NL8800745A - Werkwijze en inrichting voor het creeren van een variabele akoestiek in een ruimte. - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor het creeren van een variabele akoestiek in een ruimte. Download PDF

Info

Publication number
NL8800745A
NL8800745A NL8800745A NL8800745A NL8800745A NL 8800745 A NL8800745 A NL 8800745A NL 8800745 A NL8800745 A NL 8800745A NL 8800745 A NL8800745 A NL 8800745A NL 8800745 A NL8800745 A NL 8800745A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
acoustic
acoustics
space
acs
reverberation
Prior art date
Application number
NL8800745A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Augustinus Johannes Berkhout
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 Augustinus Johannes Berkhout filed Critical Augustinus Johannes Berkhout
Priority to NL8800745A priority Critical patent/NL8800745A/nl
Priority to PCT/NL1989/000013 priority patent/WO1989009465A1/en
Priority to EP89200785A priority patent/EP0335468A1/en
Priority to ZA892274A priority patent/ZA892274B/xx
Priority to AU34315/89A priority patent/AU630094B2/en
Priority to JP1504205A priority patent/JPH02503721A/ja
Priority to CA000594854A priority patent/CA1319891C/en
Priority to US07/455,434 priority patent/US5142586A/en
Publication of NL8800745A publication Critical patent/NL8800745A/nl
Priority to NO894666A priority patent/NO175838C/no
Priority to SU894742529A priority patent/RU2042217C1/ru
Priority to DK593889A priority patent/DK593889A/da

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/08Arrangements for producing a reverberation or echo sound
    • G10K15/12Arrangements for producing a reverberation or echo sound using electronic time-delay networks
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/02Synthesis of acoustic waves
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/307Frequency adjustment, e.g. tone control

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Description

- 1 - « ..
Werkwijze en inrichting voor het creëren van een variabele akoestiek in een ruimte.
De uitvinding heeft allereerst betrekking op een werkwijze voor het creëren van een variabele akoestiek in een ruimte, zoals een podium en/of een zaal, waarbij de condities in de ruimte aan het gebruiksdoel worden 5 aangepast.
Reeds sinds de jaren zestig werden systemen ontwikkeld om de akoestiek in een ruimte te verbeteren, waarbij de architectuur van de betreffende ruimte nauwelijks wordt beïnvloed.
10 Deze systemen zijn gebaseerd op akoestische terug koppeling. Daartoe worden microfoons geplaatst in het galmveld, de opgepakte galm wordt versterkt en door luidsprekers weer in het galmveld gebracht enz. De akoestische communicatie tussen microfoons en luidsprekers 15 is bij deze systemen dus van essentieel belang. Om kleuring te vermijden moet de kringversterking klein worden gehouden en derhalve is de nagalmverlenging per kanaal gering. Deze systemen zijn duur door het grote aantal benodigde kanalen en zijn weinig flexibel.
20 Ook zijn er audiosystemen waarbij, in de tijd ge zien, een nagalmstaart wordt gecreëerd door middel van elektronische signaalvertragingen. Vaak worden dergelijke systemen, in 2-, 4- of 6-kanaalsversies, gebruikt om bij het beluisteren van platen of compactdiscs een passende akoestische 25 entourage te simuleren. Van akoestische terugkoppeling is hierbij dus geen sprake. Ook wanneer echter het signaal van een in de kamer aanwezige akoestische bron via een - gerichte - microfoon door het systeem zou worden bewerkt -"vergalmd" -, kan de akoestische terugkoppeling tot een 30 minimum worden beperkt zonder de prestatie negatief te beïnvloeden; het systeem is immers niet op deze terugkoppeling gebaseerd. Tot nu toe zijn toepassingen vooral gericht op de huiskamer. Voor grote ruimten zijn deze systemen minder geschikt omdat de drie-35 dimensionale eigenschappen van het geluidsveld, die .6800745 - 2 - * vooral de natuurlijkheid en de ruimtelijkheid bepalen, gebrekkig of onjuist worden gereconstrueerd.
Om bovengeschetste bezwaren op te heffen verschaft de uitvinding nu een werkwijze, die daardoor is ge-5 kenmerkt, dat de variabele akoestiek door middel van elektro-akoestische voorzieningen en met behulp van regel-elektronica binnen enkele seconden tot stand wordt gebracht, waarbij wordt gestreefd naar ondersteuning - in het bijzonder versterking - van het directe geluid en wijzi-10 ging - in het bijzonder verlenging - van de nagalm door middel van één of meer gekoppelde elektro-akoestische meerkanaalsmodules, waarbij een gewenst geluidsveld wordt gereconstrueerd gebaseerd op de principes van de akoestische holografie door middel van de zogenaamde akoestisch 15 controlestelsel-configuratie, in het nu volgende kortheidshalve aangeduid als ACS-configuratie, waarbij het bronveld in een aantal punten van de werkelijke ruimte elektro-akoestisch wordt overgestuurd naar overeenkomstige punten van een denkbeeldige, in de ACS-processor gede-20 finieerde, gewenste - akoestisch ideale - ruimte, waarin het bijbehorende geluidsveld met behulp van de golf-theorie wordt gesimuleerd en waarbij vervolgens het gesimuleerde geluidsveld - direct en/of galm - in een aantal punten van de denkbeeldige ruimte elektronisch 25 wordt overgestuurd naar overeenkomstige punten in de werkelijke ruimte en vandaar via luidsprekers de werkelijke ruimte in wordt gestuurd.
Onder akoestische holografie of golfveldextrapolatie wordt hier verstaan het breedbandig (re)construeren van 30 het geluidsveld in een ruimte, uitgaande van een geregistreerd bronveld. Voor de onderliggende theorie wordt verwezen naar A.J.Berkhout: "Applied seismic wave theory" Elsevier 1987. Het concept van de akoestische holografie is zo sterk dat "(re)constructie" en "echt" slechts verschillen door 35 beperkingen in de implementatie.
Volgens een verdere uitwerking van de uitvinding kan, om ongewenste terugkoppeling tegen te gaan, gebruik worden gemaakt van compensatiefilters.
Om de invloed van geluidsbronnen, zoals bijvoor-40 beeld ventilatoren, tegen te gaan kunnen voor het ver- .6800745
A
- 3 - «k zwakken van akoestische ruis anti-lawaaifilters worden toegepast.
De voordelen van het bovengenoemde akoestisch controlestelsel ofwel ACS zijn, dat de akoestische con-5 dities in multifunctionele zalen op een zo flexibel mogelijke manier aan het gebruiksdoel worden aangepast terwijl aan de architect zoveel mogelijk vrijheid wordt gelaten. ACS verhoogt dus de mogelijkheden voor zowel de architect als de akoesticus. De akoesticus bepaalt het 10 patroon van reflecties van nulde, eerste en hogere orde, die in een denkbeeldige zaal zouden bestaan en die voor een zeker gebruiksdoel ideaal zouden zijn. Deze gewenste volkomen natuurlijke, ruimtelijke reflectiepatronen worden gegenereerd door een configuratie van microfoons 15 en luidsprekers in de bestaande ruimte. Met ACS wordt daardoor de unieke situatie bereikt, dat in de door de architect ontworpen bestaande ruimte die akoestiek wordt gerealiseerd die hoort bij een denkbeeldige ideale ruimte, dit naar keuze van de akoesticus. Door de 20 akoestische parameters, zoals volume, vorm, absorptie, van de denkbeeldige ruimte te veranderen, verandert de akoestiek in de bestaande ruimte op een volkomen natuurlijke wijze.
Daar het akoestische controlestelsel volgens de 25 onderhavige uitvinding niet op akoestische terugkoppeling is gebaseerd, heeft dit onder meer tot gevolg dat de nagalmtijd beduidend kan worden verlengd zonder dat kleuring optreedt, dat het nagalmniveau onafhankelijk van de nagalmtijd kan worden veranderd - zelfs zodanig 30 dat zowel "single-decay" als "double-decay" uit klink- curves kunnen worden gemaakt -, dat laterale reflecties extra kunnen worden benadrukt en dat het directe veld op een volkomen natuurlijke wijze, dus zonder lokalisatie-fouten, beduidend kan worden versterkt.
35 Bij toepassing van de werkwijze volgens de uit vinding kan de akoestische terugkoppeling worden geminimaliseerd door: 1, Veel direct geluid en relatief weinig galm op te nemen - relatief veel microfoons op en rond het 40 brongebied, zoals bijvoorbeeld het podium-; .8800745 - 4 - - ’τι^γ;·,·.τ i" % 2. Gerichte microfoons toe te passen; 3. Gerichte luidsprekers toe te passen - in het bijzonder gericht op het publiek 4. De componenten van de ACS-processor in de 5 tijd te laten variëren.
Verder kan de akoestische ruis worden geminimali-seerd door: 1. Eén of meer microfoons bij de akoestische ruisbron danwel bronnen te plaatsen; 10 2. De microfoonsignalen via een meer-kanaals- antilawaaifilter naar de ACS-luidsprekers te sturen; en 3. De filtercoëfficienten van het antilawaai-filter zodanig te kiezen dat de akoestische ruis bij de ACS-luidsprekers wordt gecompenseerd.
15 Een groot voordeel van ACS is, dat een fijnregeling vanuit de werkelijke architectonische ruimte mogelijk is, waardoor elk gewenst geluidsveld bijna volledig wordt benaderd.
Volgens een verdere uitwerking van de uitvinding 20 kan erin worden voorzien, dat het realiseren van de ACS-configuratie plaatsvindt in acht stappen: 1. Analyse van de akoestiek in de werkelijke ruimte; 2. Specificatie van de gewenste akoestiek - in ge-25 val van een multifunctionele ruimte ook de gewenste variaties rond een referentie-akoestiek -; 3. Bepaling van aantal en posities van microfoons en luidsprekers; 4. Bouw- en voorprogrammering van het systeem; 30 5. Installatie van het systeem; 6. Inregeling van het systeem, zodanig dat de gewenste referentie-akoestiek inderdaad wordt gerealiseerd ("kalibratie"); 7. Variatie van de systeemparameters zodat, 35 uitgaande van de referentie-akoestiek, een aantal voorkeursinstellingen wordt verkregen in overeenstemming met de diverse gebruiksdoeleinden ("van referentie naar preferentie"); en 8. Opslag van de voorkeursinstellingen in het 40 ACS-geheugen, waaruit deze met behulp van een druk- .8800745 e>' - 5 - toetsstelsel kunnen worden opgeroepen.
Bij toepassing van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding kunnen voor het maken van de voorkeursinstellingen de volgende systeem-parameters worden ge-5 varieerd: 1. De nagalmtijden in freguentiebanden met centrale frequenties in het audiogebied; 2. De geluidsdrukniveaus indie frequentiebanden; 3. De schaalfactor van de totale nagalmkarakte- 10 ristiek; 4. De ingangsversterking van alle microfoons; en 5. De uitgangsversterking van alle luidsprekers.
Daarbij kan elke parameter in stappen worden gevarieerd .
15 Het voordeel van de boven aangegeven maatregelen is, dat het inregelen van het ACS-systeem snel en eenvoudig kan geschieden en het mogelijk maakt aan elke objectieve en subjectieve wens te voldoen.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een 20 inrichting voor toepassing van de boven beschreven werkwijze, welke inrichting daardoor is gekenmerkt, dat deze is opgebouwd uit drie delen, namelijk: 1. Het opnamesubsysteem omvattende de microfoons met ruis-arme voorversterkers en equalizers; 25 2. De centrale processor omvattende de reflectie- simulatie-eenheden; en 3. Het weergavesubsysteem omvattende de luidsprekers met distortie-arme eindversterkers.
Daarbij is de centrale processor in wezen het 30 hart van het akoestische controlestelsel en bepaalt deze de lineaire overdracht van iedere microfoon naar iedere luidspreker en kan hij daarom worden beschreven door de overdrachtsmatrix T.
Van de centrale processor zorgt elke reflectie-35 simulatie-eenheid voor het opwekken van een gewogen en vertraagd signaal tussen iedere microfoon en iedere luidspreker. De verschillende reflectie-simulatie-eenheden zijn intern met elkaar gekoppeld. Het aantal benodigde eenheden hangt af van de grootte en de vorm van 40 de ruimte en de maximaal vereiste nagalmtijd.
.8800745 t - 6 -
Volgens de uitvinding bestaat de inrichting uit elke gewenste combinatie van vier verschillende onafhankelijke modules, te weten zaal-galmmodule, podium-galmmodule, spraakmodule en theatermodule.
5 De functies van de diverse modules zijn als volgt.
Zaal-galmmodule.
Deze module dient voor het realiseren van een gewenst natuurlijk galmveld in de zaal, waarbij ook wordt gestreefd naar een maximale "ruimtelijkheid". Bij zalen 10 met diepe balkons zal het veelal nodig zijn om een aantal galmmodules toe te passen. Vroege reflecties kunnen extra worden versterkt danwel latere reflecties extra verzwakt om de "definitie" van muziek te verhogen. Met behulp van de inrichting volgens de uitvinding kan men zelfs 15 geluid laten uitklinken met twee verschillende snelheden, bijvoorbeeld eerst snel en dan langzaam.
Podium-galmmodule.
Deze dient voor het realiseren van een gewenst galmveld op het podium, waarbij ook wordt gestreefd 20 naar optimale samenspelcondities voor de musici van een ensemble.
Spraak-module.
Deze dient voor de ondersteuning van spraak, waarbij gebruik wordt gemaakt van één of meer PA-microfoons. Bij 25 de spraakmodule wordt het directe geluidsveld (reflecties van nulde-orde) in elk punt van de zaal op volkomen natuurlijke wijze, dus met behoud van lokalisatie, in elke frequentieband met elk gewenst niveau gereconstrueerd.
Theater-module.
30 Deze dient voor de ondersteuning van spraak zonder gebruik te maken van PA-microfoons: het directe geluid wordt opgepakt door een aantal microfoons boven en/of voor het podium. Reconstuctie vindt plaats als bij de spraakmodule.
35 De uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de hand van de beschrijving van de figuren van bijgaande tekening. Hierin toont:
Fig.1 op karikatuurachtige wijze de verschillende invalshoeken van de architect van de ruimte en van de 40 akoesticus; .U00745 - 7 - *
Fig. 2 het principe van de ACS-configuratie volgens de uitvinding waarbij slechts ëën microfoon-luid-sprekerpaar is aangegeven;
Fig. 3 het principe van de ACS-configuratie vol-5 gens fig.2 maar dan in büotechema;
Fig. 4 de opbouw van de delen van de ACS-configuratie volgens de uitvinding;
Fig. 5 de schematische samenstelling van een ACS-reflectiesimulatie-eenheid volgens de uitvinding; 10 Fig. 6 de centrale processor van de ACS-configu ratie volgens de uitvinding;
Fig. 7 simulatie met behulp van spiegelbronnen;
Fig.. 8 het effect van het wijzigen van een aantal ACS-parameters voor de fijnregeling; 15 Fig. 9 enkele nagalmtijden van de Delftse aula;
Fig.10 enkele nagalmtijden van de York University, Toronto;
Fig.11 enkele uitklinkcurves van de Delftse aula; 20 Fig.12 enkele uitklinkcurves van de York Univer sity, Toronto;
Fig.13 het bekende zaal-akoestische principe van elektronische nagalmversterkingssystemen, die zijn gebaseerd op akoestische terugkoppeling (enkel kanaals-25 versie); en
Fig.14 het bekende audio-principe van elektronische impuls-responsie-simulatiesystemen (enkel kanaalsversie).
In fig.1 is op eenvoudige wijze aangegeven, dat de architect 1 als ontwerper komt tot een bepaalde 30 vorm van de ruimte of zaal 2. De akoesticus 3 komt door zijn andere uitgangspunten tot een geheel andere op akoestische wetten gebaseerde zaalvorm 4. Is er tussen de architect 1 en de akoesticus 3 een optimale samenwerking dan zal in de praktijk op zijn best naar een akoestisch 35 compromis worden gestreefd.
Men kan evenwel een variabele akoestiek creëren, waarbij de condities aan elk gebruiksdoel optimaal kunnen worden aangepast. In principe kan dit door bouwkundige maatregelen, zoals verplaatsbare panelen en dergelijke, 40 worden gerealiseerd. Dergelijke ingrepen zijn vaak niet 8S00745 Κι - 8 - bijzonder esthetisch, weinig flexibel èn relatief duur. Veel interessanter is het wanneer variabele akoestiek wordt gerealiseerd met behulp van elektro-akoestische voorzieningen, die de architectuur nauwelijks aantasten 5 en waarbij met behulp van regelelektronica de verandering van de akoestiek binnen enkele seconden vlekkeloos kan worden gerealiseerd.
Het streven naar elektro-akoestische nagalm-verlenging en -versterking is op zich niet nieuw. Sinds 10 de jaren zestig werden er verschillende meerkanaals- systemen ontwikkeld, die op akoestische terugkoppeling zijn gebaseerd. Dit principe is weergegeven in fig.13.
Om kleuring of zelfs rondzingen te vermijden moet de kringversterking A2 x A3 (10) worden beperkt en daarmee 15 ook het vermogen van het systeem, met alle nadelen van dien.
Tegenwoordig zijn er ook audio-systemen waarbij, in de tijd gezien, een nagalmstaart wordt gecreëerd door middel van elektronische signaalvertragingen, zoals 20 dit in fig.14 is aangegeven. Zoals reeds boven opgemerkt worden dergelijke systemen voornamelijk toegepast om bij het beluisteren van platen of compactdiscs een passende akoestische entourage te simuleren.
25 In fig.2 is het principe van de onderhavige uitvinding in een globale schets weergegeven. Uit de werkelijke architectonische ruimte of zaal 5 wordt op het podium 6 het bronveld opgevangen en naar een denkbeeldige akoestisch ideale ruimte, die gedefinieerd is in de 30 ACS-processor, overgezet. In de "ideale ruimte" 7 wordt het geluid "vergalmd". Vervolgens wordt het daar aanwezige geluidsveld puntsgewijs opgevangen en naar overeenkomstige punten 9 in de werkelijke architectonische ruimte teruggezet door middel van luidsprekers. Zo is in de 35 architectonische ruimte een akoestisch ideale ruimte te bouwen. Uiteraard bereikt men het theoretische ideaal alleen met een zeer dicht luidsprekernet. Uit de praktijk is echter gebleken, dat lineaire arrays voor luidsprekers langs wanden en plafonds met een hart op hart afstand 40 van de luidsprekers van ongeveer 2 meter al zeer goede .8&00745 - 9 - resultaten geeft. Gesteld kan dus worden, dat het akoestisch controlestelsel volgens de onderhavige uitvinding werkt met twee zalen: de echte en een denkbeeldige.
In fig.3 is de ACS-configuratie volgens de uit-5 vinding in blokschema weergegeven voor één microfoon-luidsprekerpaar. Daarbij kan worden opgemerkt dat de processor zowel analoog als digitaal kan worden uitgevoerd .
Indien de terugkoppeling tussen luidspreker 10 j en microfoon i niet mag worden verwaarloosd, dan moet de convolutie S.(t)*r..(t) worden vervangen door 1 xj (t)*r'(t), waarbij in het frequentiegebied Riiiüi) R’ijia3) = Ι+α^ώ^ίω) en waarbij Gj^(üi) de overdrachtsfunctie tussen luidspreker 15 j en microfoon i definieert.
Indien bovendien een ruisbron in de ruimte aanwezig is, kan een aparte compensatielus met een anti-lawaaifilter worden opgenomen:.
20 waarbij k de microfoonpositie aangeeft bij de ruisbron, zoals bijvoorbeeld een ventilatoropening.
In fig.4 is de data-stroom nader in schema aangegeven. Met de ACS-configuratie wordt het brongolfveld opgepakt door een netwerk van microfoons. Vervolgens 25 wordt door de centrale processor T het gewenste reflectie-patroon gesimuleerd dat hoort bij de denkbeeldige zaal. Tenslotte wordt dit reflectiepatroon in de werkelijke zaal gebracht met behulp van een netwerk van luidsprekers 10.
30 In fig.5 is een schematische configuratie van een ACS-reflectiesimulatie-eenheid weergegeven (nulde orde voor spraak, eerste en hogere orden voor galm). De coëfficiënten worden bepaald met behulp van de golf-theorie (zie het reeds bovengenoemde boek van A.J.Berkhout). 35 In fig.6 is een schematische opstelling van ACS weergegeven. De centrale processor T bestaat uit een aantal reflectiesimulatie-eenheden. Elke reflectie-simulatie-eenheid wordt bepaald door de overdrachtsfunctie .8800745 - 10 - tussen M bronnen 11 en N luidsprekers 12 voor een bepaalde orde van reflectie,
Fig.7 illustreert de simulatie van het gewenste galmveld, indien het inzichtelijke spiegelbronnenmodel 5 wordt gebruikt. Elke ACS-simulatie-eenheid representeert nu de overdrachtsfunctie tussen de bronnen in één gespiegelde versie van de denkbeeldige zaal en de luidsprekers in de werkelijke zaal.
In fig.8 is het effect weergegeven van het 10 veranderen van de ACS-parameters 1-19 voor de fijnregeling. Hierbij hebben de parameters 1-8 betrekking op de nagalm-tijden in de frequentiebanden met centrale frequenties variërend van 63Hz tot 8 kHz; de parameters 9-16 op de geluidsdrukniveaus in die frequentiebanden, de parameter 15 17 op de schaalfactor van de totale nagalmkarakteristiek, de parameter 18 op de ingangsversterking van alle microfoons en de parameter 19 op de uitgangsversterking van alle luidsprekers.
In de fig. 9 en 10 zijn enkele nagalmtijden 20 weergegeven van respectievelijk de Delftse aula en York University (Toronto) zonder en met de ACS-configuratie volgens de onderhavige uitvinding.
In de fig.11 en 12 zijn enkele ACS-uitklinkcurves weergegeven voor respectievelijk de Delftse aula 25 ("single-decay") en de York University ("double-decay") voor 500 Hz.
Het zal duidelijk zijn, dat slechts enkele mogelijke uitvoeringsvormen van de uitvinding in de tekening zijn weergegeven en in het bovenstaande be-30 schreven en dat vele wijzigingen kunnen worden aangebracht zonder buiten de uitvindingsgedachte te vallen.
-conclusies- .8800745

Claims (15)

1. Werkwijze voor het creëren van variabele akoestiek in een ruimte/ zoals een podium en/of een zaal, waarbij de condities in deze ruimte aan het gebuiksdoel worden aangepast, met het kenmerk, dat de variabele 5 akoestiek door middel van elektro-akoestische voorzieningen en met behulp van regelelektronica binnen enkele seconden tot stand wordt gebracht, waarbij wordt gestreefd naar ondersteuning - in het bijzonder versterking - van het directe geluid en wijziging - in het bijzonder ver-10 lenging - van de nagalm door middel van één of meer gekoppelde elektro-akoestische meerkanöaLsmodules waarbij een gewenst geluidsveld wordt gereconstrueerd gebaseerd op de principes van de akoestische holografie door middel van ACS-configuratie, waarbij het bronveld in een aantal 15 punten van de werkelijke ruimte elektro-akoestisch wordt overgestuurd naar overeenkomstige punten van een denkbeeldige, in de ACS-processor gedefinieerde, gewenste ruimte, waarin het bijbehorende geluidsveld met behulp van de golftheorie wordt gesimuleerd en waarbij vervolgens 20 het gesimuleerde geluidsveld - direct en/of galm - in een aantal punten van de denkbeeldige ruimte elektronisch wordt overgestuurd naar overeenkomstige punten in de werkelijke ruimte en vandaar via luidsprekers de werkelijke ruimte in wordt gestuurd.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat ongewenste terugkoppeling wordt tegengegaan door toepassing van compensatiefilters.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk, dat voor het verzwakken van akoestische 30 ruis anti-lawaaifilters worden toegepast.
4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het bronveld in de werkelijke ruimte met behulp van een configuratie van microfoons wordt opgevangen. .8800745 - 12 -
5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de verwerking van de microfoonsignalen wordt bepaald door simulatie van reflecties van de nulde, eerste en hogere orde, die 5 zouden bestaan in een denkbeeldige ruimte en die voor een zeker gebruiksdoel ideaal zouden zijn, waarbij deze volkomen natuurlijke, ruimtelijke reflectiepatronen door elektro-akoestische overzetting door middel van een configuratie van luidsprekers in de werkelijke ruimte 10 worden gegenereerd, waarbij door het veranderen van de akoestische parameters - volume, vorm, absorptie - van de denkbeeldige ruimte, de akoestiek in de werkelijke ruimte op natuurlijke wijze wordt veranderd.
6. Werkwijze volgens êën der voorgaande conclusies, 15 met het kenmerk, dat de akoestische terugkoppeling wordt geminimaliseerd door: 1. veel direct geluid en relatief weinig galm op te nemen; 2. gerichte microfoons toe te passen; 3. gerichte luidsprekers toe te passen; en 4. de componenten van de ACS-processor in de tijd te laten variëren.
7. Werkwijze volgens conclusie 6, m e t het kenmerk, dat de akoestische ruis wordt geminimaliseerd 25 door: 1. één of meer microfoons bij de akoestische ruisbron danwel bronnen te plaatsen; 2. de microfoonsignalen van een meerkanaals-anti-lawaaifilter naar de ACS-luidsprekers te sturen; en 30 3, de filtercoefficienten van het anti-lawaai- filter zodanig te kiezen dat de akoestische ruis bij de ACS-luidsprekers wordt gecompenseerd.
8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het realiseren van de
35 ACS-configuratie plaatsvindt in acht stappen: 1. analyse van de akoestiek in de werkelijke architectonische ruimte; .88 0 0745 - 13 - 2. specificatie van de gewenste akoestiek - in geval van een multifunctionele ruimte ook de gewenste variaties rond een referentie-akoestiek -; 3. bepaling van aantal en posities van microfoons 5 en luidsprekers; 4. bouw- en voorprogrammering van het systeem; 5. installatie van het systeem; 6. inregeling van het systeem, zodanig dat de gewenste referentie-akoestiek inderdaad wordt gerealiseerd; 7. variatie van de systeemparameters zodat, uitgaande van de referentie-akoestiek, een aantal voorkeursinstellingen wordt verkregen in overeenstemming met de diverse gebruiksdoelen; en 8. opslag van de voorkeursinstellingen in het
15 ACS-geheugen, waaruit deze met behulp van een druktoets-systeem kunnen worden opgeroepen.
9. Werkwijze volgens conclusie 8,met het kenmerk, dat voor het maken van de.voorkeursinstellingen de volgende systeemparameters kunnen worden 20 gevarieerd: 1. de nagalmtijden in freguentiebanden met centrale frequenties in het audiogebied; 2. de geluidsdrukniveaus indie frequentiebanden; 3. de schaalfactor van de totale nagalmkarak- 25 teristiek; 4. de ingangsversterking van alle microfoons; en 5. de uitgangsversterking van alle luidsprekers.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, m e t het kenmerk, dat iedere parameter in stappen kan worden 30 gevarieerd.
11. Inrichting voor toepassing van de werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inrichting is opgebouwd uit drie delen, namelijk: 1. het opnamesubsysteem omvattende de microfoons met ruis-arme voorversterkers en equalizers; 2. de centrale processor omvattende de reflectie- .8800745 St - 14 - simulatie-eenheden; en 3. het weergavesubsysteem omvattende de luidsprekers met distortie-arme eindversterkers.
12. Inrichting volgens conclusie 11, m e t het 5 kenmerk, dat door de centrale processor de overdracht bepaalbaar is van iedere microfoon naar iedere luidspreker en beschrijfbaar is middels de overdrachtsmatrix T.
13. Inrichting volgens conclusie 12, m e t het kenmerk, dat elke reflectiesimulatie-eenheid zorgt 10 voor het opwekken van een gebogen en vertraagd signaal tussen iedere microfoon en iedere luidspreker.
14. Inrichting volgens ëën der conclusies 11-13, met het kenmerk, dat de verschillende reflec-tie-simulatie-eenheden intern met elkaar zijn gekoppeld, 15 waarbij het aantal benodigde eenheden afhangt van de grootte en van de vorm van de ruimte en van de maximaal vereiste nagalmtijd.
15. Inrichting volgens êën der conclusies 11-14, met het kenmerk, dat deze bestaat uit elke 20 gewenste combinatie van vier verschillende onafhankelijke modules, te weten zaal-galmmodule, podium-galmmodule, spraak-module en theater-module. p8800745
NL8800745A 1988-03-24 1988-03-24 Werkwijze en inrichting voor het creeren van een variabele akoestiek in een ruimte. NL8800745A (nl)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8800745A NL8800745A (nl) 1988-03-24 1988-03-24 Werkwijze en inrichting voor het creeren van een variabele akoestiek in een ruimte.
JP1504205A JPH02503721A (ja) 1988-03-24 1989-03-28 電気音響システム
EP89200785A EP0335468A1 (en) 1988-03-24 1989-03-28 Electro-acoustical system
ZA892274A ZA892274B (en) 1988-03-24 1989-03-28 Method and apparatus for processing sound signals
AU34315/89A AU630094B2 (en) 1988-03-24 1989-03-28 Electro-acoustical system
PCT/NL1989/000013 WO1989009465A1 (en) 1988-03-24 1989-03-28 Electro-acoustical system
CA000594854A CA1319891C (en) 1988-03-24 1989-03-28 Electro-acoustical system
US07/455,434 US5142586A (en) 1988-03-24 1989-03-29 Electro-acoustical system
NO894666A NO175838C (no) 1988-03-24 1989-11-23 Elektroakustisk system
SU894742529A RU2042217C1 (ru) 1988-03-24 1989-11-23 Способ формирования звукового поля в зале прослушивания и устройство для его осуществления
DK593889A DK593889A (da) 1988-03-24 1989-11-24 Elektroakustisk system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8800745 1988-03-24
NL8800745A NL8800745A (nl) 1988-03-24 1988-03-24 Werkwijze en inrichting voor het creeren van een variabele akoestiek in een ruimte.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8800745A true NL8800745A (nl) 1989-10-16

Family

ID=19851997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8800745A NL8800745A (nl) 1988-03-24 1988-03-24 Werkwijze en inrichting voor het creeren van een variabele akoestiek in een ruimte.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5142586A (nl)
EP (1) EP0335468A1 (nl)
JP (1) JPH02503721A (nl)
AU (1) AU630094B2 (nl)
CA (1) CA1319891C (nl)
NL (1) NL8800745A (nl)
NO (1) NO175838C (nl)
WO (1) WO1989009465A1 (nl)
ZA (1) ZA892274B (nl)

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8900571A (nl) * 1989-03-09 1990-10-01 Prinssen En Bus Holding Bv Electro-akoestisch systeem.
JPH03181997A (ja) * 1989-12-12 1991-08-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 反射音圧縮装置
JP2569872B2 (ja) * 1990-03-02 1997-01-08 ヤマハ株式会社 音場制御装置
US5386082A (en) * 1990-05-08 1995-01-31 Yamaha Corporation Method of detecting localization of acoustic image and acoustic image localizing system
US5109419A (en) * 1990-05-18 1992-04-28 Lexicon, Inc. Electroacoustic system
GB9107416D0 (en) * 1991-04-09 1991-05-22 Active Noise & Vibration Tech Active noise reduction
JPH07506908A (ja) * 1992-05-20 1995-07-27 インダストリアル リサーチ リミテッド 広帯域残響支援システム
JP2979848B2 (ja) * 1992-07-01 1999-11-15 ヤマハ株式会社 電子楽器
DE69327501D1 (de) * 1992-10-13 2000-02-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Schallumgebungsimulator und Verfahren zur Schallfeldanalyse
JP2737595B2 (ja) * 1993-03-26 1998-04-08 ヤマハ株式会社 音場制御装置
DE4328620C1 (de) * 1993-08-26 1995-01-19 Akg Akustische Kino Geraete Verfahren zur Simulation eines Raum- und/oder Klangeindrucks
WO1995010831A1 (en) * 1993-10-15 1995-04-20 Industrial Research Limited Improvements in reverberators for use in wide band assisted reverberation systems
JPH08272380A (ja) * 1995-03-30 1996-10-18 Taimuuea:Kk 仮想3次元空間音響の再生方法および装置
FR2738099B1 (fr) * 1995-08-25 1997-10-24 France Telecom Procede de simulation de la qualite acoustique d'une salle et processeur audio-numerique associe
SG99852A1 (en) * 1996-03-04 2003-11-27 Timeware Kk Method and apparatus for simulating a sound in virtual space to have a listener enjoy artificial experience of the sound
US5870480A (en) * 1996-07-19 1999-02-09 Lexicon Multichannel active matrix encoder and decoder with maximum lateral separation
US5796844A (en) * 1996-07-19 1998-08-18 Lexicon Multichannel active matrix sound reproduction with maximum lateral separation
US7085387B1 (en) 1996-11-20 2006-08-01 Metcalf Randall B Sound system and method for capturing and reproducing sounds originating from a plurality of sound sources
CA2328885C (en) * 1998-04-23 2009-06-23 Industrial Research Limited An in-line early reflection enhancement system for enhancing acoustics
US6239348B1 (en) * 1999-09-10 2001-05-29 Randall B. Metcalf Sound system and method for creating a sound event based on a modeled sound field
FR2805433A1 (fr) * 2000-02-17 2001-08-24 France Telecom Procede et dispositif de comparaison de signaux pour le controle de transducteurs et systeme de controle de transducteurs
EP1209949A1 (en) * 2000-11-22 2002-05-29 Technische Universiteit Delft Wave Field Synthesys Sound reproduction system using a Distributed Mode Panel
JP4734714B2 (ja) * 2000-12-22 2011-07-27 ヤマハ株式会社 収音再生方法およびその装置
US20030014486A1 (en) * 2001-07-16 2003-01-16 May Gregory J. Distributed audio network using networked computing devices
AU2003275290B2 (en) * 2002-09-30 2008-09-11 Verax Technologies Inc. System and method for integral transference of acoustical events
US7227959B2 (en) * 2003-03-10 2007-06-05 Shure Incorporated Multi-channel digital feedback reducer system
JP4130779B2 (ja) * 2003-03-13 2008-08-06 パイオニア株式会社 音場制御システム及び音場制御方法
DE10328335B4 (de) * 2003-06-24 2005-07-21 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Wellenfeldsyntesevorrichtung und Verfahren zum Treiben eines Arrays von Lautsprechern
DE10355146A1 (de) * 2003-11-26 2005-07-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Tieftonkanals
DE202004009076U1 (de) 2004-06-08 2004-09-02 ACHENBACH BUSCHHüTTEN GMBH Einrichtung zur Messung der Zugspannungsverteilung in bandförmigem Walzgut aus Metall
DE102005008333A1 (de) * 2005-02-23 2006-08-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Steuern einer Wellenfeldsynthese-Rendering-Einrichtung
ATE459216T1 (de) * 2005-06-28 2010-03-15 Akg Acoustics Gmbh Verfahren zur simulierung eines raumeindrucks und/oder schalleindrucks
DE102005030855A1 (de) * 2005-07-01 2007-01-11 Müller-BBM GmbH Elektroakustisches Verfahren
JP4886242B2 (ja) * 2005-08-18 2012-02-29 日本放送協会 ダウンミックス装置およびダウンミックスプログラム
FR2890480B1 (fr) * 2005-09-05 2008-03-14 Centre Nat Rech Scient Procede et dispositif de correction active des proprietes acoustiques d'une zone d'ecoute d'un espace sonore
US20100223552A1 (en) * 2009-03-02 2010-09-02 Metcalf Randall B Playback Device For Generating Sound Events
NZ587483A (en) * 2010-08-20 2012-12-21 Ind Res Ltd Holophonic speaker system with filters that are pre-configured based on acoustic transfer functions
US8995675B2 (en) * 2010-12-03 2015-03-31 The University Of North Carolina At Chapel Hill Methods and systems for direct-to-indirect acoustic radiance transfer
DE102011082310A1 (de) 2011-09-07 2013-03-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung, Verfahren und elektroakustisches System zur Nachhallzeitverlängerung
WO2014069112A1 (ja) * 2012-11-02 2014-05-08 ソニー株式会社 信号処理装置、信号処理方法
WO2014069111A1 (ja) 2012-11-02 2014-05-08 ソニー株式会社 信号処理装置、信号処理方法、測定方法、測定装置
RU2542637C1 (ru) * 2013-07-24 2015-02-20 Владимир Георгиевич Потёмкин Способ формирования сигнала для управления электроакустическим излучателем
US20160239254A1 (en) * 2015-02-15 2016-08-18 Anthony Mai Methods and Apparatuses for Creation and Modification of Digital Sounds
WO2016167138A1 (ja) * 2015-04-13 2016-10-20 ソニー株式会社 信号処理装置および方法、並びにプログラム
WO2017038543A1 (ja) 2015-09-03 2017-03-09 ソニー株式会社 音声処理装置および方法、並びにプログラム
WO2017098949A1 (ja) 2015-12-10 2017-06-15 ソニー株式会社 音声処理装置および方法、並びにプログラム
US10896668B2 (en) 2017-01-31 2021-01-19 Sony Corporation Signal processing apparatus, signal processing method, and computer program
JP7447533B2 (ja) * 2020-02-19 2024-03-12 ヤマハ株式会社 音信号処理方法および音信号処理装置
JP2021131434A (ja) * 2020-02-19 2021-09-09 ヤマハ株式会社 音信号処理方法および音信号処理装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4105864A (en) * 1975-07-17 1978-08-08 Teledyne Industries, Inc. Stereo and spaciousness reverberation system using random access memory and multiplex
NL190797C (nl) * 1980-03-11 1994-08-16 Hok Lioe Han Geluidveldsimulatiestelsel en werkwijze voor het ijken daarvan.

Also Published As

Publication number Publication date
NO894666D0 (no) 1989-11-23
WO1989009465A1 (en) 1989-10-05
NO175838B (no) 1994-09-05
NO175838C (no) 1994-12-14
CA1319891C (en) 1993-07-06
AU3431589A (en) 1989-10-16
ZA892274B (en) 1989-11-29
AU630094B2 (en) 1992-10-22
US5142586A (en) 1992-08-25
NO894666L (no) 1990-01-23
EP0335468A1 (en) 1989-10-04
JPH02503721A (ja) 1990-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8800745A (nl) Werkwijze en inrichting voor het creeren van een variabele akoestiek in een ruimte.
Zotter et al. A beamformer to play with wall reflections: The icosahedral loudspeaker
JP2004172661A (ja) オーディオ信号の処理方法および処理装置
JPH11234799A (ja) 残響付加装置
JP5995973B2 (ja) 残響時間拡張のための装置、方法および電気音響システム
US11749254B2 (en) Sound signal processing method, sound signal processing device, and storage medium that stores sound signal processing program
JP4224634B2 (ja) 音響特性を高める直列型初期反射強化システム
US11895485B2 (en) Sound signal processing method and sound signal processing device
EP3869500B1 (en) Sound signal processing method and sound signal processing device
RU2042217C1 (ru) Способ формирования звукового поля в зале прослушивания и устройство для его осуществления
EP3869501B1 (en) Sound signal processing method and sound signal processing device
EP3920177B1 (en) Sound signal processing method, sound signal processing device, and sound signal processing program
EP3556113A1 (en) High-fidelity electrodynamic line-source loudspeaker
JP2001228867A (ja) 演奏音場制御装置
EP4367901A1 (en) Method and transducer array system for directionally reproducing an input audio signal
Roper A room acoustics measurement system using non-invasive microphone arrays
Becker Franz Zotter, Markus Zaunschirm, Matthias Frank, and Matthias Kronlachner
Krebber PA systems for indoor and outdoor
Marion Listener Envelopment
Supper Characterizing Studio Monitor Loudspeakers for Auralization

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed