WO2023001673A2 - Vorrichtung und verfahren für die schallversorgung in einem raum - Google Patents

Vorrichtung und verfahren für die schallversorgung in einem raum Download PDF

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WO2023001673A2
WO2023001673A2 PCT/EP2022/069667 EP2022069667W WO2023001673A2 WO 2023001673 A2 WO2023001673 A2 WO 2023001673A2 EP 2022069667 W EP2022069667 W EP 2022069667W WO 2023001673 A2 WO2023001673 A2 WO 2023001673A2
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Definitions

  • the present invention relates to electroacoustics and in particular to concepts for generating and reproducing audio signals in a room, such as. B. a vehicle or a stationary room, such as a hall, a waiting area, etc.
  • 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 mixing results in five channels and one subwoofer channel.
  • a mix is made into seven channels and two subwoofer channels in a 7.2 format, for example.
  • a mixed result is fed 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.
  • 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. This ensures that different emission characteristics are recorded from the audio scene compared 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 to capture the “conventional” or translational signal, characterized by high directivity or high goodness.
  • 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 translational sound field and a rotary sound field.
  • the European patent EP 3061266 B1 discloses a headphone and a method for producing a headphone which is designed to generate the “conventional” translational sound signal using a first transducer and the rotary sound signal using a second transducer arranged perpendicularly to the first transducer to generate a sound field.
  • 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 conveys the impression of a live concert, although the audio signal is reproduced 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 expense.
  • 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 deterioration in quality which, however, is normally only audible to experienced listeners.
  • the object of the present invention is to create an improved concept for sound supply in a room.
  • the control signal generator includes, in particular, a mixed signal generator stage and a mixer stage.
  • the mixed signal generator stage generates a first and a second mixed signal, which have a phase difference with respect to one another.
  • the mixer stage mixes the two mixed signals with the first or second channel signal.
  • the device also includes an interface for transmitting the first control signal to the first loudspeaker and for transmitting the second control signal to the second loudspeaker.
  • the interface can be wired or wireless and, depending on the implementation, may or may not already include a power amplifier.
  • the interface can also carry out further measures for the control signals, such as equalizer processing of the signals or source coding of the signals or source coding and transmitter processing of the signals in order to e.g. B. wirelessly by means of a wireless protocol, such as Bluetooth or DECT, to an input interface of a speaker module, which then typically also has a power amplifier.
  • a wireless protocol such as Bluetooth or DECT
  • the present invention is based on the finding that already by generating a first and a second mixed signal, both of which are derived from the first channel signal, the second channel signal or from both channel signals, a differential wave field around the two loudspeakers and therefore around a person which is sonicated by the loudspeakers, can be generated which, in addition to the translational sound emitted by the two loudspeakers, also represents the rotary sound, which leads to a very considerable improvement in the quality of the subjective audio perception.
  • the differential wave field is generated in that the control signals for the loudspeakers are correspondingly subjected to signals that have a phase difference from one another, this phase difference preferably being 180°, but in one area can be between 160° and 200°, while an almost identical effect is obtained as when the signals have the preferably best phase shift of 180°.
  • the effect of the differential wave field is the better, the closer the first and second loudspeakers are arranged to one another.
  • the loudspeakers should preferably be at least 10 cm apart and at most 1 m apart, with distances in the range of 20 cm (e.g. 15 to 30 cm) being preferred, as is particularly the case in headrests of vehicle seats or other seats such as they can be found in waiting areas.
  • the relatively close spatial arrangement of the two loudspeakers means that no separate sound generators are required to generate the differential wave field. Instead, it is sufficient that the two loudspeakers receive the special control signals according to the invention.
  • Only one channel signal ie either the left channel signal or the right channel signal, can be used to generate the control signals.
  • a sum of the two channel signals i.e. a mono signal
  • the calculation of the mixed signals is based on taking a difference between the two channel signals, which tends to dominate the mixed signals.
  • this difference can be used directly, or can be combined with a sum signal, or can be combined with the left channel signal or the right channel signal.
  • a distance measurement is also provided in order to determine the distance between the head of the person to be exposed to sound and between the two ears of the person to be exposed to sound.
  • These distance sensors are preferably designed as ultrasonic sensors.
  • Such a distance sensor is next to each speaker z. B. provided in a headrest of a passenger seat or a waiting seat. This can be used to determine the distance of the head end near this speaker.
  • the distance measurement is used to perform volume equalization, bass equalization or delay equalization. If the distance between the head and the speaker increases, the level on the side where the increase in distance was measured increases, or the bass for this speaker increases.
  • a delay adjustment can also be made for the speaker so that the delay for this speaker decreases compared to the other speaker.
  • the delay adjustment for this loudspeaker compared to the other loudspeaker is made such that the delay for the loudspeaker that has an increasing distance from the user's head increases.
  • the speakers are according to the invention in a room such. B. an interior in a vehicle such. B. a land vehicle (car, train, sledge, motor vehicle, ...), an aircraft ("passenger” aircraft, helicopter, zeppelin, etc.), a watercraft (ship, ferry, yacht, sailing ship, etc.) , or a spacecraft and preferably installed in a headrest for a driver of the vehicle or for a passenger or a passenger of the vehicle.
  • the room can also be a waiting room, e.g. B.
  • the headrest or the loudspeakers have at least one left and one right loudspeaker, which are located to the left and right of each ear of the driver Driver or the passenger or the person in general is arranged.
  • the other sound system in the vehicle or in the room also continues and leads z.
  • the additional sound reinforcement from the loudspeakers takes place parallel to the conventional sound reinforcement.
  • Speakers are preferably provided at a number of places in the vehicle, with speakers being deactivated for a place that is not occupied, e.g. B. can be achieved by a sensor or alternative means.
  • the loudspeakers generate differential sound wave fields. These can be generated via a vibrating surface (planar transducer) or via two adjacent piston transducers vibrating in push-pull (loudspeakers) or other transducers described. Mono and/or differential signals (L-R or R-L) can be used as the source signal for generating the differential sound wave field.
  • a synthetic generation of the rotation signal is possible if an audio piece with more than one channel, i.e. already with two stereo channels, for example, or even more channels, exists.
  • at least one approximation to the difference signal or rotation signal is obtained according to the invention, which can then be used to control the corresponding loudspeakers together with the respective channel signal.
  • the difference signal is used to calculate two mixed signals which have a phase difference with respect to one another.
  • the control signal generator is equipped with a down-converter for the first channel signal, ie. B. for the left channel, and another down mixer for the second channel signal, ie 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 control signal generator to Calculate control signals.
  • the loudspeakers are arranged separately from the drive signal generator.
  • the loudspeakers have signal inputs which can be wired or wireless, with a signal for a sound generator in the loudspeaker being generated at each signal input.
  • the control signal generator which supplies the control signals for the sound generators, is arranged remotely from the actual loudspeaker and is connected to the loudspeakers via a communication link, such as a wired connection or a wireless connection.
  • control signal generator is integrated in the loudspeakers or in a loudspeaker or in the vehicle.
  • the common mode signal and, depending on the implementation and embodiment, the push-pull signal are derived separately or from the common mode signal in the loudspeaker with an integrated signal processor.
  • One aspect of the present invention thus relates to the loudspeaker without a signal processor.
  • Another aspect of the present invention thus also relates to the signal processor without a loudspeaker and a further aspect of the present invention relates to the loudspeaker with an integrated signal processor.
  • a multi-channel signal when a multi-channel signal is present, for example as a stereo signal or as a signal with three or more channels, the control signals are derived from this multi-channel representation.
  • a stereo signal for example, a side signal is calculated that represents the difference between the left and right channels, with this side signal then being correspondingly attenuated or amplified, if necessary, and mixed with a non-high-pass filtered or high-pass-filtered common-mode signal, depending on the implementation. If the output signal has multiple channels, the mixed signals can be generated from differences between any two channels of the multi-channel representation.
  • a difference between left and right rear (right surround) could be created, or alternatively a difference between the middle channel (center channel) and one of the other four channels of a five-channel representation.
  • a difference between left and right can also be determined, as with a stereo display, to generate the side signal.
  • specific channels of the five-channel representation can be added, ie a two-channel downmix can be determined.
  • An exemplary implementation for generating a two-channel downmix signal is to add left rear (left surround), left and center weighting factors, if necessary, to create a left downmix signal. create channel.
  • the channel on the right rear (right surround) is added to the right channel and the middle channel again, with weighting factors if necessary.
  • the mixed signals can then be determined based on a difference between the left downmix channel and the right downmix channel.
  • Fig. 1 shows a preferred embodiment of a device for a sound supply in a room
  • FIG. 3 shows an arrangement of the two loudspeakers using the example of a vehicle interior with a driver
  • Fig. 4 shows an embodiment with a sum signal as a basis for the Mischsig signals
  • Figure 5 shows an implementation of the invention with a channel signal as the basis for the mixed signals
  • the mixed signal generating stage having a further input stage and a further branching stage
  • FIG. 8 shows a further embodiment with a mono signal and a differential signal as the basis for the two mixed signals
  • Fig. 9 shows an alternative embodiment relating to Fig. 8, in which the other channel signal is phase-inverted; and 10 shows a preferred embodiment of the present invention in a schematic representation with a distance measurement between the head and the loudspeakers.
  • figs 1 to 10 show aspects of sound generation in a vehicle according to the invention.
  • the sound generators are according to the invention in a vehicle such.
  • B. a land vehicle (car, train, sleigh, motor vehicle, ...), an aircraft ("passenger” plane, helicopter, zeppelin, etc.), a watercraft (ship, ferry, yacht, sailing ship, etc.) , or a spacecraft and preferably in a headrest for a driver of the vehicle or for a passenger or a passenger of the vehicle.
  • the headrest or the sound generators have at least one left and one right loudspeaker, which is arranged to the left or right of a respective ear of the driver or the passenger.
  • the rest of the sound system in the vehicle also continues and leads z.
  • the additional sound reinforcement from the loudspeakers takes place parallel to the conventional sound reinforcement.
  • Speakers are preferably provided at a number of places in the vehicle, with speakers being deactivated for a place that is not occupied, e.g. B. can be achieved by a sensor or alternative means.
  • the loudspeakers generate differential sound wave fields. These can be generated via a vibrating surface (planar transducer) or via two adjacent piston transducers vibrating in push-pull (loudspeakers) or other transducers described. Mono and/or differential signals (L-R or R-L) can be used as the source signal for generating the differential sound wave field.
  • Fig. 1 shows a device for sound supply in a room with a first loudspeaker 21 and a second loudspeaker 22, which are shown in Fig. 2 and other figures.
  • the device includes a control signal generator 10 for generating a first drive signal 15a for the first loudspeaker 21 and a second drive signal 15b for the second loudspeaker 22, the drive signal generator 10 having a mixed signal generator stage 12 and a mixer stage 14 connected downstream.
  • the mixed signal generator stage 12 generates a first mixed signal 13a for the first drive signal and a second mixed signal 13b for the second drive signal.
  • the mixed signal generator stage 12 receives at an input thereof either the first channel signal 6 or the second channel signal 8 or both channel signals, depending on the implementation.
  • the mixed signal generator stage 12 is designed to generate the mixed signals in such a way that the first mixed signal 13a and the second mixed signal 13b have a phase difference with respect to one another.
  • This phase difference of the mixed signals is preferably between 160° and 200° and most preferably 180°, in order to obtain the highest possible psychoacoustic and qualitatively positive hearing impression through the sound field generated by the two loudspeakers in the room to be supplied.
  • the mixer stage 14 is designed to mix the first channel signal 6 with the first mixed signal 13a in order to obtain the first drive signal 15a. Furthermore, the mixer stage 14 is designed to mix the second channel signal 8 and the second mixed signal 13b in order to obtain the second drive signal 15b.
  • An interface 16 is connected downstream of the control signal generator device 10 in order to transmit the first control signal 15a and the second control signal 15b to the first loudspeaker 21 and to the second loudspeaker 22, respectively.
  • the interface can be a wired interface such that the first loudspeaker 21 and the second loudspeaker 22 are arranged at the output of the interface 16, optionally through amplifiers 46, 48, which are shown in FIG.
  • the interface may be a wireless interface, as illustrated in FIG. 7, for example.
  • the interface 16 comprises a transmitter stage (TX) 16a and a downstream antenna 16b.
  • TX transmitter stage
  • RX receiver stage
  • the two control signals received are then fed to a first receiving amplifier 62 and a second receiving amplifier 64, respectively, in order to supply the loudspeakers 21, 22 with the thereby amplified driving signals.
  • the space is an interior of a vehicle, and the apparatus further includes the first speaker and the second speaker 21, 22, these two Speakers are arranged in the vehicle.
  • the space may be the interior of a government agency waiting area, an airport, ferry terminal or any other "railway station" or the waiting area of a doctor's office, where seats are arranged that are fitted with headrests or something similar. in order to achieve sound supply for a user of the seat.
  • the speakers are arranged in a headrest 24 of the vehicle or a seat in the vehicle or the stationary room.
  • the seat can be the driver's seat.
  • the seat may be the passenger seat or any other seat for a passenger in the vehicle which, as is normally the case for all seats, is provided with a headrest 24.
  • the two loudspeakers are placed near the user's head by another appropriate device, or the loudspeakers are designed to to generate a sound field around the user's head, this sound field having the direct sound component due to the channel signals and also the push-pull component or rotary component or a differential wave field due to the mixing of the mixed signals with the channel signals.
  • a wave field is generated around the user by the loudspeakers, which are arranged near the two ears of the user or the user, which has the common-mode component and due to the Mixed signals also have a push-pull component or differential mode component.
  • the mixed signal generator stage 12 comprises an input stage 12a and a branching stage 12b, the input stage being designed to generate a common signal, as can be seen from FIG. 2 at the output of the input stage 12a, the branching stage is.bil det to from this common signal, the first mixed signal 13a and the second To generate mixed signal 13b, which have each other the phase difference, which is preferably 180 °.
  • the input stage 12a comprises a phase inverter 30 which generates a phase inversion (phase reverse).
  • an adder shown at 32 in FIG. The output signal of the adder 32 represents the common signal.
  • This output signal is the signal RL in the exemplary embodiment shown in FIG however, it is pointed out that the two channel signals do not necessarily have to be a left channel and a right channel, but that a left rear channel (“left surround”) or a right rear channel (“right surround”) can also be used here.
  • the first channel signal and the right channel signal can also be a left or right downmix of any type of multi-channel format with five, seven or more channels.
  • the left or right channel signal can also be a front/rear downmix signal from a 5.1, 7.1 or any other multi-channel signal format.
  • the branching stage 12b downstream of the input stage 12a comprises a branching point 35 and a first downstream 90° phase shifter 34 and a second downstream -90° phase shifter 36. Both phase shifters 34, 36 are designed to generate a signal pair at their output , which has the phase difference. Furthermore, the branching stage 12b in FIG. 2 is designed to adjustably amplify the signals at the outputs of the two phase shifters 34, 36 or to adjust the level by means of appropriate level adjusters 38, 40 in order to mix the signals 13a, 13b at the output of the level adjusters 38 to get 40.
  • the mixer stage 14 comprises a first adder 42 for the first channel signal 6 and a second adder 44 for the second channel signal 8.
  • the mixer stage can also be designed not to carry out pure addition, but rather a weighted one Addition, or any other operation to combine in the time domain, in the frequency domain or in any other way the first channel signal with the first mixed signal or the second channel signal with the second mixed signal, i. H. to mix.
  • the branching stage which is also the output of the drive signal generator 12 are the two drive signals 15a, 15b, which point within the interface 16, which in the embodiment shown in Fig. 2 the two amplifiers 46, 48 has, are amplified to then be supplied to the first speaker 21 and the second speaker 22, which are arranged in the embodiment shown in Fig. 2 in the headrest of a vehicle or a seat in a stationary room.
  • the relatively close emission of the push-pull or difference wave lenfeld which is represented by the two mixed signals 13a, 13b
  • a high-quality hearing impression for the listener which is shown schematically at 26, is achieved, which also has a superior Speech intelligibility due to the greater fidelity of the generated sound field.
  • FIG. 3 shows a front view of the listener 26 seated in the driver's seat of a vehicle controlled by a controller 25.
  • FIG. It is shown that the loudspeakers are placed behind the ears or next to the listener's two ears, and the emission direction of the loudspeakers is directed towards the listener's gaze when the listener assumes his or her normal position in the seat.
  • the branching stage 12a does not include any phase inversion.
  • the common signal at the branching point 35 of the branching stage is a mono signal, ie the sum of the left and the right signal.
  • This common signal is fed back to the two phase shifters 34, 36 to produce the mixed signals which are present at the output of the branching stage 12b.
  • the level adjusters 38, 40 are in functional unit with the mixer, ie they are part of the mixer, and the addition between the channel signal and the corresponding mixed signal takes place after the mixed signal has been weighted.
  • the channel signal can also be weighted, although this is not shown in FIG.
  • the channel signal on the one hand and the mixed signal on the other hand can both be weighted, with this weighting being stationary, i.e. fixed, or dynamic, i.e. within an audio piece, being variable.
  • the branching stage 12b is designed as in FIG.
  • the input stage 12a is designed such that the input signal to the mixed-signal generator stage is only the first channel signal 6 .
  • the input stage 12a is designed in such a way that only the second channel signal 8, ie, in the exemplary embodiment shown in FIG. 6, is the right-hand channel signal.
  • the implementation of the input stage is as in FIG. 5.
  • a further input stage is provided, which is designed as in FIG. 6, and a further branching stage is provided, which has the branching point 35'. , the first phase shifter 34' and the second phase shifter 36'.
  • the further branching stage can also include level adjusters 38', 40'.
  • the mixer stage 14 is designed to mix the channel signal not only with a first mixed signal from the first branching stage, but also with a further first mixed signal from the further branching stage, i.e. the branching stage which has the branching point 35' as an input node.
  • the further branching stage and the branching stage can be constructed identically, as is the case in the exemplary embodiment shown in FIG. However, they can be designed differently, ie with different phase shifter values or different level setting values, depending on the implementation.
  • the interface design which in the exemplary embodiment shown in FIG. 7 includes a wireless implementation, can also be implemented in the exemplary embodiments according to FIGS. 2, 4, 5, 6.
  • the interface in FIG. 7 can also be designed in the same way as in FIG. 2, for example, i.e. with a wired supply of the loudspeakers 21, 22.
  • FIG. 8 shows a further embodiment in which the input stage uses both the difference signal at the output of the adder 32 and the sum signal at the output of an adder 32'.
  • these two signals can also be set at the level shown by the two level adjusters 33a, 33b, and these two signals at the output of the level adjusters 33a, 33b are combined with one another in this exemplary embodiment of FIG. 8 by an adder 33c added to obtain the common signal, which is then processed by the branching stage 12b, as shown for example with reference to other figures, i.e. with the first phase shifter 34, the second phase shifter 36 and level adjusters 38, 40, which are used in the case of the in Fig. 8 embodiment shown are controlled together with the same setting value.
  • it can also be controlled with different control values th, as is the case in the previous figures, or in the previous figures, the respective level adjuster 38 and the other level adjuster 40 can also be controlled with the same setting value.
  • the common signal from which the two mixed signals are derived is determined from the mono signal, ie the sum of left and right, and a first difference signal, ie the signal (L-R).
  • the common signal at the output of the combiner 33c in contrast to FIG it was also the case in FIG.
  • the branching stage includes a +90° phase shifter 34 and a -90° phase shifter 36, it should be understood that this is merely a preferred embodiment which produces particularly high quality results be generated.
  • the branching stage can also be configured in such a way that a phase shifter, e.g. B. only 70 ° generated and the other phase shifter also only -70 °, or -110 ° generated to turn the output side to get the preferred phase difference value of 180 °.
  • one branch of the branching stage 12b can also work without a phase shift, while the other branch works with a phase shift of 180°, which is particularly easy to implement if a plug-socket combination is set “upside down”, so to speak.
  • phase shifter 30 of FIG. 9 or FIG. 2 or in the phase shifter 31 of FIG. 8 is also preferred in embodiments in which there is no integrated implementation on a printed circuit board.
  • the difference signal is a direct difference between left and right, i.e. a difference obtained by inverting one of the two signals and then calculating the addition between the one signal and the inverted other signal will.
  • other differences can be calculated, the z. This can be achieved, for example, by mathematically calculating a difference without an explicit phase shifter being present.
  • the corresponding "difference signals" can be calculated in the time domain or in the frequency domain or in an LPC domain. Neither with others In the exemplary embodiments, there is a phase shifter that does not generate a phase shift of 180°, but only of a value between 90° and 180°.
  • FIG. 10 shows another embodiment of the present invention, in which a distance measurement is performed to determine a distance between the corresponding loudspeaker 21 or 22 and the head or the side of the head or the ear of the listener.
  • These distance sensors are shown at 51, 52 and are preferably arranged in the headrest 24 next to the loudspeakers 21, 22, specifically inside the two loudspeakers, as shown in the right-hand part of FIG.
  • the distance measurement by the distance sensors 51, 52 serves to signal manipulation of the two drive signals 15a, 15b. This setting is made in order to achieve volume equalization and/or bass equalization and/or delay equalization for the two loudspeaker signals, ie the two drive signals 15a, 15b.
  • the level of the speaker signals is increased by a sound processor not shown in FIG. This can be achieved, for example, within the amplifiers 46, 48 if they are designed to be controllable.
  • the bass for the corresponding loudspeaker can also be increased, which can then in turn be achieved by the adjustable loudspeakers 46, 48 if they are designed as frequency-selective amplifiers or if a corresponding equalizer is provided.
  • a delay for one loudspeaker can also be set in comparison to the other loudspeaker, which can be achieved by a phase shifter before or after the corresponding amplifier 46, 48 in the corresponding signal train, i.e. for the corresponding control signal 15a, 15b.
  • a sound processor is arranged to reduce the level of the corresponding loudspeaker signal and/or the bass for that loudspeaker.
  • the delay for this speaker can be set in the Compared to the other speaker can be increased when a decrease in distance between the head and the speaker rule is detected.
  • a detector is positioned at each seat to detect whether the seat is actually occupied by a listener. If it is detected that the seat is occupied, the loudspeakers are activated as shown in FIGS. 1-9. If, on the other hand, it is established that one or more seats are not occupied, the loudspeakers for this seat or for these several seats are deactivated or their output level is greatly reduced in order to avoid unnecessary sound generation. It should be noted that the deactivation can be a complete deactivation, ie switching off, or a partial deactivation, ie a reduction in the output level by a significant amount, such as by at least 10 dB.
  • a preferred embodiment of the present invention resides within a mobile device, such as a mobile phone.
  • a mobile phone such as a mobile phone.
  • B. a mobile phone, a tablet, a notebook, etc.
  • the control device or the device for generating a control signal is loaded, for example, as a hardware element or as an app or as a program on the mobile phone.
  • the mobile phone is designed to receive the first audio signal and the second audio signal or multi-channel signal from any source, which can be local or on the Internet, and to generate the control signals depending on this.
  • These signals are transmitted from the mobile phone to the sound generator with the sound generator elements either by cable or wirelessly, for example using Bluetooth or WLAN.
  • it is necessary for the sound generator elements 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 should be understood that these aspects also represent a description of the corresponding method, so that a block or component of a device can also be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step . Similarly, aspects that have been described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or represents details or features of a corresponding device.
  • Some or all of the method steps may be performed by (or using) hardware apparatus, such as a microprocessor, a programmable computer, or electronic circuitry. In some embodiments, some or more of the key process steps can be performed by such an apparatus.
  • embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software. Implementation can be performed using a digital storage medium such as a floppy disk, DVD, Blu-ray Disc, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM or FLASH memory, 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 implemented. Therefore, the digital storage medium can be computer-readable.
  • a digital storage medium such as a floppy disk, DVD, Blu-ray Disc, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM or FLASH memory, 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 implemented. Therefore, the digital storage medium can be computer-readable.
  • Some exemplary embodiments according to the invention thus comprise a data carrier which has electronically readable control signals which are capable of interacting with a programmable computer system in such a way that one of the methods described herein is carried out.
  • exemplary embodiments of the present invention can be implemented as a computer program product with a program code, the program code being effective to carry out 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 medium.
  • 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 transmitted over a data communications 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 an apparatus 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 with a Microprocessor cooperate to perform any of the methods described herein.
  • the methods are performed on the part of any hardware device. This can be universally replaceable hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the process such as an ASIC.

Landscapes

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Abstract

Vorrichtung für eine Schallversorgung in einem Raum mit einem ersten Lautsprecher und einem zweiten Lautsprecher, mit folgenden Merkmalen: einem Änsteuersignalerzeuger (10) zum Erzeugen eines ersten Änsteuersignals (15a) für den ersten Lautsprecher und eines zweiten Änsteuersignals (15b) für den zweiten Lautsprecher, wobei der Änsteuersignaler zeuger (10) folgende Merkmalen aufweist: eine Mischsignalerzeugerstufe (12) zum Erzeugen eines ersten Mischsignals (13a) für das erste Änsteuersignal (15a) und eines zweiten Mischsignals (13b) für das zweite Änsteuersignal (15b) aus einem ersten Kanalsignal (6) oder einem zweiten Kanalsignal (8), derart, dass das erste Mischsignal (13a) und das zweite Mischsignal (13b) eine Phasendifferenz aufweisen; eine Mischerstufe (14) zum Mischen des ersten Kanalsignals (6) mit dem ersten Mischsignal (13a), um das erste Änsteuersignal (15a) zu erhalten, und zum Mischen des zweiten Kanalsignals (8) mit dem zweiten Mischsignal (13b), um das zweite Änsteuersignal (15b) zu erhalten; und einer Schnittstelle (16) zum Übertragen des ersten Änsteuersignals (15a) zu dem ersten Lautsprecher und zum Übertragen des zweiten Änsteuersignals (15b) zu dem zweiten Lautsprecher.

Description

Vorrichtung und Verfahren für die Schallversorgung in einem Raum
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Elektroakustik und insbesondere auf Kon zepte zum Erzeugen und Wiedergeben von Audiosignalen in einem Raum, wie z. B. einem Fahrzeug oder einem stationären Raum, wie beispielsweise eine Halle, ein Wartebereich, etc.
Typischerweise werden akustische Szenen unter Verwendung eines Satzes von Mikropho nen 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. Ana log hierzu wird beispielsweise in einem 7.2-Format eine Mischung in sieben Kanäle und zwei Subwoofer- Kanäle vorgenommen. Wenn die Audioszene in einer Wedergabeumge- bung „gerendert“ bzw. aufbereitet werden soll, wird ein Mischergebnis an elektrodynami sche Lautsprecher angelegt. In einem Stereo- Wiedergabeszenario existieren zwei Laut sprecher, wobei der erste Lautsprecher den ersten Stereokanal empfängt, und der zweite Lautsprecher den zweiten Stereokanal empfängt. In einem 7.2-Wedergabeformat existie ren 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 Wedergabe der Audi- osignale vernachlässigen typischerweise die wahre Natur der Schallquellen. Das europäi sche Patent EP 2692154 B1 beschreibt ein Set zum Erfassen und Wiedergeben einer Au dioszene, bei dem nicht nur die Translation aufgenommen und wiedergegeben wird, son dern auch die Rotation und darüber hinaus auch die Vibration. Daher wird eine Tonszene nicht nur durch ein einziges Erfassungssignal oder ein einziges gemischtes Signal wieder gegeben, sondern durch zwei Erfassungssignale oder zwei gemischte Signale, die einer seits simultan aufgezeichnet werden, und die andererseits simultan wiedergegeben wer den. Damit wird erreicht, dass unterschiedliche Emissionscharakteristika von der Audio- szene im Vergleich zu einer Standard-Aufnahme aufgezeichnet werden und in einer Wie dergabeumgebung 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 Gerichtet heit bzw. hohe Güte auszeichnet.
Darüber hinaus wird ein zweiter Satz von Mikrophonen oberhalb oder seitlich von der akus tischen 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 Ro tationssignal 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 einer seits und eine direktional emittierende Anordnung andererseits.
Das europäische Patent EP 2692151 B1 offenbart ein Elektretmikrophon, das zum Auf zeichnen 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 rotato risches Schallfeld erzeugt. Das europäische Patent EP 3061266 B1 offenbart einen Kopfhörer und ein Verfahren zum Erzeugen eines Kopfhörers, der ausgebildet ist, um unter Verwendung eines ersten Wand lers 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 translato rischen Schallfeld führt zu einer signifikant verbesserten und damit hochqualitativen Audio- signalwahrnehmung, 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 ursprüngli chen Tonszene ist, bei der der Schall nicht durch Lautsprecher, sondern durch Musikinstru mente oder menschliche Stimmen emittiert wird. Dies wird dadurch erreicht, dass berück sichtigt wird, dass der Schall nicht nur translatorisch, sondern auch rotatorisch und gege benenfalls auch vibratorisch emittiert wird und daher entsprechend aufgezeichnet und auch wiedergegeben werden soll.
Nachteilig an dem beschriebenen Konzept ist, dass die Aufzeichnung des zusätzlichen Sig nals, 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 Qualitätsver schlechterung beiträgt, die jedoch normalerweise nur für geübte Hörer hörbar ist. Anderer seits existieren fast keine Audiostücke mehr, die nicht wenigstens im Stereo-Format aufge zeichnet 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 Auf zeichnungen 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 aufge zeichnet 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 Laut sprecher mit entsprechenden Wandlern gegeben werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Konzept für die Schallversorgung in einem Raum zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1, oder ein Verfahren gemäß Patentanspruch 22 gelöst.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung für eine Schallversorgung in einem Raum mit einem ersten Lautsprecher und einem zweiten Lautsprecher umfasst einen Ansteuersignalerzeu ger zum Erzeugen eines ersten Ansteuersignals für den ersten Lautsprecher und eines zweiten Ansteuersignals für den zweiten Lautsprecher. Der Ansteuersignalerzeuger um fasst insbesondere eine Mischsignalerzeugerstufe und eine Mischerstufe. Die Mischsig nalerzeugerstufe erzeugt ein erstes und ein zweites Mischsignal, welche zueinander eine Phasendifferenz aufweisen. Die Mischerstufe mischt die beiden Mischsignale mit dem ers ten bzw. zweiten Kanalsignal. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ferner eine Schnittstelle zum Übertragen des ersten Ansteuersignals zu dem ersten Lautsprecher und zum Übertragen des zweiten Ansteuersignals zu dem zweiten Lautsprecher. Die Schnitt stelle kann drahtgebunden oder drahtlos ausgebildet sein und kann je nach Implementie rung bereits Endverstärker umfassen oder nicht.
Darüber hinaus kann die Schnittstelle je nach Implementierung weitere Maßnahmen für die Ansteuersignale durchführen, wie beispielsweise eine Equalizer-Verarbeitung der Signale oder eine Quellcodierung der Signale oder eine Quellcodierung und Sender-Verarbeitung der Signale, um die Signale z. B. drahtlos mittels eines Drahtlos-Protokolls, wie beispiels weise Bluetooth oder DECT, an eine Eingangsschnittstelle eines Lautsprechermoduls zu senden, das dann typischerweise auch Endverstärker aufweist. Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass bereits durch Erzeugen eines ersten und eines zweiten Mischsignals, welche beide von dem ersten Kanalsignal, dem zweiten Kanalsignal oder von beiden Kanalsignalen abgeleitet sind, ein Differenzwellenfeld um die beiden Lautsprecher herum und daher um eine Person herum, die von den Laut sprechern beschallt wird, erzeugt werden kann, das zusätzlich zum translatorischen Schall, der durch die beiden Lautsprecher ausgegeben wird, auch den rotatorischen Schall dar stellt, der zu einer ganz erheblichen Qualitätsverbesserung der subjektiven Audiowahrneh- mung führt. Insbesondere werden für die Erzeugung des Differenzschallfelds keine eigenen Lautsprecher benötigt, sondern das Differenzwellenfeld wird dadurch erzeugt, dass die An steuersignale für die Lautsprecher entsprechend mit Signalen beaufschlagt werden, die eine Phasendifferenz zueinander haben, wobei diese Phasendifferenz vorzugsweise 180° beträgt, jedoch in einem Bereich zwischen 160° und 200° liegen kann, wobei dennoch ein nahezu gleicher Effekt erhalten wird, wie wenn die Signale die vorzugsweise beste Pha senverschiebung von 180° haben.
Die Wirkung des Differenzwellenfelds ist umso besser, je näher der erste und der zweite Lautsprecher zueinander angeordnet sind. Die Lautsprecher sollten vorzugsweise wenigs tens 10 cm voneinander beabstandet sein und höchstens 1 m voneinander beabstandet sein, wobei Abstände im Bereich von 20 cm (z. B. 15 bis 30cm) bevorzugt werden, wie sie insbesondere in Kopfstützen von Fahrzeugsitzen oder anderen Sitzen, wie sie in Wartebe reichen anzutreffen sind, auftreten. Insbesondere durch die relativ nahe räumliche Anord nung der beiden Lautsprecher wird erreicht, dass für die Erzeugung des Differenzwellen felds keine eigenen Schallerzeuger nötig sind. Stattdessen ist es ausreichend, dass die beiden Lautsprecher die speziellen erfindungsgemäßen Ansteuersignale erhalten.
Zur Erzeugung der Ansteuersignale kann lediglich ein Kanalsignal, also entweder das linke Kanalsignal oder das rechte Kanalsignal, verwendet werden. Alternativ kann eine Summe der beiden Kanalsignale, also ein Mono-Signal, verwendet werden. Wieder alternativ und vorzugsweise basiert die Berechnung der Mischsignale jedoch darauf, dass eine Differenz zwischen den beiden Kanalsignalen genommen wird, die die Mischsignale eher dominiert. Diese Differenz kann je nach Implementierung direkt verwendet werden, oder kann mit ei nem Summensignal kombiniert werden, oder kann mit dem linken Kanalsignal oder dem rechten Kanalsignal kombiniert werden. Es wird jedoch bevorzugt, entweder das Differenz signal allein zur Berechnung der Mischsignale zu verwenden, oder das Differenzsignal kom biniert mit dem Summensignal aus den beiden Kanälen, wobei der Anteil des Differenzsig nals und der Anteil des Summensignals in den endgültigen Mischsignalen einstellbar ist, und vorzugsweise so eingestellt wird, dass das Differenzsignal wenigstens 2/3 der beiden Mischsignale im Hinblick auf die entsprechende Energie in den Signalen bestimmt.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen ist ferner eine Abstandsmessung vorgesehen, um den Abstand des Kopfs der zu beschallenden Person bzw. der beiden Ohren der zu be schallenden Person zu ermitteln. Diese Abstandssensoren sind vorzugsweise als Ultra schallsensoren ausgebildet. Ein solcher Abstandssensor ist neben jedem Lautsprecher z. B. in einer Kopfstütze eines Passagier-Sitzes oder eines Wartesitzes vorgesehen. Damit kann der Abstand der Kopfseite in der Nähe dieses Lautsprechers bestimmt werden. Die Abstandsmessung wird dazu verwendet, um einen Lautstärkeausgleich, einen Bassaus gleich oder einen Delay-Ausgleich durchzuführen. Steigt der Abstand zwischen Kopf und Lautsprecher, so wird an der Seite, an der die Abstandszunahme gemessen worden ist, der Pegel erhöht, oder werden die Bässe für diesen Lautsprecher erhöht. Optional kann auch eine Delay-Anpassung für den Lautsprecher vorgenommen werden, dahin gehend, dass das Delay für diesen Lautsprecher im Vergleich zum anderen Lautsprecher abnimmt.
Nimmt dagegen der Abstand zwischen dem Kopf und dem Lautsprecher zu, so werden für diesen Lautsprecher der Pegel und/oder die Bässe erniedrigt. Ferner wird wieder optional die Delay-Einstellung für diesen Lautsprecher im Vergleich zum anderen Lautsprecher da hin gehend vorgenommen, dass das Delay für den Lautsprecher, der einen zunehmenden Abstand zu dem Kopf des Benutzers hat, zunimmt.
Die Lautsprecher werden erfindungsgemäß in einem Raum, wie z. B. einem Innenraum in einem Fahrzeug, wie z. B. einem Landfahrzeug (Auto, Zug, Schlitten, Kraftfahrzeug, ...), einem Luftfahrzeug („Passagier“-Flugzeug, Hubschrauben, Zeppelin, etc.), einem Wasser fahrzeug (Schiff, Fähre, Yacht, Segelschiff, etc.), oder einem Raumfahrzeug und vorzugs weise in einer Kopfstütze für eine Fahrerin oder einen Fahrer des Fahrzeugs oder für eine Passagierin oder einen Passagier oder eine Beifahrerin oder einen Beifahrer des Fahr zeugs eingebaut. Alternativ kann der Raum auch ein Warteraum z. B. in einem Bahnhof, einem Flughafen odereiner Behörde odereiner Arztpraxis etc. sein, in dem für den Komfort oder zur Informationsübermittlung an Personen Sitze mit Kopfstützen oder Sitze mit Vor richtungen angeordnet sind, durch die eine Schallversorgung einer Person in dem Raum relativ nahe am Kopf der Person vorgenommen werden kann.
Die Kopfstütze bzw. die Lausprecher weisen wenigstens einen linken und einen rechten Lautsprecher auf, der links bzw. rechts von einem jeweiligen Ohr der Fahrerin oder des Fahrers oder der Passagierin oder des Passagiers oder allgemein der Person angeordnet ist.
Vorzugsweise läuft das sonstige Soundsystem im Fahrzeug oder im Raum zusätzlich weiter und führt z. B. eine Lokalisierung von Schallquellen im Raum ggf. durch Amplitudenpanning etc. aus. Die zusätzliche Beschallung durch die Lautsprecher findet parallel zur konventio nellen Beschallung statt.
Vorzugsweise sind Lautsprecher an mehreren Plätzen im Fahrzeug vorgesehen, wobei Lautsprecher für einen Platz, der nicht besetzt ist, deaktiviert werden, was z. B. durch einen Sensor oder alternative Mittel erreicht werden kann.
Die Lautsprecher erzeugen Differenzschallwellenfelder. Diese können über eine schwin gende Fläche (Planarwandler) oder über zwei benachbarte im Gegentakt schwingende Kol benwandler (Lautsprecher) oder andere beschriebene Wandler generiert werden. Als Quel lensignal für die Erzeugung des Differenzschallwellenfelds können hierfür Mono- und/oder Differenzsignale (L-R bzw. R-L) dienen.
Eine synthetische Erzeugung des Rotationssignals ist dann möglich ist, wenn ein Audio- stück 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 bzw. Rotati onssignal erhalten, das dann verwendet werden kann, um zusammen mit dem jeweiligen Kanalsignal die entsprechenden Lautsprecher anzusteuern. Hierfür wird aus dem Differenz signal eine Berechnung von zwei Mischsignalen ausgeführt, die zueinander eine Phasendif ferenz haben.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem mehr als zwei Kanäle existieren, also beispielsweise bei einem 5.1 -Signal, ist dem Ansteuersignalerzeuger ein Abwärtsmischer für das erste Kanalsignal, alsoz. B. für den linken Kanal, sowie ein weiterer Abwärtsmischer für das zweite Kanalsignal, also für den rechten Kanal, vorgeschaltet. Liegt das Signal da gegen als ursprüngliches Mikrofonsignal vor, wie beispielsweise als Ambisonics-Signal mit mehreren Komponenten, so ist jeder Abwärtsmischer ausgebildet, um aus dem Ambi sonics-Signal entsprechend einen linken oder rechten Kanal auszurechnen, der dann vom Ansteuersignalerzeuger eingesetzt wird, um die Ansteuersignale zu berechnen. Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Lautsprecher separat von dem Ansteuersignalerzeuger angeordnet. Die Lautsprecher haben bei einem solchen Aus führungsbeispiel Signaleingänge, die drahtgebunden oder drahtlos sein können, wobei an jedem Signaleingang ein Signal für einen Schallerzeuger in dem Lautsprecher erzeugt wird. Der Ansteuersignalerzeuger, der die Ansteuersignale für die Schallerzeuger liefert, ist ent fernt vom eigentlichen Lautsprecher angeordnet und über eine Nachrichtenverbindung, wie beispielsweise eine drahtgebundene Verbindung oder eine Drahtlosverbindung mit den Lautsprechern verbunden.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Ansteuersignalerzeuger in den Lautspre chern oder einem Lautsprecher oder in dem Fahrzeugt integriert. In einem solchen Fall wird in dem Lautsprecher mit integriertem Signalprozessor das Gleichtaktsignal und je nach Im plementierung und Ausführungsbeispiel das Gegentaktsignal separat, oder vom Gleichtak tsignal abgeleitet. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft somit den Lautsprecher ohne Signalprozessor. Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft somit auch den Signalprozessor ohne Lautsprecher und ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfin dung betrifft den Lautsprecher mit integriertem Signalprozessor.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die Ansteuer signals dann, wenn ein Multikanalsignal vorhanden ist, beispielsweise als Stereosignal oder als Signal mit drei oder mehr Kanälen, aus dieser Multikanaldarstellung abgeleitet. Im Falle eines Stereosignals wird beispielsweise ein Seite-Signal berechnet, das die Differenz des linken und des rechten Kanals darstellt, wobei dieses Seite-Signal dann gegebenenfalls entsprechend gedämpft oder verstärkt wird und je nach Implementierung mit einem nicht hochpassgefilterten oder hochpassgefilterten Gleichtaktsignal gemischt wird. Wenn das Ausgangssignal mehrere Kanäle hat, so können die Mischsignale aus Differenzen zwischen beliebigen zwei Kanälen der Multikanaldarstellung erzeugt werden. So könnte beispiels weise eine Differenz zwischen links und rechts hinten (right surround) erzeugt werden, oder alternativ eine Differenz zwischen dem Mitte-Kanal (Center-Kanal) und einem der anderen vier Kanäle einer Fünf-Kanal-Darstellung. Bei einer solchen Fünf-Kanal-Darstellung kann jedoch auch, wie bei einer Stereodarstellung, zur Erzeugung des Seite-Signals eine Diffe renz zwischen links und rechts ermittelt werden. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können bestimmte Kanäle der Fünf-Kanal-Darstellung aufaddiert werden, d.h. es kann ein Zwei-Kanal-Downmix ermittelt werden. Eine beispielhafte Implementierung zur Erzeugung eines Zwei-Kanal-Downmix-Signals besteht in der Addition gegebenenfalls mit Gewich tungsfaktoren von links hinten (left surround), links und Mitte, um einen linken Downmix- Kanal zu erzeugen. Zur Erzeugung des rechten Downmix-Kanals wird der Kanal rechts hinten (right surround) mit dem rechten Kanal und dem Mitte-Kanal wieder gegebenenfalls mit Gewichtungsfaktoren aufaddiert. Die Mischsignale können dann basierend auf einer Differenzbildung aus dem linken Downmix-Kanal und dem rechten Downmix-Kanal ermittelt werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform für eine Vorrichtung für eine Schallver sorgung in einem Raum;
Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem Differenzsignal als Basis für die Mischsignale;
Fig. 3 zeigt eine Anordnung der beiden Lautsprecher am Beispiel eines Fahrzeuginnen raums mit einer Fahrerin oder einem Fahrer;
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform mit einem Summensignal als Basis für die Mischsig nale;
Fig. 5 zeigt eine Implementierung der Erfindung mit einem Kanalsignal als Basis für die Mischsignale;
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem anderen Kanalsignal als Basis für die Mischsignale,
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform unter Verwendung von beiden Kanalsignalen als Ba sis für die Mischsignale, wobei die Mischsignalerzeugerstufe eine weitere Ein gangsstufe und eine weitere Verzweigungsstufe aufweist;
Fig. 8 eine weitere Ausführungsform mit einem Mono-Signal und einem Differenzsignal als Basis für die zwei Mischsignale;
Fig. 9 eine alternative Ausführungsform bezugnehmend auf Fig. 8, in der das andere Kanalsignal phaseninvertiert wird; und Fig. 10 eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in schematischer Darstellung mit einer Abstandsmessung zwischen dem Kopf und den Lautspre chern.
Figs. 1 bis 10 zeigen Aspekte zur Schallerzeugung in einem Fahrzeug gemäß der Erfin dung. Die Schallerzeuger werden erfindungsgemäß in einem Fahrzeug, wie z. B. einem Landfahrzeug (Auto, Zug, Schlitten, Kraftfahrzeug, ...), einem Luftfahrzeug („Passagier“- Flugzeug, Hubschrauben, Zeppelin, etc.), einem Wasserfahrzeug (Schiff, Fähre, Yacht, Se gelschiff, etc.), oder einem Raumfahrzeug und vorzugsweise in einer Kopfstütze für eine Fahrerin oder einen Fahrer des Fahrzeugs oder für eine Passagierin oder einen Passagier oder eine Beifahrerin oder einen Beifahrer des Fahrzeugs eingebaut.
Die Kopfstütze bzw. die Schallerzeuger weisen wenigstens einen linken und einen rechten Lautsprecher auf, der links bzw. rechts von einem jeweiligen Ohr der Fahrerin oder des Fahrers oder der Passagierin oder des Passagiers angeordnet ist.
Vorzugsweise läuft das sonstige Soundsystem im Fahrzeug zusätzlich weiter und führt z. B. eine Lokalisierung von Schallquellen im Raum ggf. durch Amplitudenpanning etc. aus. Die zusätzliche Beschallung durch die Lautsprecher findet parallel zur konventionellen Be schallung statt.
Vorzugsweise sind Lautsprecher an mehreren Plätzen im Fahrzeug vorgesehen, wobei Lautsprecher für einen Platz, der nicht besetzt ist, deaktiviert werden, was z. B. durch einen Sensor oder alternative Mittel erreicht werden kann.
Die Lautsprecher erzeugen Differenzschallwellenfelder. Diese können über eine schwin gende Fläche (Planarwandler) oder über zwei benachbarte im Gegentakt schwingende Kol benwandler (Lautsprecher) oder andere beschriebene Wandler generiert werden. Als Quel lensignal für die Erzeugung des Differenzschallwellenfelds können hierfür Mono- und/oder Differenzsignale (L-R bzw. R-L) dienen.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung für eine Schallversorgung in einem Raum mit einem ersten Lautsprecher 21 und einem zweiten Lautsprecher 22, welche in Fig. 2 und anderen Figuren dargestellt sind. Die Vorrichtung umfasst einen Ansteuersignalerzeuger 10 zum Erzeugen eines ersten Ansteuersignals 15a für den ersten Lautsprecher 21 und eines zweiten An steuersignals 15b für den zweiten Lautsprecher 22, wobei der Ansteuersignalerzeuger 10 eine Mischsignalerzeugerstufe 12 und eine nachgeschaltete Mischerstufe 14 aufweist. Die Mischsignalerzeugerstufe 12 erzeugt ein erstes Mischsignal 13a für das erste Ansteuersig nal und ein zweites Mischsignal 13b für das zweite Ansteuersignal. Als Eingangssignale erhält die Mischsignalerzeugerstufe 12 an einem Eingang derselben entweder das erste Kanalsignal 6 oder das zweite Kanalsignal 8 oder beide Kanalsignale je nach Implementie rung.
Die Mischsignalerzeugerstufe 12 ist ausgebildet, um die Mischsignale so zu erzeugen, dass das erste Mischsignal 13a und das zweite Mischsignal 13b eine Phasendifferenz zueinan der aufweisen. Diese Phasendifferenz der Mischsignale liegt vorzugsweise zwischen 160° und 200° und am meisten bevorzugt bei 180°, um einen möglichst hohen psychoakustisch und qualitätsmäßig positiven Höreindruck durch das Schallfeld zu erhalten, das durch die beiden Lautsprecher in dem zu versorgenden Raum erzeugt wird. Die Mischerstufe 14 ist ausgebildet, um das erste Kanalsignal 6 mit dem ersten Mischsignal 13a zu mischen, um das erste Ansteuersignal 15a zu erhalten. Ferner ist die Mischerstufe 14 ausgebildet, um das zweite Kanalsignal 8 und das zweite Mischsignal 13b zu mischen, um das zweite An steuersignal 15b zu erhalten. Der Ansteuersignalerzeugereinrichtung 10 ist eine Schnitt stelle 16 nachgeschaltet, um das erste Ansteuersignal 15a und das zweite Ansteuersignal 15b zu dem ersten Lautsprecher 21 bzw. zu dem zweiten Lautsprecher 22 zu übertragen.
Je nach Ausführungsform kann die Schnittstelle eine drahtgebundene Schnittstelle sein, derart, dass am Ausgang der Schnittstelle 16 der erste Lautsprecher 21 und der zweite Lautsprecher 22 angeordnet sind, gegebenenfalls durch Verstärker 46, 48, die in Fig. 2 dargestellt sind. Alternativ kann die Schnittstelle eine Drahtlosschnittstelle sein, wie es bei spielsweise in Fig. 7 dargestellt ist. Hier umfasst die Schnittstelle 16 eine Senderstufe (TX) 16a und eine nachgeschaltete Antenne 16b. Auf Empfänger- bzw. Lautsprecherseite findet sich eine Empfängerstufe (RX) 16b zusammen mit einer Empfangsantenne 16a. Die emp fangenen beiden Ansteuersignale werden dann einem ersten Empfangsverstärker 62 bzw. einem zweiten Empfangsverstärker 64 zugeführt, um die dadurch verstärkten Ansteuersig nale den Lautsprechern 21, 22 zuzuführen.
Vorzugsweise ist der Raum ein Innenraum eines Fahrzeugs und die Vorrichtung weist fer ner den ersten Lautsprecher und den zweiten Lautsprecher 21, 22 auf, wobei diese beiden Lautsprecher in dem Fahrzeug angeordnet sind. Alternativ kann der Raum auch der Innen raum eines Wartebereichs einer Behörde, eines Flughafens, eines Fährterminals bzw. ir gendeines anderen „Bahnhofs sein“, oder auch der Wartebereich einer Arztpraxis, in dem Sitze angeordnet sind, die mit Kopfstützen oder etwas Ähnlichem versehen sind, um für eine Benutzerin oder einen Benutzer des Sitzes eine Schallversorgung zu erreichen.
Insbesondere sind die Lautsprecher, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, in einer Kopfstütze 24 des Fahrzeugs bzw. eines Sitzes in dem Fahrzeug bzw. dem stationären Raum angeordnet. Am Beispiel des Fahrzeugs kann der Sitz der Fahrersitz sein. Alternativ kann der Sitz je doch auch der Beifahrersitz oder irgendein anderer Sitz für einen Passagier in dem Fahr zeug sein, welcher, wie es für alle Sitze normalerweise der Fall ist, mit einer Kopfstütze 24 versehen ist. Sollte keine Kopfstütze vorhanden sein, wie es beispielsweise durchaus in einem Sitz in einem stationären Raum sein kann, sind die beiden Lautsprecher in der Nähe des Kopfes der Benutzerin bzw. des Benutzers durch eine andere entsprechende Vorrich tung angeordnet, oder die Lautsprecher sind ausgebildet, um ein Schallfeld um den Kopf der Benutzerin bzw. des Benutzers zu erzeugen, wobei dieses Schallfeld aufgrund der Ka nalsignale den direkten Schallanteil aufweist und aufgrund des Mischens der Mischsignale mit den Kanalsignalen auch den Gegentaktanteil bzw. rotatorischen Anteil bzw. ein Diffe renzwellenfeld aufweist.
Durch die Lautsprecher, die in der Nähe der beiden Ohren des Benutzers bzw. der Benut zerin angeordnet sind, wird um die Benutzerin bzw. den Benutzer herum ein Wellenfeld erzeugt, das den Gleichtaktanteil bzw. Common-Mode-Anteil aufweist, und das aufgrund der Mischsignale auch einen Gegentaktanteil bzw. Differential-Mode-Anteil aufweist.
Dadurch wird ein besonders naturechter und hochqualitativer Schalleindruck für den mit Schall zu versorgenden Raum erzeugt, welcher nicht nur eine angenehme und naturechte Klangqualität hat, sondern auch eine hohe Sprachverständlichkeit, wenn der Hauptaspekt eine Nachrichtenübermittlung ist.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst die Mischsig nalerzeugerstufe 12 eine Eingangsstufe 12a und eine Verzweigungsstufe 12b, wobei die Eingangsstufe ausgebildet ist, um ein gemeinsames Signal zu erzeugen, wie es aus Fig. 2 am Ausgang der Eingangsstufe 12a zu ersehen ist, wobei die Verzweigungsstufe ausgebil det ist, um aus diesem gemeinsamen Signal das erste Mischsignal 13a und das zweite Mischsignal 13b zu erzeugen, welche zueinander die Phasendifferenz haben, die vorzugs weise 180° beträgt. Hierzu umfasst bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel die Eingangsstufe 12a einen Phaseninvertierer 30, der eine Phaseninvertierung (Phase Re verse) erzeugt. Ferner ist ein Addierer vorgesehen, der bei 32 in Fig. 2 gezeigt ist. Das Ausgangssignal des Addierers 32 stellt das gemeinsame Signal dar. Dieses Ausgangssig nal ist bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel das Signal R-L, also ein Differenz signal aus dem rechten bzw. zweiten Kanalsignal 8 und dem linken bzw. ersten Kanalsignal 6. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die beiden Kanalsignale nicht unbedingt ein lin ker Kanal und ein rechter Kanal sein müssen, sondern dass hier auch ein linker hinterer Kanal („left surround“) oderein rechterer hinterer Kanal („right surround“) verwendet werden kann. Alternativ können das erste Kanalsignal und das rechte Kanalsignal auch ein linker bzw. rechter Downmix eines wie auch immer gearteten Multikanalformats mit fünf, sieben oder mehr Kanälen sein. Wieder alternativ kann das linke bzw. rechte Kanalsignal auch ein Vorne-/Hinten-Downmix-Signal aus einem 5.1, 7.1 bzw. irgendeinem anderen Multikanal signalformat sein.
Die der Eingangsstufe 12a nachgeschaltete Verzweigungsstufe 12b umfasst einen Ver zweigungspunkt 35 und einen ersten nachgeschalteten 90°-Phasenschieber 34 bzw. einen zweiten nachgeschalteten -90°-Phasenschieber 36. Beide Phasenschieber 34, 36 sind aus gebildet, um an ihrem Ausgang ein Signalpaar zu erzeugen, das die Phasendifferenz hat. Ferner ist die Verzweigungsstufe 12b in Fig. 2 ausgebildet, um die Signale an den Ausgän gen der beiden Phasenschieber 34, 36 einstellbar zu verstärken bzw. den Pegel durch ent sprechende Pegeleinsteller 38, 40 einzustellen, um die Mischsignale 13a, 13b am Ausgang der Pegeleinsteller 38, 40 zu erhalten.
Die Mischerstufe 14 umfasst bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel einen ersten Addierer 42 für das erste Kanalsignal 6 und einen zweiten Addierer 44 für das zweite Ka nalsignal 8. Die Mischerstufe kann jedoch auch ausgebildet sein, um keine reine Addition durchzuführen, sondern eine gewichtete Addition, oder irgendeine andere Operation, um im Zeitbereich, um Frequenzbereich bzw. auf irgendeine andere Art und Weise das erste Kanalsignal mit dem ersten Mischsignal bzw. das zweite Kanalsignal mit dem zweiten Mischsignal zu kombinieren, d. h. zu mischen.
Am Ausgang der Verzweigungsstufe, der auch der Ausgang des Ansteuersignalerzeugers 12 ist, befinden sich die beiden Ansteuersignale 15a, 15b, welche innerhalb der Schnitt stelle 16, die bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel die beiden Verstärker 46, 48 aufweist, verstärkt werden, um dann dem ersten Lautsprecher 21 bzw. dem zweiten Laut sprecher 22 zugeführt zu werden, die bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel in der Kopfstütze eines Fahrzeugs bzw. eines Sitzes in einem stationären Raum angeordnet sind. Dadurch wird durch die relativ nahe Ausstrahlung des Gegentakt- bzw. Differenzwel lenfelds, das durch die beiden Mischsignale 13a, 13b repräsentiert ist, ein hochqualitativer Höreindruck für die Hörerin bzw. den Hörer, der bei 26 schematisch dargestellt ist, erreicht, der zudem eine überlegene Sprachverständlichkeit aufgrund der größeren Naturtreue des erzeugten Schallfeldes aufweist.
Fig. 3 zeigt eine Frontansicht der Hörerin bzw. des Hörers 26, die bzw. der auf dem Fah rersitz eines Fahrzeugs sitzt, das durch ein Steuer 25 gesteuert wird. Es ist dargestellt, dass die Lautsprecher hinter den Ohren bzw. neben den beiden Ohren der Hörerin bzw. des Hörers angeordnet sind, und die Emissionsrichtung der Lautsprecher in Richtung des Blicks der Hörerin bzw. des Hörers gerichtet ist, wenn die Hörerin bzw. der Hörer ihre bzw. seine normale Position in dem Sitz einnimmt.
Fig. 4 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel zur Erzeugung der beiden Mischsignale 13a, 13b. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Verzweigungsstufe 12a im Gegensatz zu Fig. 2 keine Phaseninversion. Dies bedeutet, dass das gemeinsame Signal am Verzweigungspunkt 35 der Verzweigungsstufe ein Mono-Signal ist, also die Summe aus dem linken und dem rechten Signal. Dieses gemeinsame Signal wird wieder den beiden Phasenschiebern 34, 36 zugeführt, um die Mischsignale zu erzeugen, die am Ausgang der Verzweigungsstufe 12b vorliegen. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungs beispiel befinden sich die Pegeleinsteller 38, 40 in Funktionseinheit mit dem Mischer, also sind Teil des Mischers, und die Addition zwischen dem Kanalsignal und dem entsprechen den Mischsignal findet nach Gewichtung des Mischsignals statt. Alternativ kann auch das Kanalsignal gewichtet werden, obgleich dies in Fig. 4 nicht dargestellt ist. Darüber hinaus können auch das Kanalsignal einerseits und das Mischsignal andererseits beide gewichtet werden, wobei diese Gewichtung stationär, also fest eingestellt oder dynamisch, also inner halb eines Audiostücks, variabel stattfinden kann.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Verzweigungsstufe 12b wie in Fig. 4 ausgebildet. Allerdings ist die Eingangsstufe 12a dahin gehend ausgebildet, dass das Eingangssignal in die Mischsignalerzeugerstufe lediglich das erste Kanalsignal 6 ist. Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Eingangsstufe 12a derart ausgebil det, dass lediglich das zweite Kanalsignal 8, also bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungs beispiel das rechte Kanalsignal ist.
Bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Implementierung der Eingangsstufe wie in Fig. 5. Darüber hinaus ist eine weitere Eingangsstufe vorgesehen, die wie in Fig. 6 ausgebildet ist, und es ist eine weitere Verzweigungsstufe vorgesehen, die den Verzwei gungspunkt 35‘, den ersten Phasenschieber 34‘ und den zweiten Phasenschieber 36‘ auf weist. Die weitere Verzweigungsstufe kann auch Pegeleinsteller 38‘, 40‘ umfassen. Darüber hinaus ist bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel die Mischerstufe 14 ausgebildet, um das Kanalsignal nicht nur mit einem ersten Mischsignal von der ersten Verzweigungs stufe zu mischen, sondern auch mit einem weiteren ersten Mischsignal aus der weiteren Verzweigungsstufe, also der Verzweigungsstufe, die als Eingangsknoten den Verzwei gungspunkt 35‘ aufweist. Die weitere Verzweigungsstufe und die Verzweigungsstufe kön nen identisch aufgebaut sein, wie es bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Sie können jedoch unterschiedlich ausgebildet sein, also mit anderen Phasenschie berwerten bzw. anderen Pegeleinstellungswerten, je nach Implementierung.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass die Schnittstellengestaltung, die bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Drahtlos-Implementierung umfasst, genauso auch in den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 2, 4, 5, 6 ausgeführt sein kann. Darüber hinaus kann auch die Schnittstelle in Fig. 7 genauso wie in Fig. 2 beispielsweise ausgebildet sein, also mit einer drahtgebundenen Versorgung der Lautsprecher 21, 22.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Eingangsstufe sowohl das Differenz signal am Ausgang des Addierers 32 als auch das Summensignal am Ausgang eines Ad dierers 32‘ verwendet. Diese beiden Signale können je nach Implementierung noch in dem Pegel eingestellt werden, wie es durch die beiden Pegeleinsteller 33a, 33b dargestellt ist, und diese beiden Signale am Ausgang der Pegeleinsteller 33a, 33b werden bei diesem Ausführungsbeispiel von Fig. 8 durch einen Addierer 33c miteinander addiert, um das ge meinsame Signal zu erhalten, das dann durch die Verzweigungsstufe 12b verarbeitet wird, wie es beispielsweise anhand anderer Figuren gezeigt ist, also mit dem ersten Phasen schieber 34, dem zweiten Phasenschieber 36 und Pegeleinstellern 38, 40, die bei dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel gemeinsam mit dem gleichen Einstellungswert ange steuert werden. Es kann jedoch auch eine Ansteuerung mit unterschiedlichen Ansteuerwer- ten durchgeführt werden, wie es in den vorherigen Figuren der Fall ist, bzw. in den vorheri gen Figuren kann der jeweilige Pegeleinsteller 38 und der anderer Pegeleinsteller 40 eben falls mit dem gleichen Einstellungswert angesteuert werden.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel wird das gemeinsame Signal, aus dem die beiden Mischsignale abgeleitet werden, aus dem Mono-Signal, also der Summe aus links und rechts und einem ersten Differenzsignal, also dem Signal (L-R) ermittelt. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel, das in Fig. 9 dargestellt ist, wird dagegen das gemein same Signal am Ausgang des Kombinierers 33c im Gegensatz zu Fig. 8 wiederum aus dem Mono-Signal, jedoch aus dem anderen Differenzsignal, also (R-L) ermittelt, wie es auch bei Fig. 2 der Fall war, wobei in beiden Implementierungen der Phaseninvertierer 30 zwischen dem ersten Kanalsignal 6 und dem Addierer 32 angeordnet ist.
Obgleich bei den in Fig. 2, 4-9 dargestellten Ausführungsbeispielen die Verzweigungsstufe einen +90°-Phasenschieber 34 und einen -90°-Phasenschieber 36 aufweist, sei darauf hin gewiesen, dass dies lediglich eine bevorzugte Ausführungsform ist, bei der besonders hochqualitative Ergebnisse erzeugt werden. Alternativ kann die Verzweigungsstufe auch so ausgestaltet sein, dass ein Phasenschieber z. B. nur 70° erzeugt und der andere Phasen schieber ebenfalls nur -70°, oder aber -110° erzeugt, um ausgangsseitig wiederum den bevorzugten Phasendifferenzwert von 180° zu erhalten. Wieder alternativ kann auch ein Zweig der Verzweigungsstufe 12b ohne Phasenverschiebung arbeiten, während der an dere Zweig mit einer Phasenverschiebung 180° arbeitet, was besonders einfach zu reali sieren ist, wenn eine Stecker-Buchsen-Kombination gewissermaßen „verkehrt herum“ ein gestellt wird. Eine solche Implementierung der Phasendifferenz von 180° im Phasenschie ber 30 von Fig. 9 bzw. Fig. 2 oder im Phasenschieber 31 von Fig. 8 wird bei Ausführungs formen, bei denen keine auf einer Leiterplatte integrierte Implementierung vorhanden ist, ebenfalls bevorzugt.
Darüber hinaus sei darauf hingewiesen, dass bei bevorzugten Ausführungsbeispielen das Differenzsignal eine direkte Differenz zwischen links und rechts ist, also eine Differenz, die erreicht wird, wenn eines der beiden Signale invertiert wird und dann die Addition zwischen dem einen Signal und dem invertierten anderen Signal berechnet wird. Alternativ können auch andere Differenzen berechnet werden, die z. B. dadurch erreicht werden, dass ma thematisch eine Differenz berechnet wird, ohne dass ein expliziter Phasenschieber vorhan den ist. Darüber hinaus können die entsprechenden „Differenzsignale“ im Zeitbereich oder im Frequenzbereich oder in einem LPC-Bereich berechnet werden. Weder bei anderen Ausführungsbeispielen ist ein Phasenschieber vorhanden, der keine Phasenverschiebung von 180° erzeugt, sondern lediglich von einem Wert zwischen 90° und 180°. Auch dann ergibt sich eine Differenz, die jedoch nicht entsprechend der eigentlichen „mathematischen“ Differenz ist. Auch ein solches Differenzsignal ist bei Ausführungsbeispielen der vorliegen den Erfindung nützlich, um ein Differenzwellenfeld am Ausgang der beiden Lautsprecher zu erzeugen, wenn Mischsignale aus einem solchen „Differenzsignal“ abgeleitet werden.
Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Abstandsmessung vorgenommen wird, um einen Abstand zwischen dem entsprechenden Lautsprecher 21 bzw. 22 und dem Kopf bzw. der Kopfseite bzw. dem Ohr der Zuhörerin bzw. des Zuhörers zu ermitteln. Diese Abstandssensoren sind bei 51, 52 gezeigt und sind in der Kopfstütze 24 vorzugsweise neben den Lautsprechern 21, 22 angeordnet, und zwar innerhalb der beiden Lautsprecher, wie es in Fig. 10 im rechten Teilbild dargestellt ist. Die Abstandsmessung durch die Abstandssensoren 51, 52 dient dazu, dass eine Signalmani pulation der beiden Ansteuersignale 15a, 15b vorgenommen wird. Diese Einstellung wird vorgenommen, um einen Lautstärkeausgleich und/oder einen Bassausgleich und/oder ei nen Delay-Ausgleich für die beiden Lautsprechersignale, also die beiden Ansteuersignale 15a, 15b, zu erreichen.
Insbesondere wird dann, wenn der Abstand zwischen dem Kopf und dem Lautsprecher zunimmt, durch einen in Fig. 10 nicht gezeigten Tonprozessor der Pegel der Lautsprecher signale erhöht. Dies kann beispielsweise innerhalb der Verstärker 46, 48 erreicht werden, wenn diese steuerbar ausgebildet sind. Alternativ oder zusätzlich können auch die Bässe für den entsprechenden Lautsprecher angehoben werden, was dann wiederum durch die einstellbaren Lautsprecher 46, 48 erreicht werden kann, wenn diese als frequenzselektive Verstärker ausgebildet sind, oder wenn ein entsprechender Equalizer vorgesehen ist. Bei optionalen Ausführungsbeispielen kann auch eine Delay für einen Lautsprecher im Ver gleich zum anderen Lautsprecher eingestellt werden, was durch einen Phasenschieber vor oder hinter dem entsprechenden Verstärker 46, 48 in dem entsprechenden Signalzug, also für das entsprechende Ansteuersignal 15a, 15b, erreicht werden kann.
Nimmt dagegen der Abstand zwischen dem Kopf und dem Lautsprecher ab, wie es durch einen der Ultraschallsensoren 51, 52 gemessen wird, so ist ein Tonprozessor ausgebildet, um den Pegel des entsprechenden Lautsprechersignals und/oder die Bässe für diesen Lautsprecher zu reduzieren. Wiederum optional kann die Delay für diesen Lautsprecher im Vergleich zum anderen Lautsprecher erhöht werden, wenn eine Abstandsabnahme zwi schen dem Kopf und dem Lautsprecher detektiert wird.
Darüber hinaus ist bei bevorzugten Ausführungsbeispielen, bei denen in dem zu versor genden Raum mehrere Sitzpositionen vorhanden sind, wie beispielsweise mehrere Sitze in einem Fahrzeug oder mehrere Sitze in einem Wartebereich in einem stationären Raum, ist an jedem Sitz ein Detektor angeordnet, um zu detektieren, ob der Sitz tatsächlich durch eine Hörerin oder einen Hörer besetzt ist. Falls detektiert wird, dass der Sitz besetzt wird, werden die Lautsprecher wie in den Fig. 1-9 dargestellt angesteuert. Wird dagegen festge stellt, dass ein Sitz oder mehrere Sitze nicht besetzt sind, so werden die Lautsprecher für diesen Sitz bzw. für diese mehreren Sitze deaktiviert oder in ihrem Ausgangspegel stark reduziert, um eine überflüssige Schallerzeugung zu vermeiden. Es sei darauf hingewiesen, dass das Deaktivieren ein komplettes Deaktivieren, also Abschalten, sein kann, oder aber ein teilweises Deaktivieren, also eine Reduktion des Ausgangspegels um einen signifikan ten Betrag, wie beispielsweise um wenigstens 10 dB.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich innerhalb eines mobilen Geräts, wie z. B. eines Mobiltelefons, eines Tablets, eines Notebooks, etc. Insbe sondere ist die Ansteuervorrichtung bzw. die Vorrichtung zum Erzeugen eines Ansteuersig nals 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 Audiosignal und das zweite Audiosignal oder Multikanalsignal zu empfangen und abhängig davon die Ansteuersignale zu erzeugen. Diese Signale werden vom Mobiltelefon auf den Schallerzeuger mit den Schallerzeugerelementen entweder kabelgebunden oder drahtlos zum Beispiel mittels Bluetooth oder WLAN übertragen. Im letzteren Fall ist es nötig, dass die Schallerzeugerele mente 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 Verfah rens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein ent sprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrens schritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfah rensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hard ware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Compu ter oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispie len können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.
Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Er findung 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 Zusammenwir ken können oder Zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Des halb 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 programmier baren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerpro grammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode da hin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogramm produkt auf einem Computer abläuft.
Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger ge speichert sein.
Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinen lesbaren Träger gespeichert ist. Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin be schriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ab läuft.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträ ger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufge zeichnet ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Daten strom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durch führen 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, trans feriert zu werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfigu riert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerpro gramm 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 zumin dest 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 Vorrich tung 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 (bei spielsweise 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 durchzu führen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell ersetzbare Hard ware 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 Vari ationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten ein- leuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutz umfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsen tiert wurden, beschränkt sei.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung für eine Schallversorgung in einem Raum mit einem ersten Lautspre cher (21) und einem zweiten Lautsprecher (22), mit folgenden Merkmalen: einem Ansteuersignalerzeuger (10) zum Erzeugen eines ersten Ansteuersignals (15a) für den ersten Lautsprecher (21) und eines zweiten Ansteuersignals (15b) für den zweiten Lautsprecher (22), wobei der Ansteuersignalerzeuger (10) folgende Merkmalen aufweist: eine Mischsignalerzeugerstufe (12) zum Erzeugen eines ersten Mischsig nals (13a) für das erste Ansteuersignal (15a) und eines zweiten Mischsignals (13b) für das zweite Ansteuersignal (15b) aus einem ersten Kanalsignal (6) odereinem zweiten Kanalsignal (8), derart, dass das erste Mischsignal (13a) und das zweite Mischsignal (13b) eine Phasendifferenz aufweisen; eine Mischerstufe (14) zum Mischen des ersten Kanalsignals (6) mit dem ersten Mischsignal (13a), um das erste Ansteuersignal (15a) zu erhalten, und zum Mischen des zweiten Kanalsignals (8) mit dem zweiten Mischsignal (13b), um das zweite Ansteuersignal (15b) zu erhalten; und einer Schnittstelle (16) zum Übertragen des ersten Ansteuersignals (15a) zu dem ersten Lautsprecher (21) und zum Übertragen des zweiten Ansteuersignals (15b) zu dem zweiten Lautsprecher.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Raum ein Innenraum eines Fahrzeugs oder ein stationärer Raum ist, und wobei die Vorrichtung den ersten Lautsprecher (21) und den zweiten Lautsprecher (22) aufweist, wobei der erste Lautsprecher (21) und der zweite Lautsprecher (22) in dem Fahrzeug oder dem stationären Raum an geordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei dem der erste Lautsprecher (21) und der zweite Lautsprecher (22) in einer Kopfstütze (24) des Fahrzeugs oder des stationären Raums angebracht sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Ansteuersig nalerzeuger (10) ausgebildet ist, um den ersten Lautsprecher (21) und den zweiten Lautsprecher (22) so anzusteuern, dass durch Ansteuern des ersten Lautsprechers (21) mit dem ersten Ansteuersignal (15a) und durch Ansteuern des zweiten Laut sprechers (22) mit dem zweiten Ansteuersignal (15b) ein Differenzwellenfeld er zeugt wird.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Mischsignalerzeugerstufe (12) ausgebildet ist, um das erste Mischsignal (13a) und das zweite Mischsignal (13b) so zu erzeugen, dass die Phasendifferenz zwischen 160 und 200 Grad beträgt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Mischsignaler zeugerstufe (12) ausgebildet ist, um Pegel des ersten Mischsignals (13a) und des zweiten Mischsignals (13b) einzustellen.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Mischsignaler zeugerstufe (12) ausgebildet ist, um das erste Mischsignal (13a) und das zweite Mischsignal (13b) aus einer Differenz zwischen dem ersten Kanalsignal (6) und dem zweiten Kanalsignal (8), aus eine Summe aus dem ersten Kanalsignal (6) und dem zweiten Kanalsignal (8), nur aus dem ersten Kanalsignal (6), nur aus dem zweiten Kanalsignal (8), aus einer Kombination der Summe und der Differenz aus dem ers ten Kanalsignal (6) und dem zweiten Kanalsignal (8), oder aus einer Kombination aus dem ersten Kanalsignal (6) und dem zweiten Kanalsignal (8) zu erzeugen.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Mischsignaler zeugerstufe (12) einen Phasenwandler aufweist, um ein Differenzsignal aus dem ersten Kanalsignal (6) und dem zweiten Kanalsignal (8) zu erzeugen, und um das Differenzsignal oder ein von dem Differenzsignal abgeleitetes Signal auf eine erste Weise zu verarbeiten, um das erste Mischsignal (13a) zu erzeugen, und um das Differenzsignal oder ein von dem Differenzsignal abgeleitetes Signal auf eine zweite Weise zu verarbeiten, um das zweite Mischsignal (13b) zu erzeugen, wobei die zweite Weise von der ersten Weise unterschiedlich ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Mischsignaler zeugerstufe (12) folgende Merkmale aufweist: eine Eingangsstufe (12a), um ein gemeinsames Signal (35) zu erzeugen: und eine Verzweigungsstufe (12b), um aus dem gemeinsamen Signal (35) das erste Mischsignal (13a) und das zweite Mischsignal (13b) zu erzeugen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Verzweigungsstufe (12b) einen ersten Phasenschieber (34) für das erste Mischsignal (13a) und einen zweiten Phasen schieber (36) für das zweite Mischsignal (13b) aufweist, wobei der erste Phasen schieber (34) und der zweiten Phasenschieber (36) so ausgebildet sind, dass das erste Mischsignal (13a) und das zweite Mischsignal (13b) die Phasendifferenz auf weisen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der die Verzweigungsstufe (12b) einen ersten Pegeleinsteller (38) für das erste Mischsignal (13a) und einen zweiten Pe geleinsteller (40) für das zweite Mischsignal (13b) aufweist, wobei der erste Pe geleinsteller (38) und der zweite Pegeleinsteller (40) gemeinsam steuerbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 11 , bei der die Eingangsstufe (12a) ausgebil det ist, um ein Differenzsignal aus dem ersten Kanalsignal (6) und dem zweiten Ka nalsignal (8) zu ermitteln, wobei das Differenzsignal das gemeinsame Signal (35) darstellt, oder bei der die Eingangsstufe (12a) ausgebildet ist, um ein Summensignal aus dem ers ten Kanalsignal (6) und dem zweiten Kanalsignal (8) zu ermitteln, wobei das Sum mensignal das gemeinsame Signal (35) darstellt, oder bei der die Eingangsstufe (12a) ausgebildet ist, um ein Differenzsignal aus dem ers ten Kanalsignal (6) und dem zweiten Kanalsignal (8) zu ermitteln, um ein Summen signal aus dem ersten Kanalsignal (6) und dem zweiten Kanalsignal (8) zu ermitteln, und um das Differenzsignal oder ein aus dem Differenzsignal abgeleitetes Signal und das Summensignal oder ein aus dem Summensignal abgeleitetes Signal zu kombinieren, um das gemeinsame Signal (35) zu erhalten.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei der die Mischsignalerzeuger stufe (12) folgende Merkmale aufweist: eine weitere Eingangsstufe, um ein weiteres gemeinsames Signal (35‘) zu erzeu gen; eine weitere Verzweigungsstufe, um aus dem weiteren gemeinsamen Signal (35‘) ein erstes weiteres Mischsignal und ein zweites weiteres Mischsignal zu erzeugen; und wobei die Mischerstufe (14) ausgebildet ist, um das weitere erste Mischsignal mit dem ersten Mischsignal (13a) oder dem ersten Kanalsignal (6) zu mischen, und um das weitere zweite Mischsignal mit dem zweiten Mischsignal (13b) oder mit dem zweiten Kanalsignal (8) zu mischen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Eingangsstufe (12a) ausgebildet ist, um das erste Kanalsignal (6) als gemeinsames Signal zu verwenden, und bei der die weitere Eingangsstufe ausgebildet ist, um das zweite Kanalsignal (8) als weiteres gemeinsames Signal zu verwenden.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Schnittstelle (16) oder die Mischerstufe (14) ausgebildet ist, um das erste Ansteuersignal (15a) zu verstärken und das verstärkte erste Ansteuersignal (15a) an den ersten Laut sprecher (21) anzulegen, und bei der die Schnittstelle (16) ausgebildet ist, um das zweite Ansteuersignal (15b) zu verstärken und das verstärkte zweite Ansteuersignal (15b) an den zweiten Lautsprecher (22) anzulegen, oder bei der die Schnittstelle (16) eine Funkschnittstelle aufweist, um das erste Ansteu ersignal (15a) und das zweiten Ansteuersignal (15b) drahtlos auszusenden.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, bei der der erste Lautsprecher (21) bezüglich einer Fahrerposition links und der zweite Lautsprecher (22) bezüglich der Fahrerposition rechts angeordnet ist, oder bei der der erste Lautsprecher (21) be züglich einer Sitzposition in dem stationären Raum links und der zweite Lautspre cher (22) bezüglich der Sitzposition in dem stationären Raum rechts angeordnet ist bei der an mehreren Positionen in dem Fahrzeug oder dem stationären Raum ein Paar von Lautsprechern angeordnet ist, wobei ferner ein Detektor ausgebildet ist, um zu detektieren, ob eine Position der mehreren Positionen besetzt ist, und wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um für eine nicht-besetzte Position das Paar von Lautsprechern, das der nicht besetzten Position zugeordnet ist, zu deaktivieren.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, die ein Soundsystem aufweist, das eine Vielzahl von weiteren in dem Fahrzeug oder dem stationären Raum angeord neten Lautsprechern und einen Soundprozessor umfasst, der ausgebildet ist, um eine ein Mehrkanalaudiosignal so zu verarbeiten, dass eine Lokalisierung von Schallquellen in dem Fahrzeug oder dem stationären Raum erreichbar ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 17, mit folgenden Merkmalen: einem ersten Abstandssensor (52) neben dem ersten Lautsprecher (21) und einem zweiten Abstandssensor (51) neben dem zweiten Lautsprecher (22) oder einem ge meinsamen Abstandssensor zum Messen eines Abstands zwischen einem Kopf (26) und dem jeweiligen Lautsprecher, und wobei der Ansteuersignalerzeuger (10) ausgebildet ist, um ansprechend auf ein Sensorsignal von dem ersten, dem zweiten oder dem gemeinsamen Sensor bei ei nem veränderten Abstand das Ansteuersignal für den ersten bzw. den zweiten Laut sprecher (22) im Pegel zu verändern oder im Hinblick auf Höhen oder Tiefen zu verändern oder im Hinblick auf eine Verzögerung zwischen den Ansteuersignalen zu verändern.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der der erste Abstandssensor und der zweite Abstandssensor oder der gemeinsame Abstandssensor in einer Kopfstütze (24) des Fahrzeugs oder in einem Sitz in dem stationären Raum untergebracht sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, bei der der Ansteuersignalerzeuger (10) ausgebildet ist, um bei einer Detektion durch den ersten, zweiten oder gemeinsa men Abstandssensor eines zunehmenden Abstands zwischen dem Kopf (26) und dem ersten bzw. zweiten Lautsprecher (22) einen Pegel oder tiefe Frequenzen im Vergleich zu höheren Frequenzen des Ansteuersignals für den Lautsprecher zu er höhen oder eine Verzögerung des Ansteuersignal für den Lautsprecher zu reduzie ren, oder bei der der Ansteuersignalerzeuger (10) ausgebildet ist, um bei einer Detektion durch den ersten, zweiten oder gemeinsamen Abstandssensor eines abnehmenden Abstands zwischen dem Kopf (26) und dem ersten (21) bzw. zweiten Lautsprecher (22) einen Pegel oder tiefe Frequenzen im Vergleich zu höheren Frequenzen des Ansteuersignals für den Lautsprecher zu reduzieren oder eine Verzögerung des An steuersignals für den Lautsprecher zu erhöhen.
21. Verfahren für eine Schallversorgung in einem Raum mit einem ersten Lautsprecher (21) und einem zweiten Lautsprecher (22), mit folgenden Schritten:
Erzeugen eines ersten Ansteuersignals (15a) für den ersten Lautsprecher (21) und eines zweiten Ansteuersignals (15b) für den zweiten Lautsprecher (22), wobei das Erzeugen folgende Schritte aufweist:
Erzeugen eines ersten Mischsignals (13a) für das erste Ansteuersignal (15a) und eines zweiten Mischsignals (13b) für das zweite Ansteuersignal (15b) aus einem ersten Kanalsignal (6) odereinem zweiten Kanalsignal (8), derart, dass das erste Mischsignal (13a) und das zweite Mischsignal (13b) eine Pha sendifferenz aufweisen;
Mischen des ersten Kanalsignals (6) mit dem ersten Mischsignal (13a), um das erste Ansteuersignal (15a) zu erhalten, und Mischen des zweiten Kanal signals (8) mit dem zweiten Mischsignal (13b), um das zweite Ansteuersignal (15b) zu erhalten; und
Übertragen des ersten Ansteuersignals (15a) zu dem ersten Lautsprecher (21) und Übertragen des zweiten Ansteuersignals (15b) zu dem zweiten Lautsprecher (22).
22. Raum mit folgenden Merkmalen: einem ersten Lautsprecher (21) und einem zweiten Lautsprecher (22); und einer Vorrichtung für eine Schallversorgung in dem Raum nach einem der Ansprü che 1 bis 20.
23. Raum nach Anspruch 22, der als Innenraum eines Fahrzeugs ausgebildet ist, oder bei dem der erste Lautsprecher (21) und der zweiten Lautsprecher (22) zwischen
10 cm und einem Meter beabstandet angeordnet sind, oder der einen Sitz für eine Person mit einer Kopfstütze (24) aufweist, an oder in der der erste Lautsprecher (21) und der zweite Lautsprecher (22) angeordnet sind.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2692144B1 (de) 2011-03-30 2017-02-01 Kaetel Systems GmbH Lautsprecher
EP3061262B1 (de) 2013-10-25 2018-01-10 Kaetel Systems GmbH Ohrhörer und verfahren zur herstellung eines ohrhörers
EP3061266B1 (de) 2013-10-25 2020-09-16 Kaetel Systems GmbH Kopfhörer und verfahren zur herstellung der kopfhörer

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4748669A (en) * 1986-03-27 1988-05-31 Hughes Aircraft Company Stereo enhancement system
JPH07131883A (ja) * 1993-10-29 1995-05-19 Kenwood Corp 車室内音場補正装置
JP2004135023A (ja) * 2002-10-10 2004-04-30 Sony Corp 音響出力装置、音響出力システム、音響出力方法
JP2008193394A (ja) * 2007-02-05 2008-08-21 Sony Corp 音響再生方法および音響再生システム
AT507622B1 (de) * 2009-03-19 2010-09-15 Weingartner Bernhard Dipl Ing Ohraufliegender kopfhörer
CN103733647A (zh) * 2011-06-17 2014-04-16 大陆汽车有限责任公司 用于汽车的自动声音适配
FR3089901B1 (fr) * 2018-12-17 2020-12-18 Faurecia Sieges Dautomobile Appui-tête de siège de véhicule muni d’enceintes audio
CN111775861A (zh) * 2020-07-24 2020-10-16 宁波宝贝第一母婴用品有限公司 一种感应式多媒体儿童座椅头枕及其控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2692144B1 (de) 2011-03-30 2017-02-01 Kaetel Systems GmbH Lautsprecher
EP2692154B1 (de) 2011-03-30 2017-09-20 Kaetel Systems GmbH Verfahren zur aufnahme und zur wiedergabe einer audioszene
EP2692151B1 (de) 2011-03-30 2018-01-10 Kaetel Systems GmbH Elektretmikrofon
EP3061262B1 (de) 2013-10-25 2018-01-10 Kaetel Systems GmbH Ohrhörer und verfahren zur herstellung eines ohrhörers
EP3061266B1 (de) 2013-10-25 2020-09-16 Kaetel Systems GmbH Kopfhörer und verfahren zur herstellung der kopfhörer

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