RU2106075C1 - Spatial sound playback system - Google Patents

Spatial sound playback system Download PDF

Info

Publication number
RU2106075C1
RU2106075C1 RU96105835A RU96105835A RU2106075C1 RU 2106075 C1 RU2106075 C1 RU 2106075C1 RU 96105835 A RU96105835 A RU 96105835A RU 96105835 A RU96105835 A RU 96105835A RU 2106075 C1 RU2106075 C1 RU 2106075C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
additional
control device
signal source
automatic control
signals
Prior art date
Application number
RU96105835A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96105835A (en
Inventor
Владимир Анатольевич Ефремов
Original Assignee
Владимир Анатольевич Ефремов
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 Владимир Анатольевич Ефремов filed Critical Владимир Анатольевич Ефремов
Priority to RU96105835A priority Critical patent/RU2106075C1/en
Priority to PCT/RU1997/000079 priority patent/WO1997036458A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2106075C1 publication Critical patent/RU2106075C1/en
Publication of RU96105835A publication Critical patent/RU96105835A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S1/00—Two-channel systems
    • H04S1/002—Non-adaptive circuits, e.g. manually adjustable or static, for enhancing the sound image or the spatial distribution

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering, sound playback in various rooms for individual listening. SUBSTANCE: system includes multichannel signal source and sound playback channels. Each sound playback channel is composed of low-frequency amplifier and loudspeaker coupled in series, probing device, automatic control device, communication line. Output of probing device is connected to first input of automatic control device by means of communication line which second input is connected to output of signal source and which output is coupled to input of low-frequency amplifier. EFFECT: enhanced functional reliability. 19 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для озвучивания помещений. The invention relates to radio engineering and can be used to sound the premises.

Известна пространственная звуковоспроизводящая система, содержащая в каждом канале звуковоспроизведения источник сигнала, устройство регулирования амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), усилитель низкой частоты и громкоговоритель, связанные последовательно, а также управляемый аттенюатор и зондирующее устройство (см. патент США N 4309570, H 04 S 1/00, опубл. 05.01.82). A spatial sound reproducing system is known that contains a signal source in each sound channel, an amplitude-frequency response (AFC) control device, a low-frequency amplifier and a loudspeaker connected in series, as well as a controlled attenuator and a sounding device (see US patent N 4309570, H 04 S 1/00, publ. 05.01.82).

Эта система позволяет корректировать амплитудно-частотную характеристику сигнала в точке прослушивания непосредственно слушателем для каждого из каналов звуковоспроизведения, а также позволяет корректировать сбалансированность уровня громкости в точке прослушивания. This system allows you to adjust the amplitude-frequency characteristic of the signal at the listening point directly by the listener for each of the sound channels, and also allows you to adjust the balance of the volume level at the listening point.

Система не позволяет с высокой точностью проводить корректирование громкости, сбалансированности и амплитудно-частотной характеристики сигналов в каналах звуковоспроизведения в зависимости от изменения формы, объема помещения, месторасположения громкоговорителей и положения слушателя. Система не позволяет повысить соотношение сигнал/шум (помеха) для точки прослушивания. The system does not allow with high accuracy to adjust the volume, balance and amplitude-frequency characteristics of the signals in the sound channels depending on changes in the shape, volume of the room, the location of the speakers and the position of the listener. The system does not allow increasing the signal-to-noise ratio (noise) for the listening point.

Известна пространственная звуковоспроизводящая система, содержащая источник сигнала и канал звуковоспроизведения, выполненный в виде усилителя низкой частоты и громкоговорителя, связанных последовательно, зондирующего устройства, устройства автоматического регулирования, линии связи, при этом выход зондирующего устройства посредством линии связи подключен к первому входу устройства автоматического регулирования, (см. патент России N 2038704, H 04 R 3/04, опубл. 27.06.95. A spatial sound reproducing system is known, comprising a signal source and a sound reproduction channel made in the form of a low-frequency amplifier and a loudspeaker connected in series, a sounding device, an automatic control device, a communication line, while the output of the sounding device through a communication line is connected to the first input of the automatic control device, (see Russian patent N 2038704, H 04 R 3/04, publ. 06/27/95.

Система позволяет в автоматическом режиме для индивидуального слушателя осуществлять корректирование амплитудно-частотной характеристики сигнала с учетом изменения формы и объема помещения, где осуществляется звуковоспроизведение, корректировать громкость звуковоспроизведения в зависимости от положения слушателя в помещении. The system allows automatic correction of the amplitude-frequency characteristics of the signal for an individual listener, taking into account changes in the shape and volume of the room where the sound is played, to adjust the sound volume depending on the position of the listener in the room.

Недостатки: 1) система не позволяет реализовать локализацию звуков в окружающем слушателя пространстве и получить эффект "объемного" звучания; 2) источник сигнала должен иметь нормированные выходные характеристики; 3) система не позволяет корректировать амплитудно-частотную характеристику сигнала с учетом особенностей слухового восприятия слушателя; 4) система не позволяет осуществлять коррекцию амплитудно-частотной характеристики, фильтрацию помех и шумов источника сигнала; 5) система не позволяет осуществлять корректирование фазы (задержки во времени), фазочастотной характеристики звуковоспроизводимого в точке прослушивания сигнала (φo, Δt, ФЧХ).Disadvantages: 1) the system does not allow localization of sounds in the space surrounding the listener and obtain the effect of "surround"sound; 2) the signal source must have normalized output characteristics; 3) the system does not allow you to adjust the amplitude-frequency characteristic of the signal, taking into account the characteristics of the auditory perception of the listener; 4) the system does not allow correction of the amplitude-frequency characteristics, filtering of noise and noise of the signal source; 5) the system does not allow for the correction of the phase (time delay), phase-frequency characteristics of the sound reproduced at the point of listening to the signal (φ o , Δt, phase response).

Задача, решаемая изобретением, повышение качества звуковоспроизведения для индивидуального слушателя с учетом изменения формы, объема, акустических свойств помещения, месторасположения громкоговорителей, местоположения точки прослушивания, ориентации в точке прослушивания головы слушателя, несовершенства источника сигнала, особенностей слухового восприятия звуковых давлений частот, помех и шумов, несовершенства АЧХ, ФЧХ, усилителей низкой частоты и громкоговорителей и, таким образом, повышение достоверности звуковоспроизведения. The problem solved by the invention, improving the quality of sound reproduction for an individual listener, taking into account changes in the shape, volume, acoustic properties of the room, the location of the speakers, location of the listening point, orientation at the listening point of the listener’s head, imperfection of the signal source, features of auditory perception of sound pressure frequencies, noise and noise , imperfections in frequency response, phase response, low frequency amplifiers and loudspeakers and, thus, increasing the reliability of sound reproduction.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, автоматическое и точное корректирование громкости, сбалансированности, амплитудно-частотной, фазочастотной характеристики звуковоспроизводимого в точке прослушивания сигнала, расширение зоны действия эффекта "объемного" звучания и точности локализации звуков по отношению к слушателю. The technical result that can be obtained by carrying out the invention, automatic and accurate correction of volume, balance, amplitude-frequency, phase-frequency characteristics of the sound reproduced at the point of listening to the signal, expanding the range of the effect of "surround" sound and the accuracy of localization of sounds in relation to the listener.

Для решения поставленной задачи с достижением технического результата в известной пространственной звуковоспроизводящей системе, содержащей источник сигнала и канал звуковоспроизведения, выполненный в виде усилителя низкой частоты и громкоговорителя, связанных последовательно, зондирующего устройства, устройства автоматического регулирования, линии связи, при этом выход зондирующего устройства посредством линии связи подключен к первому входу устройства автоматического регулирования, согласно изобретению, источник сигнала выполнен с по крайней мере одним дополнительным выходом для многоканального звуковоспроизведения, дополнительно введен, соответственно числу дополнительных выходов источника сигнала по крайней мере один дополнительный канал звуковоспроизведения, выполненный в виде дополнительного усилителя низкой частоты и дополнительного громкоговорителя, связанных последовательно, а также дополнительного зондирующего устройства, дополнительного устройства автоматического регулирования, дополнительной линии связи, выход дополнительного зондирующего устройства посредством дополнительной линии связи подключен к первому входу дополнительного устройства автоматического регулирования, выход источника сигнала связан со вторым входом устройства автоматического регулирования, дополнительный выход источника сигнала связан со вторым входом дополнительного устройства автоматического регулирования, выход устройства автоматического регулирования связан с входом усилителя низкой частоты, а выход дополнительного устройства автоматического регулирования связан с входом дополнительного усилителя низкой частоты. To solve the problem with achieving a technical result in a well-known spatial sound reproducing system containing a signal source and a sound reproduction channel, made in the form of a low-frequency amplifier and loudspeaker connected in series, a sounding device, an automatic control device, a communication line, while the output of the sounding device through the line connection is connected to the first input of the automatic control device, according to the invention, the signal source is fln with at least one additional output for multichannel sound reproduction, additionally introduced, according to the number of additional outputs of the signal source, at least one additional sound reproduction channel made in the form of an additional low-frequency amplifier and an additional loudspeaker connected in series, as well as an additional sounding device, an additional automatic control devices, additional communication line, additional sounding output the device through an additional communication line is connected to the first input of the additional automatic control device, the signal source is connected to the second input of the automatic control device, the additional output of the signal source is connected to the second input of the additional automatic control device, the output of the automatic control device is connected to the input of the low-frequency amplifier, and the output of an additional automatic control device is connected to the input nogo low-frequency amplifier.

Источник сигнала может быть выполнен с возможностью регулирования амплитудно-частотных характеристик сигналов на его выходах. The signal source can be made with the ability to control the amplitude-frequency characteristics of the signals at its outputs.

Источник сигнала может быть выполнен с возможностью регулирования уровней сигналов на его выходах. The signal source may be configured to control signal levels at its outputs.

Источник сигнала может быть выполнен с возможностью автоматического регулирования уровней его выходных сигналов. The signal source can be configured to automatically adjust the levels of its output signals.

Источник сигнала может быть выполнен с возможностью регулирования уровней и амплитудно-частотных характеристик сигналов на его выходах. The signal source can be configured to control the levels and amplitude-frequency characteristics of the signals at its outputs.

Каждое зондирующее устройство и дополнительное зондирующее устройство или линия связи и дополнительная линия связи могут быть выполнены с возможностью регулирования коэффициента передачи для регулирования уровня громкости в точке прослушивания. Each sounding device and additional sounding device or communication line and additional communication line can be configured to control the transmission coefficient to control the volume level at the listening point.

Источник сигнала может быть выполнен с возможностью коммутации выходных сигналов для изменения порядка их подключения к каналам звуковоспроизведения. The signal source can be made with the possibility of switching output signals to change the order of their connection to the sound channels.

Источник сигнала может быть выполнен с возможностью шумопонижения сигналов на его выходах. The signal source can be made with the possibility of noise reduction of the signals at its outputs.

Источник сигнала по числу записанных и воспроизводимых каналов может быть выполнен в виде полного или дискретного многоканального источника сигналов. The signal source by the number of recorded and reproduced channels can be made in the form of a full or discrete multi-channel signal source.

Источник сигнала по числу записанных и воспроизводимых каналов может быть выполнен в виде квазимногоканального источника сигналов. The signal source by the number of recorded and reproduced channels can be made in the form of a quasi-multi-channel signal source.

Источник сигнала по числу записанных и воспроизводимых каналов может быть выполнен в виде псевдомногоканального источника сигналов. The signal source by the number of recorded and reproduced channels can be made in the form of a pseudo-multi-channel signal source.

Устройство автоматического регулирования и дополнительное устройство автоматического регулирования могут быть выполнены с возможностью регулирования коэффициентов передач со вторых входов на выходы устройств автоматического регулирования. The automatic control device and an additional automatic control device can be configured to control gear ratios from the second inputs to the outputs of the automatic control devices.

Устройство автоматического регулирования и дополнительное устройство автоматического регулирования могут быть выполнены с возможностью регулирования фаз (времени задержки) звуковоспроизводимых сигналов. The automatic control device and the additional automatic control device can be configured to control the phases (delay time) of sound-reproducing signals.

Устройство автоматического регулирования и дополнительное устройство автоматического регулирования могут быть выполнены с возможностью изменения постоянной времени регулирования. The automatic control device and the additional automatic control device can be made with the possibility of changing the time constant of regulation.

Устройство автоматического регулирования и дополнительное устройство автоматического регулирования могут быть выполнены с возможностью регулирования их коэффициентов передач и фаз звуковоспроизводимых сигналов. The automatic control device and the additional automatic control device can be made with the possibility of regulating their gear ratios and phases of sound signals.

Устройство автоматического регулирования и дополнительное устройство автоматического регулирования могут быть выполнены с возможностью регулирования амплитудно-частотных характеристик звуковоспроизводимых сигналов. The automatic control device and an additional automatic control device can be configured to control the amplitude-frequency characteristics of sound reproduced signals.

Устройство автоматического регулирования и дополнительное устройство автоматического регулирования могут быть выполнены с возможностью регулирования фазочастотных характеристик звуковоспроизводимых сигналов. The automatic control device and the additional automatic control device can be made with the ability to control the phase-frequency characteristics of reproducible signals.

Устройство автоматического регулирования и дополнительное устройство автоматического регулирования могут быть выполнены с возможностью регулирования амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик звуковоспроизводимых сигналов. The automatic control device and the additional automatic control device can be configured to control the amplitude-frequency and phase-frequency characteristics of the reproducible signals.

В варианте могут быть дополнительно введены устройство управления, блок памяти, при этом источник сигнала может быть выполнен с возможностью формирования на выходах широкополосных, шумоподобных сигналов, устройство управления может быть подключено к источнику сигнала, устройству автоматического регулирования, дополнительному устройству автоматического регулирования, блоку памяти, который может быть подключен к устройству автоматического регулирования и дополнительному устройству автоматического регулирования. In a variant, a control device, a memory unit can be additionally introduced, while the signal source can be configured to generate broadband, noise-like signals at the outputs, the control device can be connected to a signal source, an automatic control device, an additional automatic control device, a memory unit, which can be connected to an automatic control device and an additional automatic control device.

За счет выполнения каналов звуковоспроизведения в виде саморегулирующихся систем оптимальной обработки параметров сигналов удается решить поставленную задачу с достижением указанного технического результата. Due to the implementation of sound channels in the form of self-regulating systems for optimal processing of signal parameters, it is possible to solve the problem with the achievement of the specified technical result.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения станут понятны во время последующего рассмотрения приведенных ниже вариантов осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые фигуры. These advantages, as well as features of the present invention will become apparent during a subsequent review of the following embodiments of the invention with reference to the accompanying figures.

Фиг. 1 изображает функциональную схему пространственной звуковоспроизводящей системы. Фиг. 2-4 изображают варианты выполнения устройства автоматического регулирования и дополнительного устройства автоматического регулирования с различными функциональными возможностями. FIG. 1 depicts a functional diagram of a spatial sound reproducing system. FIG. 2-4 depict embodiments of an automatic control device and an additional automatic control device with various functionalities.

Пространственная звуковоспроизводящая система (фиг. 1) содержит источник 1 сигнала и канал звуковоспроизведения, выполненный в виде усилителя 2 низкой частоты и громкоговорителя 3, связанных последовательно, зондирующего устройства 4, устройства 5 автоматического регулирования, линии связи 6, при этом выход зондирующего устройства 4 посредством линии связи 6 подключен к первому входу устройства 5 автоматического регулирования. The spatial sound reproducing system (Fig. 1) contains a signal source 1 and a sound reproduction channel made in the form of a low-frequency amplifier 2 and a loudspeaker 3 connected in series, a sounding device 4, an automatic control device 5, a communication line 6, while the output of the sounding device 4 by the communication line 6 is connected to the first input of the automatic control device 5.

Согласно изобретению, источник 1 сигнала выполнен с по крайней мере одним дополнительным выходом для многоканального звуковоспроизведения, дополнительно введен соответственно числу дополнительных выходов источника 1 сигнала по крайней мере один дополнительный канал звуковоспроизведения, выполненный в виде дополнительного усилителя 7 низкой частоты и дополнительного громкоговорителя 8, связанных последовательно, а также дополнительного зондирующего устройства 9, дополнительного устройства 10 автоматического регулирования, дополнительной линии связи 11. Выход дополнительного зондирующего устройства 9 посредством дополнительной линии связи 11 подключен к первому входу дополнительного устройства 10 автоматического регулирования. Выход источника 1 сигнала связан со вторым входом устройства 5 автоматического регулирования, дополнительный выход источника 1 сигнала связан со вторым входом дополнительного устройства 10 автоматического регулирования. Выход устройства 5 автоматического регулирования связан с входом усилителя 2 низкой частоты, а выход дополнительного устройства 10 автоматического регулирования связан с входом дополнительного усилителя 7 низкой частоты. According to the invention, the signal source 1 is made with at least one additional output for multi-channel audio reproduction, and at least one additional audio reproduction channel made in the form of an additional low-frequency amplifier 7 and an additional loudspeaker 8 connected in series according to the number of additional outputs of the signal source 1 , as well as an additional sounding device 9, an additional device 10 for automatic regulation, will complement Flax link 11. Yield additional probing device 9 by means of an additional link 11 is connected to a first input of an additional device 10 of automatic control. The output of the signal source 1 is connected to the second input of the automatic control device 5, the additional output of the signal source 1 is connected to the second input of the additional automatic control device 10. The output of the automatic control device 5 is connected to the input of the low-frequency amplifier 2, and the output of the additional automatic control device 10 is connected to the input of the additional low-frequency amplifier 7.

На фиг. 1 буквами A и B обозначены соответственно канал и дополнительный канал звуковоспроизведения. In FIG. 1, letters A and B denote a channel and an additional sound reproduction channel, respectively.

Общее число каналов звуковоспроизведения определяется числом выходов источника 1 сигнала. The total number of audio channels is determined by the number of outputs of the signal source 1.

В качестве источника 1 сигнала может быть использован любой известный тип многоканального источника 1 сигнала с использованием любого известного носителя первичной информации, а также систем и способов преобразования и формирования многоканальных сигналов. As the signal source 1, any known type of multi-channel signal source 1 can be used using any known primary information carrier, as well as systems and methods for converting and generating multi-channel signals.

Приемный элемент зондирующего устройства 4 и дополнительного зондирующего устройства 9 может быть выполнен в виде одного или нескольких микрофонов, расположенных в непосредственной близости от головы слушателя. Возможны различные конструктивные варианты выполнения этих устройств в виде головного убора, наушников, очков, прищепок, или приемные элементы зондирующих устройств 4 и 9 могут быть вмонтированы в пульт дистанционного управления работой пространственной звуковоспроизводящей системы. The receiving element of the sounding device 4 and the additional sounding device 9 can be made in the form of one or more microphones located in the immediate vicinity of the listener's head. There are various constructive options for the implementation of these devices in the form of a headgear, headphones, glasses, clothespins, or the receiving elements of the sounding devices 4 and 9 can be mounted in the remote control of the operation of the spatial sound reproducing system.

Наибольшая достоверность звуковоспроизведения может быть получена при расположении приемных элементов зондирующих устройств 4 и 9 вблизи органов слуха потребителя, при этом диаграммы направленности приемных элементов ("микрофонов-головы") должны соответствовать особенностям пространственного восприятия звуковых колебаний слуховыми органами человека. The highest reliability of sound reproduction can be obtained by locating the receiving elements of the sounding devices 4 and 9 near the hearing organs of the consumer, while the radiation patterns of the receiving elements (“head microphones”) must correspond to the spatial spatial perception of sound vibrations by the human auditory organs.

Работает пространственная звуковоспроизводящая система (фиг. 1) следующим образом. The spatial sound reproducing system (Fig. 1) operates as follows.

В канале звуковоспроизведения A посредством приемного элемента зондирующего устройства 4 осуществляется прием звуковых сигналов, присутствующих в точке расположения приемного элемента прямых акустических волн от громкоговорителя 3, переотраженных от стен и иных предметов помещения акустических волн громкоговорителя 3, акустических помех и шумов, а также прямых и переотраженных волн громкоговорителя 8 канала B. In the sound reproducing channel A, by means of the receiving element of the sounding device 4, sound signals are received that are present at the location of the receiving element of direct acoustic waves from the loudspeaker 3, reflected from the walls and other objects of the room, the acoustic waves of the loudspeaker 3, acoustic noise and noise, as well as direct and reflected loudspeaker waves 8 channel B.

Принятый акустический ("искаженный") сигнал преобразуется в электрический сигнал и посредством линии связи 6 поступает на первый вход устройства 5 автоматического регулирования. The received acoustic ("distorted") signal is converted into an electrical signal and through the communication line 6 is fed to the first input of the automatic control device 5.

В качестве линии связи 6 может быть использована кабельная или беспроводная линия связи 6, например, линия связи 6 с использованием радиоволн или инфракрасных волн. As the communication line 6 can be used cable or wireless communication line 6, for example, communication line 6 using radio waves or infrared waves.

На второй вход устройства 5 подается "опорный" сигнал с выхода источника 1 сигнала. At the second input of device 5, a "reference" signal is output from the output of signal source 1.

Устройство 5 автоматического регулирования сравнивает поступающие на него "опорный" и "искаженный" электрические сигналы. Сравнение сигналов осуществляется в частотной и временной областях сравниваются уровни и фазы (задержки во времени) сигналов или их составляющих. В зависимости от величины различия сравниваемых параметров сигналов устройство 5 вырабатывает управляющие сигналы, которые пропорциональны величине искажений разности уровней, фаз (задержки во времени) сравнительных сигналов. The automatic control device 5 compares the "reference" and "distorted" electrical signals arriving at it. Signals are compared in the frequency and time domains; levels and phases (time delays) of signals or their components are compared. Depending on the magnitude of the difference between the compared parameters of the signals, the device 5 generates control signals that are proportional to the distortion of the difference in levels, phases (time delay) of the comparative signals.

Управляющие сигналы изменяют состояние передаточной характеристики (АЧХ, ФЧХ, φo, Δt Ko) устройства 5 таким образом, что "опорный" сигнал, проходя через устройство 5, претерпевает предыскажения и далее, усиленный усилителем 2 низкой частоты, излученный громкоговорителем 3 и акустически сформированный в точке расположения приемного элемента зондирующего устройства 4, предельно точно по сравниваемому параметру, воспроизведения в форме "опорного" сигнала. Другими словами, устройство 5 автоматического регулирования представляет собой устройство оптимальных предыскажений или оптимальный (согласованный) фильтр, который работает в реальном масштабе времени и позволяет оперативно компенсировать искажения в тракте звуковоспроизведения: усилитель 2 низкой частоты громкоговоритель 3 - акустическое помещение слушатель.The control signals change the state of the transfer characteristic (frequency response, phase response, φ o , Δt K o ) of the device 5 so that the "reference" signal, passing through the device 5, undergoes predistortion and further amplified by the low-frequency amplifier 2, emitted by the speaker 3 and acoustically formed at the location of the receiving element of the probing device 4, extremely accurately by the compared parameter, playback in the form of a "reference" signal. In other words, the automatic control device 5 is an optimal predistortion device or an optimal (matched) filter that works in real time and allows you to quickly compensate for distortions in the sound reproduction path: low-frequency amplifier 2, loudspeaker 3 - acoustic room, listener.

Быстродействие работы устройства 5 автоматического регулирования определяется постоянной времени регулирования. The speed of the device 5 automatic control is determined by the constant control time.

Поскольку искажения сигнала в тракте звуковоспроизведения могут быть обусловлены различными случайными по своей природе факторами: местом расположения громкоговорителя 3 в помещении, его ориентацией, диаграммой направленности, объемом, формой и акустическими свойствами помещения, акустическими шумами и помехами, местом расположения приемного элемента зондирующего устройства 4 и др. то в соответствии с теорией выделения и обработки сигналов, при наличии случайных факторов, предельно достижимая точность фильтрации сигнала (другими словами, максимальное правдоподобие звуковоспроизведения), применительно к задаче оптимизации звуковоспроизведения в канале передачи информации со случайными параметрами, может быть получена только при корреляционном принципе работы канала звуковоспроизведения. Since the signal distortion in the sound path can be caused by various factors random in nature: the location of the loudspeaker 3 in the room, its orientation, directional pattern, volume, shape and acoustic properties of the room, acoustic noise and interference, the location of the receiving element of the sounding device 4 and etc. then, in accordance with the theory of signal isolation and processing, in the presence of random factors, the maximum achievable accuracy of signal filtering (by other layers by you, the maximum likelihood of sound reproduction), as applied to the problem of optimizing sound reproduction in a channel for transmitting information with random parameters, can be obtained only with the correlation principle of the sound channel.

Устройство 5 автоматического регулирования может быть выполнено по различным схемам. The automatic control device 5 can be performed according to various schemes.

Возможные варианты выполнения устройства 5 автоматического регулирования будут описаны ниже. Possible embodiments of the automatic control device 5 will be described below.

Аналогично каналу А работает канал B пространственной звуковоспроизводящей системы, осуществляя оптимальным образом предыскажения "опорного" сигнала с дополнительного выхода источника 1 сигнала. В результате работы канала B в точке расположения приемного элемента зондирующего устройства 9 формируются максимально правдоподобные звуковые колебания. Similarly to channel A, channel B of the spatial sound reproducing system operates, optimally predistorting the “reference” signal from the additional output of signal source 1. As a result of the operation of channel B at the location of the receiving element of the probing device 9, the most plausible sound vibrations are formed.

Если приемные элементы (микрофоны) зондирующих устройств 4 и 9 расположены вблизи органов слуха потребителя, то при работе системы звуковые колебания вблизи органов слуха наиболее точно соответствуют "опорным" сигналам. If the receiving elements (microphones) of the probing devices 4 and 9 are located near the hearing organs of the consumer, then when the system is operating, the sound vibrations near the hearing organs most closely correspond to the "reference" signals.

Для работоспособности системы не обязательно в каждом из каналов звуковоспроизведения использовать усилители 2 и 7 низкой частоты и громкоговорители 3 и 8 с полностью идентичными АЧХ и КПД, поскольку несоответствие указанных параметров идеальным может компенсироваться в процессе работы системы. Важно, чтобы каждое устройство 5 и дополнительное устройство 10 автоматического регулирования, а также зондирующее устройство 4, линия связи 6 и дополнительные зондирующие устройства 9 и линия связи 11 были укомплектованы для своего канала звуковоспроизведения в единый и неизменный блок, который, в свою очередь, должен быть перед эксплуатацией системы предварительного откалиброван. For the system to work, it is not necessary to use low-frequency amplifiers 2 and 7 and loudspeakers 3 and 8 with completely identical frequency response and efficiency in each of the sound reproduction channels, since the mismatch of the indicated parameters with an ideal one can be compensated during the system operation. It is important that each device 5 and additional device 10 for automatic control, as well as sounding device 4, communication line 6 and additional sounding devices 9 and communication line 11, are equipped for their sound channel in a single and unchanged unit, which, in turn, must be pre-calibrated before operating the system.

Настройка (калибровка) указанных узлов системы может быть проведена в специальной акустической студии (безэховой камере) с использованием в качестве источника 1 сигнала генератора шума, а в качестве контрольно-измерительной аппаратуры многоканального анализатора спектра и студийного класса "микрофона-головы", эквалайзера, усилителя 2 низкой частоты и громкоговорителя 3. Tuning (calibration) of these system nodes can be carried out in a special acoustic studio (anechoic chamber) using a noise generator as a source 1, and as a control and measuring equipment of a multi-channel spectrum analyzer and studio-style microphone-head, equalizer, amplifier 2 low frequencies and loudspeakers 3.

Поскольку слушатель обладает двумя органами слуха (левым и правым ухом), то в качестве базовой модели многоканальной корреляционной пространственной звуковоспроизводящей системы может быть использована двухканальная (стерео) система. В рамках данной модели приемный элемент зондирующего устройства 4 канала A звуковоспроизведения может являться электронной моделью, например, правого уха слушателя, а приемный элемент дополнительного зондирующего устройства 9 канала B звуковоспроизведения может являться электронной моделью соответственно левого уха слушателя. Since the listener has two hearing organs (left and right ear), a two-channel (stereo) system can be used as a basic model of a multi-channel correlation spatial sound reproducing system. In the framework of this model, the receiving element of the sounding device 4 of the channel A sound reproduction can be an electronic model, for example, the right ear of the listener, and the receiving element of the additional sounding device 9 of the channel B sound reproduction can be an electronic model, respectively, of the left ear of the listener.

Если диаграммы направленности микрофонов зондирующих устройств 4 и 9 соответствуют особенностям пространственного восприятия звуковых колебаний слуховыми органами человека, то при их соответствующем расположении на голове слушателя во время работы системы выходные электрические сигналы зондирующих устройств 4 и 9 будут учитывать также и влияние таких случайных факторов, как размеры головы слушателя (расстояние между ушами, особенности прически) и пространственную ориентацию головы слушателя. If the directional patterns of the microphones of the sounding devices 4 and 9 correspond to the spatial spatial perception of sound vibrations by the human auditory organs, then, when they are located on the listener's head during the system’s operation, the output electrical signals of the sounding devices 4 and 9 will also take into account the influence of random factors such as sizes the listener's head (distance between ears, hairstyle features) and the spatial orientation of the listener's head.

Для пояснения особенностей работы предложенной пространственной звуковоспроизводящей системы определим ряд понятий и принципов высококачественного пространственного звуковоспроизведения. To clarify the features of the proposed spatial sound reproducing system, we define a number of concepts and principles of high-quality spatial sound reproduction.

Будем считать, что высококачественное пространственное звуковоспроизведение это звуковоспроизведение, при котором воспроизведенные звуковые колебания, воздействующие на органы слуха слушателя, точно повторяют звуковые колебания первоисточника звука. We assume that high-quality spatial sound reproduction is sound reproduction, in which the reproduced sound vibrations affecting the listener's hearing organs exactly repeat the sound vibrations of the original sound source.

Очевидно, что воспроизвести звуковой сигнал с высокой верностью можно лишь при предварительной его высококачественной записи на носитель информации (принцип причинно-следственной связи). Obviously, it is possible to reproduce the audio signal with high fidelity only with preliminary high-quality recording on the information carrier (principle of causal connection).

Известно, что наиболее достоверно пространственно-локализованные источники звуков могут быть записаны с использованием так называемого микрофона-головы в рамках, например, двухканальной (стерео) модели звукозаписи. При этом, например, левому каналу при записи на носитель информации соответствуют сигналы левого микрофона ("уха"), а правому каналу соответствует сигналы правого микрофона ("уха")-"микрофона-головы". It is known that the most reliably spatially-localized sound sources can be recorded using the so-called head microphone within, for example, a two-channel (stereo) recording model. In this case, for example, the signals of the left microphone (“ear”) correspond to the left channel when recording on the storage medium, and the signals of the right microphone (“ear”) - “head-microphone” correspond to the right channel.

Например, наиболее достоверно (высококачественно) записать звучание симфонического оркестра во время концерта можно, разместив "микрофон-голову" в зрительном зале. For example, the most reliable (high-quality) recording of the sound of a symphony orchestra during a concert is possible by placing a microphone-head in the auditorium.

Часто, особенно в условиях студии, звукозапись осуществляется посредством первоначальной многоканальной записи отдельных источников звука с последующей их обработкой и микшированием режиссером звукозаписи. Запись того же симфонического оркестра может быть, например, осуществлена с помощью нескольких (общее число может быть произвольным, например 5-20) микрофонов, пространственнно разнесенных и расположенных внутри оркестра. Впоследствии записи звуковых источников могут быть "сведены" режиссером, например, в два канала звукозаписи. Особенно широкое распространение подобная практика звукозаписи получила при записи на носители информации музыки поп- и рок-групп. При звукозаписи в студийных условиях предварительно сделанные записи затем подвергаются специальной электронной обработке с использованием как линейных, так и нелинейных преобразований сигналов, из которых на взгляд режиссера и музыкантов "выжимается" наиболее эффективный вариант звучания музыкальной композиции. Often, especially in a studio, sound recording is done through the initial multi-channel recording of individual sound sources, followed by their processing and mixing by the recording director. The recording of the same symphony orchestra can, for example, be carried out using several (the total number can be arbitrary, for example 5-20) microphones spatially spaced and located inside the orchestra. Subsequently, the recordings of sound sources can be “mixed” by the director, for example, into two sound recording channels. Such a practice of sound recording was especially widespread when recording music of pop and rock groups on information carriers. When recording in studio conditions, pre-recorded recordings are then subjected to special electronic processing using both linear and non-linear signal transformations, from which, in the opinion of the director and musicians, the most effective version of the sound of the musical composition is “squeezed”.

Понятно, что, несмотря на высокую музыкальную культуру и опыт работы любого режиссера, подобную запись нельзя считать высококачественной и правдоподобной, поскольку при любой попытке пространственного воспроизведения подобных сигналов "звуковая картина" будет отличаться от реальной, а спектральные составляющие будут иметь произвольные (случайные) уровни и фазы в результате волюнтаристических (случайных) вмешательств режиссера в процесс звукозаписи. Например, по указанной причине многие рок-группы на своих концертах вынуждены выступать под фонограмму, чтобы звуковосприятие музыкальных фрагментов концертного выступления было похоже на звуковосприятие студийно синтезированной, реально не существовавшей, "записи". Кроме того, микширование сигналов режиссер осуществляет, как правило, используя в качестве контрольной звукоизлучающей системы головные телефоны, звуковосприятие с помощью которых существенно отличается от пространственного звуковосприятия (различное расстояние от громкоговорителей до ушей слушателя, различные фазовые соотношения звуковых колебаний, воздействующих на органы слуха, различная степень независимости звуковосприятия правым и левым ухом, отсутствие эффекта реверберации звуков, возникновение эффекта локализации звуков "внутри головы" слушателя и т.д.). It is clear that, despite the high musical culture and experience of any director, such a recording cannot be considered high-quality and believable, because with any attempt to reproduce such signals spatially, the "sound picture" will differ from the real one, and the spectral components will have arbitrary (random) levels and phases as a result of voluntaristic (random) interventions by the director in the recording process. For example, for this reason, many rock groups at their concerts are forced to perform under a phonogram so that the sound perception of musical fragments of a concert performance is similar to the sound perception of a studio synthesized, really non-existent “recording”. In addition, the director performs signal mixing as a rule, using head phones as a control sound-emitting system, the sound perception of which differs significantly from spatial sound perception (different distance from the speakers to the listener's ears, different phase ratios of sound vibrations affecting the hearing organs, different the degree of independence of sound perception by the right and left ear, the absence of the effect of reverberation of sounds, the occurrence of the effect of localization of sounds "inside the head" of the listener, etc.).

Таким образом, высококачественная пространственная звуковоспроизводящая система должна комплектоваться носителями информации, запись на которые осуществлена максимально возможно достоверно, например, в рамках описанной выше двухканальной модели звукозаписи с использованием "микрофона-головы". Thus, a high-quality spatial sound reproducing system should be equipped with information carriers that were recorded as reliably as possible, for example, within the framework of the two-channel recording model described above using a “microphone-head”.

При использовании совместно с предлагаемой пространственной звуковоспроизводящей системой источников 1 сигналов, работающих с носителями информации, записанной недостоверно (с носителями искусственно синтезированных звуков), в соответствии с вышеописанным принципом работы пространственной звуковоспроизводящей системы, слушатель будет воспринимать акустические звуковые сигналы, максимально возможно точно повторяющие звуковосприятие с помощью наушников, т.е. по отношению к источнику 1 сигналов каналы звуковоспроизведения также являются оптимальной пространственной звуковоспроизводящей системой. When used in conjunction with the proposed spatial sound reproducing system of signal sources 1, working with information carriers recorded inaccurately (with carriers of artificially synthesized sounds), in accordance with the above-described principle of operation of the spatial sound reproducing system, the listener will perceive acoustic sound signals that most accurately reproduce sound with using headphones, i.e. with respect to the signal source 1, sound reproduction channels are also an optimal spatial sound reproducing system.

Предложенная пространственная звуковоспроизводящая система позволяет фильтровать акустические помехи и шумы. The proposed spatial sound reproducing system allows you to filter acoustic noise and noise.

При звуковоспроизведении в бытовых условиях, например, в жилом помещении, каюте корабля или салоне автомобиля, как правило, присутствуют акустические помехи и шумы. Природа происхождения этих шумов и помех различна. When playing audio in a domestic environment, for example, in a living room, a cabin of a ship or a passenger compartment, acoustic interference and noise are usually present. The nature of the origin of these noises and interference is different.

Можно выделить внешние по природе происхождения шумы и помехи, а также вторичные шумы и помехи. Noises and interferences external in nature of origin can be distinguished, as well as secondary noises and interferences.

К внешним по природе происхождения шумам и помехам можно отнести: а) шумы с улицы, шумы из-за стен соседних помещений, внутренние шумы помещения (например, шум трансформатора, лампы дневного освещения, отопительной системы и т. д.) при звуковоспроизведении в жилом помещении; б) шум работающего двигателя или иных систем автомобиля, шумы улицы через неплотно закрытое окно и т.д. при звуковоспроизведении в салоне автомобиля; в) шумы моря, ветра, двигателя в каюте корабля или яхты и т.д. Noises and noises that are external in nature of origin can be attributed to: a) street noise, noise from the walls of neighboring rooms, indoor room noise (for example, transformer noise, fluorescent lamps, heating system, etc.) during sound reproduction in a residential indoors; b) the noise of a running engine or other vehicle systems, street noise through a loose window, etc. when playing in the car; c) the noise of the sea, wind, engine in the cabin of a ship or yacht, etc.

Внешние по природе происхождения шумы можно условно разделить на два класса шумов. К первому классу можно отнести шумы с медленно изменяющимся во времени спектром, ко второму классу шумы с быстроменяющимся во времени спектром (пульсирующим). Noises external in nature of origin can be conditionally divided into two classes of noise. The first class includes noise with a spectrum slowly varying in time, and the second class includes noise with a spectrum (pulsating) that changes rapidly in time.

Ко вторичным по природе происхождения шумам можно отнести: а) дребезг стекол, посуды и иных предметов при звуковоспроизведении с высокой громкостью в жилых помещениях; б) дребезжание декоративных панелей салона автомобилей; в) дребезжание фальшпанели звуковоспроизводящей колонки при большой громкости звучания громкоговорителя. Secondary by the nature of the origin of noise can be attributed: a) the bounce of glasses, dishes and other objects when reproducing at high volume in residential premises; b) the rattle of the decorative panels of the passenger compartment; c) the rattling of the false panel of the speaker when the loudspeaker sound is high.

Фильтрация указанных шумов системой осуществления следующим образом. Filtering these noise system implementation as follows.

При возникновении вторичных шумов и помех, обусловленных воздействием звуковых волн высокой интенсивности на резонансные системы бытового помещения, возникают вторичные звуковые волны. Спектр этих волн имеет основную резонансную частоту вторичных колебаний и гармонические составляющие. Число гармоник и их амплитуда зависят от формы и физических свойств резонансной системы. When secondary noise and interference occur due to the action of high-intensity sound waves on the resonant systems of the living room, secondary sound waves arise. The spectrum of these waves has a fundamental resonant frequency of secondary vibrations and harmonic components. The number of harmonics and their amplitude depend on the shape and physical properties of the resonance system.

При распространении этих волн внутри помещения они достигают мест расположений приемных элементов зондирующих устройств 4 и 9 (органов слуха, при расположении приемных элементов на голове слушателя). В этих точках пространства формируется совокупное звуковое поле, представляющее собой суперпозицию прямых, отраженных от стен волн полезного сигнала и соответственно прямых и отраженных вторичных волн (помех). When these waves propagate indoors, they reach the locations of the receiving elements of the sounding devices 4 and 9 (hearing organs, when the receiving elements are located on the listener's head). At these points in space, an aggregate sound field is formed, which is a superposition of the direct waves reflected from the walls of the useful signal and, accordingly, the direct and reflected secondary waves (interference).

Спектр совокупного звукового поля вокруг приемных элементов зондирующих устройств 4 и 9 (органов слуха) сильно отличается от спектра "опорных" сигналов. The spectrum of the total sound field around the receiving elements of the sounding devices 4 and 9 (hearing organs) is very different from the spectrum of "reference" signals.

В соответствии с вышеописанным принципом работы пространственной звуковоспроизводящей системы в каждом канале звуковоспроизведения посредством устройств 5 и 10 автоматического регулирования осуществляются предыскажения "опорных" сигналов до тех пор, пока в точке прослушивания спектр совокупного акустического сигнала не будет соответствовать максимально точно, с предельно достижимой для конкретной акустической ситуации точностью, спектру "опорного" сигнала. При этом происходит оптимальная (по критерию минимальной разницы сравниваемых параметров сигналов) фильтрация звуковоспроизводимых сигналов. В результате этой фильтрации происходит автоматический "поиск" и уменьшение усиления на частотах, вызывающих паразитные резонансы и вторичные помехи. Вблизи приемных элементов зондирующих устройств 4 и 9 (органов слуха) наступает режим динамического равновесия и сбалансированности акустического совокупного сигнала, спектр которого в точках прослушивания максимально возможно приближается к спектру "опорного" сигнала. Если "опорный" сигнал предварительно записан без искажений и достоверно, например, в рамках описанной выше двухканальной модели звукозаписи, а также преобразован в источнике 1 сигналов в электрические "опорные" сигналы тоже без искажений, то слушатель будет воспринимать звуковоспроизводимые сигналы в форме максимально возможно точно похожей на звуковосприятие первоисточников звуков. In accordance with the above-described principle of operation of a spatial sound reproducing system in each sound reproducing channel, automatic control devices 5 and 10 perform predistortion of the "reference" signals until the spectrum of the total acoustic signal at the listening point matches exactly, with the maximum achievable for a particular acoustic situation accuracy, the spectrum of the "reference" signal. In this case, optimal (by the criterion of the minimum difference of the compared parameters of the signals) filtering of sound-reproducing signals occurs. As a result of this filtering, an automatic “search” occurs and the gain is reduced at frequencies that cause spurious resonances and secondary noise. Near the receiving elements of the sounding devices 4 and 9 (hearing organs), the dynamic equilibrium and balance of the acoustic aggregate signal sets in, the spectrum of which at listening points is as close as possible to the spectrum of the "reference" signal. If the “reference” signal is pre-recorded without distortion and reliably, for example, within the framework of the two-channel sound recording model described above, and also converted into electrical “reference” signals in the signal source 1 as well without distortion, then the listener will perceive sound signals in the form as accurately as possible similar to the sound perception of the original sources of sounds.

Теоретически вторичные помехи могут быть полностью отфильтрованы с помощью предложенной системы для "опорного" сигнала, имеющего спектр типа "розовый шум", и при соотношении сигнал/помеха больше единицы. Однако спектры музыкальных или информационных звуковых сигналов имеют быстроменяющийся (пульсирующий) тип спектра, и поэтому для реальных звуковых сигналов можно получить лишь частичное подавление вторичных помех. При пульсирующем характере спектра воспроизводимого сигнала система вследствие инерционности работы (инерционность работы определяется временем корреляции сигналов) будет запаздывать и подавлять паразитные колебания (вторичные помехи) с задержкой. Theoretically, secondary noise can be completely filtered using the proposed system for a “reference” signal having a pink noise spectrum, and with a signal to noise ratio greater than unity. However, the spectra of musical or informational sound signals have a rapidly changing (pulsating) type of spectrum, and therefore, for real sound signals, only partial suppression of secondary noise can be obtained. With the pulsating nature of the spectrum of the reproduced signal, the system due to the inertia of the work (the inertia of the work is determined by the correlation time of the signals) will delay and suppress spurious oscillations (secondary noise) with a delay.

Если в помещении присутствуют внешние по природе происхождения шумы, то в соответствии с вышеописанным принципом работы системы осуществляется оптимальная фильтрация спектра "опорного" сигнала с учетом спектральных составляющих внешних помех для места прослушивания, происходит автоматический "поиск" спектральных составляющих помех и соответствующее изменение воспроизводимого уровня (фазы) сигнала на этих частотах. В результате осуществляется маскирование помехи сигналом, и спектр акустического сигнала в точке прослушивания становится предельно возможно приближен к спектру "опорного" сигнала. If there are noises external in nature of the origin of origin, then in accordance with the above described principle of operation of the system, the spectrum of the “reference” signal is optimally filtered taking into account the spectral components of external interference for the listening position, the spectral components of the interference are automatically “searched” and the level is reproduced accordingly ( phase) of the signal at these frequencies. As a result, the signal is masked by the signal, and the spectrum of the acoustic signal at the listening point becomes extremely close to the spectrum of the "reference" signal.

Однако полного подавления внешних помех в общем случае не происходит из-за различия спектров "опорного" сигнала и спектра помехи (малая корреляция спектров). However, the complete suppression of external interference in the general case does not occur due to the difference between the spectra of the "reference" signal and the interference spectrum (small correlation of the spectra).

Известно, что восприятие звуковых колебаний на различных частотах и с различным уровнем звукового давления зависит от индивидуальных особенностей слуха каждого человека. Особенно заметна зависимость восприятия высших частот от возраста. Поэтому, чтобы субъективное восприятие громкости изменялось во всем спектре частот звуковоспроизведения пропорционально, необходимо скорректировать частотную характеристику сигнала. It is known that the perception of sound vibrations at different frequencies and with different levels of sound pressure depends on the individual characteristics of each person’s hearing. Particularly noticeable is the dependence of the perception of higher frequencies on age. Therefore, in order for the subjective perception of loudness to vary proportionally in the entire spectrum of frequencies of sound reproduction, it is necessary to adjust the frequency response of the signal.

Для корректирования амплитудно-частотной характеристики с учетом индивидуальных особенностей слушателя источник 1 сигнала может быть выполнен с возможностью регулирования АЧХ сигналов на его выходах. To adjust the amplitude-frequency characteristics, taking into account the individual characteristics of the listener, the signal source 1 can be configured to control the frequency response of the signals at its outputs.

Данные регулирования могут быть реализованы в виде темброблоков или многополюсных эквалайзеров (графических эквалайзеров). Эти устройства могут быть также использованы для дополнительной фильтрации сигналов от источника 1, содержащего помехи, шумы или мешающие составляющие, а также заметные на слух частотные искажения. The control data can be implemented in the form of timbroblocks or multipolar equalizers (graphic equalizers). These devices can also be used for additional filtering of signals from source 1, which contains interference, noise or interfering components, as well as frequency distortions that are noticeable by ear.

Например, если в качестве источника 1 сигнала используется радиоприемное устройство радиовещательных станций, то выходной сигнал может содержать интерференционные помехи, низкочастотные помехи в виде фона, искажения спектра сигнала за счет несовершенства амплитудно-частотной характеристики усилителя промежуточной частоты радиоприемного устройства и т.д. For example, if a radio receiver of broadcasting stations is used as the signal source 1, the output signal may contain interference noise, low-frequency noise in the form of a background, distortion of the signal spectrum due to imperfection of the amplitude-frequency characteristic of the intermediate frequency amplifier of the radio receiver, etc.

Регулирование АЧХ сигналов на выходах источника 1 сигнала может осуществляться раздельно для каждого канала звуковоспроизведения или синхронно для всех каналов звуковоспроизведения. The frequency response of the signals at the outputs of the signal source 1 can be carried out separately for each sound channel or synchronously for all sound channels.

Для регулирования громкости в точке прослушивания (задания требуемого уровня громкости звука) источник 1 сигнала может быть выполнен с возможностью регулирования уровней сигналов на его выходах. To control the volume at the listening point (setting the desired sound volume level), the signal source 1 can be configured to control the signal levels at its outputs.

Регулирование уровней сигналов на выходах источника 1 сигнала может осуществляться с помощью любых известных узлов регулирования уровня сигнала (пассивных или активных). Regulation of signal levels at the outputs of signal source 1 can be carried out using any known signal level control nodes (passive or active).

Для компенсации частотных искажений, в зависимости от уровня громкости звуковоспроизведения различных частот, регулирования уровня сигнала на выходах источника 1 сигнала может осуществляться в режиме с тонкомпенсацией. To compensate for frequency distortion, depending on the volume level of sound reproduction of various frequencies, the signal level at the outputs of signal source 1 can be adjusted in the loudness mode.

Для компенсации неидеальности источника 1 сигнала, а именно для нормирования уровней его выходных сигналов, источник 1 сигнала может быть выполнен с возможностью автоматического регулирования уровней его выходных сигналов. Устройство автоматического регулирования уровней выходных сигналов источника 1 может быть выполнено по любым известным схемам подобных устройств, например, по схемам устройств автоматического регулирования уровня записи магнитофонов (АРУЗ). To compensate for the imperfection of the source 1 of the signal, namely to normalize the levels of its output signals, the source 1 of the signal can be configured to automatically adjust the levels of its output signals. The device for automatically controlling the levels of the output signals of the source 1 can be performed according to any known schemes of such devices, for example, according to the schemes of devices for automatically controlling the recording level of tape recorders (ARUZ).

Для расширения функциональных возможностей по оптимизации выходных сигналов источника 1 он может быть выполнен с возможностью регулирования уровней и амплитудно-частотных характеристик сигналов на его выходах. To expand the functionality to optimize the output signals of the source 1, it can be made with the ability to control the levels and amplitude-frequency characteristics of the signals at its outputs.

Регулирование громкости в точке прослушивания может быть осуществлено также посредством регулирования уровней электрических "искаженных" сигналов, поступающих на первые входы устройств 5 и 10 автоматического регулирования. The volume control at the listening point can also be carried out by adjusting the levels of electrical "distorted" signals supplied to the first inputs of automatic control devices 5 and 10.

Указанный вариант регулирования громкости может быть осуществлен, если каждое зондирующее устройство 4 и дополнительное зондирующее устройство 9 или линию связи 6 и дополнительную линию связи 11 выполнить с возможностью регулирования коэффициента передачи. The indicated volume control option can be carried out if each sounding device 4 and additional sounding device 9 or communication line 6 and additional communication line 11 are configured to control the transmission coefficient.

Регулирование коэффициента передачи может осуществляться по любым известным схемам регулирования коэффициента передачи четырехполюсника или системы связи (активным и пассивным). The adjustment of the transmission coefficient can be carried out according to any known schemes for regulating the transmission coefficient of a four-terminal network or communication system (active and passive).

Конструктивно регулятор громкости может быть расположен в любом удобном месте, например, в устройстве дистанционного управления работой системы. Structurally, the volume control can be located in any convenient place, for example, in a device for remote control of the system.

Например, регулирование громкости может быть выполнено с использованием резистивного делителя напряжения дискретного или непрерывного пассивный регулятор громкости, регулятора обратной связи в каскадах усиления активный вариант реализации регулирования коэффициента передачи, регулятора глубины модуляции (процента модуляции или девиации частоты) радиосигнала, при использовании в качестве линий связи 6 и 11 радиоканалов передачи информации с возможностью дистанционного управления громкостью. For example, volume control can be performed using a resistive voltage divider, discrete or continuous, passive volume control, feedback regulator in amplification stages, an active version of the transmission coefficient control, modulation depth regulator (percent modulation or frequency deviation) of the radio signal, when used as communication lines 6 and 11 radio channels for transmitting information with the ability to remotely control the volume.

При регулировании громкости (выбора слушателем желаемого уровня громкости в точке прослушивания) посредством регулирования уровней электрических сигналов на выходах источника 1 сигнала, большему значению уровней выходных сигналов соответствует больший уровень громкости в точке прослушивания, а при регулировке громкости посредством регулирования коэффициентов передачи зондирующих устройств 4 и 9 или линий связи 6 и 11 большим значениям уровней электрических сигналов на выходах линий связи 6 и 11 соответствует меньший уровень громкости в точке прослушивания. When adjusting the volume (the listener selects the desired volume level at the listening point) by adjusting the levels of electrical signals at the outputs of the signal source 1, a higher volume level at the listening point corresponds to a higher value of the output signal levels, and when adjusting the volume by adjusting the transmission coefficients of the probing devices 4 and 9 or communication lines 6 and 11, higher values of the levels of electrical signals at the outputs of communication lines 6 and 11 correspond to a lower volume level listening position.

Если регулирование громкости осуществлять синхронно во всех каналах звуковоспроизведения, то заданный уровень громкости, а также сбалансированность звуковоспроизведения будут автоматически и точно устанавливаться системой в зависимости от всех случайных факторов, например, в зависимости от месторасположеиня слушателя. If the volume control is carried out synchronously in all sound channels, the set volume level, as well as the sound balance will be automatically and accurately set by the system depending on all random factors, for example, depending on the location of the listener.

При перемещении слушателя внутри помещения, наряду с автоматической коррекцией громкости звучания и сбалансированности звуковых сигналов, в точке прослушивания в вариантах изобретения будет автоматически корректироваться АЧХ, ФЧХ, φo, Δt для каждого канала звуковоспроизведения, обеспечивая оптимизацию и расширение зоны пространственных звуковых эффектов и точную локализацию звуков в пространстве относительно слушателя.When moving the listener indoors, along with automatic correction of the sound volume and the balance of sound signals, the frequency response, phase response, φ o , Δt for each sound reproduction channel will be automatically adjusted at the listening point in the invention options, providing optimization and expansion of the spatial sound effects zone and accurate localization sounds in space relative to the listener.

По сравнению с пространственной звуковоспроизводящей системой, описанной в патенте России N 2038704 от 27.06.95, предложенная система может иметь особенности в работе при регулировании громкости. В зависимости от функционального назначения устройств 5 и 10 и оптимизируемых этими устройствами параметров сигналов (АЧХ, ФЧХ, φo, Δt, Ko) наряду с широкополосным вариантом регулирования громкости возможны варианты многополосного регулирования громкости. Для расширения динамического диапазона возможны комбинированные варианты многополосного и широкополосного регулирования.Compared with the spatial sound reproducing system described in the patent of Russia N 2038704 from 06/27/95, the proposed system may have features in the work when adjusting the volume. Depending on the functional purpose of devices 5 and 10 and the signal parameters optimized by these devices (frequency response, phase response, φ o , Δt, K o ), along with a broadband volume control option, multi-band volume control options are possible. To expand the dynamic range, combined variants of multiband and broadband regulation are possible.

При прослушивании звуковых сигналов в бытовых условиях потребитель может занять произвольное положение по отношению к громкоговорителям 3 и 8. Например, слушатель может стоять, сидеть, лежать, при этом с учетом возможного наклона головы, громкоговорители 3 и 8 могут быть расположенными практически любым образом (громкоговоритель правого канала может оказаться слева, передние громкоговорители могут оказаться сзади слушателя и т.д.). When listening to sound signals in a domestic environment, a consumer can take an arbitrary position with respect to loudspeakers 3 and 8. For example, a listener can stand, sit, lie, while taking into account the possible tilt of the head, loudspeakers 3 and 8 can be located in almost any way (loudspeaker the right channel may be on the left, the front speakers may be behind the listener, etc.).

Обеспечить достоверность "звуковой картины" точно пространственное место локализации звуков по отношению к слушателю можно, если источник 1 сигнала будет выполнен с возможностью коммутации выходных сигналов для изменения порядка их подключения к каналам звуковоспроизведения. Например, потребитель вручную (с помощью переключателя) может перебрать комбинации подключения выходов источника 1 сигнала к каналам звуковоспроизведения, ориентируясь при этом, например, на показания многоканального электронного дисплея устройств 5 и 10 автоматического регулирования. В качестве многоканального электронного дисплея может быть использован любой известный многоканальный дисплей или индикатор (измеритель) уровней сигналов (цифровой или аналоговый со светодиодной, жидкокристаллической или стрелочной индикацией измерений). Входы электронного дисплея, для соответствующих частот анализа, подключается к управляющим сигналам устройств 5 и 10. Более подробно данный узел и его работа будут описаны ниже. To ensure the reliability of the "sound picture" exactly the spatial location of the sounds in relation to the listener is possible if the signal source 1 is configured to switch the output signals to change the order of their connection to the sound channels. For example, the consumer manually (using the switch) can sort out combinations of connecting the outputs of the signal source 1 to the sound channels, focusing, for example, on the readings of the multi-channel electronic display of automatic control devices 5 and 10. As a multi-channel electronic display, any known multi-channel display or indicator (meter) of signal levels (digital or analog with LED, liquid crystal or arrow indication of measurements) can be used. The inputs of the electronic display, for the corresponding analysis frequencies, are connected to the control signals of devices 5 and 10. In more detail, this node and its operation will be described below.

В качестве критерия наилучшего варианта коммутации выходов источника 1 сигнала может служить минимальное, по всем вариациям включения каналов звуковоспроизведений, отклонение АЧХ от линейной, т.е. минимальные предыскажения. As a criterion of the best option for switching the outputs of the signal source 1, the minimum deviation of the frequency response from linear, in all variations of the inclusion of sound channels, can be used, i.e. minimal pre-emphasis.

Для более высокой точности выбора варианта подключения выходов источника 1 сигнала к каналам звуковоспроизведения данная операция может быть автоматизирована с использованием соответствующего вычислительного узла, в котором последовательно для каждого варианта подключения каналов звуковоспроизведения вычисляется СКО АЧХ в каналах звуковоспроизведения, определяется минимальное СКО и автоматически включается соответствующий вариант подключения выходов источника 1 сигнала к каналам системы. For higher accuracy of choosing the option to connect the outputs of the signal source 1 to the sound channels, this operation can be automated using the appropriate computing node, in which the RMS frequency response in the sound channels is calculated sequentially for each variant of connecting the sound channels, the minimum RMS is determined and the corresponding connection option is automatically turned on outputs of signal source 1 to the system channels.

Узел автоматизации коммутации выходных сигналов может быть реализован в аналоговом или цифровом виде, в том числе и с использованием микропроцессорных устройств. The automation node for switching output signals can be implemented in analog or digital form, including using microprocessor devices.

Для повышения качества сигналов, поступающих на входы каналов звуковоспроизведения, источник 1 сигналов может быть выполнен с возможностью шумопонижения сигналов на его выходах. To improve the quality of the signals received at the inputs of the audio channels, the signal source 1 can be made with the possibility of noise reduction of the signals at its outputs.

В качестве шумоподавителей могут быть использованы любые известные виды и конструкции шумопонижающих устройств, например, системы с однократным воздействием на сигнал, т.е. работающие только при воспроизведении (пороговые, динамические шумоподавители), или системы, требующие предварительной обработки сигналов при записи и последующем воздействии при воспроизведении (компандерные устройства, например, Dolby (A, B, C), ANRS High Come и др.). As noise suppressors, any known types and designs of noise reducing devices, for example, systems with a single exposure to a signal, i.e. working only during playback (threshold, dynamic noise suppressors), or systems that require preprocessing of signals during recording and subsequent exposure during playback (compander devices, for example, Dolby (A, B, C), ANRS High Come, etc.).

При работе системы с носителями, искусственно синтезированной в студийных условиях информации, для усиления эмоционального воздействия на слушателя увеличения локализации звуков по глубине, создания "точного" ощущения "атмосферы зала" источник 1 сигнала, в зависимости от числа записанных и воспроизводимых каналов, может быть выполнен в виде:
а) полного или дискретного многоканального источника 1 сигналов (например, в виде квадрафонической системы со структурой "4-4-4" четыре канала записи, четыре канала передачи информации и четыре канала воспроизведения)
б) квазимногоканального источника сигнала (например, в виде квазиквадрафонической системы со структурой "4-2-4" четыре канала записи, два канала передачи и четыре канала воспроизведения;
в) псевдомногоканального источника сигналов (например, в виде псевдоквадрафонической системы со структурой "2-2-4" два канала записи, два канала передачи и четыре канала воспроизведения).When working with a system of media artificially synthesized in a studio environment, to enhance the emotional impact on the listener, increase the localization of sounds in depth, create an “accurate” feeling of the “atmosphere of the hall”, signal source 1, depending on the number of recorded and reproduced channels, can be performed as:
a) a full or discrete multichannel source 1 of signals (for example, in the form of a quadraphonic system with a structure of "4-4-4" four recording channels, four channels of information transfer and four playback channels)
b) a quasi-multi-channel signal source (for example, in the form of a quasi-quadraphonic system with the structure "4-2-4" four recording channels, two transmission channels and four playback channels;
c) a pseudo-multi-channel source of signals (for example, in the form of a pseudo-quadraphonic system with the structure "2-2-4" two recording channels, two transmission channels and four playback channels).

На фиг. 2, 3 изображены функциональные схемы устройства 5 и 10 автоматического регулирования, выполненные с возможностью регулирования коэффициентов передач со вторых входов на выходы устройств. In FIG. 2, 3 depict functional diagrams of automatic control devices 5 and 10, configured to control gear ratios from second inputs to device outputs.

Устройство 5 (10) (фиг. 2) содержит широкополосную схему сравнения 12, выполненную из детекторов 13, фильтров низких частот (ФНЧ) 14, резисторов 15 и управляемого усилителя 16, включенных между собой, как показано на фиг. 2. The device 5 (10) (FIG. 2) contains a broadband comparison circuit 12 made of detectors 13, low-pass filters (LPFs) 14, resistors 15, and a controlled amplifier 16 connected between each other, as shown in FIG. 2.

Работает устройство 5 (10) следующим образом. The device 5 (10) operates as follows.

Сигнал от источника 1 поступает на один из входов широкополосной схемы сравнения 12 и на вход управляемого усилителя 16. На другой вход широкополосной схемы сравнения 12 поступает сигнал с выхода линии связи 6 (11). В широкополосной схеме сравнения осуществляется операция вычитания уровней сигналов в полосе звуковоспроизведения. Для этого входные сигналы предварительно детектируются у сигнала, поступающего от источника 1, детектируются положительные полуволны колебаний, у сигнала, поступающего от линии связи 6 (11), детектируются отрицательные полуволны колебаний. Полученные таким образом положительные и отрицательные импульсы сглаживаются фильтрами низких частот 14 и затем поступают на резисторы 15, которые выполняют функции схемы сложения. При равенстве величин сопротивлений резисторов 15 сигнал, снимаемый с точки их соединения между собой, пропорционален разности уровней сравниваемых сигналов в полосе звуковоспроизведения. Разностным сигналом осуществляется управление работой управляемого усилителя 16. The signal from source 1 is fed to one of the inputs of the broadband comparison circuit 12 and to the input of a controlled amplifier 16. The signal from the output of communication line 6 (11) is received at the other input of the broadband comparison circuit 12. In the broadband comparison scheme, the operation of subtracting signal levels in the audio reproduction band is performed. For this, the input signals are pre-detected at the signal coming from source 1, positive half-waves of oscillations are detected, and at the signal coming from communication line 6 (11), negative half-waves of vibrations are detected. The positive and negative pulses obtained in this way are smoothed out by low-pass filters 14 and then fed to resistors 15, which perform the functions of an addition circuit. If the resistance values of the resistors 15 are equal, the signal recorded from the point of their connection with each other is proportional to the difference in the levels of the compared signals in the audio reproduction band. The difference signal controls the operation of the controlled amplifier 16.

При изменении уровня входного сигнала, поступающего на вход 1 устройств 5 (10), происходит автоматического регулирование коэффициента передачи управляемого усилителя 16, а следовательно, и коэффициента передачи со второго входа на выход устройства и изменение (коррекции) уровня громкости в точке прослушивания. When the level of the input signal arriving at the input 1 of devices 5 (10) changes, the transfer coefficient of the controlled amplifier 16 is automatically adjusted, and therefore, the transmission coefficient from the second input to the output of the device and the volume level (correction) at the listening point changes (correction).

Если источник 1 сигнала выполнен с возможностью регулирования уровней сигналов на его выходах или зондирующее устройство 4 (9) или линия связи 6 (11) выполнены с возможностью регулирования коэффициента передач, то посредством соответствующих регулировок возможно задание слушателем требуемого уровня громкости в точке прослушивания. If the signal source 1 is configured to control the signal levels at its outputs, or the sounding device 4 (9) or the communication line 6 (11) are configured to control the gear ratio, then it is possible to set the listener to the desired volume level at the listening point.

При регулировании уровня громкости посредством регулирования уровней выходных сигналов источника 1 сигнала система формирует выбранный уровень громкости в точке прослушивания безынерционно, а при регулировании уровня громкости посредством регулирования коэффициента передачи зондирующего устройства 4 (9) или линии связи 6 (11) система формирует выбранный уровень громкости с задержкой, определяемой постоянной времени регулирования (постоянной времени ФНЧ), что не совсем удобно. Поэтому регулирование уровня громкости посредством регулирования уровней выходных сигналов источника 1 сигнала предпочтительней. When adjusting the volume level by adjusting the output levels of the signal source 1, the system generates the selected volume level at the listening point without delay, and when adjusting the volume level by adjusting the transmission coefficient of the sounding device 4 (9) or communication line 6 (11), the system generates the selected volume level with the delay determined by the regulation time constant (LPF time constant), which is not entirely convenient. Therefore, adjusting the volume level by adjusting the output levels of the signal source 1 is preferable.

Если слушатель перемещается относительно громкоговорителей 3 и 8, то в соответствии с изменяющейся громкостью изменяются значения управляющих (разностных) сигналов и в одном из каналов осуществляется, например, уменьшение коэффициента передачи, а в другом канале, например, увеличение коэффициента передачи устройства 5 и 10 таким образом, что через некоторое время определяемое постоянной времени ФНЧ 14 в точке прослушивания автоматически формируется точно сбалансированное звуковое поле в соответствии с выбранным уровнем громкости. If the listener moves relative to loudspeakers 3 and 8, then in accordance with the changing volume, the values of the control (difference) signals change and, for example, the transmission coefficient is reduced in one of the channels, and the transmission coefficient of devices 5 and 10, for example, is increased in such a way so that after some time determined by the time constant of the low-pass filter 14, a precisely balanced sound field is automatically generated at the listening point in accordance with the selected volume level.

Постоянную времени ФНЧ 14 выбирают с учетом нижней частоты полосы звуковоспроизводимых сигналов, а также с учетом устойчивой работы системы к возможным дестабилизирующим факторам. The time constant of the low-pass filter 14 is selected taking into account the lower frequency of the band of reproducible signals, as well as taking into account the stable operation of the system to possible destabilizing factors.

Безынерционное регулирование уровня громкости в точке прослушивания для устройства 5 (10), изображенного на фиг. 2, можно также осуществлять, если выполнить резисторы 15 в виде потенциометра 15. Изменяя коэффициент деления напряжения, подаваемого на потенциометр с выходов ФНЧ, можно перемещать рабочую точку по регулировочной характеристике управляемого усилителя 16 и изменять таким образом коэффициент передачи устройства 5 (10) и уровень громкости в точке прослушивания. Inertialess control of the volume level at the listening point for the device 5 (10) shown in FIG. 2, it is also possible to implement, if the resistors 15 are made in the form of a potentiometer 15. By changing the division ratio of the voltage supplied to the potentiometer from the LPF outputs, you can move the operating point along the adjustment characteristic of the controlled amplifier 16 and thus change the transfer coefficient of device 5 (10) and the level volume at the listening point.

Описанные устройства 5 и 10 автоматического регулирования совместно с зондирующими устройствами 4 и 9 и линиями связи 6 и 11 должны быть перед эксплуатацией предварительно откалиброваны. The described automatic control devices 5 and 10 together with the sounding devices 4 and 9 and the communication lines 6 and 11 must be pre-calibrated before use.

Данными устройствами 5 и 10 могут комплектоваться многоканальные (например стерео) звуковоспроизводящие системы (магнитолы, звуковоспроизводящие комплексы, телевизоры и т.д.) начального уровня достоверности звуковоспроизведения (качества) для автоматизации регулирования сбалансированности звуковоспроизведения. В этого класса аппаратуре зондирующие устройства 4 и 9 могут быть, например, вмонтированы в пульт дистанционного управления работой системы, а линии связи 6 и 11 могут быть выполнены с использованием каналов передачи информации в инфракрасном диапазоне волн. These devices 5 and 10 can be equipped with multichannel (for example, stereo) sound reproducing systems (radio tape recorders, sound reproducing complexes, televisions, etc.) of the initial level of reliability of sound reproduction (quality) to automate the regulation of the balance of sound reproduction. In this class of equipment, sounding devices 4 and 9 can, for example, be mounted in a remote control system, and communication lines 6 and 11 can be performed using information transmission channels in the infrared wavelength range.

Описанный вариант устройств 5 и 10 позволяет осуществлять непрерывное (аналоговое) регулирование коэффициентов передач со вторых входов на выходы устройств. The described embodiment of devices 5 and 10 allows for continuous (analog) adjustment of gear ratios from second inputs to device outputs.

На фиг. 3 изображена функциональная схема устройств 5 и 10 автоматического регулирования, позволяющая осуществлять регулирование фаз (времени задержек) звуковоспроизводимых сигналов. In FIG. 3 shows a functional diagram of devices 5 and 10 of automatic control, which allows for the regulation of the phases (time delays) of sound-reproducing signals.

Устройство содержит фазовращатели 171, 172,17к, перемножители 181, 182, 18к, ФНЧ 191, 192,19к, схему анализа 20, схему коммутации 21, соединенные между собой, как показано на фиг. 3.The device comprises phase shifters 17 1 , 17 2 , 17 k , multipliers 18 1 , 18 2 , 18 k , low-pass filter 19 1 , 19 2 , 19 k , analysis circuit 20, switching circuit 21, interconnected, as shown in FIG. 3.

Работает устройство 5 (10) следующим образом. The device 5 (10) operates as follows.

Сигнал, поступающий на вход 2 устройства 5 (10), задерживается во времени посредством фазовращающих устройств 17. Для любого момента времени на выходах фазовращающих устройств 17 присутствуют, задержанные во времени с некоторым шагом, сигналы. The signal supplied to the input 2 of the device 5 (10) is delayed in time by means of phase shifting devices 17. For any moment in time at the outputs of the phase shifting devices 17 there are signals delayed in time with a certain step.

Фазовращающие устройства 17 выполнены широкополосными, например, в виде линий задержек. С выходов фазовращателей 17 сигналы поступают на входы схемы коммутации 21 и на первые входы соответствующих перемножителей 18. На вторые входы перемножителей 18 подается сигнал с выхода линий связи 6 (11). Сигналы с выходов перемножителей 18 поступают на входы соответствующих ФНЧ 19 и затем на входы схемы анализа 20. Схема анализа 20 осуществляет сравнение уровней поступающих сигналов и определение максимального уровня из поступивших на момент сравнения сигналов. Максимальный уровень соответствует наиболее точному совпадению (наибольшей корреляции) "опорного" и "искаженного" сигналов. С выхода схемы анализа 20 сигнал подается на вход схемы коммутации 21. В этом сигнале зашифрована информация о номере i фазовращателя 17(i) обеспечившего наибольшее совпадение сигналов (наибольший коэффициент корреляции) и оптимальный сдвиг фазы (задержки во времени) сигнала. Схема коммутации 21 осуществляет дешифрацию входного сигнала и производит переключение на выход устройства 5 (10) сигнала с выхода соответствующего фазовращателя 17i.Phase-shifting devices 17 are made broadband, for example, in the form of delay lines. From the outputs of the phase shifters 17, the signals are fed to the inputs of the switching circuit 21 and to the first inputs of the respective multipliers 18. A signal from the output of the communication lines 6 (11) is supplied to the second inputs of the multipliers 18. The signals from the outputs of the multipliers 18 are fed to the inputs of the corresponding low-pass filters 19 and then to the inputs of the analysis circuit 20. The analysis circuit 20 compares the levels of incoming signals and determines the maximum level from the signals received at the time of comparison. The maximum level corresponds to the most accurate match (the greatest correlation) of the "reference" and "distorted" signals. From the output of the analysis circuit 20, the signal is fed to the input of the switching circuit 21. In this signal, information is encoded on the number i of the phase shifter 17 (i) that provided the greatest signal coincidence (the highest correlation coefficient) and the optimal phase shift (time delay) of the signal. The switching circuit 21 decrypts the input signal and switches to the output of the signal device 5 (10) from the output of the corresponding phase shifter 17 i .

Таким образом, устройство 5 (10) представляет собой устройство максимального правдоподобия фазы звуковоспроизводимого сигнала, принцип работы которого основан на корреляционной обработки сигналов. Thus, device 5 (10) is a device of maximum likelihood of a phase of a reproducible signal, the principle of which is based on correlation signal processing.

В результате работы устройства 5 автоматического регулирования и дополнительного устройства 10 автоматического регулирования фаз звуковоспроизводимых сигналов в местах расположения приемных элементов зондирующего устройства 4 и дополнительного зондирующего устройства 9 (вблизи органов слуха) формируются звуковые колебания соотношения фаз (временных задержек), между которыми максимально возможно точно соответствуют фазовым соотношениям сигналов источника 1 и, следовательно, при условии достоверной записи, первоисточнику звуков. За счет оптимизации фаз звуковоспроизводимых сигналов повышается точность локализации звуковых сигналов в пространстве и формирование правдоподобной "звуковой картины". As a result of the operation of the automatic control device 5 and the additional device 10 for the automatic control of the phases of the sound-reproducing signals at the locations of the receiving elements of the sounding device 4 and the additional sounding device 9 (near the hearing organs), sound oscillations of the phase ratio (time delays) are formed, between which as closely as possible correspond exactly phase relationships of the signals of the source 1 and, therefore, subject to reliable recording, to the original source of sounds. By optimizing the phases of sound signals, the accuracy of localization of sound signals in space and the formation of a plausible "sound picture" are increased.

Чем больше число К фазовращателей 17 и меньше временной интервал задержки сигнала, тем в большей полосе частот звуковоспроизведения и с более высокой точностью удается обеспечить пространственное звуковоспроизведение сигналов. The larger the number K of phase shifters 17 and the shorter the signal delay time interval, the more spatial sound reproduction of signals can be achieved with a greater frequency band of sound reproduction and with higher accuracy.

Устройство 5 автоматического регулирования и дополнительное устройство 10 автоматического регулирования могут быть выполнены с возможностью изменения постоянной времени регулирования. The automatic control device 5 and the additional automatic control device 10 can be configured to change the control time constant.

Выполнение устройств 5 и 10 с возможностью изменения постоянной времени регулирования позволяет осуществлять дополнительную оптимизацию работы пространственной звуковоспроизводящей системы в зависимости от характера временных изменений случайных факторов, влияющих на процесс звуковоспроизведения. Постоянная времени регулирования определяет скорость самоадаптации системы. The implementation of devices 5 and 10 with the possibility of changing the time constant of the regulation allows for additional optimization of the spatial sound reproducing system, depending on the nature of temporary changes in random factors affecting the sound reproduction process. The regulation time constant determines the rate of self-adaptation of the system.

Изменять постоянную времени можно вручную или с помощью автоматических систем регулирования. You can change the time constant manually or using automatic control systems.

Например, если слушатель в течение продолжительного времени прослушивания не изменяет своего месторасположения в озвучиваемом помещении (квазистационарные условия звуковоспроизведения), то отпадает необходимость осуществлять непрерывно во времени (с малым временным шагом) анализ и корректирование работы системы. Кроме того, в ряде ситуаций система может вносить дополнительные искажения, например, осуществлять паразитную модуляцию сигнала при отслеживании и оптимизации того или иного параметра сигнала. Данные искажения обусловлены соотношением минимально возможного значения постоянной времени регулирования, диапазона регулирования параметров предыскажаемых сигналов, обеспечивающих, в соответствии с критерием Найквиста, устойчивую работу системы с обратной связью и скоростью изменения параметров сигналов, а также особенностями органов слуха человека ощущать степень динамических, частотных и фазовых искажений сигналов. For example, if the listener does not change his location in the voiced room for a long time (quasi-stationary conditions for sound reproduction), then there is no need to analyze and correct the system operation continuously in time (with a small time step). In addition, in some situations, the system can introduce additional distortions, for example, to perform parasitic modulation of the signal while tracking and optimizing a particular signal parameter. These distortions are due to the ratio of the minimum possible value of the control time constant, the control range of the parameters of the predistorted signals, which ensure, in accordance with the Nyquist criterion, the stable operation of the system with feedback and the rate of change of the signal parameters, as well as the characteristics of the human hearing organs to sense the degree of dynamic, frequency and phase signal distortion.

Например, слушатель, активизировав работу системы в режиме самоадаптации и "настроив" оптимальным образом систему, затем может переключить ее в режим работы с большим значением постоянной времени регулирования (например, увеличив время регулирования до 0,1-1,0 часа) или перевести в режим работы по "памяти" (время регулирования равно ∞ ). For example, the listener, activating the system in self-adaptation mode and “tuning” the system in the optimal way, can then switch it to the mode of operation with a large value of the regulation time constant (for example, increasing the regulation time to 0.1-1.0 hours) or transfer to "memory" mode of operation (control time is ∞).

В качестве примера на фиг. 3 пунктиром показаны функциональные связи между схемами 20 и 21, с помощью которых возможно изменение постоянной времени регулирования фаз звуковоспроизводимых сигналов. As an example in FIG. 3, the dotted line shows the functional relationships between the circuits 20 and 21, with which it is possible to change the time constant of the phase control of the sound signals.

В автоматическом режиме изменение постоянной времени регулирования фаз может осуществляться следующим образом. In automatic mode, changing the time constant of the phase control can be carried out as follows.

В схеме анализа 20 дополнительно к вышеописанным функциям осуществляется анализ частоты (скорости) переключения фазовращателей 171, 172,17к и в соответствии с измеренной частотой переключений формирование управляющих сигналов. Управляющие сигналы подаются на схему коммутации 21 и определяют частоту (инерционность) переключений на выход схемы 21 сигналов с фазовращателей 17.In the analysis circuit 20, in addition to the functions described above, the frequency (speed) of switching the phase shifters 17 1 , 17 2 , 17 k is analyzed and, in accordance with the measured switching frequency, the formation of control signals. The control signals are supplied to the switching circuit 21 and determine the frequency (inertia) of switching to the output of the circuit 21 of the signals from the phase shifters 17.

Устройство 5 автоматического регулирования и дополнительное устройство 10 автоматического регулирования могут быть выполнены с возможностью регулирования их коэффициентов передач и фаз звуковоспроизводимых сигналов. The automatic control device 5 and the additional automatic control device 10 can be configured to control their transmission ratios and phases of the sound-reproducing signals.

Например, соединив входы 1 устройств 5 (10), изображенных на фиг. 2, 3, между собой, а вход 2 устройства (фиг. 2) с выходом устройства (фиг. 3), получим устройство 5 (10) выполненное с возможностью регулирования его коэффициента передач и фазы звуковоспроизводимого сигнала. В полученном таким образом устройстве входом 2 будет вход 2 устройства автоматического регулирования фаз, вход 1 будет общим, а выходом будет выход устройства автоматического регулирования коэффициента передач (усиления). For example, by connecting the inputs 1 of the devices 5 (10) shown in FIG. 2, 3, with each other, and the input 2 of the device (Fig. 2) with the output of the device (Fig. 3), we get the device 5 (10) made with the possibility of adjusting its gear ratio and phase of the sound signal. In the device thus obtained, input 2 will be input 2 of the automatic phase control device, input 1 will be common, and the output will be the output of the automatic gear ratio control (gain) device.

Устройство 5 автоматического регулирования и дополнительное устройство 10 автоматического регулирования могут быть выполнены с возможностью:
а) регулирования амплитудно-частотных характеристик звуковоспроизводимых сигналов;
б) регулирования фазочастотных характеристик звуковоспроизводимых сигналов;
в) регулирования амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик звуковоспроизводимых сигналов.The automatic control device 5 and the additional automatic control device 10 can be configured to:
a) regulation of the amplitude-frequency characteristics of reproducible signals;
b) regulation of the phase-frequency characteristics of reproducible signals;
c) regulation of the amplitude-frequency and phase-frequency characteristics of reproducible signals.

Общим для этих устройств является многополосный принцип построения функциональных схем. Common to these devices is the multiband principle of constructing functional circuits.

Предварительно, по входам 1 и 2 этих устройств, осуществляется многополосная селекция сигналов, причем полосовые фильтры для соответствующих частотных полос анализа выполняются с одинаковыми характеристиками. Previously, at the inputs 1 and 2 of these devices, multi-band signal selection is performed, and the band-pass filters for the corresponding analysis frequency bands are performed with the same characteristics.

Затем для каждой из полос анализа осуществляется обработка сигнала. При оптимизации амплитудно-частотной характеристики обработка сигнала заключается в оптимизации коэффициентов передач, при фазочастотном регулировании обработка сводится к оптимизации фаз сигналов, при одновременной оптимизации амплитудно-частотной и фазочастотных характеристик обработка сигналов заключается в оптимизации соответственно коэффициентов передач и фаз сигналов. Then, for each of the analysis bands, signal processing is performed. When optimizing the amplitude-frequency characteristics, the signal processing consists in optimizing the transmission coefficients, with phase-frequency regulation, the processing is reduced to optimizing the phases of the signals, while optimizing the amplitude-frequency and phase-frequency characteristics, the signal processing consists in optimizing the transmission coefficients and phases of the signals, respectively.

Оптимизированные в частотных поддиапазонах сигналы затем суммируются и образуют выходной широкополосный сигнал. The signals optimized in the frequency subbands are then summed and form an output broadband signal.

Таким образом, сигнал на выходе устройств является частотно скорректированным по соответствующему параметру или их комбинации (по уровню, по фазе (задержке во времени)). Thus, the signal at the output of the devices is frequency corrected for the corresponding parameter or their combination (in level, in phase (time delay)).

Число частотных полос анализа определяет точность корректирования сигнала. The number of analysis frequency bands determines the accuracy of the signal correction.

На фиг. 4 показана функциональная схема устройства 5 (10) регулирования, выполненного с возможностью регулирования амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик звуковоспроизводимых сигналов. In FIG. 4 shows a functional diagram of a control device 5 (10) configured to control the amplitude-frequency and phase-frequency characteristics of reproducible signals.

Как видно из фиг. 4, устройство 5 (10) содержит, по сравнению с ранее описанными устройствами, полосовые фильтры 221, 222,22н, к выходам которых подключены устройства 51 (101) автоматического регулирования коэффициентов передач и фаз сигналов, и сумматор 23, на входы которого сигналы поступают с выходов устройств 51 (101).As can be seen from FIG. 4, the device 5 (10) comprises, in comparison with the previously described devices, band-pass filters 22 1 , 22 2 , 22 n , to the outputs of which are connected devices 5 1 (10 1 ) for automatically controlling the transmission ratios and phases of the signals, and an adder 23, the inputs of which the signals are received from the outputs of the devices 5 1 (10 1 ).

Работает устройство 5 (10) (фиг. 4) в соответствии с вышеописанным принципом многополосной оптимизации параметров сигналов. The device 5 (10) (Fig. 4) operates in accordance with the above-described principle of multi-band optimization of signal parameters.

Частотные полосы анализа могут выбраны с полным или частичным перекрытием полосы частот звуковоспроизведения. Analysis frequency bands can be selected with full or partial overlap of the audio reproduction frequency band.

Например, частотно зависимая коррекция работы системы может осуществляться только для низких частот, средних или высоких частот, а также их комбинаций. For example, the frequency-dependent correction of the system can be performed only for low frequencies, medium or high frequencies, as well as their combinations.

Ширина частотных полос анализа может быть выбрана постоянной, переменной или комбинированной. Например, на низких частотах звукового диапазона частот полосы анализа могут быть выбраны одинаковыми, а на средних и высоких частотах полосы анализа могут быть выбраны переменными пропорционально увеличиваюищмися. The width of the analysis frequency bands can be selected constant, variable or combined. For example, at low frequencies of the audio frequency range, the analysis bands can be selected the same, and at medium and high frequencies the analysis bands can be selected with variables proportionally increasing.

Воспользовавшись теоремой Котельникова, записанной в спектральной области, оценим необходимое число частотных полос анализа (шаг частотной дискретизации) для обеспечения точной коррекции сигнала. Для этого, с учетом полосы звуковоспроизведения, в формулу для числа независимых дискретных значений спектра (1)
N=2Tcfв, (1)
где
Tс длительность сигнала; fв высшая частота сигнала
вместо Tс подставим I/fн, где fн низшая частота сигнала. Получим
N=2fв/fн (2)
Для полосы звуковоспроизведения от 20 Гц до 20000 Гц число N полосовых фильтров составит 2000.Using the Kotelnikov theorem recorded in the spectral region, we estimate the required number of analysis frequency bands (frequency sampling step) to ensure accurate signal correction. To do this, taking into account the sound reproduction band, in the formula for the number of independent discrete values of the spectrum (1)
N = 2T c f in , (1)
Where
T s signal duration; f at higher frequency signal
instead of T with we substitute I / f n , where f n is the lowest frequency of the signal. We get
N = 2f in / f n (2)
For a sound reproduction band from 20 Hz to 20,000 Hz, the number N of bandpass filters will be 2000.

На фиг. 4 пунктиром изображены регуляторы громкости R2 и R1 (R2 выполнен тонкомпенсированным). Как уже отмечалось, вариант реализации регулирования громкости по вводу 2 безыинерционен и поэтому предпочтительней. In FIG. 4, the dashed lines show the volume controls R2 and R1 (R2 is made with loudness). As already noted, the implementation of volume control for input 2 is inertialess and therefore preferable.

На фиг. 4 также пунктиром показаны дополнительные блоки: устройство управления 24, блок памяти 25, индикатор уровня 26 (дисплей). In FIG. 4 also dotted lines show additional units: control unit 24, memory unit 25, level indicator 26 (display).

Если источник 1 сигнала выполнен с возможностью формирования на выходах широкополосных шумоподобных сигналов, а устройство управления 24 подключено к источнику 1 сигнала, устройству 5 автоматического регулирования, дополнительному устройству 10 автоматического регулирования, блоку памяти 25 и при этом блок памяти 25 подключен к устройству 5 автоматического регулирования и дополнительному устройству 10 автоматического регулирования, то возможно осуществление разнообразных режимов работы звуковоспроизводящей системы. If the signal source 1 is configured to generate broadband noise-like signals at the outputs, and the control device 24 is connected to a signal source 1, an automatic control device 5, an additional automatic control device 10, a memory unit 25, and the memory unit 25 is connected to the automatic control device 5 and an additional device 10 for automatic control, it is possible to carry out various modes of operation of the sound reproducing system.

Для уменьшения искажений сигналов, вызванных инерционностью работы системы, может быть организована работа с предварительным тестированием звуковоспроизводящей системы. To reduce the distortion of signals caused by the inertia of the system, work can be organized with preliminary testing of the sound reproducing system.

В этом режиме слушатель активизирует звуковоспроизводящую систему для работы по тестирующему сигналу. При этом с выхода устройства управления 24 управляющий сигнал поступает на вход источника 1. Посредством этого сигнала на выходах источника 1 сигнала формируются широкополосные шумоподобные сигналы, спектр которых во времени не изменяется. Например, источник 1 сигнала в своем составе может содержать генератор шума, который подключается к выходам источника 1 посредством электронных ключей или, например, в качестве генератора шума может быть использовано радиоприемное устройство, шум с выхода которого, при отключенной антенне, подается на выходы источника 1 сигнала. In this mode, the listener activates a sound reproducing system to operate on a test signal. At the same time, from the output of the control device 24, the control signal is supplied to the input of the source 1. Through this signal, broadband noise-like signals are formed at the outputs of the signal source 1, the spectrum of which does not change in time. For example, the signal source 1 in its composition may contain a noise generator that is connected to the outputs of source 1 by means of electronic keys, or, for example, a radio receiver can be used as a noise generator, the noise from the output of which, when the antenna is turned off, is fed to the outputs of source 1 signal.

Сигналами с устройства управления 24 включается в режим автоматического регулирования параметров сигналов устройства 5 и 10. В результате чего система воспроизводит, например, с номинальным уровнем громкости (94 dB), шумовой звуковой сигнал, имеющий спектральные составляющие на всех частотах звуковоспроизведения. В течение непродолжительного времени, например, 0,5-10 сек, в устройствах 5 и 10 автоматического регулирования осуществляются оптимальные предыскажения сигнала. По истечении этого времени осуществляется посредством управляющих сигналов устройства уцправления 24 запись в блок памяти 25 сигналов, определяющих степень предыскажений. The signals from the control device 24 is included in the automatic control of the parameters of the signals of the device 5 and 10. As a result, the system reproduces, for example, with a nominal volume level (94 dB), a noise sound signal having spectral components at all frequencies of sound reproduction. For a short time, for example, 0.5-10 seconds, the optimal signal predistortion is carried out in devices 5 and 10 of automatic control. After this time, by means of the control signals of the control device 24, the signals 25 determining the degree of pre-emphasis are recorded in the memory unit 25.

После тестирования системы устройство управления 24 посредством управляющих сигналов переводит систему в режим звуковоспроизведения "по памяти". After testing the system, the control device 24 by means of control signals puts the system in the sound mode "from memory".

В этом режиме в источнике 1 отключается генератор шумоподобного сигнала и на выходы подаются сигналы звуковоспроизведения, при этом посредством сигналов с выходом блока памяти 25 система поддерживается в оптимальном предыскаженном состоянии. In this mode, a noise-like signal generator is turned off at source 1 and sound signals are output, while the signals with the output of memory block 25 are used to maintain the system in an optimal predistorted state.

Для устройства, показанного на фиг. 4, входы и выходы блока памяти 25 подключаются в разрывы цепей, управляющих работой схем коммутации 21 и управляемых усилителей 16. For the device shown in FIG. 4, the inputs and outputs of the memory block 25 are connected to breaks in the circuits that control the operation of switching circuits 21 and controlled amplifiers 16.

Проделав подобные операции тестирования и записи информации оптимальных предыскажений для различных мест прослушивания, слушатель в последующем может без предварительного тестирования включать систему в оптимальном режиме звуковоспроизведения для выбранного места прослушивания. Having performed such testing operations and recording the information of optimal predistortions for different listening places, the listener can subsequently turn on the system without preliminary testing in the optimal sound playback mode for the selected listening place.

Посредством индикатора уровня 26 (дисплея) пользователь может оценить уровня спектральных составляющих звуковоспроизводимого сигнала, а также уровни частотных предыскажений в системе для того или иного места прослушивания или места расположения громкоговорителей 3 и 8 в помещении, а также осуществить оптимальным образом коммутацию выходных сигналов источника 1 к каналам звуковоспроизведения. Входы индикатора уровня 26 должны подключаться к входам сумматора 23 или цепям управления управляемых усилителей 16. Using the level indicator 26 (display), the user can evaluate the level of the spectral components of the reproducible signal, as well as the levels of frequency predistortions in the system for a particular listening position or location of the loudspeakers 3 and 8 in the room, as well as optimally switch the output signals of the source 1 to sound reproduction channels. The inputs of the level indicator 26 must be connected to the inputs of the adder 23 or the control circuits of the controlled amplifiers 16.

В предложенной пространственной звуковоспроизводящей системе необходимо усилители 2 и 7, а также громкоговорители 3 и 8 выполнять с более высокой, по сравнению с обычными, номинальной и максимальной мощностью работы, поскольку неравномерность АЧХ сигнала в частотном диапазоне звуковоспроизведения внутри помещения может достигать ±20 dB. Например, высококачественная звуковоспроизводящая система HI-FI класса, предназначенная для озвучивания типового жилого помещения, должна комплектоваться усилителями 2 и 7 громкоговорителями 3 и 8, рассчитанными на мощность работы порядка 200-1500 Вт, а система звуковоспроизведения, предназначенная для звучания салона автомобиля, должна комплектоваться аппаратурой, рассчитанной на мощность работы порядка 100-500 Вт. In the proposed spatial sound reproducing system, amplifiers 2 and 7, as well as loudspeakers 3 and 8 must be performed with a higher, compared to conventional, nominal and maximum power, since the unevenness of the frequency response of the signal in the frequency range of sound reproduction indoors can reach ± 20 dB. For example, a high-quality HI-FI class sound reproducing system designed for sounding a typical living room should be equipped with amplifiers 2 and 7 loudspeakers 3 and 8, designed for power of the order of 200-1500 W, and a sound reproduction system designed for sounding the interior of the car should be equipped equipment designed for power of the order of 100-500 watts.

Кроме того, максимальный уровень сигнала на вторых входах устройства 5 и 10 должен соответствовать максимальной расчетной мощности работы системы при типовых условиях прослушивания, например, среднем расстоянии до громкоговорителей 3 и 8 в 2,5 м (120 dB). In addition, the maximum signal level at the second inputs of device 5 and 10 should correspond to the maximum rated power of the system under typical listening conditions, for example, the average distance to speakers 3 and 8 of 2.5 m (120 dB).

В предложенной пространственной звуковоспроизводящей системе не обязательно оформлять громкоговорители 3 и 8 в виде специальных акустических систем звуковых колонок, за счет чего акустические системы могут быть существенно упрощены и иметь меньшую массу и объем. In the proposed spatial sound reproducing system, it is not necessary to design the loudspeakers 3 and 8 in the form of special speaker systems of speakers, due to which the speaker systems can be significantly simplified and have less mass and volume.

Устройство 5 автоматического регулирования и дополнительное устройство 10 автоматического регулирования могут быть конструктивно объединены в единый функциональный блок-"оптимальный фильтр" и совместно с зондирующими устройствами 4 и 9, а также линиями связи 6 и 11 могут доукомплектовывать существующие звуковоспроизводящие стереофонические и квадрафонические системы. The automatic control device 5 and the additional automatic control device 10 can be structurally combined into a single functional block - the “optimal filter” and, together with sounding devices 4 and 9, as well as communication lines 6 and 11, can complement the existing sound-reproducing stereo and quadraphonic systems.

Предложенная звуковоспроизводящая система наиболее успешно может быть использована в радиотехнике для качественного звуковоспроизведения от различных первичных источников в помещениях с плохими, неизвестными или изменяющимися акустическими характеристиками, например, в жилых комнатах, каютах кораблей, салонах автомобилей или самолетов. The proposed sound reproducing system can most successfully be used in radio engineering for high-quality sound reproduction from various primary sources in rooms with poor, unknown or changing acoustic characteristics, for example, in living rooms, ship cabins, car or aircraft salons.

Claims (19)

1. Пространственная звуковоспроизводящая система, содержащая источник сигнала и канал звуковоспроизведения, выполненный в виде усилителя низкой частоты и громкоговорителя, связанных последовательно, зондирующего устройства, устройства автоматического регулирования, линии связи, при этом выход зондирующего устройства посредством линии связи подключен к первому входу устройства автоматического регулирования, отличающаяся тем, что источник сигнала выполнен с по крайней мере одним дополнительным выходом для многоканального звуковоспроизведения, дополнительно введен соответственно числу дополнительных выходов источника сигнала по крайней мере один дополнительный канал звуковоспроизведения, выполненный в виде дополнительного усилителя низкой частоты и дополнительного громкоговорителя, связанных последовательно, а также дополнительного зондирующего устройства дополнительного устройства автоматического регулирования, дополнительной линии связи, выход дополнительного зондирующего устройства посредством дополнительной линии связи подключен к первому входу дополнительного устройства автоматического регулирования, выход источника сигнала связан с вторым входом устройства автоматического регулирования, дополнительный выход источника сигнала связан с вторым входом дополнительного устройства автоматического регулирования, выход устройства автоматического регулирования связан с входом усилителя низкой частоты, а выход дополнительного устройства автоматического регулирования связан с входом дополнительного усилителя низкой частоты. 1. A spatial sound reproducing system comprising a signal source and a sound reproduction channel made in the form of a low-frequency amplifier and a loudspeaker connected in series, a sounding device, an automatic control device, a communication line, while the output of the sounding device through a communication line is connected to the first input of the automatic control device characterized in that the signal source is made with at least one additional output for multi-channel audio At least one additional sound reproduction channel, made in the form of an additional low-frequency amplifier and an additional loudspeaker connected in series, as well as an additional sounding device of an additional automatic control device, an additional communication line, the output of an additional sounding device, is additionally introduced according to the number of additional outputs of the signal source. through an additional communication line connected to the first input optional automatic control device, the output of the signal source is connected to the second input of the automatic control device, the additional output of the signal source is connected to the second input of the additional automatic control device, the output of the automatic control device is connected to the input of the low-frequency amplifier, and the output of the additional automatic control device is connected to the input of the additional low frequency amplifier. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что источник сигнала выполнен с возможностью регулирования амплитудно-частотных характеристик сигналов на его выходах. 2. The system according to claim 1, characterized in that the signal source is configured to control the amplitude-frequency characteristics of the signals at its outputs. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что источник сигнала выполнен с возможностью регулирования уровней сигналов на его выходах. 3. The system according to claim 1, characterized in that the signal source is configured to control signal levels at its outputs. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что источник сигнала выполнен с возможностью автоматического регулирования уровней его выходных сигналов. 4. The system according to claim 1, characterized in that the signal source is configured to automatically control the levels of its output signals. 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что источник сигнала выполнен с возможностью регулирования уровней и аплитудно-частотных характеристик сигналов на его выходах. 5. The system according to claim 1, characterized in that the signal source is configured to control the levels and amplitude-frequency characteristics of the signals at its outputs. 6. Система по п.1, отличающаяся тем, что каждое зондирующее устройство и дополнительное зондирующее устройство или линия связи и дополнительная линия связи выполнены с возможностью регулирования коэффициента передачи для регулирования уровня громкости в точке прослушивания. 6. The system according to claim 1, characterized in that each sounding device and an additional sounding device or communication line and additional communication line are configured to control the transmission coefficient to control the volume level at the listening point. 7. Система по п.1, отличающаяся тем, что источник сигнала выполнен с возможностью коммутации выходных сигналов для изменения порядка их подключения к каналам звуковоспроизведения. 7. The system according to claim 1, characterized in that the signal source is configured to switch output signals to change the order of their connection to the sound channels. 8. Система по п.1, отличающаяся тем, что источник сигнала выполнен с возможностью шумопонижения сигналов на его выходах. 8. The system according to claim 1, characterized in that the signal source is configured to noise reduce the signals at its outputs. 9. Система по п.1, отличающаяся тем, что источник сигнала по числу записанных и воспроизводимых каналов выполнен в виде полного или дискретного многоканального источника сигналов. 9. The system according to claim 1, characterized in that the signal source according to the number of recorded and reproduced channels is made in the form of a full or discrete multi-channel signal source. 10. Система по п.1, отличающаяся тем, что источник сигнала по числу записанных и воспроизводимых каналов выполнен в виде квазимногоканального источника сигналов. 10. The system according to claim 1, characterized in that the signal source according to the number of recorded and reproduced channels is made in the form of a quasi-multi-channel signal source. 11. Система по п.1, отличающаяся тем, что источник сигнала по числу записанных и воспроизводимых каналов выполнен в виде псевдомногоканального источника сигналов. 11. The system according to claim 1, characterized in that the signal source according to the number of recorded and reproduced channels is made in the form of a pseudo-multi-channel signal source. 12. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство автоматического регулирования и дополнительное устройство автоматического регулирования выполнены с возможностью регулирования коэффициента передач с вторых входов на выходы устройств автоматического регулирования. 12. The system according to claim 1, characterized in that the automatic control device and the additional automatic control device are configured to control the gear ratio from the second inputs to the outputs of the automatic control devices. 13. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство автоматического регулирования и дополнительное устройство автоматического регулирования выполнены с возможностью регулирования фаз звуковоспроизводимых сигналов. 13. The system according to claim 1, characterized in that the automatic control device and the additional automatic control device are arranged to control the phases of the reproducible signals. 14. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство автоматического регулирования и дополнительное устройство автоматического регулирования выполнены с возможностью изменения постоянной времени регулирования. 14. The system according to claim 1, characterized in that the automatic regulation device and the additional automatic regulation device are configured to change the regulation time constant. 15. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство автоматического регулирования и дополнительное устройство автоматического регулирования выполнены с возможностью регулирования их коэффициентов передач и фаз звуковоспроизводимых сигналов. 15. The system according to claim 1, characterized in that the automatic control device and the additional automatic control device are configured to control their transmission ratios and phases of sound signals. 16. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство автоматического регулирования и дополнительное устройство автоматического регулирования выполнены с возможностью регулирования амплитудно-частотных характеристик звуковоспроизводимых сигналов. 16. The system according to p. 1, characterized in that the automatic control device and the additional automatic control device are configured to control the amplitude-frequency characteristics of the reproducible signals. 17. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство автоматического регулирования и дополнительное устройство автоматического регулирования выполнены с возможностью регулирования фазо-частотных характеристик звуковоспроизводимых сигналов. 17. The system according to p. 1, characterized in that the automatic control device and the additional automatic control device are configured to control the phase-frequency characteristics of sound-reproducing signals. 18. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство автоматического регулирования и дополнительное устройство автоматического регулирования выполнены с возможностью регулирования амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик звуковоспроизводящих сигналов. 18. The system according to p. 1, characterized in that the automatic control device and the additional automatic control device are configured to control the amplitude-frequency and phase-frequency characteristics of the sound-reproducing signals. 19. Система по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно введены устройство управления, блок памяти, при этом источник сигнала выполнен с возможностью формирования на выходах широкополосных, шумоподобных сигналов, устройство управления подключено к источнику сигналов, устройство управления подключено к источнику сигнала, устройству автоматического регулирования, дополнительному устройству автоматического регулирования, блоку памяти, который подключен к устройству автоматического регулирования и дополнительному устройству автоматического регулирования. 19. The system according to claim 1, characterized in that the control device and the memory unit are additionally introduced, wherein the signal source is configured to generate broadband, noise-like signals at the outputs, the control device is connected to a signal source, the control device is connected to a signal source, device automatic regulation, an additional automatic regulation device, a memory unit that is connected to an automatic regulation device and an additional automatic device Skogen regulation.
RU96105835A 1996-03-25 1996-03-25 Spatial sound playback system RU2106075C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96105835A RU2106075C1 (en) 1996-03-25 1996-03-25 Spatial sound playback system
PCT/RU1997/000079 WO1997036458A1 (en) 1996-03-25 1997-03-24 Three-dimensional sound reproduction system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96105835A RU2106075C1 (en) 1996-03-25 1996-03-25 Spatial sound playback system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2106075C1 true RU2106075C1 (en) 1998-02-27
RU96105835A RU96105835A (en) 1998-05-20

Family

ID=20178534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96105835A RU2106075C1 (en) 1996-03-25 1996-03-25 Spatial sound playback system

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2106075C1 (en)
WO (1) WO1997036458A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001093468A1 (en) * 2000-06-02 2001-12-06 Efremov Vladimir A Method for transferring a message of any physical nature, for example a method for sound message transfer and system for carrying out said method (variants). method for active spatial reduction of amplitude levels of any physical variety (variants)
RU2529591C2 (en) * 2009-06-30 2014-09-27 Нокиа Корпорейшн Elimination of position uncertainty when generating surround sound
RU2626037C2 (en) * 2012-02-24 2017-07-21 Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф. Device for audio playback by transducer, system, method (versions) and computer program

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8320585B2 (en) 2007-02-08 2012-11-27 Motorola Solutions, Inc. Radio with dual sided audio

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4610024A (en) * 1979-12-28 1986-09-02 Sony Corporation Audio apparatus
US4817149A (en) * 1987-01-22 1989-03-28 American Natural Sound Company Three-dimensional auditory display apparatus and method utilizing enhanced bionic emulation of human binaural sound localization
SU1646080A1 (en) * 1987-07-15 1991-04-30 Комсомольский-на-Амуре политехнический институт Device for sound reproduction
BG60225B2 (en) * 1988-09-02 1993-12-30 Qsound Ltd. Method and device for sound image formation
JP2964514B2 (en) * 1990-01-19 1999-10-18 ソニー株式会社 Sound signal reproduction device
RU2038704C1 (en) * 1993-08-12 1995-06-27 Владимир Анатольевич Ефремов Three-dimensional speaking system
JP3167259B2 (en) * 1994-05-06 2001-05-21 三菱電機株式会社 Sound reproduction device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001093468A1 (en) * 2000-06-02 2001-12-06 Efremov Vladimir A Method for transferring a message of any physical nature, for example a method for sound message transfer and system for carrying out said method (variants). method for active spatial reduction of amplitude levels of any physical variety (variants)
RU2529591C2 (en) * 2009-06-30 2014-09-27 Нокиа Корпорейшн Elimination of position uncertainty when generating surround sound
RU2626037C2 (en) * 2012-02-24 2017-07-21 Фраунхофер-Гезелльшафт Цур Фердерунг Дер Ангевандтен Форшунг Е.Ф. Device for audio playback by transducer, system, method (versions) and computer program
US11039243B2 (en) 2012-02-24 2021-06-15 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Fofrdfrttng Der Angewandten Forschung E.V. Apparatus for providing an audio signal for reproduction by a sound transducer, system, method and computer program

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997036458A1 (en) 1997-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2335486C (en) Apparatus and method for adjusting audio equipment in acoustic environments
US5361381A (en) Dynamic equalizing of powered loudspeaker systems
US6876750B2 (en) Method and apparatus for tuning digital hearing aids
US5742688A (en) Sound field controller and control method
JP5357115B2 (en) Audio system phase equalization
KR100671360B1 (en) Audio correction system and audio sound enhancement method
US7545946B2 (en) Method and system for surround sound beam-forming using the overlapping portion of driver frequency ranges
US8160282B2 (en) Sound system equalization
US4610024A (en) Audio apparatus
US4841572A (en) Stereo synthesizer
US7184556B1 (en) Compensation system and method for sound reproduction
JPH0332300A (en) Environmental acoustic equipment
US8233630B2 (en) Test apparatus, test method, and computer program
US20090110218A1 (en) Dynamic equalizer
US20100104114A1 (en) Timbral correction of audio reproduction systems based on measured decay time or reverberation time
US9319789B1 (en) Bass enhancement
JPS6024799A (en) Movie theater speaker system
US2942070A (en) Means for binaural hearing
US20070058816A1 (en) Sound reproduction apparatus and method of enhancing low frequency component
RU2106075C1 (en) Spatial sound playback system
JP2007124382A (en) Device for automatically correcting delay time difference of sound signal
RU2038704C1 (en) Three-dimensional speaking system
Shorter A survey of performance criteria and design considerations for high-quality monitoring loudspeakers
RU2106073C1 (en) Spatial sound-reproducing system
JP2530475B2 (en) Frequency characteristic equalizer for loudspeaker system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110326