DE1196711B

DE1196711B - Compatible procedure for monophonic, stereophonic, monophonic or stereo-ambiophonic recording, transmission and playback

Info

Publication number: DE1196711B
Application number: DER32426A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Lothar Keibs
Original assignee: Deutsche Post Rundfunk und Fernsehtechnisches Zentralamt
Current assignee: Deutsche Post Rundfunk und Fernsehtechnisches Zentralamt
Priority date: 1960-10-12
Filing date: 1960-10-12
Publication date: 1965-07-15

Description

Kompatibles Verfahren zur wahlweisen monofonen, stereofonen, mono-ambiofonen oder stereo-ambiofonen Aufnahme, Übertragung und Wiedergabe Die Erfindung betrifft ein kompatibles Verfahren zur wahlweisen monofonen, stereofonen, monoambiofonen oder stereo-ambiofonen Aufnahme, Übertragung und Wiedergabe nach Patentanmeldung B 5926& VIII/21a°. Dieses Verfahren beruht darauf, daß auf der Aufnahmeseite entweder einfache monofone M-Signale oder aus mehreren Einzelstereoinformationen mittels geeigneter Regel- und Mischtechnik resultierende A/B-, X/Y- oder M/S-Signale gebildet, in Zweikanaltechnik übertragen bzw. auf Tonträger aufgezeichnet werden und auf der Wiedergabeseite als L/R-Informationen über eine Links-Rechts Lautsprecheranordnung oder als M/S-Information beispielsweise über eine Kombination aus einem Kugel- oder einem Halbraumstrahler und einem dazu quergestellten Gradientenlautsprecher abgestrahlt werden. Nach der Hauptpatentanmeldung werden auf der Aufnahmeseite dem monofonen M-Signal bzw. den resultierenden Stereo-M und S-Signalen vorzugsweise aus dem indirekten Schallfeld des Ursprungsraumes gewonnene Stereoinformationen M,. bzw. S,. in Phase und Amplitude regelbar zugefügt bzw. den resultierenden AIB- bzw. X/Y-Informationen in Phase und Amplitude regelbar entsprechende Stereorauminformationen X, bzw. Y,. hinzugefügt. Hierbei werden die direkten Stereosignale in bestimmter Weise zeitlich gegenüber den Raumsignalen nach bekannten Verzögerungsverfahren verzögert, in dem Maße, wie es der beabsichtigten Einbeziehung des Beobachters in den Ursprungsraum in einem bestimmten Abstand zum Schallereignis entspricht.Compatible method for optional monophonic, stereophonic, monophonic or stereo-ambiophonic recording, transmission and playback The invention relates to a compatible method for optional monophonic, stereophonic, monophonic or stereo-ambiophonic recording, transmission and playback according to patent application B 5926 & VIII / 21a ° . This method is based on the fact that on the recording side either simple monophonic M signals or A / B, X / Y or M / S signals resulting from several individual pieces of stereo information are formed by means of suitable control and mixing technology, transmitted in two-channel technology or on sound carriers are recorded and emitted on the playback side as L / R information via a left-right loudspeaker arrangement or as M / S information, for example via a combination of a spherical or hemisphere radiator and a gradient loudspeaker positioned transversely to it. According to the main patent application, on the recording side of the monophonic M signal or the resulting stereo M and S signals, stereo information M, obtained preferably from the indirect sound field of the original room. or S ,. in phase and amplitude controllable added or the resulting AIB or X / Y information in phase and amplitude controllable corresponding stereo space information X, or Y,. added. Here, the direct stereo signals are delayed in a certain way in relation to the room signals according to known delay methods, to the extent that it corresponds to the intended inclusion of the observer in the original room at a certain distance from the sound event.

Im Wiedergaberaum sind nach diesem Verfahren die akustischen Strahlungsquellen in der üblichen Links-Rechts-Technik oder in Mitten-Seiten-Technik angeordnet und werden mit resultierenden X1Y-bzw. 79/S-Signalen gespeist.According to this method, the acoustic radiation sources are in the playback room and arranged in the usual left-right technique or in the middle-side technique are with resulting X1Y or. 79 / S signals.

Die Einbeziehung des Hörers in die akustische Atmosphäre des Ursprungsraumes wird dann am optimalsten sein, wenn der Hörer außer den von vorn kommenden in den X1Y- bzw. M/S-Signalen enthaltenen Rauminformationen auch Rauminformationen aus dem hinteren Halbraum erhält, wie es beim Originalgeschehen der Fall ist. Diese Informationen sind im allgemeinen in der Intensität geringer gegenüber den Informationen aus dem vorderen Halbraum, da sie meist durch zwei, drei- und mehrmalige Reflexionen zustande kommen und demgemäß entsprechend dem mittleren Absorptionsvermögen der Wände stärker geschwächt sind. Diese Schwächung kann auch je nach dem Frequenzverlauf der Wandabsorption frequenzabhängig sein. Sie nimmt außerdem bei großen Räumen infolge der mit den längeren Laufumwegen verbundenen größeren Absorptionsverlusten in der Luft bei hohen Frequenzen zu.The inclusion of the listener in the acoustic atmosphere of the original room will be at its best when the listener except those coming from the front into the X1Y or M / S signals also contain room information the rear half-space, as is the case with the original event. These Information is generally less intense than the information from the front half-space, as they are usually caused by two, three or more reflections come about and accordingly according to the average absorption capacity of the Walls are more weakened. This weakening can also depend on the frequency curve the wall absorption be frequency-dependent. It also decreases in large spaces the greater absorption losses associated with the longer detours in the Air at high frequencies too.

Ein Hauptanteil dieses rückwärtigen Raumschalles kommt, wie man nach der Methode der Spiegelbilder nachweisen kann, aus der Umgebung der hinteren linken und rechten Raumkante des Ursprungsraumes und ist bei einem Platz guter Hörsamkeit gegenüber dem vorderen Raumschall im Mittel um etwa 2 bis 3 db schwächer. Aufgabe der Erfindung ist es, die ambiofone Wiedergabewirkung in der Hinsicht zu verbessern, daß diese den Raum charakterisierenden Besonderheiten durch entsprechende Abwandlung des Verfahrens bei der Wiedergabe verstärkt dargeboten werden.A major part of this rear room noise comes, as one is after the method of mirror images can demonstrate from the area around the rear left and right edge of the original room and is at a place with good audibility compared to the front room sound, on average around 2 to 3 db weaker. task the invention is to improve the ambiophonic playback effect in the respect, that these peculiarities that characterize the space can be modified accordingly of the process can be presented intensified during playback.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Verstärkung der ambiofonen Wirkung im Wiedergaberaum zusätzliche Rauminformationen diffus eingestrahlt werden, die aus den Hauptinformationen, die den vorderen Lautsprechern zugeführt werden, abgeleitet, frequenzkorrigiert und entsprechend ihrem Abstrahlungsort pegelvermindert sind.This object is achieved according to the invention in that for reinforcement the ambiophonic effect in the playback room, additional spatial information is diffusely irradiated derived from the main information fed to the front speakers are derived, frequency-corrected and reduced in level according to their emission location are.

Eine vorteilhafte Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens besteht darin, daß die zusätzlichen Raumlautsprecher in den hinteren Raumkanten angeordnet und in der Phasenlage der Rauminformationen diagonal spiegelbildlich zu den Hauptlautsprechern angeschaltet sind.There is an advantageous arrangement for carrying out this method in that the additional Room loudspeakers in the rear edges of the room arranged and mirrored diagonally in the phase position of the spatial information are switched on to the main speakers.

Der Vorgang zur Bildung der zusätzlichen Rauminformationen ist demnach der, daß die in den Hauptsignalen enthaltenen Rauminformationen schaltungstechnisch herausgelöst werden, etwa entsprechend dem zu erwartenden frequenzmäßigen Nachhallverlauf des Ursprungsraumes und entsprechend seinem Volumen frequenzkorrigiert und dann etwa entsprechend den üblichen Absorptionseinflüssen im Ursprungsraum schwächer durch vorzugsweise in den hinteren Kanten des 'Wiedergaberaumes angebrachte Lautsprecher diffus eingestrahlt werden.The process for forming the additional spatial information is accordingly that the room information contained in the main signals in terms of circuitry can be extracted, roughly in accordance with the expected frequency-wise reverberation curve of the original space and frequency-corrected according to its volume and then approximately corresponding to the usual absorption influences in the original space weaker through loudspeakers, preferably in the rear edges of the playback room can be radiated diffusely.

Die linke hintere Information wird aus der rechten vorderen Information und die rechte hintere Information aus der linken vorderen Information abgeleitet, da die linken hinteren Rauminformationen quasi als Spiegelbilder der rechten vorderen Rauminformationen und umgekehrt die rechten hinteren Rauminformationen quasi als Spiegelbilder der linken vorderen Rauminformationen anzusehen sind.The left rear information becomes the right front information and the right rear information is derived from the left front information, because the left rear spatial information quasi as mirror images of the right front Room information and vice versa the right rear room information quasi as Mirror images of the left front room information are to be seen.

Diese Maßnahme wird um so wirksamer und daher um so zweckmäßiger sein, je nachhallärmer und je größer der Wiedergaberaum ist, was noch durch weitere im Raum verteilte mit entsprechend differenzierten Pegelverhältnissen diffus strahlende Lautsprecher unterstützt werden kann, wenn die Räume sehr große Dimensionen annehmen.This measure will be all the more effective and therefore all the more expedient, the lower the reverberation and the larger the playback room, what more in the Room distributed diffuse radiation with appropriately differentiated level ratios Loudspeakers can be supported if the rooms take on very large dimensions.

Nach der Hauptpatentanmeldung sind die übertragenen resultierenden Hauptinformationen wie folgt zusammengesetzt: M= MundS=S+S,=S+(X,-Yr) beziehungsweise Dabei bedeuten X und Y bzw. M und S die primären Stereoinformationen, herrührend vom Mikrofon im weitgehend direkten Schallfeld und X,. und Y,. bzw. S,. die entsprechenden Informationen des Raummikrofons im weitgehend indirekten Schallfeld.According to the main patent application, the transferred resulting main information is composed as follows: M = MundS = S + S, = S + (X, -Yr) respectively X and Y or M and S mean the primary stereo information originating from the microphone in the largely direct sound field and X,. and Y ,. or S ,. the corresponding information from the room microphone in the largely indirect sound field.

An zwei Ausführungsbeispielen ist die Erfindung näher beschrieben und in den F i g. 1 und dargestellt. Die F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Fall der in der Hauptpatentanmeldung allgemein beschriebenen stereo-ambiofonen Übertragung. Die von den primären Stereo-Mikrofonen im Ursprungsraum U vom Klangkörper K herrührenden Signale X und Y werden über Verzögerungseinrichtungen V mit den Stereorauminformationen X,. und Y,. unter Zuhilfenahme eines Differentialübertragers Dl und unter Beachtung der gegenphasigen Anschaltung der Rauminformationen additiv kombiniert und den Hauptlautsprechern L1 und L2 im Wiedergaberaum W zugeführt. Die gegenphasige Zuführung ist mit gestrichelter Linie dargestellt. Unter Zwischenschaltung des Differentialübertragers D2 wird aus den Hauptinformationen 7Z und Y als Differenzsignal die Rauminformation S+S,. gewonnen, die in pegelverminderter und frequenzkorrigierter Form als Information (S+S,.)' den zusätzlichen Raumlautsprechern L3 und L4 zugeführt wird.The invention is described in more detail using two exemplary embodiments and is illustrated in FIGS. 1 and shown. The F i g. 1 shows an exemplary embodiment for the case of the stereo-ambiophonic transmission generally described in the main patent application. The signals X and Y originating from the sound body K from the primary stereo microphones in the original room U are transmitted via delay devices V with the stereo room information X,. and Y ,. with the aid of a differential transformer Dl and taking into account the anti-phase connection of the room information combined additively and fed to the main loudspeakers L1 and L2 in the playback room W. The opposite phase feed is shown with a dashed line. With the interposition of the differential transformer D2, the spatial information S + S,. obtained, which is fed in a level-reduced and frequency-corrected form as information (S + S ,.) 'to the additional room loudspeakers L3 and L4.

F i g. 2 zeigt die vereinfachte Form für den Fall der in der Hauptpatentanmeldung beschriebenen mono-ambiofonen Übertragung. Hierbei wird das von einem Mono-Mikrofon herrührende Monosignal M nach Verzögerung mit dem gegenphasig eingespeisten Raumsignal R kombiniert und als resultierende Signale M+R bzw. M-R den Hauptlautsprechern L bzw. L2 im Wiedergaberaum W zu- geführt. Über einen Differentialübertrager D wird als Differenzsignal die Rauminformation 2R zurückgewonnen und wieder pegelvermindert und frequenzkorrigiert als Information R' gegenphasig den Raumlautsprechern L3 und L4 zugeführt.F i g. 2 shows the simplified form for the case of the mono-ambiophonic transmission described in the main patent application. Here, the mono signal M originating from a mono microphone is combined after a delay with the room signal R fed in in phase opposition and fed to the main loudspeakers L and L2 in the playback room W as resulting signals M + R or MR. The spatial information 2R is recovered as a differential signal via a differential transformer D and again reduced in level and frequency-corrected as information R 'fed to the room loudspeakers L3 and L4 in antiphase.

Claims

Claims: 1. Compatible method for the optional monophonic, stereophonic, monophonic or stereo-ambiophonic recording, transmission and playback, in which in a known manner on the recording side either simple monophonic M signals or from several individual pieces of stereo information using suitable control and mixing technology resulting A / B, X / Y or M / S signals are formed, transmitted in two-channel technology or recorded on sound carriers and on the playback side as L / R information via a left-right loudspeaker arrangement or as M / S Information is emitted, for example, via a combination of a spherical or half-space radiator and a gradient loudspeaker positioned transversely to it, and in which, according to patent application B 59268 VIII a / 21 a2, the monophonic M signal or the resulting stereo M / S signal on the recording side Signals stereo information M, and S, preferably obtained from the indirect sound field of the original space. are supplied adjustable in phase and amplitude or the resulting A / B or X / Y information adjustable in phase and amplitude corresponding stereo space information X, and Y ,. are added, the direct stereo signals being delayed in a certain way with respect to the room signals according to known delay methods, to the extent that it corresponds to the intended inclusion of the observer in the original room at a certain distance from the sound event, characterized in that to amplify the ambiophonic effect in the playback room additional room information is diffusely radiated, which is derived from the main information that is fed to the front loudspeakers, frequency-corrected and reduced in level according to their emission location.

2. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that that the additional room loudspeakers are arranged in the rear edges of the room and in the Phasing of the room information diagonally mirror image to the main speakers are turned on. Publications considered: German Patent Specifications No. 860 959, 861467; U.S. Patent Nos. 2137,032, 2,819,342; Magazine »Electronics World ”, August 1960, p.82.