Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur einer Verfälschung der Lautheitsempfindung eines reproduzierten Schallereignisses

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur der durch den im Wiedergaberaum erzeugten Diffusschall bewirkten Verfälschung der Lautheitsempfindung bei einem durch ein Schallwandlersystem reproduzierten Schallereignis, welches aus einem Direktschallanteil mit einer linearen Freifeldübertragungskurve (ebenes Schallfeld) und einem Diffusschallanteil besteht, dessen Schalldruckpegel von einer Korrekturgröße derart korrigiert wird, daß die durch den Diffusschall erzeugte Lautheitsempfindung am Hörort derjenigen des ebenen Schallfeldes entspricht.

[0002] Ein solches Verfahren ist bekannt (Aufsatz: "Anatomie eines aktiven Vierweg-Lautsprechers" in FUNKSCHAU 1980, H.7, S. 85-87 und H.8, S. 113, 114).

[0003] Wenn bei der Wiedergabe eines auf einem Tonträger gespeicherten reproduzierten Schallereignisses die Wiedergabe-Vorrichtung das Schallereignis in Richtung auf den Zuhörer abstrahlt, dann setzt sich der Schall am Hörort aus dem Direktschall und dem Diffusschall zusammen. Wie allgemein bekannt, nimmt die Intensität des Direktschalles mit dem Abstand zwischen Schallquelle und Hörort linear ab, während die Intensität des Diffusschalles von diesem Abstand unabhängig ist. Der Abstand, bei dem die Intensität von Direktschall und Diffusschall gleich sind, wird als Hallradius bezeichnet.

[0004] Wie weiterhin allgemein bekannt, weist der Diffusschall eine gegenüber dem Direktschall verfälschte frequenzabhängige Lautheit auf, so daß ein Hörer des von einem Schallwandlersystem reproduzierten Schallereignisses einen verfälschten Lautheitseindruck erhält. Dieser Sachverhalt ist in dem Buch von Zwicker-Feldtkeller "Das Ohr als Nachrichtenempfänger" S. Hirzel-Verlag, Stuttgart, 1967, Seiten 121 und 122 beschrieben.

[0005] Bei der bekannten Wiedergabevorrichtung ist dieser Fehler dadurch korrigiert worden, daß die verschiedene Frequenzbereiche abstrahlenden Lautsprecher eine gezielte unterschiedliche Bündelung aufweisen.

[0006] Diese bekannte Lösung erfordert einen erheblichen Aufwand, welcher nur bei hochwertigen Musikübertragungsanlagen gerechtfertigt ist.

[0007] Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht deshalb darin, ein Korrekturverfahren anzugeben, welches das gleiche Resultat mit geringerem Aufwand erzielt und welches daher bei alltäglichen Übertragungsvorrichtungen eines Schallereignisses, wie einem Fernsehgerät oder einem Autoradio, angewendet werden kann.

[0008] Die Lösung dieses technischen Problems besteht darin, daß die Korrekturgröße von wenigstens einem zusätzlichen, einen weiteren Diffusschallanteil erzeugenden Lautsprecher erzeugt wird.

[0009] Vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 enthalten. Sie ist nachstehend anhand der Figuren 1 bis 7 erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

schematisch die Anordnung zur Wiedergabe eines reproduzierten Schallereignisses in einem Raum,

Fig. 2

ein Diagramm, welches die frequenzabhängige Differenz der Lautheit zwischen Direktschall und Diffusschall im Hörort wiedergibt,

Fig. 3

das Diagramm der frequenzabhängigen Korrekturgröße,

Fig. 4

die Verwirklichung der Erfindung bei einem Fernsehgerät,

Fig. 5

die Verwirklichung der Erfindung bei einer Regalbox,

Fig. 6

die Verwirklichung der Erfindung bei einer PKW-Übertragungsanlage und

Fig. 7

ein Diagramm, welches den Schalldruckpegel in Abhängigkeit von der Frequenz nach Korrektur des Lautheitseindrucks am Hörort wiedergibt.

[0010] Fig. 1 verdeutlicht die Wiedergabe eines reproduzierten Schallereignisses in einem Raum, bei welcher das entweder z. B. auf einer Schallplatte gespeicherte Schallereignis oder das drahtlos übertragene Schallereignis von dem Lautsprecher 1 abgestrahlt wird. Das Schallereignis gelangt auf zwei verschiedenen Wegen zum Hörer 2 am Hörort, nämlich einerseits als Direktschall D und andererseits als Diffusschall I. Wie bereits erwähnt, ist am Hörort, wenn der Abstand zwischen Lautsprecher und Hörort größer als der Hallradius ist, bei vernachlässigbarem Fehler nur noch der Diffusschall I wirksam. Das menschliche Ohr weist jedoch - wie allgemein bekannt - für den Diffusschall frequenzabhängig ein anderes Lautheitsempfinden auf.

[0011] Die frequenzabhängige Differenz zwischen dem Lautheitsempfinden für den Direktschall D und dem Diffusschall I am Hörort ist in dem Diagramm in Fig. 2 wiedergegeben.

[0012] Dieses Diagramm verdeutlicht, daß der Diffusschall im Frequenzbereich etwa zwischen 300 Hz und 1,5 kHz als lauter, im Frequenzbereich zwischen 2 und 5 kHz leiser, und im Frequenzbereich zwischen 5 und 20 kHz lauter empfunden wird. Um diese Verfälschung auszugleichen, muß die Schallintensität entsprechend dem Diagramm in Fig. 3 verzerrt werden. Dieses Diagramm verdeutlicht, daß die Frequenzen zwischen 300 Hz und 1,5 kHz im Schalldruckverlauf abgesenkt, die Frequenzen zwischen 2 und 5 kHz angehoben und die Frequenzen zwischen 5 und 20 kHz wieder abgesenkt werden müssen.

[0013] Fig. 4 verdeutlicht, wie dies bei einem freistehenden Fernsehgerät oder einer freistehenden Lautsprecherbox 3 verwirklicht werden kann.

[0014] Die in an sich bekannter Weise auf der dem Zuhörer zugewandten Vorderseite angeordneten Lautsprecher strahlen den Direktschall D und den Diffusschall I ab, wie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt. Auf der Rückseite der Lautsprecherbox 3 ist wenigstems ein weiterer Lautsprecher 4 angeordnet, der einen zusätlichen Diffusschall I_Z abstrahlt, welcher zusammen mit dem Diffusschall I und dem Direktschall D einen Schalldruckfrequenzgang gemäß Fig. 3 ergibt. Es sind die Frequenzen zwischen 300 Hz und 1,5 kHz im Schalldruck abgesenkt, die Frequenzen zwischen 2 und 5 kHz angehoben und die Frequenzen zwischen 5 und 20 kHz wieder abgesenkt.

[0015] Ein gutes Ergebnis wird bei einer einfachen Vorrichtung zur Wiedergabe eines reproduzierten Schallereignisses schon erzielt, wenn als Lautsprecher 4 ein Mitteltonlautsprecher mit Bandpaßübertragungseigenschaften und einer Mittenfrequenz von 2500 Hz verwendet wird

[0016] Bei dem zusätzlichen Lautsprecher kann es sich entweder um einen einzelnen Lautsprecher oder um mehrere Lautsprecher handeln, von denen jeder besondere Wiedergabeeigenschaften besitzt, d.h. der entweder ein Tiefton-, Mittelton- oder Hochtonlautsprecher ist. Der oder die Lautsprecher können an einen getrennten Verstärker angeschlossen sein. Wenn mehrere Lautsprecher als zusätzlicher Lautsprecher verwendet werden, kann auch eine getrennte Frequenzweiche vorhanden sein. Wird als zusätzlicher Lautsprecher auch tatsächlich nur ein Lautsprecher vorgesehen (wie in Fig. 4 gezeigt), dann kann diesem das NF-Signal über einen getrennten Zweig der ohnehin vorhandenen Frequenzweiche zugeführt werden.

[0017] Durch diese Maßnahme entsteht am Hörort der gleiche Lautheitseindruck wie bei der Wiedergabe in einem direkten (ebenen) Schallfeld, d. h. als ob der Lautheitsdruck nur durch den Direktschall hervorgerufen würde.

[0018] Bei dem aus Fig. 5 erkennbaren Ausführungsbeispiel ist die Korrektur des Lautheitseindrucks bei einer Regalbox 5 dadurch verwirklicht, daß die den Direktschall D und den Diffusschall I abstrahlenden Lautsprecher schräg nach vorn strahlend angeordnet, während der den verzerrten Diffusschall I_Z abstrahlende Lautsprecher 6 schräg seitlich abstrahlt.

[0019] Fig. 6 zeigt die gleiche Anordnung für die in einem Kraftfahrzeug angeordneten Lautsprecher. Der oder die den Direktschall D und den Diffusschall I abstrahlende Lautsprecher ist zum Fahrer und Beifahrer hin gerichtet. Der den verzerrten Diffusschall I_Z abstrahlende Lautsprecher dagegen so gerichtet, daß er nur zum Diffusschall beiträgt.

[0020] Durch die vorstehend beschriebene Maßnahme wird die Wiedergabe eines reproduzierten Schallereignisses am Hörort für alle Frequenzen gleichmäßig laut empfunden. Das Diagramm gemäß Fig. 7 verdeutlicht erneut den hierzu erforderlichen Schalldruckverlauf des Diffusschallfeldes.

Ansprüche

1. Verfahren zur Korrektur der durch den im Wiedergaberaum erzeugten Diffusschall bewirkten Verfälschung der Lautheitsempfindung bei einem durch ein Schallwandlersystem reproduzierten Schallereignis, welches aus einem Direktschallanteil mit einer linearen Freifeldübertragungskurve (ebenes Schallfeld) und einem Diffusschallanteil besteht, dessen Schalldruckpegel von einer Korrekturgröße derart korrigiert wird, daß die durch den Diffusschall erzeugte Lautheitsempfindung am Hörort derjenigen des ebenen Schallfeldes entspricht,
dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturgröße von wenigstens einem zusätzlichen, einen weiteren Diffusschallanteil erzeugenden Lautsprecher erzeugt wird.

2. Vorrichtung zur Kompensation von Verfälschungen im Lautheitsempfinden zwischen Diffus- und Direktschallfeld eines im Wiedergaberaum angeordneten Schallwandlersystems zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein zusätzlicher Lautsprecher (4,6) vorhanden ist, dessen abgestrahlte Schallereignisse zur Kompensation von Unterschieden im Lautheitsempfinden ausschließlich zum Diffusschallfeld (I_z) beitragen, und der an einen zusätzlichen Verstärker mit integrierter Vorrichtung zur Verzerrung eines dem Lautsprecher (4,6) elektrischen Signals angeschlossen ist.

3. Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein zusätzlicher Lautsprecher vorhanden ist, dessen abgestrahlten Schallereignisse zur Kompensation von Unterschieden im Lautheitsempfinden ausschließlich zum Diffusschallfeld (I_z) beitragen und in dessen das elektrische NF-Signal führende Leitung eine Frequenzweiche oder ein Teil einer Frequenzweiche eingeschaltet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Lautsprecher Bandpaßübertragungseigenschaften aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß als zusätzlicher Lautsprecher eine Mehrzahl von jeweils besondere Wiedergabeeigenschaften für einen Frequenzbereich (Tiefton-, Mittelton- oder Hochton-Lautsprecher) aufweisende Lautsprecher vorgesehen ist, welche über eine Frequenzweiche an ein elektrisches NF-Signal angeschlossen sind und bei dem die Frequenzweiche derart ausgebildet ist, daß sie eine Verzerrung des NF-Signals bewirkt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß als zusätzlicher Lautsprecher eine Mehrzahl von jeweils besondere Wiedergabeeigenschaften für einen Frequenzbereich (Tiefton-, Mittelton- oder Hochton-Lautsprecher) aufweisende Lautsprecher vorgesehen ist, welche an einen zusätzlichen Verstärker mit integrierter Vorrichtung nur zur Verzerrung des den Lautsprechern zugefügten elektrischen Signals angeschlossen sind.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker in der Lautstärke verstellbar ausgebildet ist.

Claims

1. Method for correcting the falsification in loudness sensation caused by the diffuse sound generated in the reproduction space in the case of an acoustic event, reproduced by a transducer system and consisting of a direct sound component with a linear free-field transfer curve (flat sound field) and a diffuse sound component, whose acoustic pressure level is corrected by a correction variable in such a way that the loudness sensation generated by the diffuse sound corresponds at the listening position to that of the flat sound field,
characterized in that
the correction variable is generated by at least one additional loudspeaker generating a further diffuse sound component.

2. Apparatus for compensating for falsifications in loudness sensation between diffuse and direct sound fields of a transducer system arranged in the reproduction space, for implementing the method according to Claim 1,
characterized in that
at least one additional loudspeaker (4, 6) is present, whose radiated acoustic events contribute, in order to compensate for differences in loudness sensation, exclusively to the diffuse sound field (I_z), and which is connected to an additional amplifier with an integrated apparatus for distorting an electrical signal [delivered] to the loudspeaker (4, 6).

3. Apparatus according to the preamble of Claim 2,
characterized in that
at least one additional loudspeaker is present, whose radiated acoustic events contribute, in order to compensate for differences in loudness sensation, exclusively to the diffuse sound field (I_z), and into whose conductor carrying the electrical LF signal a crossover network or a portion of a crossover network is inserted.

4. Apparatus according to Claims 2 and 3,
characterized in that
the additional loudspeaker possesses bandpass transfer characteristics.

5. Apparatus according to Claim 2,
characterized in that
a plurality of loudspeakers each having particular reproduction characteristics for one frequency range (bass, midtone, or treble loudspeakers), which are connected via a crossover network to an electrical LF signal and in which the crossover network is configured in such a way that it causes a distortion of the LF signal, is provided as the additional loudspeaker.

6. Apparatus according to Claim 3,
characterized in that
a plurality of loudspeakers each having particular reproduction characteristics for one frequency range (bass, midtone, or treble loudspeakers), which are connected to an additional amplifier with an integrated apparatus only for distortion of the electrical signal delivered to the loudspeakers, is provided as the additional loudspeaker.

7. Apparatus according to Claims 2 and 6,
characterized in that
the amplifier is configured with adjustable loudness.

Revendications

1. Procédé pour corriger l'altération de la sensation d'intensité de son provoquée par la réverbération générée dans le local de restitution par un incident acoustique reproduit par un système de transformation de son, consistant en une part de son direct avec une courbe linéaire de transmission à champ libre (champ sonore plan) et une part de son diffus, le niveau de pression acoustique de laquelle est corrigé par une grandeur de correction de telle sorte que la sensation d'intensité de son produite par le son diffus à l'endroit d'audition correspond à celle du champ sonore plan,
caractérisé en ce que
la grandeur de correction est produite par au moins un haut-parleur additionnel générant une autre part de son diffus.

2. Dispositif pour la compensation d'altération dans la sensation d'intensité de son entre le champ sonore diffus et le champ sonore direct dans le local de restitution pour la réalisation du procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
on dispose d'au moins un haut-parleur additionnel (4, 6), les incidents acoustiques rayonnés duquel contribuent à compenser des différences dans la sensation d'intensité de son uniquement par rapport au champ sonore diffus (I_z) et qui est raccordé à un amplificateur additionnel avec un dispositif intégré pour la distorsion d'un signal électrique amené au haut-parleur (4, 6).

3. Dispositif selon le préambule de la revendication 2,
caractérisé en ce que
on dispose d'au moins un haut-parleur additionnel, les incidents acoustiques rayonnés duquel contribuent à compenser des différences dans la sensation d'intensité de son exclusivement par rapport au champ sonore diffus (I_z) et dans la ligne conduisant le signal électrique B.F. duquel est connecté un diplexeur ou une partie d'un diplexeur.

4. Dispositif selon les revendications 2 et 3,
caractérisé en ce que
le haut-parleur additionnel présente des qualités de transmission de passe-bande.

5. Dispositif selon la revendication 2,
caractérisé en ce que
comme haut-parleur additionnel est prévu un haut-parleur présentant une pluralité de qualités de restitution spéciales respectivement pour une gamme de fréquences (haut-parleur grave, haut-parleur pour fréquences moyennes ou haut-parleur aigu) qui sont branchés à travers un diplexeur sur un signal électrique B.F. et dans lequel le diplexeur est réalisé de telle sorte qu'il provoque une distorsion du signal B.F.

6. Dispositif selon la revendication 3,
caractérisé en ce que
comme haut-parleur additionnel est prévu un haut-parleur présentant une pluralité de qualités de restitution spéciales respectivement pour une gamme de fréquences (haut-parleur grave, haut-parleur pour fréquences moyennes ou haut-parleur aigu) qui est branché sur un amplificateur additionnel avec un dispositif intégré destiné uniquement à la distorsion du signal électrique amené aux haut-parleurs.

7. Dispositif selon les revendications 2 et 6,
caractérisé en ce que
l'amplificateur additionnel est réalisé de telle sorte que son intensité sonore peut être réglée.

Zeichnung