EP1025890A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Umsetzung von elektrischen Signalen in bewegte Bilder - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Umsetzung von elektrischen Signalen in bewegte Bilder Download PDF

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EP1025890A2
EP1025890A2 EP00101334A EP00101334A EP1025890A2 EP 1025890 A2 EP1025890 A2 EP 1025890A2 EP 00101334 A EP00101334 A EP 00101334A EP 00101334 A EP00101334 A EP 00101334A EP 1025890 A2 EP1025890 A2 EP 1025890A2
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EP
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lens
image
kaleidoscope
oscilloscope
camera
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Matthias Riediger
Thomas Schneider
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63J—DEVICES FOR THEATRES, CIRCUSES, OR THE LIKE; CONJURING APPLIANCES OR THE LIKE
    • A63J17/00—Apparatus for performing colour-music

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for converting modulated and acoustically reproducible electrical signals into moving images.
  • discotheques or at outdoor events it is common to play music from sound carriers or to produce live music on a stage and, in addition, to run moving pictures on large screens or projection screens.
  • the visual performances can be natural spectacles, sporting events or feature film scenes. As a rule, they have nothing to do with the music being played, but are supposed to entertain and stimulate the visitors on a second level.
  • a sound signal is input into a microphone Frequency band filter fed. Its output channels become a multi-channel Input module supplied that a multiplexer and an analog-digital converter includes. The signal is passed to a microcomputer to be there calculate image-characterizing shape and color data. These become one Video signal generator supplied, which has the task of consisting of colored images Create surfaces and lines and change them quickly.
  • the system uses a complex electronic system to generate the image patterns Circuit that first filters and digitizes audio signals and then using a Converts combination of software and hardware into visual signals.
  • a light bulb serves as the light source, the light of which is passed through a rotatable color filter and a rotatable optical converter made of glass fibers.
  • the image patterns generated in this way are alienated with the help of a prism and thrown onto a canvas using the imaging optics. Because of the necessary high light output and undesirable heat emission, thermal insulation and a cooling device are required.
  • a synchronization with electrical signals (e.g. music) is not provided.
  • the invention has for its object to provide a form of performance, the music. Singing or other acoustic signals are converted into sound images synchronously in order to achieve this To deepen the sound experience through visual impressions.
  • the signal source is an oscilloscope or feeds a monitor that its image consisting of wave trains over alienating optical aids is recorded by a video camera and that this camera is a large screen projector, a monitor, a television or one Laser imager feeds.
  • a collecting lens can be used as an alienating optical aid, which lens must be arranged at a certain distance between the screen and the camera.
  • Even more striking effects can be achieved by several mirrors arranged at an acute angle to each other, which practically represent a kaleidoscope without its own picture elements.
  • the mirrors represent a truncated pyramid.
  • Fig. 1 denotes a signal source with two channels, which feed an oscilloscope 2 as an image generator.
  • the curves of the screen image are recorded by a video camera 3.
  • a lens 4 is arranged in the beam path between the oscilloscope and the camera and specifically alienates the oscilloscope image.
  • the camera signals are fed via an image line 5 to an image display device 6 - here a video projector.
  • Television sets, computer monitors or laser sky recorders can also be used for image reproduction.
  • a CD player or any multi-channel player can be used as the signal source serve.
  • Microphone amplifiers can also be used to transmit live music be used.
  • FIG. 2a shows on the right two parallel straight lines on the oscilloscope screen and on the left the associated image, alienated by the lens 4, which the camera 3 records and which is thrown onto a screen with the image display device 6.
  • the image in Fig. 2a shows an outer circle in which there are two ellipsoid. move deformed rings.
  • a sine curve is given in Fig. 2b, it arises in Fig. 2b left an irregular, different wide band that penetrates the enveloping circle diagonally.
  • the pictures are only static examples and cannot hint at the effect of the figures moving in the rhythm of the sound.
  • the signal source 1 is in turn followed by an oscilloscope 2.
  • a conical kaleidoscope 7 is arranged between it and the camera 3. His mirrors, which are conically arranged at a certain angle, reflect the curves that appear on the screen in such a way that imaginative polygonal figures emerge in the basic pattern, which change simultaneously with pitch and amplitude.
  • Figures 4a and b show such figures.
  • 4a shows on the left two parallel, straight lines on the oscilloscope, that is to say baselines with the amplitude Zero".
  • the generated image in Fig. 4a right consists of regularly arranged double hexagons, the size of which increases from the inside out. In the center there are shadowy triangles. If, according to Fig. 4b, the signal transmitter emits a sound mixture on one channel and a sine line on the other channel, I will see a complicated pattern of rotationally symmetrical figures on the screen, which here resemble six-jet flowers.
  • the base is an equilateral triangle with sides a, b, c.
  • the body as a whole is a three-sided truncated pyramid.
  • the smaller triangular opening is assigned to the image generator, i.e. the oscilloscope, the larger of the video camera.
  • kaleidoscope 9 consisting of five mirrors, which is also designed as a truncated pyramid. All five tapered mirrors form the same angle. An internally mirrored hollow truncated cone would also be possible as an alienating optical aid.
  • FIG. 7 shows how the oscilloscope 2 and the video camera 3 can be assigned to one another when a lens 4 is used to alienate the signals.
  • the parts 2 and 3 are connected to one another by guide tubes 10 and 11, the position of the lens 4, as is customary in optical devices, being adaptable by tube adjustment or fine adjustment.
  • Fig. 8 is a corresponding arrangement with kaleidoscope 7. In this form there is a large overall length. In order to develop a compact, handy device, it is advantageous to use deflecting mirrors or deflecting prisms.
  • FIG. 9 shows such a solution with a kaleidoscope 7, which is placed in front of the video camera 3.
  • Two mirrors 12, 13 deflect the light beams through 90 ° each.
  • the lens 4 In between is the lens 4 as an additional element for changing the image.
  • Fig. 10 video camera 3 and oscilloscope 2 with mirrors 12, 13 and lens 4 are housed in a confined space.
  • the mirrors can be replaced by prisms.
  • the devices mentioned are housed in a protective housing to prevent extraneous light influences.
  • a converging lens 4 was used. Diffusing lenses or faceted lenses are also conceivable.
  • the lens or the lens system is arranged in the reversal point or in the blur area.
  • the image signal from the camera can be looped through directly to a television set or image projector or can also be recorded.
  • the recording media are digital or analog, depending on your preference.
  • the video camera can also be replaced by another electronic recording system.
  • the described device for converting signals into moving pictures is very well suited to be used in discotheques, restaurants, other event rooms or open-air stages in order to underscore and visually complement live or sound carrier performances.
  • the image and sound appear simultaneously, that the sounds recorded with the ears can also be seen to a certain extent. This creates a multimedia, intensive music experience in the minds of those present.

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Abstract

Die Erfindung offenbart ein neuartiges Verfahren und eine Vorrichtung zur Umsetzung von modulierten elektrischen Signalen (Musik, Gesang, Sprache) in bewegte Bilder.
Dies gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß die genannten Signale auf einem Oszilloskop dargestellt werden, daß dieses Wellenbild mit optischen Hilfsmitteln verfremdet wird und daß die veränderten Bilder mit einer Videokamera aufgenommen und über einen Bildschirm wiedergegeben werden.
Es geht dabei darum, ein Klangerlebnis durch synchron mitlaufende überraschende Bildeindrücke zu vertiefen.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Umsetzung von modulieren und akustisch wiedergebbaren elektrischen Signalen in bewegte Bilder.
In Diskotheken oder auch bei Veranstaltungen im Freien ist es üblich, Musik von Tonträgern abzuspielen oder Life-Musik auf einer Bühne zu produzieren und dazu zusätzlich bewegte Bilder auf Großbildschirmen oder Projektionswänden ablaufen zu lassen. Die Bilddarbietungen können Naturschauspiele, Sportereignisse oder Spielfilmszenen sein. Sie haben in der Regel nichts mit der wiedergegebenen Musik zu tun, sondern sollen die Besucher gewissermaßen auf einer zweiten Ebene unterhalten und anregen.
Stand der Technik
Aus der DE 35 13 993 A1 ist ein Video-Effektgerät bekannt geworden, das eine elektronische Filter- und Steuereinheit aufweist, die mit einem Monitor und einer auf diesen Monitor ausgerichteten Videokamera zusammengeschaltet ist. In einem elektronischen Rückkopplungszweig zwischen Monitor und Kamera wird durch variierbare Filter der Frequenzgang beeinflußt. Das Gerät dienst dazu, aus Audio- oder Video-Signalen Bildmuster zu erzeugen oder zu verändern.
Die DE 38 16 545 A1 behandelt eine Vorrichtung zur Erzeugung von ton- und zufallsgesteuerten Bildern. Ein Tonsignal wird über ein Mikrophon in ein Frequenzbandfilter eingespeist. Dessen Ausgangskanäle werden einem mehrkanaligen Eingangsbaustein zugeführt, der einen Multiplexer und einen Analog-Digital-Wandler beinhaltet. Das Signal wird in einen Mikrocomputer weitergeleitet, um dort bildcharakterisierende Form- und Farbdaten zu berechnen. Diese werden einem Videosignalgenerator zugeführt, der die Aufgabe hat, daraus farbige Bilder, bestehend aus Flächen und Linien, zu erzeugen und schnell zu verändern.
Zur Erzeugung der Bildmuster bedient sich die Anlage einer komplexen elektronischen Schaltung, die Tonsignale zunächst filtert und digitalisiert und dann mit Hilfe einer Kombination aus Soft- und Hardware in visuelle Signale umwandelt.
Aus der DE 196 42 617 A1 ist eine Vorrichtung zur Projektion von Bildsequenzen auf eine Projektionsfläche bekannt geworden. Die eigentlichen Bildinformationen liegen bereits in Form von Dias oder Videobändern vor. Das von einer Quelle ausgehende Licht wird durch eine elektronische Anzeigeeinheit derart beeinflußt, daß sich ein videoartiges Transmissionsbild ergibt. Dieses wird dann durch ein optisches System auf eine Leinwand projiziert. Das optische System dient also zur Projektion der durch die Anzeigeeinheit umgewandelten Signale. Zur Projektion werden die analogen Signale durch eine integrierte Elektronik in digitale umgewandelt und damit die Anzeigeeinheit angesteuert.
Die DE 196 02 616 betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen farbiger dynamischer Lichteffekte. Als Lichtquelle dient eine Glühbirne, deren Licht durch einen drehbaren Farbfilter und einen drehbaren optischen Wandler aus Glasfasern geleitet wird. Die so erzeugten Bildmuster werden mit Hilfe eines Prismas verfremdet und über die Abbildungsoptik auf eine Leinwand geworfen. Wegen der notwendigen hohen Lichtleistung und unerwünschten Wärmeabgabe ist eine Wärmedämmung und eine Kühlvorrichtung erforderlich.
Eine Synchronisierung mit elektrischen Signalen (z.B. Musik) ist nicht vorgesehen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Darbietungsform zu schaffen, die Musik. Gesang oder andere akustische Signale synchron in Klangbilder umsetzt, um das Klangerlebnis durch optische Eindrücke zu vertiefen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Signalquelle ein Oszilloskop oder einen Monitor speist, daß dessen aus Wellenzügen bestehendes Bild über verfremdende optische Hilfsmittel von einer Videokamera aufgenommen wird und daß diese Kamera eine Großbildprojektor, einen Monitor, ein Fernsehgerät oder einen Laserbilderzeuger speist.
Als verfremdendes optisches Hilfsmittel kann im einfachsten Fall eine Sammellinse dienen, die in einem bestimmten Abstand zwischen Bildschirm und Kamera anzuordnen ist.
Noch auffälligere Effekte lassen sich durch mehrere, im spitzen Winkel zueinander angeordnete Spiegel erzielen, die praktisch ein Kaleidoskop ohne eigene Bildelemente darstellen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform stellen die Spiegel einen dreiseitigen Pyramidenstumpf dar.
Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungbeispiele der Erfindung werden anhand von Fig. 1 - 10 der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1
zeigt eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens mit einer Linse,
Fig. 2a und b
damit erzeugbare Diagramme,
Fig. 3
eine entsprechende Einrichtung mit einem Kaleidoskop,
Fig. 4a und b
damit erzeugbare Strukturen,
Fig. 5
im Dreieck konisch angeordnete Kaleidoskopspiegel,
Fig. 6
im Fünfeck angebrachte Kaleidoskopspiegel,
Fig. 7
die Seitenansicht einer aus Oszilloskop und Kamera bestehenden Anordnung mit Sammellinse,
Fig. 8
die Seitenansicht einer Anordnung mit konischen Kaleidoskopspiegeln.
Fig. 9
eine verkürzte Bauform mit Kaleidoskop, Umlenkspiegeln und einer Linse,
Fig. 10
eine entsprechende Anordnung ohne Kaleidoskop.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Signalquelle mit zwei Kanälen bezeichnet, die ein Oszilloskop 2 als Bilderzeuger speisen. Die Kurven des Schirmbildes werden von einer Videokamera 3 aufgenommen. Im Strahlengang zwischen Oszilloskop und Kamera ist eine Linse 4 angeordnet, die das Oszilloskopbild gezielt verfremdet. Über eine Bildleitung 5 werden die Kamerasignale einem Bildwiedergabegerät 6 - hier einem Videoprojektor - zugeführt.
Für die Bildwiedergabe sind ebensogut Fernsehgeräte, Computermonitore oder Laserhimmelsschreiber einsetzbar.
Als Signalquelle kann ein CD-Spieler oder ein beliebiges mehrkanaliges Abspielgerät dienen. Ebenso gut können Mikrofonverstärker für die Übertragung von Life-Musik eingesetzt werden.
Fig. 2a zeigt rechts zwei parallele Geraden auf dem Oszilloskopschirm und links das dazugehörige, von der Linse 4 verfremdete Bild, das die Kamera 3 aufnimmt und das mit dem Bildwiedergabegerät 6 auf eine Leinwand geworfen wird.
Das Bild in Fig. 2a stellt einen äußeren Kreis dar, in dem sich zwei ellipsenartige. deformierte Ringe bewegen.
Wenn in Fig. 2b eine Sinuslinie vorgegeben wird, entsteht daraus in Fig. 2b links ein unregelmäßiges, unterschiedlich breites Band, das den Hüllkreis diagonal durchdringt.
Die Bilder sind nur statische Beispiele und vermögen nicht andeutungsweise die Wirkung der im Tonrhythmus bewegten Figuren wiederzugeben.
In Fig. 3 ist der Signalquelle 1 wiederum ein Oszilloskop 2 nachgeschaltet. Zwischen ihm und der Kamera 3 ist ein konisches Kaleidoskop 7 angeordnet. Seine im bestimmten Winkel konisch angeordneten Spiegel reflektieren die auf dem Schirm entstehenden Kurven derart, daß phantasievolle im Grundmuster mehreckige Figuren entstehen, die sich mit Tonhöhe und Amplitude simultan verändern.
In Fig. 4a und b sind derartige Figuren dargestellt.
Fig. 4a zeigt links zwei parallele, gerade Linien auf dem Oszilloskop, also Grundlinien mit der Amplitude
Figure 00040001
Null".
Das erzeugte Bild in Fig. 4a rechts besteht aus regelmäßig angeordneten Doppelsechsecken, deren Größe von innen nach außen zunimmt. Im Zentrum sind schattenhaft Dreiecke darübergelegt.
Wenn jetzt nach Fig. 4b der Signalgeber auf einem Kanal ein Tongemisch und auf dem anderen Kanal eine Sinuslinie abgibt, ergebt ich auf dem Bildschirm ein kompliziertes Muster von rotationssymmetrischen Figuren, die hier sechsstrahligen Blüten ähneln.
Fig. 5 stellt in Perspektive ein Dreispiegelkaleidoskop 8 dar. Die Basis ist ein gleichseitiges Dreieck mit den Seiten a, b, c. Der Körper als Ganzes ist ein dreiseitiger Pyramidenstumpf.
Die kleinere Dreiecksöffnung wird dem Bilderzeuger, also dem Oszilloskop zugeordnet, die größere der Videokamera.
Fig. 6 zeigt ein aus fünf spiegeln bestehendes Kaleidoskop 9, das ebenfalls als Pyramidenstumpf gestaltet ist. Alle fünf konisch zulaufenden Spiegel schließen den gleichen Winkel ein.
Als verfremdendes optisches Hilfsmittel wäre auch ein innen verspiegelter Hohlkegelstumpf möglich.
In Fig. 7 ist dargestellt, wie man das Oszilloskop 2 und die Videokamera 3 einander zuordnen kann, wenn zur Verfremdung der Signale eine Linse 4 benutzt wird. Die Teile 2 und 3 sind durch Führungsrohre 10 und 11 miteinander verbunden, wobei die Lage der Linse 4, wie bei optischen Geräten üblich, ddurch Rohrverstellung oder Feintrieb angepaßt werden kann.
Fig. 8 ist eine entsprechende Anordnung mit Kaleidoskop 7. In dieser Form ergibt sich eine große Baulänge.
Um ein kompaktes, handliches Gerät zu entwickeln, ist es vorteilhaft, Umlenkspiegel oder Umlenkprismen zu benutzen.
Fig. 9 zeigt eine solche Lösung mit einem Kaleidoskop 7, das der Videokamera 3 vorgesetzt ist. Zwei Spiegel 12, 13 lenken die Lichtstrahlen jeweils um 90° um.
Dazwischen liegt die Linse 4 als zusätzliches Element zur Veränderung des Bildes.
In Fig. 10 sind Videokamera 3 und Oszilloskop 2 mii den Spiegeln 12, 13 und der Linse 4 auf engstem Raum untergebracht. Die Spiegel sind durch Prismen ersetzbar.
Es versteht sich am Rande, daß die genannten Geräte in einem Schutzgehäuse untergebracht werden, um Fremdlichteinflüsse zu verhindern.
In den Beispielen wurde eine Sammellinse 4 eingesetzt. Auch Zerstreuungslinsen oder Facettenlinsen sind denkbar.
Die Linse oder das Linsensystem wird jeweils im Umkehrpunkt oder im Unschärfebereich angeordnet.
Weitere Mittel zur Veränderung oder Verfremdung können Farbfilter, Facettenfilter, Verdopplungsfilter oder Fresnellinsen sein. Möglich ist auch, die Linsen oder Filter durch elektrische, hydraulische oder pneumatische Elemente aufgrund eines Steuerprogramms zu verstellen.
Als Tonquellen können alle bekannten Tonträger, Radio, Synthesizer, aber auch Life-Musik oder Klatschreaktionen aus dem Publikum dienen.
Das Bildsignal der Kamera kann direkt zu einem Fernsehgerät oder Bildprojektor durchgeschleift oder auch aufgezeichnet werden. Die Aufnahmemedien sind je nach Belieben digital oder analog. Die Videokamera kann auch durch ein anderes elektronisches Aufnahmesystem ersetzt werden.
Gewerbliche Verwertbarkeit
Die beschriebene Vorrichtung zur Umsetzung von Signalen in bewegte Bilder ist sehr gut geeignet, in Diskotheken, Gaststätten, anderen Veranstaltlungsräumen oder Freiluftbühnen eingesetzt zu werden, um Life- oder Tonträgerdarbietungen zu untermalen und optisch zu ergänzen.
Für die Wirkung auf den Betrachter ist es ganz wichtig, daß Bild und Ton simultan erscheinen, daß man gewissermaßen die mit den Ohren aufgenommenen Töne auch sehen kann. Im Kopf der Anwesenden entsteht dadurch ein multimediales, intensives Musikerlebnis.
Bezugszeichenliste
1
Signalquelle
2
Oszilloskop
3
Videokamera
4
Linse
5
Bildleitung
6
Bildwiedergabegerät
7
Kaleidoskop
8
Dreispiegelkaleidoskop
9
Fünfspiegelkaleidoskop
10, 11
Führungsrohre
12, 13
Spiegel

Claims (7)

  1. Verfahren zur Umsetzung von modulierten und akustisch wiedergebbaren elektrischen Signalen in bewegte Bilder, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Signalquelle ein Oszilloskop oder einen Monitor speist,
    daß dessen aus Wellenzügen bestehendes Bild über verfremdende optische Hilfsmittel von einer Videokamera aufgenommen wird und
    daß diese Kamera einen Großbildprojektor, einen Monitor, ein Fernsehgerät oder einen Laserbilderzeuger speist.
  2. Vorrichtung zur Umsetzung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß eine mehrkanalige Signalquelle (1) ein Mehrstrahloszilloskop (2) oder einen Monitor speist und
    daß in der Achse Bildschirm - Kameraobjektiv eine das Bild verfremdende Linse (4) oder ein Kaleidoskop-Spiegelsystem (7) angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß als Linse eine Sammellinse (4) dient, die verstellbar so angeordnet ist, daß ihr Brennpunkt in der Nähe des Kameraobjektivs liegt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß als Linsen Facettenlinsen dienen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß das Kaleidoskop (7) mindestens drei Spiegel aufweist, die einen Pyramidenstumpf bilden.
  6. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß als optisches Hilfsmittel ein innen verspiegelter Hohlkegelstumpf dient.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 2 und folgenden, dadurch gekennzeichnet,
    daß zusätzlich Farbfilter, Verdopplungsfilter oder Fresnelfilter eingesetzt werden.
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