DK156361B - Apparat til frembringelse af kunstige stereofonisignaler - Google Patents

Apparat til frembringelse af kunstige stereofonisignaler Download PDF

Info

Publication number
DK156361B
DK156361B DK100380AA DK100380A DK156361B DK 156361 B DK156361 B DK 156361B DK 100380A A DK100380A A DK 100380AA DK 100380 A DK100380 A DK 100380A DK 156361 B DK156361 B DK 156361B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
signal
input
frequency
differential amplifier
monophonic
Prior art date
Application number
DK100380AA
Other languages
English (en)
Other versions
DK156361C (da
DK100380A (da
Inventor
Patrick Douglas Griffis
Original Assignee
Rca Licensing Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rca Licensing Corp filed Critical Rca Licensing Corp
Publication of DK100380A publication Critical patent/DK100380A/da
Publication of DK156361B publication Critical patent/DK156361B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK156361C publication Critical patent/DK156361C/da

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S5/00Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation 

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Description

, DK 156361 B
0
Opfindelsen angâr et apparat til syntetise-ring af stereofoniske lydsignaler ud fra et monofonisk indgangssignal, hvilket apparat er af den i krav l's indledning angivne art.
5 Nâr en lydkilde som for eksempel et orkester,.
bliver indspillet og afspillet i monofonisk lyd, bliver meget af farven og dybden af det indspillede tabt i afspilningen.
For eksempel nâr orkestret indspilles pâ en enkelt lydkanal ved hjælp af en enkelt mikrofon, vil det under afspilning gen-10 nem to rumligt adskilte h0jttalere synes at befinde sig i et punkt midt mellem h0jttalerne for en lytter, der er placeret midt for h0jttalerne. Den monofoniske gengivelse vil give lyt-teren en lydfornemmelse svarende til et "hul i væggen". Dette skyldes, at aile de direkte lyde, der frembringes af orkestret, 15 vil l0be sammen i mikrofonen og blive indspillet og afspillet pâ samme mâde, mens lyde, sâsom de der stammer fra reflektioner der skyldes rummets akustiske egenskaber, vil blive overd0vet eller skjult af den direkte lyd og vil derved blive tabt.
Nâr derimoé orkestret bliver indspillet pâ to for-20 skellige lydkanaler ved hjælp af to forskellige (og adskilte) mikrofoner, gâr de indirekte lyde som skyldes optagelsesrummets akustik ikke tabt. Dette skyldes, at de to mikrofoner hver indspiller de direkte lyde, der ankommer ad forskellige veje. Sâledes vil den direkte lyd pâ en mikrofon hâve sin indirekte 25 eller reflekterede lyd indspillet af den anden mikrofon. Da den direkte lyd ved den sidste mikrofon afviger fra den ved den f0rste mikrofon, vil kun en beskeden del af lyden blive skjult. Under afspilningen vil orkestret ikke lyde som om det sad bag et "hul i væggen", men i stedet virke som spredt ud 30 over og bag de to h0jttaleres plan. Tokanalindspilningen resulterer i en gengivelse af lydfeltet, der g0r det muligt for lytteren bâde at lokalisere de enkelte instrumenter og at opfatte indspilningsrummets eller koncerthallens akustiske karakter.
35 0 2
DK 156361 B
Med begyndelse i det arbejde, der udf0rtes af H. Lau-ridsen ved Danmarks Radio i 1956, er der gjort mange fors0g pâ at skabe et tokanal-stéréosignal ad kunstig vej. Med et sâdant kunstigt eller quasi-stereofonisk apparat fors0ger man 5 at §kabe .en illusion af rumligt fordelte lydb0lger ud fra et enkelt monofonisk signal.. Lauridsen opnâede dette résultat ved at forsinke et monofonisk signal A 50-150 millisekunder for at frembringe signal B. En lytter, der bruger særskilte hoved-telefoner, fik et A+B-signal i det ene 0re og et A-B-signal i 10 det andet 0re. Lytteren fik et ret bestemt rumligt indtryk af lydfeltet.
Den kunstige stereofoniske effekt opstâr pâ grund af en forskel i intensiteten som funktion af frekvens sâvel som i intensiteten som funktion af tid i den indirekte sig-15 nalstruktur, der dannes ved de to 0rer. Dette giver indtrykket af, at forskellige frekvenskomposanter kommer fra forskellige retninger pâ grund af rumrefleksioners ekkoer, hvorved lyd-billedet fâr en mere diffus og naturlig karakter.
Ægte stereofoni er kendetegnet ved to bestemte egen-20 skaber, som adskiller den fra enkeltkanalgengivelse. Den f0rste af disse er den retningsmæssige adskillelse af lydkil-derne og den anden er den oplevelse af "dybde" og "tilstede-værelse" som den fremkalder. Oplevelsen af adskillelse er blevet beskrevet som det, der giver lytteren mulighed for 25 at bed0mme forskellige lydkilders beliggenhed, sâsom place-ringen af instrumenterne i et orkester. Oplevelsen af "til-stedeværelse" pâ den anden side er oplevelsen af, at lyden synes at komme fra et sted, der ikke er ved selve h0jttalerne, men fra et sted mellem og sædvanligvis noget bag h0jttalerne.
30 Denne sidstnævnte opfattelse giver lytteren indtryk af ind-spilningsstedets st0rrelse, akustiske karakter og dybde. For at skelne mellem "tilstedeværelse" og retningsmæssig adskillelse, der bidrager til tilstedeværelse, bliver udtrykket "ambiens” anvendt for at angive tilstedeværelse, nâr retnings-35 mæssig adskillelse er udelukket. Eksperimenter udf0rt af
Lochner og Keet har f0rt til den konklusion, at fornemmelsen af ambiens bidrager langt mere til den stereofoniske virk-ning end rumlig adskillelse.
3
DK 156361 B
0
Ved tokanalstereogengivelse er begge disse kva-liteter, nemlig retningsmæssig adskillelse og ambiens bevaret. Ved kunstig stereogengivelse fors0ger man imidler-tid ikke at skabe stereoretningsgengivelse, men kun den for-^ nemmeIse af dybde og tilstedeværelse der er karakteristisk for ægte tokanalstereogengivelse. En vis retningsgengivelse indf0res dog af n0dvendighed, fordi lyde ved bestemte fre-kvenser vil blive gengivet fuldt ud i ên kanal, mens de bliver kraftigt dæmpet i den anden, som et résultat af enten fase- eller amplitudemodulation af signalerne i de to kanaler.
Nâr et tokanals stereofonisk lydgengivelsesapparat anvendes saitimen med et visuelt medium, sâsom f jernsyn eller levende billeder, skaber de to egenskaber retningsadskillelse ^2 og ambiens hos tilskueren indtrykket af at være "med i bil-ledet". Fornemmelsen af ambiens vil genskabe akustikken ved optagelsesstedet eller studiet, og retningsfornemmelsen vil bevirke, at de forskellige lyde synes at udgâ fra deres re-spektive beliggenheder i det visuelle billede. Da yderligere 2Q fornemmelsen at tilstedeværelse skaber oplevelsen af, at ly-den kommer fra steder bag h0jttalernes plan, skabes ocrsâ en vis tredimensionel effekt.
Brugen af syntetisk stereofonisk lyd i .forbindelse med et visuelt medium, vil skabe en effekt noget lignende den, 2^ der bliver skabt af tokanalstéréo. Ved at styre de relative amplituder og/eller faser i de lydsignaler, der f0res til de lydgengivende h0jttalere, som funktion af frekvensçn,,. ..kan der skabes en fornemmelse af ambiens hos tilskueren. I en enkelt henseende er den ambiensfornemmelse, der frembringes af det syntetiske stereosignal, bedre tilpasset til det visuelle medium end dén, der frembringes af tokanalstereo.
Dette skyldes, som Lochner og Keet opdagede, at den tilsyne-ladende bredde i det lydfelt, der er frembragt af tokanalste-reo i almindelighed er st0rre end den tilsyneladende bredde ved kunstig stéréo. Tokanalstereolydfeltet kan faktisk fore- komme at være bredere end det visuelle billede, idet visse lyde kommer fra punkter udenfor billedets grænser. Fors0g 35
DK 156361 B
0 4 med fjernsynsseere har vist at disse lyde der synes at være "udenfor scenen", kan forstyrre seeren, idet lydene ikke synes at passe sammen med billedet og dermed fremkalder for-virring hos seeren. Denne seerforvirring er mindre sandsyn-5 lig ved kunstig stéréo, idet det skabte lydfelt i alminde-lighed er smallere end lydfeltet i et ægte tokanalstereo-anlæg.
Det er ogsâ muligt ved det kunstige stereoanlæg, at skabe en forstyrrende adskillelsesfornemmelse hos seeren, (0 hvis frekvensspektret er forkert fordelt mellem de to h0jttalere. Som det er forklaret ovenfor, opnâs den 0nskede virkning ved det kunstige stereoanlæg ved styring af de relative amplituder og/eller faser af lydsignalerne som en funk-tion af det h0rlige frekvensspektrum ved de gengivende h0jt-15 talere. Antag at en f jernsynsseer ser og lytter til en scene, med en speaker med en basstemme pâ den venstre side af billedskærmen og en speaker med en sopranstemme pâ den h0jre side af billedskærmen. To lydgengivende h0jttalere er anbragt til h0jre og til venstre for billedet i samme afstand 20 fra billedets midte. Det meste af basstemmens lydeffekt vil være koncentreret under 350 Hz og det meste af sopranens lydeffekt vil optræde over denne frekvens. Hvis frekvensspektret bliver delt sâledes,. at frekvenser under 35o Hz bliver fremhævet af den h0jre h0jttaler og dæmpet i den venstre 25 h0jttaler, og frekvenser over 35o Hz bliver fremhævet af den venstre h0jttaler og dæmpet i den h0jre h0jttaler, vil bas-stemmen komme fra den h0jre side af scenen, og sopranen vil komme fra den venstre side af scenen, hvilket er lige omvendt af det viste billede af de talende personer. Denne forvirrende 30 effekt vil være meget generende for seeren/lytteren.
Det er kendt teknik. at frembringe to kunstige stereosignaler ud fra et monosignal pâ en sâdan mâde/ at det ene stereosignal fâr en aajplitudekarakteristik med skiftende minima og maksima, medens det andet stereosig-35 nal fâr en lignende komplementær karakteristik.
0
s DK 156361 B
I en artikel i Journal of the Audio Eng. Society, bind 18, nr. 2, april 1970, Robert Orban, "A Rational Technique For Synthesizing Pseudo-Stereo From Monophonie Sources”, side 157-164, omtales en sâdan fremgangsmâde, 5 idet der tillige er omtalt 0nskeligheden af at tilveje-bringe en i den pâgældende artikels fig. 2 vist frekvens--amplitudekarakteristik, idet det tillige synes at fremgâ, at faseforskellen ved netværkets udgange skal vasre til-nærmelsesvis 90°.
10 Det i artiklen omtalte udstyr forekoxraner imidler- tid særdeles kompliceret og besværligt, hvorfor det er uegnet til anvendelse i et brugerprodukt, soin f.eks. en fjernsynsmodtager. I artiklen omtales anvendelsen af to pasfiltre og to kombineringskredsl0b. Pasfiltrene lader 15 et signal passere fra filtrets indgang til dets udgang uden amplitudeændring, men med en faseændring, som af-hænger af filterkarakteristikken. Da der sâledes ikke tilvejebringes frekvensafhængige amplitudeændringer, skal der anvendes to sâdanne filtre, hvis udgangssignaler sam-20 mensættes hhv. additiv og subtraktivt til frembringelse af de komplementære, syntetiserede stereofoniske signaler. Et sâdant pasfilter skal imidlertid indbefatte ak-tive kredsl0bsorganer, som transistorer, for at fâ ud-gangssignalets amplitude til at f01ge indgangssignalets 25 amplitude, medens udgangsfasen ændres i forhold til ind-gangsfasen som funktion af frekvensen.
Det er opfindelsens formâl at anvise et fpr-enklet apparat til syntetisering af stereofoniske lyd-signaler ud fra en monofonisk lydkilde. Det angivne formâl 30 opnâs med et apparat af den indledningsvis angivne art, som if01ge opfindelsen er ejendommelig ved den i krav l's kendetegnende del angivne udformning. Herved frembringes det ene af de intensitetsmodulerede syntetiserede stereosignaler ved hakfiltrenes (20) udgang, og det 35 andet syntetiserede stereosignal opnâs ved simpelthen at substrahere (i 40) det f0rste syntetiserede stereofoniske signal fra det monofoniske indgangssignal. I
6 0
DK 156361 B
modsætning til den kendte teknik kræver apparatet if01ge opfindelsen derfor kun ét kombineringskredsl0b, nemlig differentialforstærkeren 40, og i stedet for to komplicerede pasfiltre kan der i den foreliggende opfindelse anvendes et g passivt netværk, hvorved er opnâet en væsentlig forenkling.
Stereosynteseapparatet if01ge opfindelsen kan med fordel anvendes som det lydgengivende apparat i en fjernsyns-modtager, med de lydgengivende h0jttalere anbragt pâ hver sin side af billedr0ret. Overf0ringsfunktionskredsen for H(s) 10 omfatter to dobbelt-T-hakflitre der skaber "hak" af reduceret signalniveau ved 150 Hz og 4600 Hz. Udgangssignalet, der frem- bringes af differentialforstærkeren, har signalniveaumaksimum ved disse hakfrekvenser og et komplementært hak ved H(s)-sig- nalmaksimum'et ved 700 Hz. Mellem hakfrekvenserne er H(s)-sig-15 nalet og forskelskanalsignalet i det væsentlige faseforskudt 90° i forhold til hinanden, hvilket frembringer et lydfelt, der er fordelt mellem, men ikke synes fordelt ud over rummet mellem de to h0jttalere. Amplitudefrekvenskarakteristikken for de to udgangskanaler har overkrydsningspunkter, ved hvil- 20 ken amplituderne for de to gengivne kurver er lig hinanden, hvilket i praksis anbringer lyde ved disse frekvenser mellem h0jttalerne, Hakfrekvenserne er valgt sâledes, at to af disse overkrydsningspunkter optræder nær ved den frekvens, hvor menneskelig taie har sin maksimale intensitet, og ved middel-25 frekvensen for den menneskelige stemmes anden formant- eller artikulationsfrekvens, sâledes at menneskestemmer vil optræde i midten af billedet, mens ambienseffekten af andre og mere tilfældigt fordelte lydsignaler bevares. Centrering af den anden formantfrekvens betyder ogsâ en forbedret kvalitet i gen-30 givelse-af talelyde.
Pâ tegningen viser fig. 1 et blokdiagram for et ste- reosynteseapparat if0lge opfindelsen, fig. 2 et str0mskema for et stereosynteseapparat if01ge“ opfindelsen, fig. 3 forsiden af en fjernsynsmodtager, der omfatter stereosynteseapparatet i fig. 2, 35 7
DK 156361 B
0 fig. 4 og 5 karakteristikkerne for stereosyntese-apparatet i fig. 2 og fig. 6 og 7 karakteristikkerne for en menneskelig stemme og et stereosynteseapparat if0lge opfindelsen.
5
Fig. 1 viser i blokdiagramform et stereosynteseapparat if0lge opfindelsen. Et monolydsignal M, der stammer fra en kilde med en typisk karakteristik som vist ved A pâ figur 1, f0res fra en indgangsklemme 10 til en overf0rings-funktionskreds 20 og til en positiv indgang pâ en differential-forstærker 40. Overf0ringsfunktionen er udtrykt som H(s), hvor s repræsenterer en kompleks variabel i Laplace-transformations-notation. Udgangen pâ overf0rîngsfunktionskredsen 20 er for-bundet med den négative indgang pâ differentialforstaerkeren 40.
Overf0ringsfunktionen H(s) har en amplitudekarakte--*•5 ristik, der varierer med frekvensen. Dette bevirker en modulation af intensiteten af M-signalet over dets frekvensspek-trum. Frekvenskarakteristikken for overf0ringsfunktionskredsen 20 er kraftigt dæmpet ved bestemte frekvenser og forholdsvis udæmpet (eller forstærket) ved andre frekvenser. H(s)-ud-20 gangssignalet vil derfor mangle bestemte dele af det totale indgangsspektrum i monosignalet M pâ grund af denne spektrale intensitetsmodulation. Udgangssignalet H(s) udg0r ën kanal i stereosynteseapparatet og en typisk karakteristikkurve for H(s)-kanalen er vist ved B i fig. 1.
25 Den anden kanal i stereosynteseapparatet frembrin- ges ved at subtrahere udgangssignalet fra overf0ringsfunkti-onskredsen 20 fra det oprindelige monosignal M i differenti-alforstærkeren 40. Det signal, der frembringes ved udgangen pâ differentialforstærkeren 40, nemlig M-H(s), er koraplemen-30 tet for signalet i H(s)-kanalen, da det indeholder de kompo-nenter af monosignalet M, som H(s)-signalet mangler. En typisk karakteristikkurve for M-H(s)-kanalen er vist ved C i fig. 1.
Det kan ses, at de to kanaler H(s) og M-H(s) til-35 sammen omfatter hele lydspektret af det oprindelige monosignal M. Dette kan blive bestemt ved at sammenlægge sig-nalerne fra de to kanaler:
H (s) + (M-H (s) ) = M· + H (s) - H (s) = M
0 8
DK 156361 B
Altsâ bliver hele lydspektret i det oprindelige M-signal bevaret i de to kanaler. Imidlertid har lydfeltet for0get ambiens pâ grund af den varierende fordeling af lydfeltet mellem de to kanaler. Intensiteterne af lydsignaler med for-5 skellige frekvenser gengives med forskellig relativ styrke i de to kanaler pâ grund af den spektrale intensitetsmodu-lation af H(s)-overf0ringsfunktionen.
Da det ydermere er denne spektrale intensitetsmodu-lation der frembringer den opfattede ambiens, er det kun de 10 forskellige st0rrelser af de signaler der frembringes i de to kanaler, der er vigtige for stereofrembringelsen* En f0lge-slutning af dette er, at ambiens-effekten vedblivende vil fremkomme, hvis polariteterne af de to indgang s signaler til differentialforstærkeren 40 bliver vendt. Nâr disse indgangs-15 polariteter er vendt, bliver monosignalet M subtraheret fra overf0ringsfunktionssignalet H(s), og det signal der frembringes af differentialforstærkeren 40 er (H(s)-M). St0r-relsen af dette signal ses at være: |(H (s) —M)| = |- (H (s) -M)| = |(-H(S)+M)| = |(M-H(s) )j 20 hvilket er identisk med det tidligere opnâede résultat.
Et stéréosynteseapparat der er udformet i over-ensstemmelse med opfindelsens principper, er vist i detaljer i figur 2. Et mono-lydsignal pâtrykkes en indgangsklemme 100. Monosignalet f0res til indgangen pâ H(s)-overf0ringsfunktions-25 kredsen 20 af en modstand 102. Overf0ringsfunktionskredsen 20 er opbygget af to kaskadekoblede dobbelt-T-hakfiltre 200 og 220. Det skal bemærkes, at det kredsl0b, der tilvejebrin-ger H(s)-funktionen, kan realiseres pâ mange forskellige mâder, der ikke er beskrevet her. For eksempel er der ble-30 vet konstrueret kredsl0b til tilvejebringelse af H(s)- -funktionen ved brug af parailelforbundne transistoriserede bândpasfiltre og kaskadeforbundne, transistoriserede bând-stopfiltre. Brugen af de dobbelt-T-hakfiltre, der er vist i figur 2, er dog fordelagtig ved, at ved hjælp af impedans-35 dimensionering af kredsl0bet undgâs behovet for transis- torer eller andre aktive kredsl0bskomponenter i overf0rings-funktionskredsen.
Det f0rste dobbelt-T-hakfilter 200 i kaskadeparret t 9
DK 156361 B
0 udviser en karakteristik med en kraftig dæmpning eller et hak ved en forud bestemt frekvens, i dette eksempel 150 Hz. Filtret 200 bestâr af en f0rste vej, der omfatter to serie-forbundne kondensatorer 202 og 206 mellem dets indgang og ud-5 gang. En modstand 204 er f0rt fra forbindelsen mellem konden-satorerne 202 og 206 til en referencepotentialkilde (jord). Filtret 200 omfatter yderligere en anden signalvej i parallel med den f0rste, der omfatter to serieforbundne modstande 208 og 212. En kondensator 210 er f0rt fra forbindelsen mellem modstandene 2o8 og 212 til jord. Kondensatoren 202 og modstanden 204 virker soin et differentiationskredsl0b, der tilvejebringer en fasef0ring til indgangssignaler der til-f0res af modstanden 102. Modstanden 208 og kondensatoren 210 virker som en integrator, hvilket tilvejebringer en fase-15 forsinkelse til indgangssignalerne i denne signalve j.. ,Ved ©n-be-stemt frekvens i dette tilfælde 150 Hz ligger det signal der tilf0res fra kondensatoren 206 180 grader foran det signal der tilf0res af modstanden 212, og da signalerne var ens i amplitude og fas.e ved indgangen, vil to signaler ved 150 Hz 2o ophæve hinanden ved forbindelsen mellem kondensatoren 206 og modstanden 212. Denne indbyrdes sletning skaber de karak-teristiske hak i karakteristikken for dobbelt-T-filtret.
Det andet dobbelt-T-hak-filter 220 er udformet pâ lignende mâde som filtret 200. En f0rste signalvej forl0ber 25 fra udgangen af filtret 200 til udgangen af H(s)-overf0rings-funktionskredsen 20, der omfatter to serieforbundne kondensatorer 222 og 226. En modstand 224 er f0rt fra forbindelsen mellem kondensatorerne 222 og 226 til jord. En anden vej., der omfatter to serieforbundne modstande 228 og 232, er forbundet 2q i ,parallel,med den f0rste vej. En kondensator 230 er f0rt fra forbindelsen mellem modstandene 228 og 232 til jord. Dette andet hakfilter 220 virker pâ en lignende mâde som hak-filter 200 og skaber i dette eksempel et karakteristisk hak ved 4600 Hz. Komponentværdierne i det andet hakfilter 220 er st0rre end 2g komponentværdierne i filtret 200 for at undgâ bêlastning af det f0rste filter 200 * Ved at dimensionere de to hakfiltre sâledes, at det andet hakfilter 220 er udformet med en st0rre impedans end det f0rste, undgâs behovet for st0dpudetransistorer eller f 0 10
DK 156361 B
andre aktive kredsl0bselementer i overf0ringsfunktionskredsen 20, sâledes som det tidligere er nævnt.
Det signal, der frembringes af overf0ringsfunktions-kredsen 20, f0res til de positive indgange pâ to differential-5 effektforstærkere 40 og 42, ved hjælp af en forbindelseskon-densator 112. En filterkondensator 114 er f0rt fra de to positive effekt-forstærkerindgange til jord. Differentialeffekt-forstærkeren 40 anvendes til at danne et differenssignal fra H(s)-overf0ringsfunktionssignalet og monosignalet. Effektfor-10 stærkeren 42 anvendes til at tilpasse impedansen af H(s)-signal-kanalen til impedansen af H(s)-M-signalkanalen.
Effektforstærkeren 42 har en negativ indgang for-bundet med jord gennem serieforbindelsen af en modstand 122 og en kondensator 120. En tilbagekoblingsmodstand 124 er 15 f0rt fra udgangen af effektforstærkeren 42 til den négative indgang, Forholdet mellem tilbagekoblingsmodstanden 124 og den négative indgangs modstand 122 bestemmer forstærkningen i effektforstærkeren 42. I det i-.fig. 2 viste eksempel er forstærkningerne i de to effektforstærkere 40 og 42 omtrent 20 lige store. Effektforstærkeren 42 driver en belastning, der omfatter serieforbindelsen af en modstand 126 og en kondensator 128 fra effektforstærkerens udgang til jord. H(s)-sig-nalet ved effektforstærkerens udgang f0res til en omskifter-klemme 152 ved hjælp af en kondensator 130.
25 Monolydsignalet ved indgangsklemmen 100 f0res af modstanden 102 til parailelkombinationen af en modstand 104 og et potentiometer 106. Den modsatte ende af denne parallel-kombination er forbundet med jord. Omskifterarmen pâ potentio-meteret 106 er forbundet med den négative indgang pâ effekt-30 forstærkeren 40 ved hjælp af serieforbindelsen af en kondensator 108 og en modstand 110. En tilbagekoblingsmodstand 132 er f0rt fra udgangen pâ effektforstærkeren 40 til den négative indgangsklemme. Effektforstærkeren 40 driver en belastning, der omfatter en serieforbindelse af en modstand 35 134 og en kondensator 136, der er f0rt fra udgangen pâ effekt forstærkeren 40 til jord. Det differenssignal der frembringes ved udgangen pâ effektforstærkeren 40 nemlig H(s)-M f0res til en omskifterklemme 158 ved hjælp af en kondensator 140.
0 11
DK 156361 B
Omskifter 150 er en topolet omskifter, soin anvendes til at vælge mellem enten monogengivelse eller kunstig stereo-gengivelse. Monolydsignalet ved indgangsklemmen 100 f0res til omskifterkleiraaen 156 og 162. Vælgekontakten 154 er forbundet 5 med en f0rste h0jttaler 170, og vælgerkontakten 160 er forbundet med en anden h0jttaler 172. Nâr vælgerkontakterne er i den 0vre position, f0res H(s)-signalet ved omskifterklemmen 152 til h0jttaleren 170 ved hjælp af vælgerkontakten 154, og H(s)-M—signalet ved omskifterklemmen 158 f0res til h0jtta-10 lere 172 ved hjælp af vælgekontàkten::. 160. H0jttalerne vil gengive en kunstig stereolyd, nâr omskifteren 15o er i denne stilling. Nâr vælgerkontakterne bevæges til deres nedre posi-tioner, f0res monosignalet ved omskifterklemmerne 156 og 162 til h0jttalerne til dannelse af et monolydfelt.
15 Potentiometeret 106 udg0r et middel til indstilling af dybden af hakkene i H(s)-M-signalerne, der frembringes af differentialforstærkeren 40. Det monolydsignal der bliver til-f0rt differentialforstærkeren 40 dæmpes af potentiometeret med en st0rrelse, der er bestemt af stillingen af kontaktar-20 men pâ potentiometeret. Pâ denne mâde styres amplituden af det M-signal, der subtraheres fra H(s)-signalet, ved hjælp af differentialforstærkeren 40. Potentiometeret normalindstil-les til at tilvejebringe et M-signal med en amplitude, der er lig med H(s)-signalets amplitude ved 700 Hz-hak-frekven-25 sen i H(s)-M-signalet.
Dybden af H(s)-M-signalhakkene, og de frekvenser hvor de er anbragt er ogsâ bestemt af fasen af H(s)-signalet. Dette er vist pâ de karakteristikkurver for kredsl0bet i fig.
2, der er vist i fig. 4. Intensiteten eller amplituden af H(s)-30 signalkanalen, som er skabt af de kaskadeforbundne dobbelt-T-hak-filtre 200 og 220, er vist som en funktion af frekven-sen ved karakteristikkurven 300. Karakteristikkurven 300 ses at hâve sine karakteristiske hak beliggende ved 150 Hz og 4600 Hz. Den komplementære karakteristikkurve 400 for 35 H(s)-M-signalkanalen ses at hâve et hak ved cirka 7oo Hz, ved hvilken frekvens amplituden pâ H(s)-karakteristikkurven 300 har sit maksimum.
12 0
DK 156361 B
Beliggenheden af hakkene i lydfrekvensspektret er af spe-ciel betydning, nâr stereosynteseapparatet anvendes i forbindelse raed et visuelt billede, sorti for eksempel pâ en fjernsynsmod-tager. Dette skyldes, at lyd ved hakfrekvenserne har en 5 tydelig retningskarakteristik, idet lyden ved disse frekven-ser bliver fuldt gengivet i den ene h0jttaler, mens de i den anden bliver fuldstændig dæmpet.. Ydermere f0lger det, at lyde ved overkrydsningspunkterne pâ amplitudefrekvenskarakteristir-kurverne 300 og 400 vil blive gengivet med samme intensitet ]_q i begge kanaler, hvorved disse lyde placeres midt mellem h0ÿ>-talerne. Da sâledes placeringen af hakkene samtidig placerer overkrydsningspunkterne i lydspektret, er hak-beliggenheder· kritisk for bestemmelsen af de frekvenser ved hvilke lydene vil synes at være centreret i forhold til de to h0jttalersc Det er 0nskeligt, at H (s)-signalet er i fase med M-signalet, nâr karakteristikkurven 300 for H(s)-signalet ha,; sit maksimum, for at skabe en virkelig komplementær H(s)-M-funktion ved maksimumhakdybden. Fasen af M-signalet er taget som referencefase i fig. 4 og antages at være 0° gennem fre~ 2o kvensspektret for monosignalet M. Fasekarakteristikken for H(s)-signalet er repræsenteret af kurven 310 og ses at være cirka 0°, nâr amplituden af H(s)-karakteristikkurven 300 er ved sit maksimum ved 700 Hz. Da M-signalet sâledes er anvendt som referenceamplitude i fig. 4 med en konstant amplitude lia 22 med maksimumsamplituden pâ II(s)-signalet bevirker subtrakticn af H(s)-signalet fra M-signalet ved hjælp af differentialfor-stærkeren 40 faktisk en total ophævelse af H(s)-M-signalet ved 700 Hz, og derfor et hak med maksimal dybde. Graden af den gensidig sletning af de to signaler ved hjælp af differen-2q tialforstærkeren 40 styres ved indstilling af amp1itude-M-signalet ved hjælp af potentiometeret 106, sâledes som det er beskrevet ovenfor.
Fasekarakteristikkurven 310 for H(s)-signal-kanalen viser, at H(s)-signalkanalen har en lineært aftagende fase-35 vinkel i forhold til M signalet mellem hakfrekvenserne 150 Hz og 4600 Hz. I omegnen af disse hakfrekvenser, sker der et 180° faseskift i H(s)-signalet. H(s)-M-signal-kanalen ses at hâve 13
DK 156361 B
0 en lignende -fasekarakteristikkurve 410, der opf0rer sig pâ en tilsvarende mâde. Yderligere viser fase-karakteristikkurverne 310 og 410 for de to kanaler, at de to signaler har en i det vssentlige konstant fase-5 forskel pâ cirka 90°C mellem hakfrekvenserne og er i et 0jeblik enten i fase eller i modfase ned hinanden ved hakfrekvenserne.
Fase- og amplitudekarakteristikkurverne i fig. 4 viser mâden hvorpâ lyden, der bliver skabt af de to h0jttalere 10 170 og 172, udvikler denopfattede ambiens for stereosyntese- apparatet. Da h0jttalernes lydsignaler har en i det væsent-lige konstant 90° faseforskel mellem hakfrekvenserne, vil de hverken forstærke eller svække hinanden (som de ville, hvis de henholdsvis var i fase eller 180° ude af fase) ved lytte-15 rens 0rer. Istedet vil h0jttalernes karakteristikker være i det væsentlige som vist ved amplitudekarakteristikkerne 300 og 400 uden en faseskævhed, der ville tendere til at forstærke eller udligne lydsignaler ved bestemte frekvenser.
Det ses sâledes, at den opfattede ambienseffekt bliver frem-20 bragt af de varierende forhold mellem lydsignalernes amplitu-der fra h0j.ttalerne over lydspektret. Faseforholdene mellem de to udgangssignaler er af endnu mindre betydning, nâr de to h0jttalere ikke er anbragt langt fra hinanden, sâdan som det er tilfældet, nâr de sidder pâ hver sin side af et ->......
25 fjernsynsbilledr0r..
Det har desuden vist sig, at en faseforskel pâ 90° mellem de to udgangssignaler vil skabe et fordelt lydfelt, der synes netop at dække ruramet mellem to h0jttalere. Ved faseforskelle mindre end 90° er fordelingen smallere og ved 30 overskridelse af 90° vokser lydfeltet i st0rrelse indtil det synes at dække hele 180°-planet for de to h0jttalere. Dette er fordelagtigt, nâr stereosynteseapparatet anvendes sammen med et visuelt medium, der optager hele rummet mellem h0jt-talerne, sâsom et filmlærred eller et fjernsynsbilledr0r, 35 idet lydfeltet i sâ fald vil synes at udstrâle fra steder over hele det visuelle billede, men ikke uden for dettes fy-siske grænser.
0 14
DK 156361 B
Ved hakfrekvenserne er lydsignalerne fra de to kanaler selvsagt n0jagtig i fase og ude af fase og vil sâ-ledes tendere mod at forstærke eller udligne hinanden ved disse frekvenser. Da imidlertid êt lydsignal altid er fuld-5 stændigt dæmpet ved hakfrekvenserne, er der faktisk ingen gensidig forstærkning eller udligning ved hakfrekvenserne.
Fasekarakteristikkurven 420 for M-H(s)-signalet viser grafisk noget, der tidligere blèv vist matematisk: at en omvending af indgangspolariteterne pâ differential-10 forstærkeren 40, hvorved der frembringes et M-H(s)-signal i stedet for et H (s) —M-signal, vil tesultere i den s amine kunstige stereoeffekt. Som ventet er amplitudekarakteristik-ken 400 den samme for begge differenskanalsignaler, men faserne for de to signaler er 180° forskudt i forhold til 15 hinanden. M-H(s)-fasekarakteristikken 420 viser, at M-H(s)- signalet og H(s)-signalet stadig er forskudt cirka 90° i forhold til hinanden mellem hakfrekvenserne, og er momentant enten i fase eller ude af fase ved hakfrekvenserne. Den ene-ste forskel mellem de to forskellige kanalfasekarakteristik-20 ker er, at H(s)-M-signalet er cirka 90° foran H(s)-signalet, mens M-H(s)-signalet er cirka 90° bag H(s)-signalet. Det mod-satte er selvsagt ogsâ tilfældet.
Da de to h0jttalere 170 og 172 skaber lydsignaler der svarer til amplitudekarakteristikkerne 300 og 400 i fig.
25 4 vil det kunne indses, at forskellige frekvenser vil synes at komme fra forskellige h0jttalere, eller fra et eller andet punkt mellem de to. Hvis for eksempel H(s)-h0jttaleren 170 er anbragt til venstre for lytteren og H(s)-M-h0jttaleren 172 til h0jre, vil en 150 Hz-tone blive gengivet kraftigst 30 i den h0jre h0jttaler, og en 7oo Hz-tone vil komme fra den venstre h0jttaler. Toner mellem disse to hakfrekvenser ville synes at komme fra punkter mellem h0jre og venstre h0jttaler og en 32o Hz tone ville synes at komme fra et punkt midt mellem de ; ;to _ h0 jttalere, idet en sâdan tone ville blive 35 gengivet ;med;=- samme styrke i begge h0jttalere. Nâr det kunstige stereoanlæg gengiver lydsignaler med et stort antal forskellige frekvenskomposanter .sâ som musikken fra et symfoniorkester eller stemmerne fra en stor menneskemængde, 15 0
DK 156361 B
vil forskellige frekvenskomposanter „synes at komme samtidig fra forskellige retninger, hvorved lytteren fâr en mere rea-listisk fornemmelse af koncerthallens eller menneskemængdens ambiens.
5 Som tidligere nævnt kan stereo-synteseapparatet if0lge opfindelsen bruges i forbindelse med et visuelt medium sâsom en fjernsynsmodtager til at skabe en mere rea-listisk audiovisuel virkning pâ tilskueren. En fjernsynsmodtager 180, hvori det i fig. 2 viste stereosynteseapparat er 10 anvendt, er vist i fig. 3. Fjernsynsbilledr0ret 182 b0r være centreret mellem de to h0jttalere 170 og 172, der er anbragt tæt ved billedr0rets side som vist i fig. 3, for at undgâ, at lydfeltet fremtræder væsentlig st0rre end det viste motiv. Hvad der er meget vigtigt er, at de relative 15 intensiteter af signaler, ved forskellige frekvenser i de to lydkanaler, mâ styres præcist ved en korrekt udvælgelse af hakkene og overkrydsningsfrekvenserne pâ karakteristikkur-verne 300 og 400 for at undgâ den forvirrende omskiftning af retninger for lyd og billede som er blevet omtalt tidlige-20 re.
For at finde ud af hvor overf0ringsfunktionsfilter-hakkene skal placeres for korrekt at placere çverkrydsnings-punkterne med samme intensitet pâ lydspektret, er det n0d-vendigt at unders0ge indholdet af fjernsynsprogrammerne.
25 St0rstedelen af fjernsynsprogrammerne indeholder billeder af personer, der synger eller taler. Da det kunstige stereo-anlæg ikke har nogen mulighed for at lokalisere disse personer i billedet, mâ anlægget ikke virke sâledes, at det gengiver menneskelige stemmer fra en bestemt retning for at 30 undgâ, at stemmens placering og billedets placering ikke passer sammen. Altsâ skal systemet gengive menneskelige stemmer med samme intensitet i de to h0jttalere, sâledes at stem-merne synes at komme fra midten af billedet. Lyde med lille eller intet visuelt retningsindhold, kan pâ den anden side 35 gengives sâledes, at de synes at komme fra forskellige punkter i fjernsynsbilledet. Antag for eksempel, at seeren iagttager en scene med to personer, der taler til hinanden i forgrunden • 16
DK 156361 B
0 af et travlt kontor. En tilfredstillende kunstig stereo-opfattelse vil blive skabt, nâr stemmer fra de .to perso-ner synes at komme fra midten at billedet og de forskel-lige baggrundslyde sâsom skrivemaskiner, telefoner osv. sy-5 nés at komme fra forskellige steder over hele billedet.
ünder sâdanne forhold vil seeren hâve en for0get f0lelse af at være til stede pâ kontoret (sammenlignet med mono-^gen-givelse) uden muligheden for at modtage forvirrende lydin-formation i forbindelse med den relative anbringelse af de 10 to personer.
For at opnâ centrering af menneskelige stemmer pâ billedet, vil det være en hjælp at forstâ anatomien af den menneskelige stemme med hensyn til det h0rbare frekvensspek-trum. Fig. 5 viser en sammenligning mellem amplitudekarak-15 teristikkerne 300 og 400 pâ stereosynteseapparatet og middel-intensitetsfrekvenskarakteristikken 500 for den menneskelige stemme. Som kurven 500 viser, har den menneskelige stemme en middelintensitet, der er st0rst omkring 350 Hz. Over denne frekvens faider stemmens effekt hurtigt. ünder karakteristik-20 kerne er vist frekvensomrâderne for henholdsvis bas-, :tenor ait-.og .sopranstemmer. Det kan ses, at disse frekvensomrâder er nogenlunde centreret omkring overkrydsningsfrekvensen for stereosynteseapparatet 320 Hz ved hvilken de to lydsigna-ler i hver h0jttalerkanal er lige store, og der skabes et 25 centreret lydbillede. Yderligere er denne 320 Hz overkryds-ningsfrekvens meget nær spidsværdien af stemmekarakteristik-ken 500. Det viste stereosynteseapparat vil derfor "placere" lydkilder med frekvenser nær den menneskelige stemmes midt mellem de to h0jttalere. Dette bliver opnâet ved at anbringe 30 f0rste og andet hak ved henholdsvis 150 Hz og 700 Hz for at skabe den 0nskede overkrydsningsfrekvens ved 320 Hz.
For at anbringe det tredje hak, er det n0dvendigt at analysere den menneskelige stemmefrembringelse yderligere. Stemmelydene i taie bliver frembragt ved at luft fra lungerne 35 presses gennem strubehovedet. Strubehovedet indeholder to hud- 17
DK 156361 B
0 folder.eller stemmebând, der er adskilt af en âbning kaldet stemmeridsen. Stemmebâridene svinger med en grund-frekvens med h0jere overtoner eller harmoniske, som bestemmer toneh0jden af den udtalte lyd. Amplituden af 5 stemmebândenes h0jere harmoniske aftager med frekvensen med omkring 12 dB per oktav, som vist i figur 6(a).
Toneh0jden for stemmebândssvingningerne ændres under sang eller taie ved at sammentrække eller afslappe de muskler, i strubehovedet, der styrer stemmebândene» 2Q De lyde, der dannes af stemmebândene, passerer gennem svælget og munden, der sammen med strubehovedet ud-g0r talesystemet. Talesystemet fra strubehoved'. til læber, virker som en resonator, der daamper visse frekvenser i i mindre grad end andre. Talesystemet har fire eller fem 25 vigtige resonans-frekvenser kaldet formanter eller for- maütfrekvenser. Jo tættere en af stemmebândets harmoniske er pâ en formant, jo mindre bliver den dæmpet ved at passere gennem talesystemet, f01gelig er dens amplitude desto st0rre, nâr den udstrâles ved læberne = Formant-20 frekvenserne kan ændres under talen ved at ændre beliggen-heden af artikulationsorganerne, nemlig læberne, kæben, tungen og strubehovedet. En sanger eller en trænet offent-lig taler vil drage fordel af disse formantfrekvenser ved at æridie sine artikulationsorganer, sâledes at de 25 samtidig ændrer hans grundfrekvens og en formantfrekvens til hinandens nærhed for at skabe en lyd med st0rre rela-tiv amplitude eller lydstyrke, uden at skulle Gruge for-0get lufttryk fra lungerne.
Formanter betegnes Fl, F2, F3 osv. i den række-20 f01ge, hvori de optræder pâ frekvensskalaen. Den relative vigtighed at de individuelle formanter aftager med stig-ende frekvens over F2, idet intensiteten af h0jere ordens formanter aftager eksponentielt. Den f0rste formant Fl va-rierer for mandsstemmer fra 250 Hz til 700 Hz, og afstanden 25 raellem formanterne pâ frekvensskalaen er i middel 1000 Hz.
Et tvpisk formantm0nster for en mandsstemme er vist i 0 18
DK 156361 B
fig. 6(b). Da formantfrekvenserne er en funktion af tale-systemets dimensioner, har kvindestemmer st0rre gennem-snitlige formantmellemrum og h0jere middelformantfrekven" ser end mandsstemmer. Tilsvarende forhold gælder for 5 b0rn sammenlignet med voksne.
To talere, der udtaler den samme lyd, har i al-mindelighed noget forskellige formantfrekvenser, af-hængig af deres specielle talesystemsdimensioner. I en speciel sammenhæng forventes det imidlertid altid, at en 20 taler, der holder fast ved sit sprogs basale principper, vil skabe forskellige lyde ved hjælp af konsekvente for-skelle i formantm0nstret. Nâr f0rst disse individuelle formantvâriationer er identificeret og taget i betragtning, kan ordene og lydene fra enhver taler identificeres ved de 25 relative formantpositioner pâ frekvensskalaen. For eksem-pel ligger den f0rste og anden formant for ordet "heed" (pâ engelsk) ved 270 henholdsvis 2290 Hz, og kan hurtigt identificeres i det i fig. 6(c) viste lydspektrum.
Det har vist sig/ at kun de tre f0rste formanter 20 er n0dvendige for at identificere en bestemt lyd, idet formanter af h0jere orden kun tilvejebringer visse infor-mationer om personlige stemmekarakteristika. Fl og F2 er i det væsentlige bestemmende for en vokàls kvalitet, men det er beliggenheden af F2 i forhold til Fl og F3, 25 der er bestemmende for talens forstâelighed, hvad der nor-malt betegnes som artikulation. Dette skyldes at vokallyde, der dominerer i almindelig taie, har et st0rre energiind-hold end konsonanter, da de er stemte, hvilket vil sige, at deres dannelse afhænger af stemmebândsvibrationerne.
30 Konsonantlyde derimod, der stort set kan betegnes som af-brydelser i vokallydene, (dvs. /t/ og /p/) kræver ikke · stemmebândsvibrationer til deres dannelse (undtagen de vo-kallignende konsonanter som /r/, /m/, /n/, /ng/ og /1/) og derfor bliver udtalt med mindre styrke sammenlignet med vokaler„ I middel er ikke-stemte konsonanter 20 dB svag-ere end vokallyde. Det har vist sig, at en lytters evne til at skelne: de svagere konsonantlyde er den vigtigste fak-tor bestemmende for talens artikulationsmâl.
19
DK 156361 B
0
Selv οια konsonanter, ligesom vokaler, har deres egne særlige formantfrekvenser, er det ikke konsonanternes formanter alene, der bestemmer udtalen. Snarere er en kon-sonants kvalitet bestemt af dens virkning pâ den eller de 5 vokaler, hvortil den er knyttet, soin kendetegnet af dens virkning pâwbkàlens anden formant, der betegnes som ta-le-lydens "nav". I almindelighed bevirker en konsonant f0r aller efter en vokal, at vokalens anden formant bevæger sig væk fra navet eller •"'stëdet" F2 pâ en foregâende kon-]_q sonant eller hen imod "navet" pâ en efterf0lgende konsonant»
Det er denne overgangsadfærd af en vokals anden formant f0r eller efter en konsonant, der udg0r en vigtig n0gle til at identificere konsonanten.
Det ses derfor, at hvis stereosynteseapparatet if0lge opfindelsen skal tilvejebringe bâde en centreret og en klart artikuleret talelyd, er det 0nskeligt at formant-frekvenserne gencives med tilnærmelsesvis samme intensitet i de to h0jttalerkanaler. Fig. 7 viser, at beliggenheden af den 0vre hakfrekvens ved 4600 Hz, sammen med beliggenhe-2Q den af det mellemliggende hak ved 700 Hz, tilvejebringer en overkrydsning af samme h0jttalersignalamplituder ved ca.
Ibau Hz. Under disse h0jttalerkanalkarakteristikker er beliggenheden af de tre f0rste formanter for de ti raest almindelige vokallyde indtegnet. De viste formantfrekvenser er gennem-25 snitsværdier for mænd, kvinder og b0rri. Det ses, at de f0r-ste formantfrekvenser varierer fra 270 Hz til 1050 Hz, med en middelværdi 560 Hz angivet med pilen Fl. Sk0nt karakte-ristikken for de to h0jttalere udviser en intensitetsforskel pâ cirka 12 dB ved denne gennemsnitsværdi, mâ det erindres, 3q at den lavere overkrydsningsfrekvens pâ 320' Hz er et kompro-mis mellem to ne h0 g deomr âderne for den menneskelige stemme, intensitetsfordelingen for den menneskelige stemme, og de f0rste formantfrekvenser, Da toneh0jdefrekvenserne i almindelighed er lavere end de f0rste formantfrekvenser, ned til 35 90 Hz fôr basstemmer, er det ikke overraskende at sterame- intensitetskurven 500 har et maksimum ved en frekvens mellem middeltoneh0jdefrekvenserne og de f0rste formant- 0 • 20
DK 156361 B
frekvenser. Den lavere overkrydsningsfrekvens pâ 320 Hz er tilfredsstillende, fordi den passer godt til maksimum pâ stemmeintensitetskarakteristikken 500.
Fig. 7 viser anden formantfrekvenser, der stræk-5 ker sig fra 850 Hz til 3200 Hz, og tredje formantfrekvenser som varierer fra 1680 Hz til 3500 Hz. Anden formantamplitu-derne er i middel 12 dB under middel af den f0rste formant, og de tredje formanter har en middelamplitude, der er over 26 dB under de f0rste formanters amplitude.
10 Middelfrekvenserne for den anden og tredje formant er repræ-senteret af pilene henholdsvis F2 og F3. Det ses, at inten-sitetsniveauerne for de to h0jttalere er ca. 5 dB fra hin-anden ved middelværdien for den tredje formant F3, og at middelværdien for den vigtige "nav"-formant F2 ligger næst-15 en n0jagtigt pâ :overkrydsningspunktet, hvor de to h0jt- talere har den samme intensitet. Den anden formant vil sâ-ledes i middel blive reproduceret med samme intensitet i begge h0jttalere. De sâledes gengivne stemmelyde, vil der-for synes centreret i forhold til fjernsynsbilledet, og vil 2Q udvise en for0get forstâelighed eller artikulation.
Vender vi tilbage til det tidligere eksempel med to talere i kontoret, ses det af det foregâende, at ste-reosynteseapparatet if0lge opfindelsen vil skabe indtryk-ket af, at talernes stemmer kommer fra midten af fjernsyns-25 billedet. Den baggrundsst0j, der opstâr i kontoromgi- velserne, fordeles nogenlunde jævnt over lydspektret, i om-râdet fra ca. 30 Hz til 16 kHz. Disse baggrundslyde vil blive gengivet af h0jttalerne i forskellige indbvrdes forhold i overensstemmelse med karakteristikkerne 300 og 400 20 i fig. 4, og herved skabes en tydelig ambienseffekt, idet kon-torlydene synes at komme fra over det hele pâ fjernsynsbilledet. Seergladen for0ges, idet fjernsynsseeren opnâr en for0get fornemmelse af at være en del af kontormilj0et, i stedet for blot en ydre tilskuer.
35

Claims (11)

21 DK 156361 B Patentkrav.
1. Apparat til syntetisering af stereofoniske lydsig-naler ud fra et monofonisk indgangssignal, hvilket apparat orafatter kredslob, der som svar pâ modtagelsen af det mono- 5 foniske signal frembringer et f0rste og et andet signal, hvis faser varierer med frekvensen, og hvis amplituder pâ komplementær mâde varierer som funktion af frekvensen, hvert med en amplitude-frekvenskarakteristik, der skiftevis udviser st0rste og mindste dæmpning i et lydfrekvensomrâde, som 10 optages af det monofoniske signal, f0rste anvendelsesorganer til frembringelse af det ene af de syntetiserede stereofoniske lydsignaler ud fra det forste signal, og andre anvendelsesorganer til frembringelse af det andet af de syntetiserede stereofoniske lydsignaler ud fra det andet signal, k e n -15 detegnet ved et antal frekvensafhængige filtre (200, 220. der er kaskadekoblede til dannelse af en overforings-funktionskreds (20), der som svar pâ det monofoniske signal (M) frembringer et intensitetsmoduieret signal (H(s)) med et tilsvarende antal dæmpede dele i frekvenssvaret i lyd-20 frekvensomrâdet, og et differentialkredslob (40) der som svar pâ det intensitetsmodulerede signal fra overforingsfunk-tionskredsen (20) og det monofoniske signal frembringer et komplementsignal (M-H(s) eller H(s)-M), som er repræsentativt for differensen mellem disse signaler og har et intensitets-25 dæmpet svar beliggende imellem svarene fra overforingsfunk-tionskredsen (20), idet de forste anvendelsesorganer (42, 170. som svar pâ alene det intensitetsmodulerede signal direkte frembringer det ene af de syntetiserede stereofoniske lydsignaler, og de andre anvendelsesorganer (172) som svar 30 pâ komplementsignalet frembringer det andet syntetiserede stereofoniske lydsignal.
2. Apparat ifolge krav 1, kendetegnet ved, at de frekvensafhængige filtre (200, 220) er dobbelt-T-hakfiltre.
3. Apparat ifolge krav 2, kendetegnet ved, at impedansen af det andet dobbelt-T-hakfilter (220) 22 DK 156361 B er sterre end impedansen af det ferste dobbelt-T-hakfilter (200).
4. Apparat if0lge krav 1, kendetegnet ved, at differentialkredsl0bet omfatter en differential- 5 forstærker (40).
5. Apparat if0lge krav 4, kendetegnet ved, at en f0rste indgang pâ differentialforstærkeren (40) er en ikke-inverterende indgang (+), og en anden indgang er en inverterende indgang (-).
6. Apparat if0lge krav 4, kendetegnet ved, at den ferste indgang pâ differentialforstærkeren (40) er en inverterende indgang (-), og at den anden indgang er en ikke-inverterende indgang (+).
7. Apparat ifelge krav 4, kendetegnet 15 ved, ved at nævnte ferste anvendelsesorganer omfatter, a) en anden differentialforstærker (42) med en ikke--inverterende indgang, der reagerer pâ det inten-sitetsmodulerede signal, og en udgang, og b) organer (130, 150) til at fere udgangssignalerne 20 fra nævnte anden differentialforstærker (42) til en f0rste hejttaler (170) til gengivelse af det f0rste kunstige stereolydsignal.
8. Apparat ifelge krav 7, kendetegnet ved, 25 a) at organerne til at f0re udgangssignalet fra nævnte anden differentialforstærker (42) til den ferste hejttaler (170) omfatter, al) en ferste omskifter (halvdelen af 150) med en f0rste indgangsklemme (152) forbundet med udgangen pâ nævnte anden dif-30 fernetialforstærker (42) og en anden indgangsklemme (156) forbundet med nævnte kilde for monofoniske lydsignaler, og a2) organer (154) til efter valg at forbinde nævnte ferste eller anden klemme med den ferste hejttaler (170) til gengivelse af det 35 ferste kunstige stereolydsignal, og 23 DK 156361 B b) at de andre anvendelsesorganer omfatter, bl) en an-den omskifter (anden halvdel af 150) med en tredje indgangsklemme (158) til at modtage nævnte komple-mentsignal, og med en fjerde indgangsklemme (162) 5 forbundet med nævnte kilde til monofoniske lydsig- naler, og b2) organer (160) til efter valg i sam-virke med de tilsvarende organer (154) for den f0rste omskifter at forbinde nævnte tredje og fjerde klemme til den anden hojttaler (172) til 10 gengivelse af det andet kunstige sterolydsignal.
9. Apparat ifolge krav 7, kendetegnet ved, a) at impedansen af den forste indgang pâ nævnte forste differentialforstærker (40) er i det væsent- I5 lige lig med impedansen af den ikke-inverterede indgang pâ nævnte anden differentialforstærker (42), og b) at udgangsimpedansen af nævnte f0rste og anden differentialforstærker (40, 42) er i det væsentlige 20 ens.
10. Apparat ifdlge krav 9, kendetegnet ved, at indgangsimpedansen af nævnte f0rste differentialforstærker (40) er væsentlig st0rre end udgangsimpedansen af nævnte overfdringsfunktionskreds (20).
11. Apparat ifolge krav 4, kendetegnet ved, at organerne til at pâtrykke de monofoniske lydsignaler pâ nævnte anden indgang omfatter et modstandsspændingsdeler-kredslob (102-106).
DK100380A 1979-03-09 1980-03-07 Apparat til frembringelse af kunstige stereofonisignaler DK156361C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/018,905 US4239939A (en) 1979-03-09 1979-03-09 Stereophonic sound synthesizer
US1890579 1979-03-09

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK100380A DK100380A (da) 1980-09-10
DK156361B true DK156361B (da) 1989-08-07
DK156361C DK156361C (da) 1989-12-27

Family

ID=21790357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK100380A DK156361C (da) 1979-03-09 1980-03-07 Apparat til frembringelse af kunstige stereofonisignaler

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4239939A (da)
EP (1) EP0015770A1 (da)
JP (1) JPS55123300A (da)
KR (1) KR830000937B1 (da)
CA (1) CA1135839A (da)
DK (1) DK156361C (da)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4449229A (en) * 1980-10-24 1984-05-15 Pioneer Electronic Corporation Signal processing circuit
US4394535A (en) * 1981-03-09 1983-07-19 Rca Corporation Split phase stereophonic sound synthesizer
IT1209458B (it) * 1981-05-08 1989-08-30 Rca Corp Complesso di commutazione per un sintetizzatore audio stereofonico.
US4479235A (en) * 1981-05-08 1984-10-23 Rca Corporation Switching arrangement for a stereophonic sound synthesizer
NL8320241A (nl) * 1982-07-22 1984-06-01 Tvi Systems Ltd Monaurale- binaurale audioverwerkingsinrichting.
US4555795A (en) * 1982-07-22 1985-11-26 Tvi Systems, Ltd. Monaural to binaural audio processor
US4517602A (en) * 1982-10-18 1985-05-14 Rca Corporation Dynamic noise filter for an audio signal in a television
US4653096A (en) * 1984-03-16 1987-03-24 Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha Device for forming a simulated stereophonic sound field
US4748669A (en) * 1986-03-27 1988-05-31 Hughes Aircraft Company Stereo enhancement system
US4783814A (en) * 1986-10-09 1988-11-08 Comprehensive Health Care Corp. Of America Stethoscope having pseudostereophonic binaural enhancement
US4739514A (en) * 1986-12-22 1988-04-19 Bose Corporation Automatic dynamic equalizing
JP2610139B2 (ja) * 1987-09-05 1997-05-14 ヤマハ株式会社 楽音発生装置
US4841572A (en) * 1988-03-14 1989-06-20 Hughes Aircraft Company Stereo synthesizer
US5274708A (en) * 1992-06-01 1993-12-28 Fusan Labs, Inc. Digital stereo sound enhancement unit and method
JP2886402B2 (ja) * 1992-12-22 1999-04-26 株式会社河合楽器製作所 ステレオ信号発生装置
KR0120086Y1 (ko) * 1993-08-31 1998-07-15 김광호 사운드 절환회로
US5661808A (en) 1995-04-27 1997-08-26 Srs Labs, Inc. Stereo enhancement system
US5692050A (en) * 1995-06-15 1997-11-25 Binaura Corporation Method and apparatus for spatially enhancing stereo and monophonic signals
US6590983B1 (en) 1998-10-13 2003-07-08 Srs Labs, Inc. Apparatus and method for synthesizing pseudo-stereophonic outputs from a monophonic input
US7260231B1 (en) * 1999-05-26 2007-08-21 Donald Scott Wedge Multi-channel audio panel
US7031474B1 (en) 1999-10-04 2006-04-18 Srs Labs, Inc. Acoustic correction apparatus
US7277767B2 (en) 1999-12-10 2007-10-02 Srs Labs, Inc. System and method for enhanced streaming audio
US7016509B1 (en) 2000-09-08 2006-03-21 Harman International Industries, Inc. System and method for varying low audio frequencies inversely with audio signal level
US7522733B2 (en) * 2003-12-12 2009-04-21 Srs Labs, Inc. Systems and methods of spatial image enhancement of a sound source
JP5063528B2 (ja) * 2008-08-21 2012-10-31 株式会社オーディオテクニカ ノイズキャンセルシステム
JP2014168228A (ja) * 2013-01-30 2014-09-11 Yamaha Corp 放音装置
WO2014190140A1 (en) 2013-05-23 2014-11-27 Alan Kraemer Headphone audio enhancement system
FI20195726A1 (en) * 2019-09-02 2021-03-03 Genelec Oy A system and method for producing complementary sound

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3670106A (en) * 1970-04-06 1972-06-13 Parasound Inc Stereo synthesizer

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2616970A (en) * 1948-02-11 1952-11-04 Hartford Nat Bank & Trust Co Device for the transmission by electrical means of oscillations of acoustic frequency
DE944799C (de) * 1954-10-23 1956-06-21 Nordwestdeutscher Rundfunk Anordnung fuer Einkanal-Stereophonie
US3056854A (en) * 1957-11-27 1962-10-02 Unitronics Corp Binaural sound system for television receivers
US4137510A (en) * 1976-01-22 1979-01-30 Victor Company Of Japan, Ltd. Frequency band dividing filter

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3670106A (en) * 1970-04-06 1972-06-13 Parasound Inc Stereo synthesizer

Also Published As

Publication number Publication date
CA1135839A (en) 1982-11-16
KR830000937B1 (ko) 1983-05-11
JPS55123300A (en) 1980-09-22
DK156361C (da) 1989-12-27
EP0015770A1 (en) 1980-09-17
US4239939A (en) 1980-12-16
JPH0136320B2 (da) 1989-07-31
DK100380A (da) 1980-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK156361B (da) Apparat til frembringelse af kunstige stereofonisignaler
US6590983B1 (en) Apparatus and method for synthesizing pseudo-stereophonic outputs from a monophonic input
KR100433642B1 (ko) 스테레오증강시스템
CA1330200C (en) Surround-sound system
US4567607A (en) Stereo image recovery
US5222059A (en) Surround-sound system with motion picture soundtrack timbre correction, surround sound channel timbre correction, defined loudspeaker directionality, and reduced comb-filter effects
US8571232B2 (en) Apparatus and method for a complete audio signal
CN109155896B (zh) 用于改进音频虚拟化的系统和方法
US5119422A (en) Optimal sonic separator and multi-channel forward imaging system
EP3895451A1 (en) Method and apparatus for processing a stereo signal
US8259960B2 (en) Phase layering apparatus and method for a complete audio signal
JP4926704B2 (ja) オーディオステレオ処理方法、装置およびシステム
JP2645731B2 (ja) 音像定位再生方式
US3941931A (en) Audio signal mixing system
KR20030003744A (ko) 헤드-관련 전달 함수를 유도하는 방법
US4394535A (en) Split phase stereophonic sound synthesizer
KR100802339B1 (ko) 스테레오 스피커 환경에서 가상 스피커 기술을 사용한입체음향 재생 장치 및 방법
US3050583A (en) Controllable stereophonic electroacoustic network
US5539833A (en) Audio signal amplifier device
EP0323830B1 (en) Surround-sound system
US10278004B2 (en) Apparatus and method for a complete audio signal
Gerzon Surround-sound from 2-channel stereo
JPS63202200A (ja) オ−デイオ装置
JPH0775439B2 (ja) 立体音場再生装置
Olson The Objective and Subjective Aspects of Sound Reproduction

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed