NO144405B - Fremgangsmaate og anordning til lydopptegnelse for stereogjengivelse. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til lydopptak for stereo-gjengivelse, hvor lyden opptegnes ved bruk av noen mikrofoner som er anordnet i innbyrdes avstand og hvor signaler som kommer fra mikrofonene, fastlegges i mer enn en opptegning eller som forskjellige kompone'nter av en enkelt opptegning, eller hvor signaler som kommer fra mikrofonene benyttes til umiddelbar gjenutsendelse. Oppfinnelsen vedrører videre en anordning for gjennomføring av en slik fremgangsmåte.

Ved konvensjonelle teknikker for stereo-opptak benyttes to mikrofoner eller mikrofonsystemer anordnet i innbyrdes avstand. Lyden som opptas av de forskjellige mikrofoner "hhv. mikrofonsystemer, gjengis via forskjellige hoyttalere. Lytteren, som befinner seg på avstand fra høyttalerne, oppfatter gjengivel-

sen som stereo-gjengivelse. Lytterens mottagelse av lyden svarer imidlertid ikke fullt ut til den han ville hatt, hvis han hadde befunnet seg i rommet hvor opptaket fant sted. Dette skyldes dels at det ved gjengivelsen kan opptre motsatt rette-de etterklang-virkninger, og dels at lytteren horer lyden fra hver hoyttaler med begge orer. Skjont den konvensjonelle stereo-gjengivelse innebærer en betydelig forbedring overfor mono-gjengivelsen, er denne stereo-gjengivelse ennå ikke per-fekt.

En forbedring av den konvensjonelle stereo-teknikk oppnås ved

en opptaks-teknikk som er kjent som "Sennheiser"-teknikken og hvor det benyttes et mikrofonpar av den såkalte "kunstig-hode"-typen. Et slikt kunstig hode har formen av et menneskehode,

hvor det er anordnet to mikrofoner i oreområdene. Signalene som fanges opp av disse mikrofoner, opptas eller sendes enkeltvis og gjengis via enkelte oretelefoner eller hoyttalere. Gjengivelse og lytting til en lyd som er tatt opp med et kunstig hode

ved hjelp av oretelefoner kan nesten kalles ideelt. Lyden som f.eks. er oppfanget i venstre mikrofon i det kunstige hode, gjengis derved i venstre oretelefon, mens lyden som er tatt opp til hoyre, gjengis på hoyre side. Lytteren får derved inntrykk av at han befinner seg på stedet for det kunstige hode. Hvis signalene som er tatt opp med det kunstige hode, imidlertid gjengis via to hoyttalere, går det ideelle lydbilde tapt, fordi lytterens ore også horer den lyd som kommer fra den hoyttaler som egentlig bare er bestemt for det andre ore. Derved påvirkes stereo-gjengivelsen på en uheldig måte og retnings-informasjo-nen blir i det minste delvis maskert.

Til grunn for foreliggende oppfinnelse ligger den oppgave å tilveiebringe en fremgangsmåte og en anordning til lydopptak for stereo-gjengivelse, hvorved de ovennevnte problemer ved en mindre ideell gjengivelse med hoyttalere unngås eller opptrer i langt svakere grad,,

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at det til opptak benyttes minst to mikrofonpar av typen "kunstig hode", anordnet i innbyrdes avstand og koblet sammen slik at signalene som fanges opp av mikrofoner som befinner seg på de respektive sider av de kunstige hoder, adderes og opptegnes eller etter benyttes til umiddelbar gjenutsendelse. Under addering forstås her at signalene fra mikrofonene kobles umiddelbart sammen uten ytterligere bearbeidelse, dvs. en slags addisjon. Derved må det tas hensyn til forbindelsestypen mellom hver mikrofon og til møtepunktet samt polariteten. Fortrinnsvis er ledningene identiske, slik at signalene, hvis de forsinkes og/eller svekkes, utsettes for samme forsinkelse og/eller svekkelse. Fagfolk vil være i stand til å gjennomføre en slik kobling.

Med fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen er det sammenlignet med den konvensjonelle opptaksteknikk, f.eks. med ett enkelt mikrofonpar av typen "kunstig hode", oppnådd en forbedret stereo-gjengivelse av den lyd som tas opp. Hvis f.eks. en lydkilde eller en lydbolge i bevegelse passerer ett enkelt kunstig hode fra venstre mot hoyre, vil det ved opptak i et bestemt oyeblikk skje et omslag fra opptak i det vesentlige gjennom venstre

mikrofon til opptak i det vesentlige gjennom hoyre mikrofon.

Ved gjengivelse av en således opptatt lyd via oretelefoner,oppnås et tilnærmet virkelighetstro "lydbilde". Ved gjengivelse av opptaket via stereo-hdyttalere, som vanligvis er stilt opp noen meter fra hverandre, oppstår derimot en såkalt luke i informa-sjonen, fordi lyden på en måte "hopper" brått fra den ene høyt-taleren til den andre. Ved bruk av opptaksteknikken ifolge oppfinnelsen, hvor det benyttes minst to mikrofonpar av typen "kunstig hode" og hvor de oppfangede signaler blandes på en bestemt måte, unngår man denne ulempe. Hvordan mikrofonparene skal anordnes i forhold til hverandre ifolge denne teknikk, hvilken innbyrdes avstand de skal ha og hvor mange par det skal benyttes, vil derved avhenge av typen av den lyd som skal tas opp, storrelsen av det rom hvor opptaket finner sted m.v.

Ved anvendelse av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen med to mikrofonpar av typen "kunstig hode", viser det seg at den mest ideelle gjengivelse kan oppnås, hvis mikrofonene ved opptaket stilles opp slik at de bestemmer en nesten likesidet trekant, hvis basis dannes av forbindelseslinjen mellom mikrofonparene og hvis sider dannes av den forlengede forbindelseslinje mellom mikrofonene i hvert par. Stereogjengivelsen av lyd som er tatt opp på denne måte, kan kalles utmerket. Men i praksis vil det i mange tilfelle kreves av en lydopptegnelse eller et lydopptak for stereo-gjengivelse at dette også egner seg for mono-gjengivelse. Dette forenelighetskrav stilles f.eks. til opptak som er beregnet for radio-utsendelse, idet slike send-ninger både skal kunne mottas av. stereo- og mono-anlegg. Man må anta at flertallet av radiolytterne ennå ikke disponerer stereo-anlegg. Sendinger med en fremragende stereo-gjengivelse, men en meget dårlig mono-gjengivelse ville således fore til mange kla-ger. Av denne grunn stilles forenelighetskravet.

Ved en egnet utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, hvor nevnte forenelighetskrav er tilfredsstilt, anordnes to mikrofonpar av typen "kunstig hode" i en så ringe innbyrdes avstand og innrettes slik det informasjonsområdet i rommet som dekkes av en mikrofon i det ene mikrofonpar, for en vesentlig del og på nesten identisk måte dekkes av mikrofonen på den ikke tilsvarende side i det andre mikrofonpar, mens den andre mikrofonen i det første mikrofonpar og den andre mikrofonen i det andre mikrofonpar dekker informasjonsområder som tilnærmet ikke overlapper hverandre. Ved en foretrukket utf øre.lsesf orm av denne fremgangsmåten blir de to mikrofonparene anordnet stort sett over hverandre, .slik at forbindelseslinjene for. mikrofonene i hvert par krysser hverandre i en egnet vinkel.

Fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen, hvor forenelighetskravet er tilfredsstilt, bygger på den ide at mikrofonparene stilles opp slik at en av mikrofonene i det ene par. og den mikrofon i det andre par hvis signaler ikke blandes sammen med signalene for forste mikrofon, dekker samme informasjonsområde på nesten identisk måte. Med "på nesten identisk måte" menes her at mikrofonene er anordnet så nær hverandre at et informasjonssignal (lyden) så å si når de to mikrofonene samtidig. Ved en slik utforelsesform av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen bringes således i meget ringe grad et offer, hva angår stereo-gjengivelsens kvali-tet, men derved oppnås en meget stor forenelighet, h<y>a angår mono-gjengivelse. I praksis viser det seg at mono-gjengivelsen av lyd som er tatt opp på denne måte, kan kalles god for normal gjengivelses-apparatur. Derved er kvaliteten av stereo-gjengivelsen av lyd som er tatt opp ifolge oppfinnelsen bare meget li-te forringet sammenlignet med stereo-gjengivelse av lyd som er tatt opp ifolge oppfinnelsen og hvor forenelighetskravet ikke er tilfredsstilt.

En anordning ifølge oppfinnelsen til lydopptak for stereo-gjengivelse omfatter noen mikrofoner og organer for at signaler som er fanget opp av mikrofonene skal fastlegges i mer enn en opptegnelse eller som forskjellige komponenter av en enkelt opptegnelse eller for at de oppfangede signalene skal bearbeides for umiddelbar gjenutsendelse og er videre kjennetegnet ved minst to mikrofonpar av typen "kunstig hode", som er koblet slik at signaler fra mikrofoner på tilsvarende sider av mikrofonparene i prinsippet adderes og avgis som kombinert signal for videre bearbeidelse.

Oppfinnelsen skal i det følgende belyses nærmere under hen-visning til tegningen, hvor fig. 1 viser en skjematisk gjengivelse av en egnet oppstilling av komponentene i anordningen ifolge oppfinnelsen ved anvendelse av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen for stereo-opptak,

uten tilfredsstillelse av forenelighetskravet og

fig. 2 er en skjematisk gjengivelse av en anordning ifolge oppfinnelsen av to mikrofonpar av typen "kunstig hode", hvorved forenelighetskravet er oppfylt.

Fig. 1 viser to kunstige hoder eller mikrofonpar 1 og 2, som er anordnet i innbyrdes avstand. Avstanden mellom mikrofonparene er ikke kritisk og kan velges i avhengighet av opptaks-betin-gelsene. Vanlige avstander vil variere, f.eks. mellom 2,5 og 4 meter. Ved den viste, foretrukne oppstilling er mikrofonparene oppstilt noenlunde konvergent, dvs. slik at de bestemmer en tilnærmet likesidet trekant. Trekantens basis dannes av forbindelseslinjen mellom de kunstige hoder 1 og 2 og de like sider dannes av den forlengede forbindelseslinje mellom mikrofonene 3 og 4, som befinner seg på begge sider av det kunstige hode 1 og av den forlengede forbindelseslinje mellom mikrofonene 5 og 6, som befinner seg på begge sider av det kunstige hode 2. Tre-kanten er i figuren antydet med stiplet strek.

De kunstige hoder eller mikrofonpar som benyttes ved oppstil-lingen ifolge fig. 1, er av en type som er velkjent for fagfolk. Ved en oppstilling som ble utprovet i praksis, ble det brukt mikrofonpar av typen "Sennheiser MKE 2002 (hode-stereo-mikrofon). En beskrivelse av disse mikrofoners egenskaper finnes i tids-skriftet "HiFi-Stereophonie", nr. 5, mai 1975, s. 531 ff. De andre mikrofonpar av typen "kunstig hode" som er nevnt i arti-kelen er likeledes brukbare. Det overlates til fagfolk å velge den mest hensiktsmessige type.

Lydsignalene som oppfanges gjennom mikrofonen 3, ledes videre tii blandekoblingen 7. De signaler som fanges opp gjennom mikrofonen 5 ledes likeledes til blandekoblingen 7. Ved utgangen av organet 7 opptrer således et blandet signal, som ledes til bear-beidingsorganet 9. På samme måte ledes signalene som er fanget opp av mikrofonene 4 og 6 videre til blandekoblingen 8 og blandes der. Signalet som opptrer ved utgangen for organet 8 ledes likeledes til organet 9. Organets 9 egenart avhenger av den onskede anvendelse av anordningen ifolge oppfinnelsen. Hvis anordningen benyttes til å registrere den oppfangede lyd på et opptegningsorgan, vil organet 9 omfatte de deler som er vanlige for opptegning av signalene fra blandekoblingene 7 hhv. 8. Disse signaler kan på vanlig måte opptegnes enkeltvis eller

som forskjellige komponenter i ett enkelt opptegningsspor.

Organene 7 og 8 inneholder egentlig ikke mer enn en klemme for tilkobling av ledningene for tilforsel av signalene fra mikrofonene 3 og 5 hhv. ledningene for signalene fra mikrofonene 4 og 6. Fra klemmen går en ledning for matning av det kombinerte signal til ytterligere bearbeidings-apparatur. Som tidligere nevnt, omfatter blandingen i realiteten bare en additiv kobling av vedkommende signaler.

Når anordningen ifolge oppfinnelsen benyttes til radiosendinger, vil-organet 9 omfatte de vanlige komponenter for at signalene fra koblingene 7 og 8 skal sendes som stereo-signaler.

Slike komponenter er f.eks. den vanlige apparatur i et radio-studio, som filterledd m.v. Fagfolk vil uten vanskelighet kunne velge det nodvendige apparatur for videre bearbeiding. Dessuten kan det benyttes organer for på vanlig måte å bearbeide signalene for oppnåelse av onskede effekter. All denne bearbeiding folger imidlertid fakultativt, etter at signalene er additivt kombinert på omtalt måte.

Ved gjengivelse av den lyd som er tatt opp med anordningen

.ifolge oppfinnelsen, vil signalene fra koblingene 7 og 8 etter

nodvendig adskillelse gjengis av en enkelt hoyttaler eller til-fores oretelefoner. Det har vist seg at lyden som på denne måte gjengis via hoyttalere, gir lytterne et betydelig bedre stereo-inntrykk enn lyd som er gjengitt ifolge kjente teknikker, mens

det ved gjengivelse via horetelefon oppnås en lyd som tilnærmet svarer til gjengivelse med standard-stereo-teknikk med "kunstige hoder".

Fig. 2 viser et såkalt kunstig hode 11, som omfatter mikrofonene 12 og 13. I nærheten av dette mikrofonpar av typen

"kunstig hode" befinner det seg et andre, lignende kunstig ho-de 14 med mikrofoner 15 og 16. De kunstige hoder 11 og 14 er f. eks. av samme type som omtalt i forbindelse med fig. 1. De kunstige hoder 11 og 14 er noe divergerende oppstilt. Deres ak-ser 17 hhv. 18 skjærer hverandre i en spiss vinkel. Når de kunstige hoder 11 og 14 anordnes fast over hverandre, krysser aksene hverandre i en lignende vinkel. Den informasjon som fanges opp av mikrofon 12 i det kunstige hode 11, kommer i det vesentlige fra området foran mikrofonen og til venstre for aksen 17. Likeså mottar mikrofon 15 for det kunstige hode 14 i det vesentlige informasjon fra området l>2 foran mikrofonen og • til venstre for aksen 18. Mikrofonene 13 og 16 mottar informasjon i det vesentlige fra områdene R-^ hhv. R~ til hoyre for aksene 17 hhv. 18 og foran mikrofonene 13 hhv. 16. Alle mikrofoner mottar selvsagt også en mengde informasjon fra området bak dem. Da mikrofonene er rettet mot området foran dem, vil informasjon fra området bak dem trenge frem til dem i ringere grad. Områdene som dekkes bak mikrofonene er i figuren betegnet med L3 (mikrofon 12), R 3 (mikrofon 13), L4 (mikrofon 15) og R4 (mikrofon 16).

Det vil være innlysende at gjengivelsen av informasjonsområdene bare er skjematisk i figuren. Egentlig dekker mikrofonene et langt storre område. Også lyd som fremkalles utenfor områdene som er betegnet med L eller R vil kunne nå hver mikrofon, men som folge av mikrofonenes anordning vil bidraget fra en slik lyd til den totale informasjonsmengde som mottas av en mikrofon, bare være av ringe betydning.

Mikrofonparene 11 og 14 er ved den utforelsesform av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen, hvor forenelighetskravet er oppfylt, anordnet på en slik måte at informasjonsområdene som dekkes av mikrofonene 13 og 15 nesten overlapper hverandre, mens informa-sjonen når begge mikrofoner på nesten samme måte. I fig. 2 er dette vist slik at området R^ nesten faller sammen med området L, og området R_ for en stor del stemmer overens med området L..

13 4 En slik anordning forer til opptak som er meget velegnet for gjengivelse med vanlig mono-apparatur, fordi "midtinformasjonen" fra området foran og bak anordningen opptas i storre utstrekning. Like fullt er en god stereo-gjengivelse mulig, da det gjenstår et informasjonsområde til venstre og et til hoyre, fra hvilke informasjon opptas enkeltvis (av mikrofonene 12 hhv. 16).

Fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen kan selvsagt gjennomføres med flere enn to mikrofonpar. Særlig ved opptak i store rom vil to kunstige hoder muligens ikke være tilstrekkelige, men man vil kunne benytte en kjede av slike mikrofonpar. Ved et opptaks-system som oppfyller forenelighetskravet, bor en slik kjede bestå av par av kunstige hoder som er anordnet nær hverandre eller over hverandre.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for lydopptak for stereo-gjengivelse, hvor lyden opptegnes ved bruk av noen mikrofoner som er anordnet i innbyrdes avstand og hvor signaler som kommer fra mikrofonene, fastlegges i mer enn en opptegning eller som forskjellige komponenter av en enkelt opptegning, eller hvor signaler som kommer fra mikrofonene benyttes til umiddelbar gjenutsendelse, karakterisert ved at man til opptak benytter minst to mikrofonpar av typen "kunstig hode", anordnet i innbyrdes avstand og koblet sammen slik at signalene som fanges opp av mikrofoner som befinner seg på de respektive sider av de kunstige hoder i prinsippet adderes og opptegnes eller benyttes til umiddelbar gjenutsendelse.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at mikrofonparene anordnes slik at de bestemmer en nesten likesidet trekant, hvis basis dannes av forbindelseslinjen mellom mikrofonparene og hvis sider dannes av den forlengede forbindelseslinje mellom mikrofonene for hvert par.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at i det minste to mikrofonpar av typen "kunstig hode" anordnes i en så ringe innbyrdes avstand og innrettes slik at det informasjonsområde i rommet som dekkes av en mikrofon i det ene mikrofonpar for en vesentlig del og på nesten identisk måte dekkas av mikrofonen på den ikke tilsvarende side i det andre mikrofonpar, mens den andre mikrofon i det første mikrofonpar og den andre mikrofon i det andre mikrofonpar dekker informasjonsområder som tilnærmet ikke overlapper hverandre.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at de to mikrofonparene anordnes stort sett over hverandre, slik, at forbindelseslinjene for mikrofonene i hvert par krysser hverandre i en egnet vinkel.

5. Anordning til lydopptak for stereo-gjengivelse med noen mikrofoner og organer for at signalene som fanges opp av mikrofonene skal fastlegges i mer enn en opptegnelse eller som forskjellige komponenter av en enkelt opptegnelse eller for at de oppfangede signalene skal bearbeides for umiddelbar gjenutsendelse, karakterisert ved minst to mikrofonpar av typen "kunstig hode", som er koblet slik at signaler fra mikrofoner på tilsvarende sider av mikrofonparene i prinsippet adderes og avgis som kombinert signal for videre bearbeiding.