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Dokumentenidentifikation DE69533973T2 09.06.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000666556
Titel Schallfeldkontrollegerät und Kontrolleverfahren
Anmelder Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka, JP
Erfinder Ogawa, Michiko, Osaka-shi, Osaka, JP;
Kawamura, Akihisa, Hirakata-shi, Osaka, JP;
Matsumoto, Masaharu, Katano-shi, Osaka, JP;
Date, Toshihiko, Yamatokoriyama, Nara-ken, JP;
Tamura, Tadashi, Toyonaka-shi, Osaka, JP;
Nakama, Yasutoshi, Ikoma-shi, Nara-ken, JP
Vertreter Schwabe, Sandmair, Marx, 81677 München
DE-Aktenzeichen 69533973
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 03.02.1995
EP-Aktenzeichen 951014661
EP-Offenlegungsdatum 09.08.1995
EP date of grant 02.02.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.06.2005
IPC-Hauptklasse G10K 15/02
IPC-Nebenklasse H04S 1/00   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schallfeld-Steuereinheit zur Verwendung in einer audiovisuellen Ausrüstung (AV-Ausrüstung) und auf ein Verfahren, das in einer solchen Schallfeld-Steuereinheit verwendet wird. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Schallfeld-Steuereinheit zur Schallwiedergabe mit einem Eindruck der Anwesenheit durch Steuern der Abstandsperspektive und des Eindrucks der Ausdehnung eines Schallbildes und mit besseren Wiedergabefrequenzcharakteristiken.

2. Beschreibung des verwandten Gebiets

Während in den vergangenen Jahren VTR (Videoband-Aufnahmegeräte) ein üblicher Haushaltsgegenstand geworden sind, werden eine Großbildanzeige und ein Schallwiedergabesystem, das einen Eindruck der Anwesenheit gibt, gewünscht, um sowohl Musik als auch Filme auf Videobändern zu Hause zu nutzen, was Anlass zu der Forderung entsprechender Hardwareentwicklung gibt.

41 zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen Schallfeld-Steuereinheit 400, die die Abstandsperspektive steuert. Wie in 41 gezeigt ist, enthält die Schallfeld-Steuereinheit 400 eine Signaleingabevorrichtung 401 zum Eingeben eines Audiosignals, eine Verstärkungssteuereinheit 402, ein Paar Verstärker 403a und 403b, ein Paar Lautsprecher 405a und 405b und eine Abstandseingabevorrichtung 404. Die Abstandseingabevorrichtung 404 ist mit der Verstärkungssteuereinheit 402 verbunden. Um die Abstandsperspektive für das von einem Hörer empfangene Schallbild zu steuern, werden die Signalpegel in den zwei Kanälen durch die Abstandseingabevorrichtung 404 je nach dem Abstand geändert.

Im Folgenden wird die herkömmliche Schallfeld-Steuereinheit 400 mit der oben beschriebenen Konstruktion beschrieben.

An die Verstärkungssteuereinheit 402 wird über eine Signaleingabevorrichtung 401 eine Signaleingabe angelegt. Die Verstärkungssteuereinheit 402 steuert den Pegel des Eingangssignals, sodass das Eingangssignal von den Lautsprechern 405a und 405b mit einer Lautstärke wiedergegeben werden kann, die den von der Abstandseingabevorrichtung 404 eingegebenen Abstand widerspiegelt. Während die Lautstärke eines wiederzugebenden Signals erhöht wird, wird im Allgemeinen empfunden, dass die Position der Schallquelle näher ist. Andererseits wird empfunden, dass die Position der Schallquelle ferner ist, während die Lautstärke verringert wird. Die Verstärkungssteuereinheit 402 steuert die Lautstärke des wiedergegebenen Signals gemäß der Schallfeld-Steuereinheit 400, sodass die von dem Hörer empfundene Abstandsperspektive von der Schallquelle gesteuert wird. Das Signal mit einem durch die Verstärkungssteuereinheit 402 gesteuerten Pegel wird durch die Verstärker 403a und 403b verstärkt und daraufhin von den Lautsprechern 405a und 405b wiedergegeben. Durch die oben beschriebene Verarbeitung kann die von dem Hörer empfundene Abstandsperspektive gesteuert werden.

Allerdings wird die Abstandsperspektive in der herkömmlichen Schallfeld-Steuereinheit 400 mit der oben beschriebenen Konstruktion lediglich unter Verwendung eines direkten Schalls gesteuert. Dementsprechend hat der Hörer, selbst wenn er an einer geeigneten Position auf den wiedergegebenen Schall hört, eine seltsame Empfindung, dass die wiedergegebenen Abstände von den tatsächlichen Abständen verschieden sind. Außerdem kann die Schallfeld-Steuereinheit 400 dem Hörer eine richtige Abstandsperspektive in der Vorwärtsrichtung geben, während sie in Rückwärtsrichtung und in den seitlichen Richtungen keine richtige Abstandsperspektive realisieren kann.

Eine beispielhafte Schallwiedergabevorrichtung enthält ein Lautsprechersystem, in dem in einem Vorderseitenteil der Lautsprechermembran ein Trichter oder ein Schallrohr zum Leiten einer von einer Membran erzeugten Schallwelle vorgesehen ist. In den 42A und 42B ist ein Beispiel eines solchen Lautsprechersystems 450 gezeigt.

Die 42A und 42B sind Querschnittsansichten, die die Hauptteile der Struktur des in der herkömmlichen Schallwiedergabevorrichtung verwendeten Lautsprechersystems 450 zeigen. 42A zeigt einen seitlichen Querschnitt, während 42B einen vertikalen Querschnitt zeigt. Wie in den 42A und 42B gezeigt ist, ist an einer Öffnung eines hinteren Hohlraums 452 eine Lautsprechereinheit 451 befestigt. Der hintere Hohlraum 452 verhindert, dass eine von einer Rückseite einer Membran der Lautsprechereinheit 451 ausgesendete Schallwelle aus der Lautsprechereinheit 451 austritt. An dem hinteren Hohlraum 452 ist ein Trichter 453 angebracht, sodass der Trichter 453 vor der Lautsprechereinheit 451 positioniert ist. Wie in 42A gezeigt ist, besitzt der Trichter 453 eine konische Form. Genauer nimmt eine seitliche Querschnittsfläche des Trichters 453 von der Vorderseite der Membran der Lautsprechereinheit 451 zu einer Öffnung 453a zu. Wie in 42B gezeigt ist, nimmt eine vertikale Querschnittsfläche des Trichters 453 zu der Öffnung 453a ab. Die durch die Membran der Lautsprechereinheit 451 erzeugte Schallwelle wird über einen Schallwegteil 454 als Schall nach außen ausgesendet.

Falls die Länge L des Trichters 453 so gesetzt ist, dass sie ausreichend größer als die Wellenlänge des Frequenzbands des wiedergegeben Schalls ist, wird die Änderung der akustischen Impedanz an der Öffnung 453a sehr klein. Somit kann für die akustische Impedanz an der Öffnung 453a eine bessere Anpassung erreicht werden. In diesem Fall ist die Frequenzcharakteristik des Wiedergabeschalldrucks flach, wobei ein ideales Lautsprechersystem realisiert werden kann.

Wenn ein solches Lautsprechersystem 450 in eine AV-Ausrüstung wie etwa in einen Fernsehbildempfänger (im Folgenden als ein Fernsehgerät oder ein TV bezeichnet) integriert ist, ist es aber tatsächlich unmöglich, die Länge des Trichters 453 so zu setzen, dass sie ausreichend größer als die Wellenlänge des Frequenzbands des wiedergegeben Schalls ist. Somit enthält die Wiedergabeschalldruck-Frequenzcharakteristik des allgemeinen Lautsprechersystems, das einen Trichter verwendet, eine große Anzahl von Spitzeneinsenkungen, wie sie in 43 gezeigt sind. Dies liegt daran, dass die akustische Impedanz an der Öffnung 453a drastisch geändert wird, sodass ein Teil der von der Lautsprechereinheit 451 ausgesendeten Schallwelle von der Öffnung 453a reflektiert wird, sodass in dem Schallwegteil 454 eine Resonanz auftritt. Die Resonanz veranlasst eine große Anzahl von Spitzen.

In einem Lautsprechersystem mit einem Schallrohr mit einer im Wesentlichen gleichförmigen Querschnittsfläche anstelle des Trichters 453 tritt diese Resonanz ebenfalls auf, sodass in der Frequenzcharakteristik des Wiedergabeschalldrucks eine große Anzahl von Spitzen veranlasst werden. Zum Beispiel wird der Fall beschrieben, in dem ein Schallrohr 460 verwendet wird, wie es in 44 gezeigt ist. Wenn die Länge des Schallrohrs 460 mit L bezeichnet wird und die Schallgeschwindigkeit mit C bezeichnet wird, tritt bei der durch f bezeichneten und wie folgt dargestellten Frequenz: f = (2n – 1)C/4L (n = 1, 2, 3, ...) die Resonanz auf. 44 zeigt die Schalldruckverteilung im Fall n = 2.

45 zeigt ein Lautsprechersystem 470, das ein absorbierendes Material verwendet, um eine ebene Wiedergabefrequenzcharakteristik mit weniger Spitzeneinsenkungen zu realisieren (siehe z. B. japanische Patentanmeldung Nr. 63-109343). Das Lautsprechersystem 470 verringert die Anzahl der Spitzen dadurch, dass es an der Seitenfläche des Schallwegteils 474 einen Absorber 475 und eine Trennplatte 476 anordnet. Allerdings besitzt das Lautsprechersystem 470 einen Nachteil dahingehend, dass die gewünschte Charakteristik nicht immer erhalten werden kann, falls die Absorptionscharakteristik des Absorbers 475 nicht gleichförmig ist oder falls wegen der Form des Lautsprechersystems keine ausreichende Menge des Absorbers 475 angeordnet ist.

Es kann Bezug genommen werden auf JP-A-01 109997, die ein System zum Realisieren eines gewünschten Schallfeldes an einer optionalen Position durch einfaches Eingeben einer gewünschten Hörposition und Schallquellenposition und durch Berechnen der Impulsantwort an der Hörposition durch die im Voraus vorbereiteten Saalstrukturdaten beschreibt. In ein Steuermittel werden von einer Eingabevorrichtung ein Wiedergaberaum, eine Hörposition und eine Schallquellenposition, die von dem Hörer gewünscht sind, eingegeben. Das Steuermittel entnimmt die ausgewählte Saalstruktur aus einem ROM sowie die Akustikcharakteristikdaten und gibt eine Ausgabe an ein Arithmetikmittel und zeigt sie auf einer Anzeigevorrichtung an. Das Arithmetikmittel berechnet mit dem Bildverfahren die Impulsantwort an der Schallempfangsposition und ein Korrekturmittel wendet eine Korrektur an, um eine gewünschte Frequenzcharakteristik und einen gewünschten Anfangsreflexionsschall zu erhalten. Andererseits werden die an einen Eingangsanschluss gegebenen Signale an einen A/D-Umsetzer gegeben und wird die Impulsantwort durch einen Digitalsignal-Verarbeitungsabschnitt korrigiert und das Ergebnis über D/A-Umsetzer ausgegeben.

Außerdem kann Bezug genommen werden auf Matsushita, Y., u. a., "A Digital Audio Signal Processor for Sound Field Controls", IEEE Transactions on Consumer Electronics, Bd. 37, Nr. 1, 1. Februar 1991, S. 28–31. Dieser Artikel beschreibt einen digitalen Signalprozessor, der für Schallfeldsteuerungsanwendungen geeignet ist. Es wird ein anpassbares Verfahren zur externen Speicherkonfiguration beschrieben. Die Vorrichtung enthält eine 32-Bit-ALU und einen 32 × 34-Bit-Multiplizierer/Akkumulator.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Aspekte der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.

In einer bevorzugten Ausführungsform schafft eine Schallfeld-Steuereinheit zur Wiedergabe eines Schallfeldes eine Abstandsperspektive, die von einer Position eines Schallbildes für einen Hörer abhängt. Die Schallfeld-Steuereinheit enthält:

einen A/D-Umsetzer, um ein Eingangsaudiosignal in ein digitales Signal umzusetzen; einen Signalverarbeitungsabschnitt, um das digitale Signal zu empfangen, um das digitale Signal unter Verwendung vorgegebener Parameter zu verarbeiten und um ein Schallsignal zu erzeugen; eine Eingabevorrichtung, um Bedingungen einzugeben, die eine Position eines zu lokalisierenden Schallbildes und einen Abstand von einem Hörer enthalten; eine Parametersteuereinheit, um die Parameter in dem Signalverarbeitungsabschnitt so zu setzen, dass das Schallsignal Eigenschaften in Übereinstimmung mit den Bedingungen besitzt; einen D/A-Umsetzer, um das von dem Signalverarbeitungsabschnitt ausgegebene Schallsignal in ein analoges Signal umzusetzen; und einen Wiedergabereflexionsgenerator, um das von dem D/A-Umsetzer ausgegebene analoge Signal zu verstärken und wiederzugeben.

Der Signalverarbeitungsabschnitt kann enthalten: einen Direktschall-Verarbeitungsabschnitt, um das digitale Signal zu empfangen und ein Direktschallsignal zu erzeugen, durch das ein Schallbild eines direkten Schalls in einer Richtung zu einer Schallquelle lokalisiert wird; einen Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitt, der eine Verzögerungsschaltung, um das digitale Signal zu empfangen und das digitale Signal in Übereinstimmung mit einer Reflexionszeit eines reflektierten Schalls zu verzögern, und einen Reflexionsgenerator, um ein Reflexionsschallsignal zu erzeugen, durch das ein Schallbild des Reflexionsschalls in einer Richtung lokalisiert wird, in der der Reflexionsschall reflektiert wird, enthält; und einen Addierer, um das Direktschallsignal zu dem Reflexionsschallsignal zu addieren.

Der Reflexionsgenerator zum Erzeugen eines Reflexionsschallsignals kann eine Filtereinheit enthalten, wobei die Parametersteuereinheit eine Verzögerungszeit in der Verzögerungsschaltung und Filterkoeffizienten für die Filtereinheit anhand der Position des Schallbildes und des Abstandes vom Hörer setzt.

Der Signalverarbeitungsabschnitt kann ferner eine Summationsverhältnis-Steuereinheit enthalten, um die Verhältnisse des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals, die addiert werden sollen, kontinuierlich zu ändern.

Der Signalverarbeitungsabschnitt kann ferner einen Nachhallgenerator enthalten, um zu einem von dem Addierer ausgegebenen Signal einen Nachhall zu addieren, und die von der Eingabevorrichtung eingegebenen Bedingungen können ferner eine Ausdehnung eines Schallfeldes enthalten, wobei die Parametersteuereinheit einen Parameter für den Nachhallgenerator anhand der Ausdehnung des Schallfeldes setzt.

Die von der Eingabevorrichtung eingegebenen Bedingungen können die Position des Schallbildes, den Abstand vom Hörer und eine Ausdehnung eines Schallfeldes enthalten und der Signalverarbeitungsabschnitt kann enthalten: einen Direktschall-Verarbeitungsabschnitt, um das digitale Signal zu empfangen und ein Direktschallsignal zu erzeugen, durch das ein Schallbild eines Direktschalls in einer Richtung zu einer Schallquelle lokalisiert wird; einen Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitt, der eine Verzögerungsschaltung, um das digitale Signal zu empfangen und das digitale Signal in Übereinstimmung mit einer Reflexionszeit eines Reflexionsschalls zu verzögern, und einen Reflexionsgenerator, um ein Reflexionsschallsignal zu erzeugen, durch das ein Schallbild des Reflexionsschalls in einer Richtung, in der der Reflexionsschall reflektiert wird, lokalisiert wird, enthält; eine Summationsverhältnis-Steuereinheit, um das Direktschallsignal zu dem Reflexionsschallsignal durch kontinuierliches Ändern ihrer Summationsverhältnisse zu addieren und um ein Summensignal auszugeben; und einen Nachhallgenerator, um zu dem von der Summationsverhältnis-Steuereinheit ausgegebenen Summensignal einen Nachhall zu addieren.

Der Signalverarbeitungsabschnitt kann eine Frequenzcharakteristik-Steuereinheit enthalten, um die Frequenzcharakteristik des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals zu ändern.

Die Eingabevorrichtung kann eine Parameterempfangseinheit sein, um Schallfeld-Steuersignale zu empfangen, die von außerhalb der Schallfeld-Steuereinheit geliefert werden.

Der Signalverarbeitungsabschnitt kann enthalten: einen Direktschall-Verarbeitungsabschnitt, um das digitale Signal zu empfangen und ein Direktschallsignal zu erzeugen; einen Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitt, der mehrere Verzögerungsschaltungen, um das digitale Signal zu empfangen und in Übereinstimmung mit entsprechenden Reflexionszeiten mehrerer Reflexionsschalle zu verzögern und um mehrere Verzögerungssignale zu erzeugen, und eine Verstärkungssteuereinheit, um Reflexionsschallsignale durch Einstellen entsprechender Verstärkungen für die Verzögerungssignale auszugeben, enthält; und einen Addierer, um das Direktschallsignal zu den Reflexionsschallsignalen zu addieren.

Die Bedingungen können einen Seitenreflexionswinkel enthalten, der durch eine Richtung eines reflektierten Schalls, der den Hörer erreicht, nachdem er von einer Schallquelle ausgesendet und dann von einer Wand eines Audioraums reflektiert worden ist, in Bezug auf eine Richtung von der Schallquelle zum Hörer gebildet wird, wobei die Parametersteuereinheit den Seitenreflexionswinkel in einen Parameter einer Position eines Hörers und/oder einen Parameter einer Position eines Schallbildes umsetzt und den Parameter in den Signalverarbeitungsabschnitt eingibt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Schallfeld-Steuerverfahren zum Wiedergeben eines Schallfeldes, das eine Abstandsperspektive schafft, die von einer Position eines Schallbildes für einen Hörer abhängt, geschaffen. Das Verfahren enthält die folgenden Schritte: Umsetzen eines Eingangsaudiosignals in ein digitales Signal; Verarbeiten des digitalen Signals unter Verwendung vorgegebener Parameter und Erzeugen eines Schallsignals; Setzen von Bedingungen einschließlich einer Position eines zu lokalisierenden Schallbildes und eines Abstandes von einem Hörer; Steuern der Parameter, die in dem Signalverarbeitungsschritt verwendet werden, sodass das Schallsignal Eigenschaften in Übereinstimmung mit den Bedingungen besitzt; Umsetzen des Schallsignals in ein analoges Signal; und Verstärken und Wiedergeben des analogen Signals.

Der Signalverarbeitungsschritt kann die folgenden Schritte enthalten: Verarbeiten des digitalen Signals, um so ein Direktschallsignal zu erzeugen, um ein Schallbild eines Direktschalls in einer Richtung zu einer Schallquelle zu lokalisieren; Verzögern des digitalen Signals in Übereinstimmung mit einer Reflexionszeit eines Reflexionsschalls und Verarbeiten des verzögerten digitalen Signals, um so ein Reflexionsschallsignal zu erzeugen, um ein Schallbild des Reflexionsschalls in einer Richtung, in der der Reflexionsschall reflektiert wird, zu lokalisieren; und Addieren des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals.

Der Schritt des Erzeugens eines Reflexionsschallsignals kann einen Filterungsschritt enthalten und der Schritt des Steuerns der Parameter kann einen Schritt des Setzens einer Verzögerungszeit des digitalen Signals und einen Schritt des Setzens von Filterkoeffizienten für den Filterungsschritt anhand der Position des Schallbildes und des Abstandes vom Hörer enthalten.

Der Signalverarbeitungsschritt kann ferner einen Schritt des kontinuierlichen Änderns von Summationsverhältnissen des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals, die addiert werden sollen, enthalten.

Der Signalverarbeitungsschritt kann ferner einen Schritt des Addierens eines Nachhalls zu einem im Additionsschritt erzeugten Summensignal enthalten, wobei die Bedingungen ferner eine Ausdehnung eines Schallfeldes enthalten und wobei der Parametersteuerschritt ferner einen Schritt des Setzens eines Parameters für den Schritt des Addierens eines Nachhalls anhand der Ausdehnung des Schallfeldes enthalten kann.

Die Bedingungen können die Position des Schallbildes, den Abstand vom Hörer und eine Ausdehnung eines Schallfeldes enthalten und der Signalverarbeitungsschritt kann die folgenden Schritte enthalten: Verarbeiten des digitalen Signals, um ein Direktschallsignal zu erzeugen, um ein Schallbild eines Direktschalls in einer Richtung zu einer Schallquelle zu lokalisieren; Verzögern des digitalen Signals in Übereinstimmung mit einer Reflexionszeit eines Reflexionsschalls und Verarbeiten des verzögerten digitalen Signals, um ein Reflexionsschallsignal zu erzeugen, um ein Schallbild des Reflexionsschalls in einer Richtung, in der der Reflexionsschall reflektiert wird, zu lokalisieren; Addieren des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals durch kontinuierliches Ändern von Summationsverhältnissen hiervon und Ausgeben eines Summensignals; und Addieren eines Nachhallsignals zu dem Summensignal in Übereinstimmung mit der Ausdehnung des Schallfeldes.

Der Signalverarbeitungsschritt kann ferner einen Schritt des Steuerns von Frequenzcharakteristiken des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals enthalten.

Der Signalverarbeitungsschritt kann ferner einen Schritt des kontinuierlichen Änderns von Summationsverhältnissen des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals, die addiert werden sollen, enthalten.

Der Schritt des Setzens der Bedingungen kann einen Schritt des Empfangens von Schallfeld-Steuersignalen, die von außerhalb der Schallfeld-Steuereinheit geliefert werden, und einen Schritt des Bestimmens von Bedingungen anhand der Steuersignale enthalten.

Der Signalverarbeitungsschritt kann die folgenden Schritte enthalten: Verarbeiten des digitalen Signals, um ein Direktschallsignal zu erzeugen; Verzögern des digitalen Signals in Übereinstimmung mit entsprechenden Reflexionszeiten mehrerer Reflexionsschalle, Erzeugen mehrerer Verzögerungssignale und Einstellen entsprechender Verstärkungen für die Verzögerungssignale, um Reflexionsschallsignale zu erzeugen; und Addieren des Direktschallsignals und der Reflexionsschallsignale.

Die Bedingungen können einen Seitenreflexionswinkel enthalten, der durch eine Richtung eines Reflexionsschalls, der den Hörer erreicht, nachdem er von einer Schallquelle ausgesendet und dann von einer Wand eines Audioraums reflektiert worden ist, in Bezug auf eine Richtung von der Schallquelle zu dem Hörer gebildet wird, wobei in dem Schritt des Steuerns der Parameter der Seitenreflexionswinkel in einen Parameter einer Position eines Hörers und/oder einen Parameter einer Position eines Schallbildes umgesetzt wird.

Somit ermöglicht die hier beschriebene Erfindung die Vorteile der (1) Schaffung einer Schallfeld-Steuereinheit und eines Schallfeld-Steuerverfahrens, durch die eine natürliche Abstandsperspektive und ein Eindruck einer Ausdehnung in allen Richtungen gegeben werden können, (2) Schaffung einer Schallfeld-Steuereinheit, die einen Schall mit hoher Klarheit wiedergeben kann, ohne die Schallcharakteristik zu verschlechtern, während die Länge eines Trichters oder eines Schallrohrs (im Folgenden zusammen als ein Trichter bezeichnet) eines Lautsprechersystems nicht vergrößert zu werden braucht und kein Absorber und keine Trennplatte angeordnet zu werden braucht und (3) Schaffung einer Schallfeld-Steuereinheit, die ein Sprachsignal deutlich wiedergeben kann und die einen Schall mit einem Eindruck der Anwesenheit und der natürlichen Ausdehnung wiedergeben kann und die mit einer einfachen Systemkonstruktion mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann.

Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann auf dem Gebiet beim Lesen und Verstehen der folgenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Figuren klar.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

1 ist ein Blockschaltplan zur Veranschaulichung eines Prinzips der Schalllokalisierung in einer Schallfeld-Steuereinheit gemäß der Erfindung.

2 ist ein Diagramm, das die Konstruktion einer Operationsschaltung der Schallfeld-Steuereinheit gemäß der Erfindung veranschaulicht.

3 ist ein Blockschaltplan einer Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 1 gemäß der Erfindung.

4 ist ein Blockschaltplan, der einen beispielhaften Signalverarbeitungsabschnitt in der Schallfeld-Steuereinheit gemäß der Erfindung zeigt.

5 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem reflektierten Schall und einem direkten Schall zeigt.

6A ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen einem Pegel eines reflektierten Schalls und einer Zeit zeigt.

6B ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen dem Pegel eines Nachhalls und einer Zeit zeigt.

7 ist ein Blockschaltplan, der einen Signalverarbeitungsabschnitt in einer Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 2 gemäß der Erfindung zeigt.

8 ist ein Blockschaltplan, der einen Signalverarbeitungsabschnitt in einer Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 3 gemäß der Erfindung zeigt.

9 ist ein Blockschaltplan, der einen Signalverarbeitungsabschnitt in einer Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 4 gemäß der Erfindung zeigt.

10 ist ein Blockschaltplan, der einen Signalverarbeitungsabschnitt in einer Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 5 gemäß der Erfindung zeigt.

11 ist ein Blockschaltplan, der einen Signalverarbeitungsabschnitt in einer Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 6 gemäß der Erfindung zeigt.

12 ist ein Blockschaltplan, der eine Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 7 gemäß der Erfindung zeigt.

13 ist ein Blockschaltplan, der einen Signalverarbeitungsabschnitt in einer Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 8 gemäß der Erfindung zeigt.

14A und 14B sind graphische Darstellungen, die die Beziehungen zwischen einem Schallpegel eines reflektierten Schalls und einer Verzögerungszeit in der Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 8 zeigen.

15 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung des Konzepts der Parametersteuerung in einer Schallfeld-Steuereinheit gemäß der Erfindung.

16 ist ein Blockschaltplan, der schematisch die Konstruktion einer Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 9 gemäß der Erfindung zeigt.

17 ist eine graphische Darstellung, die eine Frequenzcharakteristik des Lautsprechersystems in Beispiel 9 zeigt.

18 ist eine graphische Darstellung, die eine Frequenzcharakteristik eines in den Beispielen gemäß der Erfindung verwendeten Filters zeigt.

19 ist eine graphische Darstellung, die eine Wiedergabeschalldruck-Frequenzcharakteristik in den Beispielen gemäß der Erfindung zeigt.

20 ist ein Diagramm, das die Konstruktion einer Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 10 gemäß der Erfindung zeigt.

21 ist ein Diagramm, das schematisch die Konstruktion einer Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 11 gemäß der Erfindung zeigt.

22 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion eines Signalverarbeitungsabschnitts in einer Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 12 gemäß der Erfindung zeigt.

23 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion eines Schallwiedergabeabschnitts in einer Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 13 gemäß der Erfindung zeigt.

24 ist ein Diagramm, das schematisch die Konstruktion einer Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 14 gemäß der Erfindung zeigt.

25 ist ein Diagramm, das schematisch die Konstruktion einer Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 15 gemäß der Erfindung zeigt.

26 ist ein Diagramm, das ein spezifisches Beispiel eines Schallbild-Ausdehnungsabschnitts in Beispiel 15 zeigt.

27 ist ein Diagramm, das schematisch eine Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 16 gemäß der Erfindung zeigt.

28 ist eine graphische Darstellung, die ein akkumuliertes Spektrum einer Frequenzcharakteristik (die Abfallcharakteristik) eines Lautsprechersystems zeigt, das einen Trichter enthält.

29 ist eine graphische Darstellung, die ein akkumuliertes Spektrum einer Wiedergabeschalldruck-Frequenzcharakteristik (die Abfallcharakteristik) in Beispiel 16 zeigt.

30 ist ein Diagramm, das schematisch eine Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 17 gemäß der Erfindung zeigt.

31 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion eines Signalverarbeitungsabschnitts in Beispiel 18 gemäß der Erfindung zeigt.

32 ist ein Beispiel einer Signalform eines Sprachsignals.

33 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion eines Signalverarbeitungsabschnitts in Beispiel 19 gemäß der Erfindung zeigt.

34 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion eines Signalverarbeitungsabschnitts in Beispiel 20 gemäß der Erfindung zeigt.

35A und 35B sind Diagramme, die schematisch die durch eine Reflexionsschall-Erzeugungsschaltung in Beispiel 20 erzeugte Reflexionsschallreihe zeigen.

36A und 36B sind Blockschaltpläne zur Erläuterung der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen in Beispiel 20.

37 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion eines Signalverarbeitungsabschnitts in Beispiel 21 gemäß der Erfindung zeigt.

38 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion eines Signalverarbeitungsabschnitts in Beispiel 22 gemäß der Erfindung zeigt.

39 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion eines Signalverarbeitungsabschnitts in Beispiel 23 gemäß der Erfindung zeigt.

40 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion eines Signalverarbeitungsabschnitts in Beispiel 24 gemäß der Erfindung zeigt.

41 ist ein Blockschaltplan, der eine herkömmliche Schallfeld-Steuereinheit zeigt, die die Abstandsperspektive steuert.

42A und 42B sind eine seitliche Querschnittsansicht bzw. eine vertikale Querschnittsansicht, die ein Lautsprechersystem zeigen, das in Schallwiedergabevorrichtungen des Standes der Technik und der Erfindung verwendet wird.

43 ist ein Diagramm, das eine Wiedergabeschalldruck-Frequenzcharakteristik in einer herkömmlichen Schallwiedergabevorrichtung zeigt.

44 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Schalldruckverteilung in einem Schalltrichter, der in einem Lautsprechersystem verwendet wird.

45 ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Konstruktion eines Lautsprechersystems zeigt, das in einer herkömmlichen Schallwiedergabevorrichtung verwendet wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Zunächst wird anhand von 1 ein Verfahren zum virtuellen Lokalisieren des Schallbildes in einer beliebigen Richtung erläutert. 1 zeigt ein Diagramm, das das Prinzip des virtuellen Erzeugens einer Schallbildlokalisierung unter Verwendung eines Lautsprechers 4 für den linken Kanal (Lch) und eines Lautsprechers 3 für den rechten Kanal (Rch) angibt, das gleichwertig der Schallbildlokalisierung ist, die von dem Signal erzeugt wird, das von einem Lautsprecher 5 auf der linken Seite wiedergegeben wird. In 1 sind die Lautsprecher 3 und 4 auf der linken Seite bzw. auf der rechten Seite vor einem Hörer 6 lokalisiert. An die Operationsschaltungen 1 und 2 wird ein Eingangssignal S(t) angelegt. Die Operationsschaltung 1 umfasst ein FIR-Filter zur Ausführung der Faltung mit der Impulsantwort hLR(n) und die Operationsschaltung 2 umfasst ein FIR-Filter zur Ausführung der Faltung mit der Impulsantwort hLL(n). In dieser Figur repräsentiert h1(t) die Impulsantwort an der Position des linken Ohres (genauer an der Position des Trommelfells oder im Fall der Messung des Eintritts des Akustikmeatus) des Hörers 6, wenn der Lautsprecher 4 einen Impulsschall erzeugt. Im Folgenden wird für die Beschreibung in einem Zeitbereich der Begriff "Impulsantwort" verwendet, während für die Beschreibung in einem Frequenzbereich der Begriff "kopfbezogene Übertragungsfunktion" verwendet wird. Ähnlich repräsentiert h2(t) die Impulsantwort an der Position des rechten Ohres des Hörers 6, wenn der Lautsprecher 4 den Impulsschall erzeugt. Außerdem repräsentiert h3(t) die Impulsantwort an der Position des linken Ohres des Hörers 6, wenn der Lautsprecher 3 einen Impulsschall erzeugt, repräsentiert h4(t) die Impulsantwort an der Position des rechten Ohres des Hörers 6, wenn der Lautsprecher 3 den Impulsschall erzeugt, repräsentiert h5(t) die Impulsantwort an der Position des linken Ohres des Hörers 6, wenn der Lautsprecher 5 den Impulsschall erzeugt, und repräsentiert h6(t) die Impulsantwort an der Position des rechten Ohres des Hörers 6, wenn der Lautsprecher 5 den Impulsschall erzeugt.

Wenn das Signal S(t) in dieser Konfiguration von dem Lautsprecher 5 erzeugt wird, wird der Schall, der die Ohren des Hörers 6 erreicht, durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt.

Genauer ist der Schalldruck L(t) am linken Ohr durch Gleichung (1) repräsentiert. L(t) = S(t)*h5(t)(1)

Der Schalldruck R(t) am rechten Ohr ist als R(t) = S(t)*h6(t)(2) ausgedrückt, wobei * eine Faltung repräsentiert.

Eine Übertragungsfunktion des Lautsprechers selbst, die in praktischen Situationen multipliziert wird, wird in dem betrachteten Fall ignoriert. Alternativ kann die Übertragungsfunktion der Lautsprecher als in den Impulsantwortfunktionen enthalten betrachtet werden.

Unter der Annahme, dass die durch die Gleichungen (1) und (2) gegebenen Schalldrücke L(t) und R(t), die Impulsantworten h1(t) bis h6(t) und das Signal S(t) sämtlich zeitlich diskrete digitale Signale sind, werden sie ferner in die wie durch die folgenden Gleichungen (3), (4), (5), (6) und (7) gezeigten Formationen umgesetzt. L(t) → L(n)(3) R(t) → R(n)(4) h5(t) → h5(n)(5) h6(t) → h6(n)(6) S(t) → S(n)(7)

In diesem Fall werden die Gleichungen (1) und (2) durch die folgenden Gleichungen (8) bzw. (9) ausgedrückt.

Es wird angemerkt, dass die natürliche Zahl n stattdessen tatsächlich durch nT ausgedrückt werden sollte, wobei T eine Abtastzeit angibt. Allerdings wird T wie üblich weggelassen, wobei die Gleichungen (8) und (9) in dem oben beschriebenen Ausdruck geschrieben werden.

Ähnlich ist der Schall, der die Ohren des Hörers 6 erreicht, durch die folgenden Gleichungen (10) und (11) repräsentiert, wenn das Signal S(t) aus den Lautsprechern 3 und 4 wiedergegeben wird. Der Schalldruck am linken Ohr ist durch Gleichung (10) gegeben. L'(n) = S(n)*hLL(n)*h1(n)

+ S(n)*hLR(n)*h3(n)(10)

Der Schalldruck am rechten Ohr ist durch Gleichung (11) ausgedrückt. R'(n) = S(n)*hLL(n)*h2(n)

+ S(n)*hLR(n)*h4(n)(11)

Unter der Annahme, dass die Schalle als aus derselben Richtung kommend wahrgenommen werden, falls die kopfbezogenen Übertragungsfunktionen der Schalle gleichwertig zueinander sind (d. h., dass die Richtung, aus der der Schall kommt, anhand der Amplitudendifferenz und der Zeitdifferenz zwischen den Schallen bestimmt wird, die das rechte und das linke Ohr erreichen, und dass diese Annahme allgemein gültig ist), gelten die Gleichungen (12) bis (15) wie folgt. L(n) = L'(n)(12) h5(n) = hLL(n)*h1(n) + hLR(n)*h3(n)(13) R(n) = R'(n)(14) h6(n) = hLL(n)*h2(n) + hLR(n)*h4(n)(15)

Somit können die Impulsantworten hLL(n) und hLR(n) in der Weise bestimmt werden, dass sie den Gleichungen (13) und (15) genügen.

Die Impulsantworten h1(t) bis h6(t) und hLL(t) bis hLR(t) werden wie durch die folgenden Gleichungen (16) bis (23) gezeigt in einen Ausdruck im Frequenzbereich umgeschrieben. H1(n) = FFT(h1(n))(16) H2(n) = FFT(h2(n))(17) H3(n) = FFT(h3(n))(18) H4(n) = FFT(h4(n))(19) H5(n) = FFT(h5(n))(20) H6(n) = FFT(h6(n))(21) HLL(n) = FFT(hLL(n))(22) HLR(n) = FFT(hLR(n))(23) wobei FFT() eine durch eine Fourier-Transformation (FFT: schnelle Fourier-Transformation) transformierte Funktion repräsentiert.

Nachfolgend werden die Gleichungen (13) und (15) ebenfalls in den Ausdruck im Frequenzbereich umgeschrieben. Die Operation wird von einer Faltung in eine Multiplikation transformiert, wie sie in den Gleichungen (24) und (25) repräsentiert ist. Die verbleibenden Teile werden durch die Fourier-Transformation in die Übertragungsfunktionen mit den jeweiligen Impulsantworten transformiert. H5(n) = HLL(n)·H1(n) + HLR(n)·H3(n)(24) H6(n) = HLL(n)·H2(n) + HLR(n)·H4(n)(25)

Die von den Übertragungsfunktionen HLL(n) und HLR(n) verschiedenen Werte in den Gleichungen (24) und (25) werden durch Messung erhalten. Somit können die Übertragungsfunktionen HLL(n) und HLR(n) aus den folgenden Gleichungen (26) und (27) erhalten werden. HLL(n) = H5(n)·H4(n) – H6(n)·H3(n)/H1(n)·H4(n) – H2(n)·H3(n) (26) HLR(n) = H6(n)·H1(n) – H5(n)·H2(n)/H1(n)·H4(n) – H2(n)·H3(n) (27)

Unter Verwendung von hLL(n) und hLR(n), die durch Ausführung der inversen Fourier-Transformation (IFFT) aus HLL(n) und HLR(n) erhalten werden, und durch Anwenden des Signals S(n) auf die Operationsschaltungen 1 und 2 wird durch Ausführen der Faltung mit S(n) und hLL(n) das Signal erhalten, das von dem Lautsprecher 4 wiedergegeben werden soll, und wird durch Ausführen der Faltung mit S(n) und HLR(n) das Signal erhalten, das von dem Lautsprecher 3 wiedergegeben werden soll. Wenn die Faltungssummensignale wiedergegeben werden und die entsprechenden Schalle von den jeweiligen Lautsprechern 3 und 4 ausgegeben werden, kann der Hörer 6 die Schalle so wahrnehmen, als ob der Schall aus dem linken Lautsprecher 6 kommt, der nicht tatsächlich gespielt wird.

Das oben beschriebene Verfahren kann das Schallbild in einer gewünschten Richtung virtuell lokalisieren.

In 2 ist eine beispielhafte Struktur eines FIR-Filters zur Ausführung der Faltung gezeigt. In 2 wird das Signal an einen Signaleingangsanschluss 10a angelegt und geht durch N – 1 in Reihe geschaltete Verzögerungselemente 7. Jedes der Verzögerungselemente 7 verzögert das Signal um &tgr;, jeder der Multiplizierer 8 multipliziert das Eingangssignal mit einem der Abgriff genannten Wert (ein Koeffizient des FIR-Filters), der durch h(n) bezeichnet ist, ein Addierer 9 addiert alle von den Multiplizierern 8 ausgegebenen Signale und das addierte (Summen-)Signal wird über einen Ausgangsanschluss 10b ausgegeben. Obgleich das in 2 gezeigte FIR-Filter durch Hardware gebildet ist, kann das FIR-Filter für schnelle Multiplikations- und Additionsoperationen unter Verwendung eines DSP (digitalen Signalprozessors) oder einer kundenspezifischen LSI implementiert sein.

Wie in 2 gezeigt ist, sind die Impulsantworten h(n) (n: 0 bis N – 1, wobei N die geforderte Länge der Impulsantwort ist) als die Abgriffkoeffizienten der jeweiligen Multiplikatoren 8 festgelegt. Außerdem ist in jedem der Verzögerungselemente 7 eine Verzögerungszeit festgelegt, die der Abtastfrequenz der Umsetzung eines analogen Signals in ein digitales Signal entspricht. Die an den Eingangsanschluss 10a angelegten Signale werden wiederholt multipliziert/addiert/verzögert, wodurch die wie in den Gleichungen (8) und (9) gezeigte Faltung ausgeführt wird. Diese Operation umfasst digitale Signale. In der Praxis müssen somit ein A/D-Umsetzer und ein D/A-Umsetzer bereitgestellt werden, um die analogen Signale in digitale Signale umzusetzen, bevor sie an das FIR-Filter angelegt werden, und um das von dem FIR-Filter ausgegebene digitale Signal in ein analoges Signal umzusetzen (diese Umsetzer sind in den Figuren sowie in den folgenden Beschreibungen nicht gezeigt).

In der oben erwähnten Weise werden die Impulsantworten hLL(t) und hLR(t) erhalten, wobei das Schallbild unter Verwendung der Operationsschaltungen 1 und 2 mit einem Phantomlautsprecher, von dem der Schall kommend wahrgenommen wird, auf der linken Seite oder von links hinten lokalisiert wird.

Ähnlich werden hRL(t) und hRR(t) erhalten, um die Faltung auszuführen, wenn das Schallbild auf der rechten Seite oder rechts hinten lokalisiert werden soll.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung durch Beispiel 1 beschrieben. 3 ist ein Blockschaltplan, der die Gesamtkonstruktion einer Schallfeld-Steuereinheit 100 in Beispiel 1 gemäß der Erfindung zeigt. Wie in 3 gezeigt ist, enthält die Schallfeld-Steuereinheit 100 eine Signaleingabevorrichtung 11 zur Eingabe eines Audiosignals, einen A/D-Umsetzer 12, einen Signalverarbeitungsabschnitt 13, ein Paar D/A-Umsetzer 14a und 14b, ein Paar Verstärker 15a und 15b, ein Paar Lautsprecher 16a und 16b, eine Parametersteuereinheit 17 und eine Eingabevorrichtung 18.

Über die Eingabevorrichtung 18 werden die Position eines Hörers, die Position, an der das Schallbild lokalisiert werden soll, der Abstand zwischen dem Hörer und dem Schallbild und die räumliche Größe des Schallfeldes eingegeben. Die Ausgabe der Eingabevorrichtung 18 wird der Parametersteuereinheit 17 zugeführt. Die Parametersteuereinheit 17 steuert anhand der Bedingungen wie etwa der Positionen, des Abstandes und der räumlichen Größe des Schallfeldes, die von der Eingabevorrichtung 18 zugeführt werden, den Parameter, der in dem Signalverarbeitungsabschnitt 13 eingestellt wird. Zuvor speichert die Parametersteuereinheit 17 die Faltungskoeffizienten zum Lokalisieren des Schallbildes in irgendeiner Richtung und an irgendwelchen Positionen in Bezug auf den Hörer. Die Parametersteuereinheit 17 wählt einen Wert aus, der die Eingabebedingungen unter ihnen erfüllt, und setzt den Wert in dem Signalverarbeitungsabschnitt 13.

4 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 13 in 1 ausführlich zeigt. Der Signalverarbeitungsabschnitt 13 enthält einen Direktschall-Verarbeitungsabschnitt 20 zum Lokalisieren des Schallbildes eines direkten Schalls und einen Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitt 30 zum Lokalisieren des Schallbildes eines reflektierten Schalls. Wie in 4 gezeigt ist, wird die Ausgabe von dem A/D-Umsetzer 12 in den Direktschall-Verarbeitungsabschnitt 20 und in den Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitt 30 eingegeben.

Der Direktschall-Verarbeitungsabschnitt 20 enthält ein Paar Digitalfilter 21 und 22 und lokalisiert das Schallbild an der Schallquellenposition des direkten Schalls.

Der Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitt 30 enthält mehrere Siebglieder 31-1 bis 31-n und mehrere Verzögerungsschaltungen 32-1 bis 32-n und lokalisiert die Reflexionsschallbilder und Positionen, die den Reflexionspositionen des ersten bis n-ten reflektierten Schalls entsprechen. Jede der Verzögerungsschaltungen 32-1 bis 32-n verzögert ein Signal in Übereinstimmung mit der durch die Parametersteuereinheit 17 gesetzten Verzögerungszeit, um einen entsprechenden reflektierten Schall zu lokalisieren. Die Ausgaben der Verzögerungsschaltungen 32-1 bis 32-n werden jeweils in die Siebglieder 32-1 bis 32-n eingegeben. Jedes der Siebglieder 32-1 bis 32-n enthält ein Paar Digitalfilter. Als Filterkoeffizienten der Digitalfilter werden die Faltungskoeffizienten gesetzt, die den Positionen der Schallbilder entsprechen, die von der Parametersteuereinheit 17 ausgegeben werden. Dadurch, dass die Filterkoeffizienten in Übereinstimmung mit dem von der Parametersteuereinheit 17 ausgegebenen Dämpfungspegel gesetzt werden, wird das Signal zum Lokalisieren des reflektierten Schalls gedämpft. Auf diese Weise kann für den Hörer eine natürliche Abstandsperspektive in Übereinstimmung mit den Eingabebedingungen geliefert werden.

Die Anzahl n der Siebglieder und der Verzögerungsschaltungen wird anhand der Positionen bestimmt, an denen die Reflexionsschallbilder lokalisiert werden sollen. Die in dem Direktschall-Verarbeitungsabschnitt 20 und in dem Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitt 30 verwendeten Digitalfilter besitzen die gleiche Konstruktion wie die in 2 gezeigten Digitalfilter. Die rechte und die linke Ausgabe von den jeweiligen Siebgliedern 32-k (k = 1 bis n) des Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitts 30 werden an die Addierer 41 bzw. 42 angelegt. Der Addierer 41 addiert die rechten Schallsignale miteinander und der Addierer 42 addiert die linken Schallsignale miteinander. Die Ausgaben der Addierer 41 und 42 werden in die in 3 gezeigten D/A-Umsetzer 14a bzw. 14b eingegeben.

Nachfolgend wird der Betrieb der Schallfeld-Steuereinheit in diesem Beispiel beschrieben. Zunächst wird in die Signaleingabevorrichtung 11 ein Audiosignal eingegeben. Das Eingangsaudiosignal wird durch den A/D-Umsetzer 12 in ein digitales Signal umgesetzt und daraufhin an den Signalverarbeitungsabschnitt 13 angelegt. Für die Signaleingabe in den Signalverarbeitungsabschnitt 13 wird das Schallbild des direkten Schalls durch den Direktschall-Verarbeitungsabschnitt 20 lokalisiert, während die Schallbilder der jeweiligen reflektierten Schalle durch den Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitt 30 lokalisiert werden.

Von der Eingabevorrichtung 18 werden die Positionen des Hörers und des Schallbildes, der Abstand zwischen ihnen, die räumliche Größe des Schallfeldes und dergleichen eingegeben. Die Parametersteuereinheit 17 setzt die in dem Signalverarbeitungsabschnitt 13 verwendeten Parameter, um die Charakteristiken in Übereinstimmung mit den über die Eingabevorrichtung 18 eingegebenen Bedingungen zu erhalten, um so die Richtungen der reflektierten Schalle, die Lautstärke, die Nachhallzeit, die Frequenzcharakteristik und die Position und die Größe des Schallbildes des direkten Schalls zu steuern. Die jeweilige rechte und linke Ausgabe von dem Direktschall-Verarbeitungsabschnitt 20 und von dem Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitt 30 werden addiert und die addierten Ergebnisse als rechtes und linkes Signal von dem Signalverarbeitungsabschnitt 13 ausgegeben. Die durch den Signalverarbeitungsabschnitt 13 verarbeiteten Signale werden durch die D/A-Umsetzer 14a und 14b in analoge Signale umgesetzt, durch die Verstärker 15a und 15b verstärkt und daraufhin von den Lautsprechern 16a bzw. 16b wiedergegeben. Dementsprechend kann das Schallbild lokalisiert werden, sodass der Hörer die beabsichtigte Abstandsperspektive und den beabsichtigten Eindruck einer Ausdehnung empfinden kann.

Nachfolgend wird die Parametersteuerung in dem Signalverarbeitungsabschnitt 13 beschrieben. Wie in 5 gezeigt ist, wird angenommen, dass die Anzahl der Richtungen der reflektierten Schalle für einen direkten Schall D vier ist, falls der Hörer 6 auf einen Schall in einem Schallfeld hört. Diese reflektierten Schalle werden als RF1, RF2, RF3 und RF4 bezeichnet, wobei sie in der Reihenfolge nummeriert sind, in der sie die Ohren des Hörers 6 erreichen. Die Beziehung zwischen der Zeit und den vier reflektierten Schallen ist z. B. in 6 gezeigt. In Übereinstimmung mit der Positionsbeziehung zwischen dem Hörer 6 und dem Schallbild werden die folgenden Faktoren geändert: Die Intensitätsbalance zwischen dem direkten Schall D und dem Anfangsreflexionsschall RF1; die Zeitdauer, nach der der direkte Schall D auftritt, bis der Anfangsreflexionsschall RF1 auftritt; und die Filterbalancen und die Zeitabschnitte zwischen den reflektierten Schallen RF1 bis RF4. Dadurch, dass sie der Hörer 6 kombiniert, kann er psychologisch den Abstand und die Ausdehnung empfinden.

Zum Beispiel werden die Verzögerungszeiten und die Dämpfungspegel der jeweiligen reflektierten Schalle für den direkten Schall D mittels der Eingabevorrichtung 18 wie folgt gesetzt, falls es wie in 6 gezeigt vier reflektierte Schalle gibt.

  • Anfangsreflexionsschall RF1:

    Verzögerungszeit 5,5 ms, Pegel 80%
  • reflektierter Schall RF2:

    Verzögerungszeit 7,3 ms, Pegel 77%
  • reflektierter Schall RF3:

    Verzögerungszeit 7,9 ms, Pegel 76%
  • reflektierter Schall RF4:

    Verzögerungszeit 17,4 ms, Pegel 50%

Durch die Parametersteuereinheit 17 wird die Verzögerungszeit für jede Verzögerungsschaltung 32-k (k = 1 bis 4) in dem Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitt 20 in Übereinstimmung mit diesen Werten gesetzt. Jedes der verzögerten Signale wird in ein entsprechendes der Siebglieder 31-k (k = 1 bis 4) eingegeben. Die Parametersteuereinheit 17 setzt die Koeffizienten der Siebglieder 31-k (k = 1 bis 4), um so je nach den Abständen des Schallbildes die Richtung jedes reflektierten Schalls in der Reflexionsschallreihe zu realisieren, die zuvor gespeichert worden ist. Wie oben beschrieben wurde, werden im Ergebnis die Positionen der Schallbilder des direkten Schalls und jedes reflektierten Schalls durch eine Faltungsoperation durch das Digitalfilter implementiert, sodass das Schallbild in einer gewünschten Richtung lokalisiert werden kann.

7 zeigt einen Signalverarbeitungsabschnitt 13-2 der Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 2. Abgesehen von der Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 13 besitzt die Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 2 die gleiche Konstruktion wie die in 3 gezeigte Schallfeld-Steuereinheit 100 in Beispiel 1. Komponenten, die dieselben wie die in Beispiel 1 beschriebenen sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen. Außer den Komponenten des Signalverarbeitungsabschnitts 13 enthält der Signalverarbeitungsabschnitt 13-2 ferner die Direktschall/Reflexionsschall-Verhältnis-Steuereinheiten 51 und 52.

In dem Signalverarbeitungsabschnitt 13-2 werden in den Addierern 41 und 42 lediglich die jeweiligen Ausgaben des Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitts 30 miteinander addiert. Eines der Ausgangssignale des Direktschall-Verarbeitungsabschnitts 20 sowie das Ausgangssignal des Addierers 41 werden in die Direktschall/Reflexionsschall-Verhältnis-Steuereinheit 51 eingegeben. Die Direktschall/Reflexionsschall-Verhältnis-Steuereinheit 51 steuert das Verhältnis des direkten Schalls zu dem reflektierten Schall in dem linken Kanal. Ähnlich werden das andere Ausgangssignal des Direktschall-Verarbeitungsabschnitts 20 und das Ausgangssignal des Addierers 42 in die Direktschall/Reflexionsschall-Verhältnis-Steuereinheit 52 eingegeben. Die Direktschall/Reflexionsschall-Verhältnis-Steuereinheit 52 steuert das Verhältnis des direkten Schalls zu dem reflektierten Schall in dem rechten Kanal.

Die Direktschall/Reflexionsschall-Verhältnis-Steuereinheit 51 addiert über den Addierer 41 das von dem Direktschall-Verarbeitungsabschnitt 20 eingegebene Signal zu dem von dem Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitt 30 eingegebenen Signal, während das Ausgangsverhältnis kontinuierlich geändert wird. Dementsprechend kann die kontinuierliche Änderung der Abstandsperspektive erreicht werden. Falls z. B. die Abstandsperspektive bis zu etwa 1 m gewünscht ist, wird das Verhältnis des direkten Schalls zu dem reflektierten Schall auf 50 : 50 gesetzt. Falls die Abstandsperspektive bis zu etwa 2 bis 5 m gewünscht ist, wird das Verhältnis des direkten Schalls zu dem reflektierten Schall auf 30 : 70 gesetzt.

8 zeigt einen Signalverarbeitungsabschnitt 13-3 einer Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 3. Abgesehen von der Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 13 besitzt die Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 3 die gleiche Konstruktion wie die in 3 gezeigte Schallfeld-Steuereinheit 100 in Beispiel 1. Gleiche Komponenten wie in Beispiel 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen. Außer den Komponenten des Signalverarbeitungsabschnitts 13 enthält der Signalverarbeitungsabschnitt 13-3 ferner die Nachhallgeneratoren 61 und 62.

Die Nachhallgeneratoren 61 und 62 addieren zu den von den Addierers 41 bzw. 42 angelegten Signalen in Übereinstimmung mit der räumlichen Größe des Schallfeldes einen Nachhall. Jeder der Nachhallgeneratoren 61 und 62 kann z. B. dadurch konstruiert sein, dass mehrere Rückkopplungsechos mit jeweiligen verschiedenen Verzögerungszeiten in Serie geschaltet sind. Ein Beispiel des Nachhalls, der addiert werden soll, ist in 6B gezeigt. Der addierte Nachhall wird auf die folgende Weise gesetzt. Falls eine räumliche Ausdehnung für ein Schallfeldsignal gefordert ist, das die Abstandsperspektive bis zu etwa 10 m liefert, wird die Länge der Nachhallzeit z. B. auf 0,25 bis 0,35 s (Sekunden) gesetzt und die Verzögerungszeit des Nachhalls in Bezug auf den direkten Schall auf 50 ms gesetzt. Falls eine räumliche Ausdehnung für ein Schallfeldsignal gefordert ist, das die Abstandsperspektive zwischen 10 m und 20 m liefert, wird die Länge der Nachhallzeit z. B. auf 0,7 bis 0,9 s gesetzt und die Verzögerungszeit des Nachhalls in Bezug auf den direkten Schall auf 50 ms gesetzt. Falls alternativ ein Schallfeld wie etwa ein großer Konzertsaal wiedergegeben werden soll, wird die Nachhallzeit des Nachhalls, der addiert werden soll, verhältnismäßig lang gesetzt und wird die Nachhallzeit des unteren Frequenzbereichs länger als die des oberen Frequenzbereichs gesetzt.

9 zeigt einen Signalverarbeitungsabschnitt 13-4 einer Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 4. Abgesehen von der Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 13 besitzt die Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 4 die gleiche Konstruktion wie die in 3 gezeigte Schallfeld-Steuereinheit 100 in Beispiel 1. Gleiche Komponenten wie in den oben beschrieben Beispielen sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen. Außer den Komponenten des Signalverarbeitungsabschnitts 13-2 in Beispiel 2 enthält der Signalverarbeitungsabschnitt 13-4 ferner die Nachhallgeneratoren 61 und 62. Unter Verwendung des Signalverarbeitungsabschnitts 13-4 wird das Verhältnis des direkten Schalls zu dem reflektierten Schall kontinuierlich geändert, wobei der Nachhall erzeugt und in Übereinstimmung mit der räumlichen Größe des Schallfeldes addiert werden kann.

10 zeigt einen Signalverarbeitungsabschnitt 13-5 einer Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 5. Abgesehen von der Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 13 besitzt die Schallfeld-Steuereinheit des Beispiels 5 die gleiche Konstruktion wie die Beispiel 3 gezeigte Schallfeld-Steuereinheit 100 in Beispiel 1. Gleiche Komponenten wie in den oben beschriebenen Beispielen sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen. Außer den Komponenten des Signalverarbeitungsabschnitts 13 in Beispiel 1 enthält der Signalverarbeitungsabschnitt 13-5 ferner eine Frequenzcharakteristik-Steuereinheit 70.

Wie in 10 gezeigt ist, enthält die Frequenzcharakteristik-Steuereinheit 70 die Teile 70-1 bis 70-(2n + 2), die den Ausgaben von dem Direktschall-Verarbeitungsabschnitt 20 bzw. von dem Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitt 30 entsprechen. Die Frequenzcharakteristik-Steuereinheit 70 steuert die Schalldruckcharakteristiken der Eingangssignale. Zum Beispiel wird der Schall durch eine Wand eines Raumes reflektiert, wobei je nach den Frequenzkomponenten des Schalls verschiedene Dämpfungsverhältnisse auftreten. Falls der Abstand zwischen dem Hörer und dem Schallbild lang ist, kann die Abstandsperspektive somit dadurch erreicht werden, dass der Schalldruck des oberen Frequenzbereichs gegenüber dem des unteren Frequenzbereichs abgesenkt wird. Um die Abstandsperspektive von 5 bis 10 m zu erreichen, wird die Frequenzcharakteristik nach Addition des reflektierten Schalls z. B. wie folgt gesteuert.

Frequenz: 4 kHz, Verstärkung: +5 dB (1/3 Okt.)

Frequenz: 8 kHz, Verstärkung: +5 dB (1/3 Okt.)

Die Ausgangssignale von der Frequenzcharakteristik-Steuereinheit 70 werden durch die Addierer 41 und 42 in jedem der Kanäle addiert und daraufhin den D/A-Umsetzern 14a und 14b zugeführt.

11 zeigt einen Signalverarbeitungsabschnitt 13-6 einer Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 6. Abgesehen von der Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 13 besitzt die Schallfeld-Steuereinheit aus Beispiel 6 die gleiche Konstruktion wie die in 3 gezeigte Schallfeld-Steuereinheit 100 in Beispiel 1. Gleiche Komponenten wie in den oben beschriebenen Beispielen sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen. Außer den Komponenten des Signalverarbeitungsabschnitts 13-5 in Beispiel 5 enthält der Signalverarbeitungsabschnitt 13-6 ferner die Direktschall/Reflexionsschall-Verhältnis-Steuereinheiten 51 und 52. Die Ausgaben von dem Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitt 30 werden in dem Signalverarbeitungsabschnitt 13-6 durch die Frequenzcharakteristik-Steuereinheit 70 (70-3 bis 70-(2n + 2)) verarbeitet und daraufhin in jedem der Kanäle durch die Addierer 41 und 42 addiert. Daraufhin werden die addierten Ergebnisse den Direktschall/Reflexionsschall-Verhältnis-Steuereinheiten 51 und 52 zugeführt. Die Ausgangssignale des Direktschall-Verarbeitungsabschnitts 20 werden in jedem Kanal in die Direktschall/Reflexionsschall-Verhältnis-Steuereinheit 51 bzw. 52 eingegeben. Gemäß der Erfindung können die Frequenzen gesteuert werden und kann das Verhältnis des direkten Schalls zu dem reflektierten Schall kontinuierlich geändert werden.

12 zeigt eine Schallfeld-Steuereinheit 200 in Beispiel 7 der Erfindung. Gleiche Komponenten der Schallfeld-Steuereinheit 200 in Beispiel 7 wie jene der in 3 gezeigten in Beispiel 1 beschriebenen Schallfeld-Steuereinheit 100 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen. Die Schallfeld-Steuereinheit 200 enthält eine Parameterempfangsvorrichtung 19 zum Empfangen eines Steuersignals zum Steuern der Abstandsperspektive zwischen dem Hörer und dem Schallbild und des Eindrucks der Ausdehnung des Schallfeldes von außerhalb der Schallfeld-Steuereinheit 200.

Die Parameterempfangsvorrichtung 19 ist mit einem (nicht gezeigten) externen Steuergerät gekoppelt. Die Parameterempfangsvorrichtung 19 empfängt Steuersignale einschließlich der Bedingungen wie etwa der Abstandsperspektive und des Eindrucks einer Ausdehnung, z. B. ein Parametersteuersignal für ein mit einem Videosignal synchronisiertes Audiosignal und ein Steuersignal, das zuvor programmiert worden ist. Die Parametersteuereinheit 17 setzt anhand der empfangenen Steuersignale die Parameter für den Signalverarbeitungsabschnitt 13. Der anschließende Betrieb ist der gleiche wie in den oben beschriebenen Beispielen.

Wie oben beschrieben wurde, können die Abstandsperspektive und der Eindruck einer Ausdehnung in diesem Beispiel durch externe Steuersignale gesteuert werden. Die Steuerung kann unter Verwendung der zuvor programmierten Signale wiederholt ausgeführt werden, wobei die Kombination mit einem Videosignal und die Abstandsperspektive und der Eindruck einer Ausdehnung je nach der Szene des Videobildschirms gesteuert werden können.

Anstelle der Wiedergabelautsprecher 16a und 16b kann alternativ ein Kopfhörer verwendet werden. In diesem Fall ist keine Korrektur zur Auslöschung des Übersprechens erforderlich. In den oben beschriebenen Beispielen ist das Eingangssignal monophon. Es ist klar, dass die Erfindung leicht auf den Fall angewendet werden kann, in dem das Eingangssignal stereofon ist.

13 zeigt einen Signalverarbeitungsabschnitt 13-8 einer Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 8. Abgesehen von der Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 13 besitzt die Schallfeld-Steuereinheit in Beispiel 8 die gleiche Konstruktion wie die in 3 gezeigte Schallfeld-Steuereinheit 100 in Beispiel 1. Gleiche Komponenten wie in den oben beschriebenen Beispielen sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen. In dem Signalverarbeitungsabschnitt 13-8 ist die Faltung in den Siebgliedern 31-k des Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitts 30 weggelassen. Der Signalverarbeitungsabschnitt 13-8 liefert die Abstandsperspektive mit einer vereinfachten Schaltungskonfiguration. Wie in 13 gezeigt ist, besitzt der Signalverarbeitungsabschnitt 13-8 keine Siebglieder, sodass die Faltung zum Lokalisieren des Schallbildes an einer virtuellen Position eines Lautsprechers nicht ausgeführt wird. Stattdessen wird die Abstandsperspektive unter Verwendung der Differenz zwischen den Zeiten, zu denen die reflektierten Schalle durch das rechte und durch das linke Ohr des Hörers empfangen werden, und unter Verwendung der Differenz zwischen den Pegeln der empfangenen reflektierten Schalle erreicht.

Der in 13 gezeigte Signalverarbeitungsabschnitt 13-8 zeigt eine Signalverarbeitungsschaltung entweder für den rechten Kanal oder für den linken Kanal. Eine Signalverarbeitungsschaltung für den anderen Kanal ist völlig gleich der in 13 gezeigten, sodass ihre Beschreibung weggelassen ist. Der Reflexionsschall-Verarbeitungsabschnitt 30 enthält die Verzögerungsschaltungen 32-1 bis 32-n zum Verzögern eines Eingangssignals und die Verstärkungs-Steuereinheiten 33-1 bis 33-n zum Einstellen der Amplituden der Ausgangssignale der Verzögerungsschaltungen 32-1 bis 32-n. Der Addierer 41 addiert die Ausgabe des Direktschall-Verarbeitungsabschnitts 20, die nicht verzögert ist, zu den Ausgaben der Verstärkungssteuereinheiten 331 bis 33-n.

Im Folgenden werden spezifische Beispiele der Verstärkungssteuerung beschrieben. Zum Beispiel wird angenommen, dass das rechte und das linke Ohr des Hörers jeweils vier reflektierte Schalle empfangen. Es wird der Fall betrachtet, in dem durch die reflektierten Schalle die Abstandsperspektive von etwa 5 m geliefert wird. In 14A und 14B sind Beispiele des linken bzw. des rechten reflektierten Schalls gezeigt, die durch. die Eingabevorrichtung 18 gesetzt worden sind. Die Verzögerungszeiten und die Dämpfungspegel der jeweiligen reflektierten Schalle für den direkten Schall D für das linke Ohr, die in 14A gezeigt sind, sind wie folgt gesetzt.

reflektierter Schall RF1: Verzögerungszeit 5,5 ms, Pegel 80%

reflektierter Schall RF2: Verzögerungszeit 7,3 ms, Pegel 77%

reflektierter Schall RF3: Verzögerungszeit 7,9 ms, Pegel 76%

reflektierter Schall RF4: Verzögerungszeit 17,4 ms, Pegel 50%

Ähnlich sind die Verzögerungszeiten und Dämpfungspegel der jeweiligen reflektierten Schalle für den direkten Schall D für das rechte Ohr, die in 14B gezeigt sind, wie folgt gesetzt.

reflektierter Schall RF1: Verzögerungszeit 5,5 ms, Pegel 80%

reflektierter Schall RF2: Verzögerungszeit 7,1 ms, Pegel 77%

reflektierter Schall RF3: Verzögerungszeit 8,1 ms, Pegel 76%

reflektierter Schall RF4: Verzögerungszeit 17,4 ms, Pegel 50%

Die Verzögerungszeit für jede Verzögerungsschaltung 32-k und die Verstärkung für jede Verstärkungssteuereinheit 33-k werden in Übereinstimmung mit diesen Werten gesetzt.

Durch die in 3 gezeigte Eingangsschaltung 18 werden die räumliche Größe des Schallfeldes und die Position der Schallquelle eingegeben und somit die Parameter für den Signalverarbeitungsabschnitt 13 gesteuert. 15 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Beispiels der Parametersteuerung in der Schallfeld-Steuereinheit in dem obigen Beispiel. Wie in 15 gezeigt ist, wird angenommen, dass ein Hörer P (P1 oder P2) in einem Raum 80 einen von einer Schallquelle S erzeugten Schall hört. Zu dieser Zeit ist der Abstand zwischen dem Hörer P und dem Schallbild (der Schallquelle) S durch einen Seitenreflexionswinkel &thgr; repräsentiert. Zum Beispiel ist für den Hörer P2, der weit von dem Schallbild (der Schallquelle) S ist, der Wert von &thgr; klein. Für den Hörer P1, der in der Nähe des Schallbildes S positioniert ist, ist der Wert von &thgr; groß. Auf diese Weise kann unter Verwendung des Seitenreflexionswinkels &thgr; als ein Parameter der Abstand von dem Schallbild S repräsentiert werden. Die Verzögerungszeiten und die Faltungskoeffizienten in dem Signalverarbeitungsabschnitt 13 werden je nach dem von der Eingabevorrichtung 18 ausgegebenen Wert von &thgr; gesteuert.

16 ist ein Blockschaltplan, der schematisch die Konstruktion einer Schallfeld-Steuereinheit 300 gemäß Beispiel 9 zeigt. Beispiel 9 implementiert eine Schallfeld-Steuereinheit mit einer Wiedergabeschalldruck-Frequenzcharakteristik, die angesichts der Resonanzerscheinung des Lautsprechersystems weniger Spitzeneinsenkungen besitzt.

Wie in 16 gezeigt ist, werden die Schallsignale SL und SR von einer L-Kanal-Signalquelle (Lch-Signalquelle) 310a und von einer R-Kanal-Signalquelle (Rch-Signalquelle) 310b in die Filter 321a bzw. 321b eines Signalverarbeitungsabschnitts 320 eingegeben. Die in dem Signalverarbeitungsabschnitt 320 verarbeiteten Schallsignale SL' und SR' werden von den Lautsprechersystemen 330a bzw. 330b wiedergegeben. Die Lautsprechersysteme 330a und 330b werden zum Aussenden des Lch-Schalls bzw. des Rch-Schalls verwendet, wobei jedes von ihnen eine Lautsprechereinheit 332, einen hinteren Hohlraum 333 und einen Trichter 334 besitzt.

Jedes der Filter 321a und 321b kann z. B. unter Verwendung eines digitalen Signalprozessors (DSP) durch ein n-stufig in Serie geschaltetes BIQUAD-IIR-Filter (n ist eine natürliche Zahl) konstruiert sein. Die natürliche Zahl n entspricht der Anzahl der zu dämpfenden Resonanzfrequenzen. Die Filter 321a und 321b besitzen in einem Frequenzband des wiederzugebenden Schalls eine vorgeschriebene Anzahl von Spitzeneinsenkungen und ändern somit in vorgegebenen Frequenzen der Schalle, die von den mit den Filtern 321a bzw. 321b verbundenen Lautsprechersystemen 330a und 330b ausgesendet werden, die Schalldrücke.

17 zeigt die Wiedergabeschalldruck-Frequenzcharakteristik, falls der Schall durch ein Lautsprechersystem 330a (oder durch ein Lautsprechersystem 330b, wobei sie im Folgenden zusammen als ein Lautsprechersystem 330 bezeichnet werden) wiedergegeben wird, das den Trichter 334 ohne Filter enthält. Ähnlich zu der Charakteristik in dem herkömmlichen Lautsprechersystem, die beschrieben worden ist, treten bei Resonanzfrequenzen f1, f2, ... Spitzen auf, die durch eine in Übereinstimmung mit der Länge des Trichters 334 erzeugte stehende Welle veranlasst sind.

18 ist eine graphische Darstellung, die die Frequenzcharakteristik des Filters 321a (oder 321b, wobei sie im Folgenden zusammen als ein Filter 321 bezeichnet werden) zeigt. Diese graphische Darstellung zeigt das Ausgangssignal (SL' oder SR') von dem Filter 321 des Signalverarbeitungsabschnitts 320, wenn von der Signalquelle 310a (oder 310b) ein Schallsignal mit einem Frequenzband hörbaren Schalls ausgegeben und durch das entsprechende Filter 321 verarbeitet wird. Wie in 18 gezeigt ist, verringert das Filter 321 die Verstärkung des Signals auf einen gewünschten Pegel der Resonanzfrequenzen f1, f2, ... des Lautsprechersystems 330.

Das Ausgangssignal des Signalverarbeitungsabschnitts 320 wird in das Lautsprechersystem 330 eingegeben. Das Lautsprechersystem 330 besitzt die wie in 17 gezeigte Druckfrequenzcharakteristik, sodass der von dem Lautsprechersystem 330 wiedergegebene ausgesendete Schall die in 19 gezeigte Ausgangsfrequenzcharakteristik besitzt. Der Einfluss der stehenden Welle durch den Trichter 334 ist in der Ausgangsfrequenzcharakteristik beseitigt, sodass ein Schall mit hoher Klarheit erhalten werden kann.

In diesem Beispiel ist das Filter 321 durch ein dreistufig in Serie geschaltetes BIQUAD-IIR-Filter gebildet. Die dem IIR-Filter zugeführten Verstärkungen werden anhand der Differenzen zwischen den Spitzenpegeln in der Frequenzcharakteristik des Lautsprechersystems 330 und den gewünschten Ausgangsschalldruckpegeln bei den Resonanzfrequenzen f1, f2 und f3 des Trichters 334 bestimmt, um die in 18 (in einem Kanal) gezeigten Einsenkungen bei den jeweiligen Resonanzfrequenzen zu realisieren. In diesem Beispiel sind die Spitzen bei den Resonanzfrequenzen f1 bis f3 beseitigt. Alternativ können durch Erhöhen der Anzahl der Stufen des IIR-Filters die Spitzen bei Resonanzfrequenzen höherer Ordnung beseitigt werden. Die Art der Festsetzung der Verstärkungen ist nicht auf die oben beschriebene spezifische beschränkt. Alternativ kann die gewünschte Charakteristik durch eine bestimmte Verstärkung erreicht werden. In diesem Beispiel ist das IIR-Filter durch ein Digitalfilter gebildet, das einen DSP verwendet. Alternativ kann das IIR-Filter ein Analogfilter sein. In diesem Beispiel werden das Lch-Signal und das Rch-Signal von der stereofonen Quelle verwendet. Es ist klar, dass dieselben Wirkungen erreicht werden können, falls ein monophones Signal verwendet wird.

Nachfolgend wird anhand der Figuren eine Schallwiedergabevorrichtung 301 in Beispiel 10 gemäß der Erfindung beschrieben. 20 zeigt die Konstruktion der in einem Fernsehsystem verwendeten Schallwiedergabevorrichtung 301. Wie in 20 gezeigt ist, enthält das Fernsehsystem die Lautsprechersysteme 340a und 340b, die auf der linken und auf der rechten Seite einer Katodenstrahlröhre 345 angebracht sind. Die Lautsprechersysteme 340a und 340b nutzen den hinteren Raum und die kleinen Räume auf der linken und auf der rechten Seite der Katodenstrahlröhre 345, sodass die Formen eines hinteren Hohlraums 343 und eines Trichters 344, die für eine Lautsprechereinheit 342 vorgesehen sind, verschieden von denen des hinteren Hohlraums 333 und des Trichters 334 sind, die in 16 gezeigt sind.

In einem Audioraum zum Sehen und Hören des Fernsehens sind auf der linken hinteren Seite und auf der rechten hinteren Seite die hinteren Lautsprecher 311a und 311b vorgesehen. Die hinteren Lautsprecher 311a bzw. 311b sind mit dem (nicht gezeigten) Signalverarbeitungsabschnitt 320 verbunden. Von diesen hinteren Lautsprechern werden die Raumschalle ausgesendet.

Die Signale von der Lch-Signalquelle 310a und von der Rch-Signalquelle 310b werden in die Filter 322a bzw. 322b des Signalverarbeitungsabschnitts 320 eingegeben. Diese Filter 322a und 322b besitzen die in 18 gezeigte Frequenzcharakteristik, die ähnlich der der Filter 321a und 321b ist (mit anderen Worten, sie besitzen eine Verstärkungscharakteristik mit Einsenkungen bei den Resonanzfrequenzen der Lautsprechersysteme 340a und 340b). Die Ausgabe des Filters 322a wird an das Lautsprechersystem 340a angelegt und die Ausgabe des Filters 322b wird an das Lautsprechersystem 340b angelegt.

In der Schallwiedergabevorrichtung 301 mit der oben beschriebenen Konstruktion erreicht der von dem Lautsprechersystem 340a ausgegebene Schall einen Hörer P über den Weg mit der Übertragungsfunktion CLM und erreicht der von dem Lautsprechersystem 340b ausgegebene Schall den Hörer P über den Weg mit der Übertragungsfunktion CRM. Die durch den Signalverarbeitungsabschnitt 320 erzeugten Signale der Raumschalle werden von den hinteren Lautsprechern 311a und 311b wiedergegeben und daraufhin über die Wege der Übertragungsfunktionen CLS und CSR von dem Hörer P empfangen. Somit werden gemäß der Schallwiedergabevorrichtung 301 von den für das Fernsehsystem vorgesehenen vorderen Lautsprechersystemen 340a und 340b Schalle mit hoher Klarheit und flacher Frequenzcharakteristik ausgegeben, während von den hinteren Lautsprechern 311a und 311b Raumschalle mit einem reichen Eindruck der Anwesenheit ausgegeben werden.

Die in 20 gezeigte Schallwiedergabevorrichtung 301 erfordert die hinteren Lautsprecher 311a und 311b zum Erzeugen der Raumschalle. Allerdings veranlasst die Bereitstellung der hinteren Lautsprecher des Fernsehsystems, dass der Preis der Vorrichtung steigt, und erfordert eine lange Verkabelung zu einer Position fern von dem Fernsehempfänger. Im Fall eines kabellosen hinteren Lautsprechers mit darin enthaltenen Zellen ist der Wechsel der erschöpften Zelle für den Hörer eine unangenehme Operation. Somit wird eine Schallwiedergabevorrichtung benötigt, die die Raumwirkung ohne Verwendung hinterer Lautsprecher schaffen kann.

Eine Schallwiedergabevorrichtung 302 in Beispiel 11 gemäß der Erfindung beseitigt die obigen Probleme. 21 ist ein Diagramm, das schematisch die Konstruktion der Schallwiedergabevorrichtung 302 zeigt. Komponenten, die dieselben wie in der in 20 gezeigten Schallwiedergabevorrichtung 301 sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibungen werden weggelassen.

Ein Signalverarbeitungsabschnitt 350 der Schallwiedergabevorrichtung 302 enthält die Filter 322a und 322b und die Schallfeld-Steuerabschnitte 351a und 351b für den linken bzw. für den rechten Kanal. Die Ausgaben der Schallfeld-Steuerabschnitte 351a und 351b sind an die Lautsprechersysteme 340a bzw. 340b angelegt. Die Schallfeld-Steuerabschnitte 351a und 351b können ähnlich wie die Filter 322a und 322b z. B. durch einen DSP oder dergleichen gebildet sein. Die Übertragungsfunktionen (Filterkoeffizienten) in den Schallfeld-Steuerabschnitten 351a und 351b transformieren die Eingangsschallsignale, sodass die Raumschalle von den vorderen Lautsprechersystemen 340a und 340b wiedergegeben werden können. Genauer ist die Übertragungsfunktion HL des Schallfeld-Steuerabschnitts 351a auf (1 + CLS/CLM) gesetzt und ist die Übertragungsfunktion HR des Schallfeld-Steuerabschnitts 351b auf (1 + CRS/CRM) gesetzt.

Es wird der Betrieb der Schallwiedergabevorrichtung 302 mit der oben beschriebenen Konstruktion beschrieben. Für die Frequenzcharakteristik der Filter 322a und 322b werden die Verstärkungen ähnlich wie in Beispiel 10 so eingestellt, dass der Einfluss durch die Resonanzfrequenzen der Lautsprechersysteme 340a und 340b beseitigt wird. Das von der Signalquelle 310a ausgegebene Schallsignal SL wird durch das Filter 322a verarbeitet, um ein Signal SL' zu erzeugen, in dem die Verstärkungen bei den Resonanzfrequenzen des Trichters 344 verringert sind. Das Signal LS' wird in den Schallfeld-Steuerabschnitt 351a eingegeben und mit der Übertragungsfunktion HL = (1 + CLS/CLM) multipliziert. Somit wird ein Signal SL' (1 + CLS/CLM) ausgegeben (wobei das Symbol " " die Multiplikation bezeichnet).

Das Signal SL' (1 + CLS/CLM) wird in das Lautsprechersystem 340a eingegeben, wobei der Schall durch die Lautsprechereinheit 342 transformiert wird. Die Frequenzcharakteristik des Trichters 344 ist die gleiche wie die in 17 gezeigte, sodass die von dem Trichter 344 ausgesendete Schallwelle SL (1 + CLS/CLM) ist. Wenn die Schallwelle über den Schallweg mit der Übertragungsfunktion CLM die Ohren des Hörers erreicht, wird die Schallwelle zu SL (1 + CLS/CLM) CLM = SL (CLM + CLS). Dieser Wert ist gleich dem synthetischen Schall des vorderen Lautsprechersystems 340a und des hinteren Lautsprechers 311a, die in 20 gezeigt sind. Somit kann dieselbe Raumwirkung erreicht werden wie die, die durch die Schallwiedergabevorrichtung 301 in Beispiel 10 erreicht werden kann. In der obigen Beschreibung ist das Lch-Signal SL beschrieben. Es ist klar, dass für das Rch-Signal SR die gleiche Beschreibung vorgenommen werden kann.

Wie oben beschrieben wurde, werden das Lch-Signal und das Rch-Signal als aus Richtungen kommend, die in 21 durch Strichlinien angegeben sind (d. h. von virtuellen Lautsprechern), gehört, sodass die hinteren Lautsprecher für die Wiedergabe der Raumschalle nicht erforderlich sind.

Bezüglich der Signale der stereophonen Quelle werden die Frequenzkomponenten der stehenden Welle, die von den Längen der Trichter 344a und 344b abhängen, durch die Filter 322a und 322b verringert. Somit wird die Wiedergabeschalldruck-Frequenzcharakteristik nicht durch die stehende Welle von den Trichtern beeinflusst, falls die Schalle von den Trichtern 344a und 344b ausgegeben werden. Im Ergebnis können den Hörern Schalle mit hoher Klarheit geliefert werden. Außerdem kann durch die Schallfeld-Steuerabschnitte 351a und 351b eine Raumwirkung mit einem reichen Eindruck der Anwesenheit erreicht werden, ohne dass hintere Lautsprecher vorgesehen sind.

Nachfolgend wird der Schallverarbeitungsabschnitt 350 in der Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 12 beschrieben. Abgesehen von der Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 350 besitzt die Schallwiedergabevorrichtung die gleiche Konstruktion wie die in 21 gezeigte Schallwiedergabevorrichtung 302. 22 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 350 in Beispiel 12 zeigt. In 22 werden ein Ausgangssignal SL' von dem Filter 322a und ein Ausgangssignal SR' von dem Filter 322b jeweils in zwei Zweige geteilt. Eines der Zweigsignale von SL' und eines der Zweigsignale von SR' wird an eine Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 angelegt, während das andere an den Addierer 369a bzw. an den Addierer 369b angelegt wird. Die Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 berechnet die Differenz zwischen den zwei an sie angelegten Signalen und gibt das Differenzsignal an die Operationsschaltungen 361, 362, 363 und 364 aus.

Jede der Operationsschaltungen 361 und 362 umfasst ein FIR-Filter mit einer Impulsantwort, wodurch durch FIR-Filterung das Schallbild auf der rechten Seite oder rechts hinten von dem Hörer P lokalisiert wird. Jede der Operationsschaltungen 363 und 364 umfasst ein FIR-Filter mit einer Impulsantwort, das es durch Faltung ermöglicht, das Schallbild auf der linken Seite oder links hinten von dem Hörer P zu lokalisieren.

Mit anderen Worten, die Operationsschaltung 361 besitzt eine Impulsantwort hRR(n), die Operationsschaltung 362 besitzt eine Impulsantwort hRL(n), die Operationsschaltung 363 besitzt eine Impulsantwort hLR(n) und die Operationsschaltung 364 besitzt eine Impulsantwort hLL(n). Die Ausgabe der Verzögerungsschaltung 361 wird über eine Verzögerungsschaltung 365 an den Addierer 369b angelegt, die Ausgabe der Operationsschaltung 362 wird über eine Verzögerungsschaltung 366 an den Addierer 369a angelegt, die Ausgabe der Operationsschaltung 363 wird über eine Verzögerungsschaltung 367 an den Addierer 369b angelegt und die Ausgabe der Operationsschaltung 364 wird über eine Verzögerungsschaltung 368 an den Addierer 369a angelegt.

Die Verzögerungsschaltungen 365 und 366 verzögern die Eingangssignale um die Verzögerungszeit &tgr;1 und die Verzögerungsschaltungen 367 und 368 verzögern die Eingangssignale um die Verzögerungszeit &tgr;2.

Der Addierer 369b addiert die von dem Filter 322b, von der Verzögerungsschaltung 365 und von der Verzögerungsschaltung 367 ausgegebenen Signale in einem beliebigen Verhältnis miteinander. Der Addierer 369a addiert die von dem Filter 322a, von der Verzögerungsschaltung 366 und von der Verzögerungsschaltung 368 ausgegebenen Signale in einem beliebigen Verhältnis.

Die addierten Signale der Addierer 369a und 369b werden an das Lautsprechersystem 340a bzw. 340b angelegt. Obgleich dies in der Figur nicht gezeigt ist, werden die Ausgangssignale der Addierer 369a und 369b über Leistungsverstärker an die Lautsprechersysteme 340a bzw. 340b ausgegeben.

Im Folgenden wird der Betrieb des Signalverarbeitungsabschnitts 350 in Beispiel 12 mit der oben erwähnten Konstruktion beschrieben.

Zunächst werden die von den Filtern 322a und 322b ausgegebenen Signale SR' und SL' (z. B. Audiosignale wie etwa Stimme, Schall oder Musik) jeweils in zwei Zweige geteilt. Eines der Zweigsignale von SL' und eines der Zweigsignale von SR' wird an die Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 angelegt, während das andere an den Addierer 369a bzw. an den Addierer 369b angelegt wird. Die Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 berechnet die Differenz zwischen den zwei an sie angelegten Signalen und gibt das Differenzsignal an die Operationsschaltungen 361, 362, 363 und 364 aus.

Das mittig lokalisierte Signal kann in dem durch die Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 berechneten Differenzsignal im Wesentlichen ausgelöscht werden, wobei die meisten der Komponenten Nachhallkomponenten des Lch-Signals und des Rch-Signals sind, die während der Aufzeichnung oder Übertragung eingeführt werden. Wenn die Eingangssignale z. B. Musiksignale mit der Singstimme eines Sängers sind, wird das mittig lokalisierte Signal des Stimmsignals des Sängers durch die Subtraktionsoperation fast ausgelöscht, während der Rest der Nachhallkomponenten in dem Differenzsignal ist. Aus diesem Grund wird das Differenzsignal gelegentlich ein Raumsignal genannt.

Die Operationsschaltungen 363 und 364 führen an dem Eingangssignal die Faltung aus, um das Schallbild auf der linken Seite oder links hinten zu lokalisieren.

Die Ausgangssignale von den Operationsschaltungen 361 und 362 werden an die Verzögerungsschaltungen 365 bzw. 366 angelegt und um &tgr;2 verzögert. Die Ausgangssignale von den Operationsschaltungen 363 und 364 werden an die Verzögerungsschaltungen 367 bzw. 368 angelegt und um &tgr;1 verzögert. Eine optimale Größe der Verzögerungszeit ist etwa 10 ms. Die Größe kann in Bezug auf das Eingangssignal empirisch erhalten werden. Eine optimale Differenz zwischen den Verzögerungszeiten &tgr;1 und &tgr;2 wird experimentell ebenfalls mit einer Größe von etwa 10 ms erhalten. Die Differenz zwischen den Verzögerungszeiten &tgr;2 und &tgr;2 in den jeweiligen Phantomen, die auf der linken Seite und auf der rechten Seite lokalisiert werden sollen, ermöglicht, die Phantome hinsichtlich dessen zu unterscheiden, ob ein Phantom auf der linken Seite oder auf der rechten Seite lokalisiert ist.

Im nächsten Schritt werden die Ausgangssignale von den Verzögerungsschaltungen 365 und 367 an den Addierer 369b angelegt und durch den Addierer 369b zu dem von dem Filter 322b ausgegebenen Signal SR' addiert und in einem gewünschten Verhältnis mit dem Signal SR' gemischt. Ähnlich werden die Ausgangssignale von den Verzögerungsschaltungen 366 und 368 an den Addierer 369a angelegt und durch den Addierer 369 zu dem von dem Filter 322a ausgegebenen Signal SL' addiert und in einem gewünschten Verhältnis mit ihm gemischt. Die resultierenden Signale werden durch das Lautsprechersystem 340a bzw. 340b akustisch wiedergegeben.

Nachfolgend wird der Signalverarbeitungsabschnitt 350 in einer Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 13 beschrieben. Abgesehen von der Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 350 ist die Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 13 dieselbe wie die in 21 gezeigte Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 12. 23 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 350 in Beispiel 13 zeigt. In 23 sind das Ausgangssignal SL' von dem Filter 322a und das Ausgangssignal SR' von dem Filter 322b jeweils in zwei Zweige geteilt. Eines der Zweigsignale von SL' und eines der Zweigsignale von SR' wird an eine Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 angelegt. Die Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 gibt ein Differenzsignal an die Operationsschaltungen 363 und 364 aus. Die Ausgangssignale der Operationsschaltungen 363 und 364 werden jeweils in zwei Zweige geteilt und in die Verzögerungsschaltungen 365, 366, 367 und 368 eingegeben. Anschließend werden die Signale über die Addierer 369a und 369b von den Lautsprechersystemen 340a und 340b ausgegeben.

Der Betrieb des Signalverarbeitungsabschnitts 350 in Beispiel 13 mit der oben beschriebenen Konstruktion unterscheidet sich in den folgenden Punkten.

Jedes der Ausgangssignale der Operationsschaltungen 363 und 364 wird in zwei Zweige geteilt. Zwei Ausgangssignale der Operationsschaltung 363 werden an die Verzögerungsschaltungen 367 und 366 angelegt und zwei Ausgangssignale der Operationsschaltung 364 werden an die Verzögerungsschaltungen 365 und 368 angelegt.

Falls die Schallbilder auf der linken und auf der rechten Seite des Hörers P lokalisiert werden sollen, kann das Schallbild auf einfache Weise nach rechts lokalisiert werden, indem die zwei Impulsantworten hLL(n) und hLR(n) zum Lokalisieren des Schallbildes auf der linken Seite in den jeweiligen Signalen invers gesetzt werden. Die oben erwähnte Konfiguration beruht auf der Annahme, dass die Impulsantworten an dem linken und an dem rechten Ohr des Hörers P seitensymmetrisch sind. Unter dieser Bedingung kann die Größe der Operationsschaltungen zum Lokalisieren des linken und des rechten Schallbildes dadurch verringert werden, dass ein Zweigsignal jeder der Operationsschaltungen 363 und 364 direkt an den entsprechenden Addierer angelegt wird, während das andere über die Verzögerungsschaltungen 365 bis 368 wie in 23 gezeigt kreuzweise an den anderen Addierer angelegt wird. Anschließend ist der Betrieb derselbe wie in Beispiel 12.

Nachfolgend wird anhand der Figuren eine Schallwiedergabevorrichtung 303 in Beispiel 14 gemäß der Erfindung beschrieben. Die Schallwiedergabevorrichtung 303 ist für ein Fernsehsystem vorgesehen, um so eine Wirkung zum Ausdehnen des Schallbildes zu erhalten. Ähnlich Beispiel 10 sind in der wie in 24 gezeigten Schallwiedergabevorrichtung 303 auf der rechten und auf der linken Seite einer Katodenstrahlröhre 345 des Fernsehsystems das rechte und das linke Lautsprechersystem 340a und 340b angebracht. Außerdem sind in 14 in den Lautsprechersystemen 340a und 340b unter Nutzung des hinteren Raumes und der kleinen rechten und linken Seitenräume der Katodenstrahlröhre 345 die hinteren Hohlräume 343 und die Trichter 344 vorgesehen.

In einem Audioraum zum Sehen und Hören des Fernsehens sind auf der linken und auf der rechten Seite des Fernsehsystems die Effektlautsprecher 312a, 313a, 312b und 313b vorgesehen. Der Effektlautsprecher 312a befindet sich auf der linken Seite des Lautsprechersystems 340a innerhalb, während sich der Effektlautsprecher 313a auf der linken Seite des Lautsprechersystems 340a außerhalb befindet. Ähnlich befindet sich der Effektlautsprecher 312b auf der rechten Seite des Lautsprechersystems 340b innerhalb, während sich der Effektlautsprecher 313b auf der rechten Seite des Lautsprechersystems 340b außerhalb befindet. Diese Effektlautsprecher werden zum Ausdehnen des Ausgaberaums für den Schall und zum Wiedergeben der Bewegung des Schallbildes verwendet.

Der Ausgang des Filters 322a des Signalverarbeitungsabschnitts 320 ist mit dem Lautsprechersystem 340a und mit den Effektlautsprechern 312a und 313a verbunden. Der Ausgang des Filters 322b ist mit dem Lautsprechersystem 340b und mit den Effektlautsprechern 312b und 313b verbunden. Die Übertragungsfunktionen der Schallwege von dem Lautsprechersystem 340a und von den Effektlautsprechern 312a und 313a zum Hörer P sind jeweils mit CL0, CL1 und CL2 bezeichnet. Ähnlich sind die Übertragungsfunktionen der Schallwege von dem Lautsprechersystem 340b und von den Effektlautsprechern 312b und 313b zum Hörer P jeweils mit CR0, CR1 und CR2 bezeichnet.

In der Schallwiedergabevorrichtung 303 mit der oben beschriebenen Konstruktion erreicht die Schallausgabe von dem Lautsprechersystem 340a den Hörer P über den Weg der Übertragungsfunktion CL0 und erreichen die Schallausgaben von den Effektlautsprechern 312a und 313a den Hörer P über die Wege der Übertragungsfunktionen CL1 bzw. CL2. Dementsprechend ist der synthetische Schall des Lch, der den Hörer P erreicht, SL (CL0 + CL1 + CL2). Ähnlich ist der synthetische Schall des Rch, der den Hörer P erreicht, SR (CR0 + CR1 + CR2). Auf diese Weise wird das Schallfeld ausgedehnt und wiedergegeben.

Die in 24 gezeigte Schallwiedergabevorrichtung 303 erfordert die Effektlautsprecher 312a, 313a, 312b und 313b zum Erzeugen eines Raumschalls, der in der linken und in der rechten Richtung ausgedehnt ist. Allerdings ist die Bereitstellung der Effektlautsprecher für das Fernsehsystem hinsichtlich Raum und Preis nachteilig. Somit ist außerdem eine Schallwiedergabevorrichtung erforderlich, die keine Effektlautsprecher verwendet, um eine Wirkung der Schallausdehnung zu zeigen.

Nachfolgend wird eine Schallwiedergabevorrichtung 304 in Beispiel 15 beschrieben. Die Schallwiedergabevorrichtung 304 in Beispiel 15 ist hinsichtlich des obigen Problems verbessert. 25 ist ein Diagramm, das schematisch die Konstruktion der Schallwiedergabevorrichtung 304 zeigt. Komponenten, die dieselben wie in der in 24 gezeigten Schallwiedergabevorrichtung 303 sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibungen werden weggelassen.

Ein Signalverarbeitungsabschnitt 370 der Schallwiedergabevorrichtung 304 enthält die Filter 322a und 322b für den linken bzw. für den rechten Kanal und einen Schallbild-Ausdehnungsabschnitt 352. Die Ausgaben des Schallbild-Ausdehnungsabschnitts 352 werden an die Lautsprechersysteme 340a bzw. 340b angelegt. Der Schallbild-Ausdehnungsabschnitt 352 kann z. B. ähnlich den Filtern 322a und 322b durch einen DSP oder dergleichen konstruiert sein. Die Übertragungsfunktion (der Filterkoeffizient) in dem Schallbild-Ausdehnungsabschnitt 352 transformiert das Eingangsschallsignal, sodass der Effektschall lediglich von den vorderen Lautsprechersystemen 340a und 340b wiedergegeben werden kann. Genauer ist die Übertragungsfunktion JL des Lch in dem Schallbild-Ausdehnungsabschnitt 352 auf (CL0 + CL1 + CL2)/CL0 gesetzt, während die Übertragungsfunktion JR des Rch auf (CR0 + CR1 + CR2)/CR0 gesetzt ist.

26 zeigt eine beispielhafte spezifische Konstruktion für den Schallbild-Ausdehnungsabschnitt 352. In 26 werden das Lch-Signal und das Rch-Signal an die Eingangsanschlüsse 101a bzw. 101b angelegt. Die Signaleingabe über den Eingangsanschluss 101a wird in vier Signale verzweigt. Drei der vier Signale sind mit Verzögerungsschaltungen (Verzögerung: D) 102a, 103a und 104a verbunden. Die Signaleingabe über den Eingangsanschluss 101b ist ähnlich in vier Signale verzweigt. Drei der vier Signale sind mit Verzögerungsschaltungen (Verzögerung: D) 102b, 103b und 104b verbunden. Die Ausgänge der Verzögerungsschaltungen 102a, 103a und 104a und das verbleibende eine der vier Signale von dem Eingangsanschluss 101a sind jeweils mit den Verstärkungseinstelleinheiten 112a, 113a, 114a und 115a verbunden. Ähnlich sind die Ausgänge der Verzögerungsschaltungen 102b, 103b und 104b und das verbleibende eine der vier Signale von dem Eingangsanschluss 101b jeweils mit den Verstärkungseinstelleinheiten 112b, 113b, 114b und 115b verbunden.

Die Ausgaben der Verstärkungseinstelleinheiten 112a und 112b werden an einen Addierer 131 angelegt und die Ausgaben der Verstärkungseinstelleinheiten 113a, 114a, 113b und 114b werdend jeweils an die Operationsschaltungen 123a, 124a, 123b und 124b angelegt.

Die Übertragungsfunktion der Operationsschaltung 123a ist CL2/CL0 und die Übertragungsfunktion der Operationsschaltung 124a ist CL1/CL0. Ähnlich ist die Übertragungsfunktion der Operationsschaltung 123b CR2/CR0 und die Übertragungsfunktion der Operationsschaltung 124b CR1/CR0. Diese Operationsschaltungen 123a, 124a, 123b und 124b sind Schaltungen, die Operationen zum Erzeugen von Signalen zum Bewegen und Ausdehnen des Schallbildes ausführen. Die Ausgaben der Operationsschaltungen 123a und 124a werden an einen Addierer 132a angelegt. Die Ausgaben der Operationsschaltungen 123b und 124b werden an einen Addierer 132b angelegt. Die Ausgaben der Addierer 132a und 132b werden über die Verstärkungseinstelleinheiten 142a bzw. 142b an die Addierer 152a und 152b angelegt.

Andererseits wird die Ausgabe des Addierers 131 an eine Nachhalladditionsschaltung 141 angelegt. Die Nachhalladditionsschaltung 141 ist z. B. durch eine Schroeder-Schaltung oder dergleichen konstruiert und addiert den Nachhall. Das Ausgangssignal der Nachhalladditionsschaltung 141 wird direkt einem Addierer 152b zugeführt und über eine Verzögerungsschaltung 151 einem Addierer 152a zugeführt.

Der Addierer 152a ist eine Schaltung, um das Direktschallsignal, d. h. das über die Verstärkungseinstelleinheit 115a ausgegebene Lch-Eingangssignal, das von der Verstärkungseinstelleinheit 142a ausgegebene Schallbild-Bewegungssignal und das von der Verzögerungsschaltung 151 ausgegebene Nachhallsignal miteinander zu addieren. Ähnlich ist der Addierer 152b eine Schaltung, um das Direktschallsignal, d. h. das über die Verstärkungseinstelleinheit 115b ausgegebene Rch-Eingangssignal, das von der Verstärkungseinstelleinheit 142b ausgegebene Schallbild-Bewegungssignal und das von der Nachhalladditionsschaltung 141 ausgegebene Nachhallsignal miteinander zu addieren.

Das von dem Addierer 152a erzeugte synthetische Lch-Schallsignal wird über eine Verstärkungseinstelleinheit 153a von einem Ausgangsanschluss 154a ausgegeben. Das von dem Addierer 152b erzeugte synthetische Rch-Schallsignal wird über eine Verstärkungseinstelleinheit 153b von einem Ausgangsanschluss 154b ausgegeben.

Es wird der Betrieb der Schallwiedergabevorrichtung 304 beschrieben, die den Schallausdehnungsabschnitt 352 mit der oben beschriebenen Konstruktion enthält. Ähnlich dem Fall in Beispiel 10 werden die Verstärkungen wie für die in 25 gezeigte Frequenzcharakteristik der Filter 322a und 322b so gesetzt, dass der Einfluss durch die Resonanzfrequenzen der Lautsprechersysteme 340a und 340b beseitigt wird. Das von der Signalquelle 310a ausgegebene Schallsignal SL wird durch das Filter 322a verarbeitet, um ein Signal SL' mit verringerten Verstärkungen bei den Resonanzfrequenzen f1, f2, f3 ... des Trichters 344 zu erzeugen. Das Signal SL' wird in den Schallbild-Ausdehnungsabschnitt 352 eingegeben. Ähnlich wird das von der Signalquelle 310b ausgegebene Schallsignal SR durch das Filter 322b verarbeitet, um ein Signal SR' mit verringerten Verstärkungen bei den Resonanzfrequenzen f1, f2, f3 ... des Trichters 344 zu erzeugen. Das Signal SR' wird in den Schallbild-Ausdehnungsabschnitt 352 eingegeben.

In 26 wird das in den Eingangsanschluss 101a eingegebene Signal SL' wie oben beschrieben durch die Verzögerungsschaltung und durch die Verstärkungseinstelleinheit verarbeitet. Daraufhin wird das verarbeitete Signal SL' über die Operationsschaltungen 123a und 124a in den Addierer 132a eingegeben. Zu dieser Zeit ist die Ausgabe des Addierers 132a SL' (CL1/CL0) + SL' (CL2/CL0). Wenn die Übertragungsfunktion der Nachhalladditionsschaltung 141 K/CL0 ist und die Verzögerung der Verzögerungsschaltung 151 durch die Übertragungsfunktion D angegeben ist, ist die Ausgabe des Addierers 152a durch: SL'·{(1 + (CL1/CL0) + (CL2/CL0) + (K/CL0)·D} repräsentiert. Dieses synthetische Signal wird von dem Ausgangsanschluss 154a an das Lautsprechersystem 340a (25) ausgegeben. Die Ausgangsschallwelle des synthetischen Signals ist durch: SL·{(1 + (CL1/CL0) + (CL2/CL0) + (K/CL0)·D} repräsentiert. Daher ist die Schallwelle, die die Ohren des Hörers erreicht, durch: SL·((1 + (CL1/CL0) + (CL2/CL0) + (K/CL0)·D}·CL0

= SL·{CL0 + CL1 + CL2 + K·D}
repräsentiert. Somit kann die gleiche ausgedehnte Schallwirkung wie im Fall der in 24 gezeigten Schallwiedergabevorrichtung 303 erreicht werden. In der obigen Beschreibung ist lediglich das Lch-Signal SL beschrieben worden. Die Schallwelle für das Rch-Signal SR kann auf die gleiche Weise aus SR{CR0 + CR1 + CR2 + K} erhalten werden.

Auf diese Weise werden für die Operationsschaltungen 123a, 124a, 123b und 124b vorgeschriebene Übertragungsfunktionen gesetzt, sodass der Hörer P in den in 25 durch Strichlinien angegebenen Richtungen auf den Schall hören kann, selbst wenn keine Effektlautsprecher verwendet werden. In den Signalen von einer Stereoquelle werden die Frequenzkomponenten der stehenden Welle wegen der Länge des Trichters 344 durch die Filter 322a und 322b verringert. Daraufhin werden die Signale von dem Lautsprechersystem 340 wiedergegeben. In der Wiedergabeschalldruck-Frequenzcharakteristik ist der Einfluss durch die stehende Welle wegen des Trichters 344 wie in der in 19 gezeigten Charakteristik beseitigt. Im Ergebnis kann eine Schallwelle mit hoher Klarheit ausgegeben werden. Außerdem kann durch den Schallbild-Ausdehnungsabschnitt 352 eine Schallbild-Bewegungswirkung mit einem reichen Eindruck der Anwesenheit erreicht werden, ohne Effektlautsprecher anzuordnen.

Nachfolgend wird anhand der relevanten Figuren eine Schallwiedergabevorrichtung 305 in Beispiel 16 beschrieben. Die Schallwiedergabevorrichtung 305 ist für ein Fernsehsystem vorgesehen und besitzt eine Wirkung zum Umsetzen der Wiedergabegeschwindigkeit von Sprachsignalen. Wie in 27 gezeigt ist, enthält ein Signalverarbeitungsabschnitt 380 in der Schallwiedergabevorrichtung 305 die Filter 322a und 322b und die Sprachumsetzer 353a und 353b für den linken bzw. für den rechten Kanal. Die Lautsprechersysteme 340a und 340b sind ähnlich den oben beschriebenen Beispielen auf der linken und auf der rechten Seite einer Katodenstrahlröhre 345 des Fernsehsystems angebracht. In Beispiel 16 sind unter Verwendung des hinteren Raumes und des kleinen linken und rechten Raumes der Katodenstrahlröhre 345 in jedem der Lautsprechersysteme 340a und 340b ein kleiner hinterer Hohlraum 343 und ein Trichter 344 vorgesehen. Komponenten, die dieselben wie in der Schallwiedergabevorrichtung 302 in dem oben beschriebenen Beispiel sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen.

Die Signale von einer Lch-Signalquelle 310a und von einer Rch-Signalquelle 310b werden in die Filter 322a bzw. 322b eingegeben. Diese Filter 322a und 322b besitzen die gleiche Frequenzcharakteristik wie die in 18 gezeigte. Die Ausgaben der Filter 322a und 322b werden an die Sprachumsetzer 353a bzw. 353b angelegt. Jeder der Sprachumsetzer 353a und 353b ist eine Schaltung zum Umsetzen der Wiedergabegeschwindigkeit, sodass die Sprache, die wiedergegeben werden soll, leicht zu hören ist, wenn ein Sprachsignal, das wiedergegeben werden soll, z. B. in einer Doppelgeschwindigkeits-Betriebsart eingegeben wird. Falls das Sprachsignal in einer Normalbetriebsart eingegeben wird, kann die Wiedergabegeschwindigkeit des Sprachsignals ebenfalls umgesetzt werden, sodass sie erhöht oder verringert wird. Die Ausgaben der Sprachumsetzer 353a und 353b werden an die Lautsprechersysteme 340a bzw. 340b angelegt.

Es wird der Betrieb der Schallwiedergabevorrichtung 305 mit der oben beschriebenen Konstruktion beschrieben. Bezüglich der Frequenzcharakteristik der Filter 322a und 322b werden die Verstärkungen ähnlich den oben beschriebenen Beispielen so gesetzt, dass der Einfluss durch die Resonanzfrequenzen der Lautsprechersysteme 340a und 340b beseitigt wird. Die von den Signalquellen 310a und 310b ausgegebenen Schallsignale SL und SR werden durch die Filter 322a bzw. 322b verarbeitet, um so die Signale SL' und SR' mit verringerten Verstärkungen bei den Resonanzfrequenzen f1, f2, f3, .... des Trichters 344 zu erzeugen.

Im Allgemeinen wird ein Sprachsignal durch ein akkumuliertes Spektrum der Abfallcharakteristik der Wiedergabeschalldruck-Frequenzcharakteristik des Lautsprechersystems stark beeinflusst, wenn die Geschwindigkeit des Sprachsignals umgesetzt wird. 28 ist eine graphische Darstellung, die die Nachhallfrequenzcharakteristik des Lautsprechersystems 340a (und 340b) zeigt, das den Trichter 344 enthält. Zum Beispiel gibt die Kurve G1 in 28 die Wiedergabefrequenzcharakteristik an, falls die Länge des Trichters des Lautsprechersystems nicht ausreicht.

Falls in dem Frequenzbereich des Wiedergabeschalls eine Resonanz wegen des Trichters auftritt, wird der Schalldruck bei den Resonanzfrequenzen f1, f2, ... steil erhöht. Falls in diesem Zustand ein Zufallssignal unterdrückt ist, tritt in dem Trichter und in der Membran eine Nachhallschwingung auf, sodass die Intensität des Ausgangsspektrums, wie durch die Kurven G2, G3, ..., G6 in 28 gezeigt ist, allmählich verringert wird, während die Zeit vergeht. Obgleich das Schallsignal von der Signalquelle gesperrt ist, werden die Spitzen des Schalldrucks in den Kurven G2 bis G6 für eine kurze Zeitdauer auf den Resonanzfrequenzen f1, f2, ... gehalten. Eine solche Erscheinung verschlechtert die Klarheit des wiedergegebenen Schalls, sodass die so genannte "Schärfe" des wiedergegebenen Schalls schlecht sein kann.

Die Signale von den Signalquellen 310a und 310b werden durch die Filter 322a bzw. 322b verarbeitet, sodass die wie in 29 gezeigte Wiedergabeschalldruck-Frequenzcharakteristik erhalten werden kann. Wie aus den Kurven L2 bis L6 in 29 zu sehen ist, wird die Signalamplitude der Schallquelle steil zu null, während die Zeit vergeht, wobei der Nachhall, der den Hörer erreicht, keine Schalldruckspitzen bei den Resonanzfrequenzen enthält. Der wiedergegebene Schall ist gleichförmig über das gesamte Frequenzband gedämpft. Im Ergebnis können Musik oder Sprache klar gehört werden. Wie oben beschrieben wurde, können die Signale der Stereoquelle wiedergegeben werden, nachdem die Resonanzfrequenzkomponenten des Lautsprechersystems (die Frequenzkomponenten der stehenden Welle wegen der Länge des Trichters 344) durch die Filter 322a und 322b verringert worden sind. Dementsprechend kann die Abfallcharakteristik der Wiedergabeschalldruck-Frequenzcharakteristik, wie in 29 gezeigt ist, verbessert werden. Im Ergebnis kann ein Schall mit hoher Klarheit wiedergegeben werden, selbst wenn die Sprachgeschwindigkeit umgesetzt wird.

Nachfolgend wird eine Schallwiedergabevorrichtung 306 in Beispiel 17 der Erfindung beschrieben. Die Schallwiedergabevorrichtung 306 ist für ein Fernsehsystem vorgegeben und erreicht eine Wirkung zum Umsetzen der Wiedergabegeschwindigkeit der Sprachsignale. Wie in 30 gezeigt ist, enthält ein Signalverarbeitungsabschnitt 390 in der Schallwiedergabevorrichtung 306 die Filter 322a und 322b, die Sprachdetektoren 354a und 354b, die Schallfeld-Steuerabschnitte 351a und 351b und die Addierer 355a und 355b für den linken bzw. für den rechten Kanal. Die Lautsprechersysteme 340a und 340b sind ähnlich den oben beschriebenen Beispielen auf der linken und auf der rechten Seite einer Katodenstrahlröhre 345 des Fernsehsystems angebracht. In Beispiel 17 sind unter Nutzung des hinteren Raumes und des kleinen linken und rechten Raumes der Katodenstrahlröhre 345 sowohl in dem Lautsprechersystem 340a als auch in dem Lautsprechersystem 340b ein kleiner hinterer Hohlraum 343 und ein Trichter 344 vorgesehen. Komponenten, die die gleichen wie in der Schallwiedergabevorrichtung 302 in dem oben beschriebenen Beispiel sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen.

Die Signale von einer Lch-Signalquelle 310a und von einer Rch-Signalquelle 310b werden in das Filter 322a bzw. 322b eingegeben. Diese Filter 322a und 322b besitzen die gleiche Frequenzcharakteristik, wie sie in 18 gezeigt ist. Die Ausgaben der Filter 322a und 322b werden an die Sprachdetektoren 354a bzw. 354b angelegt. Die Sprachdetektoren 354a und 354b sind Schaltungen zur Beurteilung, ob das Eingangssignal ein Sprachsignal oder ein Nicht-Sprachsignal ist. Falls durch den Sprachdetektor 354a bestimmt wird, dass das Lch-Eingangssignal ein Nicht-Sprachsignal ist, wird die Ausgabe an den Schallfeld-Steuerabschnitt 351a angelegt. Falls bestimmt wird, dass das Lch-Eingangssignal ein Sprachsignal ist, wird die Ausgabe an den Addierer 355a angelegt. Ähnlich wird die Ausgabe an den Schallfeld-Steuerabschnitt 351b angelegt, falls durch den Sprachdetektor 354b bestimmt wird, dass das Rch-Eingangssignal ein Nicht-Sprachsignal ist. Falls bestimmt wird, dass das Rch-Eingangssignal ein Sprachsignal ist, wird die Ausgabe an den Addierer 355b angelegt. Die Ausgaben der Addierer 355a und 355b werden an die Lautsprechersysteme 340a bzw. 340b angelegt.

Die Schallfeld-Steuerabschnitte 351a und 351b sind die gleichen, wie sie in Beispiel 11 beschrieben wurden, wobei die Schallfeld-Steuerabschnitte 351a und 351b die Signale des Raumschalls erzeugen. Der Addierer 355a addiert das von dem Sprachdetektor 354a ausgegebene Sprachsignal zu dem von dem Schallfeld-Steuerabschnitt 351a ausgegebenen Raumsignal (Nicht-Sprachsignal). Ähnlich addiert der Addierer 355b das von dem Sprachdetektor 354b ausgegebene Sprachsignal zu dem von dem Schallfeld-Steuerabschnitt 351b ausgegebenen Raumsignal (Nicht-Sprachsignal). Jedes der Filter 322a und 322b, der Sprachdetektoren 354a und 354b und der Schallfeld-Steuerabschnitte 351a und 351b kann jeweils durch einen DSP konstruiert sein.

Es wird der Betrieb der Schallwiedergabevorrichtung 306 mit der oben beschriebenen Konstruktion beschrieben. Die Operationen der Filter 322a und 322b sind dieselben, wie sie in den obigen Beispielen beschrieben wurden, sodass ihre Beschreibungen weggelassen werden. Die von den Signalquellen 310a und 310b ausgegebenen Stereosignale werden durch die Filter 322a und 322b verarbeitet und daraufhin durch die Sprachdetektoren 354a und 354b in Sprachsignale und Nicht-Sprachsignale klassifiziert. Sprachsignale werden nicht der Schallfeldsteuerung ausgesetzt, sondern über die Addierer 355a und 355b an die Lautsprechersysteme 340a und 340b ausgegeben. Somit wird der Ort der Sprache klar wahrgenommen.

Nicht-Sprachsignale werden durch die Schallfeld-Steuerabschnitte 351a und 351b in Raumsignale umgesetzt. Wegen der Raumsignale Lch und Rch kann der Hörer P ähnlich Beispiel 11 in der Weise hören, dass in den durch die in 30 gezeigten Strichlinien angegebenen Richtungen virtuell Schallwellen ausgesendet werden. Dementsprechend kann die Raumwirkung für das Nicht-Sprachsignal wie etwa für ein Musiksignal erreicht werden, ohne die zusätzlichen Raumlautsprecher zu verwenden.

Wie oben beschrieben wurde, können die Signale einer Stereoquelle wiedergegeben werden, nachdem die Resonanzfrequenzkomponenten des Lautsprechersystems (die Frequenzkomponenten der stehenden Welle wegen der Länge des Trichters 344) durch die Filter 322a und 322b verringert worden sind. Im Ergebnis kann für die Sprachsignale ein Schall mit hoher Klarheit klar lokalisiert werden. Andererseits wird für Nicht-Sprachsignale durch die Schallfeld-Steuerabschnitte 351a und 351b die Raumwirkung addiert, sodass eine Raumwirkung mit einem reichen Eindruck der Anwesenheit realisiert werden kann.

Nachfolgend wird eine Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 18 beschrieben. Abgesehen von der Konstruktion eines Signalverarbeitungsabschnitts 390 ist die Konstruktion der Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 18 dieselbe wie die der Schallwiedergabevorrichtung 306 in Beispiel 17. 31 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 390 in Beispiel 18 zeigt. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in dem Signalverarbeitungsabschnitt 350 in Beispiel 12 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen.

In 31 werden das Ausgangssignal SL'(t) von dem Filter 322a und das Ausgangssignal SR'(t) von dem Filter 322b an eine Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 angelegt, die ein Differenzsignal S(t) ausgibt. Das Differenzsignal S(t) wird in die Verzögerungsschaltungen 371 und 372 eingegeben. Die Verzögerungsschaltungen 371 und 372 verzögern das Differenzsignal S(t) um die Verzögerungszeiten &tgr;2 bzw. &tgr;1.

Die Signale SL'(t) und SR'(t) werden an eine Signalbeurteilungsschaltung 391 und an einen Korrelator 392 angelegt. Die Signalbeurteilungsschaltung 391 erfasst ein Austastintervall (d. h. ein Ruheintervall, in dem das Signal im Wesentlichen null ist) des Eingangssignals und beurteilt, ob das Eingangssignal ein Sprachsignal oder ein Nicht-Sprachsignal ist. Dagegen ist der Korrelator 392 eine Schaltung zum Bestimmen des Korrelationsverhältnisses zwischen den Eingangssignalen.

Ein Ausgangssignal S(t – &tgr;1) von der Verzögerungsschaltung 372 und ein Ausgangssignal S(t – &tgr;2) von der Verzögerungsschaltung 371 werden an die Addierer 374 bzw. 373 angelegt.

Die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltungen 371 und 372 und die Signale SL'(t) und SR'(t) werden in die Addierer 373 und 374 eingegeben. Die Addierer 373 und 374 addieren die Eingangssignale mit jeweiligen Verhältnissen, die auf dem von der Signalbeurteilungsschaltung 391 und von dem Korrelator 392 erhaltenen Rechenergebnis beruhen, miteinander. Die resultierenden Signale werden an das Lautsprechersystem 340a bzw. 340b ausgegeben.

Der Betrieb des Signalverarbeitungsabschnitts 390 in Beispiel 18 mit der oben beschriebenen Konstruktion wird bezüglich der von den früheren Beispielen verschiedenen Teile beschrieben.

Die Signalbeurteilungsschaltung 391 addiert die Eingangssignale SR'(t) und SL'(t), um ein Summensignal zu erhalten, erfasst die Häufigkeit der Austastintervalle (d. h. wie häufig die Signalunterbrechungen auftreten) in dem Summensignal und beurteilt gemäß der Häufigkeit der Austastintervalle, ob das Eingangssignal ein Sprachsignal ist.

32 zeigt die Signalform eines Sprachsignals. In 32 repräsentiert die horizontale Koordinatenachse die Zeit und die vertikale Koordinatenachse die Amplitude. Wie über der Signalform angegeben ist, wurde diese Schallschwingung aus den gesprochenen Wörtern "DOMO ARIGATO GOZAIMASITA (Herzlichen Dank)" in Japanisch erhalten. Wie aus 32 zu sehen ist, gibt es innerhalb einer bestimmten Zeitdauer in einem Sprachsignal immer eine bestimmte Anzahl von Austastungen (Stilleperioden) (in diesem Beispiel gibt es in einer Zeitdauer von einer Sekunde zwei Austastungen). Die Signalbeurteilungsschaltung 391 verwendet diese Eigenschaft des Sprachsignals, um anhand der Häufigkeit der Austastintervalle zu bestimmen, ob das Eingangssignal ein Sprachsignal oder ein Nicht-Sprachsignal ist, und steuert das Summationsverhältnis der Addierer 373 und 374. Ein Beurteilungswert A wird wie folgt gesetzt:

für ein Nicht-Sprachsignal A = (A + &Dgr;A)

für ein Sprachsignal A = (A – &Dgr;A)

wobei &Dgr;A eine Konstante ist, um die Größe des Beurteilungswerts gemäß dem zu ändern, ob das Signal ein Sprachsignal ist.

Wenn bestimmt wird, dass das Eingangssignal ein Nicht-Sprachsignal ist, wird der Beurteilungswert A um die Konstante &Dgr;A erhöht, während der Beurteilungswert A um die Konstante &Dgr;A verringert wird, wenn bestimmt wird, dass das Eingangssignal ein Sprachsignal ist. Diese Operation wird in einem vorgegebenen Intervall aufeinander folgend wiederholt, wobei der Beurteilungswert A bei jeder Beurteilung aktualisiert wird. Auf diese Weise wird das Eingangssignal durch die Änderung &Dgr;A des Beurteilungswerts A gegenüber einem früher beurteilten Wert und nicht durch den Wert 0 oder 1 für jede Beurteilung beurteilt. Dieses Aktualisierungsverfahren ermöglicht, dass die Schallfeld-Steuereinheit den Beurteilungsfehler behandelt, um irgendeine erhebliche Wirkung auf die Ausgangssignale zu verhindern. Der somit bestimmte Beurteilungswert A wird an die Addierer 373 und 374 angelegt.

Der Korrelator 392 berechnet das Korrelationsverhältnis zwischen den Eingangssignalen gemäß der folgenden wie unten beschriebenen Gleichung (28). &agr; = |SL'(t) – SR'(t)|/|SL'(t) + SR'(t)|(28)

Falls die eingegebenen Zweikanalsignale ein monaurales Signal oder ein näherungsweise monaurales Signal sind (d. h. falls die Zweikanalsignale SR'(t) und SL'(t) stark miteinander korreliert sind), ist der Zähler der Gleichung null oder fällt auf null, wobei der Wert &agr; nahezu null wird. Wenn die eingegebenen Zweikanalsignale ein Stereosignal sind (d. h. die Zweikanalsignale SR'(t) und SL'(t) keine oder wenig Korrelation miteinander haben), nimmt der Zähler zu, wobei der Wert &agr; ebenfalls erhöht wird.

Das Summationsverhältnis der Signale in den Addierern 373 und 374 wird anhand der durch die Signalbeurteilungsschaltung 391 und den Korrelator 392 erhaltenen Werte gesteuert.

Die Addierer 373 und 374 führen die in den folgenden Gleichungen ausgedrückte Summation aus: SR''(t) = SR'(t)·(1 – &agr;·A) + S(t – &tgr;2)·&agr;·A(29) SL''(t) = SL'(t)·(1 – &agr;·A) + S(t – &tgr;1)·&agr;·A(30) wobei SR''(t) und SL''(t) die Ausgangssignale von den Addierern 373 bzw. 374 sind.

In diesen Gleichungen werden die Summationsverhältnisse der Signale SL'(t) und SR'(t), die vorwärts lokalisiert werden sollen, und das jeweilige Raumsignal in der Weise eingestellt, dass sie eine natürliche Anwesenheit erzeugen. Mit anderen Worten, wenn das Korrelationsverhältnis zwischen den Eingangssignalen klein ist (d. h. einem Hörer eine starke stereophone Empfindung gibt), wird das durch die Differenzsignal-Gewinnungseinrichtung 360 verarbeitete Signal groß wiedergegeben wird, während das durch die Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 verarbeitete Signal klein wiedergegeben wird, wenn das Korrelationsverhältnis zwischen den Eingangssignalen groß ist (d. h. einem Hörer eine schwache stereophone Empfindung gibt). Außerdem kann das Sprachsignal klar wiedergegeben werden, da gleichzeitig die Beurteilung des Eingangssignals ausgeführt wird, ob es ein Sprachsignal ist, und das Summationsverhältnis eingestellt wird.

Obgleich das durch Gleichung (28) gegebene &agr; in den Gleichungen (29) und (30) mit einer direkten Form verwendet wird, kann der Wert &agr; in der Praxis in einen Wert in einem Bereich von etwa 0 bis 1 umgesetzt werden. Außerdem kann dieser Wert je nach der gewünschten Größe der stereophonen Wirkungen geändert werden.

In diesem Beispiel werden die Signale SL'(t) und SR'(t) mit einem Faktor (1 – &agr; A) multipliziert, um die Änderung der Gesamtlautstärke von SL''(t) und SR''(t) gemäß der Änderung des Wertes &agr; zu unterdrücken. Wenn jedoch zugelassen wird, dass die Gesamtlautstärke geändert wird, braucht das Eingangssignal nicht mit (1 – &agr; A) multipliziert zu werden. Das heißt, wenn eine Änderung der Lautstärke akzeptabel sein kann, ist die Multiplikation nicht erforderlich.

Da die Aktualisierungsoperation eine Schwankung der Wirkung veranlassen kann, wird der Wert &agr; A in einer Zeitgebung mit bestimmten Zeitintervallen aktualisiert.

Der Wert &agr;, der das Korrelationsverhältnis angibt, kann in einer anderen Form des Korrelationswertes anstelle der genauen Form verwendet werden. Ähnlich dem Sprachbeurteilungswert A kann der Korrelationswert B als:

für &agr; > X, B = (B + &Dgr;B)

für &agr; < X, B = (B – &Dgr;B)

definiert werden, wobei X ein vorgegebener Wert und &Dgr;B eine Konstante zum Ändern des Korrelationswertes B ist. Die Operation, die diesen Korrelationswert verwendet, kann ebenfalls durch die Aktualisierungszeitgebung von &agr; oder durch eine fehlerhafte Beurteilung veranlasste Schwankungen der Ausgangssignale verhindern.

Gemäß diesem Beispiel wird durch die Signalbeurteilungsschaltung 391 anhand der Häufigkeit von Austastintervallen beurteilt, ob das Eingangssignal ein Sprachsignal oder ein Nicht-Sprachsignal ist. Alternativ können für die Beurteilung andere Verfahren wie etwa ein Bestimmungsverfahren, das auf der Neigung der Einhüllenden einer steigenden Flanke oder fallenden Flanke der Eingangssignalform beruht, oder eine Kombination dieses Bestimmungsverfahrens mit dem Verfahren in diesem Beispiel verwendet werden.

In diesem Beispiel wird durch die Signalbeurteilungsschaltung 391 das Summensignal der Eingangssignale beurteilt. Alternativ kann jedes Eingangssignal ohne Summation beurteilt werden. Anschließend ist die Operation die gleiche wie in Beispiel 1.

Nachfolgend wird eine Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 19 beschrieben. Abgesehen von der Konstruktion eines Signalverarbeitungsabschnitts 390 ist die Konstruktion der Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 19 dieselbe wie die der Schallwiedergabevorrichtung 306 in Beispiel 17. 33 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 390 in Beispiel 19 zeigt. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den Signalverarbeitungsabschnitten 350 und 390 in den oben beschriebenen Beispielen sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen.

In 33 werden das Ausgangssignal SL'(t) von dem Filter 322a und das Ausgangssignal SR'(t) von dem Filter 322b jeweils in zwei Zweige geteilt. Eines der Zweigsignale von SL'(t) und eines der Zweigsignale von SR'(t) wird an eine Differenzsignal-Gewinnungseinrichtung 360 angelegt, während das andere an den Addierer 375 bzw. an den Addierer 376 angelegt wird. Die Ausgabe der Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 wird an die Operationsschaltungen 361, 362, 363 und 364 angelegt.

Die anderen Zweigsignale von SL'(t) und SR'(t) werden an eine Signalbeurteilungsschaltung 391 und an einen Korrelator 392 angelegt.

Die Signalbeurteilungsschaltung 391 beurteilt, ob das Eingangssignal ein Sprachsignal oder ein Nicht-Sprachsignal ist. Der Korrelator 392 ist eine Schaltung zur Bestimmung des Korrelationsverhältnisses zwischen den Eingangssignalen.

Die jeweiligen Ausgangssignale S1(t), S2(t), S3(t) und S4(t) der Operationsschaltungen 361, 362, 363 und 364 werden über die Verzögerungsschaltungen 365, 366, 367 und 368 an die Addierer 375 und 376 angelegt.

Der Addierer 375 wichtet das Eingangssignal SR'(t) von dem Filter 322b und die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltungen 365 und 367 mit den jeweiligen Verhältnissen, die auf dem von der Signalbeurteilungsschaltung 391 und von dem Korrelator 392 erhaltenen Rechenergebnis beruhen, und addiert sie. Der Addierer 376 wichtet das Eingangssignal SL'(t) von dem Filter 322a und die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltungen 366 und 368 mit den jeweiligen Verhältnissen, die auf dem von der Signalbeurteilungsschaltung 391 und von dem Korrelator 392 erhaltenen Rechenergebnis beruhen, und addiert sie. Die Ausgangssignale SR1'(t) und SL1'(t) sind die von den Addierern 375 und 376 ausgegebenen Signale.

Die Ergebnisse der Addierer 375 und 376 werden an das Lautsprechersystem 340a bzw. 340b ausgegeben.

Der Betrieb des Signalverarbeitungsabschnitts 390 in Beispiel 19 mit der oben beschriebenen Konstruktion wird bezüglich der von den früheren Beispielen verschiedenen Teile beschrieben.

Abgesehen von der Signalbeurteilungsschaltung 391 und von dem Korrelator 392 ist dieses Beispiel ähnlich Beispiel 12. Außerdem ist der Betrieb grundsätzlich der Gleiche wie in Beispiel 12. Die Signalbeurteilungsschaltung 391 und der Korrelator 392 arbeiten auf die gleiche Weise wie die entsprechenden Komponenten aus Beispiel 18. Allerdings ist der Betrieb der Addierer 375 und 376 etwas von dem aus Beispiel 18 verschieden.

Der Addierer 375 führt die Summationsoperation gemäß der folgenden Gleichung aus: SR1'(t) = SR'(t)·(1 – &agr;·A) + (S1(t) + S2(t))·&agr;·A(31)

Auf ähnliche Weise führt der Addierer 376 die Summationsoperation wie in der folgenden Gleichung gezeigt aus: SL1'(t) = SL'(t)·(1 – &agr;·A) + (S3(t) + S4(t))·&agr;·A(32)

Die Operationen der anderen Schaltungen sind ähnlich jenen der früheren Beispiele. Außerdem können die von der Signalbeurteilungsschaltung 391, von dem Korrelator 392 und von den Addierern 375 und 376 verschiedenen Schaltungen in die entsprechenden wie in Beispiel 18 beschriebenen Schaltungen geändert werden, um die Struktur der Schallfeld-Steuereinheit zu vereinfachen.

Nachfolgend wird eine Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 20 beschrieben. Abgesehen von der Konstruktion eines Signalverarbeitungsabschnitts 390 ist die Konstruktion der Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 20 die gleiche wie die der Schallwiedergabevorrichtung 302 in Beispiel 11. 34 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 350 in Beispiel 20 zeigt. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den Signalverarbeitungsabschnitten 350 und 390 in den oben beschriebenen Beispielen sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen.

In 34 sind das Ausgangssignal SL'(t) von dem Filter 322a und das Ausgangssignal SR'(t) von dem Filter 322b jeweils in zwei Zweige geteilt. Eines der Zweigsignale von SL'(t) und eines der Zweigsignale von SR'(t) wird an die Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 angelegt, während das andere an den Addierer 369a bzw. an den Addierer 369b angelegt wird. Das Ausgangssignal der Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 wird den Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 zugeführt, die durch Simulation des Schallfeldes in einem Konzertsaal usw. einen reflektierten Schall und einen Nachhall erzeugen.

Die Ausgaben der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 werden an die Operationsschaltungen 361 bis 364 angelegt. Die Ausgaben der Operationsschaltungen 361 bis 364 werden über die Verzögerungsschaltungen 365 bis 368 an die Addierer 369a und 369b angelegt.

Der Addierer 369a addiert das Ausgangssignal des Filters 322a und die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltungen 365 und 367 mit den jeweiligen Verhältnissen, während der Addierer 369b das Ausgangssignal des Filters 322b und die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltungen 366 und 368 mit den jeweiligen Verhältnissen addiert.

Die Ausgaben von den Addierern 369a und 369b werden an das Lautsprechersystem 340a bzw. 340b ausgegeben.

Der Betrieb des Signalverarbeitungsabschnitts 350 in Beispiel 20 mit der oben beschriebenen Konstruktion wird bezüglich der von Beispiel 12 verschiedenen Teile beschrieben.

Das von der Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 erzeugte Differenzsignal wird an die Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 angelegt. Die Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 erzeugen einen reflektierten Schall oder einen Nachhall, der durch Simulation des Schallfeldes in einem Konzertsaal usw. erhalten wird.

Die 35A und 35B zeigen schematisch eine Reflexionsschallreihe, die durch die Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 erzeugt worden ist. Die horizontale Koordinatenachse repräsentiert die Zeit und die vertikale Koordinatenachse die Amplitude. Diese Reflexionsschallreihen werden durch Messung in einem tatsächlichen Konzertsaal oder durch Simulation unter Nutzung des Schallstrahlverfahrens bestimmt.

Die 36A und 36B zeigen Diagramme zur Erläuterung der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394. In 36A wird das Signal an den Signaleingangsanschluss 53 angelegt und geht über die in Reihe geschalteten Verzögerungselemente 54. Jedes der Verzögerungselemente 54 verzögert das Signal um &tgr;i (i = 0 bis j – 1; i repräsentiert wie in allen folgenden Fällen ein Suffix). Die von den Verzögerungselementen 54 ausgegebenen Signale werden durch die Multiplizierer (Abgriffe) 55 mit Abgriffkoeffizienten multipliziert, die durch X(i) angegeben sind. Alle von den jeweiligen Abgriffen ausgegebenen Signale werden durch einen Addierer 56 miteinander addiert. Das addierte (Summen-)Signal wird über einen Ausgangsanschluss 57 ausgegeben. Die oben erwähnte Operation ist mit digitalen Signalen ausgedrückt. Wenn in der Praxis analoge Signale behandelt werden, müssen ein A/D-Umsetzer und ein D/A-Umsetzer vorgesehen sein, um die analogen Signale in digitale Signale umzusetzen, bevor sie an die Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 angelegt werden, und um die von den Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 ausgegebenen digitalen Signale in analoge Signale umzusetzen (wobei diese Umsetzer in den Figuren nicht gezeigt sind). Diese Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 umfassen ähnlich den Operationsschaltungen 361 bis 364 in den oben beschriebenen Beispielen wie oben beschrieben die Verzögerungselemente 54 und die Abgriffe 55. In diesem Fall kann die wie in 36B gezeigte Reflexionsschallreihe erhalten werden. Um eine gewünschte Reflexionsschallreihe wie etwa die in 36B gezeigte zu setzen, reicht es aus, die Verzögerungszeiten &tgr;i und die Abgriffkoeffizienten X(i) für die in 36A gezeigten Abgriffe und Verzögerungselemente näherungsweise zu setzen. Die Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 können unter Verwendung eines dynamischen Schreib-Lese-Speichers (DRAM) und eines digitalen Signalprozessors (DSP) oder dergleichen implementiert sein. Da die Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 und die Operationsschaltungen 361 bis 364 auf die gleiche Weise konfiguriert sind, können die Funktionscharakteristiken der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 in jenen der Operationsschaltungen 361 bis 364 enthalten sein.

Wie oben erwähnt wurde, kann die dem Differenzsignal gegebene Raumempfindung durch Addieren des Reflexionsschallsignals zu dem Differenzsignal (Raumsignal) hervorgehoben werden.

Die Ausgangssignale der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 werden jeweils in zwei Signale verzweigt und daraufhin in die Operationsschaltungen 361 bis 364 eingegeben. Die Operationen der anderen Schaltungen sind ähnlich jenen aus Beispiel 12.

Um die Struktur der Schallwiedergabevorrichtung zu vereinfachen, können außerdem andere Schaltungen als die Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 zu den wie in Beispiel 13 beschriebenen entsprechenden Schaltungen geändert werden.

Nachfolgend wird eine Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 21 beschrieben.

Abgesehen von der Konstruktion eines Signalverarbeitungsabschnitts 390 ist die Konstruktion der Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 21 dieselbe wie die der Schallwiedergabevorrichtung 306 in Beispiel 17. 37 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 390 in Beispiel 21 zeigt. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie jene in den Signalverarbeitungsabschnitten 350 und 390 in den oben beschriebenen Beispielen sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen.

In 37 werden das Ausgangssignal SL'(t) von dem Filter 322a und das Ausgangssignal SR'(t) von dem Filter 322b jeweils in zwei Teile geteilt. Eines der Zweigsignale von SL'(t) und eines der Zweigsignale von SR'(t) wird an eine Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 und das andere wird an den Addierer 375 bzw. an den Addierer 376 angelegt. Die anderen Zweigsignale von SL'(t) und SR'(t) werden an eine Signalbeurteilungsschaltung 391 zur Beurteilung, ob das Eingangssignal ein Sprachsignal oder ein Nicht-Sprachsignal ist, und an einen Korrelator 392 zum Erhalten eines Korrelationsverhältnisses zwischen den Eingangssignalen angelegt.

Die Ausgabe der Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 wird an die Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 angelegt, die durch Simulation des Schallfeldes in einem Konzertsaal usw. einen reflektierten Schall und einen Nachhall erzeugen. Die Ausgaben der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 werden an die Operationsschaltungen 361 bis 364 angelegt. Die Ausgaben der Operationsschaltungen 361 bis 364 werden über die Verzögerungsschaltungen 366 bis 368 an die Addierer 375 und 376 angelegt.

Der Addierer 375 wichtet die Ausgangssignale von dem Filter 322b und von den Verzögerungsschaltungen 365 und 367 mit jeweiligen Verhältnissen, die auf dem von der Signalbeurteilungsschaltung 391 und von dem Korrelator 392 erhaltenen Rechenergebnis beruhen, und addiert sie. Der Addierer 376 wichtet die Ausgangssignale von dem Filter 322a und von den Verzögerungsschaltungen 366 und 368 mit jeweiligen Verhältnissen, die auf dem von der Signalbeurteilungsschaltung 391 und von dem Korrelator 392 erhaltenen Rechenergebnis beruhen, und addiert sie. Die Ausgaben von den Addierern 375 und 376 werden an die Lautsprechersysteme 340b bzw. 340a ausgegeben.

Abgesehen davon, dass jedes der von den Operationsschaltungen 361 bis 364 verarbeiteten Signale ein Summensignal des Differenzsignals von der Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 und des von der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltung 393 oder 394 erzeugten Reflexionsschallsignals ist, ist der Betrieb der Schallwiedergabevorrichtung dieses Beispiels grundsätzlich ähnlich dem aus Beispiel 19.

Nachfolgend wird eine Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 22 beschrieben. Abgesehen von der Konstruktion eines Signalverarbeitungsabschnitts 390 ist die Konstruktion der Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 22 dieselbe wie die der Schallwiedergabevorrichtung 306 in Beispiel 17. 38 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 390 in Beispiel 22 zeigt. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den Signalverarbeitungsabschnitten 350 und 390 in den oben beschriebenen Beispielen sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen.

In 38 werden das Ausgangssignal SL'(t) von dem Filter 322a und das Ausgangssignal SR'(t) von dem Filter 322b jeweils in zwei Teile geteilt. Eines der Zweigsignale von SL'(t) und eines der Zweigsignale von SR'(t) wird an eine Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 und das andere an den Addierer 375 bzw. an den Addierer 376 angelegt. Die Signale SL'(t) und SR'(t) werden außerdem in eine Signalbeurteilungsschaltung 391 zum Beurteilen, ob das Eingangssignal ein Sprachsignal oder ein Nicht-Sprachsignal ist, und an einen Korrelator 392 zum Erhalten eines Korrelationsverhältnisses zwischen den Eingangssignalen, eingegeben.

Die Ausgabe der Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 wird den Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 zugeführt. Die von den Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 ausgegebenen Signale SSR(t) und SSL(t) werden über die Addierer 375 bzw. 376 an die Lautsprechersysteme 340b bzw. 340a angelegt. Die Signale SR2'(t) und SL2'(t) sind die Ausgangssignale der Addierer 375 und 376.

Zu dem von der Differenzsignal-Gewinnungseinheit 360 erhaltenen Differenzsignal werden in den Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394 die Reflexionsschalle addiert. Der Addierer 375 wichtet die Ausgangssignale von dem Filter 322b und von der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltung 393 mit jeweiligen Verhältnissen, die auf dem von der Signalbeurteilungsschaltung 391 und von dem Korrelator 392 erhaltenen Rechenergebnis beruhen, und addiert sie. Der Addierer 376 wichtet die Ausgangssignale von dem Filter 322a und von der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltung 394 mit jeweiligen Verhältnissen, die auf dem von der Signalbeurteilungsschaltung 391 und von dem Korrelator 392 erhaltenen Rechenergebnis beruhen, und addiert sie. Die Summationsoperation wird auf ähnliche Weise wie in Beispiel 19 gemäß den folgenden Gleichungen ausgeführt. SR2'(t) = SR'(t)·(1 – &agr;·A) + SSR(t)·&agr;·A(33) SL2'(t) = SL'(t)·(1 – &agr;·A) + SSL(t)·&agr;·A(34)

Die Ausgaben der Addierer 375 und 376 werden an die Lautsprechersysteme 340b bzw. 340a ausgegeben.

Nachfolgend wird eine Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 23 beschrieben. Abgesehen von der Konstruktion eines Signalverarbeitungsabschnitts 390 ist die Konstruktion der Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 23 die gleiche wie die der Schallwiedergabevorrichtung 306 in Beispiel 17. 39 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 390 in Beispiel 23 zeigt. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie in den Signalverarbeitungsschaltungen 350 und 390 in den oben beschriebenen Beispielen sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen.

In 39 multipliziert ein Multiplizierer 397 ein Eingangssignal mit –1 und addiert ein Addierer 396 das Ausgangssignal von dem Filter 322a mit dem Ausgangssignal von dem Multiplizierer 397. Ein Addierer 395 summiert die Ausgangssignale von den Filtern 322a und 322b. Die Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 398a und 398b addieren zu der Ausgabe von dem Addierer 395 einen reflektierten Schall und die Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 399a und 399b addieren zu der Ausgabe von dem Addierer 396 einen reflektierten Schall.

Die Addierer 375 und 376 wichten die Eingangssignale mit jeweiligen Verhältnissen, die auf den von der Signalbeurteilungsschaltung 391 und von dem Korrelator 392 erhaltenen Rechenergebnissen beruhen, und addieren sie. Die Ausgangssignale von den Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 398b, 398a, 399b und 399a sind jeweils durch S1'(t), S3'(t), S2'(t) und S4'(t) bezeichnet. Die Ausgangssignale der Addierer 375 und 376 sind mit SR3'(t) bzw. SL3'(t) bezeichnet. Diese Ausgangssignale werden den Lautsprechersystemen 340b und 340a zugeführt.

Der Betrieb des Signalverarbeitungsabschnitts 390 in Beispiel 23 mit der oben beschriebenen Konstruktion wird bezüglich der von den früheren Beispielen verschiedenen Teile beschrieben.

Das von dem Filter 322b ausgegebene Signal SR'(t) wird in vier Signale geteilt. Drei der vier Signale werden jeweils in die Addierer 395, 396 und 376 eingegeben. Das von dem Filter 322a ausgegebene Signal SL'(t) wird in vier Signale geteilt. Unter den vier Signalen wird eines an den Addierer 395 angelegt, wird eines zunächst in dem Multiplizierer 397 mit –1 multipliziert und daraufhin an den Addierer 396 angelegt und wird eines an den Addierer 376 angelegt.

Der Addierer 396 addiert die Signale SR'(t) und –SL'(t) miteinander, wobei das Ergebnis, d. h. SR'(t) – SL'(t), ausgegeben wird. Das heißt, der Multiplizierer 397 und der Addierer 396 wirken als ein Summensignal-Erzeugungsmittel. Die Ausgabe von dem Addierer 396 wird in zwei Signale geteilt, die den Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 399b und 399a zugeführt werden. Somit wird zu einem reflektierten Schall das Signal SR'(t) – SL'(t) addiert und das Ergebnis in die Addierer 375 und 376 eingegeben.

Ähnlich addiert der Addierer 395 die Signale SR'(t) und SL'(t) miteinander, wobei das Ergebnis, d. h. SR'(t) + SL'(t) ausgegeben wird. Das heißt, der Addierer 395 wirkt als ein Summensignal-Erzeugungsmittel. Die Ausgabe von dem Addierer 395 wird in zwei Signale geteilt, die den Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 398b und 398a zugeführt werden. Somit wird zu einem reflektierten Schall das Signal SR'(t) + SL'(t) addiert und das Ergebnis in die Addierer 375 und 376 eingegeben.

Der Addierer 375 empfängt die Ausgangssignale S1'(t) und S2'(t) der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 398b und 399b und das Ausgangssignal SR'(t) des Filters 322b. Der Addierer 376 empfängt die Ausgangssignale S3'(t) und S4'(t) der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 398a und 399a und das Ausgangssignal SL'(t) des Filters 322a. Die Addierer 375 und 376 führen auf die gleiche Weise wie in Beispiel 19 wie folgt die Summation aus: SR3'(t) = SR'(t)·(1 – &agr;·A) + (S1'(t) + S2'(t))·&agr;·A(35) SL3'(t) = SL'(t)·(1 – &agr;·A) + (S3'(t) + S4'(t))·&agr;·A(36)

Die Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 398a, 398b, 399a und 399b besitzen die gleichen Funktionen wie die in Beispiel 20 beschriebenen Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 393 und 394.

Dadurch, dass die Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen vorgesehen sind und der Reflexionsschall wie oben beschrieben zu dem Differenzsignal der Eingangssignale addiert wird, kann ein Schallfeld mit natürlicher Ausdehnung und natürlicher Anwesenheit ohne die Gegenphaseempfindung wiedergegeben werden. Ferner ermöglicht das Vorsehen zweier Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen für jeden Kanal, ein Schallfeld wiederzugeben, in dem die von den Lautsprechersystemen 340a und 340b erzeugten Signale verschiedene reflektierte Schalle besitzen. Das heißt, der reflektierte Schall kann in Stereo addiert werden. Ferner können durch Ändern der Größe der Verzögerungszeit des Verzögerungselements oder durch Ändern des Koeffizienten des Multiplizierers in der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltung verschiedene Schallfelder wie etwa ein Schallfeld mit viel Nachhall oder ein Schallfeld mit wenig reflektiertem Schall wiedergegeben werden.

Nachfolgend wird eine Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 24 beschrieben. Abgesehen von der Konstruktion eines Signalverarbeitungsabschnitts 390 ist die Konstruktion der Schallwiedergabevorrichtung in Beispiel 24 dieselbe wie die der Schallwiedergabevorrichtung 306 in Beispiel 17. 40 ist ein Blockschaltplan, der die Konstruktion des Signalverarbeitungsabschnitts 390 in Beispiel 24 zeigt. Komponenten mit den gleichen Funktionen wie jene in den Signalverarbeitungsabschnitten 350 und 390 in den oben beschriebenen Beispielen sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen.

In 40 multipliziert ein Multiplizierer 397 ein Eingangssignal mit –1, während die Addierer 375 und 376 die Eingangssignale mit den jeweiligen Verhältnissen wichten, die auf den von der Signalbeurteilungsschaltung 391 und von dem Korrelator 392 erhaltenen Rechenergebnissen beruhen, und addieren. Die Ausgangssignale der Addierer 375 und 376 sind mit SR4'(t) bzw. SL4'(t) bezeichnet. Die Ausgangssignale des Addierers 378b sind mit SS1(t) und SS3(t) bezeichnet, das Ausgangssignal des Multiplizierers 379 ist mit SS2(t) bezeichnet und das Ausgangssignal des Addierers 378a ist mit SS4(t) bezeichnet.

Der Betrieb des Signalverarbeitungsabschnitts 390 in Beispiel 24 mit der oben beschriebenen Konstruktion wird bezüglich der von Beispiel 23 verschiedenen Teile beschrieben.

Die Ausgangssignale von den Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 398a, 398b, 399a und 399b werden den Addierern 378b und 378a zugeführt. Der Addierer 378b addiert die Ausgaben der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 398b und 399b miteinander. Das Ergebnis wird in zwei Signale geteilt. Eines der zwei Signale wird dem Addierer 375 zugeführt und das andere wird dem Addierer 376 zugeführt.

Der Addierer 378a addiert die Ausgaben der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 398a und 399a miteinander. Das Ergebnis wird in zwei Signale geteilt. Eines der zwei Signale wird dem Multiplizierer 379 zugeführt und das andere wird dem Addierer 376 zugeführt. Das Ausgangssignal des Addierers 378a wird in dem Multiplizierer 379 mit –1 multipliziert und das Ergebnis an den Addierer 375 angelegt.

Der Addierer 375 empfängt das Ausgangssignal SS1(t) des Addierers 378b, das Ausgangssignal SS2(t) des Multiplizierers 379 und das von dem Filter 322b ausgegebene Signal SR'(t). Der Addierer 376 empfängt das Ausgangssignal SS3(t) des Addierers 378b, das Ausgangssignal SS4(t) des Addierers 378a und das von dem Filter 322a ausgegebene Ausgangssignal SL'(t). Die Summation wird auf ähnliche Weise wie in Beispiel 19 ausgeführt. SR4'(t) = SR'(t)·(1 – &agr;·A) + (SS1(t) + SS2(t))·&agr;·A(37) SL4'(t) = SL'(t)·(1 – &agr;·A) + (SS3(t) + SS4(t))·&agr;·A(38)

Die Ausgangssignale SR4'(t) und SL4'(t) werden von den Lautsprechersystemen 340b und 340a wiedergegeben.

Auf diese Weise werden die Ausgaben der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 398b und 399b von dem Lautsprechersystem 340b in der gleichen Phase (d. h. phasengleich) zueinander wiedergegeben. Andererseits werden die Ausgaben der Reflexionsschall-Erzeugungsschaltungen 398a und 399a von dem Lautsprechersystem 340a gegenphasig wiedergegeben.

Wie oben beschrieben wurde, werden das Differenzsignal und das Summensignal der Stereosignale in zwei Teile geteilt. Ein Teil des Differenzsignals und ein Teil des Summensignals werden phasengleich wiedergegeben, während der andere Teil des Differenzsignals und der andere Teil des Summensignals gegenphasig wiedergegeben werden. Folglich wird durch die gegenphasige Wiedergabe die Empfindung der Ausdehnung erhalten, während gleichzeitig irgendeine unzweckmäßige Gegenphaseempfindung durch Addieren der gleichphasigen Signale zu den gegenphasigen Signalen, die wiedergegeben werden sollen, verringert werden kann.


Anspruch[de]
  1. Schallfeld-Steuereinheit für die Wiedergabe eines Schallfeldes, die umfasst:

    einen A/D-Umsetzer (12), um ein Eingangsaudiosignal in ein digitales Signal umzusetzen;

    Signalverarbeitungsmittel (13), um das digitale Signal zu empfangen und das digitale Signal unter Verwendung vorgegebener Parameter zu verarbeiten, um dadurch ein Schallsignal zu erzeugen;

    Eingabemittel (18), um Bedingungen einzugeben, die eine Position eines zu lokalisierenden Schallbildes, einen Abstand zwischen dem Schallbild und einem Hörer und eine räumliche Größe des Schallfeldes umfassen;

    Parametersteuermittel (17), um die in den Signalverarbeitungsmitteln verwendeten Parameter anhand der Bedingungen, die durch die Eingabemittel bereitgestellt werden, zu setzen, wobei das in der Signalverarbeitung erzeugte Schallsignal räumliche Eigenschaften hat, die den Bedingungen entsprechen;

    einen D/A-Umsetzer (14a, 14b), um das von den Signalverarbeitungsmitteln ausgegebene Schallsignal in ein analoges Signal umzusetzen; und

    Wiedergabemittel (15a, 15b, 16a, 16b), um das analoge Signal von dem D/A-Umsetzer zu empfangen und das analoge Signal zu verstärken und wiederzugeben, wodurch ein Schallfeld erzeugt wird, das eine Abstandsperspektive in Übereinstimmung mit der Position des Schallbildes in Bezug auf den Hörer und einen Eindruck einer Ausdehnung für den Hörer schafft; dadurch gekennzeichnet, dass:

    die Bedingungen einen Seitenreflexionswinkel (&thgr;) enthalten, der durch eine Richtung eines reflektierten Schalls, der den Hörer erreicht, nachdem er von einer Schallquelle ausgesendet und dann von einer Wand eines Audioraums reflektiert worden ist, in Bezug auf eine Richtung von der Schallquelle zum Hörer gebildet wird, und

    die Parametersteuermittel (17) den Seitenreflexionswinkel in einen Parameter einer Position eines Hörers und/oder einen Parameter einer Position eines Schallbildes umsetzen und den Parameter in die Signalverarbeitungsmittel eingeben.
  2. Schallfeld-Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der die Signalverarbeitungsmittel (13) umfassen:

    Direktschall-Verarbeitungsmittel (20), um das digitale Signal zu empfangen und ein Direktschallsignal zu erzeugen, durch das ein Schallbild eines direkten Schalls in einer Richtung zu einer Schallquelle lokalisiert wird;

    Reflexionsschall-Verarbeitungsmittel (30), die Verzögerungsmittel (32), um das digitale Signal zu empfangen und das digitale Signal in Übereinstimmung mit einer Reflexionszeit eines reflektierten Schalls zu verzögern, und Mittel (31), um ein Reflexionsschallsignal zu erzeugen, durch das ein Schallbild des Reflexionsschalls in einer Richtung lokalisiert wird, in der der Reflexionsschall reflektiert wird, umfassen; und

    Additionsmittel (41, 42), um das Direktschallsignal zu dem Reflexionsschallsignal zu addieren.
  3. Schallfeld-Steuereinheit nach Anspruch 2, bei der die Mittel zum Erzeugen eines Reflexionsschallsignals Filtermittel (31) umfassen und die Parametersteuermittel (17) eine Verzögerungszeit in den Verzögerungsmitteln (42) und Filterkoeffizienten für die Filtermittel (31) anhand der Position des Schallbildes und des Abstandes vom Hörer setzen.
  4. Schallfeld-Steuereinheit nach Anspruch 2, bei der die Signalverarbeitungsmittel ferner Summationsverhältnis-Steuermittel (51, 52) umfassen, um die Verhältnisse des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals, die addiert werden sollen, kontinuierlich zu ändern.
  5. Schallfeld-Steuereinheit nach Anspruch 2, bei der die Signalverarbeitungsmittel ferner Nachhall-Erzeugungsmittel (61, 62) umfassen, um zu einem von den Additionsmitteln (41, 42) ausgegebenen Signal einen Nachhall zu addieren,

    die von den Eingabemitteln (18) eingegebenen Bedingungen ferner eine Ausdehnung eines Schallfeldes enthalten und

    die Parametersteuermittel (17) einen Parameter für die Nachhall-Erzeugungsmittel anhand der Ausdehnung des Schallfeldes setzen.
  6. Schallfeld-Steuereinheit nach Anspruch 2, bei der die Signalverarbeitungsmittel Frequenzcharakteristik-Steuermittel (70) umfassen, um die Frequenzcharakteristik des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals zu ändern.
  7. Schallfeld-Steuereinheit nach Anspruch 6, bei der die Signalverarbeitungsmittel ferner Summationsverhältnis-Steuermittel (51, 52) umfassen, um die Summationsverhältnisse des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals, die addiert werden sollen, kontinuierlich zu ändern.
  8. Schallfeld-Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der die von den Eingabemitteln (18) eingegebenen Bedingungen die Position des Schallbildes, den Abstand vom Hörer und eine Ausdehnung eines Schallfeldes umfassen und

    die Signalverarbeitungsmittel umfassen:

    Direktschall-Verarbeitungsmittel (20), um das digitale Signal zu empfangen und ein Direktschallsignal zu erzeugen, durch das ein Schallbild eines Direktschalls in einer Richtung zu einer Schallquelle lokalisiert wird;

    Reflexionsschall-Verarbeitungsmittel (30), die Verzögerungsmittel (32), um das digitale Signal zu empfangen und das digitale Signal in Übereinstimmung mit einer Reflexionszeit eines Reflexionsschalls zu verzögern, und Mittel, um ein Reflexionsschallsignal zu erzeugen, durch das ein Schallbild des Reflexionsschalls in einer Richtung, in der der Reflexionsschall reflektiert wird, zu lokalisieren, umfassen;

    Summationsverhältnis-Steuermittel (51, 52), um das Direktschallsignal zu dem Reflexionsschallsignal durch kontinuierliches Ändern ihrer Summationsverhältnisse zu addieren und um ein Summensignal auszugeben; und

    Nachhall-Erzeugungsmittel (61, 62), um zu dem von dem Summationsverhältnis-Steuermittel ausgegebenen Summensignal einen Nachhall zu addieren.
  9. Schallfeld-Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der die Eingabemittel Parameterempfangsmittel (19) sind, um Schallfeld-Steuersignale zu empfangen, die von außerhalb der Schallfeld-Steuereinheit geliefert werden.
  10. Schallfeld-Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der die Signalverarbeitungsmittel umfassen:

    Direktschall-Verarbeitungsmittel (20), um das digitale Signal zu empfangen und ein Direktschallsignal zu erzeugen;

    Reflexionsschall-Verarbeitungsmittel (30), die mehrere Verzögerungsmittel (32), um das digitale Signal zu empfangen und in Übereinstimmung mit entsprechenden Reflexionszeiten mehrerer Reflexionsschalle zu verzögern und um mehrere Verzögerungssignale zu erzeugen, und Mittel (33), um Reflexionsschallsignale durch Einstellen entsprechender Verstärkungen für die Verzögerungssignale auszugeben, umfassen; und

    Additionsmittel (41, 42), um das Direktschallsignal zu den Reflexionsschallsignalen zu addieren.
  11. Schallfeld-Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der die Parametersteuermittel (17) mehrere Werte der Parameter speichern, um das Schallbild an einer entsprechenden Position in einer entsprechenden Richtung in Bezug auf den Hörer zu speichern, und entsprechende Werte der Parameter, die die Eingabebedingungen erfüllen, aus den mehreren Werten, die in den Speichermitteln gespeichert sind, auswählen.
  12. Schallfeld-Steuerverfahren zum Wiedergeben eines Schallfeldes, das die folgenden Schritte umfasst:

    Umsetzen eines Eingangsaudiosignals in ein digitales Signal;

    Verarbeiten des digitalen Signals unter Verwendung vorgegebener Parameter, um dadurch ein Schallsignal zu erzeugen;

    Setzen von Bedingungen einschließlich einer Position eines zu lokalisierenden Schallbildes, eines Abstandes zwischen dem Schallbild und einem Hörer und einer räumlichen Größe des Schallfeldes;

    Steuern der Parameter, die in dem Signalverarbeitungsschritt verwendet werden, anhand der Bedingungen, die in dem Bedingungssetzschritt bereitgestellt werden;

    Umsetzen des Schallsignals in ein analoges Signal; und

    Verstärken und Wiedergeben des analogen Signals, wodurch ein Schallfeld erzeugt wird, das eine Abstandsperspektive in Übereinstimmung mit der Position des Schallbildes in Bezug auf den Hörer und einen Eindruck einer Ausdehnung für den Hörer bereitstellt; dadurch gekennzeichnet, dass:

    die Bedingungen einen Seitenreflexionswinkel umfassen, der durch eine Richtung eines Reflexionsschalls, der den Hörer erreicht, nachdem er von einer Schallquelle ausgesendet und dann von einer Wand eines Audioraums reflektiert worden ist, in Bezug auf eine Richtung von der Schallquelle zu dem Hörer gebildet wird, und

    in dem Schritt des Steuerns der Parameter der Seitenreflexionswinkel in einen Parameter einer Position eines Hörers und/oder einen Parameter einer Position eines Schallbildes umgesetzt wird.
  13. Schallfeld-Steuerverfahren nach Anspruch 12, bei dem der Signalverarbeitungsschritt die folgenden Schritte umfasst:

    Verarbeiten des digitalen Signals, um so ein Direktschallsignal zu erzeugen, um ein Schallbild eines Direktschalls in einer Richtung zu einer Schallquelle zu lokalisieren, wodurch das in dem Verarbeitungsschritt erzeugte Schallsignal räumliche Eigenschaften hat, die den Bedingungen entsprechen;

    Verzögern des digitalen Signals in Übereinstimmung mit einer Reflexionszeit eines Reflexionsschalls und Verarbeiten des verzögerten digitalen Signals, um so ein Reflexionsschallsignal zu erzeugen, um ein Schallbild des Reflexionsschalls in einer Richtung, in der der Reflexionsschall reflektiert wird, zu lokalisieren; und

    Addieren des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals.
  14. Schallfeld-Steuerverfahren nach Anspruch 13, bei dem der Schritt des Erzeugens eines Reflexionsschallsignals einen Filterungsschritt umfasst und der Schritt des Steuerns der Parameter einen Schritt des Setzens einer Verzögerungszeit des digitalen Signals und einen Schritt des Setzens von Filterkoeffizienten für den Filterungsschritt anhand der Position des Schallbildes und des Abstandes vom Hörer umfasst.
  15. Schallfeld-Steuerverfahren nach Anspruch 13, bei dem der Signalverarbeitungsschritt ferner einen Schritt des kontinuierlichen Änderns von Summationsverhältnissen des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals, die addiert werden sollen, umfasst.
  16. Schallfeld-Steuerverfahren nach Anspruch 13, bei dem der Signalverarbeitungsschritt ferner einen Schritt des Addierens eines Nachhalls zu einem im Additionsschritt erzeugten Summensignal umfasst,

    die Bedingungen ferner eine Ausdehnung eines Schallfeldes umfassen und

    der Parametersteuerschritt ferner einen Schritt des Setzens eines Parameters für den Schritt des Addierens eines Nachhalls anhand der Ausdehnung des Schallfeldes umfasst.
  17. Schallfeld-Steuerverfahren nach Anspruch 13, bei dem der Signalverarbeitungsschritt ferner einen Schritt des Steuerns von Frequenzcharakteristiken des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals umfasst.
  18. Schallfeld-Steuerverfahren nach Anspruch 17, bei dem der Signalverarbeitungsschritt ferner einen Schritt des kontinuierlichen Änderns von Summationsverhältnissen des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals, die addiert werden sollen, umfasst.
  19. Schallfeld-Steuerverfahren nach Anspruch 12, bei dem die Bedingungen die Position des Schallbildes, den Abstand vom Hörer und eine Ausdehnung eines Schallfeldes umfassen und

    der Signalverarbeitungsschritt die folgenden Schritte umfasst:

    Verarbeiten des digitalen Signals, um ein Direktschallsignal zu erzeugen, um ein Schallbild eines Direktschalls in einer Richtung zu einer Schallquelle zu lokalisieren;

    Verzögern des digitalen Signals in Übereinstimmung mit einer Reflexionszeit eines Reflexionsschalls und Verarbeiten des verzögerten digitalen Signals, um ein Reflexionsschallsignal zu erzeugen, um ein Schallbild des Reflexionsschalls in einer Richtung, in der der Reflexionsschall reflektiert wird, zu lokalisieren;

    Addieren des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals durch kontinuierliches Ändern von Summationsverhältnissen hiervon und Ausgeben eines Summensignals; und

    Addieren eines Nachhallsignals zu dem Summensignal in Übereinstimmung mit der Ausdehnung des Schallfeldes.
  20. Schallfeld-Steuerverfahren nach Anspruch 12, bei dem der Schritt des Setzens der Bedingungen einen Schritt des Empfangens von Schallfeld-Steuersignalen, die von außerhalb der Schallfeld-Steuereinheit geliefert werden, und einen Schritt des Bestimmens von Bedingungen anhand der Steuersignale umfasst.
  21. Schallfeld-Steuerverfahren nach Anspruch 12, bei dem der Signalverarbeitungsschritt die folgenden Schritte umfasst:

    Verarbeiten des digitalen Signals, um ein Direktschallsignal zu erzeugen;

    Verzögern des digitalen Signals in Übereinstimmung mit entsprechenden Reflexionszeiten mehrerer Reflexionsschalle, Erzeugen mehrerer Verzögerungssignale und Einstellen entsprechender Verstärkungen für die Verzögerungssignale, um Reflexionsschallsignale zu erzeugen; und

    Addieren des Direktschallsignals und des Reflexionsschallsignals.
  22. Schallfeld-Steuerverfahren nach Anspruch 12, bei dem der Parametersteuerschritt umfasst:

    Speichern mehrerer Werte der Parameter, um das Schallbild an einer entsprechenden Position in einer entsprechenden Richtung in Bezug auf den Hörer zu lokalisieren; und

    Auswählen von Werten der Parameter, die die Bedingungen erfüllen, aus den mehreren gespeicherten Werten der Parameter.
Es folgen 45 Blatt Zeichnungen






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