DE3238933A1 - Method for the acoustic design of video games - Google Patents

Method for the acoustic design of video games

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Abstract

The invention relates to a method for the audio design of video games which are depicted by means of combining a video game device with a monitor device, usually a television set. It is the object of the invention to improve the previously simple audio accompaniment and to design and play back the audio information in such a way that the user of a video game device is addressed not only visually, but also acoustically by the programmed events of the video game. The audio information accompanying the respective game can be called up in the video game device and stored using the frequency response and phase relations characteristic of artificial head stereophonics. The play back of said information takes place via at least one set of stereo headphones.

Description

Verfahren zur akustischen Ausgestaltung von Video-SpielenMethod for the acoustic design of video games

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur akustischen Ausgestaltung von Video-Spielen, welche mittels der Kombination eines Video-Spielgerätes mit einem Bildschirmgerät, üblicherweise einem Fernsehgerät, dargestellt werden.The invention relates to a method for acoustic design of video games, which by means of the combination of a video game device with a Screen device, usually a television set, are displayed.

Die bis heute auf dem internationalen Markt angebotenen sogenannten Video-Spielgeräte sind im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß unter Benutzung des Bildschirms eines in der Regel schon vorhandenen Fernsehgerätes, vorzugsweise eines Farbfernsehgerätes, bestimmte Bewegungsvorgänge schwarz-weißer als auch farbiger Symbole und/oder Figuren interaktiv mittels Fernbedienung von dem Video-Spielgerät aus durch den Benutzer gesteuert und in Form und Farbe geändert werden. Diese Geräte vermitteln dem Benutzer bestimmte Erfolgserlebnisse oder auch nur schlichten Zeitvertreib.The so-called Video game machines are essentially characterized by the fact that using the screen of a television set that is usually already present, preferably a color television set, certain movement processes black and white as well as colored Symbols and / or figures interactively by means of remote control from the video game device can be controlled and changed in shape and color by the user. These devices convey to the user certain experiences of achievement or just plain pastime.

Allen diesen bekannten Video-Spielen gemeinsam ist ein vergleichsweise dürftige akustische Begleitung aus dem Lautsprecher des verwendeten Fernsehgeräts, die sich zum Beispiel in programmierten Nachbildungen von Explosionsgeräuschen und stilvisierten, Flugkörper begleitenden Pfeifgeräuschen erschöpft.All of these well-known video games have one thing in common: comparatively poor acoustic accompaniment from the loudspeaker of the television set used, which can be found, for example, in programmed simulations of explosion noises and stylized whistling noises accompanying the missile exhausted.

Aufgabe der Erfindung ist es, die akustischen Informationen so zu gestalten und wiederzugeben, daß der Benutzer eines Video-Spielgerätes nicht nur optisch sondern auch akustisch von dem programmierten Geschehen des Video-Spiels angesprochen und bei genügender Konzentration gefangen wird. Hierfür eignen sich besonders stereofone Wi edergabeverfahren.The object of the invention is to provide the acoustic information in such a way design and reproduce that the user of a video game device not only visually but also acoustically from the programmed events of the video game addressed and caught with sufficient concentration. Suitable for this especially stereophonic rendering processes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des patentanspruchs 1 gelöst. Erst durch die Anwendung der Kunstkopf-Stereofoni e in Verbindung mit der Schal lwi edergabe über Kopfhörer wird der Benutzer - je nach Individualität stärker oder schwächer - von einer zuvor rein betrachtenden Position nunmehr voll in das Spiel einbezogen.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved. Only through the use of the artificial head stereophonic In connection with the sound reproduction via headphones, the user will - ever stronger or weaker according to individuality - from a previously purely contemplative Position now fully involved in the game.

Mit hoher Realitätsnähe tritt das Geschehen aus der Bildschirmebene insbesondere akustisch heraus und die Schallinformation umgibt den Benutzer. Durch die der Kunstkopf-Stereofonie eigenen Ortungsmöglichkeit von Schallereignissen kann die optische Information des Bildschirms wesentlich gestützt werden.The action emerges from the screen level with a high level of realism in particular acoustically and the sound information surrounds the user. By the ability to locate sound events inherent in artificial head stereophony the visual information of the screen is significantly supported.

Zum Beispiel wird bei einem bekannten Video-Spiel eine sich laufend ändernde Straßenführung auf dem Bildschirm gezeigt; der Benutzer befindet sich in der Situation eines Autofahrers und versucht der Straße zu folgen. Berührt er den Straßenrand, so gibt es einen lauten Knall. Durch eine mögliche erfindungsgemäße akustische Ausgestaltung dieses Video-Spiels kann das Berührungsgeräusch rechts oder links wiedergegeben werden, je nachdem welcher Straßenrand berührt wird.For example, in a well-known video game, one will be scrolling changing road layout shown on the screen; the user is in the situation of a car driver and tries to follow the road. Does he touch the Roadside so there is a loud bang. By a possible invention acoustic design of this video game can make the touch sound right or left, depending on which roadside is touched.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous embodiments of the method according to the invention are described in the subclaims.

Um die akustische Information entsprechend dem Fortgang des Video-Spiels unverzögert abrufen und wiedergeben zu können, erfolgt die Speicherung der diesbezüglichen Datenmengen in bekannter Weise in digitalisierter Form. Die akustische Information selbst kann je nach Art des Video-Spiels entweder dem natürlichen Schallfeld mittels geeigneter Kunstkopfaufnahmeverfahren entnommen oder synthetisch erzeugt werden.To the acoustic information according to the progress of the video game To be able to call up and play back without delay, the relevant data is saved Amount of data in a known manner in digitized form. The acoustic information itself can either use the natural sound field depending on the type of video game suitable artificial head recording process or be generated synthetically.

Im letzteren Fall sind die der Kunstkopf-Stereofonie eigenen Frequenzgang- und Phasenbeziehungen zwischen den Signalen der beiden Kanäle für das rechte bzw. für das linke Ohr zu berücksichtigen. Diese Beziehungen sind dem Fachmann durchaus bekannt; es wird hierzu auf die Veröffentlichung von BLAUERT, RäUMLICHES HORDEN, 1974, erschienen im Hirzel-Verlag, verwiesen.In the latter case, the frequency response inherent in artificial head stereophony is and phase relationships between the signals of the two channels for the right and to be considered for the left ear. These relationships are well known to the person skilled in the art known; it is referred to the publication of BLAUERT, SPATIAL HORDEN, 1974, published by Hirzel-Verlag, referenced.

Soll die Ortung eines Schallereignisses im Verlauf des Video-Spiels geändert werden, so sind die Frequenzgang- und Phasenbeziehungen der gespeicherten Signale entsprechend zu ändern.The aim is to locate a sound event in the course of the video game are changed, the frequency response and phase relationships are those stored To change signals accordingly.

Hierfür können Filter und Laufzeitglieder mit veränderlichen und steuerbaren Parametern eingesetzt werden. Die erforderlichen Steuersignale werden von den elektrischen Größen abgeleitet, die für die Lage bzw. für die Bewegung eines auf dem Bildschirm abgebildeten Gegenstandes repräsentativ sind.For this purpose, filters and term elements with variable and controllable Parameters are used. The necessary control signals are provided by the electrical Sizes derived that for the position or for the movement of an on the screen depicted are representative.

Die für eine ausreichende kunstkopf-stereofone Darbietung notwendigen und zu speichernden Datenmengen sind sehr groß. Es empfiehlt sich daher eine Reduzierung dieser Datenmengen durch bekannte Verfahren der Nachrichtentechnik. Für die redundanzmindernde Digitalisierung von Sprachsignalen kann in vorteilhafter Weise die Delta-Pulscodemodulation eingesetzt werden; eine Variante sieht die adaptive Veränderung der Gewichtsfaktoren vor. Es wird in diesem Zusammenhang die Veröffentlichung von HULZLER/HOLZWARTH, PULSTECHNIK I, erschienen 1975 im Springer-Verlag genannt.The necessary for a sufficient artificial head stereophonic presentation and the amounts of data to be stored are very large. A reduction is therefore recommended these amounts of data by known methods of communications engineering. For the redundancy-reducing Digitization of speech signals can advantageously be done using delta pulse code modulation be used; one variant sees the adaptive change in the weighting factors before. In this context, the publication by HULZLER / HOLZWARTH, PULSTECHNIK I, published in 1975 by Springer Verlag.

Auch die bekannten Verfahren der Vocoder-Technik, die ebenfalls redundanzmindernde Eigenschaften aufweisen, können in vorteilhafter Weise eingesetzt werden; hier sei z.B. auf die Veröffentlichung von FLANAGAN/RABINER, SPEECH SYNTHESIS, verwiesen.Also the well-known methods of vocoder technology, which also reduce redundancy Have properties can be used in an advantageous manner; be here e.g. to the publication by FLANAGAN / RABINER, SPEECH SYNTHESIS.

Es wird auch darauf hingewiesen, daß die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht als Begrenzung des Erfindungsgedankens anzusehen sind, sondern daß vielmehr Veränderungen und Abwandlungen vom Fachmann leicht durchgeführt werden können,ohne den Grundgedanken und Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann die Erfindung auch den Einsatzbereich der Video-Spiele erweitern.It should also be noted that the embodiments described above are not to be regarded as a limitation of the inventive idea, but rather that Changes and modifications can easily be carried out by those skilled in the art, without to leave the basic idea and scope of the invention. So can the invention too expand the field of application of video games.

Durch eine Ergänzung der bisher im wesentlichen dominanten optischen Information durch kopfbezogene akustische Informationen tritt eine Erlebnisvertiefung beim Benutzer ein, die besonders auf dem Gebiet der Meditations- und Entspannungsübungen neue Video-Spielgeräte ermöglicht. Der Benutzer erzeugt interaktiv mit dem Bildschirm bestimmte Formen, Farben und Strukturen, die mit entsprechenden Klangmustern in Kunstkopf-Stereofonie verknüpft sind; die vom Benutzer gewünschte bzw. kreativ gesteuerte Veränderung des Bildinhalts bewirkt zwangsläufig eine entsprechende Veränderung der kopfbezogenen Klangeindrücke.By adding to the previously essentially dominant optical features Information through head-related acoustic information creates a deepening of the experience at the user, especially in the field of meditation and relaxation exercises new video game devices made possible. The user creates interactively with the screen certain shapes, colors and structures, which are associated with corresponding sound patterns in Artificial head stereophony are linked; the one desired or creatively controlled by the user Changing the image content inevitably causes a corresponding change the head-related sound impressions.

Claims (9)

Patentansprüche Verfahren zur akustischen Ausgestaltung von Video-Spielen, welche mittels der Kombination eines Video-Spiel gerätes mit einem Bildschirmgerät, üblicherweise einem Fernsehgerät, dargestellt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die das jeweilige Spiel begleitenden akustischen Informationen in dem Video-Spielgerät abrufbar und mit den der Kunstkopf-Stereofonie eigenen Frequenzgang- und Phasenbeziehungen gespeichert sind, und die Wiedergabe derselben über mindestens einen Stereo-Kopfhörer erfolgt. Claims method for the acoustic design of video games, which by combining a video game device with a screen device, usually a television set indicates that the acoustic information accompanying the respective game can be called up in the video game device and with the frequency response inherent in artificial head stereophony and phase relationships are stored, and the reproduction of the same over at least stereo headphones. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die akustischen Informationen einem natürlichen Schallfeld mittels Kunstkopf-Mikrofontechnik entnommen worden sind und zweikanalig in digitalisierter Form in dem Video-Spiel gerät gespeichert vorliegen. 2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the acoustic information means a natural sound field Artificial head microphone technology have been taken and two-channel in digitized Form stored in the video game device. 3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die akustischen Informationen synthetisch und zweikanalig unter Berücksichtigung der der Kunstkopfstereofonie eigenen Frequenzgang- und Phasenbeziehungen erzeugt worden sind und in digitalisierter Form in dem Video-Spielgerät gespeichert vorliegen. 3. The method according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c n e t that the acoustic information is synthetic and two-channel under consideration which generates the frequency response and phase relationships inherent in artificial head stereophony and are stored in digitized form in the video game device. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, gek e n n z ei c h ne t durch eine Verminderung der zu speichernden digitalen Datenmenge durch Einsatz an sich bekannter adaptiver Delta pulscodemodulation. 4. The method according to claim 2 or 3, gek e n n z ei c h ne t through a reduction in the amount of digital data to be stored through use per se known adaptive delta pulse code modulation. 5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Verminderung der zu speichernden digitalen Datenmenge durch Speicherung von für die akustischen Informationen charakteristischen Kennwerte wie Signalgrundfrequenz und Kontur der Einhüllenden vorzugsweise in Kanalvocoder-Technik.5. The method according to claim 2 or 3, g e k e n n z e i c h n e t through a reduction in the amount of digital data to be stored by storing characteristic values such as fundamental signal frequency for the acoustic information and contour of the envelope, preferably using channel vocoder technology. 6. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3 , g e k e n n z e i c h n e t durch eine Verminderung der zu speichernden digitalen Datenmenge durch geeignete adaptive Vorhersagekriterien in der Art bekannter Vocoder mit linear prädiktiver Codierung.6. The method according to claim 2 or 3, g e k e n n z e i c h n e t by reducing the amount of digital data to be stored through suitable adaptive prediction criteria in the manner of known vocoders with linear predictive Coding. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daB die Frequenzgang-und Phasenbeziehungen der gespeicherten akustischen Informationen durch einstellbare Filter und/oder Laufzeitglieder während der Wiedergabe veränderbar sind.7. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c It is noted that the frequency response and phase relationships of the stored acoustic information through adjustable filters and / or term elements during the playback are changeable. 8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Frequenzgang- und Phasenbeziehungen der gespeicherten akustischen Informationen durch Steuersignale geändert werden, die für die Lage mindestens eines eminenten visuellen Ereignisses auf dem Bildschirm repräsentativ sind.8. The method according to claim 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the frequency response and phase relationships of the stored acoustic Information can be changed by control signals relevant to the location of at least one eminent visual event on the screen are representative. 9. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, vorzugsweise nach Anspruch 7 oder 8, g e k e n n -z e i c h n e t durch seine Eignung für Entspannungs- und Meditationsübungen.9. Application of the method according to one of the preceding claims, preferably according to claim 7 or 8, due to its suitability for relaxation and meditation exercises.
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