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Vorrichtung zur stereophonischen Schallübertragung Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zur stereophonischen Schallübertragung mittels mehrerer
getrennter Kanäle. Solche mit mehreren räumlich getrennten Mikrophonen und für jedes
Mikrophon mit einem Verstärker und einem Wiedergabelautsprecher versehene Vorrichtungen
sind bekannt.
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Es ist auch bereits bekannt, statt räumlich getrennter Mikrophone
diese an einem Gegenstand anzubringen, der akustisch die Aufgabe des menschlichen
Kopfes erfüllt und dessen Mikrophone an die Stelle der Ohren treten. Es trat sich
aber erwiesen, daß ein solcher Gegenstand, dessen Größe derjenigen eines normalen
Menschenkopfes entspricht, eine so große Schirmwirkung für das von der Schallquelle
abgewendete Mikrophon hat, daß an der Wiedergabeseite eine sehr starke Stereowirkung
wahrnehmbar ist, d. h. daß bereits bei einer geringen seitlichen Verstellung der
ursprünglichen Schallquelle an der Wiedergabeseite ein scharfer Übergang der Richtung
stattfindet, aus der der Schall zu stammen scheint.
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Um .diese allzu starke Stereowirkung der Schallaufnahmevorrichtung
auszugleichen, ist bereits vorgeschlagen worden, die Abmessungen des Gegenstandes,
an dem die Mikrophone befestigt sind, derart zu verringern, daß dieser Gegenstand
für Schwingungen unterhalb 6oo Hz kein akustisches. Hindernis mehr bildet, also
die Aufnahmevorrichtung für Schallschwingungen unterhalb dieser Frequenz
keine
Stereowirkung mehr hat. Aus baulichen Gründen ist es aber häufig erwünscht, diesen
Gegenstand größer als diese gestellte Grenze zu bemessen..
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Lösung, falls die Mikrophone
an einem Gegenstand angebracht werden müssen, der infolge seiner Bemessung eine
zu große Stereowirkung aufweist.
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Bei der Erfindung wird in bekannter Weise der hohe und -der niedrige
Frequenzbereich durch gesonderte Wiedergabevorrichtungen wiedergegeben, wobei erfindungsgemäß
die Trennung zwischen. dem hohen und dem niedrigen Frequenzbereich derart gewählt
wird, daß die zu große Stereowirkung der Aufnahmevorrichtung durch das Fehlen der
Stereowirkung der Schallschwingungen des niedrigen Frequenzbereiches, die nur von
einer einzigen Wiedergabevorrichtung wiedergegeben werden, ausgeglichen wird. Hierbei
wird aber zur Erzielung der erwünschten Wirkung die Forderung gestellt, ,daß sich
die Wiedergabevorrichtung für den niedrigen Frequenzbereich zwischen denjenigen
für den hohen Frequenzbereich bestimmten befindet.
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Die von den Lautsprechern zur Wiedergabe des hohen Frequenzbereiches
ausgestrahlten Schallwellen haben eine Stereowirkung. Infolge der Schirmwirkung
der Aufnahmevorrichtung ist diese Wirkung aber so stark, daß eine plötzliche Änderung
der scheinbaren Richtung des Schalls von der Mittelstellung nach einem der Lautsprecher
eintritt. Wenn die einzige Wiedergabevorrichtung: für den niedrigen Frequenzbereich
nur Frequenzen bis etwa 300 Hz wiedergibt, die bekanntlich keine Richtwirkung
haben, so hat dies keinen Einfluß auf die gesamte Stereowirkung. Wenn der von dieser
Wiedergabevorrichtung wiedergegebene Frequenzbereich bis zu Frequenzen mit einer
Richtwirkung ausgedehnt wird, also oberhalb 300 Hz, so ist die gesamte Stereowirkungdes
wiedergegebenen Schalls sowohl vom Schall im niedrigen Frequenzbereich als auch
von dem im hohen Frequenzbereich abhängig, weil das menschliche Ohr Schall gleichen
Charakters (Sprache oder Musik) aus verschiedenen Richtungen zu einer einzigen scheinbaren
Richtung kombiniert.
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Vorzugsweise wird die Grenze bei etwa -i2oo Hz belegt. Die Frequenzen
von 300 bis iioo Hz kompensieren dann die übermäßig starke Stereowirkung
der Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung für die höheren Frequenzen. -Es ist an sich
bekannt, die Schallwiedergabe, namentlich in großen Räumen, mit für den hohen und-
den niedrigen Frequenzbereich gesonderten Wiedergabevorrichtungen erfolgen zu lassen.
Es ist auch bereits bekannt, derartige Wiedergabevorrichtungen auch zur stereophonischen
Schallwiedergabe zu verwenden, wobei dann für den hohen Frequenzbereich mehrere
gesonderte Lautsprecher, für den niedrigen Frequenzbereich nur eine einzige Wiedergabevorrichtung
vorhanden zu sein braucht.
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Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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In der Figur ist ein akustisches Hindernis, z. B. ein Pult oder eine
Säule des Saales, an der zwei Mikrophone 13 und, 14 zu beiden Seiten befestigt sind,
mit 12 bezeichnet. Diese Mikrophone sind über getrennte Leitungen mit den Verstärkern
15 und 16 verbunden. Die Ausgänge dieser Verstärker sind mit den Lautsprechern 1q
bzw. 2o über Filter 17 bzw. 18 verbunden, die ausschließlich den hohen Frequenzbereich
durchlassen. Die untere Grenze dieser Filter liegt zwischen iooo und i2oo, Hz. Von
diesen Verstärkern: wird außerdem der zur Wiedergabe des niedrigen Frequenzbereiches
bestimmte Lautsprecher 23 gespeist; die Frequenzen dieses Bereiches oberhalb einer
Grenze von iooo bis ,i2oo Hz werden mittels Filter 21 und 22 entfernt gehalten.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht diese Wiedergabeeinheit
aus einem einzigen Lautsprecher 23 auf einem Randschirm. Insbesondere in großen
Anlagen wird die Wiedergabe des niedrigen Frequenzbereiches häufig über mehrere
Lautsprecher verteilt, die zusammen auf einem Randschirm angeordnet sind. In diesem
Falle können diese Lautsprecher entweder sämtlich parallel geschaltet sein und über
die beiden Filter 21 und 22 gespeist wer-@den, oder es ist ein jedes Filter mit
einem Teil der Gesamtzahl Lautsprecher für die niedrigen Frequenzen verbunden. Auch
die Wiedergabe des hohen Frequenzbereiches kann gegebenenfalls über mehrere nebeneinander
angeordnete parallel geschaltete Lautsprecher statt eines einzigen Lautsprechers
1q oder 2o verteilt werden.
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Der Gegenstand 12 ist aus baulichen oder Dekorationsgründen derart
bemessen, daß die Mindestabmessung wenigstens der Breite eines Menschenkopfes, also
wenigstens 15 cm, entspricht. Demnach ist die Schirmwirkung für von der Schallwelle
i i stammende Schallwellen derart, daß das Mikrophon 13 für Schwingungen, denen
eine Richtwirkung beizumessen ist, d, h. oberhalb 3oo Hz, praktisch keine Schallintensität
empfängt.
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Die Verstellung der Schallquelle aus der in. bezug auf die beiden
Mikrophone 12 und 13 symmetrischen Stellung io in die Stellung 1i wird also zur
Folge haben, daß der Schall anstatt von den beiden Lautsprechern 1q und 2o in gleicher
Intensität, praktisch ausschließlich. vom Lautsprecher 2o zu stammen scheint. Eine
weitere Verstellung der Schallquelle in seitlicher Richtung hat also keine weitere
Änderung im Intensitätsverhältnis des von den Lautsprechern i,q-und 2o - wiedergegebenen
Schalles zur Folge. Der Hörer wird also keine weitere Verstellung wahrnehmen.
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Wenn der Lautsprecher 23 den niedrigen Frequenzbereich mit der allgemein
üblichen oberen Frequenzgrenze von 3oo bis 50o Hz wiedergibt, so wird sich die Richtung,
aus der der Schall an der Wiedergabeseite scheinbar stammt,- praktisch nicht ändern,
da diesen niedrigen Frequenzen keine Richtwirkung innewohnt. An diesen niedrigen
Frequenzen vermag -der Hörer die Richtung der Schallquelle nicht- festzustellen.
Durch Ausdehnung des Frequenzbereiches nach; höheren Frequenzen werden von dem Lautsprecher
23. außerdem jedoch Schallwellen mit einer Richtwirkung ausgesandt. Der
Hörer
nimmt dann den Schall aus drei verschiedenen Richtungen wahr, d. h. von den Lautsprechern
19, 23 und 2o. Das menschliche Ohr kombiniert dies zu einer einzigen scheinbaren
Richtung der Schallquelle. Weil der Lautsprecher 23 zwischen den beiden anderen
angeordnet ist, liegt die scheinbare Richtung des. Schalls .dichter an dem Lautsprecher
23, als wenn dieser keine Schallwellen mit Richtwirkung ausstrahlen würde. Die scheinbare
seitliche Verstellung ist also verringert; größere seitliche Verstellungen der Schallquelle
sind noch wahrnehmbar. Diese Erscheinung ist um. so stärker, je größer der Teil
der Frequenzen oberhalb 3oo Hz ist, den der Lautsprecher 23 wiedergibt, mit anderen
Worten, je nachdem .die Trennung zwischen dem hohen und, niedrigen Frequenzbereich
nach höheren Frequenzen verschoben wird. Praktisch hat es sich gezeigt, daß eine
Trennung im Bereiche zwischen iooo und i2oo Hz befriedigende Ergebnisse liefert.
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Die regelmäßigste Verteilung des Schalls und also auch die beste Annäherung
der wirklichen Stelle der SchallqueFle bei der Wiedergabe wird erbalten, wenn der
Lautsprecher 2,3 mit dem Randschirm 2..4 symmetrisch zwischen den Lautsprechern
i9 und 2o angeordnet ist. In Sälen bildet .dies auch baulich die einfachste Lösung,
weil die Lautsprecher i9 und 20 dann an den Seiten und der Randschirm, 24 in der
Mitte einer Seite des Saals. angeordnet werden können.