DE1081051B - Lautsprecheranordnung fuer stereophone Schalluebertragungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei der Wiedergabe stereophoner Schallübertragungen mit zwei Kanälen benutzt man in den meisten Fällen für jeden Kanal ein Lautsprechersystem, das den gesamten Frequenzbereich abstrahlt. Man kann auch den gesamten Frequenzbereich der Übertragung in zwei Bereiche aufteilen, nämlich in einen Tiefton- und einen Mittelton-Hochton-Bereich oder in mehrere Bereiche. Man verwendet -dann je Kanal einen Lautsprecher für jeden der verschiedenen Frequenzbereiche, z.B. in Form einer konzentrischen Lautsprecherkombination. Auf die Lokalisierung von Schallquellen hat diese Aufteilung . des gesamten Frequenzbereichs auf mehrere Lautsprecher keinen Einfluß. Ebenso wird die Lokalisierung nicht geändert, wenn man eine senkrecht angeordnete Gruppe von Lautsprechern (Zeile) statt je eines Systems verwendet. Da die sehr tiefen Frequenzen zur Lokalisierung wenig beitragen, kann man bekanntlich statt eines Tieftonlautsprechers je Kanal einen gemeinsamen für beide Kanäle benutzen. Die folgenden. Darlegungen und die Erläuterungen der erfindungsgemäßen Lautsprecheranordnung beziehen sich in erster Linie auf den Mittel-Hochton-Bereich.

Bei einer stereophonen Übertragung über zwei Kanäle mit je einem Lautsprecher je Kanal werden stark seitliche Schallquellen immer richtig lokalisiert, d. h. im linken bzw. rechten Lautsprecher, unabhängig vom Ort des Zuhörers im Wiedergaberaum. Eine Schallquelle in der Mitte des Aufnahmeraums wird aber bei der Wiedergabe nur dann in der Mitte zwischen beiden Lautsprechern lokalisiert, wenn der Zuhörer sich auf der Symmetrieachse der Lautsprecheranordnung befindet oder in einer schmalen Zone links und rechts davon, die als Zone der richtigen Mittenlokalisierung oder abgekürzt als Zone bezeichnet werden soll. Bewegt der Zuhörer sich nur wenig zur Seite, so lokalisiert er die Mittenschallquelle bereits falsch, nämlich in dem ihm näheren Lautsprecher. Bei einer kontinuierlich von einer Seite des Aufnahmeraums zur anderen sich bewegenden Schallquelle hat der Zuhörer den Eindruck, daß sie zunächst lange Zeit in dem näheren Lautsprecher verharrt, um sich dann sprunghaft in den anderen Lautsprecher zu bewegen.

Außer der mehr oder weniger richtigen Lokalisierung wird die Güte einer Wiedergabeeinrichtung für stereophone Schallübertragungen durch zwei weitere Merkmale gekennzeichnet, nämlich die Schärfe der Lokalisierung, d. h. die Genauigkeit, mit der man den scheinbaren Ort einer punktförmigen Schallquelle angeben kann, und durch die Bewegungsbreite, d. h. den äußersten seitlichen Abstand des scheinbaren Ortes von Schallquellen, die sich im Aufnahmeraum sehr weit saitlich befinden. Die Schärfe der Lokalisierung

Lautsprecheranordnung
für stereophone Schallübertragungen

Anmelder:

Dr.-Ing. Walter Kühl,

Hamburg-Volksdorf, Frankring 10b,

und Dipl.-Ing. Johannes Zosel,

Nürnberg, Tillystr. 42

Dr.-Ing. Walter Kühl, Hamburg-Volksdorf,

und Dipl.-Ing. Johannes Zosel, Nürnberg,

sind als Erfinder genannt worden

bei einem Lautsprecher je Kanal kann durch andere Wiedergabeeinrichtungen höchstens erreicht, aber nicht übertroffen werden. Die Bewegungsbreite ist bei einer solchen Einrichtung gleich dem Abstand der Lautsprecher, der sogenannten Basis der Anordnung.

Solange ein Zuhörer sich nicht so weit seitlich bewegt, daß eine Mittenschallquelle sich scheinbar in dem linken oder rechten Lautsprecher befindet, ist die Mittenlokalisierung nicht völlig falsch. Die entsprechende Zone im Wiedergaberaum ist bei einer Lautsprecherbasis von 6 m in geringem Abstand von den Lautsprechern 25 cm breit, in 6 m Abstand, 0,7 m. Bei einer Basis von nur 1 m ist die Zone in 6 m Abstand zwar 2,5 m breit, die Bewegungsbreite ist mit 1 m aber unerwünscht klein. Man kann die Bedingungen für eine richtige Mittenlokalisierung auch schärfer formulieren, wenn man für den scheinbaren Ort der Mittenschallquelle nur eine seitliche Verschiebung aus der Mitte von ± 0,5 m zuläßt.

Die Teste zur Untersuchung verschiedener Laut-Sprecheranordnungen wurden mit einer Schallaufnahme einer Sprecherin durchgeführt. Die Breite der Zone der oben definierten richtigen Mittenlokalisierung beträgt bei einem Lautsprecher je Kanal und mit einer Basis von. 3 m in 1 m Abstand vor den Laut-Sprechern 12 cm, in 3 m Abstand 21 cm, in 5 m Abstand 38 cm. Bei einer größeren Basis wird die Breite der Zone noch geringer. Wenn mehrere Personen bei einer stereophonen Wiedergabe Schallquellen richtig lokalisieren wollen, die in der Mitte sein sollen,

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müssen sie sich also hintereinander auf der Achse aufhalten. Für eine große Zahl von Zuhörern ist bei nur zwei Kanälen eine richtige Mittenlokalisierung nicht möglich. Deshalb ist man bei der Tonfilmwiedergabe auf drei bis sieben Kanäle übergegangen.

Es sind Wiedergabeeinrichtungen bekanntgeworden, die, um diesen Mangel der Zweikanalwiedergabe mit einem Lautsprecher pro Kanal zu beseitigen oder aus anderen Gründen Lautsprecher mit breiter Richtcharakteristik oder mehr als einen Lautsprecher je Kanal verwenden. Die Eigenschaften und Nachteile dieser Anordnungen sollen im folgenden beschrieben werden.

Bei einer bekannten Anlage zur Verstärkung des von einer Bühne kommenden Schalls werden links und rechts auf der Bühne je ein Richtmikrophon und zu beiden Seiten der Bühne je eine Lautsprecherzeile benutzt, die aus zwei oder mehr Systemen in der Waagerechten besteht und den Schall in der waagerechten Ebene gebündelt parallel zur Symmetrieachse abstrahlt. Durch die Richtwirkung von Mikrophonen und Lautsprechern soll bei einer Aufstellung im gleichen Raum eine akustische Rückkopplung vermieden werden. Die Lokalisierung seitlicher Schallquellen ist sicher einigermaßen richtig. Schallquellen in der Mitte können nur in einer sehr schmalen Zone richtig lokalisiert werden, da die Lautsprecherzeilen in großem Abstand voneinander kaum anders als zwei einzelne Lautsprecher wirken. Eine Verbreiterung der Zone wird weder erreicht noch ist sie bei dieser Anlage offenbar angestrebt.

Es sind mehrere Wiedergabeeinrichtungen bekanntgeworden, bei denen mit verschiedenen mechanischen Mitteln (Schall-Leitflächen und Abschirmwände) oder elektrischen Mitteln eine solche Richtcharakteristik des bzw. der Lautsprecher eines jeden Kanals erzielt wird, daß die Abstrahlung schräg nach innen stärker als nach vorn ist. Dabei wird angestrebt, daß bei seitlicher Stellung des Zuhörers kein Pegelunterschied des vom linken und rechten Lautsprecher kommenden Schalls besteht. Man nahm an, daß dann die Lokalisiarung richtig ist, wobei man nicht beachtete, daß zu einer Lokalisierung in der Mitte zwischen beiden Lautsprechern neben dem einigermaßen gleichen. Pegel auch gleiche Laufzeit gehört. Bereits bei einem Wegunterschied von 25 cm wird die Schallquelle im näheren Lautsprecher lokalisiert. Bei einer Untersuchung verschiedener Wiedergabeeinrichtungen dieser Art wurde festgestellt, daß die Zone bei Lautsprechern mit den genannten Kriterien bei 3 m Basis in 1 bzw. 3 bzw. 5 m Abstand von den Lautsprechern 14 cm bzw. 32 cm bzw. 70 cm breit ist. Gegenüber je einem Lautsprecher mit symmetrischer schmaler Richtcharakteristik ist also eine geringe Verbreiterung der Zone erreicht worden, die aber noch völlig unzureichend ist.

Zu den Wiedergabeeinrichtungen der zuletzt geschilderten Art gehört folgende bekannte Einrichtung. Je Kanal wird ein Lautsprecher zur Abstrahlung der tiefen Frequenzen, z. B. bis 300 Hz benutzt. Für den höheren Frequenzbereich sind je zwei dicht benachbarte Laut-Sprecher vorgesehen, von denen einer parallel zur Längsachse des Wiedergaberaums, der andere, z. B. unter 45°, schräg nach innen strahlt. Damit ein Zuhörer, z. B. auf der linken Seite des Wiedergaberaums, in einer Entfernung von den Lautsprechern, die größer ist als deren Basis, von dem Schall, der von dem geradeaus strahlenden Lautsprecher des linken Kanals ausgeht, zu derselben Zeit getroffen wird wie von dem Schall, der von dem weiter entfernten, nach innen strahlenden Lautsprecher des rechten Kanals kommt, ist in den ersten Lautsprecherkreis eine Verzögerungseinrichtung eingebaut. Diese kann aus je einem elektrischen Netzwerk für beide Kanäle bestehen, was aber bei einer notwendigen Verzögerungszeit von eitwa 5 · IO-³ Sekunden und einer Grenzfrequenz von 12 000 Hz hinsichtlich Volumen und Preis einen sehr großen, untragbaren Aufwand darstellt, zu dem die Kosten der wegen der Dämpfung dieser oder einer anderen Verzögerungseinrichtung notwendigen zusätzlichen Verstärker hinzukommen. Das sind große Nachteile dieser Einrichtung. Der Hauptnachteil ist aber der, daß die Breite der Zone (12 cm in 1 m, 26 cm in 3 m und 48 bis 68 cm in 5 m Entfernung, je nach dem Pegel verhältnis der nach vorn und nach innen strahlenden Lautsprecher) gegenüber den vorher genannten Einrichtungen nicht verbessert ist. Die Untersuchungen ergaben folgenden Grund dafür. Ein, seitlich stehender Zuhörer sollte von dem nach innen strahlenden Lautsprecher auf seiner Seite keinen Schall empfangen, sondern nur von dem nach vorn strahlenden verzögerten System. Wegen der begrenzten Richtwirkung der Lautsprecher gelangt trotzdem ein beträchtlicher Schallanteil von diesem Lautsprecher zum Zuhörer, von dem er von allen Lautsprechern den geringsten Abstand hat. Aus diesem Grund ist dieser Lautsprecher, ziemlich unabhängig von seinem Pegel, bestimmend für die Lokalisierung. Schaltet man den linken Innenlautsprecher ab (bzw., wenn der Zuhörer sich rechts befindet, den rechten Innenlautsprecher), so ist die Zone der richtigen Mittenlokalisierung wie beabsichtigt sehr breit. Die vollständige Lautsprecheranordnung bewirkt dagegen fast keine Verbesserung gegenüber nur einem, Lautsprecher je Kanal.

Bei einer anderen bekanntgewordenen Wiedsrgabeeinrichtung wird; für jeden Kanal eine waagerecht angeordnete Lautsprecherzeile benutzt. Beide Zeilen, sind so weit zusammengerückt, daß ihre inneren Enden über die Mitte hinaus mit einem System auf die Seite des anderen Kanals reichen. Durch elektrische Verzögerung der einzelnen Lautsprecher wird die Richtcharakteristik so gedreht, daß trotz schräger Anordnung der Zeilen, die Hauptabstrahlrichtung fast parallel zur Symmetrieachse verläuft. Eine solche Anordnung wurde auch untersucht. Die Zone ist in 1 bzw· 3 bzw. 5 m Entfernung 65 bzw. 130 bzw. 250 cm breit. Sie ist also breiter als bei einem Lautsprecher je Kanal, aber bei weitern nicht so breit, wie es mit einer nach der Erfindung verbesserten Anordnung möglich ist. Die Bewegungsbreite ist gering, weil die Lautsprecherzeilen eine kleine Basis haben, und außerdem ist sie frequenzabhängig. Die Untersuchungen haben ergeben, daß die Bewegungsbreite auch durch längere Lautsprecherzeilen, die bis zu den Wänden reichen, nicht über 1,4 m für Sprache und 2,1 m für Geräusche mit starkem Energieanteil bei hohen Frequenzen vergrößert werden kann, weil die äußeren Lautsprechersysteme wegen des längeren Weges keine Wirkung haben. Der Grund für die frequenzabhängige Bewegungsbreite ist die von der Frequenz abhängige Richtcharakteristik des Gehörs. Infolge der verschieden langen Wege, die der Schall von den einzelnen Systemen zum Hörer zurückzulegen hat, ist die Schärfe der Lokalisierung gering. Das ist ein weiterer Nachteil dieser Anordnung.

Eine andere bekannte Lautsprecheranordnung für stereophone Wiedergabe arbeitet mit einem Lautsprecher in jedem der beiden Kanäle. Die Lautsprecher stehen dicht beisammen und strahlen schräg nach außen zur Raumwand hinter den Lautsprechern. Der Schall wird von dort schräg nach außen und nach

vorn zu den Seitenwänden des Raums reflektiert, von wo er, durch nochmalige Reflexion scheinbar schräg von außen kommend, die Zuhörer trifft. Direkter Schall von den Lautsprechern kann die Zuhörer nur um den die beiden Lautsprecher enthaltenden Kasten herumgebeugt erreichen, wobei die mittleren und hohen Frequenzen fehlen. Wenn der Lautsprecherkasten auch zu den Zuhörern hin geöffnet oder mit einer perforierten Abdeckung versehen ist, gelangt Schall von der Rückeine reflektierende Seitenwand auf der gleichen Seite, so daß der durch diese Wand, reflektierte Schall die Zuhörer ebenfalls schräg von außen erreicht.

Wenn die Breite des Wiedergaberaums so groß ist 5 wie die gewünschte Bewegungsbreite des stereophonen Klangbilds oder größer, kann man und im Freien muß man die äußeren Lautsprecher so aufstellen," daß sie schräg nach innen strahlen. Dabei ist eine breite Richtcharakteristik der einzelnen Lautsprecher oder der

Seitenwände. Die Bewegungbreite kann wegen der Spiegelung dieser Lautsprecher an den Seitenwänden größer als die Lautsprecherbasis sein.

In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens wählt man die elektrischen Pegel der äußeren Lautsprecher höher als die der inneren, so* daß die den Zuhörer von außen err eichende Schallenergie eines Kanals gleich oder größer als die von den inneren Systemen

seite der Membran, also mit geringerem Energieanteil io Lautsprechergruppen vorteilhaft, um eine größere hoher Frequenzen, zu den Zuhörern und außerdem Zone des Wiedergaberaums zu beschallen. Kann man über Kreuz, also nach links vom rechten Lautsprecher die Lautsprecherbasis nicht groß wählen, weil der und umgekehrt, was die Lokalisierung fälscht oder Wiedergaberaum schmal ist, oder aus anderen sehr unscharf macht. Gründen, so ist es vorteilhaft, die äußeren Laut-

Die angestellten Untersuchungen ergaben folgendes. 15 Sprecher nach außen strahlen zu lassen. Eine Voraus-Die Zone des richtigen Mitteneindrucks ist etwas setzung dafür ist allerdings eine gute Reflexion der breiter als bei je einem nach vorn strahlenden Lautsprecher je Kanal. Die Schärfe der Lokalisierung ist
nicht gut. Das ist leicht zu verstehen, da in einer Veröffentlichung über die Lautspredberanordnung darauf 20
hingewiesen wird, daß jeder einzelne Lautsprecher bei
einer Einkanalwiedergabe ziemlich diffus strahlt und
es für einen Zuhörer schwierig ist, den Ort der Schallquelle zu bestimmen. Der Schall soll scheinbar von
allen Richtungen kommen. Von der Benutzung zweier 25 stammende ist. Das gleiche! Ziel erreicht man auch,, solcher Systeme für stereophone Wiedergabe kann wenn man bei gleichem elektrischen Pegel der ein,-man also keine Schärfe der Lokalisierung erwarten, zelnen Lautsprechersysteme einer Gruppe ihre Zahl zumal der direkte Schall keine Höhen enthält, eine bei gleichbleibender Ausdehnung der Gruppe oder bei Vorbedingung für die Schärfe also fehlt. gleichem Abstand der Einzelsysteme außen größer

Die Bewegungsbreite· ist für die höchsten Fre- 3° als innen macht. Die Breite der Mittenzonen und die quenzen groß, sie kann bis zu den Seitenwänden Bewegungsbreite werden vergrößert, wenn die inneren reichen. Bei mittleren und tiefen Frequenzen, auch bei Lautsprecher gemäß einem weiteren Kennzeichen der Sprache, läuft die Schallquelle nur das kleine Stück Erfindung schräg nach außen statt parallel zur von einem Lautsprecher zum anderen. Breitwandige Symmetrieachse der ganzen Lautsprecheranordnung Schallereignisse sind räumlich aufgespalten, außerdem 35 strahlen.

wechselt ihre Klangfarbe sehr, je nachdem, ob sie aus Zur Verbesserung des sprungfreien Hinüber-

wanderns bewegter Schallquellen von einer Seite zur anderen kann man gemäß einer weiteren Ausbildung des Erfindungsgedankens bei beiden Kanälen zwischen 40 den inneren und äußeren Lautsprechern noch je einen oder mehrerei Lautsprecher mit geringerem Pegel als dem der anderen Lautsprecher anordnen.

Auf die Lokalisierung von Schallquellen hat nur die Richtcharakteristik der Lautsprecher in der waagebreiter als bei einem einzelnen Koimslautsprecher je 4-5 rechten Ebene einen Einfluß. Wenn eine Bündelung Kanal, aber bei weitem nicht so breit wie bei der er- des Schalls in senkrechter Richtung bei der Befind;ungsgemäßen Einrichtung. Mit der Verbreiterung schallung größerer Räume erwünscht ist, kann, man an der Zone sinkt die Schärfe der Lokalisierung, weil der Stelle der bisher genannten Einzellautsprecher in der diffuse Schallanteil immer stärker wird im Vergleich erfindungsgemäßen Anordnung auch senkrecht angezu dem direkten Schall. Der Vorteil der richtigen 5° ordnete Lautsprecherzeilen verwenden. Mittenlokalisierung in einer breiten Zone muß also Schall tiefer Frequenz hat keinen oder nur einen

durch einen gewissen Nachteil erkauft werden. Die ge- geringen Anteil an der Lokalisierung von Schallschilderten Nachteile werden von der erfindungs- quellen-. Deshalb ist die Anordnung des oder der gemäßen Lautsprecherano'rdnung ganz oder weit- Tieftonlautsprecher von geringem Einfluß auf die gehend vermieden. Bei ihr werden für den rechten und 55 Wirkungsweise der erfindungsgernäßen Lautsprecherlinken Kanal zur Abstrahlung der mittleren und hohen anordnung. Der Schall tiefer Frequenz kann entweder Frequenzen je Kanal zwei oder mehr Einzellaut- von den gleichen Lautsprechern wie der Schall mirtlesprecher oder zwei oder mehr Lautsprechergruppen rer und hoher Frequenz abgestrahlt werden- oder von begrenzter Ausdehnung vongesehen. Erfindungsgemäß einem bzw. mehreren Tieftonlautsprechern je Kanal befindet sich von den Lautsprechern bzw. Lautsprecher- 60 oder, bei sehr tiefer Überlappungsfrequenz, von einem gruppen eines jeden'Kanals der bzw. die eine sich nahe für beide Kanäle gemeinsamen Tieftonlautsprecher in der Mittelsenkrechten zur Basis der gesamten Anord- der Mitte der gesamten Anordnung, nung, und es hat mindestens ein weiterer Lautsprecher In sehr breiten Räumen, wie z. B. Kinotheatern mit

bzw. Lautsprechergruppe einen größeren Abstand von sehr breiter Leinwand, könnten zwei Kanäle nicht der Mittelsenkrechten; letzterer Lautsprecher bzw. 65 ausreichen. Fügt man aus diesem Grund einen dritten Lautsprechergruppe ist so angeordnet, daß der, von Kanal in der Mitte ein, so sollen für die beiden ihm bzw. ihr kommende Schall die Zuhörer schräg von äußeren Kanäle die bisher für zwei Kanäle geschilderaußen trifft. Dazu strahlt der Lautsprecher bzw. die ten Merkmale gelten. Der mittlere Kanal hat einen Lautsprechergruppe entweder schräg nach innen direkt oder mehrere eigene Lautsprecher, die eine nicht zu zu den Zuhörern oder schräg nach außen derart auf 7° schmale Richtcharakteristik haben sollen.

der Mitte oder von einer Seite zu hören sind. Wenn die Basis der Lautsprecher vergrößert wird, wächst die Bewegungsbreite, alle anderen Nachteile sind unverändert.

Weiterhin ist bekanntgeworden, für die stereophone Wiedergabe je eine Lautsprechergruppe mit Halbkreis-, Halbkugel- bzw. Kugelcharakteristik zu verwenden. In dieser Reihenfolge ist die Mittenzone

Die Anordnung der Lautsprecher gemäß der Erfindung bewirkt, daß die Zone der richtigen Mittenlokalisierung bei Sprache in 1 m Abstand von den Lautsprechern 2,3 m breit ist, in 3 m Abstand 3,2 m und in 5 m Abstand 5 m. Das gilt für eine Lautsprecheibasis von 5 m in einem 6 m breiten Raum, Die Breite des Raumes ist allerdings von sehr geringem Einfluß. Die Basis war bei dem Test, der dieses Ergebnis hatte, um 2 m größer als bei der Erprobung der bisher bekannten Lautsprecheranordnungen. Bei einer Breite von ebenfalls 5 m wäre die Zonenbreite für die anderen Anordnungen noch kleiner als oben angegeben gewesen. Der Fortschritt der erfindungsgemäßen Anordnung gegenüber den bekannten ist also sehr groß.. In sehr geringem Abstand von der Lautsprecheranordnung ist die Bewegungsbreite des stereophonen Klangbilds durch die Einfügung der mittleren Lautsprecher verringert. In dem in der Praxis bei einer so großen Basis immer eingehaltenen Abstand von mindestens 3 m und optimal 5 m und mehr ist die Verringerung der Bewegungsbreite fast unmerkbar.

Die erfindungsgemäße Lautsprecheranordnung soll an Hand einiger Skizzen näher erläutert werden.

In Fig. 1 sind die Lautsprecher 1 und 2 einer Anordnung mit zwei Kanälen L und R Breitbandlautsprecher, die Lautsprecher 3 und 4 strahlen nur mittlere und hohe Frequenzen ab, und zwar mit einem höheren Pegel als 1 und 2. Die Spiegelschallquellen 5 bzw. 6 entsprechen den ersten Reflexionen der Lautsprecher 3 bzw. 4 an den Seitenwänden 7 bzw. 8. Der Beobachter 9 erhält den Schall des linken Kanals bei tiefen Frequenzen nur vom Lautsprecher 1, den des rechten Kanals nur vom Lautsprecher 2. Mittlere Frequenzen (ausgezogene Linien) von links gelangen nach 9 vom Lautsprecher 1 sowie auf zwei verschiedenen Wegen vom Lautsprecher 3, nämlich direkt (abgebeugt, mit sehr geringem Pegel) und über die Wand 7. Die entsprechenden Wege gehen rechts von 2 und 4 aus, von letzterem Lautsprecher direkt (kleiner Energieanteil) und über die Wand 8 (großer Energieanteil). Für die hohen Frequenzen, die nicht gebeugt werden, gibt es nur die gestrichelten Wege von 1 bzw. 2 direkt und von 3 bzw. 4 über die Wände.

Fig. 2 zeigt für die beiden Kanäle L und R je einen Tieftonlautsprecher 10 bzw. 11 und je drei Mittel-Hochton-Lautsprecher 12, 13 und 14 bzw. 15, 16 und 17. Letztere Lautsprecher strahlen von der Mitte zur Seite hin immer schräger, dargestellt durch die Richtung der Pfeile. Der Pegel der äußeren Lautsprecher 14 und 17 (dicke Pfeile) ist höher als der der mittleren 12 bzw. 15. Am niedrigsten ist der Pegel der Lautsprecher 13 bzw. 16 dazwischen (dünne Pfeile).

In Fig. 3 ist eine Lautsprecheranordnung für drei Kanäle L, M und R skizziert. Alle Kanäle haben getrennte, über je einen Tiefpaß TP gespeiste Tieftonlautsprecher. Der Mittel-Hochton-Lautsprecher des mittleren Kanals M hat durch drei verschieden gerichtete Systeme 18_J 19 und 20 eine breite Richtcharakteristik. Der unterschiedliche Pegel der Lautsprecher eines Kanals wird hier bei den seitlichen Kanälen durch eine verschieden große Anzahl parallel geschalteter kleiner Systeme verwirklicht. Die äußersten Lautsprecher mit den Systemen 21, 22 und 23 bzw. 24, 25 und 26 strahlen schräg nach vorn, zur Seite und nach hinten. Die näher dem Beobachter an den Seitenwänden angeordneten Zusatzlautsprecher 27 bzw. 28 können verwendet werden, wenn bei sehr großer Seitenbewegung ein scheinbares Wan

der Schallquelle nach links hinten oder rechts hinten im Wiedergaberaum vermieden werden soll.

Fig. 4 zeigt eine Lautsprecheranordnung, bei der die äußeren Lautsprecher 29 und 30 direkt und nicht über eine reflektierende Seitenwand schräg nach innen zu den Zuhörern strahlen. Die breite Richtcharakteristik ist realisiert durch mehrere Einzelsysteme, die unter verschiedenen Winkeln strahlen. Die inneren Lautsprecher 31 und 32 strahlen schräg nach außen.

ίο Die Lautsprecher 33 und 34 zwischen den inneren und äußeren Lautsprechern sind nicht unbedingt erforderlich. Die Tieftonlautsprecher sind mit 35 und 36 bezeichnet.

In den Fig. 2, 3 und 4 sind die Mittel-Hochton-Lautsprecher über einen Hochpaß an den Verstärkerausgang geschaltet, der eine Tieftonlautsprecher je Kanal über einen Tiefpaß.

Die wahrscheinliche Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Lautsprecheranordnung kann man am besten an Hand der Fig. 4 erklären. Die nicht unbedingt notwendigen Lautsprecher 33 bzw. 34 zwischen den inneren und äußeren Systemen sollen bei der Erklärung außer acht gelassen werden:.

Wenn der übertragene Schall gleichzeitig und mit gleichem Pegel in bekannter Weise nur auf die Lautsprecher 29 und 30 gegeben wird, so wird die scheinbare Schallquelle von einem Zuhörer, der sich auf der Mirtelsenkrechten der Lautsprecher befindet, in der Mitte geortet. Bewegt er sich etwas nach links oder recht, so scheint die Schallquelle sich schnell zum Lautsprecher 29 bzw. 30 zu bewegen. Schaltet man aber zusätzlich die Lautsprecher 31 und 32 ein, so sind sie dem Zuhörer in der Mitte näher als die Lautsprecher 29 und 30 und bestimmen, auch bei kleinerem Pegel, den scheinbaren Ort der Schallquelle in der Mitte. Wenn sich der Zuhörer nach links bewegt, wandert die scheinbare Schallquelle nur sehr wenig mit, da sich links vom Zuhörer nur der eine Lautsprecher 29, rechts dagegen die drei Lautsprecher 31, 32 und 30 befinden.

Bei geringem Abstand von der Ebene der Lautsprecher wandert die Schallquelle erst dann scheinbar in den Lautsprecher 29, wenn der Zuhörer die Mittelsenkrechte von 29 und 31 überschreitet.'

⁴^ Die größte Ohrempfindlichkeit für hohe Frequenzen ist nicht'nach vorn, also bei'ö⁰, sondern unter +70°,. also schräg zur Seite, Wenn der Zuhörer nach vorn schaut, während er von der Mitte zur linken Seite schreitet, kommt der Lautsprecher 29 immer mehr aus dem'Winkelbereich großer Empfindlichkeit des linken Ohres hinaus, die Lautsprecher 31 und 30 dagegen für. das rechte Ohr hinein. Dieser Effekt unterstützt mit wachsender Frequenz die Wirkung der letzteren Lautsprecher und damit das Verbleiben der Schallquelle in der Nähe der Mitte.

Der andere Extremfall ist der, daß bei einer Schallquelle, die sich bei der, Aufnahme stark seitlich, z.B. links, befindet, der Pegel des linken Kanals den des rechten stark überwiegt. Außerdem ist der rechte

Kanal gegenüber dem linken zeitlich verzögert. Beides zusammen bewirkt die Ortung der scheinbaren Schallquelle auf der linken Seite, und zwar am Ort des Lautsprechers 29 oder in dessen Nähe, weil sein Pegel höher als der des Lautsprechers 31 ist. Bei hohen Frequenzen wird diese Ortung für den in der Mitte oder rechts davon befindlichen Hörer unterstützt durch die Richtwirkung des Lautsprechers 29 und des Gehörs, bei allen Frequenzen für den auf der linken Seite befindlichen Höfer durch seine geringere Entfernung vom Lautsprecher 29. Für eine Schallquelle

auf der rechten Seite gilt sinngemäß das Entsprechende.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Lautsprecherfanordnung für stereophone Schallübertragungen, bei der für den rechten und linken Kanal zur Abstrahlung der mittleren und hohen Frequenzen je Kanal zwei oder mehr Einzellautsprecher oder zwei oder mehr Lautsprechergruppen begrenzter Ausdehnung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß von den Lautsprechern bzw. Lautsprechergruppen eines jeden Kanals der bzw. die eine sich nahe der Mittelsenkrechten zur Basis der gesamten Anordnung befindet und mindestens ein weiterer Lautsprecher bzw. Lautsprechergruppe einen größeren Abstand von der Mittelsenkrechten hat und so angeordnet ist, daß der von ihm bzw. ihr kommende Schall die Zuhörer schräg von außen trifft, indem dieser Lautsprecher bzw. diese Lautsprechergruppe entweder schräg nach innen direkt zu den Zuhörern oder schräg nach außen derart auf eine reflektierende Seitenwand auf der gleichen Seite strahlt, daß der durch diese Wand reflektierte Schall die Zuhörer ebenfalls schräg von außen erreicht.

2. Lautsprecheranoordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Mittelsenkrechten benachbarten Lautsprecher schräg nach außen strahlen.

3. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der Mittelsenkrechten benachbarte Lautsprecher und der auf die Seitenwand schräg nach außen strahlende äußere Lautsprecher eines jeden Kanals in einem gemeinsamen Gehäuse angebracht sind.

4. Lautsprecheranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuhörerraum in gleichem Abstand von den einzelnen Lautsprechern eines Kanals der von dem äußeren Lautsprecher herrührende Schalldruckpegel gleich dem oder größer als der von dem inneren ist.

5. Lautsprecheranordnung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem inneren und dem äußeren Lautsprecher bei beiden Kanälen jeweils noch ein weiterer Lautsprecher mit geringerem Schalldruckpegel als dem d.er anderen Lautsprecher angeordnet ist.

6. Lautsprecheranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch, gekennzeichnet, daß alle direkt zu den Zuhörern oder auf eine reflektierende Seitenwand strahlenden Lautsprecher für den gesamten Frequenzbereich oder Teile davon aus mehreren Systemen bestehen, die entsprechend d'er gewünschten Richtwirkung räumlich ziemlich dicht nebeneinander oder übereinander angeordnet sind.

7. Lautsprecherano'rdhung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Benutzung gesonderter Tieftonlautsprecher jeder Kanal nur einen, und zwar außerhalb der Mittelsenkrechten zur Basis aufweist.

8. Lautsprecheranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei tiefer Überlappungsfrequenz zwischen dem tiefen und mittleren Frequenzbereich für den tiefen in bekannter Weise ein für beide Kanäle gemeinsamer Lautsprecher in der Nähe der Mitte vorgesehen ist.

9. Lautsprecheranordnung nach den obigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den der Mittelsenkrechten benachbarten Lautsprechern der beiden Kanäle der oder die Lautsprecher eines dritten Kanals befinden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 733 972, 844 169;
USA.-Patentschriften Nr. 2 137 032, 2 710 662;
britische Patentschrift Nr. 435 930;
französische Patentschrift Nr. 837 430;
»radio mentor«, 1953, Nr. 3, S. 108/109;
»Radios-Magazin mit Fernseh-Magazin«, 1953,
Nr. 6, S. 166.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen