EP0357402B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Schallbilderzeugung - Google Patents

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Claims (12)

  1. Verfahren zum Erzeugen und Festlegen eines anscheinenden Ursprungsorts eines gewählten Tons aus einem dem gewählten Ton entsprechenden elektrischen Signal an eine örtlich vorgegebene Stelle irgendwo innerhalb des einen Hörer enthaltenden dreidimensionalen Raums, welches die Schritte aufweist:
       Aufteilen des elektrischen Signals in ein erstes und zweites Kanalsignal (L, R);
       Veränderung der Amplitude und Verschiebung der Phase des Signals in wenigstens einem der Kanäle und dadurch Erzeugung wenigstens eines ersten oder zweiten modifizierten Kanalsignals und Ableitung von Phasen- und Amplitudendifferentialen zwischen den beiden Kanalsignalen; und
       jeweiliges Anlegen des ersten und zweiten Kanalsignals an einen ersten und zweiten Schallwandler (101, 102), die sich in dem dreidimensionalen Raum befinden und vom Zuhörer (103) beabstandet sind,
       dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude und die Phase um unabhängig voneinander wählbare Beträge an Frequenzintervallen im Tonspektrum verändert bzw. verschoben werden, um ein Tonsignal zu erzeugen, das seinen Ursprung anscheinend an einem irgendwo in dem dreidimensionalen Raum liegenden, vorgegebenen Ort hat, der von dem Ort der Schallwandler verschieden sein kann.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das erste und das zweite Kanalsignal dem Schritt zur Veränderung der Amplitude und Verschiebung der Phase unterworfen werden, während die Phasen- und Amplitudendifferentiale zwischen den Signalen beibehalten werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, welches weiterhin den Schritt aufweist:
    Zuführen wenigstens eines der beiden Kanalsignale zu wenigstens einem Allpaßfilter, das einen Operationsverstärkerteil und einen vorgegebenen Frequenzgang und eine Topologie hat, wie sie durch eine empirisch abgeleitete Übertragungsfunktion T(s) für die Laplace'sche komplexe Frequenz (s) gekennzeichnet ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Schritt, der wenigstens eines der beiden Signale wenigstens einem Filter zuführt, den weiteren Schritt der Zufuhr des wenigstens einen Signals zu einer Reihe von kaskadenartig in Reihe geschalteten Filtern aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, welches weiterhin einen Schritt zum Speichern des ersten und des zweiten Kanalsignals und eines davon abgeleiteten modifizierten Signals in einem Speichermedium enthält, das die gespeicherten Signale in einer darauffolgenden, gewählten Zeit regenerieren kann.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt, der die Amplitude verändert und die Phase verschiebt, das Leiten wenigstens eines der beiden Kanalsignale durch einen Tonprozessor enthält, der zur Ausführung der differentiellen Phasenverschiebung eine vorgegebene Phasenübertragungsfunktion und zur Ausführung der differentiellen Amplitudenveränderung eine vorgegebene Amplitudenübertragungsfunktion hat.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die vorgegebenen Phasen- und Amplitudenübertragungsfunktionen auf einer frequenzabhängigen Basis in 40 Hz-Intervallen aufgebaut sind.
  8. System zur Formung eines Signals zur Erzeugung und örtlichen Festlegung unter Verwendung von zwei im freien Raum liegenden Wandlern (709, 710) eines Höreindrucks des anscheinenden Ursprungs wenigstens eines gewählten Tonsignals an einer vorgegebenen und örtlich festlegbaren Position innerhalb des dreidimensionalen Raums, welcher einen Zuhörer enthält, aus einem dem gewählten Tonsignal entsprechenden elektrischen Signal, wobei das System aufweist:
       eine erste und zweite Kanaleinrichtung, wobei beide das elektrische Signal empfangen und eine der Kanaleinrichtungen Mittel (705) zur Veränderung der Amplitude und Verschiebung des Phasenwinkels des jeweiligen elektrischen Signals auf frequenzabhängiger Basis enthält, um daraus jeweils ein modifiziertes Signal zu erzeugen, wobei der erste und zweite Kanal den beiden Wandlern eingespeist wird,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Änderung der Amplitude und Verschiebung der Phase so angeordnet sind, daß die zwischen beiden Kanälen auftretenden Amplituden- und Phasenverschiebungsdifferentiale unabhängig für jedes Frequenzintervall des Hörspektrums auswählbar sind.
  9. System nach Anspruch 8, das weiterhin zweite Mittel in dem anderen Kanal enthält, um ein zweites modifiziertes Signal zu erzeugen, wobei die im zweiten modifizierten Signal bewirkte Amplitudenveränderung und Phasenverschiebung ebenfalls in frequenzabhängiger Weise unter Beibehaltung der Differentiale der Amplitude- und Phasenverschiebung ausgeführt wird.
  10. System nach Anspruch 8 oder 9, welches weiterhin mit den Änderungsmitteln verbundene Speichermittel (713) enthält, um die modifizierten Signale in einem Medium zu speichern, das die gespeicherten Signale in einer darauffolgenden, gewählten Zeit regenerieren kann.
  11. System nach Anspruch 8, 9 oder 10, bei dem die Mittel zur Veränderung der Amplitude und Verschiebung der Phase einen Tonsignalprozessor aufweisen, der eine vorgegebene Amplitudenübertragungsfunktion zur Erzeugung des Differentials auf frequenzabhängiger Basis und eine vorgegebene Phasenübertragungsfunktion zur Erzeugung des Differentials auf frequenzabhängiger Basis hat.
  12. System nach Anspruch 8, 9, 10 oder 11, bei dem die Frequenzintervalle 40 Hz-Intervalle sind.
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