DE3413181A1

DE3413181A1 - Grossraumbeschallungssystem

Info

Publication number: DE3413181A1
Application number: DE3413181A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. DDR 1116 Berlin Ahnert; Peter Dipl.-Ing. DDR 1170 Berlin Fels; Wolfgang Dipl.-Ing. DDR 1199 Berlin Hoeg; Werner DDR 1195 Berlin Lorenz; Walter Prof.em. Dr.-Ing. DDR 8020 Dresden Reichardt; Frank Dipl.-Ing. DDR 1636 Blankenfelde Steffen; Gerhard Dipl.-Ing. DDR 1160 Berlin Steinke
Original assignee: Deutsche Post Rundfunk und Fernsehtechnisches Zentralamt
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 1983-12-14
Filing date: 1984-04-07
Publication date: 1985-06-27
Also published as: FR2556914A1; GB2151439B; FR2556914B1; JPS60248099A; GB8425614D0; DE3413181C3; DD242954A3; ATA121584A; US4618987A; GB2151439A; AT381607B; DE3413181C2; SU1513636A1

Description

Titel der Erfindung

Großraumbeschallungssystem
Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Graßraumbeschallungssystem, das besonders für die Anwendung zur Beschallung beliebiger großer Räume oder Freiflächen vorgesehen ist, die nachfolgend zusammenfassend als Rezeptionsbereich bezeichnet sind, von einem ebenfalls ausgedehnten A<tionsbereich aus, unter dem eine Bühne, Arena, Manege o. dgl. zu verstehen ist, in dem die akustisch im Rezeptionsbereichdarzubietenden Aktionen stattfinden und auch geartet werden sollen, ujobei auch Überlappungen dieser beiden Bereiche vorkommen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die bekannten Großraurnbeschallungssysteme lassen sich fast alle drei Grundprinzipien zuordnen:

Das erste Prinzip, das am häufigsten benutzt uiird, ist das Prinzip der Zentralbeschallung. Ein oder mehrere Schallstrahler mit geeigneter Richtwirkung sind vorwiegend zentral im, über bzw. am Rande des Aktionsbereiches angeordnet. Won jeder Stelle des Rezeptionsbereiches werden die Darbietungen gleichbleibend am nächstgelegenen Schallstrahlerort geartet. Dieses Prinzip läßt sich nicht bei sehr großen Aktions- und/oder Rezeptionsbereichen verwenden. Bei großen Aktionsbereichen werden die Fehlortungen immer merkbarer und die Gefahr akustischer Mitkopplung größer. Bei sehr großen Rezeptionsbereichen lassen sich aunh mit tjuten RIchtcharakLürlatlknn der Schallstrahler Unterschiede in der Schallpegel- und Klangfarbenverteilung nicht mehr ausgleichen. Es können auch störende Laufzeitunterschiede auftreten.

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I NACHQgREIQHTJ

Das zujeite Prinzip ist das der dezentralen Beschallung mittels im Rezeptionsbersich verteilt angeordneter Schallstrahler. Für die Anordnung der Schallstrahler sind dabei unterschiedliche Lösungen vorgeschlagen worden. Won einigen Zusatzstrahlern in benachteiligten Zonen des Rezeptionsbereiches bei Beschallungssystemen nach dem ersten Prinzip bis zur Zuordnung je eines Schallstrahlers zu jedem Hörerplatz reichen die Varianten, einschließlich des Einsatzes des zusätzlichen Laufzeitausgleiches für in der Tiefe des Rezeptionsbereiches angeordnete Schallstrahler.

Die Gefahr νση Mitkopplungen läßt sich damit verringern. Die mit diesem Prinzip verbundenen Nachteile liegen vor allem in der fehlenden oder falsehen Lokalisation der Schallquelle in großen Teilen des Rezeptionsbereiches.

Das dritte Prinzip nutzt die Möglichkeiten der zujei- ader mehrkanaligen Intensitäts- bzw. Phasenstereafonie mit einer Lokalisation nach den Gesetzmäßigkeiten entweder der Phantomschallquellenbildung oder der ersten LlJbI-lenfront. Die Anwendung dieses Prinzips erfolgt außer bei der Rundfunkstereafonie u. a. vorwiegend bei Tonfilmwiedergabe, wo bereits aus optischen Gründen ein Abstand djs Rezeptionsbereiches von dem in diesem Falle vertikalflächenhaften Aktionsbereich und eine geringe Breitenausdehnung des Rezeptionsbereiches vorliegen. Mit zunehmender Ausdehnung sowohl des Rezeptionsbereiches als auch des Aktionsbereiches steigt der technische Aufw wand stark an und Fnnllokalisationen bzw. Drtungsunschärfen nehmen zu. Der

Rezeptionsbereich, in dem eine richtige Lokalisation nach Amplitudenverhältnissen oder Phasenzuordnungen möglich ist, ist allgemein wesentlich schmaler als der Abstand zwischen den Schallstrahlern. Die Intensitäts- bzw. Phasenstereofonie ist deshalb für Großraumbeschallung, wo vorhandene Räume maximal für Aktions- und Rezeptionsflächen auszunutzen sind, unzureichend.

Ausgehend von diesE^n Grundprinzipien ist ein Großraumbeschallungssystem bekannt geworden (DD-PS 120 341), das die bisher besten Ergebnisse der Lokalisation, der Klangqualität und des Raumeindrucks bei mehreren Realisierungen gezeigt hat.

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I NACHGEREICHT}

.3.

Es beruht auf einer Aufteilung des Aktionsbereiches in mehrere räumlich begrenzte Quellbereiche, denen jeweils Mikrofone und Verzögerungsglieder zugeordnet sind. Die in bezug auf die Schallstrahlerorte um jeweils mehr als die natürliche Schallaufzeit elektrisch verzögerten Signalanteile der Quellgebiete (bezogen jeueils auf einen Bezugspunkt in diesem Quellgebiet) sind in rückwirkungsfreien Summierungsschaltungen zusammengefaßt, ujelche den Schallstrahlern zugeordnet sind. Den Veränderungen des Ortes von bewegten Schallquellen und veränderlichen Gestaltungen des Aktionsbereiches wird mit bekannten Umschalt- oder Überblendvorrichtungen Rechnung getragen, die zuischen den Mikrofonen und Verzögerungsglledern liegen und somit über die Signalamplitudenänderung an den Verzögerungseinrichtungen die Ortung mehr auf den einen oder anderen Quellbereich umstellen. Als Mittel zur Erhöhung der Räumlichkeit und Durchsichtigkeit sind weitere Verzögerungsglieder und daran angeschlossene im Raum verteilte Schallstrahler vorgesehen, deren Signale sich in Zeit und Amplitude kontinuierlich an die Signale der primären Schallstrahler anschließen.

Als Nachteil dieses Systems hat sich gezeigt, daß sich die Lokalisation immer dann verschlechtert, wenn die in der Regel verhältnismäßig leisen Originalschallquellen, wie z. B. Sprecher, Sänger oder Instrumente einzeln oder In kleinen Gruppen auftreten, die nachfolgend zusammenfassend als solistische Quellen bezeichnet sind. Solche solistischen Quellen kommen relativ häufig vor und ihre Darbietungen sind vielfach von besonderer Bedeutung. Es Ist deshalb ungünstig, daß gerade bei diesem solistischen Quellen, die häufig auch noch bewegt sind, die Ortung nur recht diffus, fehlerhaft bzw. sprunghaft wechselnd erfolgt.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat sichzjrn Ziel gesetzt, die erwähnten Nachteile des zuletzt beschriebenen Systems zu vermindern, ohne den Aufwand wesentlich zu erhöhen oder die erzielten Vorteile anderweitig zu verringern.

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nachgereicht] *..*.:.. "--* 34Τ-3Ί81

Darlegung des üJesens der Erfindung

Analysen der technischen Mängelursachen und Untersuchungen an Systemvarianten haben gezeigt, daß sich die Mängel des vorbeschriebenen Systems unter Beibehaltung aller Hauptmerkmale nicht beseitigen lassen, ueil das System auf diskrete räumlich begrenzte Quellbereiche bezogen ist und damit eine Rasterung im Aktionsbereich aufweist und ueil es die Schalleistung der Quellen unberücksichtigt läßt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Großraumbeschall*_ lungssystem zu schaffen, das auf den gesamten auch überlappenden Aktionsbereich bezogen ist und, mindestens für solistisnhe Quellen, die Rasterung in räumlich begrenzte Quellbereiche vermeidet, die Schalleistung der Quellen berücksichtigt und dabei die notuendigen Laufzeitstaffelungen realisiert.

Diese Aufgabe uiird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die im Rezeptionsund im Aktionsbereich verteilten Schallstrahler und diesen zugeordneten Einrichtungen zur differenzierten ruckujirkungsfreien Summierung und V/erteilung mit steuerbaren V/erzöperungs- bzw. V/erstärkereinrichtungen verbunden sind, die mindestens mit den Mikrofonen verbunden sind, die solistischEjn Quellen zugeordnet sind und daß die Steuereingänge der steuerbaren Verzögerungsbzuj. Verstärkungseinrichtungen mit Stell- bzw. Steuervorrichtungen zur differenzierten näherungsLjeise schallwegproportianalen Steuerung analag den SchallLuegen zwischen dem jeweiligen Quellenort und den Schallstrahlerorten verbunden sind.

Die prinzipielle Funktion des Großraumbeschallungssystems nach der Erfindung beruht auf einer näherungsweise zeit- und, soweit erforderlich, lautstärkegetreuen Unterstützung bzw. Simulation der sich von der Quelle über den Aktionsbereich bis in den Rezeptionsbereich hinein ausbreitenden Schallfelder mit einer zeitlichen Quellenpriorität, worunter zu verstehen ist, daß die Schallstrahler jeweils erst nach dem Vorbeiziehen der Ldellenfronten der Qriginalschallquelle bzw. des diese simulierenden Schallstrahlers und der quellennäheren Schallstrahlar abstrahlen und daß die ZeitabständE! bzw. Verstärkungen nach Leistung und Art der Quellen differenziert sind.

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üJährend das Vergleichssystem den Schritt von der Lokalisation nach Amplitude bzuj. Phase zu einer reinen LaufzeitlDkalisation in einem Quellbereichsraster darstellt, sich aber auf den Zuhörer und auf Raumuiinkel bezieht, beseitigt die Erfindung die Widersprüche zwischen der Laufzeit- und Amplitudenlokalisation auch in den Übergangsgebieten, ωό beim Vergleich meistens der zuerst hörbare Schallstrahler statt der GriginE Ischallquelle geortet wurde, und bezieht sich auf die Quelle, den Aktionsbereich und die Schallstrahlerorte und berücksichtigt die Schallquellenleistunc,.

In diesem Sinne ist es auch vorteilhaft, uienn zusätzlich zu den stationären Schallstrahlern in Aktions- und Rezeptionsbereich nrtsvariable Schallstrahler vorzugsweise in der Nähe solistischer Quellen eingesetzt sind. An den Eingängen der diesen vorgeschalteten Einrichtungen zur differenzierten rückwirkungsfreien Summierung und Verteilung liegen Pusgänge von steuerbaren Verzögerungs- bzw. Verstärkungseinrichtungen, die stationären und ortsvariablen solistischen Quellen zugeordnet sind, deren Steuereingänge, mindestens bei stationären solistischen Quellen, zusätzlich mit den Koordinaten der Drtsveränderung des ortsvariablen Schallstrahlers beaufschlagt sind.

Die Steuereinrichtung besteht vorteilhaft aus einer Vergleichs- und Steuervorrichtung und Eingabeanordnungen für Quellen- bzui. Mikrofonpasitionen, die mit den Vergleichseingängen der Vergleichs- und Steuervorrichtung verbunden sind, üjährend die Steuerausgänge der Vergleichs-und Steuervorrichtung an den Steuereingängen der steuerbaren Verzcigerungs- bzuj. Verstärkungseinrichtungen liegen. üJeitere Verbindungen tier Steuerausgänge können bei verschiedenen Anwendungen noch zu den Einrichtungen zur differenzierten rückwirkungsfreien Summierung und Verteilung vorteilhaft sein.

Mit Rücksicht darauf, daß die höhere Ortungsschärfe, die dem.System nach der Erfindung gegenüber dem Vergleichssystem zu ngen ist, zwar für die solistischen Quellen generell vorteilhaft ist, für einen geschlossenen Klangeindruck größerer Klangkörper und den Raumeindruck jedoch auch Nachteile zeigen können, ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung auch eine Verbindung beider Systeme; möglich, indem die Eingänge rlnr Einrichtungen zur diFfo-

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NACHGEREICHT

. /12-

renzierten rückwirkungsfreien Summierung und V/erteilung sowohl mit steuerbaren als auch mit fest eingestellten Einrichtungen zur Y/erzögerung verbunden sind, denen zusätzlich den Quellen zugeordnete Einrichtungen zur differenzierten rückujirkungsfreien V/orsummierung und Verteilung vorgeschaltet sind, an deren Eingängen stationäre Mikrofone liegen. Die Laufzeit- bzuj. Pegeleinordnung der solistischen Quellen erfolgt dabei zwischen die Laufzeiten bzui. Pegel des Driginalschalls oder einer den Driginalschall simulierenden Ersatzschallquelle und des Summensignals, das aus der ortsgleichen räumlich ausgedehnten Qualle gebildet ist. Die Pegeleinordnung kann je nach eigener Leistung der Quellen alternativ oder kombiniert zur v_ LaufzeiteinDrdnung erfolgen.

Die Anwendung der Erfindung ist von besonderer Bedeutung für den Libergangshereich zuiischen dem Aktions- und Rezeptionsbereich und zu ar sowohl für die dort angeordneten Schallstrahler und Mikrofone als auch für die dort zu ortenden Quellen und plazierten Zuhörer. Mit zunehmender Tiefenausdehnung des Aktions- und Rezeptionsbereiches werden die Bedingungen unkritischer. Für eine besonders ökonomische Realisierung ist es neben der V/orsummierung entfernter Quellen deshalb vorteilhaft, die steuerbaren Werzögerungs- bzw. V/erstärkungseinrichtungen und die Stell- bzu. Steuervorrichtungen vorwiegend mit den im Libergangsbereich zwischen Akt!ons- und Rezeptionsbereich angeordneten Schallstrahlern und Mikrofonen ζ j verbinden, während davon entfernter im Rezeptionsbereich angeordnete Schallstrahler fest bzw. grob gestaffelte Pegel- bzw. Zeitzuordnungen in der ihnen zugeordneten Einrichtunggen zur differenzierten rückwirkungsfreien Surnmierung erhalten.

Solche entfernter im Rezeptiansbereich angeordnete Schallstrahler sind bereits im Y/ergleichssystem zur Erhöhung der Räumlichkeit und Durchsichtigkeit berücksichtigt, wo ihnen zusätzliche V/erzögerungsglieder fü~ einen kontinuierlichen zeitlichen und amplitudenmäßigen Anschluß an die Signale der dort vorgesehenen Primärlautsprechergruppen zugeordnet sind.

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Um die Wiedergabe solistischer, insbesondere bewegter Schallquellen in ein gewünschtes komplex zu simulierendes Schaltfeld einzuordnen und somit Höreneignisse in unterschiedlichen Klarheits-, Deutlichkeits- bzw. Raumeindrücken zu erzielen, bleiben die Verzögerungen für die entfernteren Schallstrahler fest den Schallstrahler-Drtsoifferenzen zugeordnet, es sind jedoch in Weiterbildung der Erfindung neben den Verzögerungs- ' bzu. Verstärkungseinrichtungen der Quellen auch die Einrichtungen zur Reflexionserzeugung quellortabhängig steuerbar und mit der Steuereinrichtung verbunden. Entsprechend dem geuählten Simulationsgrad der akustischen Schallfelder sind die Energieanteile der verschiedenen den entfernteren Schallstrahlern zugeführten Signale so gesteuert, daß Klarheitsmaße C₈₀ * Q dB, Deutlichkeitsmaße C₅₀ > D dB bzw. Raumeindrucksmaße R - 0 dB unter Einhaltung der Bedingung, daß die hallsignale zuletzt am Hörort eintreffen, einstellbar.

Eine weitere Verbesserung der Lokalisation ist, vor allem wenn sowohl solistische Quellen als auch große Klangkörper zu berücksichtigen sind, erreichbar, wenn im Aktionsbereich bzw. im Übergangsgebiet zwischen Aktions- und Rezeptionsbereich Zusatzschallstrahler annähernd in der Höhe der Quellen angeordnet sind und die diesen vorgeschalteten Einrichtungen zur differenzierten Summierung und Verteilung Zusatzdämpfungen bzw. Zusatzverzögerungen in solchen Eingängen enthalten, denen weitere Einrichtungen zur rückwirkungsfreien Summierung vorgeschaltet sind.

Die Stell- bzw.' Steuervorrichtung zur differenzierten, annähernd schallwegprDportionalen Steuerung analog den Schallwegen besteht im einfachsten Falle aus einer Aktionsflächennachbildung mit darin den Mikrofonort repräsentierenden Bedienfeld zum Stellen der Verzögerung bzw. Verstärkung.

Es ist in Weiterbildung der Erfindung vor allem für bewegliche solistische Quellen vorteilhafter, die annäherungsweise schallwegproportionale Steuerung automatisch direkt von der Veränderung des Mikrofonortes im Aktionsbereich vorzunehmen, indem die Stell- bzw. Steuervorrichtung zur differenzierten, näherungsweise schallwegproportionalRn Steunrung mit. einnr Qunllenortungseinrichtung für den Mikrofonart im Aktionsbereich verbunden ist,

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341318V jnachgereichtJ -.:.. *..' : "■-' ^:

die vorzugsweise auf Entfernungsmessungen mit dem Vergleich der Laufzeiten elektrisch bzui. optisch übertragener, und akustischer, über den Schallujeg zuiischen Meßschallsignalgeber und Mikrofon geführter Meßsignale beruht. Dabei kann, dem Quellenart entueder der Meßschallsignalgeber oder vorteilhafter das Mikrofon zugeordnet sein.

Zwischen die Aktionsflächennachbildung bzui. Entfernungsmeßeinrichtung und die Stell- bzui. Steuervorrichtung ist vorteilhaft eine Recheneinheit für die Umrechnung der veränderlichen Ausgangsparameter der Aktionsflächennachbildung bzuj. Quellenortungseinrichtungen in Steuerwerke für die steuerbaren V/erzögerungs- bzuj. Verstäkrungseinrichtungen unter Berücksichtigung eingespeicherter akustischer, räumlicher bzui. anlagentechnischer Parameter des Beschallungssystems geschaltet. Eine einfache proportionale und gleichmäßige Veränderung der Verzögerung sowie auch gleichzeitig oder alternativ der Verstärkung kann ohne diese Recheneinheit den meist komplizierten einerseits räumlichen und andererseits akustischen Verhältnissen nur bei einfachen Anwendungen gerecht werden, weil insbesondere die Lokalisation bei gleichzeitigen Pegel- und Zeitdifferenzen, abhängig von den Schallstrahler- und Quellenabständen recht komplexen Funktionen folgt, die zwar bekannt sind, sich aber in analoger Schaltungstechnik nicht mit vertretbarem Aufwand realisieren lassen. Auch ist es mittels dieser Recheneinheit möglich, eine erstrebte Zeitzuordnung zu schaffen, bei der die Signalanteile der solistischen Quellen an den Schallstrahlerorten zeitlich zwischen dem passierenden Originalschall und den Signalanteilen größerer Klangkörper eingeordnet sind und dabei Pegeldifferenzen zu verringern, die zur Verdeckung bzw. Verfälschung der Laufzeitlokalisation führen.

Das Großraumbeschallungssystem hat mit den Stell- bzw. Steuervorrichtungen auch die Voraussetzung für eine bessere Vermeidung -akustischer Rückkopplungen geschaffen. Die Gefahr akustischer Mitkopplungen ist auch bsi komplizierten Bedingungen in Weiterbildung der Erfindung dadurch verringerbar, daß in Ausgangsleitungen von solistischen. Quellen zugeordneten Verzögerungseinrichtungen zu den Einrichtungen zur differenzierten rückwirkungsfreien Summierung und Verteilung für Zusatzstrahler steuerbare Dämpfungs-

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glieder eingeschaltet sind, die über eine Drtskoinzidenz-Prüfeinrichtung, die vorzugsweise mit der Recheneinheit verbunden bzw. deren Bestandteil ist, mit den AktiDnsflächennachbildungen bzui. Quellenortungseinrichtungen sowohl für Mikrofone als auch für ortsvariable Schallstrahler verbunden ist und daß die Ortskoinzidenz mit einem Speicherujert verglichen und heuertet ist.

Neben den bisher aufgeführten prinzipiellen Verbesserungs- bzu. Variationsrnöglichkeiten des Beschallungssystems sind im Sinne einer qualitativ hochwertigen und ökonomischen Realisierung weitere Verbesserungen möglich, die mit den Hauptpunkten der Erfindung ermöglicht wurden.

Eine besonders aufwandsarme und qualitätsgerechte Möglichkeit der Ausbildung der Steuerung der steuerbaren Verzögerungs- bzui. Verstärkungseinrichtungen für die Vielzahl der Kanäle besteht darin, daß das von einer bewegten solistischen Quelle oder einer diese simulierenden Ersatzquelle erzeugte Eingangstonsignal an den Eingängen von mindestens zwei steuerbaren Verstärkern liegt, deren Ausgänge direkt bzw. über eine steuerbare Einrichtung zur Verteilung an den Eingängen von Summierern liegen und daß neben der Eingabeanordnung der Quellen- bzw. Mikrofonpositionen der Steuereinrichtung auch eine Bedieneinrichtung für Pegelbeeinflussung vorhanden ist und beide Ausgangssteuersignale über multiplizierende Steuerschaltungen verbunden sind, die in den Steuereingangsleitungen der steuerbaren Verstärker liegen.

Die erwähnte Eingabeanordnung der Quellen- bzw. Mikrofonpasitionen besteht dabei vorteilhaft aus einer Anordnung von Schaltern, deren Primäranschlüsse an einem gemeinsamen Potential liegen und deren Sekundäranschlüsse jeweils an einen Eingang einer GDER-Schaltung geführt sind, deren Ausgang mit dem ersten Eingang einer UND-Schaltung verbunden ist, während an dessen zweitem Eingang ein in der Frequenz veränderbares Taktsignal liegt. Der Ausgang der UND-Schaltung ist mit den Takteingängen von Vorwärts-/ Rückwärtszählern verbunden, deren V/R-Steuereingänge jeweils mit den Sekundäranschlüssen der Schalter verbunden sind, die Datenausgänge der Zähler sind jeweils an den Eingang eines zugeordneten Codierers angeschlossen, dessen Ausgang mit den Steuereingängen der steuerbaren Verzögerungs- bzw·

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NACHGEREICHt

Verstärkungseinrichtungen bzw. mit Zuardnungseinrichtungen verbunden ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsmöglichkeit einer Quellenartungseinrichtung für die automatische Steuerung der Stell- bzw. Steuervorrichtung mittels Entfernungsmessung mit Vergleich elektrischer bzuj. optischer und akustischer Laufzeit besteht darin, daß mit getasteten Ultraschallsignalgeneratoren Ultraschallstrahler verbunden sind, daß Mikrofone, die im Aktionsbereich für sDlistische Quellen vorgesehen sind, mit Ultraschallempfängern verbunden bzuj. im Aufnahmefrequenzbereich erweitert sind, daß am Ende der elektrischen bzu. optischen Übertragungsstrecke am Mikrofon Trenneinrichtungen, vorzugsweise PLL-Filter, angeordnet sind und daß die Tastsignale für die Ultraschallstrahler und die übertragenen uiedergeujonnenen " Tastimpulse an einer Zeitvergleichsschaltung liegen, die Impulse von annähernd schallwegpraportionaler Dauer abgibt und deren Ausgang über einen Zeitujertujandler direkt bzuj. über den Rechner mit den Steuereingängen der steuerbaren Verzögerungs- bzu. Verstärkungseinrichtungen verbunden sind.

Bei einer geringen Zahl van Schallstrahlern ist es bezüglich Aufwand besonders vorteilhaft, die Scnallstrahlerorte auch als Meßschallsignalgeberorte zu verwenden, also nie Ultraschallstrahler mit den Schallstrahlern zu verbinden. Der Zeitwertwandler enthält einen Taktimpulsgenerator, der über Teiler auch mit der Tastimpulserzeugung verknüpft ist. Zwischen Zeitwertwandler und Stell- bzw. Steuervorrichtung ist vorteilhaft eine Speicher-und Wergleichseinrichtung angeordnet, an deren Ausgang jeweils nur die Stellschritte und -richtung der Änderung liegen und entsprechende Schritte der Verzögerungs- bzw. V/erstärkungseinrichtungen weiterstellen.

Bei einer Vielzahl von Schallstrahlerarten, also weniger kompakter Anordnung von Lautsprechern, besteht die vorteilhaftere Lösungsmöglichkeit darin, nur eine die Koordinaten des Aktionsbereiches eindeutig bestimmende Zahl van Meßschallsignalgebern anzuordnen und die Zeitwertwandler über die in diesem Fall auch die Koordinaten umrechende Recheneinheit mit den Steuereingängen der Verzögerungs- bzw. Verstärkungseinrichtungen zu verbinden.

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Ausführunqsbeisplsl "" ' ^~'

Die Erfindung ist nachfolgend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.-

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: ein prinzipielles Blockschaltbild,

Fig. 2: eine Raumkonfiguration mit Mikrofonen und Schallstrahleranordnungen,

Fig. 3: ein Blockschaltbild einer möglichen Anordnung zu Fig. 2,

Fig. k: eine vorteilhafte steuerbare Verstärkungseinrichtung,

Fig. 5: eine manuelle Eingabeanordnung und

Fig. 6: eine automatische Eingabeanordnung.

Zur näheren Erläuterung des Prinzips der Erfindung mit angedeuteten LJeiterbildungsmöglichkeiten dient die Fig. 1 mit einem aus dem Großraumbeschallungssystem auszugsweise betrachteten Mikrofon 6 für eine bewegliche solistische Quelle.

Die Schallstrahler 3a bis 3n stellen einige der im Aktionsbereich 1 und Rezeptionsbereich 2 (vgl. Fig. 2) verteilt angeordneten Schallstrahler dar, von denen der Schallstrahler 3n als artsvariabel betrachtet ist. Den Schallstrahlern 3a, 3b ... 3n ist eine Einrichtung zur rückuiirkungsfreien differenzierten Summierung und Verteilung k, nachfolgend kürzer als Schallstrahler-Summierverteiler bezeichnet, zugeordnet, die als Block dargestellt ist, an dessen weiteren Eingängen Verbindungen zu nicht dargestellten weiteren Quellenzweigen bestehen. Zwischen das Mikrofon 6 und den Schallstrahler-Summierverteiler k sind eine steuerbare Verstärkungseinrichtung 5, eine den Quellen zugeordnete Einrichtung zur differenzierten rückwirkungsfreien Vorsummierung und -verteilung 1G, nachfolgend kürzer als Quellen-Summierverteiler bezeichnet, und eine steuerbare Verzögerungseinrichtung 9 eingezeichnet. Der eingezeichnete Quellen-Summierverteiler 10 dient mit seinen angedeuteten weiteren Eingängen wieder der Verknüpfung mit den nicht dargestellten anderen Quellenzweigen hinsichtlich der Einordnung bzw. Bewertung nach Quellenarten, was noch anhand Fig. 3 näher erläutert wird.

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NACHQEREICHT

Die steuerbare Verstärkungseinrichtung 5 und die steuerbare Verzögerungseinrichtung 9 ueisen Steuereingänge 7 auf, die mit einer Stell- bzu. Steuervorrichtung B verbunden sind, die ein Hauptmerkmal der Erfindung darstellt und die, ujie im Block angedeutet, in der Hauptsache aus einer Eingabean-Drdnung der Quellen- bzw. Mikrofonpositionen Ba, einer Eingabeanordnung für die Schallstrahlerpositianen Bc und einer Vergleichs- und Steuereinrichtung 8b besteht. üJeitere Verbindungen sind van der Stell- bzw. Steuervorrichtung B zu den Summierverteilern 4 und 10 angedeutet, auf die ebenfalls noch eingegangen uird.

Die Eingabeanordnung Ba der Mikrofon- bzui. Quellenpositionen ist beispielsweise durch eine Aktionsflächennachbildung oder Entfernungsmeßeinrichtung realisierbar. In der Eingabeanordnung der Schallstrählerpositionen 8c sind für feste Standorte feste Positionsangaben gespeichert. Für ortsvariable Schallstrahler können auf die gleiche Art uie bei sich bewegenden solist. sehen Mikrofonen veränderbare üJerte gespeichert sein. Die Vergleichs- und Steuereinrichtung 8b vergleicht die Positionen und bildet die Stellgrößen 'ur die aus den Positionsdifferenzen resultierenden Schallauf zeiten und Pegeluerte, die an den steuerbaren Vurzögerungs- und Verstärkungaeinrichtungen 9 und 5 liegen.

Von der Vergleichs- und Steuereinrichtung 8 wird für die der Schailstrahlerzahl η entsprechende Anzahl von Ausgängen der fernsteuerbaren Verzögerungseinrichtungen 9 jeweils eine im üJert etwa der Schallaufzeit entsprechende Verzögerungszeit eingestellt und für die steuerbaren Verstärkungseinrichtungen 5 eine Staffelung der Verstärkungen bzw. Dämpfungen für die pegelgerechte Einordnung hergestellt.

Das in Fig. 2 dargestellte Übersichtsschema zeigt einen willkürlich gewählten Aktionsbereich 1 mit mehreren von Unterpunkten der Erfindung behandelten Varianten und Ldeiterbildungen der Schallstrahleranordnung un i QuelJenbehandlung, die auch in anderen Kombinationen möglich sind. Zwei solistische Quellen mit den Mikrcifonen 6a und 6b sind über den Aktionsbereich 1 in beliebiger Form bewegbar. Eine leistungsarme Quelle mit geringer raun licher Ausdehnung ist auf einem Podest zusammen mit dem Mikrofon 6c, dem Eichallstrahler 3n und dem ZuspiEilschallstrahler 3i in verschiedene Positioner verfahrbar.

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Eine räumlich ausgedehnte Quelle großer Schalleistung ist mit mehreren Mikrofonen Sd bis 6m versehen. Von den Schallstrahlern sind 3 Lautsprecher- * Hauptgruppen 3a, 3b, 3c im Grenzbereich zwischen Aktionsbereich 1 und Rezepticnsbereich 2 dargestellt.

In seitlichen und hinteren Teilen des Aktionsbereiches 1 befinden sich zur Unterstützung schallschuacher Quellen sowie zur Versorgung des Aktionsbereiches 1 vorgesehene Schallstrahler 3d bis 3g. Der Schallstrahler 3h versorgt die räumlich ausgedehnte Quelle großer Schalleistung.

Die Fig. 3 gibt ein Blockschaltbild zu dem Übersichtsschema der Fig. 2 an, in dem die Mikrofon- und Schallstrahlerbezeichnungen einander entsprechen. üJährend die fest installierten Schallstrahler 3a bis 3c mit der fest eingestellten Verzögerungseinrichtung 9d und dem Quellensummierverteiler 1Db, 1Dd verbunden sind, sind die variabel angeordneten Schallstrahler 3d bis 3n mit steuerbaren Verzögerungseinrichtungen 9a, 9b, 9c und Quellensummierverteiler 1Da, IDc verbunden, wobei bei beweglichen Mikrofonen die Verzögerungseinrichtungen 9a und 9b für die fest installierten Schallstrahler ebenfalls variabel steuerbar sind.

Die Mikrofone Sd bis 6m sind in herkömmlicher üJnise mit Verstärkungseinrichtungen 5d bis 5m verbunden, deren Ausgänge über einen Quellsnverteiler 1Dd in einer Quellen-Summiereinrichtung 1Db zusammengefaßt sind. Der Ausgang dieser Quellen-Summiereinrichtung "¹Db ist mit einer Verzögerungseinrichtung 9d, entsprechend der bekannten Prinzipien des Vergleichssystems, verbunden. Die unterschiedlich verzögerten Ausgänge der Verzögerungseinrichtung 9d sind mit dem Schallstrahler-Summiervtarteiler k, bestehend aus Verteiler ka und rückwirkungsfreier Summiereinrichtung kb, verbunden.

Das Mikrofon 6c ist ebenfalls mit einer Verstärkungseinrichtung 5c verbunden, deren Ausgang über einen Quellenverteiler "Dc sowohl mit den Quellen-Summiereinrichtungen "Da und 1Db und über die Verzögerungseinrichtungen 9c und 9d mit dem Schallstrahler-Summierverteiler k verbunden ist, die weiter zu den Schallstrahlern 3a bis 3g rührt ^a*^s ^au'^z^ über den SchRllntrahlnr-Verteiler ka mit dem Schallrjtrahler '>n dirukt verhundE:n ist.

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naohgereicht

Die Ausgänge der Verstärkungseinrichtungen 5d bis 5m können ebenfalls über den Quellen-Verteiler 1Dd und die Summiereinrichtung 1Da mit dem Eingang der Verzögerungseinrichtung 9c verbunden sein, so da(3 die Schallstrahler 3d bis 3g über den Schallstrahler-Summierverteiler k mit Ausgängen der Verzögerungseinrichtung 9c verbunden sind.

Dieses Teilsystem let für die Verstärkung schallschuacher stationärer Einzel- und/oder Gruppensignalquellen besonders geeignet.

Bei Drtsveränderung sowohl des Mikrofons Gc als auch des Schallstrahlers 3n ist das Mikrofon 6c an den Quellen^rteiler 1Dc und an die Summiereinrichtung 10a und übe- die Verzögerungseinrichtung 9b und 9c an den Schallstrahler-Summierverteiler h angeschlossen, die mit den Schallstrahlern 3a bis 3h verbunden ist, während der Schallstrahler 3n direkt an den Verteiler 10c angeschlossen ist.

Das Mikrofon 6b ist über die Verstärkungseinrichtung 5b, die aus mehreren eingangaaeltlg parallelgeschalteten, steuerbaren Verstärkern besteht, mit dem Verteiler 10c zur Minimierung der erforderlichen Verstärkerkanäl, ver bunden, deren AuagfeTi&a an den Eingängen der Sumrniereinrichtunren 10ε und 10b sowie über-die Wzögerungseinrichtungen 9b, 9c an dem Verteiler 4a und der Summiereinrichtung kh liegen, so daß sowohl die Schallstrahlar 3a bis 3c als auch 3d bis 3n mit den Ausgängen dieser Summiereinrichtung rückuirkungsfrei und differenziert verbunden sind.

Das Mikrofon 6a ist über die Verstärkungseinrichtung 5a und den Verteiler 10c mit dem Eingang der steuerbaren Verzögerungseinrichtung 9a verbunden, deren Ausgängn ebenfalls an den Eingängen des Schallstrahler-Summierverteilers k lieqen, die alle zugeordneten Eingangsleitungen zusammenfaßt und den Schallsirahlern 3a bis 3n zuordnet.

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Die Steuereingänge 7 der steuerbaren Einrichtungisn zur Verstärkung 5b, Verteilung 1Dc, Verzögerung 9a, 9b und gegebenenfalls 9c sowie Summier- ** verteiler k sind mit entsprechenden Ausgängen der Stell- und Steuereinrichtung B verbunden.

Der Steuereingang für den Schallstrahler-Summierverteiler 4 steuert die differenzierbare Verstärkung der Schallstrahler 3a bis 3n und der veränderbaren Verteilung der Eingangssignale des Verteilers 4a.

Für den häufig praktizierten Fall einer anteiligen oder vollständigen Beschallung.im sogenannten Playbackverfahren, bei dem die Originalschallquelk:n teilweise oder ganz durch Tonaufzeichnung^ simuliert uierden, werden die entsprechenden Mikrofone durch die Ausgänge von Tonspeichereinrichtungen ersetzt, ujobei es zweckmäßig ist, die Hauptschallstrahler im Aktionsbereich jeweils durch einen oder mehrere den Originalschall simulierenden Schallstrahler 3d, 3e zu ergänzen, die in der Nähe des betreffenden Quellenortes angeordnet sind.

Ähnlich ist es auch bei der Verstärkung von schallschwachen DriginalschallquellE'n zu verfahren, Fig. 2 zeigt hierzu als Beispiel einen den Driginalschal. unterstützenden Schallstrahler 3n, dessen Eingangssignal unverzögert vom Ausgang der Verstärkereinrichtung 5c abgegriffen ist.

Zur Vermeidung von Rückkopplungen weisen hierbei zweckmäßig Mikrofone und Schallstrahler geeignete Richtcharakteristiken auf.

Für d!e Zusatzschallstrahler 3h, 31, die zum Beispiel für Akteure genutzt werdEin, sind den Verstärkungseinrichtungen 5 weitere Verteiler 4a und Summiereinrichtung 4b nachgeschaltet, an die diese Schallstrahler angeschlossen sind.

Eine vorteilhafte Ausbildung der in den Fig. 1 und 3 dargestellten Anordnung von steuerbaren Verstärkungseinrichtungen 5 und deren Eingabeanordnung der Quellen- bzw. Mikrofonposition 8a der Stell- bzw. Steuervorrichtung θ für die Pegel- und Richtungsbeeinflussung bewegter (solistischer) Quellen zeigt Fig.

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Das einer bewegten solistischen Quelle zugeordnete Mikrafan 6 ader eine diese Quelle simulierende Ersatztonsignalquelle (zum Beispiel Play-Back-Magnettangerät) ist mit mindestens zwei steuerbaren Verstärkungseinrichtungen 5ä, 5b, 5c verbunden, die beispielsweise in Form spannungsgesteuerter Verstärker (WCA) ausgeführt sind. Die Ausgänge der steuerbaren . Verstärkungseinrichtungen 5 sind mit Eingängen des Quellen-Summierver-. teilers 1D verbunden, deren Ausgangssignale beispielsweise mit den in Fig. 1 und 3 dargestellten Verzögerungseinrichtungen 9 verbunden sind. Eine Bedieneinrichtung für Pegelbeeinflussung 16 ist über Multiplizierer 17a, 17b, 17c mit den Steuereingängen aller vorhandenen steuerbaren Ver-Stärkungseinrichtungen 5a, 5b, 5c verbunden.

Ausgänge der Eingabeanordnung der Quellen- bzw.-MikrDfonpasitionen Ba bzw. bei anderer Ausführung mit der Vergleichs- und Steuervorrichtung Bb, die Bestandteile der Stell- bzw. Steuervorrichtung B (vgl. Fig. 1 und 3) sind, sind ebenfalls mit entsprechenden Eingängen der Multiplizierer 17a, ■ 17b,· 17c verbunden. Bei Betätigung der Bedieneinrichtung für Pegnlbeeinflussung16 werden somit alle vorhandenen steuerbaren Verstärkungseinrichtungen 5, 5a, 5b,'5c gleichsinnig in ihrer Verstärkung verändert, während bei Betätigung der Eingabeanordnung der Quelle- bzw. Mikrcfonpositionen Ba eine differenzierte Verstellung der Verstärkung der gleichen Verstärkereinrichtungen 5, 5a, 5b, 5c erfolgt, um zwischen den Ausgangssignalen der Verstärkeranordnung die für die Richtungsbeeinflussung erforderliehen Pegelunterschiede einzustellen. Die Steuersignale beider Eingabe- und Bedieneinrichtungen Ba und 16, die sowohl in Form von Gleichspannungssignalen zur Steuerung von VCA als auch in digitaler Form vorliegen können, werden in den Multiplizierer 17a, 17b, 17c kanalweise zu resultierenden Steuersignale verknüpft, die an den Steuereingängen der Verstärkungseinrichtungen 5a, 5b, 5c liegen. Auf diese Ldeise sind in jedem Kanal sowohl die notwendige Verstärkungsänderungen zur Pegelbeeinflussung bzu. Aussteuerung des Quellensignals als auch die Richtungsbeeinflussung mittels " der gleichen steuerbaren Verstärkungseinrichtungen 5a, 5b, 5c realisiEirbar, wodurch der Aufwand der betreffenden Tonkanäle verringert und die Übertragungsqualität verbessert werden kann.

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NACHGEREICHT

Derartige steuerbare Verstärkerschaltungen sind auch vorteilhaft in Ton-

mischpulten für die mehrkanalige Aufnahmetechnik, wie Zweikanalstereofbnie oder Quadrofonie anwendbar.

Die Eingabeanordnungen 8a und 8c innerhalb der Stell- und Steuervorrichtung 8 können auf verschiedene üJeise realisiert werden. Eine mögliche Anordnung besteht aus einer Gruppe von Schaltern, z.B. in Form von Tastenschaltern, Sensoren oder anderen Kontaktbauelementen, die beispielsweise in der Art einer Matrix angeordnet sind, welche die geometrischen VerhältnissE des Aktionsbereiches des zu beschallenden Auditoriums nachbildet, so daß tiestimmten Teilflächen des Aktionsbereiches jeweils ein mit einem Anzeigeelement (z.B. Lampe, LED) versehener Schalter zugeordnet ist. Möglich . ist auch eine andere Anordnung von Betätigungs- und Anzeigelementen, bei der i.. B. die äußeren Umrisse des Aktionsbereiches durch Schalter markiert wercen, während die innere Fläche des dermaßen nachgebildeten Aktionsbereiches mit geeigneten Anzeigeelementen bestückt ist, die die jeweilige (fiktive) Position der bewegten Schallquelle anzeigen.

Eine weitere Variante eines Bedienfeldes besteht aus einem Koordinatengeber, dessen Betätigungselement in allen Richtungen einer Ebene frei beweglich ist und der seine Lagekonrdinaten z. B. in Form von Zählimpulsen, Codeworten oder Gleichspannungssignalen abgibt. Auch ein grafisches Display, z.B.. ein Videomonitor, kann in Verbindung mit einem manuellen Nachführelement, z. B. mit einem Lichtgriffel oder einem anderen opto-elektronischen Sensor diese Funktion erfüllen.

Für die erstgenannte Ausführungsform eignet sich e.ne Schaltungsanordnung der Eingabeordnung Ba der Stell- bzw. Steuervorrichtung 8, von der ein Teil einer Zeile oder Spalte in Fig. 5 dargestellt ist.

Die Primäranschlüsse der Schalter 20a, 2Db, 2Dc, hier als handbetätigte Tastenschalter dargestellt, liegen an einem gemeinsamen Potential, während die Sekundäranschlüsse jeweils einen Eingang einer logischen ODER-Schaltung 21 belegen, so daß an deren Ausgang bni Betätigung irgendeines der Schalter ein L-Signal entsteht, das über ein als Torschaltung benutztes UND-Glied 22 ein

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ffi

NAOHOEREICHT

von einem in der Frequenz veränderbaren Taktgenerator 23 erzeugtes Taktsignal an die jeujeiligen Takteingänge der jedem Schalter zugeordneten War-/ ^m Rückuiärtszähler 24a, 24b, 24c anschaltet. Die Steuereingänge für den Vorbzüj. Rückuiärtsbetrieb dieser Zähler sind jeujeils mit einem der Sekundäranschlüsse der-Schalter 20a, 20b, 2Dc derart verbunden, daß der dem jeweils betätigten Schalter 2Db zugeordnete V/R-Zähler 24b z.B. vorwärts zählt und alle übrigen Zähler in entgegengesetzter Richtung. Die Datenausgänge der Zähler 24, die den.Zählerstand z. B. in binär codierter Form ausgeben, sind jeweils an den Eingang eines Codierers 25a, 25b, 25c angeschlossen, der eine Umcodierung des durch die durchlaufenden Zählschritte V^." ' erzeugten Eingangsdatenwortes in ein entsprechend geformtes Ausgangsdatenwort normiert. Diese Ausgangsdatenworte der Codierer 25 steuern in geeigneter LJeise die Parameter der steuerbaren Verzögerungseinrichtungen 9, der V/erstärkereinrichtungen 5 bzw. der Summierverteiler 4 und 1D, die an die ersten Ausgänge des Codierers angeschlossen sind. Geeignete AnzEigeelemente 27a, 27b, 27c im Bedienfeld, wie z. B. Lampen, LED's oder LCD-Displays, können an die zweiten Ausgänge angeschlossen sein. Bei Verwendung gleichspannungsgesteuerter V/erstärker 5 (sogenannte VCA) sind hierzu Digital-Analcg-üJandler 2Ga, 26b, 2Sc zwischengeschaltet.

Die Codierer 25 und die Digital-Analog-Ldandler 26 können auch auf je einen Funktionsblack jeder Art reduziert sein, wenn die Abfrage der Zählerausgänge sowie die Ausgabe der Steuerwerke an zu steuernden Verzögerungs-, Verstärkungs- und Verteilereinrichtungen mittels eines - hier nicht dargestellten - Zeitrnultiplexsystems realisiert ist.

Die Funktion der hier beschriebenen Schaltungsanordnung lassen sich in vorteilhafter üJeise auch durch höher integrierte Bauelemente, wie z. B. einen Mikroprozessor, realisieren.

Die in Fig. 6 dargestellte Anordnung zeigt ein leicht verständliches Beispiel . für eine automatische AQuellenortungseinrichtung zur näherungsueise ε challwegproportionalen Steuerung, bei der der Vergleich der Schallstrahlerarte mit dem Quellenort bereits ohne weitere Hilfsmittel direkt mittels einer Entfernungsmeßeinrichtung erfolgt.

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NACHQEREICHT

Mit d.an Sehallstrahlern 3a und 3b sind Ultraschallstrahler als Meßschall- * signatgebßf;.3Da und 3Qb ortsgleich angeordnet, die mit je einem getastetem Ultraachallgenerator 31a und 31b verbunden sind. Das Mikrofon 6 befindet sieh im Aktionsbereich 1 in unterschiedlichen Entfernungen von den beiden Schallstrahlern 3a und 3b und ist für die Aufnahme der verwendeten Ultraschallfrreojuenzen ausgerüstet. Es kann z. B. als drahtloses Bühnenmikrofon ausgebildet sein und die aufgenommenen getasteten Ultraschallsignale auch in andere Frequenzbereiche umsetzen. In der Fig. S ist dagegen der einfachste FaIJ einer Drahtverbindung dargestellt, von der aus die Verzweigung über drei Filter.32, 33a und 33b erfolgt.

Das erste Filter 32 ist ein Tiefpaßfilter, an dessen Ausgang das Tonsignal der Quelle liegt. Die beiden anderen Filter 33a und 33b sind frequenzselektive Filter, beispielsweise PLL-Filter, die auf die beiden Ultraschallfrequenzen f^, fr, abgestimmt sind.

Die in Tastimpuls-Regenerierschaltungen 34a, 34b, die beispielsujeise Verstärker,,Gleichrichter und Schwellwertschalter enthalten können, wiedergewonnenen Tastsignale haben die gleiche Dauer, aber um die Schallaufzeit spätere Flanken gegenüber den ursprünglichen Tastsignalen, die an den Tasteingängen der Ultraschallgeneratoren 31a und 31b und an den anderen Eingängen der Zeitvergleichsschaltungen 35a und 35b liegen, für die beispielsweise RS-Trigger eingesetzt sein können, wobei die ursprünglichen Tastsignale am Setzeingang und die wiedergewonnenen verzögerten Tastsignale am Rücksetzeingang liegen. Es schaltet nur die erste Vorderflanke des Rück-"setzimpülses, so daß eventuell zusätzliche reflektierte Ultraschallimpulse, -die später eintreffen, wirkungslos bleiben. Die Ausgänge der Zeitvergleichsschaltungen 35a und 35b, an denen Impulse laufzeitproportionaler Dauer liegen, sind mit Zeitwertwandlern 36a und 3Gb, die im einfachsten Fall Integrierglieder sind-, verbunden, die diese Impulse in geeignete Stell- bzw. Steuergröß.en für die steuerbaren Verzögerungs- bzw. Verstärkungseinrichtungen umwandeln.

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Eine Möglichkeit der Realisierung eines Zeitujertujandlers, der den besonderen Bedingungen der Erfindung Rechnung trägt, ist in dem unteren Zeitwertwandler 36b in der Fig. 6 eingezeichnet. Da Störungen der Tastirnpulsübertragung über die Ultraschallstrecke zu berücksichtigen sind, beispielsweise vorübergehende Abschattungen mit dem Ausfall einzelner übertragener Tastimpulse, ist die Einfügung einer logischen Vergleichsschaltung ratsam, die dies kontrolliert und am leichtesten mit Zählern realisierbar ist.

Die Tastimpulserzeugung erfolgt deshalb mittels eines Teilers 37, der einem Taktimpulsgeneratar 3B nachgeschaltet ist. Die Taktimpulse liegen außerdem an einem Eingang eines UND-Gatters 39 im Zeitwertwandler 3Gb, an dessen anderem Eingang die Impulse laufzeitproportionaler Dauer liegen.

Am Ausgang des UND-Gatters 39 steht dann jeweils eine laufzeitproportionale Anzahl von Taktimpulsen zur V/erfügung, die mit einem Zähler auswertbar ist, der beispielsweise von den Tastimpulsvorderflanken gestartet wird und mit einem Vergleichszähler mit der vorhergehenden Tastimpulszahl verglichen wird, in den der Übertrag erst mit der Rückflanke des übertragenen Tastimpulses erfolgt und die begrenzte Differenz beider Zählerstände die Stellgröße und -richtung an den Steuereingang der steuerbaren Verzögerungsbzw. Verstärkungseinrichtungen weitergibt.

Ein fehlender Tastimpuls führt nicht zum Übertrag und zum Stellen, sondern zur erneuten Zählung, ebenso eine Überschreitung einer einstellbaren Differenzbegrenzung, wenn beispielsweise statt des abgeschatteten direkten Tastimpulses ein reflektierter übertragen wurde.

Dies ist eine von vielen Möglichkeiten einer sich kontrollierenden Umwandlungsschaltung kO einer Taktimpulszahl in die Stellgröße; die deshalb nur zusammengefaßt dargestellt ist.

Ohne eine weitere Figur zu benötigen, ist an Fig. 6 auch eine Möglichkeit zur Erweiterung auf eine Vielzahl von Schallstrahlerarten und Mikrofonen erkennbar. Mit zwei, bzw. bei Höhenstaffelung drei Ultraschallstrahlern 3D an Aktionsbereichsbegrenzungen können für beliebig viele Quellenorte die KDirdi-

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öS Ί

naten durch Vervielfachung der Schaltungsteile 33 bis 36 ermittelt und gespeichert uierden. Diese Koordinatenuierte stehen beliebig parallel oder seriell als Eingabeanordnung 8a der Quellen- bzuj. Mikrofonpositionen zur Verfügung. Auf die gleiche Art kann die Eingabeanardnung für die Schallstrahlerpositianen 8c ebenfalls einen Speicher darstellen. Die Wergleichsund Steuereinrichtung 8b besteht dann vorteilhaft aus einem Rechner, der die Koordinatenrelationen zyklisch errechnet, die aktuellen Ergebnisse mit den üJerten des V/orzyklus vergleicht und, erforderlichenfalls nach weiterem V/ergleich und Kontrollrechnung, die Stellgrößen und -richtungen als adressierte Befehle an die verschiedenen steuerbaren Verzögerungs- bzuj. Y/erstärkungselnrichtungen ausgibt.

Die automatische Eingabe kann auch vorteilhaft mit manueller Eingabe kombiniert sein, ujobei der technische Aufwand für die den stationären Quellen zugeordneten Mikrofone gering Ist und für Solister mit vielen Ortsveränderungen der Bedienungsaufujand.

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Claims

I NACHGEREtCHT| "^'I"^ 1*8*1 "

Erfindunqsanspruch:

f 1.yGroßraumbeschallungssystem für mehrdimensional ausgedehnte Aktions- \y und Rezeptionsbereiche mit mehreren über den Aktions- und/oder Rezeptionsbereich verteilten Schallstrahlern und über den Aktionsbereich verteilten Mikrofonen und mit Einrichtungen zur Verzögerung, Verstärkung und rückwirkungsfreien Summierung in den Mikrofon-Schallstrahler-Verbindungen, gekennzeichnet dadurch, daß die im Rezeptionsbereich und im Aktionsbereich verteilten Schallstrahler und diesen zugeordnete Einrichtungen zur differenzierten rückwirkungsfreien Summierung und Verteilung" mit steuerbaren Verzögerungs- bzw. Verstärkungseinrichtungen verbunden sind, die mindestens mit den Mikrofonen verbunden sind, die salistischen Quellen zugeordnet sind und daß die Steuereingänge der steuerbaren Verzögerungs- bzw. Verstärkungseinrichtungen mit Stell- bzw. Steuervorrichtungen zur differenzierten, näherungsweise schallwegproportionalen Steuerung analog den Schallwegen zwischen dem jeweiligen Quellenort und den Schallstrahlernrten verbunden sind.

2. Großraumbeschallungssystem nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zusätzlich zu den stationären Schallstrahlern im Aktions- und Rezeptionisbereich ortsvariable Schallstrahler vorzugsweise in der Nähe solistischer Quellen eingesetzt sind und daß an den Eingängen der diesen vorgeschalteten Einrichtungen zur differenzierten rückwirkungsfreien Summierung und Verteilung Ausgänge von steuerbaren Verzögerungs- bzw. Verstärkungseinrichtungen liegen, die stationären und ortsvariablen solistischen Quellen zugeordnet sind, deren Steuereingänge, mindestens bei stationären solistischen Quellen, zusätzlich mit den Koordinaten der Qrtsveränderung des ortsvariablen Schallstrahlers beaufschlagt sind.

3. Großraumbeschallungssystem nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuereinrichtung aus einer Vergleichs- und Steuervorrichtung und Eingabeanordnungen für Quellen - bzw. Mikrafonpositionen und für Schallstrahlerpositionen besteht, die mit den Vergleichseingängen der Vergleichs-

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und Steuervorrichtung verbunden sind, uährend die Steuerausgänge der Vergleichs- und Steuervorrichtung an den Steuereingängen der steuerbaren Verzögerungs- bzu. Verstärkungseinrichtungen liegen.

k. Großraurnbeschallungssystem nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß Eingänge der Einrichtungen zur differenzierten rückuirkungsfreien Summierung und Verteilung souiohl mit steuerbaren als auch mit fest eingestellten Einrichtungen zur Verzögerung verbunden sind, denen zusätzlich den Quellen zugeordnete Einrichtungen zur differenzierten , rückuirkungsfreien Summierung und Verteilung vorgeschaltet sind, an

deren Eingänge stationäre Mikrofone liegen.

5. Großraumbeschallungssystem nach Punkt 1 bis k, gekennzeichnet dadurch, daß die steuerbaren Verzögerungs- bzuj. Verstärkungseinrichtungen und die Stell- bzuj. Steuervorrichtungen varujiegend mit den im Übergangsbereich zuischen Aktions- und Rezeptionsbereich angeordneten Schallstrahlern und Mikrofonen verbunden sind, uährend davon entfernter im Rezeptionsbereich angeordnete Schallstrahler mit festen bzu. grab gestaffelten Pegel- bzu. Zeitzuordnungen in den ihnen zugeordneten Einrichtungen zur differenäerten rückuirkungsfreien Summierung ver bunden sind.

S. Großraumbeschallungssystem nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß bei festen Verzögerungen entsprechend der Schallstrahler-Drtsdifferenzen neben den Verzögerungs- bzu. Vsrstärkungseinrichtungen der Quellen auch die Einrichtungen zur Raflexic-nssrzeugung quellencrtabhängig steuerbar und mit der Steuereinrichtung verbunden sind, in der zusätzlich der Simulationsgrad des akustischen Schallfeldes eingespeichert ist.

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7. Großraumbeschallungssystem nach Punkt 1 bis k, gekennzeichnet dadurch, daß im Aktionsbereich und im Übergangsgebiet zuischen Aktions- und Rezeptionsbereich Zusatzschallstrahler annähernd in der Höhe der , . . .Quellen angeordnet sind, deren vorgeschaltete Einrichtungen zur differenzierten Summierung und Verteilung Zusatzdämpfungen bzu. Zusatzverzögerungen in solchen Eingängen enthalten, denen ueitere Einrichtungen zur rückuirkungsfreien Surrmierung und Verteilung vorgeschaltet sind.

. B. Großraumbeschallungssystem nach Punkt 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Stell- bzu. Steuervorrichtung zur differenzierten, näherungsueise schalluegproportipnalen Steuerung analog den Schalluegen aus einer Aktionsflächennachbildung mit darin den Mikrofonort repräsentierendem Bedienfeld zum Stellen der Verzögerung bzu. Verstärkung besteht.

9. Großraumbeschallungssystem nach Punkt 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Stell- bzu. Steuervorrichtung zur differenzierten, näherungsueise schalluegproportionalen Steuerung mit einer Quellenortungseinrichtung für den Mikrofonort im Aktionsbereich verbunden ist, die vorzugsueise auf Entfernungsmessungen mit dem Vergleich der Laufzeiten elektrisch bzu. optisch übertragener, und akustischer, über den Schallueg zuischen Meßschallsignalgebern und Mikrofon geführter Meßsignale beruht.

10. Großraumbeschallungssystem nach Punkt 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß zuischen Aktionsflächennachbildung bzu. Entfernungsmeßeinrichtung und die Stell- bzu. Steuervorrichtungen eine Recheneinheit für die Umrechnung der veränderlichen Ausgangsparameter der Aktionsflächennachbildung bzu. Quellenortungseinrichtung in Steueruerte für die steuerbaren Verzögerungs- bzu. Verstärkungseinrichtungen unter Berücksichtigung eingespeichter akustischer, räumlicher bzu. anlagentechnischer Parameter des Beschallungssystems geschaltet ist.

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11. GroBraumbeschallungssystem nach Punkt Ibis 10, gekennzeichnet dadurch, daß in Ausgangsleitungen van solistischen Quellen zugeordneten Verzögerungseinrichtungen zu den Einrichtungen zur differenzierten rückwirkungsfreien Bummierung und Verteilung für Zusatzstrahler steuerbare Dämpfungsglieder eingeschaltet sind, die über eine Ortskoinzidenz-Prüfeinrichtung, die vorzugsweise mit dem Rechner verbunden bzw. deren Bestandteil ist, mit den Aktionsflächennachbildungen bzu. Quellenartungseinrichtungen sauohl für Mikrofone als auch für ortsvariable Schallstrahler verbunden ist und daß die Grtskoinzidenz mit einem Speicherwert verglichen und bewertet ist.

12. GroBraumbeschallungssystem nach Punkt Ibis 11, gekennzeichnet dadurch, daß das van einer bewegten solistischen Quelle oder einer diese simulierenden Ersatzquelle erzeugte Eingangstansignal an den Eingängen von mindestens zwei steuerbaren Verstärkern liegt, deren Ausgänge direkt bzw. über eine steuerbare Einrichtung zur Verteilung an den Eingängen von Summierern liegen und daß neben der Eingabeanordnung der Quellen - bzw. Mikrofonpositionen der Steuereinrichtung auch eine Bedieneinrichtung füV Pegelbeeinflussung vorhanden ist und beide Ausgänge mit multipliziaranden Steuerschaltungen verbunden sind, die in den Steuereingangsleitungen der steuerbaren Verstärker liegen.

13. GroBraumbeschallungssystem nach Punkt 1 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß das Bedienfeld für Richtungsbeeinflussung aus Schaltern besteht, deren Primäranschlüsse an einem gemeinsamen Potential und deren Sekundäranschlüsse jeweils an einem Eingang einer ODER-Schaltung liegen, deren Ausgang mit dem ersten Eingang einer UND-Schaltung verbunden ist, während an dem zweiten Eingang.ein in der Frequenz veränderbares Taktsignal liegt, und daß der Ausgang der UND-Schaltung mit den Takteingängen von jedem Schalter zugeordneten Vor-ZRückwärtszählern verbunden ist, deren Vor-ZRückwärtssteuereingänge jeweils mit den Sekundäranschlüssen der Schalter verbunden sind, und daß die Datenausgänge der Zähler jeweils an den Eingang eines zugeordneten Cadierers

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S-

angeschlossen sind, dessen Ausgang mit den Steuereingängen der steuerbaren Verzögerungs-, V/erstärkungs- bzw. mit Zuordnungseinrichtun gen verbunden ist.

14. Großraumbeschallungssystem nach Punkt Ibis 11, gekennzeichnet dadurch daß mit den Meßschallsignalgeber getastete Ultraschallsignalgeneratoren verbunden sind, daß Mikrofone mit Ultraschallempfängern verbunden bzid· im Aufnahmefrequenzbereich erujeitert sind, daß am Ende der elektrischen bzui. optischen Übertragungsstrecke vorn Mikrofon Trenneinrichtungen, vorzugsweise PLL-Filter, angeordnet sind und daß die Tastsignale für die Ultraschallstrahler und die übertragenen wiedergewonnenen Tastimpulse an Zeitvergleichsschaltungen liegen, die Impulse VDn annähernd schalluegproportionaler Dauer abgeben, deren Ausgänge über Zeitujertuiandler direkt bzu. über den Rechner mit den Steuer-EÜngängen der steuerbaren Verzögerungs- bzw. Verstärkungseinrichtungen verbunden sind.

15. Großraumbeschallungssystem nach Punkt 1 bis 11 und 14, gekennzeichnet dadurch, daß bei geringer Zahl von Schallstrahlerarten diese gleich MeßschallsignalgeberDrte sind und die steuerbaren Werzögerungs- bzw. l/erstärkungseinrichtungen in Stufen stellbar sind, und daß zwischen dem Zeitwertwandler, der einen Taktimpulsgenerator enthält, der über Teiler auch mit der Tastimpulserzeugung verknüpft ist, und zwischen dem Zeitwertwandler und der Stell- bzw. Steuervorrichtung der steuerbaren V/erzögerungs- bzw. V/erstärkungseinrichtungen eine Speicher- und Vergleichseinrichtung angeordnet ist, an deren Ausgang jeweils nur die Stellschritte und -richtung der Änderung liegen.

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NACH6EREICHt

16. Großraumbeschallungssystem nach Punkt 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, daß einer Vielzahl von Schallstrahlerarten nur eine die Koordinaten des Aktionsbereiches eindeutig bestimmende Zahl von Meßschallsignalgebern angeordnet ist und daß die ZeitLüertujandler mit.den Steuereingängen der V/rarzögerungs- bzw. V/erstärkungseinrichtungen über die Koordinaten umrechnende Recheneinheit verbunden sind.

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