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DE3027384A1 - Directional sound reproduction system - uses two loudspeakers, one facing horizontally and one at angle to listener with feedback control from microphone - Google Patents

Directional sound reproduction system - uses two loudspeakers, one facing horizontally and one at angle to listener with feedback control from microphone

Info

Publication number
DE3027384A1
DE3027384A1 DE19803027384 DE3027384A DE3027384A1 DE 3027384 A1 DE3027384 A1 DE 3027384A1 DE 19803027384 DE19803027384 DE 19803027384 DE 3027384 A DE3027384 A DE 3027384A DE 3027384 A1 DE3027384 A1 DE 3027384A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
khz
level
frequency range
filter
microphone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19803027384
Other languages
German (de)
Inventor
Jens Prof. Dr.-Ing. 4630 Bochum Blauert
Georg Dr. 8191 Thanning Plenge
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Telecom GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19792903912 external-priority patent/DE2903912A1/en
Application filed by Licentia Patent Verwaltungs GmbH filed Critical Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority to DE19803027384 priority Critical patent/DE3027384A1/en
Publication of DE3027384A1 publication Critical patent/DE3027384A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H04S7/30Control circuits for electronic adaptation of the sound field
    • H04S7/307Frequency adjustment, e.g. tone control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04R27/00Public address systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

The arrangement simulates the sound indication of an auditorium or concert hall by using two speakers instead of one. A first speaker (1) is arranged to face a listener directly to his face. The second speaker (2) is placed for above the first speaker facing the listener and an angle of delta from the line of the first speaker. A microphone is positioned at a point corresponding to a listener's ear. Its output controls a graphic equaliser (7) in the path to the second speaker. A controller switches selectively between the two speakers so that circuitry associated with the microphone may compare the signals.

Description

Verfahren und Anlage zum Umformen von SchallsignalenProcess and system for converting sound signals

Zusatz zu P 29 03 912.1 vom 2.2.79 Die Erfindung betrifft ein Verfahren, wie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben und eine Anlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 8.Addition to P 29 03 912.1 of 2.2.79 The invention relates to a method as indicated in the preamble of claim 1 and an attachment according to the preamble of claim 8.

Aus der deutschen Patentschrift 17 62 727 ist ein Verfahren zur Erzeugung von Hörempfindungen in gewünschten Richtungen bekannt. Diesem Verfahren lag die Aufgabe zugrunde, Signale, welche Zuhörern auf akustischem oder elektroakustischem Wege dargeboten werden sollen, derart vorzuverarbeiten, daß die Höremfindungen in bestimmten, vorher wählbaren Itichtungen entstehen. Bei der Lösung dieser Aufgabe wurde damals Nutzen aus folgender Beobachtung gezogen: Stirnuliert man Versuchspersonnen bei fixiertem Kopf an beiden Ohren gleichzeitig mit identischen terzbreiten Rauschimpulsen, so liegen die Hörempfinilungen der Versuchspersonen in der Medianebene des Kopfes. Die Richtung dieser Hörempfindungen ist nicht von der Einfallsrichtung der Schallwelle, sondern nur von der Frequenz des Impulses abhängig. Dementsprechend bestand die Lösung der Aufgabe darin, daß in dem für den Hörer bestimmten Signal solche Anteile stärker als die anderen dargeboten werden, die sich in den Frequenzbereichen von 150 bis 600 Hz und von 2bis6,5 Idiz und von l6bis 20 kIIz befinden, sofern die Hörempfindung vom Hörer ausgesehen vorn erscheinen soll oder nach vorne hin verlagert werden soll; sollte dagegen die Hörempfindung vom Hörer aus gesehen hinten erscheinen oder nach hinten verlagert werden, so wurden in dein für den Hörer bestimmten Signal solche Anteile stärker als die anderen dargeboten, die sich in den Frequenzbereichen von 600 Hz bis 1,6 kHz und von 8 bis 14 kHz befinden; schließlich wurden in dem für den Hörer bestimmten Signal solche Anteile stärker als die anderen dargeboten, die sich in den Frequenzbereichen von 450 bis 550 Hz und von 6,5bis 9,5 kHz befinden, sofern die Hörempfindung vom Hörer aus gesehen oben erscheinen soll oder nach obein verlagert werden soll.From the German patent 17 62 727 is a method for generating known from hearing sensations in desired directions. This procedure was the Task based on signals which listeners on acoustic or electroacoustic Ways are to be presented, preprocessing in such a way that the listening discoveries in certain, previously selectable directions arise. In solving this problem At that time, benefit was drawn from the following observation: Test subjects are looked at forehead with the head fixed at both ears at the same time with identical third-octave noise impulses, so the hearing sensations of the test subjects are in the median plane Of the head. The direction of these hearing sensations is not different from the direction of incidence the sound wave, but only depends on the frequency of the pulse. Accordingly the solution to the problem was that in the signal intended for the listener those parts are presented more strongly than the others, which are in the frequency ranges from 150 to 600 Hz and from 2 to 6.5 Idiz and from 16 to 20 kIIz, provided that the Hearing sensation should appear in front of the listener or shifted to the front shall be; on the other hand, the hearing sensation should appear at the rear as seen from the listener or moved backwards, so were in your signal intended for the listener those proportions presented more strongly than the others, which are in the frequency ranges from 600 Hz to 1.6 kHz and from 8 to 14 kHz; eventually were in that Signal intended for the listener is presented to a greater extent than the others, which are in the frequency ranges from 450 to 550 Hz and from 6.5 to 9.5 kHz, provided that the hearing sensation should appear upwards or upwards as seen from the listener should be relocated.

Für einen bestimmten Anwedungsfall und im Sinne einer Verfeinerung des bekannten Verfahrens ist inzwischen in der Deutschen Patentanmeldung P 29 03 912 ein Verfahren zum Beschalten von Auditorien vorgesdhlagen worden, wobei in der Nähe einer Signalquelle wenigstens ein Mikrofon und im wesentlichen oberhalb des Mikrofons ein oder mehrere Lautsprecher gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Verstärkungsmitteln angeordnet erden. Bei einer solchen Beschallungsmethode hat sich gezeigt, daß eine unangenehme Diskrepanz für den Hörer besteht zwischen der Hörereignisrichtung (d.h. der Richtung zum Lautsprecher) und der Sehereignisrichtung (d.h. der Richtung zum Sprecher am Mikrofon). Zur Beseitigung dieser Unannehmlichkeit wurde vorgeschlagen, daß ausgewählte Spektralanteile des übertragenen akustischen Signals im Pegel abgesenkt werden, insbesondere Spektralanteile, die in den Bereichen 450blas550 Hz und/oder 6,5bis9,5 kHz liegen. Durch diese frequenzabhängigen Pegelabsenkungen wird erreicht, daß der Zuhörer den Eindruck gewinnt, die vom Lautsprecher empfangenen Schallsignale kämen tatsächlich aus der Richtung des Sprechers am Mikrofon.For a specific application and in the sense of a refinement the known method is now in the German patent application P 29 03 912 a method for wiring auditoriums has been proposed, in which Near a signal source at least one microphone and substantially above the Microphones one or more loudspeakers, possibly with the interposition of Ground reinforcement means arranged. With such a sonication method has turned out to be an unpleasant one There is a discrepancy for the listener between the auditory event direction (i.e. the direction towards the loudspeaker) and the visual event direction (i.e. the direction to the speaker on the microphone). To eliminate this inconvenience it was proposed that selected spectral components of the transmitted acoustic Signal are lowered in level, especially spectral components in the areas 450 blow 550 Hz and / or 6.5 to 9.5 kHz. Due to this frequency-dependent level reduction it is achieved that the listener gains the impression received from the loudspeaker Sound signals actually come from the direction of the speaker at the microphone.

Es ist Aufgabe der Erfindung, sowohl das bekannte als auch das zwar vorgeschlagene, aber noch nicht veröffentlichte Verfahren zu verfeinern und gleichzeitig Möglichkeiten einer breiteren Anwendung aufzuzeigen.It is the object of the invention, both the known and that to refine proposed but not yet published procedures and at the same time To show possibilities of a wider application.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren nach Patentanspruch 1 bzw. die Anlage nach Patentanspruch 8. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the method according to claim 1 or the system according to claim 8. Advantageous developments are in the Subclaims specified.

Mit der Erfindung wurde von der Erkenntnis ausgegangen, daß mit den bisherigen Verfahrt zwar schon gewisse Veränderungen von Richtungsänderungen erzielt werden konnten, daß damit aber auch unerwünschte Verfälschungen der Klangfarbe des Schallereignisses verbunden karden. Es war daher eine Methode zu suchen, die ganz allgemein zum Umformen von Schallsignalen oder -aufzeichnungen in der Weise geeignet ist, daß bei der Darbietung mit Mitteln, die bezüglich des zu erzeugenden Richtungseindruckes und der Klangfarbe unzu- länglich sind, trotzdem die gewünschten Richtungeinedrücke vermittelt werden, ohne daß die natürliche Klangfarbe wesentlich beeinträüchtigt wird. Es wurden Wege gefunden, mit deren Hilfe der Dämpfungsveraluf desjenigen Filters ermittelt werden kamin, dns in dem Übertragungsweg mit den unzureichenden Mitteln, die zur Darbietung der Schallsignale aus der "falschen" Richtung benutzt werden, einzuschalten ist.The invention was based on the knowledge that with the previous traversing already achieved certain changes in changes of direction could be, that with it, however, undesirable falsifications of the timbre of the Connected to the sound event. It was therefore necessary to look for a method that was entirely generally suitable for transforming sound signals or recordings in this way is that in the presentation with means that relate to the directional impression to be generated and the timbre is unacceptable are elongated, nevertheless the desired ones Directional impressions are conveyed without affecting the natural timbre significantly is impaired. Ways have been found to help reduce the damping process of those filters are determined chimney, dns in the transmission path with the inadequate Means used to present the sound signals from the "wrong" direction be switched on.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert Figur 1 zeigt eine Mcßanordnung zur Ermittlung des frequenzabhängigen Dämpfungsverlaufes eines Filters zur Ausübung des Verfahrens.The invention is explained in more detail with the aid of the drawings, FIG. 1 shows a measuring arrangement for determining the frequency-dependent attenuation curve a filter to carry out the procedure.

Figur 2 zeigt in einer der Schalterstellungen eine modifizierte tfeßanordnung und in einer anderen Schalterstellung ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Anlage.Figure 2 shows in one of the switch positions a modified cup arrangement and in another switch position an embodiment of an inventive System.

Die Figuren 3 bis 5 zeigen den frequenzabhängigen Dämj>fungsverlauf des zu verwendenden Filters für die Anwendung in einem Audi tori um, in welchem als unzureichendes Mittel für die Schallwiedergabe ein Lautsprecher vom Zuhörer aus gesehen in verschiedenen Erhebungswinkeln # über einem Sprecher angeordnet ist (durchgezeichnete Kurvenverläufe).FIGS. 3 to 5 show the frequency-dependent damping curve of the filter to be used for the application in an Audi tori um, in which a loudspeaker from the listener as an inadequate means of reproducing sound from seen at different elevation angles # is arranged above a speaker (traced curves).

In Figur 1 ist eine Meßanordnung gezeigt, welche die Verhältnisse in einem Auditorium insofern simuliert, als ein Lautsprecher 1 den Platz eines Sprechers in einem Audi torium einnimmt, während ein Lautsj>recher 2 einen entsprechend in einem Auditorium angeordneten Lautsprecher vertritt, der dort insofern als ein unzureichendes Mittel zur Schalldarbietung angesehen werden muß, als er einem Zuhörer 3 einen falschen Richtungseindruck vermittelt, weil nämlich die Richtung zum Lautsprecher 2 von der Richtung zum Lautsprecher 1, die mit der Richtung zum Sehereignis zusammenfällt, um eine Winkel # abweicht. Im Ohr einer den Zuhörer 3 vertretenden Veruchsperson befindet sich ein Sondenmikrofon 4 mit nachgeschaltetem Pegelmesser 5. Den Lautsprechern ist eine gemeinsame Signalquelle 6 zugeordnet, die über einen Schalter Q in den Schalterstellungen q1 bzw. q2 die Lautsprecher wahlweise versorgen kann, sodaß einmal der Übertragungsweg a und das andere Mal der Übertragungsweg b benutzt wird. Die Bezeichnung der Übertragungswege a, b entspricht der Bezeichnung der Verfahrensschritte im Patentanspruch 1. Mit Hilfe des Pegelmessers 5 kann nun der Dämpfungsverlauf eines Filters ermittelt werden, das dem Lautsprecher 2 vorzuschalten ist, wenn dem Hörer 3 der Eindruck vermittelt werden soll, daß vom Lautsprecher 2 kommende Schallereignisse nicht von dort, sondern aus der Richtung zum Lautsprecher 1 kommen. Zur Ermittlung des Dämpfungsverlaufes wird jeweils für schmale Frequenzbereiche (die beispielsweise mit Hilfe von Terzfiltern aus weißen Rauchen ausgefiltert werden können) zunächst in Schalterstellung q1 die Versuchsperson 3 aus dem Lautsprecher 1 mit einer bestimmten Sollaustärke beschallt.In Figure 1, a measuring arrangement is shown, which the ratios in an auditorium to the extent that a loudspeaker 1 simulates the place of a speaker in an auditorium, while a Lautsj> recher 2 occupies one accordingly in an auditorium arranged loudspeaker that there to the extent that it must be regarded as an inadequate means of sound performance, when he gives a listener 3 a wrong impression of direction, because namely the direction to speaker 2 from the direction to speaker 1 that coincides with the Direction to the visual event coincides, deviates by an angle #. In the ear of one The test person representing the listener 3 is provided with a probe microphone 4 downstream level meter 5. The loudspeakers are a common signal source 6 assigned, which via a switch Q in the switch positions q1 or q2 the Speaker can optionally supply, so that once the transmission path a and the other times the transmission path b is used. The designation of the transmission routes a, b corresponds to the designation of the process steps in claim 1. With With the help of the level meter 5, the attenuation curve of a filter can now be determined. that is to be connected upstream of the loudspeaker 2 if the listener 3 is given the impression it should be that sound events coming from loudspeaker 2 are not from there, but coming from the direction of loudspeaker 1. To determine the attenuation curve is used for narrow frequency ranges (for example with the help of third-octave filters can be filtered out of white smoke) first in switch position q1 the Test subject 3 exposed to sound from loudspeaker 1 with a certain nominal volume.

Dann wird in Schalterstellung q2 übe den Lautsprecher 2 mit gleicher Abstrahllaustärke wie vorher un damit den gleichen abgestrahlten Signalen, also jeweils im gleichen Frequenzbereich die Versuchsperson 3 beschallt. Die Pegel- unterschiede, die der Pege linpsser 5 bei der Beschallung über den Übertragungsweg a bzw. b anzeigt, geben den Dämpfungsverlauf <les Filters wieder, das vor den Lautsprecher 2 im Audi torium zu schalten ist, und zwar ergibt sich der Dämpfungsverlauf des Filters aus tiem Pegel, der bei Benutzung des Übertragungsweges b gemessen worden ist, abzüglich des Pegels, der bei Übertragung über den Weg a gemessen " oi'<ien ist.Then in switch position q2 practice speaker 2 with the same Radiation volume as before and thus the same radiated signals, so Test subject 3 is exposed to sound in the same frequency range. The level differences, which the Pege linpsser 5 displays when sounding via the transmission path a or b, reflect the attenuation curve <les filter, which is in front of the loudspeaker 2 in Audi torium is to be switched, namely the attenuation curve of the filter results from the level measured using transmission path b, minus of the level which is measured "oi '<ien when transmitting via the path a.

In den Figuren 3 bis 5 5 ind fiir verschiedene Winkel #von 30°, 50° bzw. 70° frequenzanbhängige Dämpfungsverläufe für ein Filter dargestellt.In FIGS. 3 to 5, ind for different angles # of 30 °, 50 ° or 70 ° frequency-dependent attenuation curves for a filter are shown.

Sie entsprechen den mit dem Pegelmes ser 5 gemessenen Pegelabweichbungen des Übertragungsweges b gegenüber dem Übertragungsweg a. Es ist beispielsweise aus dem Kurvenverlauf für # = 500 (Figur 4) ersichtlich, daß im Übertragungsweg b gegenüber dem Übertagunsweg a bei 7,5 kHz eine Überhöhung von knapp 10 dB auftritt. Diese muß dem Auditorium durch das dem Lautsprecher 2 vorzuschaltende Filter durch eine entsprechende Dämpfung gegenüber der Durchschnittsdämpfung des Filters kompensiert werden, damit der Zuhörer 3 den Eindruck hat, daf3 bei einem Winkel #= 500 die Schallereignisse aus dem Lautsprecher 1 oder einem derart stehenden Sprecher zu ihm kommen.They correspond to the level deviations measured with the level meter 5 of transmission path b compared to transmission path a. For example, it's off the curve for # = 500 (FIG. 4) shows that in the transmission path b opposite the transmission path a at 7.5 kHz an increase of almost 10 dB occurs. These must pass the auditorium through the filter to be connected upstream of the loudspeaker 2 through a corresponding attenuation compensated for the average attenuation of the filter so that the listener 3 has the impression that at an angle # = 500 the sound events come to him from the loudspeaker 1 or a speaker standing in this way.

Weil sich bei der Benutzung verschiedener Versuchspersonen 3 unterschiedliche Kurvenverläufe nach den Figuren 3 bis 5 ergeben können, empfiehlt es sich, für jeden Winkel db mit Hilfe von mehreren Versuchspersonen mehrere Pegelverläufe aufzumehmen und daraus einen mittleren Verlauf zu bilden, beispielsweise indem zunächst nur von allen positiven Pegelwerten und dann von allen negativen Pegelwerten Durchschnittskurven ermittelt und von diesen dann wieder eine Durchschnittskurve gebildet wird.Because when using different test persons, 3 different Curves according to Figures 3 to 5 can result, it is recommended for everyone Winkel db to record several level curves with the help of several test persons and to form a mean course from this, for example by doing initially only from all positive level values and then from all negative level values Average curves are determined and then again an average curve from these is formed.

Ermittelt man der erforderlichen Dämpfungsverlauf für das Filter mit dem Pegelmesser 5 nach Figur 1, so muß man zu dem erhaltenen Dämpfungsverlauf ein passendes Filter aufbauen, was für den Fachmann keinerlei Schwierigkeiten bedeutet.One determines the required attenuation curve for the filter with the level meter 5 according to Figure 1, one has to enter the attenuation curve obtained Build a suitable filter, which means no difficulties for the expert.

Der Aufbau eines Filters nach dem gewünschten Dämpfungsverlauf kan entfallen, wenn zur Ermittlung des erforderlichen Dämpfungsverlaufes so vorgegangen wird, wie in Figur 2 in der Schalterstellung rl des Schalters R angedeutet. Hier entsprechen die Teile mit den Bezugszeichen 1 bis 6 denjenigen von Figur 1. Es werden wiederum abwechselnd fiir schlnale Frequenzbereiche die Übetragungswege abzub benutzt und es wird dabei innerhalb jedes Frequenzbereiches mit Hilfe eines dem Lautsprecher 2 vorgeschalteten Equal 1 zers dafür gesorgt, <laß sich sowohl bei der Benutzung des Übertragungsweges a wie auch des Übertagungsweges b am Pegelmesser 5 gleiche Pegelwerte einstellen. Wcnn auf diese Weise der Equalizer 7 für alle schalen Frequenzbereiche innerhalb des zu übertragenden Gesamtfrequenzbereiches eingestellt ist, kann er in dieser Einstellung sofort als Filter verwendet werden. Der Übertragungsweg b, der Lautsprecher 2, der Equalizer 7, der SchalterR in der Schalterstellung r2 und das Mikrofon 8 bilden dann eine Anlage nach der Erfindung, wobei das Mikrofon 8 für den Sprecher aufzustellen ist in Richtung zum Lautsprecher 1 (vom Zuhörer 3 aus gesehen). Der Zuhörer hat dann den Eindurck, als komme der Schall des Lautsprechers 2 aus der Richtung vom Mikrofon 8.The structure of a filter according to the desired attenuation curve can not applicable if this is done to determine the required damping curve is indicated, as indicated in the switch position rl of the switch R in FIG. here the parts with the reference numerals 1 to 6 correspond to those of FIG. 1. There are in turn, the transmission paths are used alternately for narrow frequency ranges and it is done within each frequency range with the help of one of the loudspeakers 2 upstream Equal 1 zers ensured that both when using the transmission path a as well as the transmission path b on the level meter 5 the same Set level values. In this way, the equalizer 7 is used for all flat frequency ranges is set within the total frequency range to be transmitted, he can can be used immediately as a filter in this setting. The transmission path b, the loudspeaker 2, the equalizer 7, the switch R in switch position r2 and the microphone 8 then form a system according to the invention, the microphone 8 for the speaker must be set up in the direction of loudspeaker 1 (from the listener 3 seen from). The listener then has the impression that the sound of the loudspeaker is coming 2 from the direction of microphone 8.

*) innerhalb jedes Frequenzbereicher Die Betrachtung der Kurvenverläufe der Fig. 3 bis 5, die angeben, wie der Schallpegel am Sondenmikrofon 4 in Fig. 1 von dem Wert bei T = 00, a 0o abweicht, wenn der Erhebungswinkel von &= 0 abweicht, zeigt, daß der Dämpfungsverlauf für das Filter für unterschiedliche Werte von im Bereich von 30 bis 700 nicht allzu unterschiedlich ist.*) within each frequency range The contemplation 3 to 5, which indicate how the sound level at the probe microphone 4 in FIG. 1 deviates from the value at T = 00, a 0o if the elevation angle is from & = 0 deviates, shows that the attenuation curve for the filter for different Values ranging from 30 to 700 are not too different.

Wenn sich zwischen 500 und 900 bewegt, genügt es wahrscheinlich, für diesen Bereich nur ein Filter zu dimensionieren mit Dämpfungsminima bei ca. 650 Hz, ca. 2 kHz, ca. 4 bis 4,5 kHz und ca. 1(3 kHz, wobei die Dämpfungsminima mit zunehmender Frequenz von ca. 3 bis ungefähr 15 dB zunehmen mit Ausnahme des Minimums bei ca. 4 bis 4,5 kHz, das nur bei ungefähr 3 bis 5 dB liegt. Außerdem sollte das Filter Dämpfungsmaxima haben bei ca. 1,4 kHz und bei ca. 7,5 kHz mit Dämpfungswerten von ca. 3 bis ca. 15 dB. Für eine ortsgetreue Wiedergabe allein kann unter Umständen schon das Dämpfungsmaximum bei ca. 7,5 kHz genügen, würde dann aber starke Klangverfärbungen hervorrufen.If it ranges between 500 and 900, it is likely enough for Only one filter should be dimensioned in this area with attenuation minima at approx. 650 Hz, approx. 2 kHz, approx. 4 to 4.5 kHz and approx. 1 (3 kHz, the attenuation minima with with increasing frequency from about 3 to about 15 dB except for the minimum at around 4 to 4.5 kHz, which is only around 3 to 5 dB. Besides, that should Filters have attenuation maxima at approx. 1.4 kHz and at approx. 7.5 kHz with attenuation values from approx. 3 to approx. 15 dB. For a true-to-place reproduction alone can under certain circumstances Even the maximum attenuation at approx. 7.5 kHz would be sufficient, but the sound would then be strongly discolored cause.

Je mehr diese vermieden werden sollen, desto mehr müssen in dem angegebenen Winkelbereich die gezeigten Dämpfungsverläufe bzw. zumindest der oben angegebene mittlere Dämpfungsverlauf eingehalten werden.The more these are to be avoided, the more must be in the specified Angular range, the damping curves shown or at least the one specified above mean attenuation curve is maintained.

Bei Schalleinfallswinkeln und #=+30° ergibt sich ein etwas anderer Kurvenverlauf und bei noch kleineren Winkeln (auch bei negativen Winkeln, wo sich dann der Lautsprecher 2 unterhalb des Mikrofons 8 (Fig 2) befinden würde) ist es fraglich, ob es sich dann noch lohnt, ein Filter zur Veränderung der scheinbaren Schalleinfallsrichtung zu verwenden.With sound angles of incidence and # = + 30 °, the result is somewhat different Curve progression and at even smaller angles (even at negative angles, where then the loudspeaker 2 would be located below the microphone 8 (Fig 2)) it is questionable whether it is still worthwhile to use a filter to change the apparent To use the direction of sound incidence.

Durch die Erfindung ist es gelungen, bei der Manipulation der vom Zuhörer empfundenen Schalleinfallsrichtung störende Klangverfärbungen zu vermeiden und einen Weg anzugeben, wie in allen Fällen (also nicht nur bei der Beschallung von Audito- rien) die Aufgabe der klangfarbengetreuen Richtungsmanipu lation gelöst werden kann. Als besonders wichtig zur Vermeidung von Klangverfärbungen hat sich die Pegelhebung durch das Filter im Frequenzbereich oberhalb von 9 bis 10 kHz erwiesen.The invention made it possible to manipulate the from Listeners perceived direction of sound incidence to avoid disruptive sound colouration and to indicate a way, as in all cases (not only with the sound reinforcement by Audito- rien) the task of the tonal correct direction manipu lation can be solved. As particularly important to avoid sound discoloration has the level increase through the filter in the frequency range above 9 to 10 kHz proven.

Die unterbrochenen Kurven am unteren Rand der Fig. 3 bis 5 geben die Standardabweichungen der mit mehreren Versuchspersonen 3 nach Fig. 1 mit dem Pegelmesser 5 gemessenen Pegelunterschiede zwischen den Übertragungswegen a und b an.The broken curves at the bottom of FIGS. 3 to 5 indicate the Standard deviations of those with several test persons 3 according to FIG. 1 with the level meter 5 measured level differences between the transmission paths a and b.

Claims (7)

Patentansprüche Verfahren zum Unformen von Schallsignalen oder -aufzeichnungen, die dem Ohr mit derart unzureichenden Mitteln dargeboten werden, daß unnatürlich Richtungsempfindungen entstehen, wobei durch das Umformen bezüglich der Richttungseindrücke den natürlichen Hörempfindungen besser angenäherte Hörenpfindungen hervorgerufen werden, indem mindestens innerhalb eines ausgewählten Frequenzbereiches Spektralanteile des ursprünglichen Schallsignales bzw. der -aufzeichnung im Pegel verändert oder aber in mindestens einem Frequenzbereich angehoben und zugleich in mindesten einem anderen abgesenkt werden dadurch gekennzeichnet, daß dabei ein Filter benutzt wird, dessen Dämpfungsverlauf dadurch ermittelbar ist, daß in einem Gehörgang wenigstens einer repräsentativen Versuchsperson ein Sondenmikrofon mit nachgeschlatetem Pegelmesser angebracht ist, das beschallt wird zunächst jeweils für schmale Frequenzbereiche aus dem zu übertragenden Gesamtfrequenzband abwechselnd a) einerseits mit abgestrahlten Signalen von Solllautstärke aus der natürlichen Schallquelle oder einer dieser equivalenten Schallquelle und b) andererseits mit gleicher Abstrahllautstärke und mit den gleichen abgestrahlten Signalen aus den unzureichenden Mitteln, worauf dann entweder die mit dem Pegelmesser jeweils gemessenen Pegelunterschiede zwischen den Verfahrensschritten bunda den Dämpfungsverlauf des Filters bilden oder in den Signalweg mit den unzureichenden Mitteln ein Equalizer eingeschaltet und jeweils so eingestellt wird, daß sich bei Wiederholung der Verfahrensschritte a und b am Pegelmesser untereinander gleiche Meßwerte für jeden schmalen Frequenzbereich ergeben, wobei der dabei entstehende Dämpfungsverlauf des Equalizers dem des Filters entspricht.Claims methods for shaping sound signals or recordings, which are presented to the ear with such inadequate means that they are unnatural Directional sensations arise, with the forming with respect to the directional impressions the hearing sensations brought closer to the natural hearing sensations by at least within a selected frequency range spectral components of the original sound signal or recording changed in level or but raised in at least one frequency range and at the same time in at least one others are lowered by using a filter, whose attenuation curve can be determined in that at least one ear canal a representative test person a probe microphone with a downstream level meter appropriate is, the sonicated is initially each for narrow frequency ranges from the to transmitting total frequency band alternately a) on the one hand with emitted signals of the nominal volume from the natural sound source or one of these equivalents Sound source and b) on the other hand with the same radiation volume and with the same emitted signals from the inadequate resources, whereupon either the level differences measured with the level meter between the process steps bunda form the attenuation curve of the filter or in the signal path with the insufficient Mean an equalizer is switched on and set so that when Repetition of process steps a and b are identical to one another on the level meter Result in measured values for each narrow frequency range, with the resulting The attenuation curve of the equalizer corresponds to that of the filter. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Filter einen Dämpfungsverlauf aufweist, geeigneter ITittelwert der sich als geeigneter Mittelwert der Durchschnittsverläufe zum einen der positiven und zum anderen der negativen frequenzabgängigen Dämpfungswe rte einer Vielzahl von Versuchspersonen ergibt.2. The method according to claim 1, characterized in that the used Filter has an attenuation curve, suitable IT mean value which proves to be more suitable Mean value of the average courses on the one hand the positive and on the other hand the negative frequency-dependent attenuation values of a large number of test persons results. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zum Beschallen von Auditorien, wobei in der Nähe einer Signalquelle wenigstens ein Mikrofon und im wesentlichen oberhalb des Mikrofons ein oder mehrere Lautsprecher gegebenenfalls unter Zwischenschaltung vom Verstärkungsmitteln angeordnet sind und ausgewählte Spektralanteile des übertragenen akustischen Signals im Pegel abgesenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb eines Frequenzbereiches mit abgesenkten Spektralanteilen eine Anhebung von Spektralanteilen vorgenommen wird.3. The method according to claim 1 or 2 for providing sound to auditoriums, wherein in the vicinity of a signal source at least one microphone and substantially one or more loudspeakers above the microphone, if applicable under Interposition of the amplification means are arranged and selected spectral components of the transmitted acoustic signal are lowered in level, characterized in that that above a frequency range with lowered spectral components an increase of spectral components is made. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Frequenzbereich mit der Anhebung von Spektralanteilen unmittelbar oben an den Frequenzbereich mit der Absenkung anschließt.4. The method according to claim 3, characterized in that the Frequency range with the increase of spectral components immediately above the frequency range followed by the lowering. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die stärkste Absenkung ungefähr zwischen 6,5und8 kHz und die stärkste Anhebung ungefähr zwischen 9und14 kHz liegt, wobei die Abweichungen vom Durchschnittswert des vom Filter mitverursachten frequenzabhängigen Verlaufes des abgestrahlten Pegels ungefähr 5bis20 dB beträgt.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the strongest cut between 6.5 and 8 kHz and strongest increase approximately is between 9 and 14 kHz, with the deviations from the average value of the Filter also caused the frequency-dependent course of the emitted level approximately 5 to 20 dB. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Pegelanhebungen in den Frequenzbereichen von ungefähr 300bis900 Hz, 1,5 bis 3 kflz mit Maxima bei ungefähr 650 Hz bzw. 2 kHz und eine zusätzliche Absenkung im Bereich von 900 Hz bisl,5 kHz mit einem Minimum bei ca. 1,4 kHz vorgesehen sind, jeweils mit Abweichungen vom Durchschnittswert von etwa 3bb 5 dB.6. The method according to claim 5, characterized in that additional Level increases in the frequency ranges from approximately 300 to 900 Hz, 1.5 to 3 kHz with maxima at approximately 650 Hz or 2 kHz and an additional reduction in the range from 900 Hz to 1.5 kHz with a minimum at approximately 1.4 kHz are provided, respectively with deviations from the average value of around 3bb 5 dB. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 3und5 kHz eine zusätzliche Anhebung um ca. 3 dB vorgesehen ist.7. The method according to claim 6, characterized in that between 3 and 5 kHz an additional increase of approx. 3 dB is provided. Anlage zum Umformen von Schallsignalen oder -aufzeichnungen, die dem Ohr mit derart unzureichenden Mitteln dargeboten werden, daß unatürliche Richtungsempfindungen entstehen, wobei durch das Umformen bezüglich der Richtungseindrücke den natürlichen Hörempfindungen besser angenäherte Hörempfindungen hervorgerufen werden indem mindestens innerhalb eines ausgewählten Frequenzbereiches Spektralanteile des ursprünglichen Schallsignales bzw. der -aufzeichnung im Pegel verändert oder aber in mindestens einem Frequenzbereich angehoben und zugleich in mindestens einem anderen abgesenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zu den unzureichenden Mitteln führenden Übertragungsweg ein elektrisches Filter, wie in einem der vorangehenden Ansprüche angegeben, geschal tet ist.System for converting sound signals or recordings, which the Ear are presented with such inadequate means that unnatural sense of direction arise, whereby through the deformation with regard to the directional impressions the natural Hearing sensations better approximated hearing sensations are evoked by at least Spectral components of the original within a selected frequency range Sound signal or the recording changed in level or at least in raised in one frequency range and lowered in at least one other at the same time are characterized in that leading to the insufficient funds Transmission path an electrical filter as in any one of the preceding claims specified is switched.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4327901C1 (en) * 1993-08-19 1995-02-16 Markus Poetsch Device for aiding hearing

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