DE3214080C2

DE3214080C2 - Device for reproducing stereophonic signals

Info

Publication number: DE3214080C2
Application number: DE19823214080
Authority: DE
Inventors: Werner 8000 München Flesch; Günther Dr.-Ing. 8191 Thanning Theile
Original assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Priority date: 1982-04-16
Filing date: 1982-04-16
Publication date: 1984-02-09
Also published as: DE3214080A1

Abstract

Bei der erfindungsgemäßen Wiedergabevorrichtung sind zur Verbesserung der Vornelokalisation zwei Lautsprecher schräg vor den Ohrmuscheln des Hörers unter Abstand angebracht. Um zu erreichen, daß auch bei Kopfdrehungen der Hörereignisort bezogen auf den Rumpf des Hörers unverändert bleibt, sind die beiden Lautsprecher an einer sich am Hals und am Rumpf des Hörers abstützenden Halterung befestigt. Bei einer Kopfdrehung werden daher interaurale Ohrsignaldifferenzen hervorgerufen, wie sie bei Kopfdrehung im originalen Schallfeld auftreten. Auf diese Weise unterstützt jede zur Schallortung durchgeführte Kopfbewegung des Hörers dessen Vornelokalisation.In the playback device according to the invention, two loudspeakers are attached at an angle in front of the ear cups of the listener at a distance in order to improve the fore-localization. In order to ensure that the location of the auditory event in relation to the trunk of the listener remains unchanged even when the head is turned, the two loudspeakers are fastened to a holder which is supported on the neck and the torso of the listener. When the head is turned, interaural ear signal differences are therefore produced, as they occur when the head is turned in the original sound field. In this way, every head movement carried out by the listener to locate the sound supports the listener's pre-localization.

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Wiedergabevorrichtung ist aus der US-PS 40 84 139 oder der DE-AS 28 05 685 bekannt.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1. Such a device Playback device is known from US-PS 40 84 139 or DE-AS 28 05 685.

Zur Verbesserung der Vornelokalisation bei Wiedergäbe von Kunstkopfsignalen ist es bekannt (»Funkschau«, 1977, Heft 10, Seiten 433,434,443 und 444), zwei an einem Kopfbügel befestigte Lautsprecher für die Wiedergabe zu verwenden, welche schräg vor den Ohrmuscheln des Hörers symmetrisch bezüglich dessen Medianebene angeordnet sind. Der Abstand jedes Lautsprechers zu der zugeordneten Ohrmuschel liegt bei etwa 15 cm. Die Lokalisationsverbesserung beruht darauf, daß durch die Entfernung zwischen den Ohrmuscheln und den Lautsprechern die Ohrmuscheln in den Übertragungsweg und damit in den Lokalisationsprozeß einbezogen werden, was bei Kopfhörern mit unmittelbar an den Ohrmuscheln anliegenden Kapseln nicht der Fall ist.To improve the pre-localization when playing back of artificial head signals it is known ("Funkschau", 1977, issue 10, pages 433,434,443 and 444), two to use speakers attached to a headband for playback, which are at an angle in front of the Auricles of the listener are arranged symmetrically with respect to its median plane. The distance each Loudspeaker to the assigned auricle is about 15 cm. The localization improvement is based make sure that the distance between the auricles and the speakers causes the auricles be included in the transmission path and thus in the localization process, which is the case with headphones with capsules lying directly on the auricles is not the case.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die bekannte Wiedergabevorrichtung bei zahlreichen Versuchspersonen nicht zu der gewünschten Vornelokalisation führt, da die Schallfeld-Parameter bei einer zur Schallortung ausgeführten Kopfdrehung in unnatürlicher Weise unverändert bleiben. Jede Kopfbewegung stört daher den originalen Höreindruck.However, it has been shown that the known playback device in numerous test persons does not lead to the desired pre-localization, since the sound field parameters are used for sound localization performed head rotation remain unnaturally unchanged. Any head movement is therefore annoying the original hearing impression.

Es ist ferner bekannt (US-PS 40 84 139 und DE-AS 05 685) in einem auf den Schultern des Hörers aufliegenden Halter bzw. Gurt zwei Lautsprecher anzubringen, deren Schallaustrittsöffnungen im wesentlichen hinter den Ohrmuscheln des Hörers unterhalb dessen die Ohren durchsetzenden Horizontalebene liegen. Bei einer Kopfdrehung relativ zu den Lautsprechern sind die interauralen Ohrsignaldifferenzen entweder gleich Null oder bez. einer Schallquelle, die vor dem Hörer abgebildet werden soll, richtungsverkehrt. Eine Vornelokalisation bei der Wiedergabe von Kunstkopfsignalen wird daher nicht verbessert, sondern eher noch verschlechtertIt is also known (US-PS 40 84 139 and DE-AS 05 685) in one on the shoulders of the listener to mount two loudspeakers on top of the holder or strap, the sound outlet openings of which are essentially behind the auricles of the listener below the horizontal plane penetrating the ears lie. When the head is turned relative to the loudspeakers, the interaural ear signal differences are either equal to zero or, with respect to a sound source that is to be displayed in front of the listener, reversed in direction. One Pre-localization when reproducing artificial head signals is therefore not improved, but rather still worsened

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Wiedergabevorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche eine verbesserte Vornelokalisation ermöglichtIn contrast, the object of the invention is to provide a playback device of the type mentioned at the beginning Art to create that allows for improved pre-localization

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöstAccording to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements and developments of the playback device according to claim 1 result from the subclaims.

Die Erfindung beruht auf der Überlegung, in dem Schallfeld, welches von den schräg vor den Ohrmuscheln angeordneten Lautsprechern erzeugt wird, eine Kopfdrehung relativ zu den Lautsprechern zu ermöglichen, so daß durch die Kopfdrehung interaurale Ohrsignaldifferenzen hervorgerufen werden. Die Ohrsignaldifferenzen, insbesondere die Zeitunterschiede, entsprechen näherungsweise den Differenzen wie sie bei Kopfdrehung im originalen Schallfeld auftreten. Mit dem Winkel der Lautsprecherachsen bezüglich der Medianebene läßt sich ein solcher Wert dieser Zeitdifferenzen einstellen, daß auch bei Kopfdrehungen der Hörereignisort bezogen zum Rumpf des Hörers unverändert bleibt Damit unterstützt jede zur Schallortung durchgeführte Kopfbewegung die Vornelokalisation. The invention is based on the consideration, in the sound field, which from the obliquely in front of the auricles arranged loudspeakers to allow a head rotation relative to the loudspeakers, so that interaural ear signal differences are caused by the head rotation. The ear signal differences, especially the time differences correspond approximately to the differences like them occur when the head is turned in the original sound field. With the angle of the loudspeaker axes with respect to the In the median plane, these time differences can be set to such a value that even when the head is turned the location of the hearing event in relation to the trunk of the listener remains unchanged performed head movement the pre-localization.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wiedergabevorrichtung; 1 shows a perspective view of an embodiment of a playback device according to the invention;

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht der Wiedergabevorrichtung nach F i g. 1 im benutzten Zustand, undF i g. FIG. 2 is a perspective view of the playback device according to FIG. 1 when used, and

F i g. 3 einen Längsschnitt durch einen Abschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1.F i g. 3 shows a longitudinal section through a section of the device according to FIG. 1.

Das in den F i g. 1 und 2 im unbenutzten bzw. benutzten Zustand dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wiedergabevorrichtung umfaßt eine Halterung 10 für zwei schräg vor den Ohrmuscheln des Hörers (F i g. 2) symmetrisch bezüglich dessen Medianebene 40 (Fig. 1) angebrachte Lautsprecher 20 und 30. Die Lautsprecherachsen 21,31 der Lautsprecher 20 bzw. 30 schneiden die Medianebene 40 unter spitzen Winkeln ot\ bzw. «2 bezüglich einer Flächennormalen 41, wobei die Winkel oi\ und tx.2 mittels der Halterung 10 vom Hörer justiert werden können. Der Abstand der Lautsprecher 20 und 30 von der jeweils zugeordneten Ohrmuschel des Hörers liegt im Bereich zwischen 3 und 25 cm, vorzugsweise bei etwa 15 cm.The in the F i g. 1 and 2 in the unused or used state shown embodiment of the playback device according to the invention comprises a holder 10 for two obliquely in front of the ear cups of the listener (Fig. 2) symmetrically with respect to the median plane 40 (Fig. 1) attached speakers 20 and 30. The Loudspeaker axes 21, 31 of loudspeakers 20 and 30 intersect the median plane 40 at acute angles ot \ and 2 with respect to a surface normal 41, the angles oi \ and tx.2 being able to be adjusted by the listener by means of the holder 10. The distance of the loudspeakers 20 and 30 from the respectively assigned auricle of the listener is in the range between 3 and 25 cm, preferably around 15 cm.

Die Halterung 10 besteht im dargestellten Beispielsfalle aus einem flexiblen Rohr 1 (Fig.3), insbesondere einem Wellrohr aus Kunststoffmaterial, welches leicht ist und sich mühelos ohne Rückfederung verbiegen läßt. Das Rohr 1 ist mit einem Schlauch 2 aus Weichschaummaterial überzogen, um einen beschwerdefreien Sitz der Halterung 10 am Nacken und Rumpf des Hörers zu gewährleisten (Fig.2). Das Rohr 1 und der Schlauch 2 sind so gebogen, daß ein etwa U-förmiger NackenbügelIn the example shown, the holder 10 consists of a flexible tube 1 (FIG. 3), in particular a corrugated tube made of plastic material, which is light and can be bent effortlessly without springback. The tube 1 is covered with a hose 2 made of soft foam material to ensure a symptom-free fit of the To ensure bracket 10 on the neck and torso of the listener (Fig. 2). The pipe 1 and the hose 2 are bent so that an approximately U-shaped neckband

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11 gebildet wird, der sich in zwei Brustabstützungen 12, 13 fortsetzt, wie F i g. 2 zeigt, wird der Nackenbügel 11 um den Nacken des Hörers gelegt, wobei die Brustabstützungen 12, 13 im Bereich unisrhalb der beiden Schlüsselbeine des Hörers auf dessen Brust aufliegen. Die sich an die Brustabstützungen 12, 13 anschließenden Endabschnitte 14, 15 des Rohrs 1 und des Schlauchs 2 sind von den betreffenden Brustabstützungen 12 bzw. 13 aus nach oben gegen die jeweils zugeordnete Ohrmuschel des Hörers zurückgebogen und tragen an ihren Enden jeweils einen der Lautsprecher 20, 30. Wie Fig.3 zeigt, sind die Lautsprecher 20 bzw. 30 mit einem halsförmigen Ansatzstück 21 in das Ende des Rohrs 1 eingesetzt und an dessen Innenwand verankert, beispielsweise mittels einer nicht dargestellten Klebeschicht Insgesamt hat die Halterung 10 etwa die Form einer umgedrehten Lenkstange eines Rennsportfahrrades.11 is formed, which is divided into two chest supports 12, 13 continues as FIG. 2 shows the neckband 11 placed around the neck of the listener, the chest supports 12, 13 in the area unisrhalb the both collarbones of the listener rest on the listener's chest. Which are attached to the chest supports 12, 13 adjoining end sections 14, 15 of the tube 1 and the hose 2 are from the relevant chest supports 12 or 13 bent back upwards against the respectively assigned auricle of the listener and carry one of the loudspeakers 20, 30 at their ends. As shown in FIG Loudspeaker 20 or 30 inserted with a neck-shaped extension piece 21 in the end of the tube 1 and anchored to the inner wall, for example by means of an adhesive layer (not shown) overall the holder 10 has approximately the shape of an inverted handlebar of a racing bicycle.

Der Abstand und der Winkel der Lautspre -;her 20,30 bezüglich der Ohrmuscheln des Hörers läßt sich durch geeignetes Verbiegen der Endabschnitte 14, 15 vom Hörer justieren. Infolge der ausschließlichen Abstützung der Halterung 10 am Nacken und auf der Brust des Hörers kann dieser seinen Kopf relativ zu den Lautsprechern 20,30 frei drehen, was dazu führt, daß bei einer zur Schallortung ausgeführten Kopfdrehung interaurale Ohrsignaldifferenzen beim Hörer hervorgerufen werden. Diese Ohrsignaldifferenzen unterstützen die Vornelokalisation des Hörers, wobei der Hörereignisort bezogen zum Rumpf des Hörers trotz der Kopfdrehung unverändert bleibt. Es hat sich in Versuchen gezeigt, daß selbst Versuchspersonen, die zunächst bei starrer Kopfhaltung keine Vornelokalisation der über die Lautsprecher 20,30 wiedergegebenen Kunstkopfsignale hatten, nach Durchführung einer kurzen Kopfdrehung den Hörereignisort vorne lokalisierten. The distance and the angle of the loudspeaker -; fro 20.30 with respect to the ear cups of the listener can by suitable bending of the end portions 14, 15 from Adjust the handset. As a result of the exclusive support of the bracket 10 on the neck and on the chest of the The listener can rotate his head freely relative to the speakers 20,30, which leads to the fact that at a head rotation carried out for sound localization causes interaural ear signal differences in the listener will. These ear signal differences support the pre-localization of the listener, with the audio event location related to the torso of the listener remains unchanged despite the turn of the head. It has turned into Experiments have shown that even test subjects who initially hold their head in a rigid position did not have any pre-localization of the artificial head signals reproduced via the loudspeakers 20, 30, after carrying out a briefly turn your head to locate the location of the hearing event in front.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Wiedergabevorrichtung besteht darin, daß der Kopf und die Ohrmuscheln des Hörers unbelastet von der Wiedergabevorrichtung sind, so daß selbst bei längerem Hören mittels der erfindungsgemäßen Wiedergabevorrichtung keine unangenehmen Druckgefühle beim Hörer auftreten. Der Nackenbüge! 11 braucht dabei nicht unmittelbar am Nacken des Hörers anliegen, sondern kann sich auf dessen Schultern abstützen, so daß der Schulterapparat des Hörers durch die Wiedergabevorrichtung relativ geringfügig belastet wird. Hinzu kommt, daß die Ausbildung der Halterung in Form eines Rohres mit darüber aufgebrachtem, weichelastischem Schlauch ein sehr geringes Gewicht besitzt, das zu einem angenehmen Trageeindruck wesentlich beiträgt. Ferner läßt sich die Halterung auf einfache, kostengünstige Weise herstellen, ohne daß dem Hörer die Möglichkeit einer individuellen Justierung der Halterung 10 genommen wird.Another advantage of the playback device according to the invention is that the head and the The ear cups of the listener are unencumbered by the playback device, so that even during prolonged listening no unpleasant feelings of pressure occur in the listener by means of the playback device according to the invention. The neck brace! 11 does not need to lie directly on the neck of the listener, but can instead on his shoulders, so that the shoulder apparatus of the listener through the playback device is relatively lightly burdened. In addition, the formation of the holder in the form of a tube with soft elastic hose applied over it has a very low weight, which makes it a pleasant one Wearing impression contributes significantly. Furthermore, the holder can be used in a simple, inexpensive manner without depriving the listener of the possibility of an individual adjustment of the holder 10 will.

Die erfindungsgemäße Wiedergabevorrichtung trägt ganz wesentlich zur Vermittlung eines originalen Höreindrucks bei, wie er mittels der Kunstkopfstereofonie angestrebt wird. Darüber hinaus verbessert die ei findungsgemäße Vorrichtung auch die Wiedergabe von intensitätsstereofonen Signalen, da auch hier der Hörereignisort bezogen auf den Rumpf des Hörers trotz Kopfdrehungen bei der Schallortung unverändert bleibt.The playback device according to the invention contributes significantly to conveying an original Listening impression as it is aimed for by means of artificial head stereophony. It also improves the ei inventive device also the reproduction of intensity stereophonic signals, since here too the Location of the auditory event related to the trunk of the listener unchanged despite head rotations during sound localization remain.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for reproducing stereophonic signals, with two loudspeakers that are in use State of the playback device on one supported on the neck and trunk of the listener Bracket are attached symmetrically with respect to its median plane, so that the head of the listener is relatively remains movable to the loudspeakers, characterized in that the loudspeakers (20, 30) are placed at an angle in front of the ear cups of the listener, whereby the angle of the loudspeaker axes (21, 31) is set or adjustable with respect to the median plane (40) in such a way that when the head is rotated interaural time differences are caused, which approximately correspond to the differences, as they occur with head threshing in the original sound field.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the holder (10) for the two Loudspeaker (20, 30) comprises a neckband (11) which is in chest supports (12, 13) continues, on which the speakers (20, 30) are mounted.

3. Apparatus according to claim 3, characterized in that the holder (10) consists of a flexible Tube (1) is made, which is covered by a hose (2) made of soft foam material is, the tube (l) and the hose (2) forming the U-shaped neckband (11) and the chest supports (12,13) are bent and that the free end portions (14, 15) of the tube (1) and of the tube (2) from their chest supports (12, 13) forming sections upwards against the auricle of the listener is bent back and the loudspeakers (20, 21) are attached to their ends.