WO2016206815A1 - Verfahren zur schallwiedergabe in reflexionsumgebungen, insbesondere in hörräumen - Google Patents

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WO2016206815A1
WO2016206815A1 PCT/EP2016/001088 EP2016001088W WO2016206815A1 WO 2016206815 A1 WO2016206815 A1 WO 2016206815A1 EP 2016001088 W EP2016001088 W EP 2016001088W WO 2016206815 A1 WO2016206815 A1 WO 2016206815A1
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    • H04S7/305—Electronic adaptation of stereophonic audio signals to reverberation of the listening space
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    • H04R2227/00—Details of public address [PA] systems covered by H04R27/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2227/007—Electronic adaptation of audio signals to reverberation of the listening space for PA
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    • H04S2420/00—Techniques used stereophonic systems covered by H04S but not provided for in its groups
    • H04S2420/01—Enhancing the perception of the sound image or of the spatial distribution using head related transfer functions [HRTF's] or equivalents thereof, e.g. interaural time difference [ITD] or interaural level difference [ILD]

Definitions

  • the invention relates to a method for sound reproduction in
  • Reflection environments especially in listening rooms.
  • a variety of methods for sound reproduction in listening rooms is known, in particular the playback via a speaker (mono), two speakers (stereo) or four or more speakers, with two front and two rear speakers with center speaker and optional Subwoofer have established themselves in the market for surround playback (so-called 5.1 surround playback configuration).
  • 5.1 surround playback configuration With the goal of intensifying the spatial sound experience, especially in the home audio sector, more and more loudspeakers are being offered in recent years with additional loudspeakers placed in the listening room and aimed at the listening position. Numerous additional loudspeakers are used in technically advanced cinemas.
  • Sound events failed to be problematic in that even slightly impulsive sound events from placed in these directions loudspeakers direct sound and thus in the context of diffuse sound are perceived as disturbing.
  • a possible and frequent consequence is an overall only weak spatial effect on many surround recordings and transmissions, in other cases the spatial effect is increased with ultimately unnatural psychoacoustic means or exaggerated widening of the sound image or just the use of direct sound effects for reinforcement of the
  • Speakers are directed less directly to the listener and more indirectly, or by using additional speakers for that purpose. Although such measures have the desired effect of a stronger spatial effect, a spatiality achieved in this way is also perceived as very unspecific, since the room sound information contained in it correspond to the usually small dimensions of the listening rooms (eg living room) and, if in stronger Measurements used that actually desired perception of the
  • Speaker belongs.
  • Other loudspeaker types used occasionally are bipolar and dipole loudspeakers, in which the avoidance of the emission of direct sound in the direction of the listener is more important than the excitation of diffuse sound in the listening room.
  • Audio material and in particular the relationship between direct and
  • Listening impressions are those of the state of the art known and reproduced above sound reproduction configurations thus not able to achieve good or at least satisfactory results.
  • WO2012 / 033950 A1 discloses a method for reproducing multichannel audio in which transmitted or recorded "dry" audio tracks or “stars" are encoded with time-variable metadata that control a desired degree of diffuseness in the reproduction of the audio signals. Audio tracks are compressed and transmitted in conjunction with synchronized metadata that represents diffusivity, and preferably also mix and delay parameters.
  • the separation of audio issues from diffuse metadata allows a retrospective adaptation of the spatial effect (only in the context of the transmission of background audio) and also facilitates the personalization of the listener.
  • the method uses essentially the known
  • Audio files comprising: a) encoding signals representative of at least one sound propagating in three-dimensional space coming from a source located at a first distance from a reference point; a representation of the sound through in a base of spherical B) and applying to these components a compensation of a near-field effect by filtering, which is a function of a second distance, which is essentially a distance when the sound is reproduced by a reproducing device defined between a playback point and an audio perception point.
  • a spatial compensation by Realized audio sources and a specification of the three-dimensional audio presentation of these sources It concerns both a coding of virtual audio sources and an acoustic coding of a natural one
  • Audio field in a sound recording by one or more three-dimensional networks of microphones is described.
  • WO2013 / 111034 A2 discloses in particular
  • An audio playback system that includes a first speaker assembly that provides audio signals to a listening position, wherein the audio signals
  • An audio material supplier has an upmixer for up-mixing a channel signal of a multichannel audio signal to a first audio signal and a second audio signal corresponding to more diffused sound than the first audio signal. Upmixing is the output of a correlation measure for two channels of a multi-channel signal. The correlation measure is generated by means of a correlation estimator (estimation).
  • the method uses a modified approach compared to the use of omnidirectional or bipolar or Dipollaut Kirern by means of indirect-oriented speakers are used exclusively in addition and by their use more diffuse audio material is used.
  • the stimulated diffused sound of the listening room does not match the reproduced audio in a plurality of cases, and especially in the reproduction of music, and therefore tends to balance the ratio between direct and room sound suffers.
  • the object of the present invention is therefore to substantially reduce or eliminate the above-mentioned disadvantage.
  • the present invention is based on the object of providing a method for reproducing sound in reflection environments, in particular in listening rooms, which is perceived as emotionally involved.
  • Loudspeakers of the first speaker arrangement enclosed area to achieve a uniformly good spatial effect.
  • the audio signals are usually from natural sound sources in the field of live acoustics.
  • the audio signals are usually from natural sound sources in the field of live acoustics.
  • Multifunktionshallen (as an acoustic source acts in such cases, for example, an orchestra), the acoustics is perceived as problematic or unsatisfactory. It would be desirable if the room acoustics in such halls would correspond to those of a hall with good acoustics. In situations with amplification, for example in the performance of musicals, the sound is often too impractical, in particular due to the use of highly directional line array loudspeakers
  • AES Acoustic Enhancement Systems
  • MCR MCR
  • VRAS Reverberation Enhancement Systems
  • synthetic production of Reverberant systems direct their loudspeakers essentially directionally to the listeners (eg Vivace). While the measurable purpose of extending a reverberation time is reliably achieved, the surround sound produced by such equipment is perceived as too smooth and often too loud.
  • Such systems are increasingly used as a supplement to public address systems in order to achieve an enveloping spatially perceived sound effect. Again, the space is often perceived as unnatural and smooth.
  • Audio signals with respect to a listening position radiated substantially directionally, via a second speaker arrangement are the
  • Audio signals have independent origin. Be in live situations via the second loudspeaker arrangement
  • the space sound information of the space sound signals have an independent of the live signals corresponding to the audio signals origin.
  • the room sound information of the room sound signals having an independent of the audio signals is understood in the sense according to the invention that the spatial information (ie reflections and diffuse sound corresponding signal components) of the
  • Space sound signals are not taken from the audio signals or not calculated from them, but that instead, for example, by way of a convolution with impulse responses, just this
  • Spaceborne sound information is supplied to the space sound signals or, as another example, contained in correspondingly configured HOA sound field beams used as space sound signals. Radiated from suitable loudspeakers in the listening room, room sound information contained in the room sound can cause the listener to envelop the enveloping perception of spatiality and thereby preferably the perception of a specific spatiality, that is to say the spatiality of a specific room.
  • the method according to the invention makes use of the fact that human perception is perceived as appropriate
  • a listening position is one that corresponds to the position of a so-called “good listening point” (rather in the middle of the room) in the center of the loudspeakers of a 5.1 surround system in reproduction situations of the classical listening position and in live situations.
  • Directional radiation in the sense of the invention is understood to mean one in which the predominant sound component with respect to the listening position is radiated directly onto one or substantially directly onto one (with typical deviations from direct alignment of up to 30).
  • the first loudspeaker arrangement can be suitable in the sense according to the invention for the reproduction of so-called surround audio mixes generally without the use of additional loudspeakers and is usually also used for this purpose. At least be at the first
  • Loudspeaker arrangement one speaker front and two rear or rear / side speakers used while the maximum number of speakers used for the first speaker assembly is unlimited.
  • a multi-speaker arrangement known to those skilled in the art is the 22.2 configuration of the NHK.
  • additional loudspeakers are increasingly being used on the side walls and on the ceiling, in particular for the reproduction of effects, in which the intended effect of locating these effects by the listener in the sense of localization is sought.
  • Loudspeaker arrangements in which the described locating and localization is partly realized by reflection of loudspeaker signals on the ceiling or on walls are to be regarded as the first loudspeaker arrangement in the sense of the invention.
  • the audio signals are generally sound signals transmitted or reproduced from a recording in the form of suitable and / or specific arrangements or mixtures of original microphone recordings or artificial recordings for reproduction via the described first loudspeaker arrangement generated signals.
  • the room sound signals are preferably present in a form or are generated in a manner which makes it possible to adapt particular parameters relating to the spatial effect to the respective sound room acoustics.
  • the spatial sound components contained in the audio signals can not be separated from the direct sound signals likewise contained in the audio signals, and they can not be changed in a manner such as is necessary for adaptations according to the invention to the Conditions of the listening room would be required.
  • Audio signals via the second loudspeaker arrangement is a process which takes place independently of the radiation of the space sound signals and is also controlled independently thereof; he essentially serves the
  • the audio signals allow, via a sufficient level of diffuse sound, the perception of being enveloped, which is necessarily to be specified by the information contained in the room sound signals
  • Characteristics of Being enveloped eg the spatial impression of a
  • the room sound signals instead of a perception of the room acoustics room acoustics allow the perception of the desired room acoustics, which in turn without the
  • the room sound signals are usually, but not
  • third space is, for example, and in particular a desired by the aesthetics concert hall - see above
  • the third space can correspond to a real role model or, for example, with the help of suitable simulation software, designed as desired be) generated with the audio signals, on which occasion, the aforementioned adaptations to the conditions of the respective listening room can be carried out.
  • a reproduction via an apparatus according to WO2012 / 033950 A1 is based on a different, namely a substantially "drier" mixture than a reproduction via the hitherto customary surround reproduction apparatuses, while the method according to the invention is available and for reproduction via the usual surround sound Reproduction apparatus provided blends can serve and also operated, so here in a familiar to the expert
  • compatibility means that creating and transmitting separately is more reverberant
  • Loudspeaker array emitted signals which relates to audio signals as well as the space sound signals, is their actual diffusivity, i. H. their true distribution in the listening room, which differs fundamentally from the only shown and only simulated diffusivity of the room sound signals as part of audio signals, such as the first
  • Loudspeaker arrangement radiated be perceived by the listener.
  • diffusivity is understood to be the latter indirect form of spatial effect, as follows from the following quote: "a diffuse signal or a perceptually diffuse signal in the context of the invention to a (usually multichannel) audio signal that has been processed electronically or digitally to create the effect of a diffuse sound when reproduced to a listener. "
  • this first variant of the method according to the invention is a pure audio playback in a listening room, wherein at a second, live signals in the listening room variant of the
  • Space sound signals are radiated via the second loudspeaker arrangement in the direction of the listening position substantially indirect, to which also apply the descriptions made in the context of the first variant also substantially.
  • live signals are understood to mean those which originate from the listening room, for example and in particular in an opera house or a hall or other room, during a live performance.
  • the listening room is also the room in which the original sound events take place live.
  • the second variant on the one hand, it may be provided that only one loudspeaker arrangement and then, in the sense of the invention, the second loudspeaker arrangement of the first variant is used.
  • the first speaker arrangement the live signals in the direction of the listening position in essentially directional radiation, which is then sonication, such as musical performances, acts.
  • this second variant is also suitable for use in smaller rooms and that also here a combination with public address purposes, such as in conference rooms, is possible.
  • an apparatus installed for the purpose of the first variant, supplemented with microphones, can also be used for the purposes of the second variant.
  • Variants of the method according to the invention for sound reproduction in listening rooms it is surprisingly possible for the first time to transfer a psychoacoustic and auditory physiological sound experience comparable to the listening experience in natural rooms room experience of a third room in a listening room, in addition to the substantially directional radiation of audio or Live signals of the listening room itself with room sound signals of a desired room, for example, and in particular a concert hall, in combination with the audio or live signals, is acted upon in the sense of a realized on the listening position of the indirect radiation.
  • the conventional over the first time to significantly amplify the room sound of the respective listening room (if necessary to produce a sufficient diffuse sound level) and to mask in the perception of the listener, the conventional, over the first
  • Loudspeaker arrangement radiated audio or the live signal are enriched in aesthetic terms with the desired third-room acoustics, the just as in the listening room again diffused diffuse sound through the special preparation and emission of the above-mentioned
  • the preferred listening area is on the entire area between the
  • Loudspeakers of the first loudspeaker arrangement extended (solution of the so-called sweet-spot problem), which also surprisingly, even without a subwoofer surprisingly quasi results of itself an outstanding bass reproduction.
  • Sound level of both said signals compared to the sound level of the audio signals of the first speaker assembly and / or the live signals are set such that on the one audiophysiological one
  • the third-room surround sound signals are felt to be suitable in their effect.
  • the third-room surround sound signals are felt to be suitable in their effect.
  • the enveloping spatial sound representation of a large concert hall in a small living room requires a high sound level of the audio signals in the second loudspeaker arrangement. Also with a much lower level of the audio signals in terms of the level of the audio signals
  • Third-room room sound signals can adjust the desired and described effect on the listener, as is apparent from the practice of
  • the loudspeaker arrangement In a live situation in an acoustically problematic concert hall, the loudspeaker arrangement also radiates a considerable portion of its sound to the ceilings and walls of the concert hall, so that a much smaller amount of the live signals, depending on the concert hall corresponding audio signals in the second loudspeaker arrangement for diffuse sound generation as required in the home audio living room or sufficient diffuse sound is already present in the hall, so that then only and exclusively room sound signals on the second
  • Space sound signals are around third-room impulse responses that can make professionals with commercially available equipment even in the recording room or in other appropriate halls or with commercial simulation software corresponding to real rooms or generated by virtual rooms, in some cases, in an appropriate manner and Quality from the desired rooms and environments or concert halls and opera houses in the world are available (for example, offered by the company Audioease).
  • Audio recording and transmission will be different and / or more
  • Beams with regard to direction and directional characteristic variable sections can be selected, so for example, space sound signals largely without direct sound component.
  • the audio signals can also be taken from this sound field, which enables further, even more differentiated modes of operation in the context of the method according to the invention.
  • “Sound field” in the sense of the method according to the invention are all acoustic information (with time intervals / delays
  • the sound field is thus the section of the sound field generated by live and / or loudspeaker signals in the room, which is related to this point.
  • Essential parameters of the acoustic information are their respective levels (in the case of diffuse sound, the Hall curve representing the time-dependent level curve) and the direction from which they are perceived (with accuracy decreasing from direct to diffuse sound). In many cases, the perception of the sound field takes place as a whole, in that, together with the direct sound, an associated spatiality (and not, for example, individual echoes) is perceived.
  • Speaker arrangement example and in particular at least two speakers for side sound signals and / or a loudspeaker for coming from above early reflection signals, so in the direction
  • Listening room walls and / or listening room ceiling early reflection signals are emitted that on the listening room walls (front-side-in about ear height or higher in relation to the listening position) and / or on the Hörraumdecke (front-top-center) reflected reflected early reflection signals substantially in the direction of the desired listening area.
  • the second loudspeaker arrangement is configured such that the
  • Audio signals and / or the live signals and the room sound signals are emitted via separate speaker chassis.
  • Speaker arrangement at least and preferably comprises the following speakers: a speaker with respect to the listening position of the indirect radiation from the front-left-top, a speaker to the listening position with respect to the indirect radiation from the front-right-top, a
  • a perception of four areas above the head of the listener with the subdivisions left / right and front / back is to be regarded as advantageous from the point of view of the method according to the invention, and it is also advantageous if it is to multiply as many as possible in the indirect radiation Reflections, z. B. on the ceiling and on the walls, comes.
  • Frame of the second loudspeaker arrangement is rather not advantageous in connection with the method according to the invention. It comes here to superposition of diffusities, which can not be differentiated audiophysiologically, so that although a diffuse sound with reverberation, but not other room sound characteristics are perceptible.
  • diffusities which can not be differentiated audiophysiologically, so that although a diffuse sound with reverberation, but not other room sound characteristics are perceptible.
  • the properties of the reverberation so-called “smooth" described above
  • Reverberation extension systems or Acoustic Enhancement Systems can be explained by the use of a (too) large number of loudspeakers.
  • Measuring positions or measurement orientations in the third room for example, in relation to a good listening position in the concert hall or with respect to a realistic listening position in a movie scene) in principle (in particular with respect to front-back) the areas of radiation of the attributed
  • Convolution products on the second speaker assembly in the listening room correspond.
  • the room sound signals set up for four loudspeakers are combined on the left and on the right side and emitted via only two loudspeakers become.
  • the loudspeakers of the second loudspeaker arrangement are delayed in time or earlier in comparison to the audio signals of the first loudspeaker arrangement or the live signals in order to provide a further possibility of acoustic shaping.
  • Loudspeaker arrangement compared to the audio signals of the first loudspeaker arrangement or the live signals delayed in time or be controlled earlier.
  • the setting of such a delay is part of an artistic so-called upmix, in which the room acoustics represented by the room sound signals in the listening room is adapted by means of a fine adjustment to the new environment.
  • the audio signals are usually in channel-based form.
  • the audio signals are usually in channel-based form.
  • the convolution an adaptation of the space sound signals to the respective acoustic situation of the Listening room made.
  • the signal path in front of belonging to the inventive apparatus concerning, just not in channel-based audio form or are transmitted, but each in the apparatus are preferably generated by convolution, for the same audio signals, for different listening rooms by adapted Changes of suitable convolution parameters (eg reverberation length, size of the room, spatial width, delays) respectively generated space sound signals generated and adapted mixtures for the control of the second loudspeaker arrangement are made.
  • audio signals and impulse responses are required for the reproduction of audio according to a preferred form of the method according to the invention.
  • audio signals are, inter alia, but also preferably suitable for surround mixes already provided for reproduction via the first loudspeaker arrangement (even without the use of a second loudspeaker arrangement).
  • the impulse responses it is advantageous if they are exchanged and distributed in a form that makes their immediate use (ie without adjustment of parameters) possible, if the respective
  • the room acoustics of the listening room will be
  • Einmeßvorgang which is based on known, in particular for higher quality surround reproduction equipment available Einmeßvor réelle and is performed before the startup of the apparatus.
  • Room dimensions and the placement of the speakers are by means of a Meßmikrophons and sound emitted through the speakers sounds and signals not only suitable levels, delays and
  • Parameters in particular the reverberation time.
  • the convolution and mixing parameters are adapted according to the respective deviations. These parameters can also be used to achieve the
  • Sound signals are no direct sound components included, especially since these, if not carefully adapted to interfere with the audio signals in a disturbing way.
  • Loudspeaker arrangement with respect to the listening position of the rear speaker of the second speaker assembly by these speakers sooner or later
  • the radiation of at least parts of the audio signals via the second loudspeaker arrangement in both a delayed and an instantaneous manner with respect to at least parts of the audio signals radiated via the first loudspeaker arrangement.
  • Speakers of the second speaker assembly usually in pairs or groups (viewed transversely to the listening position) are controlled by associated pairs or groups of the first speaker assembly.
  • the audio signals of pairs and / or groups of loudspeakers of the first loudspeaker arrangement are usually instantaneously or with a slight delay over, as a rule, the nearest pair or the closest group of
  • Speakers of the second speaker arrangement can be played.
  • the masking of the auditory space-induced sound information significantly improve in the listener's perception when using a pair or through a group of speakers the second
  • Loudspeaker arrangement emitted audio signals in addition to be reproduced via further pairs or groups of speakers of the second loudspeaker arrangement; usually with an additional small
  • Delay that is in a positive relation to the distance between the respective pairs and / or groups of loudspeakers, as well as with a slightly lower level with increasing distance.
  • a computer program which is set up for carrying out the method according to the invention comprises a data carrier containing
  • Computer program product a device that is set up for
  • Audio signals have independent origin, for the auditory physiological evocation of the perception of the room sound signals
  • FIG. 1 - shows a perspective and sketchy representation of a possible embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a sketch of a possible loudspeaker configuration within a listening room H in the form of a sketch and perspectively, the listening position itself being marked X and the listener looking at a wall W1.
  • audio signals for example fed by hi-fi components, are radiated essentially directionally in the direction of the listening position X from a first loudspeaker arrangement consisting of the loudspeakers SLV1, SCV1, SRV1, SLH1 and SRH1 Configuration of a classic 5.1 surround speaker configuration is equivalent to no subwoofer.
  • the audio signals are thus transmitted substantially directionally to the listener at the listening position X.
  • These correspond to the conventional recording technique stemmenden, d. H. channel and non-sound field based sound information.
  • the audio signals and room sound signals independent of the listening room H become substantially indirect with respect to the listening position X via a second loudspeaker arrangement consisting of the loudspeakers SLV02, SRV02, SLH02 and SRH02 in the direction of the listening room ceiling D, the space sound signals and the audio signals exerting complementary effects on the perception of space.
  • the over second loudspeaker arrangement radiated audio signals increase the diffusivity in the listening room to an extent that allows the inventive perception of enveloping space only, and wherein the radiated via the second loudspeaker arrangement space sound signals not only the Hörraumindu formulateen spatial information of the diffused sound of the listening room H in the listener perception mask, but above all ensure the perception of a space corresponding to the room sound information of the space sound signals in a enveloping manner.
  • a third speaker assembly is installed in the listening room H, which consists of the speakers SL3 and SR3. Via the loudspeakers SL3 and SR3, early reflection signals (specially selected and adjusted room sound signals) are radiated such that they are reflected at the listening room walls W2 and W3 substantially in the direction of the listening position X.
  • early reflection signals specially selected and adjusted room sound signals
  • the listening room H independent room sound signals or room sound signals independent of the listening room and the live sound Signals corresponding to the audio signals via the second loudspeaker arrangement in the direction of the listening position X emitted substantially indirect
  • audio signals have complementary effects on spatial perception.
  • the speakers SLV1, SCV1, SRV1, SLH1 and SRH1 are usually not operated actively, but in some circumstances they can be operated without the use of rear speakers, in particular for PA applications, for example in musical performances ,
  • the speakers SLV02, SRV02, SLH02 and SRH02 are controlled in any case. If required, the loudspeakers of the third loudspeaker arrangement, namely SL3 and SR3, are also activated.
  • Andreas Rotter Perceptibility of Acoustic Differences between Tweeters of Different Active Principles, MATU Berlin 2010, page 22 ff.

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Abstract

Die Erfindung offenbart ein Verfahren, mit dem vor allem in Hörräumen anstelle des eigenen Raumschalls der jeweiligen Umgebung der Raumschall eines Drittraums in der Wahrnehmung des Hörers einhüllend wirksam gemacht werden kann. Die anstelle der Hörraum-Raumakustik wahrgenommene Drittraum-Raumakustik wirkt hörphysiologisch in gleicher Weise wie die Raumakustik natürlicher Räume, nämlich in einem auf den Raumschall (in Unterscheidung zu Direktschall) bezogenen Sinne umhüllend. Diese Art räumlicher Umhüllungswirkung vermag Hörer auch emotional in das auditive Geschehen einzubeziehen, sie kennt keine Sweet-Spot-Problematik (statt eines bevorzugten Hörplatzes gibt es also einen großen bevorzugten Hörbereich) und sie lässt tiefe Frequenzen auf eine Weise wirksam werden, durch die sich der Einsatz von Subwoofer-Lautsprechern in aller Regel erübrigt.

Description

Verfahren zur Schallwiedergabe in Reflexionsumgebungen, insbesondere in Hörräumen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schallwiedergabe in
Reflexionsumgebungen, insbesondere in Hörräumen. Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl an Verfahren zur Schallwiedergabe in Hörräumen bekannt, insbesondere die Wiedergabe über einen Lautsprecher (Mono), über zwei Lautsprecher (Stereo) oder aber vier oder mehrere Lautsprecher, wobei zwei vordere und zwei hintere Lautsprecher mit Centerspeaker und optionalem Subwoofer sich bei Surroundwiedergabe im Markt etabliert haben (sog. 5.1-Surround-Wiedergabekonfiguration). Mit der Zielrichtung der Intensivierung des räumlichen Klangerlebens insbesondere im Home- Audiobereich werden in den letzten Jahren vermehrt auch Verfahren mit zusätzlichen, teils auch oben im Hörraum platzierten und dabei auf die Hörposition ausgerichteten Lautsprechern angeboten, und in technisch fortgeschrittenen Kinos werden zahlreiche zusätzliche Lautsprecher eingesetzt.
Dabei werden in dem Bereich der räumlichen Wahrnehmung, der auf der Lokalisierung von Schallquellen aus unterschiedlichsten Richtungen beruht (direktschallbezogen), besonders große Fortschritte gemacht - hier läßt sich eine deutliche Verbesserung in vielen Fällen durch eine einfache Erhöhung der Zahl der um den Hörer herum platzierten Lautsprecher erzielen. Die Wahrnehmung insbesondere von diffusem Raumschall hingegen unterliegt sehr viel weniger den Mechanismen der Lokalisierung; in der Theorie wird ideal diffuser Schall sogar als völlig richtungslos
1
BESTÄTIGUNGSKOPIE beschrieben. Für die Wahrnehmung diffusen Raumschalls mit den dem derzeitigen technischen Stand entsprechenden Verfahren insbesondere im Home-Audiobereich hat sich gerade die Spezialisierung des menschlichen Gehörs auf die Lokalisierung von rückwärtigen und seitlichen
Schallereignissen (Fluchtreflex) als problematisch erwiesen, indem auch nur leicht impulsartige Schallereignise aus in diesen Richtungen platzierten Lautsprechern direktschallartig und damit im Kontext von Diffusschall als störend wahrgenommen werden. Eine mögliche und häufige Folge ist eine insgesamt nur schwache räumliche Wirkung auf vielen Surroundaufnahmen und -Übertragungen, in anderen Fällen wird die räumliche Wirkung mit letztlich unnatürlich wirkenden psychoakustischen Mitteln erhöht oder es werden auf übertriebene Weise Verbreiterungen des Klangbildes oder eben der Einsatz von Direktschallwirkungen zur Verstärkung der
Räumlichkeitswirkung eingesetzt. Die derzeitigen Verfahren haben sich insbesondere als zur Wiedergabe von Musik, deren Wirkung in vielen Fällen in engem Zusammenhang mit ihrer Einbettung in Räumlichkeit steht, nur eingeschränkt geeignet herausgestellt, wenn man von langsamer und getragener wenig impulshafter Musik in besonders räumlichen Umgebungen einmal absieht.
Weiterhin haben die dem derzeitigen Stand der Technik
entsprechenden Surround-Wiedergabeverfahren den grundsätzlichen
Nachteil eines sehr kleinen bevorzugten Hörplatzes (sog. "Sweet Spot"). Während sich dieses Problem in der Wiedergabesituation von Kinos durch den Einsatz zusätzlicher, mit passenden Verzögerungen angesteuerter Lautsprecher erheblich verringern lässt, besteht eine solche Möglichkeit im Home-Audiobereich in der Regel nicht, so dass die Hörer eine deutlich weniger gute räumliche Wirkung bereits unmittelbar neben dem idealen Hörplatz in Kauf nehmen müssen. Darüber hinaus wird die räumliche
Wirkung, insbesondere im Hinblick auf den Diffusschall, generell als sehr viel weniger einhüllend und damit auch weniger emotional berührend empfunden als in guten natürlichen Raumumgebungen ohne Wiedergabesysteme (z. B. gute Konzertsäle).
Man könnte nun meinen, dass sich wenigstens das Problem der unzureichenden Umhüllung des Hörers mit Diffusschall und damit seiner unzureichenden Einbettung in das Klanggeschehen bei der derzeitigen Surroundwiedergabe durch eine stärkere Anregung des Diffusschalls des Hörraums verbessern ließe, beispielsweise indem die vorhandenen
Lautsprecher weniger direkt auf den Hörer und stärker indirekt ausgerichtet werden oder indem zusätzliche Lautsprecher zu diesem Zweck eingesetzt werden. Solche Maßnahmen haben zwar die gewünschte Wirkung einer stärkeren Räumlichkeitswirkung, jedoch wird eine auf solche Weise erzielte Räumlichkeit auch als sehr unspezifisch wahrgenommen, da die in ihr enthaltenen Raumschallinformationen den meist kleinen Dimensionen der Hörräume (z. B. Wohnzimmer) entsprechen und, wenn in stärkeren Maße eingesetzt, die eigentlich gewünschte Wahrnehmung der im
wiedergegebenen Audio enthaltenen Raumschallinformationen des
Aufnahmeraumes
(z. B. Konzertsaal) nicht nur verschlechtern, sondern ab einem gewissen Punkt unmöglich machen. Insbesondere wird ein solcher Art wiedergebenes Klangbild als verzerrt wahrgenommen (Literatur: Andreas Rotter
"Wahrnehmbarkeit klanglicher Unterschiede von Hochtonlautsprechern unterschiedlicher Wirkprinzipien" MA TU Berlin 2010, Seite 22 ff). Bestimmte Lautsprecherhersteller auf dem Markt bedienen sich bewusst vergleichbarer Methoden, wobei hierzu beispielsweise der Einsatz omnidirektionaler
Lautsprecher gehört. Andere gelegentlich eingesetzte Lautsprechertypen sind Bipol- und Dipol-Lautsprecher, bei denen die Vermeidung der Abgabe von Direktschall in Richtung des Hörers stärker im Vordergrund steht als die Anregung von Diffusschall im Hörraum. Über die oben beschriebenen
Probleme hinaus geben solche Apparaturen das wiedergegebene
Audiomaterial und insbesondere das Verhältnis zwischen Direkt- und
Raumschall deutlich anders wieder als von den Produzenten intendiert, so dass ihr Einsatz sich vor allem auf Hörer beschränkt, die den klanglichen Stil der meisten Aufnahmen und Übertragungen als generell zu aufdringlich empfinden.
Insbesondere hinsichtlich eines natürlichen und einhüllenden
Höreindrucks (Dreidimensionalität) sind die aus dem Stand der Technik bekannten und oben beschriebenen Schallwiedergabekonfigurationen somit nicht in der Lage, gute oder zumindest befriedigende Ergebnisse zu erzielen.
Dies gilt auch für die in WO2012/033950 A1 und WO2013/111034 A2 offenbarten Verfahren, die versuchen, die oben geschilderten Probleme zu beseitigen, insbesondere eine verbesserte Diffusschallwiedergabe bereitzustellen.
In WO2012/033950 A1 ist insbesondere ein Verfahren zur Wiedergabe von Multikanalaudio offenbart, bei dem übertragene oder aufgenommene "trockene" Audiotracks oder "Sterns" mit zeitvariablen Metadaten, die einen gewünschten Grad an Diffusität bei der Wiedergabe der Audiosignale steuern, codiert werden. Audiotracks werden komprimiert und übertragen in Verbindung mit synchronisierten Metadaten, die Diffusivität repräsentieren und vorzugsweise ebenso Mix- und Delay-Parameter. Die Separierung von Audiostems von Diffusitätsmetadaten ermöglicht (ausschließlich im Kontext der Übertragung unverhallter Audiodaten) eine nachträgliche Anpassung der Räumlichkeitswirkung und erleichtert auch die vom Hörer persönlich eingestellte Art und Weise der Wiedergabe (customizing). Jedoch bedient sich das Verfahren dabei im wesentlichen der bekannten
Surroundwiedergabeverfahren und strebt auch nicht die Überwindung der oben beschriebenen grundsätzlichen Probleme der derzeitigen
Surroundwiedergabesysteme an.
US 7,706,543 B2 offenbart ein Verfahren zur Verarbeitung von
Audiodateien, bei dem a) man Signale codiert, die mindestens einen Ton darstellen, der sich im dreidimensionalen Raum ausbreitet und von einer Quelle kommt, die in einem ersten Abstand von einem Bezugspunkt gelegen ist, um eine Darstellung des Tons durch in einer Basis von sphärischen Harmonischen ausgedrückte Komponenten mit einem diesen Bezugspunkt entsprechenden Ursprung zu erhalten, b) und man an diese Komponenten eine Kompensierung eines Nahfeldeffektes durch eine Filterung anlegt, die eine Funktion von einem zweiten Abstand ist, der bei einer Wiedergabe des Tons durch eine Wiedergabevorrichtung im wesentlichen einen Abstand zwischen einem Wiedergabepunkt und einem Hörwahrnehmungspunkt definiert. Auf diese Art und Weise wird eine räumliche Kompensierung durch Audioquellen und eine Spezifikation der dreidimensionalen Audiodarstellung dieser Quellen realisiert. Sie betrifft sowohl eine Kodierung von virtuellen Audioquellen als auch eine akustische Kodierung eines natürlichen
Audiofeldes bei einer Tonaufnahme durch ein oder mehrere dreidimensionale Netze von Mikrofonen.
WO2013/111034 A2 offenbart insbesondere ein
Audiowiedergabesystem, das beinhaltet eine erste Lautsprecheranordnung, die Audiosignale zu einer Hörposition liefert, wobei die Audiosignale
überwiegend einen direktionalen Weg zur Hörposition nehmen, und eine zweite Lautsprecheranordnung, die Audiosignale vorwiegend auf einem reflektierten akustischen Weg zur Hörposition liefert. Ein Audiomateriallieferer (Audiorenderer) weist einen Upmixer zum Upmixen eines Kanalsignals eines Multikanalaudiosignals zu einem ersten Audiosignal und einem zweiten Audiosignal auf, korrespondierend zu mehr diffusem Klang als das erste Audiosignal. Das Upmixing ist Ausfluß eines Korrelationsmaßes für zwei Kanäle eines Multikanalsignals. Das Korrelationsmaß wird erzeugt mittels eines Korrelationsestimators (Abschätzung). Somit wird bei diesem System neben den eigentlichen Audiosignalen zusätzlich diffuserer Schall, der aus dem Audiosignal selbst errechnet wird, indirektional auf die Hörposition ausgestrahlt, um einen wie auch immer gearteten Eindruck einer besseren Einhüllung und somit einer
befriedigerenden räumlichen Wirkung zu erhalten. Das Verfahren bedient sich also einer modifizierten Vorgehensweise gegenüber dem Einsatz von omnidirektionalen oder Bipol- oder Dipollautsprechern, indem indirektional ausgerichtete Lautsprecher ausschließlich zusätzlich eingesetzt werden und indem für ihre Ansteuerung diffuseres Audiomaterial eingesetzt wird. Jedoch besteht auch bei diesem Verfahren das oben geschilderte Problem, dass der angeregte Diffusschall des Hörraums in einer Vielzahl von Fällen und vor allem bei der Wiedergabe von Musik nicht zu dem wiedergebenen Audio passt und aus diesem Grund die Ausgewogenheit des Verhältnisses zwischen Direkt- und Raumschall tendenziell leidet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, den oben genannten Nachteil erheblich zu vermindern oder möglichst zu eliminieren. Insbesondere liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Schallwiedergabe in Reflexionsumgebungen, insbesondere in Hörräumen, bereitzustellen, die als emotional involvierend empfunden wird.
Es gilt gleichzeitig, auf allen Hörplätzen mindestens im von den
Lautsprechern der ersten Lautsprecheranordnung eingefassten Bereich eine gleichmäßig gute räumliche Wirkung zu erzielen. Dabei ist der bislang bei stärkerer Anregung von Diffusschall im Hörraum in der Wahrnehmung des Hörers auftretende Nachteil, nämlich insbesondere eine Undeutlichkeit, Unklarheit und Verzerrung des Klangbildes, indem sich die
Hörraumräumlichkeit den Audiosignalen unvorteilhaft überlagert, unbedingt zu vermeiden.
Im Bereich der Live-Akustik stammen die Audiosignale in der Regel von natürlichen Schallquellen in den
Reflexionsumgebungen, sprich in den Hörräumen selber, wobei eine Reihe von unterschiedlichen Szenarien und Problemstellungen denkbar sind. In manchen Konzertsälen oder in manchen als Konzertsaal eingesetzten
Multifunktionshallen (als Schallquelle fungiert in solchen Fällen beispielsweise ein Orchester) wird die Akustik als problematisch oder unbefriedigend empfunden. Wünschenswert wäre es, wenn die Raumakustik in solchen Sälen derjenigen eines Saales mit guter Akustik entsprechen würde. In Situationen mit Verstärkung, beispielsweise bei der Aufführung von Musicals, wird der Klang inbesondere aufgrund des Einsatzes von stark gerichtet abstrahlenden Line Array Lautsprechern häufig als zu unräumlich
empfunden. Zwar werden die abgestrahlten Signale verhallt, dieser Hall wird aber nur als von vorne kommend und nicht als umhüllend wahrgenommen.
Der Einsatz sog. Nachhallzeitverlängerungsanlagen oder auch
Acoustic Enhancement Systems (AES) wird in vielen Fällen als nicht befriedigend wahrgenommen. Solche Systeme arbeiten mit einer großen Zahl von Lautsprechern im Raum, üblich sind 100 bis 300 Lautsprecher, in wenigen Fällen werden auch lediglich ca. 50 Lautsprecher eingesetzt. Die meisten dieser Systeme basieren auf dem Regenerationsprinzip, bei dem der im betreffenden Raum bereits vorhandene Nachhall verstärkt wird (z.B. MCR, VRAS). Auch die nach dem Inline-Prinzip (synthetische Erzeugung des Nachhalls) arbeitenden Systeme richten ihre Lautsprecher im wesentlichen direktional auf die Zuhörer (z. B. Vivace). Während der meßbare Zweck der Verlängerung einer Nachhallzeit zuverlässig erreicht wird, wird der von solchen Anlagen hervorgerufene Raumklang als zu glatt und häufig auch als zu laut empfunden. Solche Systeme werden zunehmend auch als Ergänzung von Beschallungsanlagen eingesetzt, um eine als umhüllend räumlich empfundene Klangwirkung zu erzielen. Auch hier wird die Räumlichkeit häufig als unnatürlich und glatt empfunden.
In Konferenzräumen werden oft bauakustische, den Einsatz
absorbierender Materialien beinhaltende Maßnahmen durchgeführt, um die Sprachverständlichkeit zu verbessern. In vielen Fällen wird zwar dieser Zweck erreicht, jedoch wird die entstandene Akustik als eng empfunden.
Unabhängig davon, ob in den Räumen eine akustische Verstärkung
eingesetzt wird oder nicht, wäre eine erheblich offenere Akustik
wünschenswert, kann mit bisher bekannten Mitteln (z. B. Verhallung) jedoch nicht erreicht werden, ohne die Sprachverständlichkeit wiederum zu
gefährden. Auch in Besprechungs-, Verkaufs- und Wohnräumen ist die Akustik in vielen Fällen im beschriebenen Sinne unbefriedigend, wird jedoch aus Gewohnheit hingenommen. Eine Verbesserung der akustischen Situation wäre in allen beschriebenen Fällen wünschenswert.
Die genannten Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 , ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 15, einen Datenträger nach Anspruch 16, eine Vorrichtung nach Anspruch 17, ein System nach Anspruch 18 sowie eine Verwendung nach Anspruch 19.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Schallwiedergabe in
Reflexionsumgebungen, insbesondere Hörräumen, werden in
Wiedergabesituationen von einer ersten Lautsprecheranordnung
Audiosignale in Bezug auf eine Hörposition im wesentlichen direktional abgestrahlt, über eine zweite Lautsprecheranordnung werden die
Audiosignale und vom Hörraum originär unabhängige Raumschallsignale in Bezug auf eine Hörposition im wesentlichen indirektional abgestrahlt, wobei die Raumschallinformationen der Raumschallsignale einen von den
Audiosignalen unabhängigen Ursprung haben. In Live-Situationen werden über die zweite Lautsprecheranordnung
- entweder vom Hörraum unabhängige Raumschallsignale
- oder vom Hörraum unabhängige Raumschallsignale und den Live- Signalen entsprechende Audiosignale
in Bezug auf die Hörposition im wesentlichen indirektional abgestrahlt, wobei die Raumschallinformationen der Raumschallsignale einen von den den Live- Signalen entsprechenden Audiosignalen unabhängigen Ursprung haben.
Unter "wobei die Raumschallinformationen der Raumschallsignale einen von den Audiosignalen unabhängigen Ursprung haben" wird im erfindungsgemäßen Sinne verstanden, dass die Räumlichkeitsinformationen (also Reflexionen und Diffusschall entsprechende Signalanteile) der
Raumschallsignale nicht den Audiosignalen entnommen bzw. nicht aus ihnen errechnet werden, sondern dass sie stattdessen beispielsweise auf dem Wege einer Konvolution mit Impulsantworten, die eben diese
Raumschallinformationen enthalten, den Raumschallsignalen zugeführt werden oder, als ein anderes Beispiel, in entsprechend eingerichteten HOA- Klangfelder-Beams, die als Raumschallsignale verwendet werden, enthalten sind. Von geeigneten Lautsprechern im Hörraum abgestrahlt können im Raumschall enthaltene Raumschallinformationen beim Hörer die umhüllende Wahrnehmung von Räumlichkeit und dabei vorzugsweise die Wahrnehmung einer bestimmten Räumlichkeit, also der Räumlichkeit eines bestimmten Raumes, bewirken. Das erfindungsgemäße Verfahren macht sich zunutze, dass die menschliche Wahrnehmung als passend empfundene
Raumschallinformationen in die Wahrnehmung mit einbindet, andere
Raumschallinformationen jedoch ausblenden kann.
Im erfindungsgemäßen Sinne handelt es sich bei einer Hörposition um eine solche, die in Wiedergabesituationen der klassischen Hörposition im Zentrum der Lautsprecher einer 5.1-Surround-Anlage und in Live-Situationen der Position eines sogenannten "guten Hörpunktes" (eher mittig im Raum) entspricht.
Während bei einer Vielzahl von Surround-Wiedergabeverfahren, insbesondere im Home-Audio-Bereich, eben diese Hörposition gleichbedeutend mit dem besten Hörplatz ist und Hörplätze an anderer als eben dieser Hörposition nur ein deutlich schlechteres Hörergebnis bieten, sei zur Klärung der Begriffe darauf hingewiesen, dass beim erfindungsgemäßen Verfahren eben ein solcher Zusammenhang zwischen Hörposition im erfindungsgemäßen Sinne und akustisch bevorzugtem Hörplatz nicht besteht und auch von der Hörposition räumlich deutlich entfernte Hörplätze ein ähnlich gutes Hörerlebnis wie solche an der Hörposition bieten.
Unter direktionaler Abstrahlung wird im erfindungsgemäßen Sinne eine solche verstanden, bei der der überwiegende Schallanteil in Bezug auf die Hörposition direkt auf eine solche bzw. im wesentlichen direkt auf eine solche (mit typischen Abweichungen von der direkten Ausrichtung von bis zu 30 ) abgestrahlt wird.
Die erste Lautsprecheranordnung kann im erfindungsgemäßen Sinne für die Wiedergabe von sog. Surround-Audiomischungen in der Regel ohne Verwendung zusätzlicher Lautsprecher geeignet sein und wird üblicherweise auch dafür verwendet. Mindestens werden bei der ersten
Lautsprecheranordnung ein Lautsprecher vorn und zwei Lautsprecher hinten oder hinten/seitlich eingesetzt, während die Maximalzahl der für die erste Lautsprecheranordnung eingesetzten Lautsprecher unbegrenzt ist. Eine dem Fachmann bekannte Anordnung mit vielen Lautsprechern ist die 22.2- Konfiguration der NHK. Insbesondere in Kinos werden in zunehmendem Maße zusätzliche Lautsprecher an den Seitenwänden und an der Decke insbesondere für die Wiedergabe von Effekten eingesetzt, bei denen die beabsichtigte Wirkung einer Ortung dieser Effekte durch den Hörer im Sinne einer Lokalisierung angestrebt wird. Auch Lautsprecheranordnungen, bei denen die beschriebene Ortung und Lokalisation teilweise durch Reflexion von Lautsprechersignalen an Decke oder an Wänden realisiert wird, sind im erfindungsgemäßen Sinne als erste Lautsprecheranordnung zu betrachten.
Bei den Audiosignalen handelt es sich im erfindungsgemäßen Sinne in der Regel um übertragene oder von einer Aufzeichnung wiedergegebene Schallsignale in Form von für die Wiedergabe über die beschriebene erste Lautsprecheranordnung geeigneten und/oder bestimmten Bearbeitungen bzw. Mischungen ursprünglicher Mikrofonaufnahmen bzw. künstlich generierter Signale.
Dabei werden diese oder vergleichbare Audiosignale, wenn
erforderlich in geeigneter Mischung, sowie vom Hörraum unabhängige Raumschallsignale über eine zweite Lautsprecheranordnung in Richtung der Hörposition im wesentlichen indirektional abgestrahlt.
Im erfindungsgemäßen Sinne handelt es sich bei den
Raumschallsignalen um solche, die in der Regel und bevorzugt keine Direktschallanteile enthalten und deren durch sie dargestellte Räumlichkeit nicht dem eigentlichen Hörraum zuzuordnen ist, sondern aus einem anderen Raum stammt, beispielsweise und vorzugsweise aus einem besonders für das jeweilige Musikmaterial passenden Konzertsaal, wobei dieser mit einem Aufnahmeraum identisch sein kann, in dem die Audiosignale aufgenommen worden sind. Die Raumschallsignale liegen erfindungsgemäß bevorzugt in einer Form vor bzw. werden auf eine Weise erzeugt, die eine Anpassung insbesondere von die Räumlichkeitswirkung betreffenden Parametern an die jeweilige Hörraumakustik möglich macht.
Zwar enthalten auch die Audiosignale in aller Regel bereits
Raumschallanteile (die bei der Konvolution zur Erzeugung der
Raumschallsignale von den Raumschallinformationen der Impulsantworten überschrieben werden), jedoch liegen diese nicht in einer Form vor, mit der sich die erfindungsgemäße und unten genauer beschriebene räumliche Wirkung durch Wiedergabe über die zweite Lautsprecheranordnung realisieren ließe. Nicht nur entbehren diese Raumschallanteile oft der Einheitlichkeit, indem sie (z.B. bei Orchesteraufnahmen) von mehreren unterschiedlich positionierten Stützmikrofonen aufgenommen werden, und erweist sich die bei der großen Mehrheit von Aufnahmen praktizierte
Verhallung mit algorithmisch arbeitenden Hallgeräten als weitgehend ungeeignet für den Einsatz in der zweiten Lautsprecheranordnung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Insbesondere lassen sich die in den Audiosignalen enthaltenen Raumschallanteile nicht von den in den Audiosignalen ebenfalls enthaltenen Direktschallsignalen trennen, und sie lassen sich auch nicht auf eine Art und Weise verändern, wie sie für erfindungsgemäße Anpassungen an die Bedingungen des Hörraumes erforderlich wäre. Die Abstrahlung von
Audiosignalen über die zweite Lautsprecheranordnung ist ein Vorgang, der unabhängig von der Abstrahlung der Raumschallsignale erfolgt und auch unabhängig davon gesteuert wird; er dient im wesentlichen der
ausreichenden Anregung von Diffusschall im Hörraum, die, wie sich in der Praxis erwiesen hat, für die Wahrnehmung von einhüllenden diffusen
Räumlichkeitswirkungen erforderlich ist.
Aus dem Dargestellten ergibt sich, dass es sich bei den über die zweite Lautsprecheranordnung abgestrahlten Raumschallsignalen und bei den ebenfalls hierüber abgestrahlten Audiosignalen um komplementäre, d. h. sich gegenseitig nicht nur ergänzende, sondern auch bedingende
Komponenten handelt: Im Zusammenwirken ermöglichen zum einen die Audiosignale über einen ausreichenden Diffusschallpegel die Wahrnehmung des Eingehülltseins an sich, die notwendigerweise zu spezifizieren ist durch die in den Raumschallsignalen enthaltenen Informationen über die
Charakteristika des Eingehülltseins (z. B. der Raumeindruck eines
bestimmten Konzertsaals). Zum anderen ermöglichen die Raumschallsignale anstelle einer Wahrnehmung der Hörraum-Raumakustik die Wahrnehmung der gewünschten Raumakustik, die wiederum ohne das von den
Audiosignalen erzeugte Eingehülltsein wirkungslos bliebe.
Die Raumschallsignale werden in der Regel, jedoch nicht
beschränkend, durch eine Konvolution oder Faltung von Drittraum- Impulsantworten (Drittraum ist beispielsweise und insbesondere ein von der Ästhetik her gewünschter Konzertsaal - s. oben; der Drittraum kann einem realen Vorbild entsprechen oder, z.B. mit Hilfe des Einsatzes geeigneter Simulations-Software, beliebig gestaltet sein) mit den Audiosignalen erzeugt, bei welcher Gelegenheit sich auch die genannten Anpassungen an die Bedingungen des jeweiligen Hörraumes durchführen lassen.
Es sei in diesem Zusammenhang ausdrücklich auf die grundsätzlichen Unterschiede der beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrensweise zu der Verfahrensweise des oben beschriebenen und in WO2012/033950 A1 offenbarten Verfahrens hingewiesen, nämlich zum einen auf die andere Art der Erzeugung von Raumschallsignalen (algorithmische Nachhallerzeugung bei WO2012/033950 A1 im Gegensatz zum bevorzugten Einsatz von
Konvolution und Impulsantworten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren), zum anderen (und von besonderer Wichtigkeit) auf die grundsätzlich andere Beschaffenheit der Audiosignale am
Eingang des Audiorenderers, indem nämlich bei WO2012/033950 A1 ausschließlich "dry" audio tracks oder "stems" Verwendung finden, d. h.
Signale, die, wie der Fachmann sagt, unverhallt sind und die der Hörer ohne eben diese Verhallung wiedergegeben als unnatürlich trocken empfinden würde. Insofern wird einer Wiedergabe über eine Apparatur entsprechend WO2012/033950 A1 eine andere, nämlich eine wesentlich "trockenere" Mischung zugrunde gelegt als einer Wiedergabe über die bislang üblichen Surround-Wiedergabeapparaturen, während sich das erfindungsgemäße Verfahren vorhandener und für eine Wiedergabe über die bislang üblichen Surround-Wiedergabeapparaturen vorgesehener Mischungen bedienen kann und auch bedient, so dass hier in einer dem Fachmann geläufigen
Ausdrucksweise von einer Kompatibilität zu sprechen ist, aufgrund derer sich das Erstellen und separate Übertragen unterschiedlich halliger
Grundmischungen für die verschiedenen Wiedergabeapparaturen wie bei dem Verfahren entsprechend WO2012/033950 A1 in einer Vielzahl von Fällen erübrigt.
Unter indirektionaler Abstrahlung wird im Erfindungskontext
verstanden, dass im Gegensatz zur direktionalen Abstrahlung der
überwiegende Schallanteil nicht direkt in Richtung der Hörposition abgestrahlt wird sondern eben indirekt, so dass diese Schallanteile an Wänden und Decken und zum Teil auch über den Boden einfach oder mehrfach reflektiert werden, bis diese schließlich zur Hörposition finden und somit durch die multiplen Reflexionen in toto einen Diffusschall darstellen. Wesentlich für indirektionale Abstrahlung im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass eben ein Diffusschall erzeugt wird, der dem auf die beschriebene Weise (mit Reflexionen) erzeugten Diffusschall entspricht.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es, was die Abstrahlung der Raumschallsignale über die zweite Lautsprecheranordnung anbelangt, hier zu einer diffusen Zerstreuung von Signalen kommt, die bereits Diffusität repräsentieren, wobei die Diffusität der genannten diffusen Zerstreuung die Merkmale des Hörraums in sich trägt (hörrauminduziert), während es sich bei der von den Raumschallsignalen repräsentierten Diffusität, wie oben dargestellt, um diejenige eines anderen Raums (drittrauminduziert) handelt und insofern eben diese letztgenannte Diffusität erfindungsgemäß durch Zerstreuung im Hörraum der hörrauminduzierten Diffusität überlagert wird.
Ein besonderes Merkmal eben dieser hörrauminduzierten Diffusität im Erfindungskontext, die erfindungsgemäß also alle über die zweite
Lautsprecheranordnung ausgesandten Signale, die Audiosignale ebenso wie die Raumschallsignale, betrifft, ist ihre tatsächliche Diffusität, d. h. ihre echte Verteilung im Hörraum, die sich grundsätzlich unterscheidet von der nur dargestellten und nur simulierten Diffusität der Raumschallsignale als Teil von Audiosignalen, so wie sie beispielsweise über die erste
Lautsprecheranordnung abgestrahlt vom Hörer wahrgenommen werden. Im Kontext des Verfahrens nach WO2012/033950 A1 wird unter Diffusität eben diese letztgenannte indirekte Form räumlicher Wirkung verstanden, wie sich aus folgendem Zitat ergibt: "a diffuse Signal or a perceptually diffuse signal in the context of the invention refers to a (usually multichannel) audio signal that has been processed electronically or digitally to create the effect of a diffuse sound when reproduced to a listener."
Eine solche simulierte Diffusität führt, wegen der durch die direktionale Ausrichtung der Lautsprecher auf den Hörer bewirkten, dem Wesen akustischer Diffusität fremden Lokalisierungseffekte sowie wegen der ebenfalls durch die direktionale Ausrichtung der Lautsprecher bedingten vergleichweise geringen diffusen Verteilung der betreffenden Schallsignale im Hörraum, zu einer sehr viel schwächeren, nicht umhüllenden und quasi nur indirekten Form von räumlicher Wirkung. Die im erfindungsgemäßen
Verfahren reale Zerstreuung im Hörraum jedoch verleiht (in Verbindung mit dem von den Audiosignalen unabhängigen Ursprung der
Raumschallinformationen der Raumschallsignale) auch der
drittrauminduzierten Diffusität in der Wahrnehmung des Hörers die
wesentlichen Merkmale einer tatsächlichen (aus sehr unterschiedlichen Richtungen kommenden) Diffusität. Wie sich in der Praxis herausgestellt hat, würde die ausschließliche Abstrahlung von Raumschallsignalen über die zweite Lautsprecheranordnung in vielen Fällen entweder einen zu schwachen oder, bei höherem Pegel, einen zu halligen räumlichen Eindruck erzeugen. Durch die zusätzliche Abstrahlung von Audiosignalen über die zweite
Lautsprecheranordnung ist es möglich, die Diffusität im Hörraum (unabhängig von den Raumschallsignalen steuerbar) im zur Herstellung des
beschriebenen Höreindrucks erforderlichen Maße anzupassen.
Bei dieser ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich um eine reine Audiowiedergabe in einem Hörraum, wobei bei einer zweiten, Live-Signale im Hörraum betreffenden Variante des
erfindungsgemäßen Verfahrens vom Hörraum unabhängige
Raumschallsignale über die zweite Lautsprecheranordnung in Richtung der Hörposition im wesentlichen indirektional abgestrahlt werden, auf die im wesentlichen die im Kontext der ersten Variante gemachten Beschreibungen ebenfalls zutreffen. Im erfindungsgemäßen Kontext werden unter Live- Signalen solche verstanden, die aus dem Hörraum, beispielsweise und insbesondere in einem Opernhaus oder einem Saal oder sonstigen Raum, während einer Live-Darbietung stammen. Somit handelt es sich um eine wie bei der ersten Variante akustische Verbesserung des Hörerlebnisses in räumlicher Hinsicht, wobei es sich bei der zweiten Variante jedoch beim Hörraum auch um den Raum handelt, in dem die originären Schallereignisse live stattfinden. Bei der zweiten Variante kann es einerseits vorgesehen sein, dass lediglich eine Lautsprecheranordnung und dann im Sinne der Erfindung die zweite Lautsprecheranordnung der ersten Variante verwendet wird. Über diese werden, in einer der ersten Variante vergleichbaren Weise, aus den mit Mikrofonen aufgenommenen Live-Signalen und aus Drittraum- Impulsantworten gebildete Raumschallsignale ohne Direktschallanteil in Bezug auf den Hörer indirektional abgestrahlt, wobei die Abstrahlung von aus Live-Signalen gebildeten Audiosignalen wie in der ersten Variante möglich, aber insbesondere in vielen Konzertsälen nicht erforderlich ist, da in diesen Fällen bereits in genügendem Maße Diffusschall im Raum gebildet wird.
Denkbar ist es andererseits auch, dass bei der zweiten Variante die erste Lautsprecheranordnung die Live-Signale in Richtung der Hörposition im wesentlichen direktional abstrahlt, wobei es sich hierbei dann um Beschallungen, beispielsweise von Musicaldarbietungen, handelt. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass sich diese zweite Variante auch für den Einsatz in kleineren Räumen eignet und dass auch hier eine Kombination mit Beschallungszwecken, wie etwa in Konferenzräumen, möglich ist. In manchen Fällen kann übrigens eine für die Zwecke der ersten Variante installierte Apparatur, ergänzt um Mikrofone, auch für die Zwecke der zweiten Variante eingesetzt werden.
Durch die jeweilig spezifische Merkmalskombination der beiden
Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Schallwiedergabe in Hörräumen ist es überraschenderweise zum ersten Mal möglich, ein in psychoakustischer und hörphysiologischer Hinsicht dem Hörerlebnis in natürlichen Räumen vergleichbares umhüllendes Raumschallerlebnis eines Drittraums in einen Hörraum zu übertragen, indem neben der im wesentlichen direktionalen Abstrahlung von Audio- bzw. Live-Signalen der Hörraum selbst mit Raumschallsignalen eines gewünschten Raumes, beispielsweise und insbesondere eines Konzertsaals, in Kombination mit den Audio- bzw. Live- Signalen, beaufschlagt wird im Sinne einer auf die Hörposition realisierten indirektionalen Abstrahlung. Indem es gelingt, den Raumschall des jeweiligen Hörraumes gleichzeitig erheblich zu verstärken (wenn zur Herstellung eines ausreichenden Diffusschallpegels erforderlich) und in der Wahrnehmung des Hörers zu maskieren, kann das herkömmliche, über die erste
Lautsprecheranordnung abgestrahlte Audio- oder das Live-Signal in ästhetischer Hinsicht angereichert werden mit der gewünschten Drittraum- Raumakustik, die eben als im Hörraum erneut zerstreuter Diffusschall durch die spezielle Aufbereitungs- und Abstrahlweise die oben erwähnte
Maskierung der Hörraum-Raumakustik ermöglicht, so dass ein in ästhetischer Hinsicht gewünschter Raumeindruck entsteht, der im eigentlichen Audio- oder Live-Signal nicht vorhanden ist oder zumindest nicht in gewünschter
(umhüllender) Weise zur Geltung kommt und der die Wahrnehmung und Lokalisierung der im eigentlichen Audio- oder Live-Signal enthaltenen
Direktschallquellen in keiner Weise beeinträchtigt. Aus dieser völlig
unerwarteten Entdeckung resultiert das erfindungsgemäße Verfahren. Auf diese Art und Weise ist es möglich, eine den Hörer einhüllende und emotional fesselnde Wiedergabe von Audiodaten zu realisieren. Gleichzeitig wird das Hörerlebnis nicht mehr nur an der beschriebenen Hörposition als
insbesondere akustisch-räumlich befriedigend empfunden, sondern der bevorzugte Hörbereich wird auf den gesamten Bereich zwischen den
Lautsprechern der ersten Lautsprecheranordnung ausgedehnt (Lösung der sog. Sweet-Spot-Problematik), wobei sich darüber hinaus eine überragende Basswiedergabe auch ohne Subwoofer ebenfalls überraschenderweise quasi von selbst ergibt.
Im Erfindungskontext ist es vorteilhaft, da sich dies in der Praxis bewährt hat, dass die zweite Lautsprecheranordnung betreffend die
Schallpegel der Audiosignale im Vergleich zum Schallpegel der Raumschallsignale und die
Schallpegel beider genannter Signale im Vergleich zum Schallpegel der Audiosignale der ersten Lautsprecheranordnung und/oder der Live-Signale derart eingestellt werden, dass zum einen hörphysiologisch eine
ausreichende Anregung des Hörraumes mit Diffusschall als solchem erfolgt und zum anderen die Drittraum-Raumschallsignale in ihrer Wirkung als passend empfunden werden. In unterschiedlichen Konstellationen kann hier, nicht zuletzt in Abhängigkeit vom jeweiligen Programmmaterial, die
Einstellung sehr unterschiedlicher Pegelverhältnisse erforderlich sein.
Beispielsweise erfordert die einhüllende Raumschalldarstellung eines großen Konzertsaales in einem kleinen Wohnzimmer einen hohen Schallpegel der Audiosignale in der zweiten Lautsprecheranordnung. Auch mit einem in Bezug auf den Pegel der Audiosignale deutlich geringeren Pegel der
Drittraum-Raumschallsignale kann sich die gewünschte und beschriebene Wirkung auf den Hörer einstellen, wie sich aus der Praxis des
erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt. Anders als die meisten direktional auf den Hörer gerichteten Audio-Surround-Wiedergabesysteme als erste
Lautsprecheranordnung strahlt in einer Live-Situation in einem akustisch problematischen Konzertsaal das Orchester einen beträchtlichen Anteil seines Schalls auch an die Decken und die Wände des Konzertsaals ab, so dass je nach Konzertsaal eine viel geringere Menge an den Live-Signalen entsprechenden Audiosignalen in der zweiten Lautsprecheranordnung zur Diffusschall-Erzeugung als im Home-Audio-Wohnzimmer erforderlich ist oder auch genügend Diffusschall bereits im Saal vorhanden ist, so dass dann lediglich und ausschließlich Raumschallsignale über die zweite
Lautsprecheranordnung abgestrahlt werden.
Weiterhin ist es in diesem Kontext vorteilhaft, da sich dies in der Praxis bewährt hat, wenngleich nicht beschränkend, dass es sich bei den
Raumschallsignalen um Drittraum-Impulsantworten handelt, die Fachleute mit handelsüblichem Equipment selbst im Aufnahmeraum bzw. in anderen geeigneten Sälen anfertigen können bzw. mit handelsüblicher Simulations- Software von realen Räumen entsprechenden oder von virtuellen Räumen erzeugen können, die in einigen Fällen auch in geeigneter Weise und Qualität aus den jeweils gewünschten Räumen und Umgebungen bzw. Konzertsälen und Opernhäusern dieser Welt zur Verfügung stehen (beispielsweise angeboten von der Firma Audioease).
Zukünftige, insbesondere klangfeldbasierte Verfahren der
Audioaufnahme und -Übertragung werden andere und/oder weitere
Möglichkeiten der Erstellung der Raumschallsignale ermöglichen. Als Beispiel seien Aufnahmen angeführt, die nach dem Higher Order Ambisonic (HOA)- Verfahren beispielsweise mit dem Mikrofonarray Eigen-mike der Firma mh acoustics erstellt werden. Solches Audiomaterial stellt, den Erfordernissen des erfindungsgemäßen Verfahrens ebenfalls entsprechend, anstatt fertiggemischter Audiokanäle ein an einer bestimmten Stelle des
Aufnahmeraums aufgenommenes Klangfeld oder mehrere Klangfelder zur Verfügung, aus dem nachträglich mit sog. Beams im Hinblick auf Richtung und Richtcharakteristik variable Ausschnitte selektiert werden können, also beispielsweise Raumschallsignale weitgehend ohne Direktschallanteil. Auch die Audiosignale können diesem Klangfeld entnommen werden, was weitere, noch differenziertere Arbeitsweisen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht.
"Klangfeld" im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dabei alle akustischen Informationen (mit zeitlichen Abständen/Delays
aufeinanderfolgend: Direktschall, Reflexionen und Diffusschall), die an einer bestimmten Stelle im Raum wahrgenommen werden; beim Klangfeld handelt es sich also um den auf diese Stelle bezogenen Ausschnitt des durch Live- und/oder Lautsprechersignale im Raum generierten Schallfeldes.
Wesentliche Parameter der akustischen Informationen sind ihre jeweiligen Pegel (im Fall des Diffusschalls die den zeitlichen Pegelverlauf darstellende Hallkurve) sowie die Richtung, aus der sie (mit vom Direkt- zum Diffusschall abnehmender Genauigkeit) wahrgenommen werden. In vielen Fällen erfolgt die Wahrnehmung des Klangfeldes als Gesamtheit, indem gemeinsam mit dem Direktschall eine dazugehörige Räumlichkeit (und nicht beispielsweise einzelne Echos) wahrgenommen wird.
Für die Erzielung eines noch befriedigenderen Höreindrucks
(erweiterte Breite des Klangbildes und noch umhüllenderer Raumeindruck) ist es - wie es sich in der Praxis gezeigt hat - von Vorteil, wenn über die zweite oder eine dritte Lautsprecheranordnung, wobei diese dritte
Lautsprecheranordnung beispielsweise und insbesondere mindestens zwei Lautsprecher für Seitenschallsignale und/oder einen Lautsprecher für von oben kommende Frühreflexionssignale aufweist, derart in Richtung
Hörraumwände und/oder Hörraumdecke Frühreflexionssignale (spezielle ausgewählte und eingestellte Raumschallsignale) abgestrahlt werden, dass die an den Hörraumwänden (vorne-seitlich-inetwa auf Ohrhöhe oder höher in Bezug auf die Hörposition) und/oder an der Hörraumdecke (vorne-oben-mittig) reflektierten Frühreflexionssignale im wesentlichen in Richtung des gewünschten Hörbereichs reflektiert werden.
Weiterhin kann es bei einzelnen Applikationen von Vorteil sein, dass die zweite Lautsprecheranordnung derart ausgestaltet ist, dass die
Audiosignale und/oder die Live-Signale und die Raumschallsignale über getrennte Lautsprecherchassis abgestrahlt werden.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die zweite
Lautsprecheranordnung mindestens und bevorzugt folgende Lautsprecher aufweist: einen Lautsprecher zur bezüglich der Hörposition indirektionalen Abstrahlung von vorne-links-oben, einen Lautsprecher zur bezüglich der Hörposition indirektionalen Abstrahlung von vorne-rechts-oben, einen
Lautsprecher zur bezüglich der Hörposition indirektionalen Abstrahlung von hinten-links-oben, einen Lautsprecher zur bezüglich der Hörposition indirektionalen Abstrahlung von hinten-rechts-oben. Die Lautsprecher müssen dementsprechend nicht notwendigerweise im Bereich der genannten Position platziert sein, sondern auf eine Weise und an einer Position, die eine Wahrnehmung des Diffusschalls aus der beschriebenen Richtung sicherstellt. Diffusschall wird zwar nicht als richtungslos (wie in der akustischen Theorie), aber doch mit einer sehr viel geringeren Richtwirkung wahrgenommen als Direktschall (aus diesem Grund werden auch die HOA-Ambient Components in dem zukünftigen Standard MPEG-H 3D Audio typischerweise mit einer geringeren Ambisonic-Order übertragen als die Predominant Components). Eine Wahrnehmung aus vier Bereichen über dem Kopf des Hörers mit den Unterteilungen links/rechts und vorne/hinten ist dabei aus der Sicht des erfindungsgemäßen Verfahrens als vorteilhaft anzusehen, und es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn es bei der indirektionalen Abstrahlung in möglichst großem Umfang zu mehrfachen Reflexionen, z. B. an der Decke und an den Wänden, kommt.
Der Einsatz einer deutlich größeren Zahl von Lautsprechern im
Rahmen der zweiten Lautsprecheranordnung ist im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eher nicht vorteilhaft. Es kommt dabei zu Überlagerungen von Diffusitäten, die hörphysiologisch nicht mehr differenziert werden können, so dass zwar ein Diffusschall mit Nachhalleigenschaften, nicht jedoch sonstige Raumschallcharakteristika wahrnehmbar sind. Die oben als "glatt" bezeichneten Eigenschaften des Nachhalls sogenannter
Nachhallverlängerungsanlagen bzw. Acoustic Enhancement Systems sind mit dem Einsatz einer (zu) großen Zahl von Lautsprechern zu erklären.
Im Erfindungskontext nicht unwesentlich ist nicht nur der Einsatz von bevorzugt vier Lautsprechern für die zweite Lautsprecheranordnung, sondern auch die Ansteuerung dieser Lautsprecher mit spezifisch aufbereiteten und also auch unterschiedlichen Raumschallsignalen. In der Regel und bevorzugt werden bei der Anfertigung von für die jeweiligen Lautsprecher eingesetzten Impulsantworten Messpositionen bzw. -ausrichtungen im Drittraum (dessen Bauform sich von derjenigen des Hörraumes stark unterscheiden kann) gewählt, die zu einer ausgewogenen und die Akustik des Drittraums im Hörraum-Wiedergabekontext möglichst akustisch vorteilhaft
repräsentierenden Wiedergabe im Hörraum führen. Wie sich in der Praxis gezeigt hat, ist es in der Regel vorteilhaft, wenn die Bereiche der
Messpositionen oder Messausrichtungen im Drittraum (zum Beispiel in Bezug auf einen guten Hörplatz im Konzertsaal oder in Bezug auf einen realistischen Hörplatz in einer Filmszene) im Prinzip (insbesondere bezogen auf vorne- hinten) den Bereichen der Abstrahlung der zuzuordnenden
Konvolutionsprodukte über die zweite Lautsprecheranordnung im Hörraum (in Bezug auf die Hörposition) entsprechen. Als in der Praxis bewährte Variante ist es in großen und hohen Räumen (z. B. in Konzertsälen) in manchen Fällen auch möglich, dass die für beispielsweise vier Lautsprecher eingerichteten Raumschallsignale auf der linken und auf der rechten Seite zusammengefaßt und über lediglich zwei Lautsprecher abgestrahlt werden.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Lautsprecher der zweiten Lautsprecheranordnung im Vergleich zu den Audiosignalen der ersten Lautsprecheranordnung oder den Live-Signalen zeitlich verzögert oder früher angesteuert werden, um eine weitere Möglichkeit der akustischen Formung bereitzustellen.
Daher ist es auch vorteilhaft, wenn die Lautsprecher der dritten
Lautsprecheranordnung im Vergleich zu den Audiosignalen der ersten Lautsprecheranordnung oder den Live-Signalen zeitlich verzögert oder früher angesteuert werden.
In der Praxis ist die Einstellung eines solchen Delays Teil eines künstlerischen sog. Upmixes, bei dem die von den Raumschallsignalen dargestellte Raumakustik im Hörraum mittels einer Feinanpassung an die neue Umgebung adaptiert wird.
Zur Wiedergabe über die erste Lautsprecheranordnung liegen die Audiosignale üblicherweise in kanalbasierter Form vor. In einem
künstlerischen Upmix werden diese, wie oben beschrieben, für die Zwecke der Wiedergabe über die zweite Lautsprecheranordnung zum einen gemischt (Audiosignal-Anteil), zum anderen mit Drittraum-Impulsantworten konvoliert (Raumschallsignal-Anteil). Wie schon erwähnt, wird bei der Konvolution eine Anpassung der Raumschallsignale an die jeweilige akustische Situation des Hörraums vorgenommen. Indem die Raumschallsignale, den Signalweg vor der zum erfindungsgemäßen Verfahren gehörenden Apparatur betreffend, eben nicht in kanalbasierter Audio-Form vorliegen bzw. übertragen werden, sondern jeweils in der Apparatur bevorzugt durch Konvolution erzeugt werden, können, bei gleichen Audiosignalen, für unterschiedliche Hörräume durch angepasste Veränderungen geeigneter Konvolutionsparameter (z.B. Nachhalllänge, Größe des Raumes, räumliche Breite, Delays) jeweils angepasste Raumschallsignale erzeugt und angepasste Mischungen für die Ansteuerung der zweiten Lautsprecheranordnung vorgenommen werden.
In der Praxis werden zur Wiedergabe von Audio entsprechend einer bevorzugten Form des erfindungsgemäßen Verfahrens also Audiosignale und Impulsantworten benötigt. Als Audiosignale sind, wie erwähnt, unter anderem, aber auch bevorzugt Surround-Mischungen geeignet, die bereits für die Wiedergabe über die erste Lautsprecheranordnung (auch ohne Verwendung einer zweiten Lautsprecheranordnung) vorgesehen sind. Für den Umgang mit den Impulsantworten ist es dabei vorteilhaft, wenn diese in einer Form ausgetauscht und distribuiert werden, die ihre unmittelbare Verwendung (also ohne Anpassung von Parametern) möglich macht, sofern der jeweilige
Hörraum in seinen raumakustischen Eigenschaften einem Normraum entspricht, auf dessen Spezifikationen sich diejenigen, die diese Audiosignale in Verbindung mit den genannten Impulsantworten zur Wiedergabe über das erfindungsgemäße Verfahren verwenden, geeinigt haben.
Die raumakustischen Eigenschaften des Hörraums werden
vorzugsweise in einem Einmeßvorgang ermittelt, der sich an bekannte, insbesondere für höherwertigere Surround-Wiedergabeanlagen verfügbare Einmeßvorgänge anlehnt und der vor Inbetriebnahme der Apparatur durchgeführt wird. Neben manuellen Eingaben des Nutzers zu den
Raumdimensionen und der Platzierung der Lautsprecher werden mittels eines Meßmikrophons und mittels über die Lautsprecher abgestrahlter Töne und Signale nicht nur geeignete Pegel, Delays und
Frequenzgangentzerrungen ermittelt, sondern auch raumakustische
Parameter, wie insbesondere die Nachhallzeit.
Sofern der verwendete Hörraum in seinen raumakustischen Eigenschaften vom genannten Normraum abweicht, wird eine Anpassung der Konvolutions- und Mixparameter entsprechend den jeweiligen Abweichungen vorgenommen. Diese Parameter können auch zur Erzielung einer dem
Geschmack des Hörers entsprechenden Räumlichkeitswirkung (sog.
customizing) genutzt werden.
Weiterhin ist es für den Gesamtklang von Vorteil, wenn in den
Raumschallsignalen keine Direktschallanteile enthalten sind, vor allem da diese, wenn nicht sorgfältig angepasst, auf störende Weise mit den Audiosignalen interferieren können.
Zusätzliche vorteilhafte klangliche Gestaltungsmöglichkeiten eröffnen
- die Veränderung des Ansteuerungszeitpunkts der bezüglich der Hörposition vorderen Lautsprecher der zweiten
Lautsprecheranordnung gegenüber der bezüglich der Hörposition hinteren Lautsprecher der zweiten Lautsprecheranordnung, indem diese Lautsprecher früher oder später
angesteuert werden,
- die mehrfache Abstrahlung der Audiosignale innerhalb der zweiten
Lautsprecheranordnung zu unterschiedlichen Zeitpunkten und
- die Abstrahlung von zumindest Teilen der Audiosignale über die zweite Lautsprecheranordnung in sowohl verzögerter als auch unverzögerter Weise in Bezug auf zumindest Teile der über die erste Lautsprecheranordnung abgestrahlten Audiosignale.
Im erfindungsgemäßen Kontext ist es vorteilhaft, wenn die
Lautsprecher der zweiten Lautsprecheranordnung in der Regel paar- oder gruppenweise (quer zur Hörposition gesehen) von zugeordneten Paaren oder Gruppen der ersten Lautsprecheranordnung angesteuert werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Audiosignale von Paaren und/oder Gruppen von Lautsprechern der ersten Lautsprecheranordnung in der Regel unverzögert oder mit einer geringen Verzögerung über in der Regel das nächstgelegene Paar oder die nächstgelegene Gruppe von
Lautsprechern der zweiten Lautsprecheranordnung wiedergegeben werden.
Darüber hinaus ist es von Vorteil und kann, wie sich in der Praxis gezeigt hat, die Maskierung der hörrauminduzierten Raumschallinformationen in der Wahrnehmung des Hörers deutlich verbessern, wenn über ein Paar oder über eine Gruppe von Lautsprechern der zweiten
Lautsprecheranordnung abgestrahlte Audiosignale zusätzlich über weitere Paare oder Gruppen von Lautsprechern der zweiten Lautsprecheranordnung wiedergegeben werden; in der Regel mit einer zusätzlichen geringen
Verzögerung, die in einer positiven Relation zu der Distanz zwischen den jeweiligen Paaren und/oder Gruppen von Lautsprechern steht, sowie mit einem etwas geringeren Pegel bei zunehmender Distanz.
Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Computerprogramm, das eingerichtet ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, ein Computerprogrammprodukt, das eingerichtet ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, ein Datenträger, enthaltend ein
erfindungsgemäßes Computerprogramm oder ein erfindungsgemäßes
Computerprogrammprodukt, eine Vorrichtung, die eingerichtet ist zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, ein System, das
eingerichtet ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, beansprucht.
Weiterhin wird beansprucht die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder des erfindungsgemäßen Computerprogramms und/oder des erfindungsgemäßen Computerprogrammproduktes und/oder des erfindungsgemäßen Datenträgers und/oder der erfindungsgemäßen
Vorrichtung und/oder des erfindungsgemäßen Systems und/oder von in Bezug auf eine Hörposition indirektional abgestrahlen Audiosignalen und/oder indirektional abgestrahlten Live-Signalen und gleichzeitig von einem Hörraum unabhängigen, in Bezug auf eine Hörposition indirektional abgestrahlten Raumschallsignalen, deren Raumschallinformationen einen von den
Audiosignalen unabhängigen Ursprung haben, zum hörphysiologischen Hervorrufen der Wahrnehmung einer durch die Raumschallsignale
hervorgerufenen Räumlichkeit durch den Hörer bei gleichzeitiger zumindest weitgehender akustischer Maskierung des Diffusschalls des Hörraums.
Die Erfindung wird im nachfolgenden, nicht beschränkend, beispielhaft näher erläutert, wobei FIG. 1 - eine perspektivische und skizzenhafte Darstellung einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt.
In Figur 1 ist skizzenhaft und perspektivisch eine mögliche Lautsprecherkonfiguration innerhalb eines Hörraumes H dargestellt, wobei die Hörposition selbst mit X gekennzeichnet ist und der Hörer auf eine Wand W1 blickt.
Bei einer Schallwiedergabe in einem Hörraum H werden Audiosignale, zum Beispiel gespeist aus Hifi-Komponenten, von einer ersten Lautsprecheranordnung, die aus den Lautsprechern SLV1 , SCV1 , SRV1 , SLH1 sowie SRH1 besteht, in Richtung der Hörposition X im wesentlichen direktional abgestrahlt, wobei diese Konfiguration einer klassischen 5.1- Surround-Lautsprecherkonfiguration entspricht ohne Subwoofer. Die Audiosignale werden somit im wesentlichen direktional auf den Hörer an der Hörposition X übertragen. Diese entsprechen den der herkömmlichen Aufnahmetechnik entstammenden, d. h. kanal- und nicht klangfeldbasierten Klanginformationen.
Gleichzeitig werden die Audiosignale und vom Hörraum H unabhängige Raumschallsignale, deren Raumschallinformationen einen von den Audiosignalen unabhängigen Ursprung haben, über eine zweite Lautsprecheranordnung, die aus den Lautsprechern SLV02, SRV02, SLH02 sowie SRH02 besteht, bezüglich der Hörposition X im wesentlichen indirektional, nämlich im wesentlichen in Richtung Hörraumdecke D, abgestrahlt, wobei die Raumschallsignale und die Audiosignale komplementäre Wirkungen auf die Räumlichkeitswahrnehmung ausüben.
Durch ein entsprechendes Einpegeln der Audiosignale zu den Raumschallsignalen sowohl im Verhältnis innerhalb der zweiten Lautsprecheranordnung als auch im Verhältnis zum Schallpegel der Audiosignale der ersten Lautsprecheranordnung entsteht ein natürliches und als glaubwürdig empfundenes musikalisches Klangbild, wobei die über die zweite Lautsprecheranordnung abgestrahlten Audiosignale die Diffusität im Hörraum in einem Maße erhöhen, das die erfindungsgemäße Wahrnehmung von einhüllender Räumlichkeit erst ermöglicht, und wobei die über die zweite Lautsprecheranordnung abgestrahlten Raumschallsignale nicht nur die hörrauminduzierten Räumlichkeitsinformationen des Diffusschalls des Hörraums H in der Hörerwahrnehmung maskieren, sondern vor allem die Wahrnehmung einer den Raumschallinformationen der Raumschallsignale entsprechenden Räumlichkeit auf einhüllende Weise sicherstellen.
Zur subjektiven Erweiterung der Breite des Klangbildes und zur Verstärkung der Raumschalleinhüllungswirkung ist im Hörraum H eine dritte Lautsprecheranordnung installiert, die aus den Lautsprechern SL3 sowie SR3 besteht. Über die Lautsprecher SL3 und SR3 werden Frühreflexionssignale (spezielle ausgewählte und eingestellte Raumschallsignale) abgestrahlt, derart, dass sie an den Hörraumwänden W2 und W3 im wesentlichen in Richtung der Hörposition X reflektiert werden. Durch diese Maßnahme wird der akustische Eindruck eines realistischen Raumes noch intensiviert.
Bei einer weiteren Variante, bei der anstatt einer Schallwiedergabe im Hörraum H nicht Audiosignale sondern Live-Signale, beispielsweise bei einer Live-Aufführung in Opernhäusern oder Konzerten, eingesetzt werden, werden entweder vom Hörraum H unabhängige Raumschallsignale oder vom Hörraum unabhängige Raumschallsignale und den Live-Signalen entsprechende Audiosignale über die zweite Lautsprecheranordnung in Richtung der Hörposition X im wesentlichen indirektional abgestrahlt, wobei die Raumschallsignale auf der einen Seite und entweder der Diffusschall bewirkende Anteil der Live-Signale oder der Diffusschall bewirkende Anteil der Live-Signale und der den Live-Signalen entsprechenden Audiosignalen auf der anderen Seite komplementäre Wirkungen auf die Räumlichkeitswahrnehmung ausüben. Bei dieser Konfiguration werden in der Regel die Lautsprecher SLV1 , SCV1 , SRV1 , SLH1 sowie SRH1 nicht aktiv betrieben, können jedoch, unter manchen Umständen auch unter Verzicht auf den Einsatz hinterer Lautsprecher, aktiv betrieben werden, insbesondere zu Beschallungszwecken, beispielsweise bei Musical-Darbietungen.
Bei der akustischen Maskierung der hörrauminduzierten Raumschallsignale des Hörraumes H bei Live-Darbietungen werden jedoch in jedem Fall die Lautsprecher SLV02, SRV02, SLH02 sowie SRH02 angesteuert. Bei Bedarf werden auch die Lautsprecher der dritten Lautsprecheranordnung, nämlich SL3 sowie SR3, angesteuert.
Auf diese Weise ist es möglich, eine ungünstige Raumakustik des Hörraums H, in dem das Live-Ereignis stattfindet, zu optimieren durch Maskierung der Hör-raumakustik, indem diese in der Wahrnehmung des Hörers durch eine gewünschte Raumakustik eines Drittraums, enthalten in den genannten Raumschallsignalen, ersetzt wird.
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Claims

jh/la Patentansprüche
1. Verfahren zur Schallwiedergabe in einem Hörraum (H) mit mindestens einer Lautsprecheranordnung aus einer Gruppe, bestehend aus einer ersten (SLV1 , SCV1 , SRV1 , SLH1 , SRH1) und einer zweiten (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) Lautsprecheranordnung,
• bei dem in Wiedergabesituationen aa.) Audiosignale von einer ersten Lautsprecheranordnung (SLV1 , SCV1 , SRV1 , SLH1 , SRH1) in Bezug auf eine Hörposition (X) im wesentlichen direktional abgestrahlt werden, wobei ab.) die Audiosignale und vom Hörraum (H) originär unabhängige Raumschallsignale, die Raumschallinformationen eines oder mehrerer realer oder virtueller Räume beinhalten, über eine zweite
Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) in Bezug auf die Hörposition (X) im wesentlichen indirektional abgestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die
Raumschallinformationen der Raumschallsignale einen von den Audiosignalen unabhängigen Ursprung haben; oder bei dem in Live-Situationen ba.) Live-Signale in den Raum abgestrahlt werden und bb.) entweder bba.) vom Hörraum (H) unabhängige Raumschallsignale, die Raumschallinformationen eines oder mehrerer realer oder virtueller Räume beinhalten, oder bbb.) vom Hörraum (H) unabhängige Raumschallsignale, die Raumschallinformationen eines oder mehrerer realer oder virtueller Räume beinhalten, und den Live-Signalen entsprechende Audiosignale über die zweite
Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) in Bezug auf die Hörposition (X) im wesentlichen indirektional abgestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die
Raumschallinformationen der Raumschallsignale einen von den den Livesignalen entsprechenden Audiosignalen unabhängigen Ursprung haben;
oder
c. ) bei dem in Live-Situationen entweder ca.) vom Hörraum (H) unabhängige Raumschallsignale, die Raumschallinformationen eines realen oder eines virtuellen Raumes realer oder virtueller Räume beinhalten, oder cb.) vom Hörraum (H) unabhängige Raumschallsignale, die Raumschallinformationen eines realen oder eines virtuellen Raumes realer oder virtueller Räume beinhalten, und Live-Signalen entsprechende Audiosignale über die zweite Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) in Bezug auf die Hörposition (X) im wesentlichen indirektional abgestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, dass
Raumschallinformationen der Raumschallsignale einen von den den
Livesignalen entsprechenden Audiosignalen unabhängigen Ursprung haben; oder
d. ) bei dem in Wiedergabesituationen da.) Audiosignale von einer ersten Lautsprecheranordnung (SLV1 , SCV1 , SRV1 , SLH1 , SRH1) in Bezug auf eine Hörposition (X) im wesentlichen direktional abgestrahlt werden, wobei db.) die Audiosignale und vom Hörraum (H) originär unabhängige
Raumschallsignale über eine zweite Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) in Bezug auf die Hörposition (X) im wesentlichen
indirektional abgestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, dass
Raumschallinformationen der Raumschallsignale einen von den Audiosignalen unabhängigen Ursprung haben;
oder e. ) bei dem in Live-Situationen ea.) die Live-Signale in den Raum abgestrahlt werden und eb.) entweder eea.) vom Hörraum (H) unabhängige Raumschallsignale oder eeb.) vom Hörraum (H) unabhängige
Raumschallsignale und Live-Signalen entsprechende Audiosignale über die zweite Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) in Bezug auf die Hörposition (X) im wesentlichen indirektional abgestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, dass Raumschallinformationen der
Raumschallsignale einen von den den Livesignalen entsprechenden
Audiosignalen unabhängigen Ursprung haben,
oder
f. ) bei dem in Live-Situationen entweder fa.) vom Hörraum (H) unabhängige Raumschallsignale, die Raumschallinformationen eines realen oder eines virtuellen Raumes realer oder virtueller Räume beinhalten, oder fb.) vom Hörraum (H) unabhängige Raumschallsignale, die Raumschallinformationen eines realen oder eines virtuellen Raumes realer oder virtueller Räume beinhalten, und Live-Signalen entsprechende Audiosignale über die zweite Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) in Bezug auf die Hörposition (X) im wesentlichen indirektional abgestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, dass
Raumschallinformationen der Raumschallsignale einen von den den
Livesignalen entsprechenden Audiosignalen unabhängigen Ursprung haben.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Raumschallsignalen um Konvolutionsprodukte von Drittraum- Impulsantworten handelt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch
gekennzeichnet, dass a) über die zweite Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) derart in Richtung Hörraumwände (W2, W3) und/oder Hörraumdecke (D) aus den Raumschallsignalen stammende Frühreflexionssignale oder mittelfrühe Reflexionssignale abgestrahlt werden, dass die an den Hörraumwänden (W2, W3) und/oder an der Hörraumdecke (D) reflektierten Frühreflexionssignale oder mittelfrühen Reflexionssignale im wesentlichen in Richtung der
Hörposition (X) reflektiert werden;
oder b) über eine dritte Lautsprecheranordnung (SL3, SR3) derart in Richtung Hörraumwände (W2, W3) und/oder Hörraumdecke (D) aus den
Raumschallsignalen stammende Frühreflexionssignale oder mittelfrühe Reflexionssignale abgestrahlt werden, dass die an den Hörraumwänden (W2, W3) und/oder an der Hörraumdecke (D) reflektierten Frühreflexionssignale oder mittelfrühen Reflexionssignale im wesentlichen in Richtung der
Hörposition (X) reflektiert werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die zweite Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) derart ausgestaltet ist, dass a) die Audiosignale und die Raumschallsignale über getrennte
Lautsprecherchassis abgestrahlt werden; oder b) die den Audiosignalen entsprechenden Live-
Signale und die Raumschallsignale über getrennte Lautsprecherchassis abgestrahlt werden; oder c) die Raumschallsignale in Bezug auf die Audiosignale und in Bezug auf die den Audiosignalen entsprechenden Live-Signale über getrennte Lautsprecherchassis abgestrahlt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die zweite Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) mindestens folgende Lautsprecher aufweist: a) - einen Lautsprecher zur bezüglich der Hörposition indirektionalen
Abstrahlung von links-oben,
einen Lautsprecher zur bezüglich der Hörposition indirektionalen Abstrahlung von rechts-oben,
oder b) - einen Lautsprecher (SLV02) zur bezüglich der Hörposition
indirektionalen Abstrahlung von vorne-links-oben,
-einen Lautsprecher (SRV02) zur bezüglich der Hörposition indirektionalen Abstrahlung von vorne-rechts-oben,
-einen Lautsprecher (SLH02) zur bezüglich der
Hörposition indirektionalen Abstrahlung von hinten-links-oben, -einen Lautsprecher (SRH02) zur bezüglich der Hörposition indirektionalen Abstrahlung von hinten-rechts-oben,
6. Verfahren nach Anspruch 5, ohne Rückbezug auf die Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Lautsprecheranordnung (SL3, SR3) mindestens folgende Lautsprecher aufweist: einen Lautsprecher (SL3) zur bezüglich der Hörposition
reflektierenden Abstrahlung von vorne-links auf Ohrhöhe oder höher und einen Lautsprecher (SR3) zur bezüglich der Hörposition reflektierenden Abstrahlung von vorne-rechts auf Ohrhöhe oder höher,
und/oder
einen Lautsprecher zur bezüglich der Hörposition reflektierenden Abstrahlung von vorne-mittig-oben.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 6, ohne Rückbezug auf die Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lautsprecher der zweiten (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) und der dritten
Lautsprecheranordnung (SL3, SR3) mit spezifisch aufbereiteten und dementsprechend unterschiedlichen Raumschallsignalen angesteuert werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Lautsprecher der zweiten Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) im Vergleich zu den Live-Signalen oder den Audiosignalen der ersten Lautsprecheranordnung (SLV1 , SCV1 , SRV1 , SLH1 , SRH1) zeitlich verzögert oder früher angesteuert werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, ohne Rückbezug auf die Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lautsprecher der dritten Lautsprecheranordnung (SL3, SR3) im Vergleich zu den Live-Signalen oder den Audiosignalen der ersten Lautsprecheranordnung (SLV1 , SCV1 , SRV1 , SLH1 , SRH1) zeitlich verzögert oder früher angesteuert werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die in Bezug auf die Hörposition (X) vorderen
Lautsprecher (SLV02, SRV02) der zweiten Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) im Vergleich zu den in Bezug auf die Hörposition (X) hinteren Lautsprecher (SLH02, SRH02) der zweiten Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) zeitlich früher oder verzögert angesteuert werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass innerhalb der zweiten Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) die Audiosignale mehrfach zu unterschiedlichen Zeitpunkten abgestrahlt werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass zumindest Teile der Audiosignale über die zweite Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) in Bezug auf zumindest Teile der Audiosignale der ersten Lautsprecheranordnung (SLV1 , SCV1 , SRV1 , SLH1 , SRH1) sowohl zeitlich unverzögert als auch zeitlich verzögert abgestrahlt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass Teile der Audiosignale über die bezüglich der
Hörposition (X) vorderen Lautsprecher (SLV02, SRV02) der zweiten
Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) zeitlich früher abgestrahlt werden als dieselben Teile der Audiosignale über die bezüglich der Hörposition (X) hinteren Lautsprecher (SLH02, SRH02) oder umgekehrt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass die Audio- und Raumschallsignale innerhalb der zweiten Lautsprecheranordnung (SLV02, SRV02, SLH02, SRH02) in Bezug auf ihre Schallpegel unabhängig voneinander steuerbar sind.
15. Computerprogrammprodukt, eingerichtet zur Durchführung des
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
16. Datenträger, enthaltend ein Computerprogramm, eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
17. Vorrichtung, eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
18. System, eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
19. Verwendung
- des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14
und/oder
- des Computerprogammproduktes nach Anspruch 15 und/oder
- des Datenträgers nach Anspruch 16
und/oder
- der Vorrichtung nach Anspruch 17
und/oder
- des Systems nach Anspruch 18
zum hörphysiologischen Hervorrufen der einhüllenden Wahrnehmung der von den Raumschallsignalen dargestellen Räumlichkeit bei gleichzeitiger, zumindest weitgehender akustischer Maskierung der Räumlichkeitswirkung des Hörraumes (H).
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