Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dekodieren von Mehrkanal-Audiosendungen,
insbesondere von Zweikanal-Stereo-Audiosendungen, mit einem jeweiligen Nutzsignal
pro Kanal, wobei für jedes von den Nutzsignalen übertragene Frequenzspektrum einer
Signalquelle durch unterschiedliches zeitliches Auftreten und unterschiedliche Pegel
in den unterschiedlichen Kanälen ein räumlicher Eindruck bzw. eine Ortsinformation
für die entsprechende Signalquelle erzeugt wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
Stand der Technik
[0002] Funkempfänger für mehrkanalige Audiosignale, z.B. Stereosendungen, sollen bei unterschiedlichsten
Signalpegeln, bei Pegelschwankungen des hochfrequenten Trägersignals und bei Funkstörungen
das niederfrequente (Audio-) Ursprungssignal möglichst wirklichkeitsgetreu wiedergeben.
Darunter versteht sich auch die räumliche Anordnung der verschiedenen wiedergegebenen
Tonquellen. Diese räumliche Anordnung wird nachfolgend auch als Ortsinformation bezeichnet.
Bei einer Mehrkanal-Audiosendung, insbesondere Zweikanal-Stereo-Audiosendung, ist
dazu einen jeweiliges Nutzsignal pro Kanal vorgesehen, wobei für jedes von den Nutzsignalen
übertragene Frequenzspektrum einer Signalquelle durch unterschiedliches zeitliches
Auftreten und unterschiedliche Pegel in den unterschiedlichen Kanälen ein räumlicher
Eindruck bzw. eine Ortsinformation für die entsprechende Signalquelle erzeugt wird.
Bei einigen Empfangssituationen verschlechtert sich die Audioqualität eines Mehrkanalsignals,
z.B. bei niedrigen Nutzsignalpegeln und bei Schwund bzw. Mehrwegeempfang. Um in diesen
Situationen eine akzeptable Klangqualität weiterhin bereitstellen zu können, wird
zur Abhilfe in herkömmlichen Empfängern die Kanaltrennung reduziert, bis hin zum Einkanal-(Mono-)Betrieb.
Dies erweckt beim Hörer den Eindruck, alle zuvor im Raum verteilten Signalquellen
werden an einem Punkt zusammengerückt. Eine solche Veränderung des ursprünglichen
Signals wird bisher als am wenigsten störende Maßnahme bei schwierigen Empfangssituationen
akzeptiert.
[0003] Die oben beschriebene Strategie ist besonders dann erfolgversprechend, wenn das gewonnene
Einkanalsignal aufgrund des verwendeten Modulationsverfahrens eine geringere Anfälligkeit
gegenüber den genannten Störeinflüssen aufweist. Dies ist insbesondere beim weit verbreiteten
frequenzmodulierten UKW-Rundfunk (Multplexsignal nach dem Pilottonverfahren) der Fall.
Hierbei wird die Monoinformation in den niederfrequenten, systembedingt weniger beeinträchtigten
Anteilen des Nutzsignals übertragen.
[0004] Weiterhin sind Verfahren bekannt, um ein Monosignal so zu bearbeiten, dass der Eindruck
einer räumlichen Verteilung der Signalquellen entsteht. Dazu wird das Monosignal in
mehrere Frequenzbereiche zerlegt. Diese Bereiche werden unterschiedlich stark und/oder
mit unterschiedlicher Verzögerung auf verschiedene Audio-Signalpfade verteilt (+ Hall
oder andere bekannte Maßnahmen zur Erzeugung eines künstlichen Raumklang-Effekts).
Je aufwendiger diese Bearbeitung erfolgt, desto mehr und engere Frequenzsegmente können
unterschieden werden. Immer weitergehende Aufspaltungen führen dabei letztlich zu
kontinuierlichen Funktionen für Dämpfung-über-Frequenz und Verzögerung-über-Frequenz,
jeweils eine eigene Funktion für jeden Signalpfad. Bei diskreten Frequenzbereichen
kann deren Breite unterschiedlich groß gewählt werden, angepasst an die Stereoempfindlichkeit
des menschlichen Ohrs bei verschiedenen Frequenzen (z.B. keine Kanaltrennung bei Bässen,
enge Segmente bei ca. 1kHz, große Segmente bei hohen Frequenzen).
[0005] Herkömmliche Stereodekoder sind verhältnismäßig einfach und damit preiswert aufgebaut.
Das bisher bei Stereoempfängern mit derartigen Stereodekodern verwendete Verfahren
mit Mono-Stereo-Blend basiert, wie zuvor bereits erläutert, einzig auf der Steuerung
der Kanaltrennung . Bei auftretenden Störungen wird sehr früh auf Einkanalbetrieb
umgeblendet, wodurch eine ggf. noch vorhandene Ortsinformation nicht mehr wiedergegeben
wird. Die bekannten einfachen Stereodekoder haben bei verrauschten Stereosignalen
somit nur die Wahl, die Ortsinformation ganz oder teilweise zu verwerfen.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
[0006] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren und einen verbesserten
Empfänger der obengenannten Art zur Verfügung zu stellen, welches die obengenannten
Nachteile deutlich reduziert.
[0007] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten
Merkmalen und durch einen Empfänger der o.g. Art mit den in Anspruch 12 gekennzeichneten
Merkmalen gelöst.
[0008] Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass während des Empfangs der Mehrkanal-Audiosendung
in Zeitabschnitten, in denen der Empfang derart gestört ist, dass eine direkte Mehrkanalwiedergabe
nicht mehr möglich ist, die Ortsinformation aus den Nutzsignalen extrahiert wird und
mit dieser aktuellen Ortsinformation aus einem die Nutzsignale aller Kanäle enthaltenden
Monosignal ein künstlicher Raumklang durch Verteilen verschiedener Frequenzbänder
auf die der Kanalzahl der Mehrkanal-Audiosendung entsprechende Kanäle mit jeweils
unterschiedlicher zeitlicher Verzögerung und/oder unterschiedlicher Dämpfung der Pegel
in den verschiedenen Kanälen erzeugt wird.
[0009] Dies hat den Vorteil, dass, obwohl ein Mehrkanaldekoder nach dem Stand der Technik
keine Mehrkanaldekodierung mit akzeptabler Qualität mehr vornehmen kann, die in den
gestörten Nutzsignalen nach wie vor vorhandene Ortsinformation extrahiert wird und
eine Wiedergabe mit einem entsprechenden "künstlichen" Raumklang erfolgt, wobei dieser
"künstlich" erzeugte Raumklang im Wesentlichen dem originalen Raumklang entspricht.
[0010] Vorzugsweise Weitergestaltungen des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 11 beschrieben.
[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform werden spektrale Verteilungen der Nutzsignale
der verschiedenen Kanäle und/oder Laufzeitunterschiede bzw. Zeitdifferenzen von jeweils
zwei oder mehr verschiedenen Spektralanteilen im jeweiligen Nutzsignal verschiedener
Kanäle miteinander verglichen. Aus dem Vergleich werden für jeden Kanal für wenigstens
zwei oder mehr verschiedene Spektralanteile Parameter für eine Signaldämpfung und/oder
eine Signalverzögerung derart bestimmt und die entsprechenden Spektralanteile aus
einem die Nutzsignale aller Kanäle enthaltenden Einkanalsignal gemäß den bestimmten
Parameter verzögert und/oder gedämpft auf der Kanalzahl der Mehrkanal-Audiosendung
entsprechende Kanäle derart verteilt, dass für einen Zuhörer für die entsprechenden
Spektralanteile ein räumlicher Klangeindruck erzeugt wird, welcher im Wesentlichen
einem räumlichen Klangeindruck der direkt wiedergegebenen Audiosignale der Kanäle
entspricht. Dies hat den Vorteil, dass während einer Empfangsstörung nicht auf Einkanalbetrieb
geschaltet werden muss und somit nicht der Eindruck entsteht, die Signalquellen würden
in der Raummitte zusammenfallen. Die Verfälschung durch den signalabhängig geformten
künstlichen Raumklang erscheint dem Hörer weniger störend, als eine Verfälschung durch
Monobetrieb. Kurze Störungen werden vom Hörer gar nicht mehr wahrgenommen. Man kann
mit kürzeren Zeitkonstanten bzw. -verzögerungen zum Mehrkanalbetrieb zurückkehren,
da ein Pulsiereffekt (bei periodischen Störungen scheint die Signalquelle schnell
zwischen verschiedenen Orten zu springen) nicht oder in deutlich geringerem Maß auftritt.
[0012] Ein unerwünschter Eindruck eines schnellen Ortswechsels einer im Audiosignal wiedergegebenen
Signalquelle, wenn die Frequenzen dieser Signalquelle eine Bereichsgrenze zwischen
benachbarten Spektralanteilen überschreiten, ist dadurch vermieden, dass die Parameter
zur Dämpfung und/oder Verzögerung als stetige Funktion des Pegels/Laufzeitunterschiedes
in Abhängigkeit von der Frequenz bestimmt werden.
[0013] Für eine digitale Signalverarbeitung ist es besonders geeignet, wenn der Spektralbereich
in mehrere vorbestimmte Spektralanteile aufgeteilt wird, wobei Frequenzen eines Spektralanteiles
bei der Bestimmung der Parameter unterschiedlich gewichtet berücksichtigt werden.
Hierbei wird der störende Eindruck einer räumlich springenden Signalquelle zuverlässig
dadurch vermieden, dass sich die vorbestimmten Spektralanteile in der Frequenz teilweise
überlappen und die Frequenzen eines Spektralanteiles im Überlappungsbereich zu einem
benachbarten Spektralanteil geringer gewichtet werden. Zweckmäßigerweise wird die
Aufteilung der Spektralanteile in Abhängigkeit von der Analyse der Nutzsignale dynamisch
verändert.
[0014] Um zu verhindern, dass kurzzeitige Ereignisse im Nutzsignal einen Raumklang unangemessen
stark beeinflussen, werden einmal bestimmte Parameter über die Zeit mittels einer
Gewichtungsfunktion ergänzt. Hierbei erfolgt beispielsweise als Gewichtungsfunktion
eine Mitteilung über vorbestimmte Zeiträume oder eine Zusammenfassung eines vorbestimmten
Zeitraumes unter stärkerer Berücksichtigung jüngerer bestimmter Parameter.
[0015] Um Rauschanteile im Nutzsignal von der Gestaltung eines künstlichen Raumklanges fern
zu halten, werden bei der Bestimmung der Parameter nur solche Spektralanteile berücksichtigt,
die einen vorbestimmten Pegel-Schwellwert oder eine frequenzabhängige Schwellwertfunktion
überschreiten. Die innerhalb eines Spektralanteiles bzw. Frequenzbereiches vorhandenen
Signalkomponenten beeinträchtigen dadurch eine Ortsbestimmung durch den Vergleich
der Nutzsignale verschiedener Kanäle des dominanten Signals nicht mehr.
[0016] Eine gute Prognose über einen zukünftigen räumlichen Ort einer Signalquelle wird
dadurch erzielt, dass für solche Spektralanteile, in denen eine Bestimmung der Parameter
nicht möglich ist, diese aus benachbarten Spektralanteilen interpoliert, zuvor bestimmte
Parameter ggf. gewichtet weiter verwendet, vorbestimmte Parameter oder Parameterfunktionen
verwendet und/oder Zufallsparameter verwendet werden.
[0017] Ferner ist ein Empfänger der o.g. Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine Analysebaugruppe,
welche spektrale Verteilungen der Nutzsignale der verschiedenen Kanäle und/oder Laufzeitunterschiede
bzw. Laufzeitdifferenzen von jeweils zwei oder mehr verschiedenen Spektralanteilen
im jeweiligen Nutzsignal der verschiedenen Kanäle miteinander vergleicht, aus dem
Vergleich für jeden Kanal für wenigstens zwei oder mehr verschiedene Spektralanteile
Parameter für eine Signaldämpfung und/oder eine Signalverzögerung derart bestimmt,
und eine Raumklangbaugruppe , welche die entsprechenden Spektralanteile aus einem
die Nutzsignale aller Kanäle enthaltenden Einkanalsignal gemäß den bestimmten Parameter
verzögert und/oder gedämpft auf der Kanalzahl der Mehrkanal-Audiosendung entsprechende
Kanäle derart verteilt, dass ein Zuhörer für die entsprechenden Spektralanteile einen
räumlichen Klangeindruck erhält, welcher im Wesentlichen einem räumlichen Klangeindruck
der direkt wiedergegebenen Audiosignale der Kanäle entspricht.
[0018] Mit diesem Empfänger werden die bereits zuvor genannten Vorteile des erfindungsgemäßen
Verfahrens erzielt.
[0019] Vorzugsweise Weitergestaltungen des Empfängers sind in den Ansprüchen 12 bis 17 beschrieben.
[0020] In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Analysebaugruppe für jeden Kanal eine
Filterbaugruppe auf, welche das jeweilige Nutzsignal oder Teile des Nutzsignals in
mehrere, insbesondere vier Spektralanteile zerlegt. Die Analysebaugruppe weist für
jeden auszuwertenden Spektralanteil einen Pegeldetektor sowie eine der Anzahl dieser
Spektralanteile entsprechende Anzahl von Pegelvergleichern auf, wobei jeder Pegelvergleicher
die Pegel eines zugeordneten Spektralanteils in mehreren, gegebenenfalls allen Kanälen
vergleicht. Jedem Pegelvergleicher ist eine Signalumformerstufe nachgeschaltet, welche
aus dem Resultat des Vergleichs im Pegelvergleicher für jeden Kanal des künstlichen
Raumklanges den Parameter für Signaldämpfung und/oder den Parameter für Signalverzögerung
bestimmt. Die Raumklangbaugruppe weist eine Filterbaugruppe auf, welche ein die Nutzsignale
aller Kanäle enthaltendes Mono-Signal in mehrere, insbesondere fünf, Spektralanteile
zerlegt, wobei für mindestens einen Spektralanteil eine der Anzahl der zu verarbeitenden
Kanläle entsprechende Anzahl von Abschwächerbaugruppen und/oder Verzögerungsstufen
vorgesehen ist, wobei Abschwächerbaugruppen und/oder Verzögerungsstufen ein gemäß
den für diesen Kanal und diesen Spektralanteil von der Analysebaugruppe bereitgestellten
Parametern verzögerts und/oder gedämpftes Ausgangssignal erzeugen. Für jeden Kanal
des künstlichen Raumklangs vereinigt je ein Addierer die so gewonnen spektralen Teilsignale.
[0021] Ein Zeitversatz zwischen dem gerade analysieren Segment des Mehrkanal-Nutzsignals
und dem mit diesen Daten manipulierten Segment des Monosignals hat den Vorteil, dass
eine erst im Verlauf des Signalsegments deutlich hervortretende Rauminformation auch
schon auf die Gestaltung des Raumklangs zu Beginn dieses Signalsegments wirken kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0022] Nachstehend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Diese zeigen in
- Fig. 1
- eine graphische Darstellung der Kanaltrennung in Abhängigkeit von der Empfangsqualität
eines empfangenen Signals für verschiedene Dekodierverfahren,
- Fig. 2
- eine graphische Darstellung der Zeitauflösung in Abhängigkeit von der Empfangsqualität
eines empfangenen Signals für verschiedene Dekodierverfahren,
- Fig. 3
- eine graphische Darstellung der Frequenzauflösung in Abhängigkeit von der Empfangsqualität
eines empfangenen Signals für verschiedene Dekodierverfahren,
- Fig. 4
- eine graphische Darstellung der Reproduktion der aktuellen Ortsinformation bzw. des
Raumklangs in Abhängigkeit von der Empfangsqualität eines empfangenen Signals für
verschiedene Dekodierverfahren,
- Fig. 5
- ein schematisches Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Empfängers,
- Fig. 6
- ein schematisches Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer Analysebaugruppe
des erfindungsgemäßen Empfängers von Fig. 1,
- Fig. 7
- ein schematisches Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer Raumklangbaugruppe
des erfindungsgemäβen Empfängers von Fig. 1 und
- Fig. 8
- verschiedene spektrale Gewichtungsfunktonen.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
[0023] Erfindungsgemäß werden während des Empfangs von Mehrkanalaussendungen Nutzsignale
verschiedener Kanäle des Mehrkanal-Audiosignals hinsichtlich ihrer spektralen Verteilung
analysiert. Durch Vergleich der Analysen verschiedener Kanäle wird ermittelt, welche
Spektralkomponenten an welcher Stelle im Raum ihren Ursprung haben. Diese erfindungsgemäß
ermittelten Daten zur Beschreibung des Ursprungssignals werden nachfolgend als "Ortsinformationen"
bezeichnet. Während gestörter Empfangszeiten wird auf einen künstlichen Raumklang
umgeschaltet bzw. umgeblendet, der anhand der aktuell aus dem gestörten Merkanal-Signal
ermittelten Ortsinformationen gestaltet wird, also die Spektralanteile des Monosignals
so auf die verschiedenen Kanäle verteilt, so dass der Eindruck entsteht, die Spektralanteile
hätten weiterhin ihren Ursprung am hierfür ermittelten Ort. Nach dem Ende der Störung
wird auf Mehrkanalbetrieb zurückgeschaltet bzw. -geblendet. Die Kenngrößen, wie z.B.
Eckfrequenzen von Teilfrequenzbändern, und Steuersignale zur Gestaltung des künstlichen
Raumklanges werden nachfolgend als "Raumklang-Parameter" bezeichnet. Je nach technischer
Realisierung können Raumklang-Parameter identisch sein mit den Ortsinformationen.
Die Ortsinformationen und/oder Raumklang-Parameter fassen Daten zu Einzelfrequenzen
oder die Signalanteile in Frequenzbereichen zusammen. Die Erfassung der Ortsinformationen
erfolgt zu bestimmten Zeitpunkten oder für bestimmte Zeitintervalle.
[0024] Die Ermittlung der Ortsinformationen des Mehrkanalsignals und/oder die Raumklang-Parameter
zur Gestaltung des Raumklangs werden beispielsweise als kontinuierliche Funktionen
des Pegels in Abhängigkeit der Frequenz realisiert. Eine kontinuierliche Funktion
des Pegels in Abhängigkeit von der Frequenz verhindert den Eindruck eines schnellen
Ortswechsels einer Signalquelle, wenn die Frequenz der Quelle eine Bereichsgrenze
überschreitet.
[0025] Die Frequenzen eines gemeinsam bearbeiteten Bereichs fließen optional mit unterschiedlicher
Gewichtung in die Berechnungen ein (frequenzabhängige Bewertungsfunktion). Die Gewichtung
kann bei den Ortsinformationen anders gewählt werden, als für die Raumklang-Parameter.
Es werden Teile des Spektrums untersucht bzw. bearbeitet, die fest abgegrenzt sind
oder sich teilweise überschneiden. Bei dieser für digitale Signalbearbeitung besser
geeigneten Aufteilung in Frequenzbereiche werden benachbarte Frequenzen mit geringerer
Gewichtung erfasst, so dass auch hier der störende Eindruck einer springenden Signalquelle
zuverlässig vermieden wird.
[0026] Zusätzlich zur bzw. an Stelle der Analyse von Signalpegeln wird die Zeitdifferenz
der Spektralanteile (Laufzeitunterschiede) in den verschiedenen Kanälen nach den oben
beschriebenen Verfahren in die Ortsinformationen übernommen. Bei verschiedenen Nutzsignalen
(z.B. rhythmusbetonter Popmusik) liefert die Zeitdifferenz zwischen den Kanälen eine
zuverlässigere Aussage über den Ort der Signalentstehung und eignet sich daher besser
als Ausgangsinformation für die Nachbildung des künstlichen Raumklangs.
[0027] Einmal erfasste Ortsinformationen werden alternativ nicht durch die nächste Messung
ersetzt, sondern über eine Gewichtungsfunktion ergänzt, z.B. über längere Zeiträume
gemittelt oder unter stärkerer Berücksichtigung der jüngeren Messungen zusammengefasst.
Somit kann die Erfassung der Ortsinformationen auch kontinuierlich erfolgen. Mit einer
Gewichtungsfunktion kann man verhindern, dass kurzzeitige Ereignisse im Nutzsignal
den Raumklang unangemessen stark beeinflussen
[0028] Bei der Ermittlung der Ortsinformationen werden optional nur solche Spektralanteile
berücksichtigt, die einen bestimmten Pegel-Schwellwert bzw. eine frequenzabhängige
Schwellwertfunktion überschreiten. Rauschanteile im Nutzsignal werden damit von der
Gestaltung des künstlichen Raumklangs ferngehalten. Die innerhalb eines Frequenzbereiches
vorhandenen kleinen Signalkomponenten beeinträchtigen ferner nicht mehr die Ortsbestimmung
des dominanten Signals.
[0029] Für Frequenzbereiche, deren Analyse keine ausreichende Information über den Ort des
Signalursprungs liefert, werden die benötigten Ortsinformationen bzw. Raumklang-Parameter
aus benachbarten Frequenzbereichen interpoliert, früher ermittelte Werte weiter verwendet
(ggf. gewichtet), vordefinierte Werte oder Funktionen genutzt (z.B. diese Lücken als
Mono behandelt, also auf alle Kanäle gleich verteilt) und/oder (ggf. teilweise) durch
Zufallsparameter ersetzt. Die Weiterverwendung der zuletzt aus brauchbaren Signalanteilen
ermittelten Parameter sowie die Interpolation aus benachbarten Frequenzbereichen ermöglichen
eine oftmals gute Prognose über den zukünftigen Ort der Signalquelle.
[0030] Die Aufteilung in Frequenzbereiche (z.B. Bereichsgrenzen), die Bewertungsfunktionen
und/oder Schwellwertfunktionen sind beispielsweise variabel ausgelegt, insbesondere
werden sie anhand der Analyse des Nutzsignals dynamisch verändert. Dieses Verfahren
ermöglicht es, individuelle spektrale Schwerpunkte des Nutzsignals als Ganzes zu bearbeiten,
es verhindert die Aufspaltung und räumliche Trennung solcher Bereiche. Darüber hinaus
kann die Nutzsignalanalyse bei leisen Passagen kleinere Signalamplituden erfassen.
Das Zeitverhalten kann besser an die Charakteristik der aktuellen Störsituation, z.B.
Frequenz der Fading-Einbrüche angepasst werden. Bei Störungen im Einkanal-Nutzsignal,
z.B. Rauschen, kann individuell reagiert werden, z.B. Reduzierung der Signalpegel
und/oder der Kanaltrennung im Bereich hoher Frequenzen, damit die Rauschkomponenten
nicht in dem gerade für die Höhenwiedergabe genutzten Kanal besonders stark hörbar
werden.
[0031] Auch bei guten Empfangssignalen wird optional vorübergehend oder permanent der künstliche
Raumklang beibehalten. In diesen Zeiträumen wird zeitlich überlappend und/oder abwechselnd
die Ermittlung der Ortsinformationen und Raumklang-Parameter sowie die Erzeugung des
Raumklangs durchgeführt. Es entfallen hierbei die Wechsel von Mehrkanalbetrieb zu
Raumklang und zurück, bzw. ihre Zahl wird reduziert. Es entsteht ein harmonischer
Raum- und Klangeindruck.
[0032] Allen Varianten ist gemeinsam, dass die Verzerrungskomponenten eines gestörten Signals
nicht mehr die Signalamplitude beeinflussen und damit den Störabstand reduzieren,
sondern es leidet nur noch die Ortsinformation bei schlechter werdendem Signal. Ein
vollständiges Mehrkanal-Audiosignal enthält zu jedem Zeitpunkt bzw. kleinsten Zeitintervall
und für jede einzelne Frequenz eine Information über den Ort der Signalentstehung
bzw. über eine räumliche Anordnung verschiedener Signalquellen bzgl. eines Aufnahmemikrofons
und damit bezüglich des Zuhörers. Das menschliche Ohr ist nicht in der Lage, diese
Fülle an Informationen vollständig auszuwerten. Schnelle Wechsel von einem Kanal zu
einem anderen kommen üblicherweise nicht vor und würden im übrigen in der vollen Geschwindigkeit
vom Ohr nicht erfasst. Wenn nun das Mehrkanal-Audiosignal, beispielsweise durch Rauschanteile
bei schwächer werdendem Signal, an Information verliert, so bleibt dennoch für lange
Zeit genug Restinformation übrig, um für das Ohr einen akzeptablen Raumeindruck bereitzustellen.
Die Erfindung nutzt diese Restinformation um künstlich einen Raumklang wieder herzustellen.
[0033] Erfindungsgemäß wird auch während einer Störung immer noch Information aus dem gestörten
Signal gewonnen, um den "künstlichen" Raumklang-Effekt gemäß der aktuell übertragenen
Ortsinformation zu gestalten. Bei kritischen Empfangssituationen gelangt nur das Monosignal
zu den Lautsprechern, welches einem künstlichen Raumklang unterworfen ist. Es erfolgt
eine Erfassung der auch im gestörten Signal noch vorhandenen Ortsinformationen auch
in den Zeiten, in denen das Signal so stark gestört ist, dass es sich nicht mehr zur
Mehrkanalwiedergabe eignet, aber wiederum noch nicht so stark gestört ist, als dass
auch die Ortsinformation in hohem Maße verzerrt worden wäre. Somit werden die Informationen
zur Gestaltung des künstlichen Raumklang-Effekts aus dem weiterhin verfügbaren, wenn
auch qualitativ schlechten Mehrkanal-Audiosignal gewonnen.
[0034] In Zeiträumen besonders schlechten Empfangs sind die nach diesem Verfahren ermittelbaren
Reste der Rauminformation nicht ausreichend,um einen künstlichen Raumklang zu gestalten.
In diesen Zeiten wird die Erfassung der Rauminformation vorübergehend unterbrochen
und mit den zuletzt ermittelten Werten weitergearbeitet oder eine Umblendung auf Mono-Betrieb
durchgeführt.
[0035] Zweckmäßigerweise erfolgt bei ausreichender Empfangsqualität eine Mittelung der Messungen
über längere Zeiten oder über Frequenzbereiche, um die Rauschanteile im gestörten
Signal zu eliminieren. Diesen Zusammenhang zeigen graphisch die Fig. 1 bis 4.
[0036] In den Fig. 1 bis 4 ist jeweils auf der horizontalen Achse 10 eine Empfangsqualität
einer Mehrkanal-Audiosendung auf eins normiert aufgetragen. Bei "1" ist die Empfangsqualität
optimal, wogegen in Richtung auf den Ursprung des Koordinatensystems zu die Empfangsqualität
immer stärker nachlässt, bis bei "0" kein Empfang mehr zu verzeichnen ist. Auf der
jeweiligen vertikalen Achse 12 ist eine Kanaltrennung (Fig. 1), eine Zeitauflösung
(Fig. 2), eine Frequenzauflösung (Fig. 3) und eine Qualität der Reproduktion der aktuellen
Ortsinformationen bzw. des Raumklanges jeweils auf eins normiert aufgetragen. Die
gestrichelte Linie 14 zeigt die jeweilige Charakteristik eines herkömmlichen Dekoders
mit Überblendung von Stereo zu Mono, wenn Signalstörungen auftreten (Mono-Stereo-Blend).
Die gekreuzte, durchgezogene Linie 16 zeigt die jeweilige Charakteristik bei Verwendung
der Ortsinformation vor dem Auftreten einer Störung und keiner weiteren Auswertung
der Ortsinformation im Nutzsignal während der Störung. Die durchgezogene Linie 18
zeigt die jeweilige Charakteristik bei Extrahierung der Ortsinformation auch aus dem
gestörten Signal, gemäß der Erfindung.
[0037] Die Ortsinformation bzw. die Ortsinformation kann in drei Parametern verzerrt sein,
nämlich in der Kanaltrennung, der Zeitauflösung und der Frequenzauflösung. Die Kanaltrennung
(Fig. 1) entspricht der räumlichen Trennung der Signalquellen. Die Zeitauflösung (Fig.
2) zeigt sich beispielsweise in der maximalen Geschwindigkeit, mit der eine Signalquelle
ihren Ort ändert. Die Frequenzauflösung (Fig. 3) gibt an, in welchem Maß frequenzmäßig
ähnliche Signalquellen an unterschiedlichen Orten lokalisiert werden können. Die Qualität
der Reproduktion von Ortsinformationen (Fig. 4) ist vereinfacht ausgedrückt das Produkt
der drei Parameter. In dieser Darstellung bleibt zunächst unberücksichtigt, dass das
menschliche Gehör die Parameter sehr unterschiedlich wertet, und dies wiederum mit
der Frequenz, dem Pegel und anderen Parametern des Signals variiert.
[0038] Die Figuren 1 bis 4 zeigen für verschiedene Dekodierverfahren prinzipielle Zusammenhänge
für die drei Parameter (Fig. 1 bis 3) und die Gesamtqualität der Reproduktion (Fig.
4) in Abhängigkeit von der Qualität des empfangenen Signals, welche auf der horizontalen
Achse 10 in der zuvor beschriebenen Weise aufgetragen ist. Diese Qualität kann als
Störabstand aufgetragen werden, bei anderen Störarten, wie beispielsweise Schwund
oder Mehrwegeempfang könnte eine andere Skalierung sinnvoll sein. Herkömmliche Stereodekoder
sind verhältnismäßig einfach und damit preiswert aufgebaut. Das bisher bei Stereoempfängern
verwendete Verfahren mit Mono-Stereo-Blend basiert einzig auf der Steuerung der Kanaltrennung,
(Linie 14). Bei auftretenden Störungen wird recht früh auf Einkanalbetrieb umgeblendet,
die noch vorhandenen Ortsinformationen werden nicht mehr wiedergegeben.
[0039] Bei Weiterverwendung vorheriger Ortsinformationen vor der Störung (Linie 16) ist
bereits bei leicht gestörten Signalen die Zeitauflösung auf null reduziert (Fig. 2),
so dass zwar ein Raumeindruck beibehalten wird, dieser aber bei länger andauernden
Störungen stark von der Original-Information abweichen kann. Die Empfangsstörung wird
mit Scheininformationen überbrückt mit der Annahme, dass diese Scheininformation dem
tatsächlichen Signal anfänglich sehr nahe kommt. Demgegenüber zeigt sich bei Anwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens (Linie 18) auch noch bei starken Störungen ein guter
räumlicher Klangeindruck (Fig. 4), der möglichst weitgehend das Originalsignal selbst
abbildet.
[0040] Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt so weit wie möglich alle noch vorhandenen Informationen
aus (Linie 18). Ein geeigneter Mix aus Zeit- und Frequenzmittelung orientiert sich
am Auflösungsvermögen des menschlichen Gehörs und der Rechenleistung der Signalbearbeitungsbaugruppen.
In der Regel wird die zeitliche Auflösung zunächst, wegen der Trägheit des Gehörs
kaum hörbare Qualitätseinbußen bewirken. Die Zusammenfassung in Frequenzbänder bedingt
jedoch bei einfachen Systemen erkennbare Verfälschungen der Ortsinformation (Pfeil
20, feine Auflösung bedarf großer Rechenleistungen). Bei nachlassendem Informationsgehalt
muss man eine oder beide Auflösungen weiter reduzieren. Die Kanaltrennung wird erst
zurückgenommen, wenn die im Signal verfügbare Restinformation nicht mehr für eine
vertretbare Audioqualität ausreicht. Das Verfahren eignet sich besonders zur Dekodierung
von schwachen, aber weitgehend stabilen Signalen, d.h. unterhalb des "Mono"-Pegels
konventioneller Dekoder. Diesen Bereich des Zugewinns an Ortsinformation zeigt Pfeil
22.
[0041] Figur 5 zeigt einen Ausschnitt aus einem Blockschaltbild eines FM-Stereo-Rundfunkempfängers
als bevorzugtes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Empfänger. Eine Antenne
1010 empfängt Hochfrequenzsignale von Rundfunkstationen und leitet sie an eine Selektions-
und Demodulationsbaugruppe 1020 weiter. In dieser Baugruppe 1020 wird das Signal einer
Funkstation erfasst und der Modulationsinhalt extrahiert. Ein Ausgangssignal 1021
dieser Baugruppe 1020 ist das Summensignal beider Stereokanäle L+R (links plus rechts).
Ein weiteres Ausgangssignal 1022 beinhaltet das Differenzsignal der beiden Kanäle
L-R. Ein dritter Ausgang 1023 zeigt an, in welchem Maß der Signalempfang Störungen
unterworfen ist, sei es durch eine zu geringe oder schnell schwankende Signalstärke,
Mehrwegeempfang oder andere Ereignisse. Das Summensignal 1021 gelangt an eine Baugruppe
1100 zur Erzeugung eines künstlichen Raumklangs. Sowohl das Summensignal 1021, als
auch das Differenzsignal 1022 werden einem Stereodekoder 1030 zugeführt, der daraus
zwei Ausgangssignale 1031 mit dem rechten Kanal R und 1032 mit dem linken Kanal L
erzeugt. Diese beiden Signale gelangen an eine Analysebaugruppe 1300 zur Ermittlung
der Raumparameter. Die Baugruppe 1300 ist auch mit dem Signal 1023 verbunden. Die
ermittelten Raumparameter für Signaldämpfung und Signalverzögerung werden über mehrere
Leitungen 1301 und 1302 an die Raumklangbaugruppe 1100 weitergegeben. Dort dienen
sie als Raumklang-Parameter zur wirklichkeitsnahen Nachbildung des Raumklangs.
[0042] Über zwei Signale 1101 und 1102 gelangen zwei künstlich aus dem Einkanal-Signal 1021
erzeugte Signale Rs (rechts synthetisch) und Ls (links synthetisch) an eine Überblendeinheit
1040. Auch die Signale 1031 und 1032 werden zur Überblendeinheit 1040 geführt. Das
Signal 1023 zur Information über Empfangsstörungen wird ebenfalls zur Überblendeinheit
1040 weiter geleitet. In Abhängigkeit dieses Signals 1023 wird bei schlechter werdendem
Empfang von den Signalen 1031 und 1032 auf die synthetischen Signale 1101 und 1102
umgeblendet. Zwei Signale 1041 und 1042 führen die Ausgänge der Überblendeinheit 1040
über zwei Verstärker 1051 und 1052 zu zwei Lautsprechern 1061 und 1062. Die Baugruppen
1030, 1100, 1300, 1040 und 1050 sind beispielhaft in einem digitalen Signalprozessor
(DSP) 1500 zusammengefasst werden, wobei die beschriebenen Funktionen insbesondere
als Software ausgebildet sind.
[0043] Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Raumklangbaugruppe 1100. Das Mono-Signal
(L+R) 1021 wird in einer Filterbaugruppe 1110 in fünf spektrale Teilsignale 1111 bis
1115 zerlegt, wobei die höchsten Frequenzanteile über Signal 1111 abgegeben werden,
die niederfrequentesten über Signal 1115. Das Signal 1111 gelangt an eine erste Abschwächerbaugruppe
1121, durchläuft danach eine erste Verzögerungsstufe 1131 und gelangt auf einen ersten
Summierpunkt bzw. Addierer 1141. Ein zweiter Pfad führt das Signal 1111 über eine
zweite Abschwächerbaugruppe 1122 und eine zweite Verzögerungsstufe 1132 zu einem zweiten
Summierpunkt bzw. Addierer 1142. Auch die Signale 1112, 1113 und 1114 werden jeweils
über zwei Pfade durch die Abschwächer 1123 bis 1128 und Verzögerungsstufen 1133 bis
1138 zu den Summierpunkten bzw. Addierer 1141 und 1142 geführt. Ausgangsleitungen
1143 und 1144 der beiden Summierpunkte 1141, 1142 bilden die Ausgänge des Blocks 1100
und führen somit zu den Signalen 1101 und 1102. Die Signaldämpfung in den Abschwächern
1121 bis 1128 und die Durchlaufzeit der Verzögerungsstufen 1131 bis 1138 werden über
Signalbusse 1129 und 1139 gesteuert, die aus jeweils acht Leitungen bestehen, je eine
Leitung pro anzusteuernder Baugruppe. Da der Mensch nicht in der Lage ist, den Ursprungsort
von tiefen bzw. niederfrequenten Tönen zu erkennen, ist in diesem Frequenzbereich
eine Signalaufteilung nicht erforderlich. Das Signal 1115 wird daher direkt an die
beiden Summierpunkte bzw. Addierer 1141 und 1142 geleitet.
[0044] Figur 7 zeigt ein Ausführgungsbeispiel für die Analysebaugruppe 1300. Die aus dem
Stereodekoder 1030 kommenden Signale 1031 und 1032 für den rechten und den linken
Audiokanal werden in zwei Filterbaugruppen 1310 und 1320 in vier spektrale Teilsignale
1311 bis 1314 und 1321 bis 1324 zerlegt, wobei die niedrigsten, vom menschlichen Gehör
nicht lokalisierbaren Frequenzen nicht berücksichtigt werden. Die Amplitude der Signalleitung
1311 mit den höchsten Frequenzanteilen des rechten Kanals wird mit einem Pegeldetektor
1331 ermittelt. Ein resultierendes Signal 1351 gelangt an einen Pegelvergleicher 1371.
Hier wird es mit dem entsprechenden Pegel des linken Kanals verglichen, das über Signal
1321 und einen Detektor 1341 und Leitung 1361 ebenfalls an die Stufe 1371 gelangt
ist. Eine Signalumformungsstufe 1381 erzeugt aus dem Resultat des Vergleichs vier
Steuersignale 1401 bis 1404 zur Ansteuerung der Abschwächer 1123 bis 1128 und Verzögerungsstufen
1133 bis 1138 in der Raumklangbaugruppe 1100. Entsprechende Signale und Bearbeitungsstufen
sind für die Signale der anderen drei Spektralanteile vorhanden.
[0045] Zur Analyse der in unterschiedlichen Kanälen übertragenen Signale werden alternativ
keine Filter 1310/1320 für einzelne Frequenzbereiche verwendet, sondern man ermittelt
je Kanal eine Funktion des Pegels über der Frequenz, daraus eine Auflistung eines
Parametersatzes mit Kennfrequenzen und dazugehörigen Pegelwerten. Die Frequenzen dazwischen
kann man beispielsweise durch Interpolation erhalten. Für jeden künstlich zu erzeugenden
Kanal wird an Stelle der Baugruppe 1100 beispielsweise ein analoges mehrstufiges Filter,
beispielsweise aus Operationsverstärkern, derart gesteuert, dass es das zugeleitete
Monosignal entsprechend dieser Funktionen/Parameter umformt.
[0046] Bei der Filterung und Bestimmung der Parameter für Signaldämpfung und Signalverzögerung
wird beispielsweise das Frequenzspektrum in verschiedene Teile aufgeteilt, welche
gemäß der in Fig. 8 dargestellten verschiedenen Gewichtungsfunktionen gewichtet werden.
Wie sich unmittelbar aus Fig. 8 ergibt, überschneiden sich einige Bereiche. ferner
werden in manchen Bereichen Frequenzen in den Randbereichen weniger stark gewichtet
als Frequenzen in der Mitte solcher Bereiche.
[0047] Alternativ werden die Pegel in den Frequenzteilsegmenten über einen längeren Zeitraum
gemessen und diese Verläufe beispielsweise in einem Ringpuffer gespeichert und einer
Korrelationsstufe zugeführt. Diese Stufe ermittelt durch verschiedene zeitliche Verschiebungen
und anschließenden Vergleich der Kanäle, für welche Zeitverschiebung eine ausgeprägte
Übereinstimmung nachweisbar ist. Diese Zeitdifferenz wird als Information über den
Ursprungsort des Signals verwendet. Der zuvor beschriebene einfache Pegelvergleich
kann dabei weiterhin erfolgen, wobei eine nachfolgende Stufe entscheidet, welche der
beiden Lokalisierungsstrategien in diesem Fall eine bessere Information (glaubwürdiger,
ausgeprägter, konstanter oder anderes Kriterium) ergibt und weiterverarbeitet wird.
[0048] In einer bevorzugten Weiterbildung zur Mittelung und Gewichtung der gewonennen Ortsinformation
ist in der in Baugruppe 1371 und entsprechenden Baugruppen en Tiefpass vorgesehen.
[0049] Die in den Stufen 1310 und 1320 erzeugten Frequenzbereiche (z.B. Signal 1311) werden
alternativ in viel feinere Frequenzteilspektren aufgespalten. Alle Teilspektren mit
geringen Signalpegeln werden verworfen, die restlichen Teile wieder zu Signalen addiert,
die denen nach der ersten Frequenzaufteilung (also z.B. 1311) entsprechen.
[0050] Wenn eine Lücke im Orts-Signal auftritt, also für diesen Spektralteil in allen Kanälen
vorübergehend kein ausreichender Pegel vorliegt, wird die im DSP digital berechnete
Tiefpassfunktion für diese Messung angehalten. Bei einer Realisierung in digitaler
Hardware werden beispielsweise die verschiedenen Messungen in ein Schieberegister
geschrieben. Jede neue Messung erzeugt ein Taktsignal und schiebt bei der Übertragung
die älteste aus dem Register. Eine gewichtete Addition aller Registerkomponenten ergibt
den Raumklang-Parameter. Für die Dauer einer Lücke im Orts-Signal wird der Takt zum
Schieberegister unterbrochen. Alternativ werden zunächst alle Frequenzbereiche mit
ausreichenden Informationen berechnet und danach die Lücken in anderen Frequenzbereichen
linear aus den Nachbarbereichen interpoliert.
[0051] Die Pegel in den Frequenzteilsegmenten werden in einer alternativen Ausführungsform
über einen längeren Zeitraum gemessen und diese Verläufe in einem Ringpuffer gespeichert.
Zu Beginn einer Störung wird aus dieser Aufzeichnung des Pegelverlaufs ein Signalanstieg
bzw. -abfall berechnet, der für die Dauer der Störung weiter in die Raumklang-Parameter
eingearbeitet wird.
[0052] In einer Weiterführung der Erfindung werden die höchsten Spitzen im Frequenzspektrum
ermittelt. Diese werden als Mittenfrequenzen der Filter 1110 zur Spektralaufteilung
verwendet.
[0053] Das Signal 1023 am Eingang der Baugruppe 1040 wird alternativ nur in der Schaltrichtung
von Stereo zum Raumklang sofort durchgeschaltet. Bei der Rückblendung vom Raumklang
zum Stereo hingegen über einen Tiefpass geführt, so dass hierbei eine Verzögerung
entsteht und somit für begrenzte Dauer auch zu Zeiten guten Empfangs noch der künstliche
Raumklang aktiviert bleibt.
[0054] Am das Signal 1021 führenden Eingang der Raumklangbaugruppe 1100 kann ein Verzögerungselement
hinzugefügt werden, z.B. in Form eines digitalen FIFO-Speichers. Hierdurch wird zwar
die gerade an der Antenne 1010 eintreffende Signalsequenz in der Analysebaugruppe
1300 bearbeitet, die Ergebnisse der Analyse wirken aber auf ein Signalsegment, das
bereits früher empfangen wurde, entsprechend dem Versatz durch die Zeitverzögerung.
Eine erst im Verlauf der Analyse klar herausgearbeitete Ortsinformation kann so auf
die gesamte Signalsequenz von Beginn an wirken. Um den Zeitversatz beim Umblenden
vom künstlichen Raumklang auf die Wiedergabe der Originalsignale zu kompensieren,
sind auch die beiden Eingänge der Umblendeinheit 1040, die die Signale 1031 und 1031
führen, mit Verzögerungsstufen gleichen Zeitverhaltens auszustatten.
1. Verfahren zum Dekodieren von Mehrkanal-Audiosendungen, insbesondere von Zweikanal-Stereo-Audiosendungen,
mit einem jeweiligen Nutzsignal pro Kanal, wobei für jedes von den Nutzsignalen übertragene
Frequenzspektrum einer Signalquelle durch unterschiedliches zeitliches auftreten und
unterschiedliche Pegel in den unterschiedlichen Kanälen ein räumlicher Eindruck bzw.
eine Ortsinformation für die entsprechende Signalquelle erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
während des Empfangs der Mehrkanal-Audiosendung wenigstens in Zeitabschnitten, in
denen der Empfang derart gestört ist, dass eine direkte Mehrkanalwiedergabe nicht
mehr möglich ist, die Ortsinformation aus den Nutzsignalen extrahiert wird und mit
dieser aktuellen Ortsinformation aus einem die Nutzsignale aller Kanäle enthaltenden
Monosignal ein künstlicher Raumklang durch Verteilen verschiedener Frequenzbänder
auf der Kanalzahl der Mehrkanal-Audiosendung entsprechende Kanäle mit jeweils unterschiedlicher
zeitlicher Verzögerung und/oder unterschiedlicher Dämpfung der Pegel in den verschiedenen
Kanälen erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
spektrale Verteilungen der Nutzsignale der verschiedenen Kanäle und/oder Laufzeitunterschiede
bzw. Zeitdifferenzen von jeweils zwei oder mehr verschiedenen Spektralanteilen im
jeweiligen Nutzsignal verschiedener Kanäle miteinander verglichen werden, aus dem
Vergleich für jeden Kanal für wenigstens zwei oder mehr verschiedene Spektralanteile
Parameter für eine Signaldämpfung und/oder eine Signalverzögerung derart bestimmt
und die entsprechenden Spektralanteile aus einem alle Nutzsignal der Kanäle enthaltenden
Einkanalsignal gemäß den bestimmten Parameter verzögert und/oder gedämpft auf der
Kanalzahl der Mehrkanal-Audiosendung entsprechende Kanäle derart verteilt werden,
dass für einen Zuhörer für die entsprechenden Spektralanteile ein räumlicher Klangeindruck
erzeugt wird, welcher im Wesentlichen einem räumlichen Klangeindruck der direkt wiedergegebenen
Audiosignale der Kanäle entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Parameter zur Dämpfung und/oder Verzögerung als stetige Funktion des Pegels und/oder
Laufzeitunterschiedes in Abhängigkeit von der Frequenz bestimmt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Spektralbereich in mehrere vorbestimmte Spektralanteile aufgeteilt wird, wobei
verschiedene Frequenzen oder Frequenzbereiche eines Spektralanteiles bei der Bestimmung
der Parameter unterschiedlich gewichtet berücksichtigt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Aufteilung der Spektralanteile in Abhängigkeit von der Analyse der Nutzsignale
dynamisch verändert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich die vorbestimmten Spektralanteile in der Frequenz teilweise überlappen und die
Frequenzen eines Spektralanteiles im Überlappungsbereich zu einem benachbarten Spektralanteil
geringer gewichtet werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
einmal bestimmte Parameter über die Zeit mittels einer Gewichtungsfunktion ergänzt
werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Gewichtungsfunktion eine Mittelung über vorbestimmte Zeiträume oder eine Zusammenfassung
eines vorbestimmten Zeitraumes unter stärkerer Berücksichtigung jüngerer bestimmter
Parameter erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei der Bestimmung der Parameter nur solche Spektralanteile berücksichtigt werden,
die einen vorbestimmten Pegel-Schwellwert oder eine frequenzabhängige Schwellwertfunktion
überschreiten.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
für solche Spektralanteile, in denen eine Bestimmung der Parameter nicht möglich ist,
diese aus benachbarten Spektralanteilen interpoliert, zuvor bestimmte Parameter ggf.
gewichtet weiter verwendet, vorbestimmte Parameter oder Parameterfunktionen verwendet
und/oder Zufallsparameter verwendet werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
durch Verzögerung der Signalwidergabe ein Zeitversatz zwischen dem analysierten Zeitsegment
des Mehrkanal-Nutzsignals und dem mit diesen Daten maipulierten Segment des Monosignals
erzielt wird.
12. Empfänger (100) für Mehrkanal-Audiosendungen mit einem Mehrkanaldekoder, welcher mehrere
Nutzsignale verschiedener Kanäle getrennt abgibt,
gekennzeichnet durch
eine Analysebaugruppe (1300), welche spektrale Verteilungen der Nutzsignale der verschiedenen
Kanäle und/oder Laufzeitunterschiede bzw. Laufzeitdifferenzen von jeweils zwei oder
mehr verschiedenen Spektralanteilen im jeweiligen Nutzsignal der verschiedenen Kanäle
miteinander vergleicht, aus dem Vergleich für jeden Kanal für wenigstens zwei oder
mehr verschiedene Spektralanteile Parameter für eine Signaldämpfung und/oder eine
Signalverzögerung derart bestimmt, und
eine Raumklangbaugruppe (1100), welche die entsprechenden Spektralanteile aus einem
die Nutzsignale aller Kanäle enthaltenden Einkanalsignal gemäß den bestimmten Parameter
verzögert und/oder gedämpft auf der Kanalzahl der Mehrkanal-Audiosendung entsprechende
Kanäle derart verteilt,
dass ein Zuhörer für die entsprechenden Spektralanteile einen räumlichen Klangeindruck
erhält, welcher im Wesentlichen einem räumliche Klangeindruck der direkt wiedergegebenen
Audiosignale der Kanäle entspricht.
13. Empfänger (100) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
er für jeden Kanal (1031, 1032) eine Filterbaugruppe (1310, 1320) aufweist, welche
das jeweilige Nutzsignal in mehrere, insbesondere vier, Spektralanteile (1311 bis
1314, 1321 bis 1324) zerlegt.
14. Empfänger (100) nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Analysebaugruppe (1300) für jeden Spektralanteil einen Pegeldetektor (1331, 1341)
aufweist.
15. Empfänger (100) nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Analysebaugruppe (1300) eine der Anzahl der Spektralanteile entsprechende Anzahl
von Pegelvergleichern (1371) aufweist, wobei ein Pegelvergleicher die Pegel eines
zugeordneten Spektralanteils in mindestens zwei Kanälen vergleicht.
16. Empfänger (100) nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
jedem Pegelvergleicher (1371) eine Signalumformerstufe (1381) nachgeschaltet ist,
welche aus dem Resultat des Vergleichs im Pegelvergleicher (1371) für jeden Kanal
den Parameter für Signaldämpfung und/oder den Parameter für die Signalverzögerung
bestimmt.
17. Empfänger (100) nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Raumklangbaugruppe (1100) eine Filterbaugruppe (1110) aufweist, welche ein die
Nutzsignale aller Kanäle enthaltendes Mono-Signal (1021) in mehrere, insbesondere
fünf, Spektralanteile (1111 bis 1115) zerlegt, wobei für mindestens einen Spektralanteil
eine der Anzahl der Kanäle entsprechende Anzahl von Abschwächerbaugruppen (1121 bis
1128) und/oder Verzögerungsstufen (1131 bis 1138) vorgesehen ist, wobei Abschwächerbaugruppen
(1121 bis 1128) und Verzögerungsstufen (1131 bis 1138) ein gemäß den für diesen Kanal
und diesen Spektralanteil bestimmten Parametern für Signalverzögerung und/oder Signaldämpfung
verzögertes und/oder gedämpftes Ausgangssignal erzeugt, wobei ein für jeden Kanal
nachgeschalteter Addierer (1141, 1142) alle Ausgangssignale verschiedener Spektralanteile
eines Kanals zusammen addiert