MXPA97008260A - Sistema estereofonico intensificado - Google Patents
Sistema estereofonico intensificadoInfo
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Abstract
Un sistema de intensificación estereofónica procesa el componente de la señal de diferencia, generado desde una pareja de señales de entrada, izquierda y derecha, para crear una imagen estereofónica ensanchada, reproducida a través de una pareja de bocinas o a través de un sistema de sonido rodeante. El proceso del componente de la señal de diferencia ocurre a través de la igualación, caracterizada por la amplificación del intervalo bajo y alto de las frecuencias de audiencia. La señal de diferencia procesada se combina con una señal de suma, generada desde las señales de entrada, izquierda y derecha, y las señales de entrada originales, izquierda y derecha, para crear señales de salida intensificadas, izquierda y derecha.
Description
SISTEMA ESTEREOFÓNICO INTENSIFICADO
Campo de la Invención La invención se refiere, generalmente, a sistemas que intensifican el audio y especialmente a esos sistemas y métodos diseñados para mejorar el realismo de la reproducción del sonido estereofónico. Más particularmente, esta invención se refiere a un aparato para ensanchar la imagen del sonido creada desde la amplificación de las señales estereofónicas a través de una pareja de altoparlantes, sin introducir un desplazamiento no natural de fase o retrasos en el tiempo dentro de estas señales esteroefónicas. Antecedentes de la Invención Esas industrias implicadas activamente en transmi-siones del sonido o audio-visuales, se han esforzado continuamente en superar las imperfecciones del sonido reproducido. Actualmente, con la embestida de los sistemas de computadora de multimedia interactivos y otros avances audiovisuales, se ha intensificado el interés en la calidad del audio. Consecuentemente, hay esfuerzos renovados en la industria de transmisión del sonido en desarrollar mejoras tecnológicas en las grabaciones del sonido y su reproducción. Las imperfecciones del sonido reproducido pueden resultar, entre otras cosas, de los micrófonos que graban el sonido no eficazmente, y bocinas, que no son eficaces en reproducir el sonido grabado. Los intentos en mejorar la imagen del sonido por las industrias pertinentes han resultado en métodos que graban y codifican la información de posición de un origen del sonido junto con la propia información del sonido. Estos métodos incluyen los sistemas de múltiples canales circundantes, que operan con el uso de información de audio especialmente codificada, y sistemas descodificadores especiales, para interpretar la información. Los sistemas que mejoran el sonido, que no requieren el sonido grabado especialmente, son tradicionalmente menos complejos y mucho menos costosos. Estos sistemas incluyen aquéllos que introducen retrasos del tiempo o desplazamientos de fases no naturales entre las fuentes de señales de la izquierda y la derecha. Muchos de estos sistemas intentan compensar la incapacidad de un micrófono en imitar la respuesta de frecuencia de un oido humano. Estos sistemas pueden también intentar compensar el hecho que, debido a la colocación de una bocina, la dirección del sonido percibida, que emana de la bocina, puede ser inconsistente con la ubicación original del sonido. Aunque los sistemas anteriores intentan reproducir el sonido en una manera más realistica y natural, el uso de estos métodos ha producido resultados mixtos en el campo competitivo de mejora de la transmisión del sonido.
Otras técnicas que mejoran el sonido operan en las señales designadas de suma y diferencia. Estas señales de suma y diferencia representan la suma de las señales estereofónicas izquierda y derecha, y la diferencia entre las señales estereofónicas izquierda y derecha, respectivamente. Se conoce que impulsando el nivel de la señal de diferencia en una pareja de señales estereofónicas, izquierda y derecha, se puede ensanchar la imagen del sonido percibida, proyectada desde una pareja de altoparlantes, u otros transductores electroacústicos, colocados frente al escucha. La imagen de sonido ensanchada resulta de la amplificación de los sonidos ambientales o reverberantes, que están presentes en la señal de diferencia. Este sonido ambiental es percibido fácilmente en una etapa de sonido en vivo a un nivel apropiado. Sin embargo, en una ejecución grabada, los sonidos ambientales son enmascarados por los sonidos directos y no son percibidos al mismo nivel como una ejecución en vivo. Se han hecho muchos intentos en mejorar la información del sonido ambiental desde una ejecución grabada, aumentando indiscriminadamente la señal de diferencia sobre un espectro de frecuencia ancha. Un aumento indiscriminado en la señal de diferencia, sin embargo, puede afectar inconvenientemente la percepción del sonido de una persona. Por ejemplo, el impulso de la señal de diferencia en el intervalo mediano de las frecuencias de audio puede conducir a la percepción del sonido que es excesivamente sensible a la posición de la cabeza del escucha. Una técnica de mejorar el sonido, aclamada criticamente, que procesa las señales de suma y diferencia, se describe en las patentes de E. U. A., Nos. 4,748,669 y
4,866,774, ambas expedidas a Arnold Klayman, el mismo inventor de la invención descrita en la presente solicitud. Como se describe en ambas patentes '669 y '774, un sistema que mejora el sonido suministra una igualación, dinámica o fija, de la señal de diferencia en bandas de frecuencia seleccionadas. En tal sistema, la igualación de la señal de diferencia es provista para impulsar los componentes de esta señal de diferencia de intensidad menor sin acentuar demasiado los componentes más fuertes de la señal de diferencia. Estos componentes más fuertes de la señal de diferencia se encuentran típicamente en un intervalo mediano de frecuencias de aproximadamente 1 a 4 KHz. Estos mismos intervalos medianos de frecuencias corresponden a aquéllos a los cuales el oido humano tiene una sensibilidad aumentada. Las varias modalidades de los sistemas descritos en las patentes '669 y '774 también igualan las amplitudes relativas de la señal de suma en bandas de frecuencia especificas, para impedir que la señal de suma sea trastornada por la señal de diferencia. Asimismo, el nivel del impulso de la señal de diferencia, provisto por los sistemas mejorados de las patentes '669 y '774, es una función de la propia señal de suma. Las ventajas especificas de impulsar selectivamente las señales de suma y diferencia considerando las caracteris-ticas de la respuesta humana auditiva, se describen completamente en detalle en las patentes de E. U. A., No. 4,748,669 y No. 4,866,774. Aún con las técnicas anteriores para mejorar el sonido, existe una necesidad para un sistema que mejore el sonido que pueda suministrar mejoras de imagen estereofónicas de alta calidad y que pueda cumplir con todas las demandas del mercado de multimedia de la computadora que florece, y aquéllas de los mercados de transmisión de sonido y audiovisuales, en general. El sistema estereofónico mejorado aqui descrito, cumple con esta necesidad. Compendio de la Invención El aparato y método aqui descritos, para crear una imagen de sonido más amplia, es una mejora sobre los sistemas relacionados estereofónicos mejorados descritos en las patentes de E. U. A., Nos. 4,738,669 y 4,866,774, ambas de las cuales se incorporan como referencia como si se ilustraran completamente aqui. Este sistema mejorado ya ha logrado una amplia aclamación critica. Por ejemplo, en la emisión de noviembre de 1994 de Mul timedia World, un autor describe la presente invención como algo que "se mira como será la siguiente gran cosa en la PC de multimedia, y por una buena razón: trabaja." Asimismo, con respecto al mismo sistema estereofónico mejorado, la emisión de septiembre de 1994 de la revista PC Gamer escribe: "De todos los varios avances en la tecnología del audio en la pasada pareja de años, ninguno es tan impresionante". El sonido generado en sistemas de computadora de multimedia se recupera típicamente como una información digital almacenada en un CD-ROM (memoria sólo de lectura de disco compacto) , o en algún otro medio de almacenamiento digital. A diferencia de los medios analógicos de almacenamiento de sonido, la información del sonido digital y, en particular, la información estereofónica, es almacenada más exactamente a través de un espectro de frecuencia más ancha. La presencia de esta información puede tener un impacto significante en los métodos de aumentar la estereofonía. Además, la amplificación o aumento de tal sonido almacenado digitalmente, puede tender a eliminar los amplificadores de sonido de la computadora o las bocinas de la computadora, que pueden ser relativamente dispositivos de "potencia baja". Este interés es particularmente pertinente en frecuencias menores, es decir bajos, donde la sobre-amplificación puede causar la "supresión" del amplificador, y pueden dañar severamente las bocinas de potencia baja de los sistemas de computadora o conjuntos de televisión.
Por lo tanto, se describe un sistema de aumento de estereofonía el cual produce una imagen estereofónica realística, proyectada a través de un área mayor del escucha. El aumento resultante de estereofonía es particularmente eficaz cuando se aplica a una pareja de bocinas colocadas frente a un escucha. Sin embargo, el sistema mejorado aqui descrito puede también ser usado con cualquiera de los sistemas actuales, de tipo de sonido circundante, para ayudar a ensanchar la imagen general del sonido y remover las fuentes de punto que se pueden identificar. La creación de una imagen de sonido estereofónico que otorga ganancia, la cual envuelve al escucha, se logra a través de una estructura de circuito sorprendentemente sencilla. En una modalidad preferida, el sistema que mejora la estereofonía comprende un circuito para aislar la información de la señal ambiental, es decir, la señal de diferencia, y la información de la señal monofónica, es decir la seña de suma, desde las señales de fuente de entrada de la izquierda y derecha. Los niveles de la amplitud de las señales de suma y diferencia, pueden ser fijas a un nivel predeterminado o pueden ser ajustadas manualmente por un operador del sistema que mejora la estereofonía. Además, las señales de fuente de entrada, izquierda y derecha, pueden ser reales o señales estereofónicas generadas sintéticamente.
La información de señal ambiental se configura espectralmente, o iguala, para aumentar los componentes de frecuencia que son estadísticamente de baja intensidad. La igualación de los componentes de la señal ambiental de baja intensidad ocurre sin impulsar no apropiadamente los componentes correspondientes de frecuencia de intervalo mediano. En los sistemas de sonido que pueden ser incapaces de acomodar la ganancia excesiva de la señal ambiental entre las frecuencias de bajos, un filtro de paso alto limita la amplificación de estos componentes de frecuencia. La configuración de la información de la señal ambiental aumenta el efecto de sonido reverberante, que puede estar presente en la información de la señal ambiental, pero enmascarada por sonidos de campo directo más intensos. La información de la señal ambiental igualada es recombinada con la información de la señal monofónica y las señales de entrada, izquierda y derecha, respectivamente, para generar las señales de salida aumentadas, izquierda y derecha. El sistema de intensificación aqui descrito, puede ser llevado a cabo fácilmente por un procesador de señal digital, con componentes discretos de circuito, o como una estructura híbrida de circuito. Debido a su estructura de circuito única y el acomodo de los dispositivos de sonido de potencia baja, el sistema de intensificación es particular-mente convenientes en sistemas de sonido que son baratos, aquéllos que operan con señales de salida de potencia relativamente baja y aquéllos que tienen un espacio limitado para incorporar un sistema de intensificación. Breve Descripción de los Dibujos Los aspectos, características y ventajas anteriores y otros de la presente invención, serán más evidentes de la siguiente descripción particular, presentada en conjunto con los siguientes dibujos, en los cuales: La Figura 1 es un diagrama esquemático de bloques del sistema de intensificación estereofónica, para generar una imagen estereofónica ensanchada desde una pareja de señales estereofónicas de entrada. La Figura 2 es una representación gráfica de la respuesta de la frecuencia de una curva de intensificación en perspectiva, aplicada al componente estereofónico de la señal de diferencia. La Figura 3 es un diagrama esquemático de una modalidad preferida de un sistema de intensificación estereofónica para generar una imagen estereofónica ensan-chada procedente de una pareja de señales estereofónicas de entrada. La Figura 4 es un diagrama esquemático de una modalidad alternativa de un sistema de intensificación estereofónica, para generar una imagen estereofónica ensanchada procedente de una pareja de señales estereofónicas de entrada. Descripción Detallada de la Modalidad Preferida Haciendo referencia inicialmente a la Figura 1, un diagrama funcional de bloques se muestra, que ilustra una modalidad preferida de la presente invención. En la Figura 1, un sistema 10 de intensificación estereofónica hace entrar una señal estereofónica izquierda 12 y una señal estereofónica derecha 14. Las señales estereofónicas izquierda y derecha, 12 y 14, se alimentan a un primer dispositivo sumador 16, por ejemplo un sumador electrónico, a lo largo de las trayectorias 18 y 20, respectivamente. Una señal de suma, que representa la suma de las señales estereofónicas izquierda y derecha, 12 y 14, se genera por el dispositivo sumador 16 en su salida 22. La señal estereofónica izquierda 12 se conecta, a lo largo de una trayectoria 24, a un filtro 28 de audio, mientras la señal estereofónica derecha 14 se conecta a lo largo de una trayectoria 26 a un filtro 30 de audio. Las salidas de los filtros, 28 y 30, se alimentan a un segundo dispositivo sumador 32. Este dispositivo sumador 32 genera una señal de diferencia en una salida 34, que representa la diferencia de las señales de entrada filtradas, izquierda y derecha. Los filtros, 28 y 30, son filtros de paso alto acondicionados previamente, que se diseñan para reducir los componentes bajos presentes en la señal de diferencia. Una reducción en los componentes bajos de la señal de diferencia se realiza de acuerdo con una modalidad preferida, por las razones señaladas abajo. El dispositivo sumador 16 y el dispositivo sumador
32 forman una red sumadora, que tiene señales de salida alimentadas individualmente para separar los dispositivos de ajuste de nivel, 36 y 38. Los dispositivos 36 y 38 son idealmente potenciómetros o dispositivos similares de impendancia variable. El ajuste de los dispositivos, 36 y 38, se realiza típicamente en forma manual por un usuario, para controlar el nivel base de las señales de suma y diferencia, presentes en las señales de salida. Esto permite a un usuario ajustar el nivel y aspecto de la intensificación estereo-fónica, de acuerdo con el tipo del sonido producido, y dependiendo de las preferencias personales del usuario. Un aumento en el nivel de la señal de suma destaca las señales de audio que aparecen en una etapa central, colocada entre una pareja de bocinas. A la inversa, un aumento en el nivel de la señal de diferencia destaca la información del sonido ambiental, que crea la percepción de una imagen de sonido más ancha. En algunos arreglos de audio, donde los parámetros del tipo de música y la configuración del sistema son conocidos, o donde no es práctico el ajuste manual, los dispositivos de ajuste, 36 y 38, pueden ser eliminados y los niveles de las señales de suma y diferencia fijos en un valor predeterminado. La salida del dispositivo 38 se alimenta en un compensador 40 en una entrada 42. Este compensador 40 configura espectralmente la señal de diferencia que aparece en la entrada 42, aplicando separadamente un filtro 44 de audio, de paso bajo, un filtro 48 de audio de paso alto, y un circuito 46 de atenuación a la señal de diferencia, como se muestra. Las señales de salida de los filtros 44, 48 y el circuito 46 salen del compensador 40 a lo largo de las trayectorias 50, 54 y 52, respectivamente. Las señales de diferencia modificadas, transferidas a lo largo de las trayectorias 50, 52 y 54, son los componentes de una señal de diferencia procesada (L-R)p. Estos componentes se alimentan en una red sumadora, que comprende un dispositivo sumador 56 y otro dispositivo sumador 58. El dispositivo sumador 57 también recibe la salida de la señal de suma desde el dispositivo 36, al igual que la señal estereofónica original izquierda 12. Todas las cinco de estas señales se agregan dentro del dispositivo sumador 58 para producir una señal de salida intensificada izquierda 60. Similarmente, las señales de diferencia modificadas, procedentes del compensador 40, la señal de suma y la señal estereofónica derecha original 14 se combinan dentro del dispositivo sumador 58 para producir una señal de salida derecha intensificada 62. Los componentes de la señal de diferencia que se origina a lo largo de las trayectorias 50, 52 son invertidos por el dispositivo sumador 56 para producir una señal de diferencia para la bocina derecha, (R-L)p, la cual está por 180 grados fuera de fase desde aquélla de la bocina izquierda. La configuración espectral general, es decir la normalización, de la señal de diferencia ocurre conforme los dispositivos sumadores, 56 y 58, combinan los componentes filtrados y atenuados de la señal de diferencia, para crear las señales de salida, 60 y 62, izquierda y derecha. Por lo tanto, las señales de salida intensificadas, izquierda y derecha, 60 y 62, producen un efecto de audio muy mejorado, debido a que los sonidos ambientales son destacadas selecti-vamente para abarcar completamente un escucha dentro de una etapa de sonido reproducida. Las señales de salida izquierda y derecha, 60 y 62, son representadas por las siguientes fórmulas matemáticas:
Lsalida = Lentrada + KX (L+R) + K2(l - R)p (1) ^salida = Rentrada + Ki (L+R) + K2 (1 - R)p (2)
Se debe notar que las señales de entrada Lentrada y
Rentrada en las ecuaciones anteriores, son típicamente señales de fuente estereofónicas, pero pueden también ser generadas sintéticamente desde una fuente monofónica. Uno de tales métodos de la sintesis estereofónica que puede ser usada con la presente invención se describe en la patente de E. U. A., No. 4,841,572, también expedida a Arnold Klayman e incorporada aqui como referencia. Asimismo, como se discute en la patente de E. U. A., No. 4,748,669, las señales de salida intensificadas, izquierda y derecha, representadas anteriormente, pueden ser almacenadas magnética o electrónicamente en varios medios de grabación, tal como grabaciones de vinilo, discos compactos, cinta de audio digital o analógica, o medios de almacenamiento de datos de computadora. Las señales de salida intensificadas, izquierda y derecha, que se han almacenado, pueden luego ser reproducidas por un sistema convencional de reproducción estereofónica, para lograr el mismo nivel de intensificación de imagen estereofónica . La señal (L-R)p en la ecuación anterior, representa la señal de diferencia procesada, la cual se ha configurado espectralmente, de acuerdo con la presente invención. De acuerdo con una modalidad preferida, la modificación de la señal de diferencia se representa por la respuesta de frecuencia ilustrada en la Figura 2, la cual es rotulada las curva 70 de la perspectiva intensificada o normalización. La curva 70 de perspectiva se ilustra como una función de la ganancia, medida en decibles, contra las frecuencias audibles exhibidas en el formato de log. De acuerdo con una modalidad preferida, la curva 70 de perspectiva tiene una ganancia cresta de aproximadamente 10 dB en un punto A, colocado en aproximadamente 125 Hz. La ganancia de la curva 70 de perspectiva disminuye arriba y abajo de 125 Hz a un régimen de aproximadamente 6 dB por octava. La curva 70 de perspectiva aplica una ganancia minima de -2 dB a la señal de diferencia en un punto B de aproximadamente 2.1 KHz. La ganancia aumenta arriba de 2.1 KHz a un régimen de 6 dB por octava hasta el punto C en aproximadamente 8 KHz y luego continúa para aumentar a aproximadamente 20 KHz, es decir aproximadamente la mayor frecuencia audible al oido humano. Aunque la igualación general de la curva 70 de perspectiva se logra usando filtros de paso alto y de paso bajo, es posible también usar un filtro de rechazo de banda, que tiene una ganancia minima en el punto B, en conjunto con un filtro de paso alto para obtener una curva de perspectiva similar. En una modalidad preferida, la separación de ganancia entre los puntos A y B de la curva en perspectiva 70 se diseña idealmente de 12 dB, y la separación de ganancia entre los puntos B y C debe ser de aproximadamente 6 dB. Estas cifras son limitaciones del diseño y las cifras reales probablemente variarán de un circuito a otro, dependiendo del valor real de los componentes usados. Si los dispositivos de nivel de señal, 36 y 38, se fijan, entonces la curva 70 de perspectiva permanecerá constante. Sin embargo, el ajuste del dispositivo 38 variará levemente la separación de ganancia entre los puntos A y B, y los puntos B y C. Si la separación de ganancia máxima es significantemente menor de 12 dB, el efecto resultante es un aumento en la amplificación de intervalo mediano, que puede crear una experiencia no confortable al escucha. A la inversa, una separación de ganancia mucho mayor de 12 dB, tiende a reducir la percepción del escucha de la definición de intervalo mediano. La realización de la curva de perspectiva por un procesador de señal digital, en la mayoría de los casos, reflejará más exactamente las limitaciones de diseño, discutidas antes. Para una realización analógica, es aceptable si las frecuencias que corresponden a los puntos A, B y C, y las limitaciones en la separación de ganancia, varian por más o menos un 20 por ciento. Tal desviación de las especificaciones ideales aún producirán el efecto de intensificación deseado estereofónico, aunque con menores resultados de los óptimos. Como se puede ver en la Figura 2, las frecuencias de la señal de diferencia debajo de 125 Hz reciben una cantidad disminuida del impulso, si lo hay, a través de la aplicación de la curva de perspectiva 70. Esta disminución se intenta para evitar la sobre-amplificación de frecuencias muy bajas, es decir graves. Con muchos de los sistemas de reproducción de audio, la amplificación de una señal de diferencia de audio en este intervalo de baja frecuencia puede crear una imagen de sonido no agradable y no realística, que tiene demasiada respuestas graves. Estos sistemas de reproducción de audio incluyen sistemas de campo cercanos o de audio de potencia baja, tal como los sistemas de computadora de multimedia, al igual que los sistemas estereofónicos del hogar. La intensificación estereofónica provista por la presente invención se adapta en forma única para tomar ventaja de las grabaciones estereofónicas de alta calidad. Especificamente, a diferencia de la cinta analógica previa o las grabaciones de álbum de vinilo, las grabaciones de sonido almacenadas digitalmente actuales contienen información de la señal de diferencia, es decir estereofónica, a través de un espectro de frecuencia más ancho, que incluye las frecuencias de sonidos graves. La amplificación excesiva de la señal de diferencia dentro de estas frecuencias es, por lo tanto, no requerida para obtener la respuesta adecuada de sonidos graves. Actualmente, hay un número que aumenta rápidamente de los sistemas de computadora de multimedia interactivos propiedad del consumidor ordinario y aquéllos en los negocios igualmente. Estos sistemas a menudo contienen procesadores de audio integrados o dispositivos de sonido periféricos, tal como tarjetas de sonido, para aumentar su efecto audiovisual. El sonido producido por las computadoras de multimedia y otros sistemas de audio de campo cercano, tal como los sistemas estereofónicos portátiles, pueden ser de calidad relativamente baja, debido a las limitaciones de potencia, limitaciones en la colocación de bocinas y limitaciones en la posición del escucha, impuestas por tales sistemas. Aunque estas limitaciones hacen a los sistemas de campo cercano candidatos viables para la intensificación de la imagen de sonido, ellos también poseen problemas únicos, que deben ser superados por cualquier sistema intensificador de estéreo. Especificamente, un gran consumo de energia en estos sistemas puede causar la "supresión" del amplificador durante periodos de bajo impulso o pueden dañar componentes del circuito de audio, que incluyen las bocinas. La limitación de la respuesta de sonidos graves de la señal de diferencia también ayuda a evitar estos problemas en la mayoría de aplicaciones de intensificación de audio de campo cercano. Debido a que las frecuencias graves de la señal de diferencia no son impulsadas altamente, de acuerdo con una modalidad preferida, la información de audio en las frecuencias muy bajas también serán provistas por la señal de suma, L + R, que, por supuesto, es monofónica. En los sistemas de campo cercano esto no es de interés, debido a que la información de sonidos graves aplicados a una pareja de bocinas como una señal de suma creará una imagen acústica entre las dos bocinas, precisamente donde se espera esté el escucha. No obstante, las señales, izquierda y derecha, suministran información de sonidos graves y proporcionan los apuntes direccionales de sonidos graves en el campo cercano a través de sus niveles de amplitud correspondientes. Aún si un sistema de audio no es un sistema de campo cercano, es decir tiene bocinas separadas ampliamente y una gran área del escucha, la curva de perspectiva ilustrada en la Figura 2 suministrará aún intensidades de imagen adecuadas de frecuencia baja. Especificamente, las frecuencias de sonidos graves tienen longitudes de onda muy grandes, que requieren una gran área de escucha, para percibir efectivamente una imagen más ancha de sonidos graves. Por ejemplo, una frecuencia de 30 Hz tiene una longitud de onda de aproximadamente 12 metros. Un escucha que intente percibir la dirección en la cual las frecuencias de sonidos bajos requerirá un área de escucha del mismo orden. Consecuentemente, la intensificación estereofónica lograda con la curva de perspectiva de la Figura 2 es también adecuada para estereofónicos del hogar y otras aplicaciones de campo lejano. En la ausencia de la igualación de la señal de suma, la intensificación estereofónica se puede lograr, de acuerdo con los principios acústicos aqui discutidos, con un minimo de componentes dado el diseño de circuito apropiado. Por lo tanto, la presente invención puede llevarse a cabo en forma fácil y barata en numerosas aplicaciones, que incluyen aquéllas que tienen un espacio disponible limitado para alojar el circuito de intensificación estereofónica. La Figura 3 ilustra un circuito para la creación de una imagen de sonido estereofónica ensanchada, de acuerdo con la modalidad preferida de la presente invención. El circuito 80 de intensificación estereofónico corresponde al sistema 10 mostrado en la Figura 1. En la Figura 3, la señal de entrada izquierda 12 se alimenta a un resistor 82, un resistor 84 y condensador eléctrico o capacitor 86. La señal de entrada derecha 14 se alimenta a un capacitor 88 y los resistores 90 y 92. El resistor 82, a su vez se conecta a una terminal 94 de inversión de un amplificador 96. La misma terminal 94 de inversión también se conecta al resistor 92 y al resistor 98. El amplificador 96 se configura como un amplificador sumador con una terminal positiva 100 conectada a tierra por via de un resistor 102. Una salida 104 del amplificador 96 se conecta a la entrada positiva 100 por medio de un resistor 106 de retroalimentación. Una señal de suma (L + R) , que representa la suma de las señales izquierda y derecha, se genera en la salida 104 y se alimenta a un extremo de un resistor variable 110, el cual está conectado a tierra en un extremo opuesto. Para la suma apropiada de las señales de entrada izquierda y derecha por el amplificador 96, los valores de los resistores 82, 92, 98 y 106, en una modalidad preferida, son de 33.2 kohmios, mientras el resistor 98 es preferiblemente de 16.5 kohmios. Un segundo amplificador 112 se configura como un amplificador de "diferencia". El amplificador 112 tiene una terminal 114 de inversión conectada a un resistor 116, el cual, a su vez, se conecta en serie al capacitor 86. Similarmente, una terminal positiva 118 del amplificador 112, recibe la señal de entrada derecha a través de la conexión en serie de un resistor 120 y el capacitor 88. La terminal 118 está también conectada a tierra por via de un resistor 128. Una terminal de salida 122 del amplificador 112 se conecta a una terminal de inversión a través del resistor 124 de retroalimentación. La salida 122 se conecta también a un resistor variable 126, el cual, a su vez, se conecta a tierra. Aunque el amplificador 112 se configura como un amplificador de "diferencia", su función puede ser caracterizada como la suma de la señal de entrada derecha con la señal de entrada izquierda negativa. Por lo tanto, los amplificadores 96 y 112 forman una red sumadora para generar una señal de suma y una señal de diferencia, respectivamente.
Las dos series de redes RC conectadas, que comprenden los elementos 86/116 y 88/118, respectivamente, operan como filtros de paso alto, que atenúan las frecuencias muy bajas, o graves, de las señales de entrada izquierda y derecha. Para obtener la respuesta de frecuencia apropiada para la curva 70 de perspectiva de la Figura 2, la frecuencia de recorte wc, o frecuencia de 0.3 dB, para los filtros de paso alto, deben ser de aproximadamente 100 Hz. Por lo tanto, en una modalidad preferida, los capacitores 86 y 88 tendrán una capacitancia de 0.1 microfaradio y los resistores 116, 120 tendrán una impedancia de aproximadamente 33.1 kohmios. Entonces, seleccionando los valores del resistor 124 de retroalimentación y el resistor 128 de atenuación, de modo que :
R120 R116 (3)
R128 R124
la salida 122 representará la señal de diferencia derecha, (R - L) , amplificada por una ganancia de dos. Como un resultado de la filtración de paso alto de las entradas, la señal de diferencia en la salida 122 habrá atenuado los componentes de frecuencia baja debajo de aproximadamente 125 Hz, que disminuye a un régimen de 6 dB por octava. Es posible filtrar los componentes de frecuencia baja de la señal de diferencia dentro del compensador 40, en lugar de usar los filtros 28 y 30 (mostrados en la Figura 1) para filtrar separadamente las señales de entrada izquierda y derecha. Sin embargo, debido a que los capacitores de filtración a frecuencias bajas deben ser suficientemente grandes, es preferible realizar esta filtración en la etapa de entrada para evitar la carga del circuito precedente. Se debe notar que la señal de diferencia se refiere a una señal de audio que contiene información la cual está presente en un canal de entrada, es decir el izquierdo o derecho, pero no está presente en el otro canal. La fase particular de la señal de diferencia es relevante cuando se determina la estructura final de la señal de salida. Asi, en un sentido general, la señal de diferencia significa tanto L-R como R-L, que son meramente de 180 grados fuera de fase. Por lo tanto, como puede ser apreciado por un experto ordinario en la materia, el amplificador 112 debe ser configurado de modo que la señal de diferencia para la salida izquierda (L-R) aparezca en la salida 122 en lugar de (R-L) , en tanto las señales de diferencia en las salidas izquierda y derecha están fuera de fase entre si. Los resistores variables 110 y 126, que pueden ser simples potenciómetros, se ajustan por la colocación de los contactos del cursor, 130 y 132, respectivamente. El nivel de la señal de diferencia presente en las señales de salida aumentadas pueden ser controladas por el ajuste manual, remoto o automático del contacto 132 del cursor. Similarmente, el nivel de la señal de suma presente en las señales de salida aumentadas se determina en parte por la posición del contacto 130 del cursor. La señal de suma, presente en el contacto 130 del cursor, se alimenta a una entrada 134 de inversión de un tercer amplificador 136 a través de un resistor 138 conectado en serie. La misma señal de suma en el contacto 130 del cursor también se alimenta a una entrada 140 de inversión de un cuarto amplificador 142 a través de un resistor 144 separado, conectado en serie. El amplificador 136 se configura como un amplificador de diferencia con la terminal 134 de inversión conectada a tierra a través del resistor 146. Una salida 148 del amplificador 136 también está conectada a la terminal 134 de inversión por via de un resistor 150 de retroalimentación. Una terminal positiva 152 del amplificador 136 proporciona un nodo común, el cual se conecta a un grupo de resistores 156 de suma, y también se conecta a tierra por medio de un resistor 154. La señal de diferencia ajustada de nivel del contacto 132 de cursor se transfiere al grupo de resistores 156 de suma a través de las trayectorias 160, 162 y 164. Esto resulta en tres señales de diferencia acondicio-nadas separadamente, que aparecen en los puntos A, B y C, respectivamente. Estas señales de diferencia acondicionadas son luego conectadas a la terminal positiva 152 por medio de los resistores 166, 168 y 170, como se muestra. En un punto A, a lo largo de la trayectoria 160, la señal de diferencia ajustada en nivel desde el contacto 132 de cursor, se transfiere al resistor 166 sin cualquier modificación de frecuencia-respuesta. Por lo tanto, la señal en el punto A es meramente atenuada por la división de voltaje entre el resistor 166 y el resistor 154. Idealmente, el nivel de atenuación en el nodo A será de -12 dB con relación a una referencia de 0 dB, que aparece en el nodo B. Este nivel de atenuación es realizado por el resistor 166 que tiene una impedancia de 100 kohmios y el resistor 154 que tiene una impedancia de 27.4 kohmios. La señal en el nodo B representa una versión filtrada de la señal de diferencia de nivel ajustado, que aparece a través de un capacitor 172, el cual se conecta a tierra. La red RC del capacitor 172 y un resistor 178 opera como un filtro de paso bajo con una frecuencia de recorte determinada por la constante de tiempo de la red. De acuerdo con una modalidad preferida, la frecuencia de recorte, o frecuencia de -3 dB, de este filtro de paso bajo, es de aproximadamente 200 Hz. Por lo tanto, el resistor 178 es preferiblemente de 1.5 kohmios y el capacitor 172 es de 0.47 microfaradios, y el resistor de impulso 168 es de 20 kohmios.
En el nodo C, una señal de diferencia filtrada de paso alto, se alimenta a través del resistor 170 de impulso a la terminal de inversión 152 del amplificador 136. El filtro de paso alto se diseña con una frecuencia de recorte de aproximadamente 7 KHz y una ganancia relativa al nodo B de -6 dB. Especificamente, el capacitor 174, conectado entre el nodo C y el contacto 132 de cursor, tiene un valor de 4700 picofaradios, y el resistor 180 conectado entre el nodo C y tierra tiene un valor de 3.74 kohmios. Las señales de diferencia modificadas, presentes en las ubicaciones de circuito A, b y C, son también alimentadas en la terminal 140 de inversión del amplificador 142 a través de los resistores 182, 184 y 186, respectivamente. Las tres señales de diferencia modificadas, la señal de suma y la señal de entrada derecha, son provistas a un grupo de resistores 188 de suma, que son, a su vez, conectados al amplificador 142. El amplificador 142 se configura como un amplificador de inversión que tiene una terminal positiva 190 conectada a tierra y un resistor 192 de retroalimentación conectado entre la terminal 140 y la salida 194. Para lograr la suma apropiada de las señales por el amplificador 142 de inversión, el resistor 182 tiene una impedancia de 100 kohmios, el resistor 184 tiene una impedancia de 20 kohmios y el resistor 186 tiene una impedancia de 44.2 kohmios. Los valores exactos de los resistores y capacitores en el sistema de intensificación estereofónica pueden ser alterados, en tanto se mantengan las relaciones apropiadas, para lograr el nivel correcto de intensificación. Otros actores que pueden afectar el valor de los componentes pasivos son los requisi-tos de potencia del sistema de intensificación y las características de los amplificadores 104, 122, 126 y 142. Durante la operación, las señales de diferencia modificadas se recombinan para generar señales de salida comprendidas de una señal de diferencia procesada. Especificamente, los componentes de la señal de diferencia encontrados en los puntos A, B y C, se recombinan en la terminal 152 del amplificador 136 de diferencia y en la terminal 140 del amplificador 142, para formar una señal de diferencia procesada (L-R)p. La señal L-R)p representa la señal de diferencia que se ha igualada a través de la aplicación de la curva de perspectiva de la Figura 2. Idealmente entonces, la curva de la perspectiva se caracteriza por una ganancia de 4 dB a 7 KHz, una ganancia de 10 dB a 125 Hz y una ganancia de -2 dB a 2100 Hz. Los amplificadores 136 y 142 operan como amplificadores de mezcla, que combinan la señal de diferencia procesada con la señal de suma y cualquiera de las señales de entrada izquierda o derecha, la señal en la salida 148 del amplificador 136 se alimenta a través de un resistor 196 de impulso para producir la señal de salida izquierda aumentada 60. Similarmente, la señal en la salida 194 del amplificador 142 viaja a través de un resistor 198 de impulso, para producir la señal de salida derecha aumentada 62. Los resistores de impulso típicamente tienen una impedancia del orden de 200 ohmios. Las señales de salida, izquierda y derecha, aumentadas, pueden ser expresadas por las ecuaciones matemáticas (1) y (2), antes mencionadas. El valor de Kj_ en las ecuaciones (1) y (2) se controla por la posición del contacto de cursor 130 y los valores de K2 se controlan por la posición del contacto 132 de cursor. Todos los componentes de circuito individuales, ilustrados en la Figura 3, pueden ser realizados digitalmente a través de una operación de software (programa de computación) en un microprocesador, o a través de un procesador de señal digital. Por lo tanto, un amplificador individual, un compensador, etc., puede ser realizado por una porción correspondiente de software o firmware (instrucciones fijas) . Una modalidad alternativa del circuito 80 de intensificación estereofónica se ilustra en la Figura 4. El circuito de la Figura 4 es similar a aquél de la Figura 3 y representa otro método de aplicar la curva de perspectiva 70 (mostrada en la Figura 2) a una pareja de señales de audio estereofónicas. El sistema 200 de intensificación estereofónica utiliza una configuración alternativa de red sumadora para generar una señal de suma y diferencia.
En la modalidad alternativa 200, las señales de entrada, izquierda y derecha, 12 y 14, son alimentadas finalmente en la entrada negativa de los amplificadores de mezcla 204 y 226. Para generar las señales de suma y diferencia, sin embargo, las señales izquierda y derecha, 12 y 14, se alimentan primero a por los resistores 208 y 210, respectivamente, y en la terminal 212 de inversión de un primer amplificador 214. El amplificador 214 es configurado como un amplificador de inversión con una entrada a tierra 216 y un resistor de retroalimentación 218. La señal de suma, o, en este caso, la señal de suma invertida -(L+R), se genera en la salida 220. El componente de la señal de suma luego se alimenta al sistema de circuitos restante después de ajustar el nivel por el resistor variable 222. Debido a que la señal de suma en esta modalidad alternativa está ahora invertida, se alimenta a una entrada 224 no inversora del amplificador 226. Asi, el amplificador 226 ahora requiere un resistor 228 de corriente-equilibrio colocado entre la entrada 224 no inversora y el potencial a tierra. Similarmente, un resistor 230 de corriente-equilibrio se coloca entre una entrada inversora 232 y el potencial a tierra. Estas leves modificaciones al amplificador 226 en esta modalidad son necesarias para la suma correcta y dar la señal de salida derecha 62. Para genera una señal de diferencia, un amplifica-dor 236 de suma de inversión recibe la señal de entrada izquierda y la señal de suma en una entrada de inversión 238. Más especificamente, la señal 12 de entrada izquierda es pasada a través de un capacitor 240 y un resistor 242 antes de llegar a la entrada 238. Similarmente, la señal de suma invertida en la salida 220 es pasada a través de un capacitor 244 y un resistor 246. Las redes de RC tratadas por los componentes 240/242 y os componentes 244/246 suministran la filtración de la frecuencias de sonidos graves de la señal de audio, como se describió en conjunto con una modalidad preferida. El amplificador 236 tiene una entrada 28 no inversora a tierra y un resistor 250 de retroalimentación. Una señal de diferencia, R-L se genera en una salida 252 con valores de la impedancia de 100 kohmios para los resistores 208, 210, 218 y 242, valores de impedancia de 200 kohmios para los resistores 246 y 250, una capacitancia de 0.15 microfaradios para el capacitor 244, y una capacitancia de 0.33 microfaradios para el capacitor 240. La señal de diferencia luego se ajusta por el resistor variable 254 y se alimenta en el sistema de circuitos restante. Excepto como se describió antes, el sistema de circuitos restante de la Figura 4 es el mismo como aquél de la modalidad preferida, descrita en la Figura 3. Todo el sistema de intensificación estereofónica 80 de la Figura 3, usa un minimo de componentes para realizar los principios acústicos y generar un sonido estereofónico de asignación de ganancia. El sistema 80 puede ser construido con sólo cuatro componentes activos, típicamente amplificadores operacionales que corresponden a los amplificadores 104, 112, 136 y 142. Estos amplificadores están disponibles fácilmente como un paquete cuádruple en un solo chip de semiconductor. Componentes adicionales necesarios para completar el sistema que intensifica la estereofonía 80, incluye sólo 29 resistores y 4 capacitores. El sistema 200 puede también ser fabricado con un amplificador cuádruple, 4 capacitores y sólo 29 resistores, que incluyen los potenciómetros y resistores de salida. Debido a su diseño único, los sistemas de intensificación 80 y 200 pueden ser producidos con un costo minimo, utilizando un espacio minimo de componentes y aún suministrar un ensanchamiento no creíble de una imagen estereofónica existente. De hecho, todo el sistema 80 puede ser formado como un solo substrato semiconductor o circuito integrado. Aparte de las modalidades ilustradas en las Figuras 3 y 4, hay maneras adicionales concebiblemente de interconectar los mismos componentes para obtener intensificación perspectiva de las señales estereofónicas. Por ejemplo, una pareja de amplificadores, configurada como amplificadores de diferencia, puede recibir las señales izquierda y derecha, respectivamente, y puede también recibir cada uno la señal de suma. De esta manera, los amplificadores generarán una señal de diferencia izquierda, L-R, y una señal de diferencia derecha, R-L, respectivamente. La modificación perspectiva de la señal de diferencia, que resulta de los sistemas intensificadores 80 y 200, se ha tratado técnicamente en forma cuidadosa para lograr los resultados óptimos para una amplia variedad de aplicaciones y señales de audio entradas. Los ajustes por un usuario incluyen actualmente sólo el nivel de las señales de suma y diferencia, aplicadas al sistema de circuitos de acondicionamiento. Sin embargo, es concebible que los potenciómetros puedan ser usados en lugar de los resistores 178 y 180, para permitir la igualdad ajustable de la señal de diferencia. A través de la descripción y dibujos acompañantes anteriores, se ha mostrado que la presente invención tiene ventajas importantes sobre los sistemas de intensificación actuales. Mientras la descripción detallada anterior se ha mostrado, descrito y señalado las novedosas características fundamentales de la invención, se comprenderá que varias omisiones y substituciones y cambios en forma y detalles del dispositivo ilustrado pueden ser hechas por los expertos en la materia, sin apartarse del espíritu de la invención. Por lo tanto, la invención debe estar limitada en su alcance sólo por las siguientes reivindicaciones.
Claims (34)
- REIVINDICACIONES 1. Un sistema para intensificar una pareja de señales estereofónicas de audio, izquierda y derecha, este sistema comprende: un primer filtro de paso alto, que tiene una primera frecuencia de corte, este primer filtro de paso alto recibe las señales estereofónicas, izquierda y derecha, para suministrar señales estereofónicas modificadas, izquierda y derecha, que tienen información reducida de bajos; un primer elemento para aislar la información de la señal ambiental, que representa la diferencia de las señales estereofónicas modificadas, izquierda y derecha; un segundo elemento para aislar la información de señal monofónica, que representa la suma de las señales estereofónicas izquierda y derecha; un segundo filtro de paso alto, que tiene una segunda frecuencia de corte, mayor que la primera frecuencia de corte, este segundo filtro de paso alto opera en la información de la señal ambiental para suministrar una primera señal modificada; un filtro de paso bajo, que tiene una tercera frecuencia de corte, mayor que la primera frecuencia de corte y menor que la segunda frecuencia de corte, este filtro de paso bajo opera en la información de la señal ambiental para suministrar una segunda señal modificada; un tercer elemento para combinar la primera señal modificada, la segunda señal modificada y la información de señal monofónica y la señal izquierda, para suministrar una señal de salida izquierda estereofónica intensificada; y un cuarto elemento, para combinar la primera señal modificada, la segunda señal modificada, la información de la señal monofónica y la señal derecha, para suministrar una señal de salida derecha estereofónica intensificada.
- 2. El sistema de intensificación de la reivindícación 1, en que el primer elemento comprende un amplificador operacional, configurado como un amplificador de diferencia, para combinar las señales estereofónicas izquierda y derecha, para aislar la información de la señal ambiental.
- 3. El sistema de intensificación de la reivindica-ción 1, en que el primer elemento comprende un amplificador operacional, configurado como un amplificador de inversión, para combinar la señal estereofónica izquierda y la señal de suma, para aislar la información de la señal ambiental.
- 4. El sistema de intensificación de la reivindica-ción 1, en que la primera frecuencia de corte del primer filtro de paso alto, se encuentra en el intervalo de 125 a 200 Hz, la segunda frecuencia de corte del segundo filtro de paso alto está en el intervalo de 5.6 a 8.4 KHz, y la tercera frecuencia de corte del filtro de paso bajo, está en el intervalo de 160 a 240 KHz.
- 5. El sistema de intensificación de la reivindicación 1, que además incluye un elemento de atenuación, para atenuar la información de la señal ambiental substancialmente a través de todos los niveles de frecuencia audibles, este elemento de atenuación se conecta al tercero y cuarto elementos para suministrar señales de salida intensificadas, izquierda y derecha, que comprenden la información de la señal ambiental atenuada.
- 6. El sistema de intensificación de la reivindicación 1, que además incluye un elemento para ajustar manualmente el nivel de la información de la señal ambiental
- 7. El sistema de intensificación de la reivindica-ción 1, en que el primero, segundo, tercero y cuarto elementos son amplificadores operacionales, y el filtro de paso bajo y el primero y segundo filtros de paso alto, son filtros RC de primer orden, que comprenden componentes de circuito pasivos.
- 8. El sistema de intensificación de la reivindicación 1, en que el sistema se lleva a cabo en un formato digital, dentro de un procesador de señales de audio, formado como un circuito integrado.
- 9. El sistema de intensificación de la reivindicación 1, en que las señales estereofónicas, izquierda y derecha, se generan sintéticamente desde una fuente mono-fónica de señales de audio.
- 10. El sistema de intensificación de la reivindicación 1, en que las señales estereofónicas, izquierda y derecha, con parte de una señal compuesta audio-visual.
- 11. Un sistema de intensificación de audio, para crear una imagen estereofónica más ancha, desde señales estereofónicas, izquierda y derecha, que operan a través de una pareja de altoparlantes, este sistema comprende: un primer amplificador, que recibe las señales, izquierda y derecha, y suministra una señal de diferencia, que representa la diferencia entre estas señales izquierda y derecha; un segundo amplificador, que recibe las señales izquierda y derecha y suministra una señal de suma, que representa la suma de estas señales izquierda y derecha; un filtro de paso bajo, que recibe la señal de diferencia desde el primer amplificador; un filtro de paso alto, que recibe la señal de diferencia desde el primer amplificador; un tercer amplificador, que tiene una primera entrada conectada a una salida del filtro de paso bajo y se conecta a una salida del filtro de paso alto, este tercer amplificador tiene una segunda entrada conectada a la señal estereofónica izquierda y la señal de suma, donde la salida del filtro de paso bajo, la salida del filtro de paso alto y la señal izquierda, y la señal de suma, se combinan por el tercer amplificador, para generar una señal de salida compuesta izquierda; un cuarto amplificador, que recibe la salida del filtro de paso bajo, la salida del filtro de paso alto, la señal derecha, y la señal de suma, donde la salida del filtro de paso bajo, la salida del filtro de paso alto, la señal derecha y la señal de suma se combinan por el cuarto amplificador, para generar una señal de salida compuesta.
- 12. El sistema de intensificación de audio de la reivindicación 11, en que el primero, segundo, tercero y cuarto amplificadores son amplificadores operacionales.
- 13. El sistema de intensificación de audio de la reivindicación 12, en que los amplificadores operacionales se forman sobre un substrato semiconductor.
- 14. El sistema de intensificación de audio de la reivindicación 11, en que el sistema de intensificación de audio es llevado a cabo en un formato digital, por un procesador de señales digitales.
- 15. El sistema de intensificación de audio de la reivindicación 11, que además comprende un atenuador para atenuar la señal de diferencia por una cantidad fija, substancialmente a través de un espectro de frecuencia audible, donde en el primero y cuarto amplificadores entra la señal de diferencia atenuada y las señales de salida compuestas, izquierda y derecha, comprenden esta señal de diferencia atenuada.
- 16. El sistema de intensificación de audio de la reivindicación 11, que además comprende un potenciómetro conectado entre la salida del primer amplificador y los filtros de paso bajo y de paso alto, para ajustar el nivel de la señal de diferencia, provisto a los filtros de paso bajo y de paso alto.
- 17. El sistema de intensificación de audio de la reivindicación 11, que además comprende un primer filtro de bajos, conectado entre la señal izquierda y el primer amplificador, y un segundo filtro de bajos, conectado entre la señal derecha y el primer amplificador, estos componentes de frecuencia muy baja atenúan el primero y segundo filtros de bajos de las señales izquierda y derecha.
- 18. El sistema de intensificación de audio de la reivindicación 17, en que el primero y segundo filtros de bajos tienen una frecuencia de corte en el intervalo de 125 a 200 Hz.
- 19. El sistema de intensificación de audio de la reivindicación 11, en que el filtro de paso bajo tiene una frecuencia de corte en el intervalo de 160 a 240 Hz, y el filtro de paso alto tiene una frecuencia de corte en el intervalo de 5.6 a 8.4 KHz.
- 20. El sistema de intensificación de audio de la reivindicación 11, en que el sistema comprende no más de cuatro amplificadores activos, no más de cuatro capacitores y no más de 30 resistores.
- 21. Un sistema de intensificación estereofónico, para crear una imagen estereofónica más ancha desde una parea de señales estereofónicas, denotada como señales de entrada, izquierda y derecha, estas señales de entrada, izquierda y derecha, son modificadas por el sistema de intensificación y convertidas en sonido por un transductor electroacústico, para producir una imagen de audio, por lo cual la cantidad de información estereofónica presente en las señales de entrada izquierda y derecha se representan por una señal de diferencia que iguala la diferencia entre las señales estereofónicas izquierda y derecha, y la cantidad de información de la etapa central, presente en las señales de entrada izquierda y derecha se representan por una señal de suma que es igual a la suma de señales estereofónicas izquierda y derecha, este sistema de intensificación estereofónico comprende: un circuito para modificar la respuesta de frecuencia de la información estereofónica para crear información estereofónica procesada, caracterizada por una ganancia máxima y una ganancia minima, la ganancia de la información estereofónica procesada varia con respecto al componente de frecuencia de la información estereofónica procesada, este circuito incluye: un primer filtro de audio, para la atenuación, con relación a la ganancia máxima, los componentes de audio bajos, presentes en la información estereofónica un segundo filtro de audio, para la ate- nuación, con relación a la ganancia máxima, un intervalo mediano de las frecuencias de audio de la información estereofónica, para crear la información estereofónica procesada, el intervalo mediano de frecuencias de audio corresponde a esas frecuen- cias a las cuales un oido humano tiene sensibilidad aumentada; un primer amplificador, para combinar la información estereofónica procesada y la señal de suma con la señal estereofónica de entrada izquierda, para crear una señal de salida izquierda intensificada; y un segundo amplificador, para combinar la información estereofónica procesada y la señal de suma con la señal estereofónica de entrada derecha, para crear una señal de salida derecha intensificada.
- 22. El sistema de intensificación estereofónica de la reivindicación 21, en que el primer filtro de audio tiene una frecuencia de corte en el intervalo de 125 a 200 Hertz.
- 23. El sistema de intensificación estereofónica de la reivindicación 21, en que el circuito se construye dentro de un procesador de señales digital.
- 24. El sistema de intensificación estereofónica de la reivindicación 21, en que el segundo filtro de audio comprende un filtro de paso bajo y un filtro de paso alto, que tiene una frecuencia de corte mayor que la frecuencia de corte del filtro de paso bajo.
- 25. El sistema de intensificación estereofónica de la reivindicación 24, en que la frecuencia de corte del filtro de paso bajo está dentro del intervalo de 160 a 240 Hz, y la frecuencia de corte del filtro de paso alto está dentro del intervalo de 5.6 a 8.4 KHz.
- 26. Un sistema de intensificación estereofónica, para crear una imagen estereofónica más ancha desde una pareja de señales estereofónicas denotadas como señales de entrada izquierda y derecha, estas señales de entrada izquierda y derecha, son modificadas por el sistema de intensificación y convertidas en sonido por un transductor electroacústico, para producir una imagen de audio, por lo cual la cantidad de información estereofónica presente en las señales de entrada, izquierda y derecha, se representan por una señal de diferencia que iguala la diferencia entre las señales estereofónicas izquierda y derecha, y la suma de lasa señales, izquierda y derecha, se denota como una señal de suma, este sistema de intensificación estereofónica comprende: un circuito para normalizar la respuesta de frecuencia de la señal de diferencia para crear una señal de diferencia procesada, caracterizada por una ganancia máxima y una ganancia minima, el nivel de normalización aplicado a la señal de diferencia procesada varia con respecto a los componentes de frecuencia de la señal de diferencia procesada, este circuito comprende: un primer filtro de audio, para atenuar, con relación a la ganancia máxima, los componentes de audio bajos, presentes en la señal de diferen-cia, para crear una primera señal de diferencia modificada; el segundo y tercero filtros de audio, para atenuar, con relación a la ganancia máxima, un intervalo mediano de frecuencias de audio de la señal de diferencia modificada, para crear una segunda y tercera señales de diferencia modificadas, el intervalo mediano de frecuencias de audio corresponde a esas frecuencias a las cuales un oido humano tiene sensibilidad aumentada, la señal de diferencia procesada comprende la suma de la primera, segunda y tercera señales de diferencia modificadas; un primer amplificador, para combinar la primera, segunda y tercera señales de diferencia modificadas con la señal de suma y la señal estereofónica de entrada izquierda, para crear una señal de salida izquierda intensificada; y un segundo amplificador, para combinar la primera, segunda y tercera señales de diferencia modificadas con la señal de suma y la señal estereofónica de entrada derecha, para crear una señal de salida derecha intensificada.
- 27. El sistema de intensificación estereofónica de la reivindicación 26, que además comprende un tercer amplificador, para generar la señal de diferencia y en que el primer filtro de audio comprende un primer filtro de paso de banda, conectado entre la señal de entrada izquierda y el tercer amplificador, para atenuar los componentes de bajos de la señal de entrada izquierda, y donde el primer filtro de audio comprende un segundo filtro de paso alto, conectado entre la señal de entrada derecha y el tercer amplificador, para atenuar los componentes de bajos de la señal de entrada derecha.
- 28. El sistema de intensificación estereofónica de la reivindicación 27, en que el primero y segundo filtros de paso alto tiene una frecuencia de corte en el intervalo de 125 a 200 Hz.
- 29. El sistema de intensificación estereofónica de la reivindicación 26, en que el segundo filtro de audio es un filtro de paso bajo, que tiene una frecuencia de corte en el intervalo de 160 a 240 Hz.
- 30. El sistema de intensificación estereofónica de la reivindicación 25, en que el tercer filtro de audio es un filtro de paso alto, que tiene una frecuencia de corte en el intervalo de 5.6 a 8.4 KHz.
- 31. Un método para generar señales de salida estereofónicas intensificadas, izquierda y derecha, desde señales de entrada estereofónica, izquierda y derecha, para crear una imagen estereofónica más ancha, cuando las señales de salida, izquierda y derecha, se operan a través de una pareja de bocinas, este método iguala la información de la señal ambiental, presente en las señales, izquierda y derecha, substancialmente a través del espectro de frecuencia audible, para crear información de la señal ambiental procesada, esta información de la señal ambiental procesada tiene respuestas de frecuencia variables, estas respuestas de frecuencia se caracterizan por una ganancia máxima dentro del intervalo de frecuencia de aproximadamente 50 a 200 Hz y arriba de 7 KHz, y las respuestas de frecuencia se caracteri-zan por una ganancia minima dentro del intervalo de frecuencia de aproximadamente 1500 a 3000 Hz y debajo de 30 Hz.
- 32. El método de generar señales de salida estereofónicas intensificadas, izquierda y derecha, según la reivindicación 31, donde la separación entre las ganancias máxima y minima se ajusta en un nivel de 10 a 14 dB.
- 33. El método para generar señales de salida estereofónicas intensificadas, izquierda y derecha, según la reivindicación 31, en que la separación entre la ganancia máxima y la ganancia minima se fija en aproximadamente 12 dB.
- 34. Una grabación de sonido estereofónico, que tiene almacenada información de audio, esta información de audio se puede reproducir para crear un efecto estereofónico intensificado, esta grabación del sonido estereofónico comprende : un medio de grabación, que contiene la información de audio, en que esta información de audio es accesible a un dispositivo de reproducción de audio, para crear señales de salida estereofónicas, izquierda y derecha, estas señales de salida, izquierda y derecha, tienen un componente de la señal de diferencia que representa la diferencia entre las señales de salida, izquierda y derecha, esta señal de diferencia tiene una respuesta de frecuencia modificada, caracterizada por una ganancia máxima, dentro de un primer intervalo de frecuencia de 100 a 150 Hz, y caracterizado por una ganancia minima, dentro de un segundo intervalo de frecuencia, de aproximadamente 1500 a 3000 Hz, y debajo de una tercera frecuencia de aproximadamente 30 Hz; y donde la respuesta de la frecuencia disminuye a un régimen de aproximadamente 6 decibles por octava, debajo del primer intervalo de frecuencia, y arriba del primer intervalo de frecuencia, hasta el segundo intervalo de frecuencia, la respuesta de la frecuencia aumenta a un régimen de aproximadamente 8 decibles por octava, arriba del segundo intervalo de frecuencia.
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