DE10215775A1

DE10215775A1 - Method for spatial representation of sources of sound uses an array of loudspeakers fitted alongside each other and operated with coherent signals.

Info

Publication number: DE10215775A1
Application number: DE2002115775
Authority: DE
Inventors: Hellmut Wittek
Original assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Priority date: 2002-04-10
Filing date: 2002-04-10
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2022-04-11
Also published as: DE10215775B4

Abstract

Associated loudspeaker signals are formed via suitable convolutions so as to produce a sound field for a virtual source of sound (VSOS) obtained only for a sound spectrum (SS) below a critical frequency (CF). Instead of a VSOS, a stereophonic phantom source of unpitched sound (SPSOUS) is generated for the SS above a CF so that the VSOS and the SPSOUS fuse into a single acoustic experience.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur räumlichen Darstellung von Tonquellen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der Zeitschrift "Journal of the Acoustical Society of America", Band 99, 1993, Seiten 2764 bis 2778 bekannt. The invention relates to a method for the spatial representation of Sound sources according to the preamble of claim 1. One such The method is, for example, from the journal "Journal of the Acoustical Society of America ", volume 99, 1993, pages 2764 to 2778.

Die in der Zeitschrift "Journal of the Acoustical Society of America", Band 99, 1993, Seiten 2764 bis 2778 beschriebene Wellenfeldsynthese (WFS) hat zum Ziel, das Schallfeld einer beliebigen Tonquelle möglichst fehlerfrei als "virtuelle Schallquellen" in einem Wiedergaberaum nachzubilden. Dazu wird eine Lautsprecherzeile (Lautsprecherarray) aus vielen, dicht nebeneinander angebrachten Lautsprechern benutzt. Die bei endlich langen Lautsprecherarrays mit endlich kleinem Lautsprecherabstand auftretenden negativen Effekte oberhalb einer kritischen Grenzfrequenz sind physikalisch bedingten und werden in der Literatur als "spatial aliasing" oder "diffraction effects" beschrieben (Veröffentlichung von Evert Start "Direct Sound Enhancement by Wave Field Synthesis", TU Delfft, 1997, ISBN 90-9010708). Ferner ist bei endlich langen Lautsprecherarrays die Zone von möglichen Hörpositionen begrenzt. In the Journal of the Acoustical Society of America, Volume 99, 1993, pages 2764 to 2778 described wave field synthesis (WFS) aims to the sound field of any sound source as flawlessly as "virtual Sound sources "in a reproduction room Loudspeaker line (loudspeaker array) made up of many, close together attached speakers. The at long speaker arrays with finally negative speaker effects above a critical cutoff frequency are physically related and are in the Literature described as "spatial aliasing" or "diffraction effects" (Publication of Evert Start "Direct Sound Enhancement by Wave Field Synthesis ", TU Delfft, 1997, ISBN 90-9010708) Speaker arrays delimit the zone from possible listening positions.

In der Praxis ist man daher bestrebt, die Länge der Lautsprecherarrays möglichst klein und den Abstand der Array-Lautsprecher möglichst groß zu halten, um die Zahl der Array-Lautsprecher zu minimieren. Infolge der physikalisch bedingten negativen Effekte müssen entsprechende Qualitätseinschränkungen in Kauf genommen werden. In practice, efforts are therefore made to make the length of the speaker arrays as possible small and to keep the distance between the array speakers as large as possible Minimize the number of array speakers. As a result of the physical Negative effects have to purchase corresponding quality restrictions be taken.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art die genannten Qualitätseinschränkungen zu vermeiden oder zumindest wesentlich zu verringern. In contrast, the object of the invention is in a method of to avoid the aforementioned quality restrictions or at least significantly reduce it.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved by the characterizing features of Claim 1 solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous further developments and refinements of the invention Procedures result from the subclaims.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, das Signal einer wiederzugebenden Tonquelle in zwei Frequenzbänder oberhalb und unterhalb einer kritischen Frequenz zu spalten: Unterhalb der kritischen Frequenz entsteht ein Tiefpasssignal, das Ausgangssignal für die Wiedergabe einer "virtuellen Tonquelle" ist, worunter im folgenden eine durch Wellenfeldsynthese (WFS) durch sämtliche Lautsprecher des Lautsprecherarrays erzeugte Tonquelle ist. Zum anderen wird oberhalb der kritischen Frequenz durch die Frequenzbandspaltung ein Hochpasssignal erzeugt, das nach Pegelangleichung zur Erzeugung einer Phantomschallquelle durch einige wenige Lautsprecher des Lautsprecherarrays entsprechend den Schall-Abbildungsgesetzen der Stereophonie verwendet wird. Diese wenigen Lautsprecher zur Erzeugung der Phantomschallquelle oberhalb einer kritischen Frequenz werden im folgenden als "Stereophonie-Lautsprecher" bezeichnet. Wesentlich ist, dass die virtuelle Tonquelle und die Phantomschallquelle zu einem einzigen Hörereignis verschmelzen. The invention is based on the consideration of the signal to be reproduced Sound source in two frequency bands above and below a critical one Split frequency: Below the critical frequency there is a Low pass signal, the output signal for the playback of a "virtual Sound source "is, including in the following a by wave field synthesis (WFS) sound source generated by all speakers of the speaker array. To the another is above the critical frequency due to the frequency band splitting generates a high-pass signal, which after level adjustment to generate a Phantom sound source through a few speakers of the speaker array is used in accordance with the sound imaging laws of stereophony. These few speakers to create the phantom source above a critical frequency are hereinafter referred to as "stereophonic speakers" designated. It is essential that the virtual sound source and the Merge phantom sound source into a single listening event.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Figuren dargestellten Zeichnungen und Diagrammen näher erläutert. Es zeigt: The invention is described below with reference to the figures Drawings and diagrams explained in more detail. It shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Lautsprecherarrays zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einzelnen, schwarz markierten Stereophonie-Lautsprechern innerhalb des Lautsprecherarrays; Figure 1 is a schematic representation of a speaker array for performing the method according to the invention with individual, black marked stereophonic speakers within the speaker array.

Fig. 2 ein Diagramm für die Auslenkung einer Phantomschallquelle in Abhängigkeit von der Pegeldifferenz, und Fig. 2 is a diagram for the deflection of a phantom source depending on the level difference, and

Fig. 3 ein Diagramm für die Veränderung der Lokalisation einer aus virtueller Tonquelle und Phantomschallquelle zusammengesetzten erfindungsgemäßen Kombinationsquelle in Abhängigkeit von der Pegeldifferenz und für unterschiedliche kritische Frequenzen. Fig. 3 is a diagram for the change in the localization of a virtual sound source and composed of phantom source combination source of the invention as a function of the level difference and for different critical frequencies.

In Fig. 1 ist ein Lautsprecherarray aus dicht nebeneinander angebrachten Lautsprechern abgebildet, wie dies zur Erzeugung einer Wellenfeldsynthese an sich bekannt ist. Im dargestellten Beispielsfall sind insgesamt 15 Lautsprecher vorgesehen. Das Frequenzband des wiederzugebenden Tonsignals wird in einen tieffrequenten Bereich unterhalb einer kritischen Frequenz und in einen hochfrequenten Bereich oberhalb der kritischen Frequenz mit Hilfe von nicht dargestellten Tief und Hochpässen aufgespalten. In Fig. 1, a speaker array is shown in side by side mounted speakers, as is known to generate a wave field synthesis per se. In the example shown, a total of 15 speakers are provided. The frequency band of the sound signal to be reproduced is split into a low-frequency range below a critical frequency and into a high-frequency range above the critical frequency with the aid of low and high passes, not shown.

Im Unterschied zum Stand der Technik werden nur unterhalb der kritischen Frequenz alle Lautsprecher des Lautsprecherarrays mit kohärenten Signalen betrieben, so daß durch geeignete Faltungen der zugehörigen Lautsprechersignale ein Schallfeld einer virtuellen Tonquelle entsteht. Der Ort der virtuellen Tonquelle ist in Fig. 1 mit "Virtual source position" bezeichnet. Das Schallfeld ist durch konzentrische Kreise um den Ort der virtuellen Tonquelle als Kreismittelpunkt angedeutet. Oberhalb der kritischen Frequenz werden lediglich einige wenige, als Stereophonie-Lautsprecher bezeichnete Lautsprecher des Lautsprecherarrays verwendet, um beim Hörer eine Phantomschallquelle zu erzeugen. Im dargestellten Beispielsfall werden drei Lautsprecher des Arrays als Stereophonie- Lautsprecher verwendet, die in Fig. 1 mit schwarzer Einfärbung markiert sind. Es handelt sich dabei um einen Lautsprecher in der Mitte des Arrays sowie um jeweils den vorletzten Lautsprecher an beiden Enden des Arrays. Der Lautsprecher in der Mitte des Arrays ist zur Wiedergabe des stereophonen Center- Signals, während die beiden seitlichen Lautsprecher zur Wiedergabe des stereophonen Rechts- bzw. Linkssignals vorgesehen sind. Der Schalleinfall der drei Stereophonie-Lautsprecher auf zwei verschiedene Positionen eines Hörers ist in Fig. 1 durch gestrichelte Pfeile angedeutet. Die daraus resultierende Phantomschallquelle nimmt der Hörer am Ort der virtuellen Tonquelle ("Virtual source position") wahr, wie in Fig. 1 mit durchgezogenen Pfeilen vom Ort des jeweiligen Hörers zu dem Ort der virtuellen Tonquelle angedeutet ist. Die Phantomschallquelle wird durch die ihr zugeordneten Eigenschaften wie Richtung, Lokalisationsschärfe etc. beschrieben. Durch die Übereinstimmung der Wahrnehmungsorte für die virtuelle Tonquelle und die Phantomschallquelle verschmelzen beim Hörer virtuelle Tonquelle und Phantomschallquelle zu einem einzigen Hörereignis, das im folgenden als "Kombinationsquelle" bezeichnet wird. In contrast to the prior art, all loudspeakers of the loudspeaker array are operated with coherent signals only below the critical frequency, so that a sound field of a virtual sound source is produced by suitable folding of the associated loudspeaker signals. The location of the virtual sound source is designated in FIG. 1 by "virtual source position". The sound field is indicated by concentric circles around the location of the virtual sound source as the center of the circle. Above the critical frequency, only a few loudspeakers of the loudspeaker array, referred to as stereophonic loudspeakers, are used in order to generate a phantom sound source for the listener. In the example shown, three loudspeakers of the array are used as stereophonic loudspeakers, which are marked with black coloring in FIG. 1. It is a speaker in the middle of the array and the penultimate speaker at each end of the array. The loudspeaker in the middle of the array is for reproducing the stereophonic center signal, while the two lateral loudspeakers are intended for reproducing the stereophonic right or left signal. The sound incidence of the three stereophonic loudspeakers at two different positions of a listener is indicated in FIG. 1 by dashed arrows. The listener perceives the resulting phantom sound source at the location of the virtual sound source (“virtual source position”), as indicated in FIG. 1 by solid arrows from the location of the respective listener to the location of the virtual sound source. The phantom sound source is described by the properties assigned to it, such as direction, localization sharpness, etc. Due to the correspondence of the perception locations for the virtual sound source and the phantom sound source, the listener merges the virtual sound source and phantom sound source into a single listening event, which is referred to below as a "combination source".

Die Wahrnehmung der Phantomschallquelle und damit auch der Kombinationsquelle hinsichtlich Ort und Qualität hängt von einigen einstellbaren Parametern ab, die im folgenden näher betrachtet werden sollen. The perception of the phantom sound source and thus also the Combination source in terms of location and quality depends on some adjustable Parameters that are to be considered in more detail below.

Parameter # 1

Dieser Parameter ist die Übergangsfrequenz oder kritische Frequenz zwischen Hoch- und Tiefpass sowie die Eigenschaften von Hoch- und Tiefpass. Diese Frequenz wird derart gewählt, dass der Tiefpass die Erzeugung von "Spatial Aliasing" bei der virtuellen Quelle verhindert. Das bedeutet, dass diese Frequenz von mehreren Parametern wie Abstand der Lautsprecher, Quellen- und Hörposition abhängt. Dabei ist es von wesentlicher Bedeutung, dass das Verhältnis der Energien zwischen dem vom Tiefpass und dem vom Hochpass bearbeiteten Signal nie eine gewisse Schwelle unterschreitet. Bei der Verschmelzung von virtueller Tonquelle und Phantomschallquelle zur Kombinationsquelle muss die tieffrequente, virtuelle Quelle wesentlich richtungsentscheidend sein. Das heißt, dass der Absenkung der Übergangsfrequenz Grenzen gesetzt sind. This parameter is the crossover frequency or critical frequency between High and low pass and the properties of high and low pass. This Frequency is chosen such that the low pass generates "Spatial Aliasing "at the virtual source prevented. That means that frequency of several parameters such as speaker distance, source and Listening position depends. It is essential that the relationship the energies between that processed by the low pass and that processed by the high pass Signal never falls below a certain threshold. When merging virtual sound source and phantom sound source to the combination source must low-frequency, virtual source can be significantly decisive. This means, that there are limits to the lowering of the crossover frequency.

Parameter # 2

Dieser Parameter ist die Anzahl und die Positionen der Stereophonie- Lautsprecher. Die Anzahl und die Positionen der Stereophonie-Lautsprecher haben Einfluss auf die Größe der Hörzone. Das heißt, dass es z. B. durch die Einbeziehung zusätzlicher Stereophonie-Lautsprecher möglich sein kann, die Hörzone zu vergrößern bzw. positiv zu verändern. Die Position der Stereophonie- Lautsprecher ist abhängig von der Position der wiederzugebenden virtuellen Tonquelle. So könnte in Abhängigkeit von der Position der virtuellen Tonquelle absichtlich nur ein Teil der insgesamt zur Verfügung stehenden Stereophonie- Lautsprechern aktiviert werden. Das heißt, dass jede einzelne wiedergegebene Ursprungsquelle verschiedene Stereophonie-Lautsprechern benützen kann. Sind Stereophonie-Lautsprecher und Array-Lautsprecher identisch, wie in Fig. 1, ergibt sich daraus eine große Anzahl unterschiedlich einsetzbarer Stereophoniebasen. This parameter is the number and positions of the stereo speakers. The number and positions of the stereo speakers affect the size of the listening area. This means that e.g. B. by including additional stereo speakers, it may be possible to enlarge or change the listening zone positively. The position of the stereo speakers depends on the position of the virtual sound source to be played. Depending on the position of the virtual sound source, only part of the total available stereophonic loudspeakers could be activated intentionally. This means that each reproduced source of origin can use different stereophonic loudspeakers. If stereophonic loudspeakers and array loudspeakers are identical, as in FIG. 1, this results in a large number of different stereophonic bases that can be used.

Die Anzahl (und Position) der Stereophonie-Lautsprecher bestimmt auch den Grad der Hörbarkeit von Kammfiltereffekten durch die Existenz mehrerer kohärenter Schallquellen. Das heißt, dass die beste Lösung immer aus einem Kompromiss zwischen möglichst wenigen am Hörplatz relevanten Stereophonie-Lautsprechern und möglichst optimaler Hörzone bestehen muss. The number (and location) of the stereo speakers also determines the degree the audibility of comb filter effects due to the existence of several coherent Sound sources. That means that the best solution always comes from a compromise between as few stereophonic loudspeakers relevant at the listening position as possible and the best possible listening zone must exist.

Parameter # 3

Dieser Parameter ist gegeben durch die Pegel- und Laufzeitdifferenzen zwischen den Stereophonie-Lautsprechern und der Lautstärkeverteilung der Phantomschallquelle. Pegel- und Laufzeitdifferenzen zwischen den Stereophonie-Lautsprechern bestimmen die wahrgenommene Richtung der Phantomschallquelle. Durch geeignete Wahl dieser beiden Parameter kann der Lokalisationsfehler in einer begrenzten Zone minimiert werden. Bei der Wahl der Pegeldifferenzen ist grundsätzlich zu beachten, dass die Lautstärkeverteilung der Phantomschallquelle in der gesamten Hörzone möglichst optimal ist. Bei der Wahl der Laufzeitdifferenz ist grundsätzlich zu beachten, dass bei einer ortsnahen oder -identischen Aufstellung von Array- und Stereophonie-Lautsprechern Laufzeitunterschiede zwischen Hoch- und Tiefpasssignal besonders im Übergangsbereich der Hoch- und Tiefpassfilterung störend hörbar werden. Somit gelten für die Stereophonie-Lautsprecher die Originallaufzeiten der virtuellen Tonquelle als Referenzzeiten. This parameter is given by the level and transit time differences between the stereo speakers and the volume distribution of the Phantom source. Level and delay differences between the stereo speakers determine the perceived direction of the phantom source. By the localization error in a suitable selection of these two parameters limited zone can be minimized. When choosing the level differences basically note that the volume distribution of the phantom source is as optimal as possible in the entire listening zone. When choosing the It is important to note that there is a difference in the transit time for a local or -identical set-up of array and stereo speakers Runtime differences between high and low pass signals, especially in The transition range of high and low pass filtering can be heard. Consequently the original runtimes of the virtual ones apply to the stereo speakers Sound source as reference times.

Die Abschätzung der Hörereignisrichtung einer Phantomschallquelle in Abhängigkeit von Laufzeit- und Pegeldifferenzen der Lautsprechersignale am Hörort ist Grundlage für die Optimierung der Lautsprecherparameter. So muss in Kenntnis der Theorie der Phantomschallquellenwahrnehmung für bestimmte Pegel- und Laufzeitverhältnisse zwischen den Stereophonie-Lautsprecher- Quellsignalen die Hörereignisrichtung innerhalb der gesamten gewünschten Hörzone berechnet werden. Der Lokalisationsfehler errechnet sich aus der Differenz dieser Hörereignisrichtung und der Richtung der virtuellen Quelle. Mithilfe dieser Berechnung kann die optimale Wahl der Parameter zur Minimierung des Lokalisationsfehlers getroffen werden. Die Abschätzung der Hörereignisrichtung einer Phantomschallquelle beruht z. B. auf der Anwendung eines Vektor-Lokalisationsmodells. The estimation of the direction of the hearing event of a phantom sound source in Dependence on runtime and level differences of the loudspeaker signals on The listening location is the basis for optimizing the speaker parameters. So in Knowledge of the theory of phantom source perception for certain Level and runtime relationships between the stereo speakers Source signals the listening event direction within the entire desired Listening zone can be calculated. The localization error is calculated from the Difference of this listening event direction and the direction of the virtual source. Using this calculation, the optimal choice of parameters for Minimization of the localization error. The assessment of the Hearing event direction of a phantom sound source is based e.g. B. on the application of a vector localization model.

Dabei ist zu beachten, dass die dazu benötigte grundlegende Beziehung zwischen Pegeldifferenz der Lautsprechersignale und Auslenkung der Phantomschallquelle abhängig von der Frequenz und Bandbreite des Signals ist. Fig. 2 zeigt ein Diagramm für die Auslenkung einer Phantomschallquelle ("Phantom source shift in degrees") in Abhängigkeit von der Pegeldifferenz ("Level difference ΔL"). Während für breitbandige Signale (graue durchgezogene Kurve) die Beziehung von etwa 7,3%/dB im linearen Bereich bis 50% Auslenkung gilt, verändert sich dieser Wert für Hochpasssignale (schwarze durchgezogene Kurve) bei einer Übergangsfrequenz von 2500 Hz auf etwa 11,6%/dB (100% entspricht voller Auslenkung, das heißt Auslenkung um die halbe Basisbreite). Die untere gestrichelte Kurve entspricht der theoretischen Kurve zur Auslenkung von Breitbandsignalen. Die obere gestrichelte Kurve entspricht der theoretischen Kurve zur Auslenkung von Hochpasssignalen. It should be noted that the basic relationship between the level difference of the loudspeaker signals and the deflection of the phantom sound source depends on the frequency and bandwidth of the signal. Fig. 2 shows a diagram for the deflection of a phantom source ( "phantom source shift in degrees") depending on the difference in level ( "level difference .DELTA.L"). While the relationship of approximately 7.3% / dB in the linear range to 50% deflection applies to broadband signals (gray solid curve), this value changes to high-pass signals (black solid curve) at a crossover frequency of 2500 Hz to approximately 11.6 % / dB (100% corresponds to full deflection, i.e. deflection by half the base width). The lower dashed curve corresponds to the theoretical curve for the deflection of broadband signals. The upper dashed curve corresponds to the theoretical curve for the deflection of high-pass signals.

Im Unterschied zu der Abhängigkeit von der Pegeldifferenz sind die Gesetzmäßigkeiten zur Auslenkung in Abhängigkeit von der Laufzeitdifferenz der Lautsprechersignale nicht in diesem Masse frequenzabhängig. In contrast to the dependence on the level difference, the Laws for the deflection depending on the time difference of the Loudspeaker signals are not frequency dependent to this extent.

Parameter # 4

Als weitere Parameter sind unter Umständen weitere variable Größen wie Richtwirkung und Qualität der Stereophonie-Lautsprecher in Betracht zu ziehen. Einige in der Praxis der Lautsprecherarrays auftretende Problem wie mangelnde Qualität der Array-Lautsprecher können durch eine Wiedergabe im Sinne der Erfindung wesentlich vermieden werden. Da die Stereophonie-Lautsprecher in ihrer Anzahl im Vergleich zu den Array-Lautsprechern kleiner sein können, kann auch der Anspruch steigen, der an diese Lautsprecher gestellt werden kann. So ist schon die Trennung von Hoch- und Tieftönern eine wesentliche Chance zur Verbesserung der Qualität. Außerdem kann z. B. der Einsatz von Hochtönern sinnvoll sein, die eine richtungsunabhängigere Wiedergabe auch hoher Frequenzen erlauben. Under certain circumstances, further variable variables such as Consider the directivity and quality of the stereo speakers. Some problems encountered in the practice of speaker arrays such as lack Quality of the array speakers can be achieved by playing in the sense of Invention to be avoided substantially. Since the stereo speakers in their number can be smaller compared to the array speakers the demands that can be placed on these loudspeakers also increase. So is Even the separation of tweeters and woofers is an essential opportunity Quality improvement. In addition, e.g. B. the use of tweeters be meaningful, the direction-independent reproduction of even high frequencies allow.

Einige der vorstehenden Parameter können zur Optimierung von wahrgenommener Eigenschaften variiert werden, nämlich: Some of the above parameters can be used to optimize perceived properties can be varied, namely:

Variation parameter # 1

Es wird variiert die Differenz (im folgenden sogenannter "Lokalisationsfehler") zwischen den jeweils einzeln wahrgenommenen Richtungen von virtueller Tonquelle und Phantomschallquelle. Diese Differenz ist verantwortlich für die Wahrnehmung der Richtung, der Lokalisationsschärfe, der Homogenität sowie der Stabilität der Kombinationsquelle. Der Hörereignisort der Kombinationsquelle soll demjenigen der virtuellen Quelle entsprechen. Außerdem soll die Lokalisationsschärfe und Homogenität optimal sein. The difference is varied (hereinafter referred to as "localization error") between the individually perceived directions of virtual Sound source and phantom sound source. This difference is responsible for the Perception of direction, sharpness of localization, homogeneity and Stability of the combination source. The listening event location of the combination source should correspond to that of the virtual source. In addition, the Localization sharpness and homogeneity should be optimal.

Fig. 3 zeigt Ergebnisse eines Experiments, mit dem ermittelt wurde, welcher Lokalisationsfehler für ein bestimmtes Signal ohne Einbussen toleriert werden kann. Das Diagramm nach Fig. 3 zeigt die Veränderung der Lokalisation einer aus virtueller Tonquelle und Phantomschallquelle zusammengesetzten Kombinationsquelle in Abhängigkeit von der Pegeldifferenz und für unterschiedliche kritische Frequenzen. Und zwar gilt die oberste, schwarze durchgezogene Kurve für ein variiertes Hochpasssignal, während die unterste, auf der horizontalen Achse zwischen den Werten -1,5 und -3 verlaufende schwarze durchgezogene Kurve für ein Tiefpasssignal mit einer Hörereignisrichtung von 0° gilt. Die resultierende Auslenkung der Kombinationsquelle ist mit gestrichelter Kurve für eine Übergangsfrequenz zwischen Hoch- und Tiefpass von 1700 Hz dargestellt. Die durchgezogene graue Kurve (horizontaler Ast auf der horizontalen Achse zwischen den Werten 0 und -1,5; linear ansteigender Ast zwischen den Werten -1,5 und -2,5; horizontaler Ast zwischen den Werten -2,5 und -3) gilt für eine resultierende Auslenkung der Kombinationsquelle bei einer Übergangsfrequenz zwischen Hoch- und Tiefpass von 2500 Hz. Fig. 3 shows results of an experiment that was used to determine which localization error can be tolerated for a particular signal without any loss. The diagram of Fig. 3 shows the change in the localization of a virtual sound source and composed of phantom source combination source as a function of the level difference and for different critical frequencies. The top, black solid curve applies to a varied high-pass signal, while the bottom, black solid curve on the horizontal axis between the values -1.5 and -3 applies to a low-pass signal with a hearing event direction of 0 °. The resulting deflection of the combination source is shown with a dashed curve for a transition frequency between high and low pass of 1700 Hz. The solid gray curve (horizontal branch on the horizontal axis between the values 0 and -1.5; linearly increasing branch between the values -1.5 and -2.5; horizontal branch between the values -2.5 and -3) applies to a resulting deflection of the combination source at a crossover frequency between high and low pass of 2500 Hz.

Am Beispiel weibliche Sprache kann für ein durchschnittliches Signal folgende Aussage getroffen werden: Liegt ein Lokalisationsfehler von über ca. 7,5-10 Grad vor, beginnt sich die Hörereignisrichtung in Richtung der Phantomschallquelle zu bewegen. Die Veränderung der Gesamtlokalisation liegt nun bei ca. 2 Grad, das entspricht ungefähr der Lokalisationsunschärfe natürlicher Schallquellen: Es steigt auch die Unschärfe der Lokalisation der Kombinationsquelle. Die Homogenität der Lokalisation ist bei diesem Lokalisationsfehler noch nicht beeinträchtigt, das Hörereignis zerfällt also noch nicht in verschiedene Bestandteile. Es kann also für durchschnittliche Signale und eine Übergangsfrequenz von etwa 2500 Hz ein maximaler Lokalisationsfehler von 7,5-10 Grad definiert werden. Using the example of female speech, the following can be done for an average signal Statement can be made: There is a localization error of about 7.5-10 degrees before, the direction of the hearing event begins towards the phantom source move. The change in the overall location is now around 2 degrees, that corresponds approximately to the localization blur of natural sound sources: it increases also the blurriness of the location of the combination source. The homogeneity The localization is not yet affected by this localization error So the listening event does not yet break down into different components. So it can be for average signals and a crossover frequency of about 2500 Hz maximum localization error of 7.5-10 degrees can be defined.

Variation parameter # 2

Es werden variiert die Eigenschaften der Phantomschallquelle wie Lokalisationsschärfe, Stabilität, Klangfarbe, etc. Insbesondere geht es um die Auswirkung von Kammfiltereffekten durch Überlagerung mehrerer kohärenter Lautsprechersignale. The properties of the phantom source are varied, such as Localization sharpness, stability, timbre, etc. In particular, it is about the Effect of comb filter effects by overlaying several coherent ones Loudspeaker signals.

Variation parameter # 4

Es werden variiert gewünschte Position und Größe der sogenannten "Hörzone", d. h., die Zone, in der die genannten Eigenschaften bis zu einem zu definierten Maß akzeptabel sind. The desired position and size of the so-called "listening zone" are varied, d. that is, the zone in which the properties mentioned up to a defined Are acceptable.

Claims

1. A method for the spatial representation of sound sources using a speaker line (loudspeaker array) of side by side mounted speakers, wherein said speakers are operated with coherent signals and the associated loudspeaker signals are designed by means of suitable folds, such that the sound field of a virtual sound source is produced, characterized characterized in that the virtual sound source is only shown for the sound spectrum below a critical frequency and that for the sound spectrum above the critical frequency a stereophonic phantom sound source is generated instead of the virtual sound source, such that the virtual sound source and the phantom sound source merge into a single listening event.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the Generation of the phantom sound source above the critical frequency Low-pass filtering to prevent "spatial aliasing".

3. The method according to claim 2, characterized in that by Using different levels and / or transit times the direction of Phantom sound source with the direction of the virtual sound source in Agreement is brought.