WO2022157253A1 - Vorrichtung und verfahren zum ansteuern eines schallerzeugers mit synthetischer erzeugung des differenzsignals - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum ansteuern eines schallerzeugers mit synthetischer erzeugung des differenzsignals Download PDF

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WO2022157253A1
WO2022157253A1 PCT/EP2022/051254 EP2022051254W WO2022157253A1 WO 2022157253 A1 WO2022157253 A1 WO 2022157253A1 EP 2022051254 W EP2022051254 W EP 2022051254W WO 2022157253 A1 WO2022157253 A1 WO 2022157253A1
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signal
electrical signal
output signal
converter
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Klaus Kaetel
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Kaetel Systems Gmbh
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    • H04R2205/022—Plurality of transducers corresponding to a plurality of sound channels in each earpiece of headphones or in a single enclosure

Definitions

  • the present invention relates to the field of electroacoustics and in particular to concepts for recording and reproducing acoustic signals.
  • acoustic scenes are recorded using a set of microphones. Each microphone outputs a microphone signal.
  • a microphone signal For example, for an orchestral audio scene, 25 microphones may be used.
  • a sound engineer performs a mixing of the 25 microphone output signals into, for example, a standard format such as a stereo format, a 5.1, a 7.1, a 7.2, or other appropriate format.
  • a stereo format for example, two stereo channels are created by the sound engineer or an automatic mixing process.
  • a 5.1 format the mixing results in five channels and one subwoofer channel.
  • a mix is made into seven channels and two subwoofer channels.
  • a mixed result is applied to electrodynamic loudspeakers.
  • two speakers exist, with the first speaker receiving the first stereo channel and the second speaker receiving the second stereo channel.
  • a 7.2 playback format for example, there are seven loudspeakers in predetermined positions and two subwoofers that can be placed relatively arbitrarily. The seven channels are routed to their respective speakers, and the two subwoofer channels are routed to their respective subwoofers.
  • the European patent EP 2692154 B1 describes a set for capturing and playing back an audio scene, in which not only the translation is recorded and played back, but also the rotation and also the vibration. Therefore, a sound scene reproduced not only by a single detection signal or a single mixed signal, but by two detection signals or two mixed signals which are simultaneously recorded on the one hand and reproduced simultaneously on the other hand. What is thereby achieved is that different emission characteristics of the audio scene are recorded in comparison to a standard recording and are reproduced in a playback environment.
  • a set of microphones is placed between the acoustic scene and an (imaginary) auditorium in order to capture the "conventional" or translational signal, which is characterized by a high level of directionality or high quality excellent.
  • a second set of microphones is placed above or to the side of the acoustic scene to record a low-Q or low-directivity signal intended to represent the rotation of the sound waves as opposed to translation.
  • corresponding loudspeakers are placed in the typical standard positions, each having an omnidirectional array to reproduce the rotational signal and a directional array to reproduce the "conventional" translational sound signal.
  • European patent EP 2692144 B1 discloses a loudspeaker for reproducing, on the one hand, the translatory audio signal and, on the other hand, the rotary audio signal.
  • the loudspeaker thus has an omnidirectionally emitting arrangement on the one hand and a directionally emitting arrangement on the other hand.
  • European patent EP 2692151 B1 discloses an electret microphone which can be used to record the omnidirectional or the directional signal.
  • European patent EP 3061262 B1 discloses an earphone and a method for manufacturing an earphone that generates both a translatory sound field and a rotary sound field.
  • European patent application EP 3061266 A0 intended to be granted, discloses a headphone and a method for producing a headphone designed to to generate the "conventional" translational sound signal using a first transducer, and to generate the rotary sound field using a second transducer arranged perpendicularly to the first transducer.
  • the recording and playback of the rotational sound field in addition to the translational sound field leads to a significantly improved and thus high-quality audio signal perception, which almost gives the impression of a live concert, although the audio signal is played back through loudspeakers or headphones or earphones.
  • a disadvantage of the concept described is that the recording of the additional signal, which reproduces the rotation of the sound field, represents an additional outlay.
  • pieces of music be it classical pieces or pop pieces, in which only the conventional translational sound field has been recorded. These pieces are typically still highly compressed in their data rate, such as in accordance with the MP3 standard or the MP4 standard, which contributes to an additional degradation in quality which, however, is normally only audible to experienced listeners.
  • there are almost no audio pieces that are not recorded in at least stereo format i.e. with a left channel and a right channel.
  • the development is even more in the direction of generating more channels than a left and a right channel, i.e. surround recordings with, for example, five channels or even recordings with higher formats are generated, which are referred to under the keywords MPEG Surround or Dolby Digitally known in the art.
  • the object of the present invention is to create an improved concept for driving and reproducing audio signals.
  • the present invention is based on the finding that a synthetic generation of the rotation signal is possible when an audio piece with more than one channel, ie already with two stereo channels, for example, or even more channels, exists.
  • an at least approximate difference at least one approximation of the difference signal or rotation signal is obtained according to the invention, which can then be used to control an omnidirectional or a transducer with a lower directional effect, in order to derive a rotation component from a signal that was actually only recorded in a translatory manner and to to reproduce the sound field.
  • an interface is provided that receives the first electrical signal, such as for a left channel, and a second electrical signal, such as for a right channel. These signals are fed to a signal processor to reproduce the first electrical signal for the first transducer and the second electrical signal for a third transducer. These converters are the conventional converters.
  • the signal processor is designed to calculate the at least approximate difference between the first electrical signal and the second electrical signal and to determine a third electrical signal for a second transducer or a fourth electrical signal for a fourth transducer from this difference.
  • the signal processor is designed to output the first electrical signal for the first transducer and the second electrical signal for the third transducer, and to calculate a first at least approximately difference from the first electrical signal and the second electrical signal, and to calculate a second at least approximately difference from the first electrical signal and the second electrical signal, and to calculate a third electrical signal for the second transducer based on the first at least approximately difference and a fourth electrical signal for the fourth transducer based on the second at least approximately issue difference.
  • the difference is an exact difference in which the second signal is changed by 180° and added to the first signal.
  • this signal is the first, at least approximately, difference
  • the different, second, at least approximately, difference is what results when the first signal is phase-shifted by 180°, i.e. is subjected to a “minus” and is added to the unchanged second signal.
  • the first at least approximately difference is calculated and that this is subjected to a phase shift of 180°, for example, in order to calculate the second at least approximately difference.
  • the second, at least approximately, difference is then determined directly from the first, at least approximately, difference.
  • both differences can be determined independently of one another, namely both from the original first and second electrical signals, ie the left and the right input signal.
  • the difference is ideally a value obtained when the first channel is subtracted from the second channel or vice versa.
  • an at least approximate difference also results and is useful in certain exemplary embodiments if the phase shift is not 180° but is greater than 90° and less than 270°. In the more preferred range, which is smaller, the phase shift has a phase value between 160° and 200°.
  • one of the two signals can also be subjected to a phase shift equal to or different from 180° before the difference is formed and, if necessary, have also been subjected to frequency-dependent processing before the addition, such as by equalizer processing or frequency-selective processing or not -Frequency selective amplification.
  • Further processing which can be carried out either before or after the subtraction, consists of a high pass filtering. If a high-pass filtered signal is combined with the other signal, for example with an angle of 180°, this also represents an at least approximate difference that are separate from the conventional transducers can be approximated by not changing the magnitudes of the two signals and varying the phase between the two signals between an angle between 90 and 270°. For example, an angle of 180° can be used.
  • the amplitudes of the signals can be varied in a frequency-selective or non-frequency-selective manner.
  • a combination of frequency-selectively or non-frequency-selectively varied amplitudes of the two electrical signals together with an angle between 90 and 270° also leads to a rotation excitation signal that is useful in many cases for the separate rotation converters, i.e. the second converter on the left side and the second converter On the right side.
  • converters are controlled in a sound generator which is in the form of headphones or alternatively is in the form of earphones.
  • the sound generator is provided by an array of loudspeakers, one loudspeaker being provided for a left-hand side with respect to the listener and the other loudspeaker being provided for a right-hand side of the listener.
  • the differential signal for one side and the different differential signal for the other side therefore do not necessarily have to be used to control a head-worn sound generator, but can also be used for loudspeakers that are removed from the listener's head.
  • Each of these loudspeakers then has at least two transducers fed with different signals, with the first loudspeaker for the "left side” having a first transducer fed with the original left signal or a possibly delayed left signal, while the second transducer is fed with the signal derived at least approximately from the first difference.
  • the individual converters of the second loudspeaker for the “right side” are then controlled accordingly.
  • the signal processor or the interface has a down-converter for the first electrical signal, i.e. for the left channel, and a further down-converter for the second electrical signal , i.e. for the right channel, upstream.
  • the signal is an original microphone signal, such as an ambisonics signal with several components
  • each down-converter is designed to calculate a left or right channel from the ambisonics signal, which is then used by the signal processor to calculate the third electrical signal and the fourth electrical signal based on at least approximate differences.
  • FIG. 1 shows a control device according to a first exemplary embodiment of the present invention and associated sound generators
  • Figure 2 shows a preferred embodiment of the signal processor of Figure 1;
  • FIG. 3a shows a first embodiment of the difference image of FIG. 2
  • FIG. 3b shows a second embodiment of the difference image of FIG. 2;
  • Figure 3c shows an implementation for calculating the first and second electrical
  • FIG. 3d shows a further embodiment of the difference image from FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a loudspeaker with two different transducers in each case
  • 5 shows an implementation of the device for driving in a mobile telephone.
  • FIG. 1 shows a device for controlling a sound generator, the sound generator having a first sound generator element 50 for a left side and a second sound generator element 60 for a right side.
  • Each element of the sound generator which can be a sound generator worn on the head, such as headphones or earphones, or which can also be designed as a loudspeaker, comprises two transducers.
  • the sound generating element 50 for the left side comprises a first transducer 51 and a second transducer 52
  • the sound generating element for the right side at Shown by reference numeral 60 comprises a third transducer 63 and a fourth transducer 64.
  • the device for controlling the sound generator elements 50, 60 is shown schematically in FIG. 1 and is arranged separately from the two sound generator elements 50 and 60, ie in a separate device or integrated in the sound generator elements.
  • the output signals 21, 22, 23, 24 are supplied to corresponding sound generator elements 50, 60, for example wirelessly or by wire.
  • the original left and right channels, ie the first electrical signal 11 and the second electrical signal 12 are fed directly to the two loudspeakers, and the control device is then designed to calculate the corresponding signals for each loudspeaker. If the device 1 is integrated in the loudspeaker or headphones, the sound generator element 50 would only calculate the output signals 21, 22, while for the right-hand side, i.e. for the sound generator element 60, the device 1 would only calculate the output signals 23, 24 from Fig .1 would calculate.
  • the device 1 for controlling the sound generator with the sound generator elements includes an interface 10 for receiving a first electrical signal for the left side and a second electrical signal for the right side. Furthermore, a signal processor is arranged to output a first output signal based on the first electrical signal for the first transducer and a second output signal based on the second electrical signal for the third transducer. Furthermore, the signal processor 20 is designed to work using a difference imager 25, which calculates a first, at least approximately, difference from the first electrical signal and the second electrical signal and a second, at least approximately, difference from the first electrical signal and the second electrical signal. the two at least approximately differences being different from one another.
  • the signal processor 20 is designed to determine and output a second output signal 22 on the basis of the first at least approximate difference, and to determine a fourth output signal on the basis of the second at least approximate difference and to an output for the fourth converter 64 of the second sound generator element 60 output.
  • the signal processor is designed to use the first electrical signal directly as the first output signal or to use the second electrical signal 12 directly as the second output signal 23 for the third converter.
  • the signal processor 20 also includes a difference generator 25 in order to calculate the first at least approximately difference (e.g. L-R) and to calculate the second at least approximately difference (e.g. R-L) that differs from the first difference.
  • both at least approximate differences are each fed to a high-pass filter (HP) or an equalizer element (EQU) 28 or 29, and the output signal of these elements 28, 29 is also amplified in certain exemplary embodiments, as is the case with an amplifier 30 and 31, respectively, in order, on the basis of the at least approximate differences (e.g. L-R) and (e.g. R-L), to calculate the second output signal 22 and the fourth output signal 24 for the second converter 52 and the fourth converter 64, respectively, from Fig. 1 to deliver.
  • HP high-pass filter
  • EQU equalizer element
  • the corresponding high-pass filter/equalizer measures 28, 29 can also be carried out before the difference is formed.
  • the amplification by the amplification elements 30, 31 can also be carried out before the difference is formed or before the high-pass filter/equalizer measure 28 or 29.
  • the elements 28, 29 and/or 30, 31 are designed to be controllable in order to process the two difference signals accordingly, based on a calibration process that determines from a psychoacoustic point of view what the sound impression is like when the conventional signal and the newly determined difference signal can be perceived together.
  • a calibration with so-called pink noise preferably takes place because it has been shown that the best and most reliable adjustment results for the adjustable elements 28, 29, 30 and 31 are achieved in this way.
  • the elements can be controllable, depending on whether an earphone, a headphone or a speaker pair is connected on the output side. is closed.
  • the elements can also be controllable in order to obtain, for example, corresponding settings for the newly formed difference signal for generating the rotary waves depending on a specific music genre.
  • 3a shows a preferred embodiment for forming the differences.
  • a first element 25a forms the difference (LR) and a second difference-forming element 25b forms the difference (RL).
  • the polarity of the right-hand signal R is reversed at element 25a, i.e. it is subjected to a phase shift of 180°, while the polarity of the left-hand signal is reversed at element 25b and then added to the right-hand signal, with this polarity reversal also implying a phase shift of 180° .
  • the difference between left and right is calculated with element 25a and output as at least an approximate difference (L-R).
  • This value is preferably provided with a phase shift of 180° in a phase shifter element 25c in order to calculate the at least second approximate difference (R-L), which differs from the first at least approximate difference.
  • Phase shift values for the addition in element 25a or for element 25c between 90° and 270° can also be used, although it is preferred to use phase values between 160° and 200° and most preferably a value between 175 and 185°, i.e. im Substantially 180° to use, as shown in Fig. 3d.
  • a simple adder 25f can also be used, as shown in FIG t»i and $2 are shown in Fig. 3d.
  • the phase shifter 25d can also be in the first branch, ie for the first electrical signal 11, and does not necessarily have to be in the signal branch for the second electrical signal 12 for the right-hand side.
  • Figure 3c shows a further alternative embodiment, in which the input signal is not a stereo signal, but a multi-channel signal with, for example, a 5-channel format, such as a 5.0, 5.1, 5.2 format.
  • a left rear channel (LS), a left front channel (LF), a right front channel (RF) and a right rear channel (RS) as well as a center channel (C).
  • a first downward mixer 13 is designed to add at least LF and LS and possibly also C to each other after a weighting of whatever kind in order to convert the first electrical signal 11, which is in the signal Processor 20 is input to determine.
  • the second down-converter 14 is then preferably designed to only add up the channels on the right side, i.e.
  • the signal processor 25 is then in turn designed, as in one of the exemplary embodiments shown in Figs. 1 to 3b, 3d, to process the first output signal 21, the second output signal 22, the third output signal 23 and the fourth output signal 24 for the converters 51, 52, 63 , 64 to generate.
  • the down-converter 13 or the down-converter 14 is designed to convert a microphone signal from a real or virtual microphone or, in general, an Ambisonics signal, for example, which is in B format, for example, and has an omnidirectional component and two or three directional components to calculate a left signal 11 and a right signal 12, respectively.
  • Such a calculation can e.g. B. be performed using a panning concept.
  • Panning weights are determined from microphone or ambisonic signals or associated metadata.
  • the position of a sound source in the microphone signal is determined, specifically in relation to a microphone position.
  • the sound source in the common-mode signal is “placed” somewhere in the reproduction room, preferably using vector-based amplitude panning “.
  • the signal assigned to the sound source is provided with a weighting factor in order to obtain a corresponding signal.
  • a sound source to be placed between left and center is mapped such that a panning factor for the omnidirectional signal is 0.5 for the left speaker and is also 0.5 for the right speaker. If both loudspeaker signals are then converted, the sound source appears as a kind of "phantom source" between left and center. The same procedure is used for other sound sources in the signals.
  • the microphone or ambisonics signal can be separated into individual sound sources using any source separation algorithm.
  • a preferred embodiment consists in subjecting the signal to a time-frequency transformation, a plurality of sub-bands being generated for a sequence of successive frames, and it then being determined per time-frequency bin of the sequence of frames from which direction the sound in the microphone signal comes.
  • DOA Direction of Arrival
  • diffuseness information can also be supplied for the DOA information per time-frequency bin, as is known from audio signal processing, known among experts under the name DirAC (Directional Audio Coding). is known.
  • this directional information can be determined per time/frequency bin, i.e. per subband in each frame, using signal analysis, as described in the publication “Parametric Spatial Audio Effects “, A. Politis, et al., 15th Int . Conference on Digital Audio Effects (DAFx-12), September 17, 2012, or in the publication Directional audio coding - perception-based reproduction of spatial sound, V. Pulkki, et al., International Workshop on the Principles and Applications of Spatial Hearing , IWPASH, November 11, 2009, Japan.
  • the present invention is therefore universally equipped for any multi-channel or spatial audio applications, which also include any microphone signals, in order to always calculate at least one left and one right signal and to calculate corresponding differential signals from the left and right signals, with which preferably rotary converters are controlled.
  • a headphone application can be found in US 2016/0241962 A1, where a first transducer 51 or a third transducer 63 is arranged in a headphone housing, which is shown schematically in Fig. 4 with 50, which is placed on a schematically shown ear 52, and in addition, a second converter 52 or a fourth converter 64 is shown.
  • the converter 52 or 64 is controlled with the second output signal 22 or the fourth output signal 24 , while the first converter would be controlled with the first output signal 21 or the third output signal 23 .
  • MEMS Micro-Electro-Mechanical Systems
  • dynamic converters or dynamic trans- ducers or designed as bending wave converters or Manger converters or similar elements.
  • each signal must have its own converter, each of which has its own output for the generated sound. This ensures that in the closed acoustic space formed by an earphone or a headphone in the ear, considerable bass is obtained even for small transducer geometries due to the close arrangement of the transducers on the ear.
  • the control device 1 is loaded onto the mobile phone, for example, as a hardware element or as an app or as a program.
  • the mobile phone is designed to receive the first electrical signal 11 or the second electrical signal 12 or multi-channel or microphone signals from any source, which may be local or on the Internet, and depending on this, the output signals 21, 22, 23, 24 to generate “1 , 2, 3, 4” respectively.
  • These signals are transmitted from the mobile phone to the sound generator with the sound generator elements 50, 60 either by cable or wirelessly, for example using Bluetooth or WLAN.
  • the sound generator elements 50, 60 it is necessary for the sound generator elements 50, 60 to have a battery supply or, in general, a power supply in order to achieve appropriate amplification for the received wireless signals, for example in the Bluetooth format or in the WLAN format.
  • aspects have been described in the context of a device, it is understood that these aspects also represent a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Similarly, aspects described in connection with or as a method step also constitute a description of a corresponding block or detail or feature of a corresponding device.
  • Some or all of the method steps may be performed by hardware apparatus (or using a hardware Apparatus), such as a microprocessor, a programmable computer, or an electronic circuit. In some embodiments, some or more of the essential process steps can be performed by such an apparatus.
  • embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software.
  • the implementation can be found at using a digital storage medium, for example a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or a FLASH memory, a hard disk or other magnetic or optical memory on which electronically readable control signals are stored, which can interact with a programmable computer system in such a way that the respective method is carried out. Therefore, the digital storage medium can be computer-readable.
  • some embodiments according to the invention comprise a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system in such a way that one of the methods described herein is carried out.
  • embodiments of the present invention can be implemented as a computer program product with a program code, wherein the program code is effective to perform one of the methods when the computer program product runs on a computer.
  • the program code can also be stored on a machine-readable carrier, for example.
  • exemplary embodiments include the computer program for performing one of the methods described herein, the computer program being stored on a machine-readable carrier.
  • an exemplary embodiment of the method according to the invention is therefore a computer program that has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer.
  • a further exemplary embodiment of the method according to the invention is therefore a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program for carrying out one of the methods described herein is recorded.
  • a further exemplary embodiment of the method according to the invention is therefore a data stream or a sequence of signals which represents the computer program for carrying out one of the methods described herein.
  • the data stream or sequence of signals may be configured to be transferred over a data communication link, such as the Internet.
  • Another embodiment includes a processing device, such as a computer or programmable logic device, configured or adapted to perform any of the methods described herein.
  • a processing device such as a computer or programmable logic device, configured or adapted to perform any of the methods described herein.
  • Another embodiment includes a computer on which the computer program for performing one of the methods described herein is installed.
  • a further exemplary embodiment according to the invention comprises a device or a system which is designed to transmit a computer program for carrying out at least one of the methods described herein to a recipient.
  • the transmission can take place electronically or optically, for example.
  • the recipient may be a computer, mobile device, storage device, or similar device.
  • the device or the system can, for example, comprise a file server for transmission of the computer program to the recipient.
  • a programmable logic device e.g., a field programmable gate array, an FPGA
  • a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform any of the methods described herein.
  • the methods are performed on the part of any hardware device. This can be hardware that can be used universally, such as a computer processor (CPU), or hardware that is specific to the method, such as an ASIC.

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Abstract

Vorrichtung (1) zum Ansteuern eines Schallerzeugers (50, 60) mit einem ersten Wandler (51) und einem zweiten Wandler (52) für eine linke Seite des Schallerzeugers und einem dritten Wandler (63) und einem vierten Wandler für eine rechte Seite des Schallerzeugers, mit folgenden Merkmalen: einer Schnittstelle (10) zum Empfangen eines ersten elektrischen Signals (11) für die linke Seite und eines zweiten elektrischen Signals (12) für die rechte Seite; und einem Signalprozessor zum Ausgeben eines ersten Ausgangssignals für den ersten Wandler auf der Basis des ersten elektrischen Signals und zum Ausgeben eines dritten Ausgangssignals (23) für den dritten Wandler (63) auf der Basis des zweiten elektrischen Signals (12), und zum Berechnen einer ersten zumindest näherungsweisen Differenz aus dem ersten elektrischen Signal und dem zweiten elektrischen Signal und einer zweiten zumindest näherungsweisen Differenz aus dem ersten elektrischen Signal und dem zweiten elektrischen Signal (12), die von der ersten zumindest näherungsweisen Differenz unterschiedlich ist, und zum Ausgeben eines zweiten Ausgangssignals (22) für den zweiten Wandler (52) basierend auf der ersten zumindest näherungsweisen Differenz und zum Ausgeben eines vierten Ausgangssignals (24) für den vierten Wandler (62), das auf der zweiten zumindest näherungsweisen Differenz basiert.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Ansteuern eines Schallerzeugers mit synthetischer
Erzeugung des Differenzsignals
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektroakustik und insbesondere auf Konzepte zum Aufzeichnen und Wiedergeben von akustischen Signalen.
Typischerweise werden akustische Szenen unter Verwendung eines Satzes von Mikrophonen aufgenommen. Jedes Mikrophon gibt ein Mikrophonsignal aus. Für eine Audioszene eines Orchesters, beispielsweise, können 25 Mikrophone verwendet werden. Dann führt ein Toningenieur eine Mischung der 25 Mikrophon-Ausgangssignale in, beispielsweise, ein Standardformat durch, wie beispielsweise ein Stereoformat, ein 5.1-, ein 7.1-, ein 7.2-, oder ein anderes entsprechendes Format. Bei einem Stereoformat werden beispielsweise durch den Toningenieur oder einen automatischen Mischprozess zwei Stereokanäle erzeugt. Bei einem 5.1 -Format resultiert das Mischen in fünf Kanälen und einem Subwoofer-Kanal. Analog hierzu wird beispielsweise in einem 7.2-Format eine Mischung in sieben Kanäle und zwei Subwoofer-Kanäle vorgenommen. Wenn die Audioszene in einer Wiedergabeumgebung „gerendert“ bzw. aufbereitet werden soll, wird ein Mischergebnis an elektrodynamische Lautsprecher angelegt. In einem Stereo-Wiedergabeszenario existieren zwei Lautsprecher, wobei der erste Lautsprecher den ersten Stereokanal empfängt, und der zweite Lautsprecher den zweiten Stereokanal empfängt. In einem 7.2-Wiedergabeformat existieren beispielsweise sieben Lautsprecher an vorbestimmten Positionen und darüber hinaus zwei Subwoofer, die relativ beliebig platziert werden können. Die sieben Kanäle werden an die entsprechenden Lautsprecher angelegt, und die zwei Subwoofer-Kanäle werden an die entsprechenden Subwoofer angelegt.
Die Verwendung einer einzigen Mikrophonanordnung bei der Erfassung von Audiosignalen und die Verwendung einer einzigen Lautsprecheranordnung bei der Wiedergabe der Audiosignale vernachlässigen typischerweise die wahre Natur der Schallquellen. Das europäische Patent EP 2692154 B1 beschreibt ein Set zum Erfassen und Wiedergeben einer Audioszene, bei dem nicht nur die Translation aufgenommen und wiedergegeben wird, sondern auch die Rotation und darüber hinaus auch die Vibration. Daher wird eine Tonszene nicht nur durch ein einziges Erfassungssignal oder ein einziges gemischtes Signal wiedergegeben, sondern durch zwei Erfassungssignale oder zwei gemischte Signale, die einerseits simultan aufgezeichnet werden, und die andererseits simultan wiedergegeben werden. Damit wird erreicht, dass unterschiedliche Emissionscharakteristika von der Audio- szene im Vergleich zu einer Standard-Aufnahme aufgezeichnet werden und in einer Wiedergabeumgebung wiedergegeben werden.
Hierzu wird, wie es in dem europäischen Patent dargestellt ist, ein Satz von Mikrophonen zwischen der akustischen Szene und einem (gedachten) Zuhörerraum platziert, um das „konventionelle“ oder Translations-Signal zu erfassen, das sich durch eine hohe Gerichtetheit bzw. hohe Güte auszeichnet.
Darüber hinaus wird ein zweiter Satz von Mikrophonen oberhalb oder seitlich von der akustischen Szene platziert, um ein Signal mit niedriger Güte bzw. niedriger Gerichtetheit auf- zuzeichnen, das die Rotation der Schallwellen im Gegensatz zur Translation abbilden soll.
Auf der Wiedergabeseite werden an den typischen Standardpositionen entsprechende Lautsprecher platziert, von denen jeder eine omnidirektionale Anordnung hat, um das Rotationssignal wiederzugeben, und eine direktionale Anordnung hat, um das „konventionelle“ translatorische Schallsignal wiederzugeben. Ferner existiert noch ein Subwoofer entweder an jeder der Standard-Positionen oder nur ein einziger Subwoofer an irgendeiner Stelle.
Das europäische Patent EP 2692144 B1 offenbart einen Lautsprecher zum Wiedergeben von, einerseits, dem translatorischen Audiosignal und, andererseits, dem rotatorischen Au- diosignal. Der Lautsprecher hat also eine omnidirektional emittierende Anordnung einerseits und eine direktional emittierende Anordnung andererseits.
Das europäische Patent EP 2692151 B1 offenbart ein Elektretmikrophon, das zum Aufzeichnen des omnidirektionalen oder des direktionalen Signals eingesetzt werden kann.
Das europäische Patent EP 3061262 B1 offenbart einen Ohrhörer und ein Verfahren zum Herstellen eines Ohrhörers, der sowohl ein translatorisches Schallfeld als auch ein rotatorisches Schallfeld erzeugt. Die zur Erteilung vorgesehene europäische Patentanmeldung EP 3061266 A0 offenbart einen Kopfhörer und ein Verfahren zum Erzeugen eines Kopfhörers, der ausgebildet ist, um unter Verwendung eines ersten Wandlers das „konventionelle“ translatorische Schallsignal zu erzeugen, und unter Verwendung eines zweiten senkrecht zum ersten Wandler angeordneten Wandlers das rotatorische Schallfeld zu erzeugen.
Die Aufzeichnung und Wiedergabe des rotatorischen Schallfelds zusätzlich zum translatorischen Schallfeld führt zu einer signifikant verbesserten und damit hochqualitativen Audiosignalwahrnehmung, die nahezu den Eindruck eines Live-Konzertes vermittelt, obgleich das Audiosignal durch Lautsprecher oder Kopf- bzw. Ohrhörer wiedergebeben wird.
Damit wird ein Schallerlebnis erreicht, das nahezu nicht unterscheidbar von der ursprünglichen Tonszene ist, bei der der Schall nicht durch Lautsprecher, sondern durch Musikinstrumente oder menschliche Stimmen emittiert wird. Dies wird dadurch erreicht, dass berücksichtigt wird, dass der Schall nicht nur translatorisch, sondern auch rotatorisch und gegebenenfalls auch vibratorisch emitiert wird und daher entsprechend aufgezeichnet und auch wiedergegeben werden soll.
Nachteilig an dem beschriebenen Konzept ist, dass die Aufzeichnung des zusätzlichen Signals, das die Rotation des Schallfelds wiedergibt, einen weiteren Aufwand darstellt. Darüber hinaus existieren viele Musikstücke, seien es Klassik-Stücke oder Pop-Stücke, bei denen nur das konventionelle translatorische Schallfeld aufgezeichnet worden ist. Diese Stücke sind typischerweise noch in ihrer Datenrate stark komprimiert, wie beispielsweise gemäß dem MP3-Standard oder dem MP4-Standard, was zu einer zusätzlichen Qualitätsverschlechterung beiträgt, die jedoch normalerweise nur für geübte Hörer hörbar ist. Andererseits existieren fast keine Audiostücke mehr, die nicht wenigstens im Stereo-Format aufgezeichnet sind, also mit einem linken Kanal und einem rechten Kanal. Die Entwicklung geht sogar eher in die Richtung, dass mehr Kanäle als ein linker und ein rechter Kanal erzeugt werden, dass also Surround-Aufzeichnungen mit zum Beispiel fünf Kanälen oder sogar Aufzeichnungen mit höheren Formaten erzeugt werden, was unter dem Stichwort MPEG- Surround oder Dolby Digital in der Technik bekannt ist.
Damit existieren sehr viele verschiedene Stücke, die wenigstens im Stereo-Format, also mit einem ersten Kanal für die linke Seite und einem zweiten Kanal für die rechte Seite aufgezeichnet sind. Es existieren sogar immer mehr Stücke, bei denen eine Aufzeichnung mit mehr als zwei Kanälen erfolgt ist, beispielsweise für ein Format mit mehreren Kanälen auf der linken Seite und mehreren Kanälen auf der rechten Seite und einem Kanal in der Mitte. Noch höher aufgestellte Formate verwenden mehr als fünf Kanäle in der Ebene und darüber hinaus noch Kanäle von oben oder Kanäle von schräg oben und gegebenenfalls auch, wenn möglich, Kanäle von unten.
Allerdings haben alle diese Formate gemeinsam, dass sie lediglich den konventionellen translatorischen Schall wiedergeben, indem die einzelnen Kanäle auf entsprechende Lautsprecher mit entsprechenden Wandlern gegeben werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Konzept zum Ansteuern und Wiedergeben von Audiosignalen zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Ansteuern gemäß Patentanspruch 1 , ein Schallerzeugersystem gemäß Patentanspruch 10, ein Verfahren zum Ansteuern nach Patentanspruch 15, ein Verfahren zum Betreiben eines Schallerzeugersystems nach Patentanspruch 16 oder durch ein Computerprogramm nach Patentanspruch 17 gelöst.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine synthetische Erzeugung des Rotationssignals dann möglich ist, wenn ein Audiostück mit mehr als einem Kanal, also bereits mit zwei zum Beispiel Stereo-Kanälen oder noch mehr Kanälen existiert. Durch Berechnen einer zumindest näherungsweisen Differenz wird erfindungsgemäß zumindest eine Approximation an das Differenzsignal beziehungsweise Rotationssignal erhalten, das dann verwendet werden kann, um einen omnidirektionalen beziehungsweise einen Wandler mit geringerer Richtungswirkung anzusteuern, um dadurch aus einem eigentlich lediglich translatorisch aufgezeichneten Signal auch eine Rotationskomponente abzuleiten und im Schallfeld wiederzugeben.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen wird eine Schnittstelle vorgesehen, die das erste elektrische Signal, wie beispielsweise einen linken Kanal und ein zweites elektrisches Signal wie beispielsweise für einen rechten Kanal empfängt. Diese Signale werden einem Signalprozessor zugeführt, um das erste elektrische Signal für den ersten Wandler und das zweite elektrische Signal für einen driten Wandler wiederzugeben. Diese Wandler sind die konventionellen Wandler. Darüber hinaus ist der Signalprozessor ausgebildet, um die zumindest näherungsweise Differenz aus dem ersten elektrischen Signal und dem zweiten elektrischen Signal zu berechnen und um aus dieser Differenz ein drittes elektrisches Signal für einen zweiten Wandler oder ein viertes elektrisches Signal für einen vierten Wandler zu ermitteln. Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Signalprozessor ausgebildet, um das erste elektrische Signal für den ersten Wandler und das zweite elektrische Signal für den dritten Wandler auszugeben, und um eine erste zumindest näherungsweise Differenz aus dem ersten elektrischen Signal und dem zweiten elektrischen Signal zu berechnen, und um eine zweite zumindest näherungsweise Differenz aus dem ersten elektrischen Signal und dem zweiten elektrischen Signal zu berechnen, und um ein drittes elektrisches Signal für den zweiten Wandler basierend auf der ersten zumindest näherungsweisen Differenz und ein viertes elektrisches Signal für den vierten Wandler basierend auf der zweiten zumindest näherungsweisen Differenz auszugeben. Vorzugsweise ist die Differenz eine genaue Differenz, bei der das zweite Signal um 180° verändert wird und mit dem ersten Signal addiert wird.
Wenn dieses Signal die erste zumindest näherungsweise Differenz ist, ist die unterschiedliche zweite zumindest näherungsweise Differenz das, was sich ergibt, wenn das erste Signal um 180° phasenverschoben wird, also mit einem „Minus“ beaufschlagt wird und mit dem unveränderten zweiten Signal addiert wird. Alternativen bestehen darin, dass die erste zu- mindest näherungsweise Differenz berechnet wird und dass diese mit einer Phasenverschiebung von zum Beispiel 180° beaufschlagt wird, um die zweite zumindest näherungsweise Differenz zu berechnen. Dann wird also die zweite zumindest näherungsweise Differenz unmittelbar aus der ersten zumindest näherungsweisen Differenz ermittelt. Alternativ können beide Differenzen unabhängig voneinander ermittelt werden, und zwar beide aus den ursprünglichen ersten und zweiten elektrischen Signalen, also dem linken und dem rechten Eingangssignal.
Die Differenz ist idealerweise ein Wert, den man erhält, wenn der erste Kanal von dem zweiten Kanal subtrahiert wird oder umgekehrt. Eine zumindest näherungsweise Differenz ergibt sich jedoch auch dadurch und ist in bestimmten Ausführungsbeispielen nützlich, wenn die Phasenverschiebung nicht 180° beträgt, sondern größer als 90° und kleiner als 270° ist. Bei dem noch bevorzugteren Bereich, der kleiner ist, beträgt die Phasenverschiebung einen Phasenwert zwischen 160° und 200°. In einem Ausführungsbeispiel kann eines der beiden Signale auch vor dem Differenzbilden mit einer Phasenverschiebung gleich oder unterschiedlich von 180° beaufschlagt werden und ggf. zusätzlich noch vor dem Aufaddieren einer frequenzabhängigen Verarbeitung unterzogen worden sein, wie beispielsweise durch eine Equalizer-Verarbeitung oder eine frequenzselektive oder nicht-frequenzselektive Verstärkung. Weitere Verarbeitungen, die ent- weder vor oder nach dem Differenzbilden durchgeführt werden können, bestehen in einer Hochpassfilterung. Wenn ein hochpassgefiltertes Signal mit dem anderen Signal zum Beispiel mit einem Winkel von 180° kombiniert wird, stellt das ebenfalls eine zumindest näherungsweise Differenz dar. Die Differenz, die zumindest näherungsweise ausgerechnet wird, um davon ausgehend das Signal zum Anregen von Rotationswellen in entsprechenden Wandlern zu erzeugen, die separat von den konventionellen Wandlern sind, kann angenähert werden, indem die Beträge der beiden Signale nicht verändert werden und die Phase zwischen den beiden Signalen zwischen einem Winkel zwischen 90 und 270° variiert wird. Es kann zum Beispiel ein Winkel von 180° verwendet werden. Die Amplituden der Signale können dabei frequenzselektiv oder nicht-frequenzselektiv variiert werden. Auch eine Kombination von frequenzselektiv oder nicht-frequenzselektiv variierten Amplituden der beiden elektrischen Signale zusammen mit einem Winkel zwischen 90 und 270° führt ebenfalls zu einem in vielen Fällen nützlichen Rotationsanregungssignal für die separaten Rotationswandler, also den zweiten Wandler auf der linken Seite und den zweiten Wandler auf der rechten Seite.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden Wandler in einem Schallerzeuger angesteuert, der als Kopfhörer ausgebildet ist, oder der alternativ als Ohrhörer ausgebildet ist. Wieder alternativ ist der Schallerzeuger durch eine Anordnung von Lautsprechern gegeben, wobei ein Lautsprecher für eine linke Seite bezüglich des Zuhörers vorgesehen ist und der andere Lautsprecher für eine rechte Seite des Zuhörers vorgesehen ist. Das Differenzsignal für die eine Seite und das unterschiedliche Differenzsignal für die andere Seite müssen daher nicht unbedingt zur Ansteuerung von einem am Kopf getragenen Schallerzeuger eingesetzt werden, sondern können auch für Lautsprecher, die vom Kopf des Zuhörers entfernt sind, eingesetzt werden. Jeder dieser Lautsprecher hat dann wenigstens zwei Wandler, die mit unterschiedlichen Signalen gespeist werden, wobei der erste Lautsprecher für die „linke Seite“ einen ersten Wandler hat, der mit dem ursprünglichen linken Signal beziehungsweise einem möglicherweise verzögerten linken Signal verspeist wird, während der zweite Wandler mit dem von der ersten zumindest näherungsweisen Differenz abgeleiteten Signal gespeist wird. Entsprechend werden dann die einzelnen Wandler des zweiten Lautsprechers für die „rechte Seite“ angesteuert.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem mehr als zwei Kanäle existieren, also beispielsweise bei einem 5.1 -Signal, ist dem Signalprozessor oder der Schnittstelle ein Abwärtsmischer für das erste elektrische Signal, also für den linken Kanal, sowie ein weiterer Abwärtsmischer für das zweite elektrische Signal, also für den rechten Kanal, vorgeschaltet. Liegt das Signal dagegen als ursprüngliches Mikrofonsignal vor, wie beispielsweise als Am- bisonics-Signal mit mehreren Komponenten, so ist jeder Abwärtsmischer ausgebildet, um aus dem Ambisonics-Signal entsprechend einen linken oder rechten Kanal auszurechnen, der dann vom Signalprozessor eingesetzt wird, um das dritte elektrische Signal und das vierte elektrische Signal auf der Basis von zumindest näherungsweisen Differenzen zu berechnen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Ansteuern gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und zugeordnete Schallerzeuger;
Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform des Signalprozessors von Fig. 1;
Fig. 3a eine erste Ausführungsform des Differenzbilders von Fig. 2;
Fig. 3b eine zweite Ausführungsform des Differenzbilders von Fig. 2;
Fig. 3c eine Implementierung zum Berechnen des ersten und zweiten elektrischen
Signals aus Multikanal- oder Mikrofonsignalen;
Fig. 3d eine weitere Ausführungsform des Differenzbilders von Fig. 2;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Lautsprechers mit jeweils zwei unterschiedlichen Wandlern; und
Fig. 5 eine Implementierung der Vorrichtung zum Ansteuern in einem Mobiltelefon.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Schallerzeugers, wobei der Schallerzeuger ein erstes Schallerzeugerelement 50 für eine linke Seite und ein zweites Schallerzeugerelement 60 für eine rechte Seite aufweist. Jedes Element des Schallerzeugers, der ein am Kopf getragenen Schallerzeuger, wie beispielsweise ein Kopfhörer oder ein Ohrhörer sein kann, oder der auch als Lautsprecher ausgebildet sein kann, umfasst zwei Wandler. Das Schallerzeugerelement 50 für die linke Seite umfasst einen ersten Wandler 51 und einen zweiten Wandler 52, und das Schallerzeugerelement für die rechte Seite, das beim Bezugszeichen 60 gezeigt ist, umfasst einen dritten Wandler 63 und einen vierten Wandler 64.
Die Vorrichtung zum Ansteuern der Schallerzeugerelemente 50, 60 ist bei 1 schematisch dargestellt und von den beiden Schallerzeugerelementen 50 und 60 getrennt angeordnet, also in einem getrennten Gerät, oder in den Schallerzeugerelementen integriert. Bei einer getrennten Anordnung werden die Ausgangssignale 21 , 22, 23, 24 zum Beispiel drahtlos oder drahtgebunden an entsprechende Schallerzeugerelemente 50, 60 geliefert. Bei einer integrierten Anordnung werden die ursprünglichen Kanäle für links und rechts, also das erste elektrische Signal 11 und das zweite elektrische Signal 12 direkt den beiden Lautsprechern zugeführt, und die Vorrichtung zum Ansteuern ist dann ausgebildet, um für jeden Lautsprecher die entsprechenden Signale zu berechnen. Das Schallerzeugerelement 50 würde dann, wenn die Vorrichtung 1 im Lautsprecher beziehungsweise Kopfhörer integriert ist, lediglich die Ausgangssignale 21 , 22 berechnen, während für die rechte Seite, also für das Schallerzeugerelement 60, die Vorrichtung 1 zum Ansteuern lediglich die Ausgangssignale 23, 24 von Fig. 1 berechnen würde.
Die Vorrichtung 1 zum Ansteuern des Schallerzeugers mit den Schallerzeugerelementen umfasst eine Schnittstelle 10 zum Empfangen eines ersten elektrischen Signals für die linke Seite und eines zweiten elektrischen Signals für die rechte Seite. Ferner ist ein Signalprozessor angeordnet, um ein erstes Ausgangssignal auf der Basis des ersten elektrischen Signals für den ersten Wandler und ein zweites Ausgangssignal auf der Basis des zweiten elektrischen Signals für den dritten Wandler auszugeben. Ferner ist der Signalprozessor 20 ausgebildet, um unter Verwendung eines Differenzbilders 25 zu arbeiten, der eine erste zumindest näherungsweise Differenz aus dem ersten elektrischen Signal und dem zweiten elektrischen Signal und eine zweite zumindest näherungsweise Differenz aus dem ersten elektrischen Signal und dem zweiten elektrischen Signal ausrechnet, wobei die beiden zumindest näherungsweisen Differenzen voneinander unterschiedlich sind. Ferner ist der Signalprozessor 20 ausgebildet, um ein zweites Ausgangssignal 22 auf der Basis der ersten zumindest näherungsweisen Differenz zu ermitteln und auszugeben, und um ein viertes Ausgangssignal auf der Basis der zweiten zumindest näherungsweisen Differenz zu ermitteln und an einen Ausgang für den vierten Wandler 64 des zweiten Schallerzeugerelements 60 auszugeben. Der Signalprozessor ist ausgebildet, um das erste elektrische Signal unmittelbar als erstes Ausgangssignal zu verwenden oder das zweite elektrische Signal 12 unmittelbar als zweites Ausgangssignal 23 für den dritten Wandler zu verwenden. Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, wird es jedoch bevorzugt, ein Verzögerungselement 26 für die Erzeugung des ersten Ausgangssignals 21 und ein Verzögerungselement 27 für die Erzeugung des dritten Ausgangssignals 23 vorzusehen, um die konventionellen Wandler 51 beziehungsweise 63 der beiden Lautsprecher beziehungsweise Kopfhörer/Ohrhörer 50 und 60 von Fig. 1 anzusteuern.
Der Signalprozessor 20 umfasst ferner einen Differenzbilder 25, um die erste zumindest näherungsweise Differenz (z. B. L-R) zu berechnen, und um die zweite zur ersten Differenz unterschiedliche zumindest näherungsweise Differenz (z. B. R-L) zu berechnen. Beide zumindest näherungsweisen Differenzen werden bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel jeweils einem Hochpassfilter (HP) beziehungsweise einem Equalizer-Element (EQU) 28 beziehungsweise 29 zugeführt, und das Ausgangssignal dieser Elemente 28, 29 wird bei bestimmten Ausführungsbeispielen noch jeweils verstärkt, wie es durch einen Verstärker 30 beziehungsweise 31 darstellt ist, um auf der Basis der zumindest näherungsweisen Differenzen (z. B. L-R) und (z. B. R-L) das zweite Ausgangssignal 22 und das vierte Ausgangssignal 24 für den zweiten Wandler 52 beziehungsweise den vierten Wandler 64 von Fig. 1 zu liefern.
In einer alternativen Ausführungsform können die entsprechenden Hochpassfilter/Equali- zer-Maßnahmen 28, 29 auch bereits vor dem Differenzbilden vorgenommen werden. Wieder alternativ kann auch die Verstärkung durch die Verstärkungsglieder 30, 31 vor dem Differenzbilden vorgenommen werden oder vor der Hochpassfilter/Equalizer-Maßnahme 28 bzw. 29.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Elemente 28, 29 und/oder 30, 31 steuerbar ausgebildet, um die beiden Differenzsignale entsprechend zu verarbeiten, und zwar basierend auf einem Kalibrierungsprozess, der unter psychoakustischen Gesichtspunkten ermittelt, wie der Schalleindruck ist, wenn das konventionelle Signal und das neu ermitelte Differenzsignal zusammen wahrgenommen werden. Vorzugsweise findet eine Kalibrierung mit sogenanntem rosa Rauschen statt, weil sich gezeigt hat, dass damit die besten und zuverlässigsten Einstellungsergebnisse für die einstellbaren Elemente 28, 29, 30 und 31 erreicht werden. Je nach Implementierung können die Elemente steuerbar sein, abhängig davon, ob ausgansseitig ein Ohrhörer-, ein Kopfhörer- oder ein Lautsprecherpaar ange- schlossen ist. In der Ausführungsform können die Elemente auch steuerbar sein, um abhängig von einem bestimmten Musikgenre beispielsweise entsprechende Einstellungen für das neu gebildete Differenzsignal zur Erzeugung der Rotationswellen zu erhalten. Fig. 3a zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, um die Differenzen zu bilden. Ein erstes Element 25a bildet die Differenz (L-R) und ein zweites Differenzbildungselement 25b bildet die Differenz (R-L). Hier wird beim Element 25a das rechte Signal R umgepolt, also mit einer Phasenverschiebung von 180° beaufschlagt, während beim Element 25b das linke Signal umgepolt und dann mit dem rechten Signal addiert wird, wobei diese Umpolung ebenfalls eine Beaufschlagung mit einer Phasenverschiebung von 180° bedeutet.
Bei einem in Fig. 3b gezeigten Ausführungsbeispiel wird lediglich eine Addition berechnet. Hierzu wird mit dem Element 25a die Differenz zwischen links und rechts berechnet und als zumindest näherungsweise Differenz (L-R) ausgegeben. Dieser Wert wird in einem Pha- senschieberelement 25c vorzugsweise mit einer Phasenverschiebung von 180° versehen, um die zumindest zweite näherungsweise Differenz (R-L) zu berechnen, die sich von der ersten zumindest näherungsweisen Differenz unterscheidet. Phasenverschiebungswerte für die Addition im Element 25a beziehungsweise für das Element 25c zwischen 90° und 270° können ebenso verwendet werden, wobei es jedoch bevorzugt wird, Phasenwerte zwischen 160° und 200° und am meisten bevorzugt einen Wert zwischen 175 und 185°, also im Wesentlichen 180° zu verwenden, wie es in Fig. 3d dargestellt ist. Alternativ zu einer Umpolung in Fig. 3a, Fig. 3b kann damit auch, wie es in Fig. 3d gezeigt ist, ein einfacher Addierer 25f eingesetzt werden, und zwar in Verbindung mit einem ersten Phasenschieber 25d und einem zweiten Phasenschieber 25e, die mit <t»i und $2 in Fig. 3d dargestellt sind. Je nach Implementierung kann der Phasenschieber 25d auch im ersten Zweig, also für das erste elektrische Signal 11 liegen und muss nicht unbedingt im Signalzweig für das zweite elektrische Signal 12 für die rechte Seite liegen.
Fig. 3c zeigt eine weitere alternative Ausführungsform, bei der das Eingangssignal nicht ein Stereosignal ist, sondern ein Multikanalsignal mit beispielsweise einem 5-Kanal-Format, wie beispielsweise einem 5.0-, 5.1-, 5.2-Format. Hier existiert ein linker hinterer Kanal (LS) ein linker vorderer Kanal (LF), ein rechter vorderer Kanal (RF) und ein rechter hinterer Kanal (RS) sowie ein Mittenkanal (C). Ein erster Abwärtsmischer 13 ist ausgebildet, um zumindest LF und LS und gegebenenfalls noch C jeweils nach einer wie auch immer gearteten Ge- wichtung miteinander zu addieren, um das erste elektrische Signal 11 , das in den Signal- Prozessor 20 eingegeben wird, zu ermitteln. Der zweite Abwärtsmischer 14 ist dann vorzugsweise ausgebildet, um lediglich die Kanäle auf der rechten Seite, also RF, RS und einen vorzugsweise mit dem Faktor 0,5 gewichteten Mittenkanal aufzuaddieren, um das zweite elektrische Signal zu erhalten, das in den Signalprozessor 20 eingespeist wird. Der Signalprozessor 25 ist dann wiederum ausgebildet, wie in einem der Fig. 1 bis 3b, 3d gezeigten Ausführungsbeispiel, um das erste Ausgangssignal 21 , das zweite Ausgangssignal 22, das dritte Ausgangssignal 23 und das vierte Ausgangssignal 24 für die Wandler 51 , 52, 63, 64 zu erzeugen.
Alternativ ist der Abwärtsmischer 13 beziehungsweise der Abwärtsmischer 14 ausgebildet, um aus einem Mikrofonsignal von einem realen oder virtuellen Mikrofon beziehungsweise allgemein einem beispielsweise Ambisonics-Signal, das beispielsweise im B-Format vorliegt, und eine omnidirektionale Komponente sowie zwei oder drei direktionale Komponenten aufweist, wiederum ein linkes Signal 11 beziehungsweise ein rechtes Signal 12 zu berechnen.
Eine solche Berechnung kann z. B. unter Verwendung eines Panning-Konzepts durchgeführt werden. Panning-Gewichte werden aus Mikrophon- bzw. Ambisonics-Signalen oder verbundenen Metadaten ermittelt. Zur Bestimmung dieser Panning-Gewichte wird die Position einer Schallquelle in dem Mikrophon-Signal ermittelt, und zwar bezüglich einer Mikrophonposition. Dann wird unter Verwendung einer Position eines Lautsprechers bzw. mehrerer Lautsprecher in einem Wiedergaberaum und unter Verwendung der (virtuellen) Position des Mikrophons in dem Wiedergaberaum die Schallquelle im Common-Mode-Signal über vorzugsweise ein Vector-based Amplitude-Panning irgendwo im Wiedergaberaum „platziert“. Hierzu wird das Signal, das der Schallquelle zugeordnet ist, mit einem Gewichtungsfaktor versehen, um ein entsprechendes Signal zu erhalten. Eine Schallquelle, die zwischen Links und Mitte platziert werden soll, wird dahin gehend abgebildet, dass ein Panning-Faktor für das omnidirektionale Signal für den linken Lautsprecher gleich 0,5 ist und für den rechten Lautsprecher ebenfalls gleich 0,5 ist. Wenn dann beide Lautsprechersignale gewandelt werden, erscheint die Schallquelle gewissermaßen als „Phantomquelle“ zwischen Links und Mitte. Entsprechend wird für andere Schallquellen in den Signalen vorgegangen.
Eine Trennung des Mikrophon- oder Ambisonics-Signals in einzelne Schallquellen kann durch beliebige Quelltrennungsalgorithmen vorgenommen werden. Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, das Signal einer Zeit-Frequenz-Transformation zu unterziehen, wobei für eine Folge von aufeinanderfolgenden Frames jeweils eine Mehrzahl von Subbändern erzeugt wird, und wobei dann pro Zeit-Frequenz-Bin der Folge von Frames ermittelt wird, aus welcher Richtung der Schall im Mikrophonsignal kommt. Diese Richtungsermittlung kann durch einfaches Auslesen von bereits bereitgestellten Metadaten erreicht werden, die pro Zeit/Frequenz-Bin eine DOA-Richtung (DOA = Direction of Arrival) mit einem Azimut-Winkel und einem Elevations-Winkel angeben. Zusätzlich kann, je nach Implementierung, auch zu der DOA-Information pro Zeit-Frequenz-Bin auch eine Diffuseness-Infor- mation geliefert werden, wie es aus der Audiosignalverarbeitung bekannt ist, die unter dem Namen DirAC (Directional Audio Coding) in der Fachwelt bekannt ist.
Wenn hingegen keine solchen Metadaten vorhanden sind, sondern ein komplettes B-Format-Signal, kann unter Verwendung einer Signalanalyse diese Richtungsinformation pro Zeit/Frequenz-Bin, also pro Subband in jedem Frame ermittelt werden, wie es in der Veröffentlichung „Parametric Spatial Audio Effects“, A. Politis, u. a., 15th Int. Conference on Digital Audio Effects (DAFx-12), September 17, 2012, oder in der Veröffentlichung „Directional audio coding - perception-based reproduction of spatial sound“, V. Pulkki, u. a., International Workshop on the Principles and Applications of Spatial Hearing, IWPASH, 11. November 2009, Japan, dargelegt ist.
Die vorliegende Erfindung ist daher universell für beliebige Multikanal- beziehungsweise Spatial-Audio-Anwendungen, welche auch beliebige Mikrofonsignale umfassen, ausgestattet, um immer zumindest ein linkes und ein rechtes Signal zu berechnen und von dem linken und rechten Signal entsprechende Differenzsignale zu berechnen, mit denen vorzugsweise Rotationswandler angesteuert werden. Eine Kopfhöreranwendung findet sich in der US 2016/0241962 A1 , wo in einem Kopfhörergehäuse, das schematisch in Fig. 4 mit 50 dargestellt ist, das an einem schematisch dargestellten Ohr 52 angelegt ist, ein erster Wandler 51 beziehungsweise ein dritter Wandler 63 angeordnet ist und darüber hinaus ein zweiter Wandler 52 beziehungsweise ein vierter Wandler 64 gezeigt ist. Der Wandler 52 beziehungsweise 64 wird mit dem zweiten Ausgangssignal 22 beziehungsweise dem vierten Ausgangssignal 24 angesteuert, während der erste Wandler mit dem ersten Ausgangssignal 21 beziehungsweise dem dritten Ausgangssignal 23 angesteuert werden würde.
Alternative Implementierungen für Ohrhörer beziehungsweise in-ear-devices sind vorzugsweise als sogenannte Balanced-Armature-Wandler, als MEMS-Wandler (MEMS = Micro- Electro-Mechanical Systems), als dynamische Wandler beziehungsweise dynamic trans- ducers oder als Biegewellenwandler oder Manger-Wandler oder ähnliche Elemente ausgeführt. Insbesondere bei einer Ohrhöreranwendung muss jeweils für jedes Signal ein eigener Wandler vorhanden sein, der jeweils einen eigenen Ausgang für erzeugten Schall hat. Hierdurch wird sichergestellt, dass in dem geschlossenen Schallraum, der durch einen Ohrhörer oder einen Kopfhörer im Ohr gebildet wird, auch für kleine Wandlergeometrien aufgrund der nahen Anordnung der Wandler am Ohr beträchtliche Bässe erhalten werden.
Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung innerhalb eines Mobiltelefons 2. Insbesondere ist die Ansteuervorrichtung 1 zum Beispiel als Hardware- Element oder als App beziehungsweise als Programm auf dem Mobiltelefon geladen. Das Mobiltelefon ist ausgebildet, um von einer beliebigen Quelle, die lokal oder im Internet gelegen sein kann, das erste elektrische Signal 11 beziehungsweise das zweite elektrische Signal 12 oder Multikanal- beziehungsweise Mikrofonsignale zu empfangen und abhängig davon die Ausgangssignale 21 , 22, 23, 24 beziehungsweise „1 , 2, 3, 4“ zu erzeugen. Diese Signale werden vom Mobiltelefon auf den Schallerzeuger mit den Schallerzeugerelementen 50, 60 entweder kabelgebunden oder drahtlos zum Beispiel mittels Bluetooth oder WLAN übertragen. Im letzteren Fall ist es nötig, dass die Schallerzeugerelemente 50, 60 eine Batterieversorgung beziehungsweise allgemein eine Stromversorgung haben, um entsprechende Verstärkungen für die empfangenen drahtlosen Signale, beispielsweise nach dem Bluetooth-Format oder nach dem WLAN-Format zu erreichen.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.
Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart Zusammenwirken können oder Zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.
Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft.
Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.
Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.
Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist. Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor Zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten ein- leuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zum Ansteuern eines Schallerzeugers (50, 60) mit einem ersten Wandler (51) und einem zweiten Wandler (52) für eine linke Seite des Schallerzeugers (50, 60) und einem driten Wandler (63) und einem vierten Wandler (64) für eine rechte Seite des Schallerzeugers (50, 60), mit folgenden Merkmalen: einer Schnittstelle (10) zum Empfangen eines ersten elektrischen Signals (11) für die linke Seite und eines zweiten elektrischen Signals (12) für die rechte Seite; und einem Signalprozessor zum Ausgeben eines ersten Ausgangssignals (21) für den ersten Wandler (51) auf der Basis des ersten elektrischen Signals (11) und zum Ausgeben eines dritten Ausgangssignals (23) für den dritten Wandler (63) auf der Basis des zweiten elektrischen Signals (12), und zum Berechnen einer ersten zumindest näherungsweisen Differenz aus dem ersten elektrischen Signal (11) und dem zweiten elektrischen Signal (12) und einer zweiten zumindest näherungsweisen Differenz aus dem ersten elektrischen Signal (11) und dem zweiten elektrischen Signal (12), die von der ersten zumindest näherungsweisen Differenz unterschiedlich ist, und zum Ausgeben eines zweiten Ausgangssignals (22) für den zweiten Wandler (52) basierend auf der ersten zumindest näherungsweisen Differenz und zum Ausgeben eines vierten Ausgangssignals (24) für den vierten Wandler (62), das auf der zweiten zumindest näherungsweisen Differenz basiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , bei der der Signalprozessor (20) ausgebildet ist, um auf der Basis der ersten zumindest näherungsweisen Differenz das zweite Ausgangssignal (22) auszugeben und auf der Basis einer in einer Phasenlage veränderten ersten zumindest näherungsweisen Differenz, die der zweiten zumindest näherungsweisen Differenz entspricht, das vierte Ausgangssignal (24) auszugeben.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Signalprozessor (20) ausgebildet ist, um das zweite elektrische Signal (12) von dem ersten elektrischen Signal (11) zu subtrahieren (25a), um die zumindest erste näherungsweise Differenz zu erhalten, und um das zweite Ausgangssignal (22) auf der Basis der ersten zumindest näherungsweisen Differenz zu erhalten, und um das erste elektrische Signal (11) von dem zweiten elektrischen Signal (12) zu subtrahieren (25b) oder die erste zumindest näherungsweise Differenz zu invertieren (25c), um die zweite zumindest näherungsweise Differenz zu erhalten, und um das vierte Ausgangssignal (24) auf der Basis der zweiten zumindest näherungsweisen Differenz auszugeben.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Signalprozessor (20) ausgebildet ist, um das erste elektrische Signal (11) und das zweite elektrische Signal (12) zu verzögern (26, 27), um eine Verzögerung aufgrund des Signalprozessors (20) zur Berechnung des zweiten Ausgangssignals (22) oder des vierten Ausgangssignals (24) zumindest teilweise zu kompensieren.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Signalprozessor (20) ausgebildet ist, um einen Pegel des zweiten Ausgangssignals (22) oder des vierten Ausgangssignals (24) einzustellen (30, 31), so dass ein eingestellter Pegel des zweiten Ausgangssignals (22) oder des vierten Ausgangssignals (24) kleiner als ein kleinerer Pegel des ersten Ausgangssignals (21) oder des dritten Ausgangssignals (23) ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Signalprozessor (20) ausgebildet ist, um das zweite Ausgangssignal (22) und das vierte Ausgangssignal (24) unter Verwendung eines optional einstellbaren Equalizers (28, 29) auf der Basis der zumindest ersten näherungsweisen Differenz beziehungsweise der zweiten zumindest näherungsweisen Differenz zu ermitteln.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Signalprozessor (20) ausgebildet ist, um die erste zumindest näherungsweise Differenz für die Erzeugung des zweiten Ausgangssignals (22) oder die zweite zumindest näherungsweise Differenz zur Erzeugung des vierten Ausgangssignals (24) mit einem Hochpassfilter (28, 29) zu filtern, der eine Grenzfrequenz aufweist, die zwischen 100 Hz und 500 Hz liegt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Signalprozessor (20) ausgebildet ist, um die Ausgangssignale (21 , 22, 23, 24) über eine drahtlose Schnittstelle zu dem Schallerzeuger (50, 60), der separat von der Vorrichtung angeordnet ist, zu kommunizieren, oder um die Ausgangssignale (21 , 22, 23, 24) leitungsgebunden an den Schallerzeuger (50, 60) mit einem ersten Schallerzeugerelement (50) für die linke Seite und einem zweiten Schallerzeugerelement (60) für die rechte Seite zu liefern.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein erster Abwärtsmischer (13) zur Erzeugung des ersten elektrischen Signals und ein zweiter Abwärtsmischer (14) zum Erzeugen des zweiten elektrischen Signals (12) vorgesehen ist, wobei der erste Abwärtsmischer (13) ausgebildet ist, um linksseitige Kanäle eines Multikanalformats zu empfangen, um aus den linksseitigen Kanälen das erste elektrische Signal (11) zu erzeugen, oder wobei der Abwärtsmischer (14) für das zweite elektrische Signal (12) ausgebildet ist, um rechtsseitige Kanäle eines Multikanalformats zu empfangen, um aus den rechtsseitigen Kanälen das zweite elektrische Signal (11) zu erzeugen, oder bei der der Abwärtsmischer (13) für das erste elektrische Signal (11) und der Abwärtsmischer (14) für das zweite elektrische Signal (12) ausgebildet sind, um auf der Basis einer Mikrofonsignaldarstellung das erste elektrische Signal (11) beziehungsweise das zweite elektrische Signal (12) zu berechnen.
10. Schallerzeugersystem mit folgenden Merkmalen: einem ersten Schallerzeugerelement (50) mit einem ersten Wandler (51) und einem zweiten Wandler (52); einem zweiten Schallerzeugerelement (60) mit einem dritten Wandler (63) und einem vierten Wandler (64); und einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
11. Schallerzeugersystem nach Anspruch 10, das an einem Kopf tragbar ist und als Kopfhörer oder Ohrhörer ausgebildet ist.
12. Schallerzeugersystem nach Anspruch 10 oder 11 , bei dem der erste Wandler (51 ), der zweite Wandler (52), der dritte Wandler (53) und der vierte Wandler (54) als ein Wandler aus einer Gruppe von Wandlern ausgebildet ist, die einen elektromagnetischen Wandler, einen elektrodynamischen Wandler, einen isodynamischen Wandler, einen orthodynamischen Wandler, einen magnetostatischen Wandler, einen Ba- lanced-Armature-Wandler, einen elektrostatischen Wandler, einen piezoelektrischen Wandler, einen Manger-Wandler, und einen Biegewellenwandler mit einem Membran aufweist, und wobei der erste Wandler (51) von dem zweiten Wandler (52) unterschiedlich ist, und wobei der dritte Wandler (63) von dem vierten Wandler (64) unterschiedlich ist.
13. Mobiles Gerät (2) mit folgenden Merkmalen: einer Vorrichtung zum Ansteuern nach einem der Ansprüche 1 bis 9; und einer Drahtloskommunikationsschnittstelle zum Ausgeben des ersten Ausgangssignals (21), des zweiten Ausgangssignals (22), des dritten Ausgangssignals (23) und des vierten Ausgangssignals (24).
14. Mobiles Gerät (2) nach Anspruch 13, das separat von dem Schallerzeuger (50, 60) angeordnet ist und ausgebildet ist, um mit dem Schallerzeuger (50, 60) über ein Drahtloskommunikationsformat zu kommunizieren.
15. Verfahren zum Ansteuern eines Schallerzeugers (50, 60) mit einem ersten Wandler (51) und einem zweiten Wandler (52) für eine linke Seite des Schallerzeugers (50, 60) und einem dritten Wandler (63) und einem vierten Wandler (64) für eine rechte Seite des Schallerzeugers (50, 60), mit folgenden Schritten:
Empfangen eines ersten elektrischen Signals (11) für die linke Seite und eines zweiten elektrischen Signals (12) für die rechte Seite;
Ausgeben eines ersten Ausgangssignals (21) für den ersten Wandler (51) auf der Basis des ersten elektrischen Signals (11);
Ausgeben eines dritten Ausgangssignals (23) für den dritten Wandler (63) auf der Basis des zweiten elektrischen Signals (12); Berechnen einer ersten zumindest näherungsweisen Differenz aus dem ersten elektrischen Signal (11) und dem zweiten elektrischen Signal (12);
Berechnen einer zweiten zumindest näherungsweisen Differenz aus dem ersten elektrischen Signal (11) und dem zweiten elektrischen Signal (12), die von der ersten zumindest näherungsweisen Differenz unterschiedlich ist;
Ausgeben eines zweiten Ausgangssignals (22) für den zweiten Wandler (52) basierend auf der ersten zumindest näherungsweisen Differenz; und
Ausgeben eines vierten Ausgangssignals (24) für den vierten Wandler (62), das auf der zweiten zumindest näherungsweisen Differenz basiert.
16. Verfahren zum Betreiben eines Schallerzeugersystems mit einem Schallerzeuger (50, 60), mit einem ersten Wandler (51) und einem zweiten Wandler (52) für eine linke Seite des Schallerzeugers (50, 60) und einem dritten Wandler (63) und einem vierten Wandler (64) für eine rechte Seite des Schallerzeugers (50, 60) und mit einer Vorrichtung (1) zum Ansteuern des Schallerzeugers (50, 60), mit folgenden Schritten:
Berechnen einer ersten zumindest näherungsweisen Differenz aus dem ersten elektrischen Signal (11) und dem zweiten elektrischen Signal (12) in der Vorrichtung (1);
Berechnen einer zweiten zumindest näherungsweisen Differenz aus dem ersten elektrischen Signal (11) und dem zweiten elektrischen Signal (12), die von der ersten zumindest näherungsweisen Differenz unterschiedlich ist in der Vorrichtung (1);
Übertragen eines ersten Ausgangssignals (21) für den ersten Wandler (51) auf der Basis des ersten elektrischen Signals (11) von der Vorrichtung (1) zu dem ersten Wandler (51);
Übertragen eines dritten Ausgangssignals (23) für den dritten Wandler (63) auf der Basis des zweiten elektrischen Signals (12) von der Vorrichtung (1) zu dem dritten Wandler (63); Übertragen eines zweiten Ausgangssignals (22) für den zweiten Wandler (52) basierend auf der ersten zumindest näherungsweisen Differenz von der Vorrichtung (1) zu dem zweiten Wandler (52); und Übertragen eines vierten Ausgangssignals (24) für den vierten Wandler (62), das auf der zweiten zumindest näherungsweisen Differenz basiert, von der Vorrichtung (1) zu dem vierten Wandler (63).
17. Computerprogramm mit einem Programmcode zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 15, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einem
Prozessor abläuft.
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