaltung 4 generiert werden,
und die Rauschkomponente, die im ursprünglichen Audiosignal enthalten
sind, das durch den Hochpaßfilter 17 gelaufen
ist, wieder zum ursprünglichen
Audiosignal addiert werden.
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In der vierten Ausführungsform
ist es möglich,
eine Rauschkomponente und Obertöne
zu erhalten, die erforderlich sind, die Tonqualität in einem hohen
Frequenzbereich des ursprünglichen
Audiosignals mit einer extrem einfachen Konstruktion zu erhalten,
so daß die
Fertigungskosten für
das Gerät stark
reduziert werden können.
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In dem Gerät gemäß 4 werden die Rauschkomponente und die
Obertonkomponente zum ursprünglichen
Audiosignal addiert, es kann aber auch möglich sein, die obertongenerierende Schaltung 4 wegzulassen,
so daß nur
die Rauschkomponente zum ursprünglichen
Audiosignal addiert wird. Auch in einer so einfachen Konstruktion
kann die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, d. h. die Verbesserung
der Qualität
des im Gerät
wiedergegebenen Tons, erreicht werden. Ferner besteht auch die Möglichkeit,
eine Zeitkonstantenschaltung hinter dem Verstärker 18 vorzusehen,
zusätzlich
zur Konstruktion, die in 4 gezeigt
wird, oder zur Konstruktion, in der die obertongenerierende Schaltung 4 weggelassen
ist, um die Tonqualität
des wiedergegebenen Signals zu regeln.
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5 ist
ein Blockschaltbild, das eine Konstruktion der fünften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt. In der fünften
Ausführungsform
wird nur eine Obertonkomponente zum ursprünglichen Audiosignal addiert
ohne einen Rauschgenerator einzusetzen. Wie in 5 gezeigt wird, sind zwei nichtlineare
Schaltungen stufenweise vorgesehen, um Obertöne in dieser Ausführungsform zu
generieren. Das von einer Eingangskontaktstelle 21 gelieferte
Audiosignal wird in einem Pufferverstärker 22 verstärkt und
dann wird ein Teil des Ausgangs des Pufferverstärkers 22 über eine
Filterschaltung 23 in eine erste Absolutwertschaltung 24 eingespeist. Ein
Ausgang der ersten Absolutwertschaltung 24 wird in eine
Mischschaltung 25 eingespeist, wo er mit dem ursprünglichen
Audiosignal gemischt wird. Der Ausgang der Mischschaltung 25 wird
ferner über
die Filterschaltung 26 zu einer zweiten Absolutwertschaltung 27 geschickt,
um Obertöne
des ursprünglichen Audiosignals
zu generieren. Andererseits wird ein Teil des Ausgangs der ersten
Absolutwertschaltung 24 an eine Zeitkonstantenschaltung 30 gelegt,
um eine Zeitverzögerung
in eine Hüllkurve
des ursprünglichen
Audiosignals zu legen; das verzögerte
Signal wird ferner über
den Vervielfacher 34 an eine Mischschaltung 28 gelegt.
In der Mischschaltung 28 wird der Ausgang der Zeitkonstantenschaltung 30 mit dem
Ausgang der zweiten Absolutwertschaltung 27 gemischt. Der
Ausgang der Mischschaltung 28 wird dann über die
Filterschaltung 29 zu dem ursprünglichen Audiosignal addiert.
In dieser Ausführungsform werden
die Absolutwertschaltungen als Obertonerzeugermittel benutzt, jedoch
kann es möglich
sein, Signalerfassungsschaltungen oder Quadratwurzelschaltungen
anstatt der Absolutwertschaltungen zu benutzen.
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In der fünften Ausführungsform läßt sich,
da die nichtlineare Schaltung zum Generieren der Obertöne in zwei
Stufen vorgesehen ist, ein mehrnatürlicher Ton erzeugen. In der
fünften
Ausführungsform wird
nur die Konstruktion der nichtlinearen Schaltung in zwei Stufen
gezeigt, es ist natürlich
möglich,
diese Konstruktion zu modifizieren, so daß drei oder mehr Stufen vorgesehen
sind. Ferner können
nicht nur die Filterschaltung 26 sondern auch noch andere
angeordnet werden, d. h. ein Phasenschieber oder eine Verzögerungsschaltung
kann zwischen den beiden nichtlinearen Schaltungen, d. i. der ersten
Absolutwertschaltung 24 und der zweiten Absolutwert schaltung 25,
angeordnet sein. Ferner ist es möglich,
den Ausgang der nichtlinearen Schaltung mit dem Ausgang der Verzögerungsschaltung
auf jedem Schritt zu mischen. In der fünften Ausführungsform werden Absolutwertschaltungen
als nichtlineare Schaltungen benutzt, um Oberwellen zu erzeugen,
aber auch die anderen nichtlinearen Schaltungen, d. h. Klammerschaltung,
eine quadratische Schaltung oder eine logarithmische Schaltung,
können
anstatt der Absolutwertschaltung benutzt werden.
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6 ist
ein Blockschaltbild, das eine Konstruktion der Zeitkonstantenschaltung
zeigt, die vorzugsweise im Audiosignal-Wiedergabegerät gemäß der vorliegenden
Erfindung benutzt wird.
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Wie in 6 dargestellt
wird, umfaßt
die Zeitkonstantenschaltung 7 eine erste Zeitkonstantenschaltung 7a,
durch die eine verhältnismäßig kurze Zeitkonstante,
d. i. 0,2~2,2 mS, generiert wird, eine zweite Zeitkonstantenschaltung 7b,
durch die eine dazwischenliegende Zeitkonstante, d. i. 2,2 mS ± 40, generiert
wird, und eine dritte Zeitkonstantenschaltung 7c, durch
die eine verhältnismäßig lange
Zeitkonstante, d. i. 2,2 25 mS, generiert wird, sowie differentielle
Elemente 7d und 7e, die sowohl für die erste Zeitkonstantenschaltung 7a als
auch. für
die zweite Zeitkonstantenschaltung 7b vorgesehen sind.
Ausgänge
der ersten bis zur dritten Zeitkonstantenschaltung 7a bis 7c werden
in der Mischschaltung 8 passend gemischt, um ein beliebiges
Pegelsteuersignal zu erhalten, und die Zeitverzögerung, die an die Rauschkomponente
und/oder an die Obertonkomponente gegeben werden soll, die zum ursprünglichen Audiosignal
addiert werden sollen, kann geregelt werden. Genauer gesagt, das
differentielle Element 7d, das der ersten Zeitkonstantenschaltung 7a nachgeordnet
vorgesehen ist, wirkt zur Hervorhebung der Anstiegsflanke des wiederzugebenden
Tons, und das differentielle Element 7e, das auf der nachgeordneten
Seite der zweiten Zeitkonstantenschaltung 7b angeordnet
ist, wirkt zur Verstärkung
eines wiederzugebenden Tonkörpers.
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Die 7(a) bis (f) sind schematische Ansichten,
die Hüllkurven
von Ausgangssignalen der Zeitkonstantenschaltung 7 zeigen,
im Fall, daß der Klang
eines Pianos wiedergegeben wird. 7(a) zeigt
eine Hüllkurve
des ursprünglichen
Audiosignals; 7(b) zeigt
eine Hüllkurve
der Obertöne
des ursprünglichen
Audiosignals, das in 7(a) dargestellt
wird; 7(c) zeigt eine
Hüllkurve
eines Ausgangssignals der Zeitkonstantenschaltung 7b, durch die
eine dazwischenliegende Zeitverzögerung
generiert wird; 7(d) zeigt
eine Hüllkurve
eines Ausgangssignals der Zeitkonstantenschaltung 7a, durch die
die verhältnismäßig kurze
Zeitverzögerung
generiert wird; 7(e) ist
eine Hüllkurve
eines Ausgangssignals der Zeitkonstantenschaltung 7c, durch die
die verhältnismäßig lange
Zeitverzögerung
generiert wird; und 7(f) illustriert
eine Wellenform eines Ausgangssignals der rauschgenerierenden Schaltung 9.
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Die Stärke der Rauschkomponente, die
zum ursprünglichen
Audiosignal addiert werden muß,
hat eine gefühlsmäßige Beziehung
zu einem Raum, in dem kein Ton existiert. Das heißt, wenn
ein starkes Rauschen zum ursprünglichen
Audiosignal addiert wird, kann man ein Geräusch wie das Summen einer lebhaften
Stadt hören;
wenn ein mittelgroßes
Rauschen addiert wird, kann eine Atmosphäre wie in einer leeren Halle
oder in einer stillen Kirche entstehen; und wenn ein schwaches Rauschen
addiert wird, entsteht eine Atmosphäre wie in einem absolut stillen Raum.
Wenn ferner die Obertöne
zusätzlich
zur Rauschkomponente vorgesehen werden, kann die ansteigende Flanke
des Tons eines Pianos oder von Schlaginstrumenten realistisch wiedergegeben
werden. Wenn dann noch die Zeitverzögerung zu dem Rauschen und/oder
den Obertönen hinzugefügt wird, entsteht
nicht nur eine reiche abfallende Flanke des Tones, sondern auch
eine Musikphrase läßt sich
glatt reproduzieren, so daß ein
natürlicherer
Ton erzielt wird. Der Unterschied zwischen der Stärke des
Rauschens und der Obertöne,
die zum ursprünglichen Audiosignal
addiert werden müssen,
sollte mit Rücksicht
auf den Typ der Musikinstrumente entschieden werden, jedoch ist
im allgemeinen durch Hör-Teste bekannt,
daß mehr
Rauschen ein besseres Ergebnis zeigt. Wenn eine kurzer Zeitverzögerung zum
Rauschen und/oder zu den Obertönen
eingegeben wird, wird die ansteigende Flanke des Tones in seinem
reproduzierbaren Ton betont, wenn aber eine lange Zeitverzögerung eingegeben
wurde, wird die nachführende
Note des Tons betont. Gemäß der vorliegenden
Erfindung können
diese Elemente geeignet gemischt werden, so daß man in der Lage ist, einen wiedergegebenen
Ton zu erhalten, der den Präferenzen
des Zuhörers
entspricht.
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Die Anzahl der im Gerät vorgesehenen
Zeitkonstantenschaltungen ist nicht auf die obige Ausführungsform
beschränkt;
vier oder auch mehr Zeitkonstantenschaltungen können angeordnet werden. Ferner
können
auch andere Elemente, d. h. integrale Elemente oder eine Mischung
aus differentialen und integralen Elementen dazu angewandt werden.
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8 ist
ein Blockschaltbild, das eine andere Konstruktion der Zeitkonstantenschaltung
zeigt, die auf geeignete Weise für
das Audiosignal-wiedergebende Gerät gemäß vorliegender Erfindung angewandt
wird. Ebenso wie in der Konstruktion, die in 5 gezeigt wird, enthält die Zeitkonstantenschaltung 7 eine
erste Zeitkonstantenschaltung 7a, wo eine verhältnismäßig kurze
Zeitkonstante, d. i. 0,2~2,2 mS, generiert wird, eine zweite Zeitkonstantenschaltung 7b,
wo eine Zwischenzeitkonstante, d. i. 2,2 mS ± 40, generiert wird, und
eine dritte Zeitkonstantenschaltung 7c, wo eine verhältnismäßig lange Zeitkonstante,
d. i. 2,2~25 mS, generiert wird; ein Differentialelement 7f ist
in der ersten Zeitkonstantenschaltung 7a vorgesehen, eine
Kombination 7g aus einem Differentialelement und einem
Integralelement ist in der zweiten Zeitkonstantenschaltung 7b vorgesehen;
und ferner ist ein Integralelement 7h in der Zeitkonstantenschaltung 7c angeordnet.
Auf diese Weise werden verschiedene Modifikationen der Zeitkonstantenschaltung 7 in
Betracht gezogen; und die Hüllkurve
des Pegelsteuersignals kann durch die Kombination dieser Elemente
frei variiert werden, so daß sie
mit den Präferenzen
des Zuhörers übereinstimmen.
Es ist auch möglich,
Stufensignale zur Zeitkonstantenschaltung 7 hinzuzufügen, so
daß die
Signale durch Reaktion auf die Stufensignale verwaltet werden. Ferner
können
auch Signale erzeugt werden durch ein Programm, das in einem Digitalbereich
benutzt wird.
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In der oben erklärten Ausführungsform wird eine Zeitkonstantenschaltung
als Mittel zum Generieren einer Zeitverzögerung benutzt, aber auch andere Schaltungen,
d. i. ein Verzögerungsschaltkreis,
können
anstatt der Zeitkonstantenschaltung benutzt werden. Ferner ist es
möglich,
eine Vielzahl von spannungsgesteuerten Verstärkern anzuordnen, um eine Zeitverzögerung zu
generieren.
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In den obigen Ausführungsformen
wird das Hinzufügen
der Rauschkomponente und/oder von Obertönen zum ursprünglichen
Audiosignal in einer Analogschaltung durchgeführt. Die vorliegende Erfindung
läßt sich
jedoch auch auf ein digitales Audiogerät anwenden, die Signalverarbeitung
zum Hinzufügen
der Rauschkomponente und/oder der Obertöne zum ursprünglichen
Audiosignal, die oben erklärt wurde,
kann auch im digitalen Bereich durchgeführt werden.
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9 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konstruktion des Audiosignal-wiedergebenden
Geräts gemäß der sechsten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, wo eine Signalkomponente im Hochfrequenzbereich
des ursprünglichen
Audiosignals, oder eine Obertonkomponente des ursprünglichen
Audiosignals durch FFT (Fast Fourier Transformation) 31 produziert
wird; 10 ist ein Blockdiagramm,
das eine Konstruktion eines Audiosignal-wiedergebenden Geräts gemäß der siebten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, wo eine Signalkomponente mit einer
Hochfrequenz 1 oder einer Obertonkomponente des ursprünglichen
Audiosignals von einer Gruppe digitaler Filter 32a produziert wird.
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In der sechsten und der siebten Ausführungsform
wird die Frequenzkomponente des ursprünglichen Audiosignals durch
FFT 31 oder durch die Gruppe digitaler Filter 32a analysiert,
um Frequenzdaten zu erhalten; die Daten werden mit irgendeiner Integralzahl
in einem Frequenzmultiplizierer 32b multipliziert und dann
werden die multiplizierten Daten synthetisiert; die synthetisierten
Daten werden einer umgekehrten Fouriertransformation 33 unterzogen,
um eine Signalkomponente in einem Hochfrequenzbereich oder einen
Oberton des ursprünglichen
Audiosignals zu produzieren. In der sechsten und siebten Ausführungsform
wird das Ausgangssignal der umgekehrten Fourier-Transformation 33 zuerst
durch einen Digital/Analog-Wandler 34 von digital zu analog
umgewandelt, und dann wird die Hochfrequenzkomponente oder Obertonkomponente
in Analogsignale umgewandelt und zum ursprünglichen Audiosignal addiert.
Es kann jedoch auch möglich
sein, die Sache so anzuordnen, daß das Ausgangssignal der umgekehrten
Fourier-Transformation 33 direkt zum ursprünglichen
Audiosignal hinzugegeben wird und dann von digital zu analog umgewandelt
wird.
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Auch wenn die so erhaltene Hochfrequenzkomponente
oder die Obertonkomponente des ursprünglichen Audiosignals zum ursprünglichen
Audiosignal, so wie sie ist, addiert wird, kann die Tonqualität des ursprünglichen
Audiosignals effektiv verbessert werden. Jedoch ist es auch möglich, der
Hochfrequenzkomponente oder der Obertonkomponente ein Zeitverzögerungselement
hinzuzufügen
zum Addieren zum ursprünglichen
Audiosignal. Das Zeitverzugselement kann in dem Schritt hinzugefügt werden,
wo die Hochfrequenzkomponente oder die Obertöne in FFT 31 oder
in der Gruppe Digitalfilter 32a produziert werden, oder
wo die Hochfrequenzkomponente oder Obertonkomponente, die im FFT 31 oder
in der Gruppe der Digitalfilter 32a in der umgekehrten
Fourier-Umwandlung 33 wieder umgewandelt werden. Ferner
wird auch in Betracht gezogen, die Zeitverzögerung zuzugeben, wenn die
Signale im Frequenzmultiplizierer 32b multipliziert werden.
Ebenso wie in den oben erklärten
Ausführungsformen
ist es möglich,
unterschiedliche Typen von Zeitkonstantenschaltungen oder Verzögerungsschaltungen
miteinander zu kombinieren, um einen Ton zu erzeugen, der seinen
Zweck erfüllt,
d. h. den Präferenzen
des Zuschauers entspricht, und die Fertigungskosten zu reduzieren
usw.
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Hier muß darauf hingewiesen werden,
daß die
Rauschgenerierungsschaltung in den Ausführungsformen in 9 und 10 weggelassen wurde. Wenn jedoch eine
Rauschkomponente, die im ursprünglichen
Audiosignal enthalten ist, in eine obertongenerierende Schaltung
eingegeben wird, wird eine Rauschkomponente mit einer viel höheren Frequenz
ausgegeben. Wenn daher die vom Zuhörer geforderte Tonqualität nicht
so hoch ist, ist es möglich,
einen ausreichenden Effekt zu erzielen, auch wenn die Rauschgenerierungsschaltung
im Gerät weggelassen
wird.
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Ebenso ist es natürlich möglich, eine Rauschgenerierungsschaltung
im Gerät
ganz unabhängig
vorzusehen. In diesem Fall kann eine erforderliche Rauschkomponente
in einem Digital bereich generiert werden. Ferner ist es möglich, die
Obertöne und
die Rauschkomponente in einem Digitalbereich zu mischen.
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Ferner kann zusätzlich zu den obengenannten
Konstruktionen der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, das Gerät so aufgebaut werden, daß Mehrfachschritt-Rauschgeneratoren
angeordnet sind, um ein sogenanntes "Rosa-Rauschen" vorzusehen, die Rauschkomponente wird
vom "Wärme-Rauschen" erhalten; die Rauschkomponente und/oder
Obertöne
wird/werden über
einen Kondensator zum ursprünglichen
Audiosignal addiert; und der Hochpaßfilter 14, der vorgesehen
ist, um die Signalkomponente mit einem Frequenzbereich von 20 kHz
oder weniger von dem zum ursprünglichen
Audiosignal zu addierenden Signal abzuschneiden, wird als höchstwertiger
Filter eingerichtet; und das Gerät gemäß der vorliegenden
Erfindung wird in einem Multikanalsystem in jedem Kanal, wie z.
B. in einem Stereosystem, einem Dolby-Surround-System, eingerichtet.
Ein Audiosignal-Wiedergabegerät
mit einer höherqualifizierten
Leistung kann durch diese Anordnungen oder ihre Kombinationen erhalten
werden.
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Die oben erklärten Ausführungsformen und ihre Modifikationen
sind für
ein Audiogerät
vom Digitaltyp beschrieben, aber die vorliegende Erfindung kann
auch auf ein Audiogerät
vom Analogtyp angewandt werden. Ferner können alle obengenannten Signalverarbeitungen
auch im Digitalbereich ausgeführt
werden.
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Die Idee der vorliegenden Erfindung
ist es, das Signal im Frequenzbereich zu kompensieren, der bei der
Tonwiedergabe vom ursprünglichen
Audiosignal abgeschnitten wurde. Um das zu kompensieren können verschiedene
Methoden in Betracht gezogen werden, wobei eine derselben ist, einfach
nur eine Rauschkomponente und Obertöne zu erzeugen und sie zum
ursprünglichen
Audiosignal zu addieren, weil der Hochfrequenzteil des Tons, der über der
Hörgrenze
liegt, aus einem Gemisch der Rauschkomponente und der Obertöne besteht;
eine andere Idee ist, nur eine Rauschkomponente zum ursprünglichen Audiosignal
zu addieren, weil der Anteil der Rauschkomponente des ursprünglichen
Audiosignals zum größten Teil
in seinem Hochfrequenzbereich liegt; eine weitere Idee ist es, dem
ursprünglichen
Audiosignal nur Obertöne
hinzuzufügen,
ohne ein gesondertes Rauschgenerierungsmittel vorzusehen, denn wenn
etwas Rauschen in die Obertönegenerierende Schaltung
eingespeist wird, wird die Rauschkomponente in höheren Frequenzen aus der obertongenerierenden
Schaltung ausgegeben. Das heißt,
die vorliegende Erfindung legt das Hauptgewicht auf die Punkte der
Form des Spektrums und der Stärke
der wiederzugebenden Signale und die Steuerung der Zeit, wann die
Rauschkomponente und/oder Obertöne
zum ursprünglichen
Audiosignal hinzugefügt
werden müssen.
Es gründet
sich auf experimentelle Ergebnisse aus vielen Hörversuchen, daß das Hörvermögen der
Zuhörer
im Hochfrequenzbereich gegenüber
den Veränderungen
im Energiespektrum des Tons in der Zeit empfindlicher ist, als für die Wellenform
im Ton an sich.
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Gemäß dem Audiosignal-Wiedergabegerät der vorliegenden
Erfindung wird es möglich,
die Signalkomponente in einem Hochfrequenzbereich zu kompensieren,
der in einem herkömmlichen
Gerät abgeschnitten
wird, einen natürlicheren
Ton wiederzugeben, der in er Nähe
des ursprünglichen
Tons liegt, und einen wiedergegebenen Ton zu erhalten, der den Forderungen
bzw. den Präferenzen
des Zuhörers
entspricht, durch Hinzufügen
einer Zeitverzögerung
zu dem dem ursprünglichen
Audiosignal hinzuzufügenden
Signal, und Einregeln der Länge
der Zeitverzögerung.
Ferner wird die Konstruktion der Schaltung einfacher, so daß die Größe des Geräts reduziert
werden kann und der Energieverbrauch und die Fertigungskosten verringert
werden können.