RU2325790C2 - Способ регистрации и восстановления многомерной звуковой картины и акустическая система - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к технике звукозаписи и звуковоспроизведения и может использоваться для регистрации и восстановления многомерного звукового изображения, а также при передаче его через среды. Сущность изобретения состоит в том, что в помещении для записи акустические оси всех микрофонов направлены в центр записываемой звуковой картины, расположенной на вертикальной' плоскости, проходящей по фронту исполнителей, причем центр звуковой картины располагают на уровне головы слушателей и посередине между микрофонами, а в помещении для прослушивания размещение акустических систем на вертикальной плоскости по отношению к центру восстанавливаемой звуковой картины эквивалентно размещению микрофонов в помещении для записи, при этом при передаче от микрофона до акустической системы и усилении всех компонентов сигнала звуковой картины обеспечивают выходные амплитудные и фазовые соотношения, эквивалентные входным, причем перемещением акустических систем в вертикальной плоскости осуществляют их фазировку между собой, а вращением акустических систем осуществляют сведение их осей в точку восстановления звуковой картины. При использовании многополосных акустических систем существует возможность оперативной регулировки фаз полос и сведения углов акустических осей. Технический результат - возможность восстановления амплитудно-фазовой звуковой картины, зафиксированной в месте регистрации. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к технике звукозаписи и звуковоспроизведения и может использоваться для регистрации и восстановления звукового изображения, а также при передаче его через среды.

Известен способ регистрации и восстановления многомерной звуковой картины, при котором используется принцип подобия для расположения микрофонов и акустических систем (US 2343471, 03.07.1944). Недостатком известного способа является восстановление акустического поля нескольких точечных источников вместо восстановления звуковой картины в целом.

Наиболее близким по техническому решению является способ регистрации и восстановления многомерной звуковой картины (US 2710662, 06.14.1955), при котором используется принцип акустической проекции для воспроизведения звуковой картины. Недостатком известного способа является создание диффузного акустического поля с несколькими кажущимися источниками звука вместо реальной звуковой картины.

Техническим решением предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, регистрация и восстановление именно амплитудно-фазовой звуковой картины, а также возможность использования многополосных акустических систем.

Поставленная цель достигается тем, что многоканальная звуковая система, содержащая эквивалентно к звуковой сцене расположенные акустико-электронные и электронно-акустические преобразователи, содержит по количеству каналов усилители, включенные последовательно в цепь прохождения сигнала от микрофона до акустической системы, входы которых непосредственно соединяют с соответствующими микрофонами, а соответствующие выходы соединяют непосредственно с акустическими системами, при этом усилители на выходах оставляют без изменений межканальные амплитудные и фазовые соотношения, присутствующие на соответствующих входах.

Многополосные акустические системы для восстановления звуковой картины, состоящие из двух и более акустических блоков, дополнительно содержат механические элементы для регулировки фазы акустических блоков и изменения углов акустических осей акустических блоков при сведении в центр восстанавливаемой звуковой картины.

Новизна заявленного технического решения обусловлена тем, что сигналы компонент амплитудно-фазовой звуковой картины на всем пути от микрофона до акустической системы сохраняют взаимные амплитуднофазовые соотношения, звуковую картину восстанавливают методом акустической проекции на плоскости, а многополосные акустические системы дополнительно требуют настройку полос по фазе и сведение по углу акустических осей.

По данным научно-технической и патентной литературы автору неизвестна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На Фиг.1 представлена схема многоканальной системы. На Фиг.2 представлен вариант акустической системы.

Многоканальная звуковая система состоит из помещения для записи 1, где располагают группы исполнителей 2 и слушателей 3, микрофонов для записи с кардиоидной диаграммой направленности 4, 5 и 6, расположенных в плоскости 7, высота установки микрофонов 4 и 6 находится на уровне головы слушателей 3, а расстояние между ними около 1,8-3 метров, что примерно равно стандартному расположению акустических систем в жилой комнате, микрофон 5 установлен посередине между микрофонами 4 и 6 на высоте около 0,6-1,5 метра выше уровня головы слушателей 3 в вертикальной плоскости 7, что примерно соответствует стандартной высоте потолков жилой комнаты, все микрофоны акустическими осями направлены в центр звуковой картины 9, расположенной на воображаемой вертикальной плоскости 8, проходящей по фронту исполнителей 2 и отстоящей от плоскости 7 на величину 1,5-2 метра, что примерно соответствует стандартной ширине жилой комнаты, центр 9 располагается на уровне головы слушателей 3 и посередине между микрофонами 4 и 6, канальных усилителей 10, 11 и 12, подключенных к микрофонам и обеспечивающих на своих выходах амплитудные и фазовые межканальные соотношения, эквивалентные входным, помещения для прослушивания 13, плоскости для восстановления звуковой картины 14, на которой расположен центр восстанавливаемой звуковой картины 15, слушателей 16, плоскости расположения акустических систем 17, акустических систем 18,19 и 20, подключенных соответственно к усилителям 12,11 и 10, размещения акустических систем 18, 19 и 20 на плоскости 17 по отношению к центру 15 эквивалентно размещению микрофонов 4,5 и 6 на плоскости 7 по отношению к центру 9.

Вариант многополосной акустической системы состоит из подставки 21, на которой располагают акустически оформленные полосные блоки 22, 23, 24, имеющие свои акустические оси 25, 26, 27, которые сводят в центр восстанавливаемой звуковой картины 30 вращением в плоскости подставки 21 корпусов блоков 23 и 24, а выравнивание фаз происходит путем перемещения корпусов блоков 23 и 24 по поверхности подставки вдоль осей 28 и 29 параллельно оси 25.

В качестве микрофонов используются модели KSM32 с кардиоидной диаграммой направленности компании SHURE (www.shure.com).

В качестве усилителей мощности используются усилители, описанные в патенте RU 2291555.

В качестве плоскости для восстановления звуковой картины 14 используется гладкая поверхность, способная отражать без поглощения энергию звуковой волны - стена помещения, кусок твердого природного или искусственного материала, плоский стеклянный экран плазменной панели или электронно-лучевой трубки телевизора, оконный стеклопакет из толстого стекла, плоская поверхность предметов интерьера.

В качестве акустической системы используется широкополосная система на базе динамической головки ЕХ2 компании Lowther (http:/www.lowtherloudspeakers.co.uk).

Многоканальная звуковая система работает следующим образом.

Создаваемое исполнителями 2 звуковое поле в помещении для записи 1 воспринимается слушателями 3 и регистрируется микрофонами с кардиоидной диаграммой направленности 4, 6, расположенными на высоте головы слушателей, и микрофоном с кардиоидной диаграммой направленности 5, расположенным на высоте около 0,6-1,5 метра выше уровня головы слушателей 3 в вертикальной плоскости 7. Акустические оси кардиоидных микрофонов сведены в центр записываемой звуковой картины 9, расположенный на воображаемой плоскости 8, проходящей по фронту исполнителей. Сигналы с выходов микрофонов поступают на входы соответствующих усилителей 10, 11, 12, с выходов которых сигнал передается в помещение для прослушивания 13 на соответствующие широкополосные или многополосные акустические системы 18, 19, 20.

В помещении для прослушивания 13 слушатели 16, акустические системы 18, 19, 20 на вертикальной плоскости 17, а также вертикальная плоскость для восстановления звуковой картины 14 с центром восстанавливаемой звуковой картины 15 размещены эквивалентно размещению слушателей 3, микрофонов 4, 5 и 6 на плоскости 7, плоскости 8 с центром записываемой звуковой картины 9 в помещении для записи 1. Акустические оси акустических систем или полос сводятся в центр воспроизводимой звуковой картины 15.

Многополосная акустическая система работает следующим образом.

Перемещением акустических корпусов модулей на поверхности подставки 21 вдоль осей 28 и 29 параллельно оси 25 осуществляется фазировка блоков 22, 23 и 24 между собой. Операция фазировки проводится специалистами или опытными слушателями. Вращением корпусов модулей 23 и 24 в плоскости подставки 21 осуществляется сведение акустических осей 26 и 27 модулей в точку восстановления звукового изображения 30.

Предлагаемый способ имеет следующие достоинства:

1. Имеется возможность максимально точно зарегистрировать и восстановить амплитудно-фазовую звуковую картину. Появляется реальная глубина сцены, реальное расположение исполнителей и отсутствуют кажущиеся источники звука.

2. Для слушателей отсутствует понятие оптимальной точки прослушивания "sweet point", если они находятся в любом месте за пределами площади, ограниченной плоскостями расположения акустических систем и восстанавливаемой звуковой картины.

3. Для любителей кино герои разговаривают именно на экране плазменной панели, ЭЛТ телевизора или с киноэкрана, а не слева, справа или из-под экрана.

4. Имеется возможность использовать многополосные акустические системы.

Claims (2)

1. Способ регистрации и восстановления многомерной звуковой картины, при котором в помещении для записи акустические оси всех микрофонов направлены в центр записываемой звуковой картины, расположенной на вертикальной плоскости, проходящей по фронту исполнителей, причем центр звуковой картины располагают на уровне головы слушателей и посередине между микрофонами, а в помещении для прослушивания размещение акустических систем на вертикальной плоскости по отношению к центру восстанавливаемой звуковой картины эквивалентно размещению микрофонов в помещении для записи, отличающийся тем, что при передаче от микрофона до акустической системы и усилении всех компонентов сигнала звуковой картины обеспечивают выходные амплитудные и фазовые соотношения, эквивалентные входным, причем перемещением акустических систем в вертикальной плоскости осуществляют их фазировку между собой, а вращением акустических систем осуществляют сведение их осей в точку восстановления звуковой картины.

2. Многополосная акустическая система для восстановления звуковой картины, состоящая из двух и более акустических блоков, отличающаяся тем, что дополнительно содержит механические элементы для регулировки фазы акустических блоков и изменения углов акустических осей акустических блоков при сведении в центр восстанавливаемой звуковой картины.

Images