EP2614660A1 - Vorrichtung und verfahren zur zeitlichen auswertung und optimierung von stereophonen oder pseudostereophonen signalen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur zeitlichen auswertung und optimierung von stereophonen oder pseudostereophonen signalen

Info

Publication number
EP2614660A1
EP2614660A1 EP11763880.9A EP11763880A EP2614660A1 EP 2614660 A1 EP2614660 A1 EP 2614660A1 EP 11763880 A EP11763880 A EP 11763880A EP 2614660 A1 EP2614660 A1 EP 2614660A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal
named
parameter
stereo
stereophonic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11763880.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Clemens Par
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Storming Swiss GmbH
StormingSwiss GmbH
Original Assignee
Storming Swiss GmbH
StormingSwiss GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Storming Swiss GmbH, StormingSwiss GmbH filed Critical Storming Swiss GmbH
Publication of EP2614660A1 publication Critical patent/EP2614660A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S5/00—Pseudo-stereo systems, e.g. in which additional channel signals are derived from monophonic signals by means of phase shifting, time delay or reverberation 

Definitions

  • the invention relates to devices and methods for stereophonicizing a mono signal or to gain pseudo-stereophonic signals.
  • runtime or
  • this arrangement is additionally subjected to a time-dependent virtualization.
  • the present invention not only explores all possibilities of such a virtualization - partly by the radical simplification of EP1850639 or WO2009 / 138205 or WO2011 / 009649 or WO2011 / 009650 or CH01264 / 10 or
  • WO2009 / 138205 and EP1850639 describe inter alia a method for methodological
  • Amplitude correction as well as the running time corrections are selected independently of the recording situation.
  • pseudostereophonic signal Another proposal relates to the use of all-pass filters in both channels, which are followed by a frequency-dependent rotation matrix; Although this method can
  • WO2011 / 009649 proposes the superficial not appropriate downstream of one or more
  • Panoramic potentiometer or equivalent aids in a device according to WO2009 / 138205 or
  • WO2011 / 009650 allows an optimal choice of those parameters which underlie the generation of stereophonic or pseudostereophonic signals.
  • CH01264 / 10 or PCT / EP2011 / 063322 allows for the first time the consideration of invariants, for example, the combination of two or more at least partially slightly decorrelated signals or their transfer functions, these signals or
  • audio signals such as two or more
  • Time t, y (t) is the function value of the right
  • Input signal at time t represents
  • a method for stereophonizing a mono signal or, in order to obtain pseudostereophonic signals
  • determining angle ⁇ , the main axis and sound source include, the fictitious left opening angle, the fictitious right opening angle ß, the attenuations ⁇ or p for the formation of the resulting
  • Stereo signal in the case of WO2009 / 138205 or the angle ⁇ , the main axis and sound source include and the attenuation ⁇ or p for the formation of the resulting stereo signal in the case of EP1850639 introduced a further time parameter s. This determines, multiplied by the transit time differences L a and L ß (in the case of WO2009 / 138205) or with the
  • Runtime differences L A and L B in the case of EP1850639
  • new time differences L a 'and L ⁇ ' in the case of WO2009 / 138205
  • new time differences L A 'and L B ' in the case of EP1850639
  • Runtime differences replace L a and Lß or L A and L B.
  • Time t, y (t) is the function value of the right
  • Input signal at time t) has, in the same way as f (or n), ⁇ , ⁇ , ⁇ iteratively
  • Stereophonic or pseudostereophonic signals are based, or a method and a device, in particular the parameters ( ⁇ , ⁇ , p or f (or n), ⁇ , ß - and now new s) in this extraction optimally and automatically determine.
  • the selection criteria should themselves be able to be influenced in the most efficient and compact way, in order to obtain signals of different types
  • WO2011 / 009650 discloses an apparatus and a method for obtaining
  • pseudo-stereophonic output signals x (t) and y (t) proposed by a stereo converter, where x (t) represents the function value resulting left output channel at time t, and y (t) the function value resulting right output channel at time t, in which the extraction iteratively is optimized until ⁇ x (t), y (t)> within a predetermined one
  • Definition range lies. However, if there are dropouts or similar defects, insignificant amounts of individual points may be outside the definition range. In this case, the extraction is iteratively optimized until a part of ⁇ x (t), y (t)> lies within the predetermined definition range.
  • the desired domain of definition is preferably determined by a single numerical parameter a, preferably 0 ⁇ a ⁇ 1.
  • This parameter and thus the domain of definition, can be obtained, for example, by the inequality
  • the user can be one
  • Definition domain starting from the unit circle of the complex number plane or the imaginary axis (if the maximum level of the output signal x (t), y (t) am
  • Unit circle was normalized), using the parameter a, 0 ⁇ a ⁇ 1, arbitrarily set.
  • Determination area is thus generally understood to be an allowable value range for ⁇ x (t), y (t)> of the output signal x (t), y (t), the total ⁇ x (t), y (t)> wholly or partially (for example, in the case of defective sound recordings, which have so-called drop-outs) should contain.
  • the degree of correlation of the output signals (x (t) and y (t)) is normalized.
  • the level of the maximum of the resulting left and right channels is normalized. In this way, certain
  • Parameters can be iteratively optimized to achieve the desired domain of definition without affecting the degree of correlation or the level of the maximum of the resulting left and right channels.
  • a method is thus proposed for obtaining pseudostereophonic output signals x (t) and y (t) from a converter
  • x (t) represents the function value of the left output channel at time t
  • Standardization can preferably be targeted by the
  • first the modulation for the maximum of the left signal L and the right signal R is uniformly set to, for example, 0 dB by means of a first logic element.
  • This method proves to be particularly favorable, as is optimally taken into account with a single parameter, namely a, in particular the different nature of the output signals of a device or a method according to WO2009 / 138205 or EP1850639.
  • the parameter may preferably be dependent on the type of audio signal, for example to manually or automatically edit speech or music differently. In the case of language, this is determined by a
  • each optimum can be derived from the unit circle or the imaginary axis
  • Function values x [t (cp, f, ⁇ , ⁇ , s)] and y [t (cp, f, ⁇ , ⁇ , s)] or x [t (cp, n, a, ⁇ , s)] and y [t (cp, n, a, ß, s)] adapted iterative procedure - redetermined, and run through previously described steps until x (t) and y (t) meet the above-mentioned conditions.
  • R * and ⁇ are directly related to the loudness of the output signal to be obtained (that is, to a parameter according to which the listener also uses the
  • integrated reliefs are not achieved, in terms of an optimization with regard to the limit R * and the deviation ⁇ or to the mentioned maximum - according to one of the function values x [t (cp, f,, ß, s)] and y [t (cp, f, a, ß, s)] or x [t (cp, n, a, ß, s)] and y [t (cp, n, a, ß, s)] are adapted to the iterative procedure - new Parameters ⁇ or f or ⁇ or ß or new s determined, and go through all the steps shown so far until signals x (t), y (t) or parameters ⁇ or ⁇ or p or f ( or n) or ⁇ or ß or new s, which correspond to an optimal stereophonic.
  • the degree of correlation r, the parameter a defining the desired respective definition range, and the limiting value R * and its deviation ⁇ can be determined for the respective nature of the input signals optimal systems for the respective field of application (for example speech or music reproduction)
  • part of the subject invention can be defined as a new weighting as follows:
  • Outputs of FIG. 5B are in turn connected to the module 6001 of FIG. 16D are supplied, and become the invariants
  • h 2 1 calculated. This, in turn, is determined together with the parameterization ⁇ 2 , f 2 (or n 2 ), a 2 , ⁇ 2 and now new s 2 determined by means of the aforementioned second optimization, as well as its first mean value ⁇
  • ⁇ * 2 : ( ⁇ ⁇ + ⁇ ⁇ ) / (ki + k 2 )
  • the output 6006 opens into the input 6006 of FIG. 16D
  • the output 6007 opens into the input 6007 of FIG. 16D
  • the output 6008 leads to the input 6008 of FIG. 16D
  • the output 6009 leads to the input 6009 of FIG. 16D.
  • 6006 of FIG. 16D directly represents the output signal x (t) of module 6003 of FIG. 16D
  • 6007 of FIG. 16D directly represents the output signal y (t) of module 6003 of FIG.
  • 6008 of FIG. 16D directly represents the output signal Re f * [x (t)] + g * [y (t)] of the module 6003 of FIG. 16D
  • 6009 of FIG. 16D directly represents the output signal Im f * [x (t)] + g * [y (t)] of the module 6003 of FIG. 16D.
  • FIG. 5B The outputs of FIG. 5B are in turn connected to the module 6001 of FIG. Fed to 16D, and become the invariants (built in the
  • Model coincides here with the real axis, the axis X2, U2 with the imaginary axis - in the 1st or 3rd quadrant of the complex plane of the plane lying half plane, by the vectors (1, 1, -2) and
  • Mean value the module 6002 of FIG. 16D activated. This calculates the mean value ⁇ * of all intersections stored in the stack ⁇ ⁇ ⁇ , £, hq'-
  • ⁇ % ( ⁇ ⁇ -u + ⁇ ⁇ + ... + ⁇ ⁇ ,) / (ki kq + k 2 + ...) and selects from the dictionary enen the means ⁇ ° ⁇ , ⁇ ° 2 , ..., with its associated parametrization of ⁇ , f (or n), ⁇ , ß and now new s, which is closest to ⁇ *.
  • ⁇ ⁇ ° ⁇ , ⁇ ° 2 , ...
  • the mean value selected from the dictionary is then sent together with ⁇ * ⁇ to the module 6003 of FIG. 16D handed over.
  • This checks whether the module 6002 of FIG. 16D chosen mean value within the interval [- ⁇ + ⁇ %, ⁇ % + ⁇ ], where ⁇ > 0 the - arbitrary user-selectable at the beginning of the entire process shown here - Standard deviation of the Gaussian distribution fictitiously constructed in ⁇ * as zero ( z q * ) ( 1 / ( V (2n) * c) e - ( um ⁇ ⁇ r 2 ) ⁇ 2 ) . Is the module 6002 of FIG. 16D elected
  • Output signal x (t) of module 6003 of FIG. 16D, 6007 of FIG. 16D directly represents the output signal y (t) of module 6003 of FIG. 16D, 6008 of FIG.
  • 16D directly represents the output signal Re f * [x (t)] + g * [y (t)] of the module 6003 of FIG. 16D
  • 6009 of FIG. 16D directly represents the output signal Im f * [x (t)] + g * [y (t)] of the module 6003 of FIG. 16D.
  • Average value outside the interval [- ⁇ + ⁇ %, ⁇ % + ⁇ ] becomes q + 1-th in a q + 1-th step
  • Weight function shows FIG. 5C for three
  • 5001 represents the first mean ⁇ ° ⁇
  • 5002 the second mean ⁇ ° 2
  • 5003 the first fictitious in ⁇ * 2 as a zero point
  • FIG. E17 or FIG. 18D and FIG. 22D and FIG. 26D In the case of EP1850639 depends
  • Running time differences only from a constant (V5 - l) / 2 or from s or with respect to the gains of constants or the attenuation ⁇ or p (see below), in the case of WO2009 / 138205 in addition to new s of L a Lss and with respect to the gains of P a and Pss , respectively or also P M 'or P ⁇ ' or else P M '' or P ' a (see WO2009 / 138205) or the attenuation ⁇ or p or the amplification factors l / ⁇ or l / ⁇ or ⁇ ' (see below).
  • FIG. Ell or FIG. E12 or FIG. E13 or simplified FIG. E14 or FIG. E15 or FIG. E16 or simplified FIG. E17 or FIG. 18D and FIG. 22D and FIG. 26D can be WO2011 / 009649 or
  • Directivity f Determine optimal values for ⁇ , ⁇ , and ⁇ as follows: Define a weight that will provide as low as possible values of 0 ⁇ ⁇ 1 (since the virtualization of multiple microphones should be natural), and with the same weighting also for as short as possible Delay times (to avoid artifacts). Both criteria are closed
  • a predetermined or user-selected target correlation k a predetermined weight p (for example, 0 ⁇ p ⁇ 10) arbitrarily selected by the user for the size of the fictitious aperture angles ⁇ and ⁇ and a variable g (oc) who balance this antagonistic behavior altogether.
  • g (oc) can be based on the basis of
  • Opening angle oc ß a stereo signal with the
  • N.B. h (a) is due to the symmetry of ⁇ and ⁇ and the fact that ⁇ is 0,
  • FIG. 27D 25D and FIG. 27D or simplified FIG. 28D and FIG. E9 or FIG. E10 or simplified FIG. Ell or FIG. E12 or FIG. E13 or simplified FIG. E14 or FIG. E15 or FIG. E16 or simplified FIG. E17 or FIG. 18D and FIG. 22D and FIG. 26D.
  • FIG. E2 or just explained arrangements of the form FIG. 17D and FIG. 19D or simplified FIG. 20D or FIG. 21D and FIG. 23D or simplified FIG. 24D or FIG. 25D and FIG. 27D or simplified FIG. 28D and FIG. E9 or FIG. E10 or simplified FIG. Ell or FIG. E12 or FIG. E13 or simplified FIG. E14 or FIG. E15 or FIG. E16 or simplified FIG. E17 or FIG. 18D and FIG. 22D and FIG. 26D and a total of the temporal parameter s effect
  • this spatial impression depends on the first or second main reflection or the diffuse sound.
  • the parameter s is of eminent importance here.
  • the resulting measured signal can be written as follows:
  • the operator U contains the specific transfer function of the measuring system, f represents our
  • Y [q] UY [q - t * ] + W [q] + D [q] by: Y [q] represents the resulting stereo signal at time q, Y [q - t * ] the same stereo signal at time q - t * , t * ⁇ 0, where t * represents the delay with which the first main reflection sets in, W [q] the signal without reverberation, and D [q] the reverberation without the first main reflection, which is otherwise statistically significant
  • the operator U now contains the specific transfer functions for the stereo signal Y [q - t * ], so that it has the acoustic properties of the 1st main reflection.
  • the first case is an optimization problem in which a pseudostereophonic signal Y * [q] is based on the acoustic parameters of an already existing one
  • Stereo signal Y [q] is to be formed again. So in a first step we are looking for that t * which is our "high resolution signal”, actually the 1. Main reflection of the signal Y [q], maximized, and then a parametrization of f (or n), which the directivity of the
  • FIG. E9 or FIG. E10 or simplified FIG. Ell or FIG. E12 or FIG. E13 or simplified FIG. E14 or FIG. E15 or FIG. E16 or simplified FIG. E17 or FIG. 18D and FIG. 22D and FIG. 26D is optimized as a whole the temporal coefficient s according to the following consideration:
  • Y * [q] U * Y * [q -t * ] + W * [q] + D * [q] represents our second uniquely solvable inverse problem for the pseudostereophonic signal Y * [q] to be formed, where U * or D * in direct
  • Opening angle ß, and the attenuation ⁇ or p or the temporal parameter s for the formation of the resulting stereo signal in the case of WO2009 / 138205 or the angle ⁇ , the main axis and sound source include and the attenuation ⁇ or p or the temporal parameter s for the formation of the
  • FIG. E2 or just stated arrangements of the form FIG. 17D and FIG. 19D or simplified FIG. 20D or FIG. 21D and FIG. 23D or simplified FIG. 24D or FIG. 25D and FIG. 27D or simplified FIG. 28D and FIG. E9 or FIG. E10 or simplified FIG. Ell or FIG. E12 or FIG. E13 or simplified FIG. E14 or FIG. E15 or FIG. E16 or simplified FIG. E17 or FIG. 18D and FIG. 22D and FIG. 26D stands. Substituted now in the original equation
  • the main axis and sound source include, the fictitious left opening angle, the fictitious right opening angle ß, and the attenuations ⁇ or p or the time parameter s for the formation of the resulting stereo signal in the case of WO2009 / 138205 or the angle ⁇
  • the main axis and sound source include and the attenuation ⁇ or p or the temporal parameter s for the formation of the resulting stereo signal in Case of EP1850639 or the parameters of the arrangements
  • FIG. E2 or just stated arrangements of the form FIG. 17D and FIG. 19D or simplified FIG. 20D or FIG. 21D and FIG. 23D or simplified FIG. 24D or FIG. 25D and FIG. 27D or simplified FIG. 28D and FIG. E9 or FIG. E10 or simplified FIG. Ell or FIG. E12 or FIG. E13 or simplified FIG. E14 or FIG. E15 or FIG. E16 or simplified FIG. E17 or FIG. 18D and FIG. 22D and FIG. Determine 26D ideally or approximately using the following equation
  • Aperture angle ß as well as the attenuations ⁇ or p or the time parameter s for the formation of the resulting stereo signal in the case of WO2009 / 138205 or the angle ⁇ , the main axis and sound source include as well as the attenuation ⁇ or p or the time parameter s for the formation of the
  • FIG. 13D and FIG. 14D and FIG. El or also FIG. E2 or just stated arrangements of the form FIG. 17D and FIG. 19D or simplified FIG. 20D or FIG. 21D and FIG. 23D or simplified FIG. 24D or FIG. 25D and FIG. 27D or simplified FIG. 28D and FIG. E9 or FIG. E10 or simplified FIG. Ell or FIG. E12 or FIG. E13 or simplified FIG. E14 or FIG. E15 or FIG. E16 or simplified FIG. E17 or FIG. 18D and FIG. 22D and FIG. 26D directly to optimize, so in fact the spatial
  • W * [q] can be expressed directly by the monophonic fundamental signal to be stereophoned.
  • pseudo-stereophonic signal Y * [q] is to be reconstructed on the basis of the acoustic parameters of an already existing stereo signal Y [q], is capable of delivering the state of the art Spatial Audio Object Coding (SAOC).
  • SAOC Spatial Audio Object Coding
  • the sine models of Y * [q] and Y [q] are also compared, ie ene
  • determining angles ⁇ , the main axis and sound source include, the fictitious left opening angle, the fictitious right opening angle ß, and the attenuation ⁇ or p or the time parameter s for the
  • the main axis and sound source include and the attenuation ⁇ or p or the time parameter s for the formation of the resulting stereo signal in the case of EP1850639 or the parameters of the arrangements according to
  • FIG. E2 or just stated arrangements of the form FIG. 17D and FIG. 19D or simplified FIG. 20D or FIG. 21D and FIG. 23D or simplified FIG. 24D or FIG. 25D and FIG. 27D or simplified FIG. 28D and FIG. E9 or FIG. E10 or simplified FIG. Ell or FIG. E12 or FIG. E13 or simplified FIG. E14 or FIG. E15 or FIG. E16 or simplified FIG. E17 or FIG. 18D and FIG. 22D and FIG. 26D are then chosen for which this deviation
  • pseudo-stereophonic sound image by giving the left and / or right channel of a
  • stereophonic or pseudostereophonic output signal are connected downstream.
  • Hesse basically, see, for example, US5671287 (Gerzon) combine the output signals of such all-pass filters, for example, by sum or difference, to new stereophonic or pseudostereophonic signals. Their application to stereophonic or pseudo-stereophonic signals with more than two channels is also possible.
  • Allpass filters which are described in the literature as all-pass filters of the first, second or nth order, whose overall application to monophonic, stereophonic or pseudo-stereophonic signals also represent state of the art, work excellently with those set forth here or cited here own systems together. They can be used not only for post-processing of stereophonic or self-generated switching schemes shown here or quoted
  • FIG. 1F The circuit principle of a first-order all-pass filter is shown in FIG. 1F
  • FIG. 2F The circuit principle of a second-order all-pass filter is shown in FIG. 2F
  • phase regulators can be used which additionally provide an adjustment of the
  • phase controllers are also suitable not only for post-processing of the stereophonic or self-described circuit diagrams shown here or quoted
  • pseudo-stereophonic signals but they also allow their immediate, diverse
  • each an all-pass filter for example, the left and right channel of
  • FIG. E2 PCT / EP2011 / 063322 or FIG. E3 or FIG. E4 or FIG. E5 or FIG. E6 or FIG. E7 or FIG. E8 or FIG. 9D or FIG. 10D and FIG. HD or FIG. 12D and FIG. 13A and FIG. 14A and FIG. 13D and FIG. 14D and FIG. El or also FIG. E2 or just explained arrangements of the form FIG. 17D and FIG. 19D or simplified FIG. 20D or FIG. 21D and FIG. 23D or simplified FIG. 24D or FIG. 25D and FIG. 27D or simplified FIG. 28D and FIG. E9 or FIG. E10 or simplified FIG. Ell or FIG. E12 or FIG. E13 or simplified FIG. E14 or FIG. E15 or FIG. E16 or simplified FIG. E17 or FIG. 18D and FIG. 22D and FIG. 26D has a good emphasis on the mid-sound sources, FIG. 4F for a corresponding dispersion with good source localization.
  • phase shifter for example, the left channel of the pseudostereophonic
  • FIG. 17D and FIG. 19D or simplified FIG. 20D or FIG. 21D and FIG. 23D or simplified FIG. 24D or FIG. 25D and FIG. 27D or simplified FIG. 28D and FIG. E9 or FIG. E10 or simplified FIG. Ell or FIG. E12 or FIG. E13 or simplified FIG. E14 or FIG. E15 or FIG. E16 or simplified FIG. E17 or FIG. 18D and FIG. 22D and FIG. 26D is downstream and thus provides for a controllable dispersion.
  • FIG. 1A shows the circuit principle of a known panorama potentiometer.
  • FIG. 1B shows an example of a circuit for two logic elements for normalizing the level and for normalizing the
  • upstream amplifier optionally a circuit according to FIG. 7B can be supplied, which optionally also the FIG. 10B is connected downstream.
  • FIG. IC shows the apolarity condition for the images S, S 'and ⁇ ' ⁇ - FIG. 1D shows a circuit according to
  • FIG. Figure 1F shows the schematic diagram of a prior art all-pass filter
  • FIG. 2A shows the attenuation profile of the left and right channels of a panorama potentiometer without overbase area and corresponding imaging angles.
  • FIG. 2B shows an example of a circuit which maps given signals x (t), y (t) to the complex number plane by means of the transfer functions f * [x (t)] and g * [y (t)]
  • FIG. 2D shows a first circuit according to WO2009 / 138205 and / or W02011 / 009649, which according to the invention has been extended by the parameter s.
  • FIG. Figure 2F shows the circuit diagram of a prior art all-pass filter
  • FIG. 3A shows a first embodiment of a device or a method according to WO2011 / 009649, in which the Stereo conversion resulting left channel L 'and right channel R' is each a panoramic potentiometer at common bus bars L and R is supplied.
  • FIG. 3B shows an example of a circuit for the selection of the definition range by means of the parameter a.
  • FIG. 3D shows a second circuit according to WO2009 / 138205 and WO2011 / 009649, respectively
  • FIG. 3F shows the circuit diagram of a prior art phase shifter.
  • FIG. 4A shows a second embodiment of a device or a method according to WO2011 / 009649, in which the
  • Stereo conversion resulting left channel L 'and right channel R' is each a panoramic potentiometer at common bus bars L and R is supplied.
  • FIG. 4B shows an example of a circuit for a third logic element, which has the circuits shown in FIG. 1B generated according to FIG. 2B signals mapped on the complex number plane with respect to FIG. 3B newly permitted by the parameter a
  • FIG. 4D shows a third circuit according to WO2009 / 138205 and WO2011 / 009649, respectively
  • FIG. 4F shows a simple example of the downstream connection of an all-pass filter in the left or right channel of a stereophonic or pseudo-stereophonic output signal of an arrangement according to the invention according to EP1850639 or WO2009 / 138205 or WO2011 / 009649 or WO2011 / 009650 or CH01264 / 10.
  • FIG. 5A shows a third embodiment of a device or a method according to WO2011 / 009649, in which the
  • Stereo conversion resulting left channel L 'and right channel R' is each a panoramic potentiometer at common bus bars L and R is supplied.
  • FIG. 5B shows an example of a circuit for a fourth logic element, which concludes the relief of the function f * [x (t)] + g * [y (t)] in order to maximize its function
  • FIG. 5C shows the convergence behavior of a weight function, here for example based on the average values of the intersections in the 1st or 3rd quadrant of three equally long pseudostereophonic signal segments mapped on the complex plane with the vectors (1, 1, -2) and (1 , 1, 1) or also (-1, -1, 2) and (1, 1, 1)
  • FIG. 5D shows a first variant of the first circuit according to WO2009 / 138205 or
  • FIG. 5F shows a simple example of the downstream of a phase shifter in the left channel of a stereophonic or
  • pseudostereophonic output signal of an inventive arrangement according to EP1850639 or WO2009 / 138205 or WO2011 / 009649 or WO2011 / 009650 or CH01264 / 10 or
  • FIG. 6A shows a fourth embodiment of a device or a method according to WO2011 / 009649 with a view to FIG. 3A equivalent circuit with slightly modified MS matrix, which provides an immediate follow-up of
  • FIG. 6B shows an input circuit for an already existing stereo signal prior to transfer to a circuit according to FIG. 10B to
  • FIG. 6C shows an example of the below
  • FIG. 5B can be immediately downstream, and then forms with this inseparable in the present example unit.
  • the outputs of FIG. 6C are within the whole
  • circuit diagrams should be treated as if they were from FIG. 5B.
  • the circuit of FIG. 6C causes its upstream elements to now pass through for different sections of audio signals.
  • the result is a mean of the intersections in the 1st or 3rd quadrant of these, on the complex number plane
  • signal sections with the by the vectors (1, 1, -2) and (1, 1, 1) or (-1, -1, 2) and (1, 1, 1) optimized parametrization ⁇ , f , a, ß.
  • FIG. 6D shows a second variant of the first circuit according to WO2009 / 138205°.
  • FIG. 6F shows the principle of recoding a five-channel signal according to Ree. ITU-R BS.775-1, which, after its downmixing to stereo 2/0 format, is approximately identical to the (amplified) signal L, R and after its downmix to mono I / O format approximately equal to the (amplified) Signal M is.
  • FIG. 7B shows another example of a circuit for normalizing stereophonic or pseudo-stereophonic signals, which, if FIG. 10B is activated, as soon as the parameter z is present as an input signal.
  • the initial value of the amplification factor ⁇ corresponds to the final value of the
  • FIG. 7C shows an example of a circuit which makes reference to the determination of the mean square energy of the input signals Si (ti), s 2 (t), ss (ti) and definable weights Gi, G 2, ..., Gs, a standardization of these input signals and then the invariants one
  • FIG. 7F shows the principle of recoding a five-channel signal according to Ree. ITU-R
  • FIG. 8A shows an expanded circuit according to FIG. 7A for normalizing the level of the output signals of the stereo converter.
  • FIG. 8B shows an example of a circuit which maps given signals x (t), y (t) by means of the transfer functions f * [x (t)] and g * [y (t)] on the complex number plane.
  • FIG. 8F shows the principle of recoding a five-channel signal according to Ree. ITU-R BS.775-1, which after its downmixing to stereo 2/0-format is approximately identical to the (amplified) signal L, R and after its downmix to mono-l / o-format approximately equal to the
  • FIG. 9A shows an example of a circuit which, as an extension of FIG. 8A given signals x (t), y (t) as the sum of
  • FIG. 9B shows an example of an image width adjusting circuit of FIG
  • FIG. 9D shows a to FIG. 7D equivalent circuit, the following equations
  • FIG. 9F shows the loudspeaker arrangement for a five-channel signal according to Ree. ITU-R
  • FIG. 10A shows the example of a circuit which, as an extension of FIG. 9A the
  • FIG. 10B shows a circuit for determining the location of the signal whose inputs are connected to the outputs of FIG. 5B and the
  • FIG. 10D shows a to FIG. 7D equivalent circuit, the following equations
  • FIG. 10F shows the standardized
  • FIG. IIA shows an example of a
  • FIG. HD shows a to FIG. 8D equivalent circuit, the following equations
  • FIG. HF shows the total possible
  • FIG. 12A shows a circuit for determining the location of the signal whose inputs are connected to the outputs of FIG. 10A and the
  • FIG. 12D shows a to FIG. 8D equivalents
  • FIG. 13A shows a fifth embodiment of a device or a method according to WO2011 / 009649 with a view to FIG. 4A equivalent circuit with slightly modified MS matrix, which provides an immediate follow-up of
  • FIG. 13D shows the circuit according to the invention extended by the parameter s according to FIG. 13A.
  • FIG. 14A shows a sixth embodiment of a device or a method according to WO2011 / 009649 with a view to FIG. 5A equivalent circuit with slightly modified MS matrix, which provides an immediate follow-up of
  • FIG. 14D shows the circuit according to the invention expanded by the parameter s according to FIG. 14A.
  • FIG. 15D shows the example of a circuit for two logic elements which is now extended according to the invention by the parameter s for normalizing the level and for normalizing the level
  • upstream amplifier optionally one
  • Circuit according to FIG. 7B can be supplied, which optionally also the FIG. 10B is connected downstream.
  • FIG. 16D shows an example according to the invention of the parameter s expanded example of the circuit described below for the optimization of pseudo-stereophonic signals based on algebraic invariants, the FIG. 5B can be immediately downstream, and then forms with this inseparable in the present example unit.
  • the outputs of FIG. 16D are within the whole
  • circuit diagrams should be treated as if they were from FIG. 5B.
  • the circuit of FIG. 16D causes its upstream elements now for different sections be traversed by audio signals. The result is a mean of the intersections in the 1st or 3rd quadrant of these, on the complex number plane
  • signal sections with the by the vectors (1, 1, -2) and (1, 1, 1) or (-1, -1, 2) and (1, 1, 1) optimized parametrization ⁇ , f , a, ß, s.
  • FIG. 19D shows the simplified first variant according to the invention extended by the parameter s to the circuit FIG. 6D according to
  • FIG. 20D shows the second variant of the circuit according to the invention expanded by the parameter s, again simplified by integration of the parameter ⁇ . 6D according to
  • FIG. 23D shows the invention according to the
  • FIG. 24D shows the second embodiment, which according to the invention has been extended by the parameter s and simplified by the integration of the parameter ⁇
  • FIG. 27D shows the simplified first variant according to the invention extended by the parameter s to the circuit FIG. 4D according to
  • FIG. 28D shows the second variant of the circuit according to the invention extended by the parameter s, again simplified by integration of the parameter ⁇ . 4D according to
  • FIG. E3 shows a to FIG. 4A equivalent circuit, if for the other way around
  • FIG. E6 shows a to FIG. 5A equivalent circuit, if for the other way around
  • FIG. E9 shows a simplified new variant according to the invention extended by the parameter s to the circuit FIG. 6D according to
  • FIG. E10 shows a simplified new extended by parameter s according to the invention
  • FIG. Ell shows an inventively extended by the parameter s, by incorporating the parameter ⁇ 'again simplified, second variant of the circuit FIG. E10 according to
  • FIG. E12 shows a simplified new extended by the parameter s according to the invention
  • FIG. E14 shows a new, simplified according to the invention by the parameter s, by the integration of the parameter ⁇ 'again simplified
  • FIG. E16 shows a simplified new extended by the parameter s according to the invention
  • FIG. E17 shows a new, simplified according to the invention by the parameter s, by the integration of the parameter ⁇ 'again simplified
  • Such decorrelated signals can be placed on the one hand by differently
  • Panoramic Potentiometer also Pan-Pot
  • FIG. 1A The circuit principle of a known panoramic potentiometer is shown in FIG. 1A.
  • the device has an input 101 and two outputs 202, 203 which are applied to the busbars 204, 205 of the group channels L (left audio channel) and R (right audio channel).
  • L left audio channel
  • R right audio channel
  • Busbars have the same level, in the side positions left (L) and right (R) the signal is only continued on the left or right busbar.
  • a panoramic potentiometer produces level differences corresponding to the different positions of the phantom sound source on the speaker base
  • FIG. 2A is the attenuation characteristic of the left and right channels of a panorama potentiometer without
  • Imaging direction of the acquired stereo signals lead.
  • the degree of correlation between the left and right signals can be such
  • one panoramic potentiometer is left and right each
  • the busbars of both panoramic potentiometers are preferably used jointly and preferably identically.
  • Each pan potentiometer has one input and two outputs.
  • the input of a first panoramic potentiometer is connected to a first output of the circuit, and the input of a second panoramic potentiometer is connected to a second output of this circuit.
  • the first output of the first pan potentiometer is connected to the first output of the second pan potentiometer.
  • the second output of the first pan potentiometer is connected to the second output of the second pan potentiometer.
  • the degree of correlation can also be determined by means of a first pseudostereoconversion circuit with a stereo converter and an amplifier upstream of the stereo converter instead of with panorama potentiometers
  • the degree of correlation can be varied with a modified stereo converter including an adder and a subtractor instead of the panoramic potentiometer by means of a second circuit in order to respectively add amplified input signals (M, S) to predetermined factors to subtract signals identical to the busbar signals of the
  • Panoramic potentiometers are to generate. A
  • FIGS 3A to 5A show different ones
  • Shaping forms just outlined circuit principle in which each one panoramic potentiometer 311 and 312, 411 and 412, 511 and 512 directly to a
  • the pseudo-conversion circuit 309, 409, and 509 consists of a circuit having an MS matrix 310, 410, and 510, respectively, as described in WO2009 / 138205 and EP1850639.
  • ⁇ and p thus correspond to the inversely proportional attenuations of FIG. 3A to Fig. 5A, narrowed to the range between 0 and 3 dB.
  • FIG. 6A shows a further embodiment with a view to FIG. 3A equivalent circuit with slightly modified MS matrix, which is an immediate
  • FIG. 7A shows a to FIG. 3A and FIG. 6A equivalent circuit, if for the reverse
  • FIG. 7A there is thus a supplementary amplification of the S signal by the factor ⁇ (1> ⁇ > 0) before finally passing through the MS matrix.
  • the degree of correlation can be set exactly, i. there is an immediate one
  • artefacts such as disturbing propagation time differences, phase shifts or the like
  • this device or method can easily be eradicated with this device or method, either manually or automatically (algorithmically).
  • the M signal can also be amplified by the factor I / ⁇ .
  • the equations (3A) and (4A) are then given by the equations
  • FIG. 7A is in this case represented by FIGS. To replace El, described below FIG. E3 by the FIG. E4, described below FIG. E6 by the FIG. E7.
  • Attenuation ⁇ or p for optimizing pseudostereophonic signals according to EP1850639 or WO2009 / 138205 or US Pat
  • Image width of the obtained stereo signal on the basis of the targeted variation of the degree of correlation r of the resulting stereo signal or the attenuation ⁇ or p (for the formation of the resulting
  • Opening angle ⁇ can be maintained, and it makes sense only a final amplitude correction about according to the logic element 120 of Figure 8A necessary, if this restriction or extension of the image width is done manually. If these are to be automated, psychoacoustic test series show that a constant imaging width for stereophonic output signals x (t), y (t) or their complex transfer functions (5A) f * [x (t)] [x (t) / V 2] * (-1 + i)
  • resulting output signal is thereby uniformly amplified by a factor p * (amplifier 118, 119 of Figure 8) that the maximum of both signals has a level of exactly 0 dB (normalization on the unit circle of the complex number plane).
  • p * amplifier 118, 119 of Figure 8
  • Correlation r and for the attenuation ⁇ or p determines, and are the previous just
  • the input signals for the logic element 640 are now sent to an arrangement approximately in accordance with the logic element 642 of FIG. 10A handed over. These are considered
  • Directional characteristic to reflect for example, there is a mirror image with respect to the main axis. This can be done manually by swapping the left and right channels.
  • the correct imaging direction can be determined by means of
  • Phantom sound sources formed pseudo stereophonic method also shown, for example, according to FIG. 12A automatically (the FIG 10A is followed immediately, wherein the FIG IIA for the
  • Transfer functions f * (x (ti)) + g * (y (t ⁇ ) or f * (l (ti)) + g * (r (ti)) in at least one case be equal to zero may) already in accordance with FIG. 9A detected
  • An empirically (or statistically determined) determinable number b that is less than or equal to the number of correlating function values of the
  • Number are the left channel x (t) and the right channel y (t) of the approximately from an arrangement according to FIG. 8A - 10A resulting stereo signal.
  • WO2011 / 009649 is also of particular importance in the context of obtaining stable FM stereo signals under adverse reception conditions
  • a stable stereophonic under pure aid of the Main ⁇ channel signal (L + R) as the input signal representing the sum of the left and right channel of the original stereo signal can achieve.
  • the complete or incomplete sub-channel signal (L-R) representing the result of the subtraction of the left-right channel of the original stereo signal can be used to form a usable S signal or parameters f (or n), which the
  • determining angle ⁇ , the main axis and sound source include, the fictitious left opening angle, the fictitious right opening angle ß, the damping ⁇ or p for the formation of the resulting
  • R * or the deviation ⁇ D also defined by the following inequality (llaA) for the definition or maximization of the absolute value of the function values of the sum of these transfer functions (wherein for this determination or maximization and the time interval [-T, T] or Total number of possible output signals X j (t), y j (t), for example, applies
  • Audio signal are optimal, but is not trivial.
  • the adjustment of the parameters also often has an influence on the degree of correlation between the left and the right channel.
  • the selection criteria should themselves be able to be influenced in the most efficient and compact way, in order to obtain signals of different types
  • WO2011 / 009650 discloses an apparatus and a method for obtaining
  • pseudo-stereophonic output signals x (t) and y (t) proposed by a stereo converter, where x (t) represents the function value resulting left output channel at time t, and y (t) the function value resulting right output channel at time t, in which the extraction iterative is optimized until ⁇ x (t), y (t)> is within a predetermined range of definitions.
  • the extraction is iteratively optimized until a part of ⁇ x (t), y (t)> within the predetermined
  • the desired domain of definition is preferably determined by a single numerical parameter a, preferably 0 ⁇ a ⁇ 1.
  • This parameter and thus the domain of definition, can be obtained, for example, by the inequality
  • the user can define such a definition range, starting from the unit circle of the complex number plane or the imaginary axis (if the maximum level of the output signal x (t), y (t) on the unit circle has been normalized) by means of the parameter a, 0 ⁇ a ⁇ 1, set arbitrarily.
  • This principle also remains valid if a reference system other than the unit circle of
  • Determination area is thus generally understood to be an allowable value range for ⁇ x (t), y (t)> of the output signal x (t), y (t), the total ⁇ x (t), y (t)> wholly or partially (For example, in the case of defective sound recordings, the so-called drop-outs have to include.)
  • the so-called drop-outs have to include.
  • Correlation degree of the output signals (x (t) and y (t)) normalized.
  • the level of the maximum of the resulting left and right channels is normalized.
  • Parameters can be iteratively optimized to achieve the desired domain of definition without affecting the degree of correlation or the level of the maximum of the resulting left and right channels.
  • a method is thus proposed for obtaining pseudostereophonic output signals x (t) and y (t) from a converter
  • x (t) represents the function value of the left output channel at time t
  • f * [x (t)] [x (t) / V 2] * (-1 + i)
  • g * [y (t)] [y (t) / V 2] * (i + i) in which the extraction is iteratively optimized until the following criterion is met:
  • Standardization can preferably be targeted by the
  • first the modulation for the maximum of the left signal L and the right signal R is uniformly set to, for example, 0 dB by means of a first logic element.
  • This method proves to be particularly favorable, as is optimally taken into account with a single parameter, namely a, in particular the different nature of the output signals of a device or a method according to WO2009 / 138205 or EP1850639.
  • the parameter may preferably be dependent on the type of audio signal, for example to manually or automatically edit speech or music differently. In the case of language, this is determined by a
  • every optimum one can be derived from the unit circle or the imaginary axis
  • R * and ⁇ are directly related to the loudness of the output signal to be obtained (that is, to a parameter according to which the listener also uses the
  • the degree of correlation r, the parameter a, which determines the desired respective definition range, and the limit value R *, as well as its deviation ⁇ , can be determined for the respective condition of
  • Input signals optimal systems for the respective field of application for example, speech or
  • characteristic features such as the minima or maxima for the pseudo-stereophonic signals obtained according to WO2009 / 138205 or EP1850639, for their accelerated evaluation.
  • WO2011 / 009650 can be applied to devices or methods which
  • WO2011 / 009650 proposes the cascaded downstream of several, in part
  • adjustable means for example logic elements
  • a stereo converter for example according to WO2009 / 138205 or EP1850639
  • stereo converter for example in a device according to WO2009 / 138205 or EP1850639, should be identical inversely proportional for the case
  • Damping ⁇ and p optimized parameters ⁇ , ⁇ , f (or the simplifying parameter n), ⁇ , ß are determined to convert a mono signal into corresponding pseudo-stereophonic signals, which is an optimal
  • FIG. 1B shows the circuit principle for the first two logic elements described above
  • Stereo converter with an MS matrix 110 for example, a stereo converter according to WO2009 / 138205 or
  • Amplifier optionally a circuit according to FIG. 7B, which optionally and ideally of FIG. 10B is connected, and is activated as soon as the from FIG. 10B resulting parameter z was determined (see below).
  • the first logic element 120 for normalizing the level is coupled to two identical amplifiers with the gain factor p * and provides for a maximization of the left channel L and right channel R maximized to 0 dB.
  • Downstream of a logic element 120 reaches, via the feedbacks 121 and 122 and variation or correction of the gain factor p * of the amplifier 118 and 119 causes a modulation of the maximum value of L and R to 0 dB.
  • the resulting stereo signals x (t) (123) and y (t) (124), which are directly proportional in their amplitudes to L and R, are fed in a second step to another logic element 125, which determines the degree of correlation r by means of the short-term cross relationship
  • r can be set by user in the range -1 ⁇ r ⁇ 1 and ideally moves in the
  • the resulting signals L and R pass through the amplifiers 118 and 119 as well as the
  • FIG. FIG. 2B illustrates the circuit principle which includes the input signals x (t), y (t) on the
  • the resulting signals x (t) and y (t) at the output of Figure 1B are fed to a matrix, in which after each gain by a factor of l / V 2 (amplifier 229, 230) this in each case an identical real and imaginary part which is formed by the signal x (t) amplified by means of 229
  • Amplification factor -1 passes through. This results in the transfer functions
  • Element 232 determines the argument of f * [x (t)] + g * [y (t)].
  • FIG. 3B allows via the parameter a, 0 a ⁇ 1, the choice of the domain, where via a continuous regulation, starting from Unit circle of the complex number plane or the imaginary axis, is made possible.
  • the squared real part (333a) or squared imaginary part (334a) of f * [x (t)] + g * [y (t)] is calculated.
  • the product resulting from 333a signal is then supplied to an amplifier 335a and amplified by a freely selectable by the user gain factor of 1 / a 2.
  • the squared sine of the argument of the sum of the transfer functions f * [x (t] + g * [y (t)] is calculated.
  • FIG. 4B at the output of Figure 3B
  • Output signals for the logic element 436a are now transferred to the last logic element 538a (FIG. 5B).
  • Deviation ⁇ can freely choose for this maximization. Overall, the condition needs
  • Pseudo-stereo converter for example according to one of the embodiments in WO2009 / 138205 or EP1850639 (here, assuming the case is identical, vice versa
  • proportional reductions ⁇ and p) iteratively determines new parameters ⁇ and f (and n) and ⁇ and ⁇ , respectively, until x (t) and y (t) satisfy the above-mentioned conditions (4aB) and (8aB).
  • Amplification factor a) and loudness (determined by the selectable limit R * or the selectable deviation ⁇ ) according to the user and set the
  • Directional characteristic to reflect for example, there is a mirror image with respect to the main axis. This can be done manually by swapping the left and right channels. If an already existing stereo signal L °, R ° are imaged by the present system, the correct imaging direction can be determined by means of
  • correlating function values of the transfer functions f * (x (t ⁇ )) + g * (y (t ⁇ ) or f * (l (t ⁇ )) + g (r (ti)) may be equal to zero in at least one case may) already in accordance with FIG. 2B determined
  • Number will be the left channel x (t) and the right channel y (t) of the approximately from an arrangement according to FIG. 1B, 2B, 3B to 5B resulting stereo signal.
  • Opening angle .beta. Can be maintained, and it is only sensible to make a final amplitude correction, for example, according to the logic element 120 of FIG. 1B, provided that this restriction or extension of the imaging width takes place manually.
  • FIG. 7B shows a further example of a circuit for normalizing stereophonic or pseudostereophonic signals, which, if the FIG. 10B is activated, as soon as the parameter z is present as an input signal.
  • Amplification factor ⁇ corresponds to the final value of the amplification factor ⁇ of FIG. 1B upon transfer of the parameter z, and the input signals of FIG. 1B are at the time of this transfer immediately as inputs to the FIG. 7B passed.
  • FIGS. 7B to 9B can also be used autonomously in other circuits or algorithms.
  • the MS matrix 110 on the basis of a logic element 110a (which, as soon as the parameter z is present as the input signal, activates this MS matrix), the left and right channels are interchanged, if the parameter z is equal to 1, otherwise there is no such thing
  • the resulting output signals L and R of the MS matrix 110 are now uniformly amplified by the factor p * (amplifiers 118, 119) so that the maximum of both signals has a level of exactly 0 dB (normalization on the unit circle of the complex
  • Downstream of a logic element 120 reaches that via the feedbacks 121 and 122 and variation or correction of the gain factor p * of the amplifier 118th and 119 effects a modulation of the maximum value of L and R to 0 dB.
  • Image width of the stereo signal to be obtained suitably selected threshold value S * or a suitably chosen deviation ⁇ , both defined by the
  • Picture width of the stereo signal to be achieved can choose suitable. Overall, the condition needs
  • An already existing stereo signal can with respect to r or a or R * or ⁇ or the
  • Illustration direction (or parameters S * or ⁇ or U * or ⁇ described below) evaluated and then also with respect to a device or a method according to WO2009 / 138205 or EP1850639 also new as a mono signal based on the parameters ⁇ , f (or n ), ⁇ , ß, ⁇ and p are encoded.
  • Imaging direction (expressed for example by the parameter z, which can take the value 0 or 1), such a decoder is reduced to an arrangement according to WO2009 / 138205 or EP1850639 or WO2011 / 009649 or WO2011 / 009650.
  • Satellite broadcasting equipment, professional audio equipment, television, film and radio and electronic consumer goods are also of particular importance in the context of obtaining stable FM stereo signals under adverse reception conditions (such as in automobiles).
  • a stable stereophonic under pure aid of the Main ⁇ channel signal (L + R) as the input signal representing the sum of the left and right channel of the original stereo signal can achieve.
  • the complete or incomplete sub-channel signal (L-R) representing the result of the subtraction of the left-right channel of the original stereo signal can be used to form a usable S signal or parameters f (or n), which describe the directional characteristic of the signal to be stereophonized, the manual or metrological to
  • determining angle ⁇ , the main axis and sound source include, the fictitious left opening angle, the fictitious right opening angle ß, the damping ⁇ or p for the formation of the resulting
  • Amplification factor p * of FIG. 1B for the normalization of the resulting from the MS matrix or from any other arrangement according to the invention left and right channel on the unit circle (1 corresponds to, for example, the mediated by p * maximum level of 0 dB, where x (t) that from this normalization
  • Sound sources such as by determining the associated Quadrants for the functional values of, for example, according to FIG. 6B determined sum of the transfer functions for the left and right channel of the original stereo signal (the approximately by
  • Permutation of the resulting left or right channel can be optimized, see above), or the limit value S * or the deviation ⁇ (for the

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren, um stereophone oder pseudostereophone Signale zu erzeugen. Insbesondere werden die Wechselbeziehungen von räumlichen und technischen Parametern untersucht und neue Wege für deren Optimierung vorgeschlagen. Ausserdem werden inverse Probleme in unerwarteter Weise auf Optimierungsprobleme der Umwandlung angewandt. Die Erfindung ist insbesondere für die Kodierung von Audiosignalen von Bedeutung.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur zeitlichen
Auswertung und Optimierung von stereophonen oder pseudostereophonen Signalen
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen und Verfahren zur Stereophonisierung eines Monosignals bzw. um pseudostereophone Signale zu gewinnen.
Insbesondere werden Laufzeit- bzw.
Phasendifferenzen zwischen unterschiedlichen Signalen näher betrachtet, um einerseits auf deren akustische Eigenschaften Rückschlüsse ziehen zu können, und um andererseits stereophone oder pseudostereophone Signale (in diesen Begriff werden auch Signale mit mehr als zwei Kanälen eingeschlossen) zu synthetisieren, die ebendiese oder sonstige akustische Eigenschaften in idealer Form aufweisen.
Insbesondere werden stereophone oder
pseudostereophone Signale betrachtet, die gemäss
Vorrichtungen oder Verfahren gemäss EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 erzeugt werden, die entweder hinsichtlich ihrer psychoakustischen
Eigenschaften optimiert werden sollen, oder
hinsichtlich ihrer psychoakustischen Eigenschaften an bestehende stereophone oder pseudostereophone Signale angeglichen werden sollen.
Bisherige Methoden in Zusammenhang mit EP1850639 oder WO2009/138205 optimieren die Parameter ausschliesslich hinsichtlich einer winkelabhängigen Virtualisierung einer klassischen MS-Anordnung .
Erfindungsgemäss wird diese Anordnung zusätzlich einer zeitabhängigen Virtualisierung unterworfen. Die vorliegende Erfindung lotet nicht nur sämtliche Möglichkeiten einer solchen Virtualisierung aus - teilweise durch die radikale Vereinfachung der mit EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw.
PCT/EP2011/063322 bestehenden Systeme - sondern vermag durch die unerwartete Umformulierung des für Rausch- und Störfilter bekannten sogenannter inversen Problems diese sogar zu automatisieren. Im folgenden wird der Stand der Technik, insbesondere hinsichtlich Vorrichtungen oder Verfahren zur Gewinnung, Verbesserung oder Optimierung
stereophoner oder pseudostereophoner Audiosignale, dargestellt . EP0825800 (Thomson Brandt GmbH) schlägt die
Bildung verschiedenartiger Signale aus einem Mono- Eingangssignal durch Filterung vor, aus denen - etwa mit einem von Lauridsen vorgeschlagenem Verfahren auf der Basis von Amplituden- und LaufZeitkorrekturen, dies abhängig von der Aufnahmesituation - separat virtuelle Single-Band-Stereosignale generiert werden, die in der Folge zu zwei Ausgangssignalen kombiniert werden.
WO2009/138205 als auch EP1850639 beschreiben unter anderem ein Verfahren zur methodischen
Evaluierung des Einfallswinkels für das abzubildende
Schallereignis, der von der Mikrophonhauptachse und der Peilachse für die Schallquelle eingeschlossen wird, dies unter Anwendung von LaufZeitdifferenzen und
Amplitudenkorrekturen, die von der ursprünglichen
Aufnahmesituation (die sich anhand des Systems
interpolieren lässt) funktional abhängig sind. Der Inhalt von WO2009/138205 als auch von EP1850639 wird hiermit als Referenz eingeführt. US5173944 (Begault Durand) wendet HRTF (Head Related Transfer Functions), welche mit 90, 120, 240, und 270 Grad Azimut korrelieren, jeweils auf das unterschiedlich verzögerte jedoch einheitlich
verstärkte monophone Eingangssignal an, wobei die gebildeten Signale abschliessend wiederum den
ursprünglichen Monosignal überlagert werden. Die
Amplitudenkorrektur als auch die LaufZeitkorrekturen werden dabei unabhängig von der Aufnahmesituation gewählt.
US5671287 (Michael A. Gerzon) schlägt u.a.
kaskadierte All-pass-Filter zur Bildung eines
pseudostereophonen Signals vor. Ein weiterer Vorschlag betrifft die Anwendung von All-pass-Filtern in beiden Kanälen, denen eine frequenzabhängige Rotationsmatrix nachgeschaltet ist; diese Methode vermag zwar
Schallquellen gleicher Frequenz zu dispergieren, jedoch findet keine wahrnehmbare räumliche Trennung dieser Schallquellen statt, wie dies EP1850639 oder
WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder PCT/EP2011/063322 leisten.
WO2011/009649 schlägt die vordergründig nicht zweckmässige Nachschaltung eines oder mehrerer
Panorama-Potentiometer oder äquivalenter Hilfsmittel bei einer Vorrichtung gemäss WO2009/138205 oder
EP1850639 nach erfolgter Stereoumsetzung (nach
erfolgtem Durchlaufen einer MS-Matrix, für die die Beziehung
L = (M + S) * l/V 2
und
R = (M - S) * l /V 2 gilt) vor, die nicht wie bei intensitätsstereophonen Signalen, das heisst für Stereosignale, die sich ausschliesslich durch ihre Pegel, jedoch nicht durch Laufzeit- bzw. Phasenunterschiede oder unterschiedliche Frequenzspektren unterscheiden, zu einer
bestimmungsgemässen Einschränkung der Abbildungsbreite oder einer Verschiebung der Abbildungsrichtung der gewonnenen Stereosignale führen, sondern vielmehr zu einer Erhöhung oder Herabsetzung des
Korrelationsgrades. Der Inhalt von CH701497 bzw.
WO2011/009649 wird hiermit als Referenz eingeführt.
WO2011/009650 gestattet eine optimale Wahl jener Parameter, welche der Erzeugung von stereophonen oder pseudostereophonen Signalen zugrundeliegen. Dem
Benutzer werden Mittel an die Hand gelegt, den
Korrelationsgrad, den Definitionsbereich, die Lautheit sowie weitere Parameter der resultierenden Signale nach psychoakustischen Gesichtspunkten festzulegen, und somit Artefakte zu verhindern. Der Inhalt von
CH01776/09 bzw. WO2011/009650 wird hiermit als Referenz eingeführt .
CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 gestattet erstmals die Betrachtung von Invarianten beispielsweise der Verknüpfung von zwei oder mehrerer wenigstens teilweise leicht dekorrelierten Signalen oder deren Transferfunktionen, wobei diese Signale oder
Transferfunktionen völlig dem Zufallsprinzip zu
unterliegen scheinen (wie beispielsweise Audiosignale) sodass beispielsweise für zwei oder mehrere
unterschiedliche Signalabschnitte Rückschlüsse auf deren Eigenschaften gezogen werden können
(beispielsweise der Summe der Transferfunktionen f*[x(t)] = [x(t) /V 2] * (-1 + i) g*[y (t)] = [y (t) /V 2] * (i + i) für ein stereophones Audiosignal x(t), y(t), wobei x(t) den Funktionswert des linken Eingangssignals zum
Zeitpunkt t, y(t) der Funktionswert des rechten
Eingangssignals zum Zeitpunkt t darstellt) , und somit beispielsweise Vorrichtungen oder Verfahren zur
Gewinnung, Verbesserung oder Optimierung stereophoner oder pseudostereophoner Audiosignale entsprechend kalibriert werden können. Nachdem der Inhalt dieses Dokuments zum Zeitpunkt vorliegender Anmeldung nicht veröffentlicht ist, wird dieser, siehe unten,
vollständig wiedergegeben.
Offenbarung der Erfindung
Gemäss einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Stereophonisierung eines Monosignals bzw., um pseudostereophone Signale zu gewinnen,
vorgeschlagen, in welchem berechnete
LaufZeitdifferenzen vor ihrer Anwendung auf ein zu stereophonisierendes Monosignal mit einem zeitlichen Parameter (s), welcher grösser als Null ist,
multipliziert werden und somit neue LaufZeitdifferenzen (LA' = LA * S, LB ' = LB * S bzw. La' = La * s, Lß' = Lß * s) ergeben.
Gemäss einem anderen Aspekt der Erfindung wird neben den Parametern f (bzw. n) , welche die
Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden Signal beschreiben, dem manuell oder messtechnisch zu
ermittelnden Winkel φ, den Hauptachse und Schallquelle einschliessen, dem fiktiven linken Öffnungswinkel , den fiktiven rechten Öffnungswinkel ß, den Dämpfungen λ oder auch p für die Bildung des resultierenden
Stereosignals im Falle von WO2009/138205 bzw. dem Winkel φ, den Hauptachse und Schallquelle einschliessen sowie der Dämpfung λ oder auch p für die Bildung des resultierenden Stereosignals im Falle von EP1850639 ein weiterer zeitlicher Parameter s eingeführt. Dieser bestimmt, multipliziert mit den Laufzeitdifferenzen La und Lß (in Falle von WO2009/138205) bzw. mit den
Laufzeitdifferenzen LA und LB (in Falle von EP1850639) neue Laufzeitdifferenzen La' und Lß' (in Falle von WO2009/138205) bzw. neue Laufzeitdifferenzen LA' und LB' (in Falle von EP1850639) , welche die alten
Laufzeitdifferenzen La und Lß bzw. LA und LB ersetzen.
Demnach gilt für grundsätzlich beliebiges s > 0 zunächst
(1D) La' = La * s = {- f(a)/(2sina) + V
[f2 (a) / (4sin2a) + f2 (φ) - (f(a)* f (φ) * sincp) / sina ] } * s und
(2D) Lß' = Lß * s = {- f(ß)/(2sinß) + V
[f2 (ß) / (4sin2ß) + f2(cp) + (f(ß) * f(cp) * sincp) / sinß ] } * s (im Falle von WO2009/138205) bzw.
(3D) LA' = LA * s = [V(5/4 - sincp) - 1/2] * s und
(4D) LB' = LB * s = [V(5/4 + sincp) - 1/2] * s
(im Falle von EP1850639) Die Auswahl von s ist, wie die Praxis zeigt nicht trivial. Wird s zu klein gewählt verschwindet der zu erzielende pseudostereophone Effekt, wird s zu gross gewählt, ergeben sich störende Artifakte. Beträgt etwa s 100 Millisekunden, ergeben sich für eine Vorrichtung oder Methodik gemäss EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 ideale pseudostereophone Signale, die gleiche Güte wie eine klassische MS-Aufnahmetechnik zeigen.
Versuche haben insgesamt gezeigt, dass der ideale Bereich für s zwischen 29 Millisekunden und 146 Millisekunden liegt.
Eine für den Benutzer vorteilhafte Variante der Erfindung stellt demnach die Möglichkeit dar, s > 0 frei zu wählen. Ebenso lassen die in EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 dargestellten Vorrichtungen und Verfahren oder Systeme die
automatisierte oder interaktive Bestimmung des neuen
Parameter s zu. Beipielsweise wird in FIG. 15D neben f (bzw. n) , welche die Richtcharakteristik des zu
stereophonisierenden Signals beschreiben, dem manuell oder messtechnisch zu ermittelnden Winkel φ, den
Hauptachse und Schallquelle einschliessen, dem fiktiven linken Öffnungswinkel α und dem fiktiven rechten
Öffnungswinkel ß in gleicher Weise auch der neue
Parameter s, der einen unmittelbaren Einfluss auf die Summe der Transferfunktionen
f*[x(t)] = [x(t) /V 2] * (-1 + i) g*[y (t)] = [y (t) /V 2] * (i + i) für ein stereophones Audiosignal x(t), y(t) (wobei x(t) den Funktionswert des linken Eingangssignals zum
Zeitpunkt t, y(t) der Funktionswert des rechten
Eingangssignals zum Zeitpunkt t darstellt) hat, in gleicher Weise wie f (bzw. n) , φ, α, ß iterativ
optimiert.
Im einzelnen bedeutet dies, automatisch und optimal ene Parameter auszuwählen, welche der
Erzeugung von stereophonen oder pseudostereophonen Signalen zugrunde liegen, bzw. ein Verfahren und eine Vorrichtung, um insbesondere die Parameter (φ, λ, p bzw. f (bzw. n) , α, ß - und nunmehr neu s) bei dieser Gewinnung optimal und automatisch zu bestimmen.
Mit einem solchen Verfahren bzw. einer solchen Vorrichtung sollen aus mehreren dekorrelierten, insbesondere pseudostereophonen, Signalvarianten ene ausgewählt werden, deren Dekorrelation sich als besonders günstig erweist.
Insbesondere sollen die Auswahlkriterien selbst in möglichst effizienter und kompakter Form beeinflusst werden können, um Signale unterschiedlicher
Beschaffenheit (etwa Sprach- im Gegensatz zu
Musikaufnahmen) in deren optimierte Wiedergabe
überführen zu können.
Gemäss einem Aspekt wird in WO2011/009650 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Gewinnung
pseudostereophoner Ausgangssignale x(t) und y(t) anhand eines Stereoumsetzers vorgeschlagen, wobei x(t) den Funktionswert resultierenden linken Ausgangskanals zum Zeitpunkt t, und y(t) den Funktionswert resultierenden rechten Ausgangskanals zum Zeitpunkt t darstellt, in welcher die Gewinnung iterativ optimiert wird, bis <x(t), y(t)> innerhalb eines vorbestimmten
Definitionsbereichs liegt. Wenn es Drop-outs oder ähnliche Defekte gibt, können jedoch in unbedeutender Menge einzelne Punkte ausserhalb des Definitionsbereichs liegen. In diesem Fall wird die Gewinnung iterativ optimiert wird, bis ein Teil von <x(t), y(t)> innerhalb des vorbestimmten Definitionsbereichs liegt.
Der gewünschte Definitionsbereich wird vorzugweise durch einen einzigen numerischen Parameter a festgelegt, wobei vorzugsweise 0 < a ^ 1. Dieser Parameter und somit der Definitionsbereich können beispielsweise durch die Ungleichung
Re2{f*[x(t] + g*[y(t)]> * 1/a2 + Im2{f*[x(t] + g*[y(t)]> < 1 sinnvoll festgelegt werden, wobei für die komplexen Transferfunktionen f*[x(t)] und g*[y(t)]} des
Ausgangssignals x(t), y(t) die Beziehungen f*[x(t)] = [x(t) /V 2] * (-1 + i) und g*[y (t)] = [y (t) /V 2] * (1 + i) gelten .
Der Benutzer kann einen solchen
Definitionsbereich, ausgehend vom Einheitskreis der komplexen Zahlenebene bzw der imaginären Achse (sofern der maximale Pegel des Ausgangssignals x(t), y(t) am
Einheitskreis normiert wurde) , anhand des Parameters a, 0 < a ^ 1, beliebig festlegen.
Dieses Prinzip bleibt auch gültig wenn ein anderes Bezugssystem als der Einheitskreis der
komplexen Zahlenebene gewählt wird, und ein anderer neuer Definitionsbereich definiert wird. Unter
„Definitionsbereich" wird somit generell ein zulässiger Wertebereich für <x(t), y(t)> des Ausgangssignals x(t), y(t) verstanden, der insgesamt <x(t), y(t)> ganz oder teilweise (etwa im Falle defekter Tonaufnahmen, die sogenannte Drop-outs aufweisen) enthalten soll.
In einer bevorzugten Variante wird der Korrelationsgrad der Ausgangssignale (x(t) und y(t)) normiert. In einer bevorzugten Variante wird der Pegel des Maximums des resultierenden linken und rechten Kanals normiert. Auf diese Weise können gewisse
Parameter iterativ optimiert werden, um den gewünschten Definitionsbereich zu erzielen, ohne dass diese den Korrelationsgrad oder den den Pegel des Maximums des resultierenden linken und rechten Kanals beinflussen.
Es ist auch sinnvoll, wenn für
unterschiedlichste Parametrisierungen von φ bzw. f (bzw. n) , α, ß und nunmehr neu s anhand von, von
|<x(t), y(t)>| abhängigen, Kriterien festgelegt wird. Zu diesem Zweck wird deshalb erfindungsgemäss ein von |<x(t), y(t)>| abhängiger entsprechender Wertebereich normiert, so dass dieser ein Kriterium für die
Optimierung der Parameter darstellt.
In einer Aus führungs form wird somit ein Verfahren zur Gewinnung pseudostereophoner Ausgangssignale x(t) und y(t) anhand eines Umsetzers vorgeschlagen,
wobei x(t) den Funktionswert resultierenden linken Ausgangskanals zum Zeitpunkt t darstellt,
wobei y(t) den Funktionswert resultierenden rechten Ausgangskanals zum Zeitpunkt t darstellt,
wobei die komplexen Transferfunktionen f*[x(t)] und g*[y(t)] der Ausgangsgsignale wie folgt definiert werden : f*[x (t)] = [x (t) /V 2] * (-1 + i) g*[y (t)] = [y (t) /V 2] * (l + i) , in welchem die Gewinnung iterativ optimiert wird, bis folgendes Kriterium erfüllt ist:
Re2{f*[x(t] + g*[y(t)]> * 1/a2 + Im2{f*[x(t] + g*[y(t)]> < 1,
wobei 0 < a ^ 1 den gewünschten Definitionsbereich festlegt.
Auffallend bei den Verfahren zur Gewinnung von pseudostereophonen Signalen gemäss WO2009/138205 oder gemäss EP1850639 ist die Tatsache, dass diese stets ein einwandfreies Mittensignal liefern. Es wird deshalb hier die Kurzzeit-Kreuzkorrelation
T
(1B) r = (1/2T) * J x (t) y (t) dt
-T
für das Zeitintervall [-T, T] sowie die Ausgangssignale x(t) des linken bzw. y(t) des rechten Kanals
eingeführt .
Wie bereits erwähnt ist es sinnvoll, wenn für unterschiedlichste Parametrisierungen von φ bzw. f (bzw. n) , α, ß und nunmehr neu s ein einheitlicher Korrelationsgrad erzielt wird. Zu diesem Zweck wird deshalb erfindungsgemäss der Korrelationsgrad der Ausgangssignale (x(t) und y(t) ) normiert. Diese
Normierung kann vorzugsweise durch die gezielte
Variation von λ (linke Dämpfung) bzw. p (rechte
Dämpfung) festgelegt werden. Aufgrund des einheitlichen Korrelationsgrades lässt sich das erzielte Signal nunmehr systematisch, vom Benutzer beeinflussbaren Beurteilungskriterien unterwerfen . Es ist auch sinnvoll, wenn für
unterschiedlichste Parametrisierungen von φ bzw. f (bzw. n) , α, ß und nunmehr neu s ein einheitlicher Pegel des Maximums des resultierenden linken und rechten Kanals erzielt wird. Zu diesem Zweck wird deshalb in dargelegtem System der Pegel des Maximums des resultierenden linken und rechten Kanals normiert, so dass dieser Pegel nicht durch die Optimierung der Parameter beeinflusst wird.
Es ist zum Beispiel sinnvoll, dass zuerst die Aussteuerung für das Maximum des linken Signals L und des rechten Signals R einheitlich auf beispielsweise 0 dB mittels eines ersten Logikelements festgelegt wird.
Es ist auch sinnvoll, wenn für
unterschiedlichste Parametrisierungen von φ bzw. f (bzw. n) , α, ß und nunmehr neu s anhand von, von <x(t), y(t)> oder von |<x(t), y(t)>| abhängigen, Kriterien festgelegt wird. Zu diesem Zweck wird deshalb
erfindungsgemäss jeweils ein entsprechender
Wertebereich normiert, so dass dieser ein Kriterium für die Optimierung der Parameter darstellt. x(t) und y(t) werden innerhalb des
Einheitskreises der komplexen Zahlenebene abgebildet. Es ist nunmehr die Funktion f*[x(t)] + g*[y(t)] näher zu untersuchen, um Rückschlüsse auf die Qualität des jeweiligen Ausgangssignals etwa einer Vorrichtung gemäss WO2009/138205 oder EP1850639 zu ziehen. Jegliche Dekorrelation der beiden Signale f*[x(t)] und g*[y(t)] kommt hier bei Betrachtung der Funktion f*[x(t)] + g*[y(t)] einem Ausschlag auf der reellen Achse gleich. Die Optimierung des Stereoumsetzers erfolgt somit beispielsweise gemäss dem benannten Kriterium für |Re{f*[x(t)] + g*[y(t)]}| und für |Im{f*[x(t)] +
g*[y(t)]}|, namentlich Re2{f*[x(t] + g*[y(t)]> * 1/a2 + Im2{f*[x(t] + g*[y(t)]> < 1, wobei 0 < a ^ 1 den gewünschten Definitionsbereich festlegt .
Dieses Verfahren erweist sich als besonders günstig, da mit einem einzelnen Parameter, nämlich a, insbesondere der unterschiedlichen Beschaffenheit der Ausgangssignale einer Vorrichtung oder eines Verfahrens gemäss WO2009/138205 oder EP1850639 optimal Rechnung getragen wird. Der Parameter kann vorzugsweise vom Typ des Audiosignals abhängig sein, etwa um Sprache oder Musik manuell oder automatisch unterschiedlich zu bearbeiten. Bei Sprache ist der durch a bestimmte
Definitionsbereich aufgrund störender Artefakte wie etwa hochfrequenten Nebengeräuschen bei der
Artikulation, anders als bei Musikaufnahmen,
vorzugsweise deutlich einzuschränken.
Zudem lässt sich, unter Beschränkung auf einen einzigen Parameter a, vom Einheitskreis bzw. der imaginären Achse ausgehend jeder optimale
Abbildungsbereich für f*[x(t)] + g*[y(t)] wählen.
Erfüllen die Signale x(t), y(t) nicht die oben erwähnten Bedingungen, werden erfindungsgemäss im Sinne einer Optimierung die Parameter φ bzw. f (bzw. n) bzw. α bzw. ß bzw. neu s - gemäss einem an die
Funktionswerte x[t( cp, f, , ß , s)] und y[t( cp, f, a, ß , s)] bzw. x[t( cp, n, a, ß , s)] und y[t( cp, n, a, ß , s)] angepassten iterativen Vorgehen - neu bestimmt, und bislang dargestellte Schritte solange durchlaufen, bis x(t) und y(t) die oben erwähnten Bedingungen erfüllen.
In einem weiteren Schritt wird nunmehr beispielsweise das Relief der Funktion f*[x(t)] + g*[y(t)] im Sinne einer Maximierung von deren
Funktionswerten betrachtet. Es kann gezeigt werden, dass dieses Vorgehen der Maximierung von
T
(6B) J |f*[x(t)] + g*[y(t)]| dt
-T
gleichkommt; dieser Ausdruck bleibt seinerseits kleiner oder gleich dem Wert von
T
(7aB) J a * {1 / V[l - (1 - a2) * sin2 arg {f*[x(t)]
-T
+ g*[y(t) ] }] } dt. Auch hier wird dem Benutzer ein Werkzeug an die
Hand gegeben, insofern er den Grenzwert R* (bzw. die durch die Ungleichung (8aB) definierte Abweichung Δ, siehe unten) für diese Maximierung im Rahmen von (8aB) frei wählen kann. Insgesamt muss für die Gesamtzahl möglicher Signalvarianten Xj (t) , yj (t) die Bedingung
T
(8aB) 0 < R - Δ < \ |f*[x(t)] + g*[y(t)]| dt
-T
T
< max J I f*[Xj (t)]
{f*[x3 (t) ] , g* [y3 (t) ] } e Φ -T + g*[yj(t)]| dt
< R + Δ
T
< ; a * {1 / V[l - (1 a2) * sin2 arg { f* [x (t) ]
-T
+ g*[y(t) ] }] } dt
erfüllt sein.
R* und Δ stehen in unmittelbarem Zusammenhang mit der Lautheit des zu erzielenden Ausgangssignals (also enen Parametern, nach denen auch der Zuhörer die
Gültigkeit einer stereophonen Abbildung beurteilt) .
Wird die durch Δ definierte Umgebung des
Grenzwerts R bzw. das Maximum aller möglichen
integrierten Reliefs nicht erreicht, werden im Sinne einer Optimierung in Hinblick auf den Grenzwert R* und die Abweichung Δ bzw. auf erwähntes Maximum - gemäss einem auf die Funktionswerte x[t( cp, f, , ß , s)] und y[t( cp, f, a, ß , s) ] bzw. x[t( cp, n, a, ß , s)] und y[t( cp, n, a, ß , s)] angepassten iterativen Vorgehen - neue Parameter φ bzw. f bzw. α bzw. ß bzw. neu s bestimmt, und sämtliche bislang dargestellte Schritte solange durchlaufen, bis Signale x(t), y(t) bzw. Parameter φ bzw. λ bzw. p bzw. f (bzw. n) bzw. α bzw. ß bzw. neu s resultieren, die einer optimalen Stereophonisierung entsprechen .
Unter entsprechender Wahl des
Korrelationsgrades r, des - den gewünschten jeweiligen Definitionsbereich festlegenden - Parameters a und des Grenzwertes R* sowie dessen Abweichung Δ lassen sich für die jeweilige Beschaffenheit der Eingangssignale optimale Systeme für den jeweiligen Anwendungsbereich (zum Beispiel Sprach- oder Musikwiedergabe)
konfigurieren .
Anhand, siehe unten, in PCT/EP2011/063322 dargestellter algebraischer Invarianten lässt sich, Teil des Erfindungsgegenstands, eine neue Gewichtung wie folgt definieren:
Hierzu wird eine erste Optimierung gemäss WO2011/009650, FIG. 15D, 2B, 3B bis 5B auf einem
Signalabschnitt der Länge ti durchgeführt. Die Ausgänge von FIG. 5B werden beispielsweise einem Modul 6001 gemäss FIG. 16D zugeführt, und werden die Invarianten (errichtet in den Schnittpunkten der Summe der komplexen Transferfunktionen f*[x(ti) ] = [x(ti)/V 2] * (-1 + i) und g*[y(ti) ] = [y(ti)/ 2] * (1 + i) mit der - die Achse von xi, ui des dargestellten algebraischen Modells fällt hier mit der reellen Achse zusammen, die Achse X2, U2 mit der imaginären Achse - im 1. oder auch 3. Quadranten der komplexen Zahlenebene gelegenen Halbebene, die durch die Vektoren (1, 1, -2) und
(1, 1, 1) oder auch (-1, -1, 2) und (1, 1, 1)
aufgespannt wird, hinsichtlich ihrer statistischen Verteilung betrachtet. Sämtliche von der Gesamtzahl ki werden in einem in einem für sämtliche weiteren beschriebenen Funktionsabläufe gültigen Speicher
(„Stack") abgelegt; ebenso wird der Mittelwert
hi =1 errechnet. Dieser wird gemeinsam mit der anhand der genannten ersten Optimierung bestimmten
Parametrisierung (pi, fi (bzw. ni) , alf ßi und nunmehr neu Si in einem weiteren, für sämtliche weiteren
beschriebenen Funktionsabläufe gültigen Dictionary abgelegt .
Gemäss dem Funktionsbefehl 6004 wird nunmehr in einem zweiten Schritt eine zweite Optimierung gemäss WO2011/009650, FIG. 15D, 2B, 3B bis 5B auf einem
Signalabschnitt t2 beliebiger Länge durchgeführt. Die
Ausgänge von FIG. 5B werden wiederum dem Modul 6001 der FIG. 16D zugeführt, und werden die Invarianten
(errichtet in den Schnittpunkten der Summe der komplexen Transferfunktionen f*[x(t2) ] = [x(t2)/ 2] * (-1 + i) und g*[y(t2) ] = [y(t2)/ 2] * (1 + i) mit der - die Achse von xi, ui des dargestellten algebraischen Modells fällt hier mit der reellen Achse zusammen, die Achse X2, U2 mit der imaginären Achse - im 1. oder auch 3. Quadranten der komplexen Zahlenebene gelegenen
Halbebene, die durch die Vektoren (1, 1, -2) und (1, 1, 1) oder auch (-1, -1, 2) und (1, 1, 1) aufgespannt wird, hinsichtlich ihrer statistischen Verteilung betrachtet. Sämtliche von der Gesamtzahl k2 werden den ξι im - für sämtliche weiteren beschriebenen
Funktionsabläufe gültigen - Speicher („Stack")
hinzugefügt; ebenso wird der Mittelwert k2
h2 =1 errechnet. Dieser wird wiederum gemeinsam mit der anhand der genannten zweiten Optimierung bestimmten Parametrisierung φ2 , f2 (bzw. n2) , a2 , ß2 und nunmehr neu s2 dem ersten Mittelwert ξ°ι sowie dessen
Parametrisierung (pi , fi (bzw. ni) , oii , ßi, Si im - für sämtliche weiteren beschriebenen Funktionsabläufe gültigen - Dictionary hinzugefügt. Da der Speicher („Stack") nunmehr mehr als einen Mittelwert enthält, wird nunmehr das Modul 6002 der FIG. 16D aktiviert. Dieses berechnet den Mittelwert ξ*2 aller im
Stack gespeicherten Schnittpunkte fyn,,
ξ*2 := (Σ ξΜ + Σ ξΐη ) / ( ki + k2 )
und wählt aus dem Dictionary enen der Mittelwerte ξ°ι, ξ°2 mit dessen zugehöriger Parametrisierung aus , der ξ*2 am nächsten liegt. Trifft dies für beide Mittelwerte ξ°ι, ξ°2 zu, wird ξ°ι bzw. die Parametrisierung (pi , fi (bzw. ni), oii , ßi, Si aus dem Dictionary ausgewählt. Der aus dem Dictionary ausgewählte Mittelwert wird anschliessend gemeinsam mit ξ*2 an das Modul 6003 übergeben. Dieses prüft, ob der vom Modul 6002 gewählte Mittelwert innerhalb des Intervalls [-σ + ξ*2, ξ*2 + σ ], liegt, wobei σ>0 die beliebig von Benutzer wählbare
Standardabweichung der fiktiv in ξ*2 als Nullpunkt errichteten Gaußverteilung darstellt . Liegt der vom Modul 6002 der FIG. 16D gewählte Mittelwert innerhalb des Intervalls [-σ + ξ*2, ξ*2 + σ ], wird die vom Modul 6002 ausgewählte Parametrisierung gemäss 6010 in der Anordung FIG. 6D bzw. FIG. 15D
(welche den Verstärker 717 und die MS-Matrix, die beide nur einmal zu durchlaufen sind, der Anschaulichkeit willen nochmals abbildet) bzw. die Ausgänge 6006 und 6007 der FIG. 15D aktiviert, ebenso die Ausgänge 6008 und 6009 der FIG. 2B. Der Ausgang 6006 mündet in den Eingang 6006 der FIG. 16D, der Ausgang 6007 mündet in den Eingang 6007 der FIG. 16D, der Ausgang 6008 mündet in den Eingang 6008 der FIG. 16D, und der Ausgang 6009 mündet in den Eingang 6009 der FIG. 16D. 6006 der FIG. 16D stellt unmittelbar das Ausgangssignal x(t) des Moduls 6003 der FIG. 16D dar, 6007 der FIG. 16D stellt unmittelbar das Ausgangssignal y(t) des Moduls 6003 der FIG. 16D dar, 6008 der FIG. 16D stellt unmittelbar das Ausgangssignal Re f*[x(t)] + g*[y(t)] des Moduls 6003 der FIG. 16D dar, 6009 der FIG. 16D stellt unmittelbar das Ausgangssignal Im f*[x(t)] + g*[y(t)] des Moduls 6003 der FIG. 16D dar. Diese Signale sind in der weiter oben dargestellten Signalverarbeitung so zu behandeln, als stellten diese die Ausgangssignale der FIG. 5B dar, die mit der FIG. 16D im vorliegenden Anwendungsbeispiel eine untrennbare Einheit bildet.
Liegt der vom Modul 6002 gewählte Mittelwert ausserhalb des Intervalls [-σ + ξ*2, ξ*2 + σ ] wird in einem q-ten Schritt eine q-te Optimierung gemäss der hier beschriebenen Erweiterung von WO2011/009650, FIG. 15D, 2B, 3B bis 5B auf einem Signalabschnitt tq
beliebiger Länge durchgeführt. Die Ausgänge von FIG. 5B werden wiederum dem Modul 6001 der FIG. 16D zugeführt, und werden die Invarianten (errichtet in den
Schnittpunkten der Summe der komplexen
Transferfunktionen f* [ x(tq)] = [ x(tq)/ 2] * (-1 + i) und g*[y(tq)] = [y(tq)/ 2] * (1 + i) mit der - die Achse von xlf u± des dargestellten algebraischen
Modells fällt hier mit der reellen Achse zusammen, die Achse X2, U2 mit der imaginären Achse - im 1. oder auch 3. Quadranten der komplexen Zahlenebene gelegenen Halbebene, die durch die Vektoren (1, 1, -2) und
(1, 1, 1) oder auch (-1, -1, 2) und (1, 1, 1)
aufgespannt wird, hinsichtlich ihrer statistischen Verteilung betrachtet. Sämtliche der Gesamtzahl kq werden den ξΐιι , ξΐη , ···, ξι^-ι im - für sämtliche weiteren beschriebenen Funktionsabläufe gültigen - Speicher („Stack") hinzugefügt; ebenso wird der
Mittelwert
errechnet. Dieser wird wiederum gemeinsam mit der anhand der genannten q-ten Optimierung bestimmten Parametrisierung (pq, fq (bzw. nq) , aq, ßq und nunmehr neu sq den Mittelwerten ξ°ι , ξ°ι , . . . , ξ° -ι und deren
zugehörigen Parametrisierungen (pi , fi (bzw. ni) , αι , ßi, si ; φ2 , f2 (bzw. n2) , a2 , ß2, s2 ; . . . ; (pq-i , fq-i (bzw. nq_i) , otq-i , ßq-i, sq-i im - für sämtliche weiteren beschriebenen Funktionsabläufe gültigen - Dictionary hinzugefügt. Da der Speicher („Stack") nunmehr mehr als einen
Mittelwert enthält, wird das Modul 6002 der FIG. 16D aktiviert. Dieses berechnet den Mittelwert ξ* aller im Stack gespeicherten Schnittpunkte · · · , £,hq'-
ξ% := (Σ ξ-u + Σ ξΐη + ... + Σ ξϋ, )/( ki + k2 + ... kq) und wählt aus dem Dictionary enen der Mittelwerte ξ°ι, ξ°2, ... , mit dessen zugehöriger Parametrisierung von φ, f (bzw. n) , α, ß und nunmehr neu s aus, der ξ* am nächsten liegt. Bei gleichem Mittelwert für
verschiedene Parametrisierungen wird ene
Parametrisierung ausgewählt, die am häufigsten im
Dictionary vorkommt. Treten mehrere Parametrisierungen in gleicher Häufigkeit auf, wird jene gewählt, die im dem Dictionary die breiteste Streuung zeigt, d.h. für die die Differenz d - c maximal wird, wobei d die letzte, c die erste Indexnummer des jeweils
durchlaufenen Optimierungsschritts darstellt. Trifft auch dies für mehrere Parametrisierungen zu, wird die zuerst auftretende ausgewählt. Liegen zwei Mittelwerte aus ξ°ι, ξ°2, ..., ξ°η nächst ξ% , wird, sofern im q - 1-ten Schritt einer der beiden Mittelwerte bzw. dessen zugehörige Parametrisierung aus dem Dictionary
ausgewählt wurde, ebendieser bzw. seine zugehörige Parametrisierung beibehalten. Der aus dem Dictionary ausgewählte Mittelwert wird anschliessend gemeinsam mit ξ*η an das Modul 6003 der FIG. 16D übergeben. Dieses prüft, ob der vom Modul 6002 der FIG. 16D gewählte Mittelwert innerhalb des Intervalls [-σ + ξ%, ξ% + σ ], liegt, wobei σ>0 die - zu Beginn des gesamten hier dargestellten Prozesses beliebig von Benutzer wählbare - Standardabweichung der fiktiv in ξ* als Nullpunkt errichteten Gaußverteilung f(zq * ) = (l / (V(2n) * c) e-(um^\r2 )^2 ) darstellt . Liegt der vom Modul 6002 der FIG. 16D gewählte
Mittelwert innerhalb des Intervalls [-σ + ξ , ξ + σ ], wird die vom Modul 6002 ausgewählte Parametrisierung gemäss 6010 in der Anordung FIG. 6D bzw. FIG. 15D bzw. die Ausgänge 6006 und 6007 der FIG. 15D aktiviert, ebenso die Ausgänge 6008 und 6009 der FIG. 2B sowie die zugehörigen Ein- und Ausgänge der FIG. 16D. 6006 der FIG. 16D stellt somit wiederum unmittelbar das
Ausgangssignal x(t) des Moduls 6003 der FIG. 16D dar, 6007 der FIG. 16D stellt unmittelbar das Ausgangssignal y(t) des Moduls 6003 der FIG. 16D dar, 6008 der FIG.
16D stellt unmittelbar das Ausgangssignal Re f*[x(t)] + g*[y(t)] des Moduls 6003 der FIG. 16D dar, 6009 der FIG. 16D stellt unmittelbar das Ausgangssignal Im f*[x(t)] + g*[y(t)] des Moduls 6003 der FIG. 16D dar. Diese Signale sind wiederum in der weiter unten dargestellten
Signalverarbeitung so zu behandeln, als stellten diese die Ausgangssignale der FIG. 5B dar, die mit der FIG. 16D im vorliegenden Anwendungsbeispiel eine untrennbare Einheit bildet. Liegt der vom Modul 6002 der FIG. 16D gewählte
Mittelwert ausserhalb des Intervalls [-σ + ξ%, ξ% + σ ] wird in einem q + 1-ten Schritt eine q + 1-te
Optimierung in gleicher Form, wie für den q-ten Schritt und die q-te Optimierung dargestellt, durchgeführt. Der Vorgang wird solange fortgesetzt, bis ein Element des Dictionary obige Anforderungen erfüllt oder eine
Höchstzahl zulässiger Optimierungsschritte erreicht ist . Das Konvergenzverhalten der soeben etablierten
Gewichtsfunktion zeigt FIG. 5C für drei
Optimierungsschritte: 5001 stellt hierbei den ersten Mittelwert ξ°ι, 5002 den zweiten Mittelwert ξ°2, 5003 die erste fiktiv in ξ*2 als Nullpunkt errichtete
Gaußverteilung wobei σ>0 die zu Beginn des gesamten dargestellten Prozesses beliebig von Benutzer wählbare
Standardabweichung darstellt, 5004 den dritten
Mittelwert ξ°3, der innerhalb der durch σ definierten Wendepunkte der in ξ*3 als Nullpunkt errichtete
fiktiven Gaußverteilung 5005 gleicher
Standardabweichung verbleibt, und somit das
Konvergenzkriterium erfüllt. In jedem Falle resultiert eine Parametrisierung φ, f (bzw. n) , α, ß und nunmehr neu s, die im Mittel eine in Bezug auf alle algebraischen Invarianten optimale pseudostereophone Abbildung liefert.
Mit zunehmender Anzahl der Signalabschnitte nähert sich die Verteilung der Schnittpunkte ξ der algebraischen Invarianten auf der jeweils betrachteten Halbebene mit der komplexen Zahlenebene der Gaußschen Verteilung an. Je kleiner die Standardabweichung σ gewählt wird, desto idealer wird die resultierende Parametrisierung . Nachdem eine nur endliche Zahl von Signalabschnitten zur Verfügung steht, sollte
allerdings σ nicht zu klein gewählt werden. Dennoch ist das in FIG. 16D dargestellte
Verfahren hinsichtlich seiner Konvergenz für
ausreichend lange Signalabschnitte deutlich rascher als erwähnte Simulationsmodelle, da erstmals algebraische Invarianten als gültige „Anhaltspunkte" für eine
Gewichtung bereits eruierter Parametrisierungen zur Verfügung stehen.
Werden in einer erfindungsgemässen Anordnung gemäss EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw.
PCT/EP2011/063322 nur der Sonderfall φ = 0 (für
EP1850639 sind in nachstehenden Figuren die Parameter wie folgt zu setzen: f((p) = f(a) = f(ß)=l, sin φ = 0, sin α = sin ß =1) oder der Sonderfall La = Lß (für
WO2009/138205) oder LA = LB (für EP1850639) betrachtet, ergeben sich die vereinfachten Schaltungen der Form
FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder
vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D. Im Falle von EP1850639 hängt das
pseudostereophone Signal somit hinsichtlich der
LaufZeitdifferenzen nur noch von einer Konstanten (V5 - l)/2 bzw. von s ab bzw. hinsichtlich der Verstärkungen von Konstanten bzw. der Dämpfung λ bzw. p (siehe unten) , im Falle von WO2009/138205 neben neu s von La = Lß bzw. hinsichtlich der Verstärkungen von Pa bzw. Pß oder auch PM' bzw. Pß' oder auch PM' ' bzw. P'a (siehe WO2009/138205) bzw. der Dämpfung λ bzw. p oder den Verstärkungsfaktoren l/λ oder l/τ bzw. λ' (siehe unten) . Für eine erfindungsgemässe Anordnung gemäss
EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegte Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder
vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D lassen sich zu WO2011/009649 oder
WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 alternative Systeme zur Bestimmung der optimalen
Parameter φ bzw. f (bzw. n) bzw. α bzw. ß bzw. λ bzw. p bzw. s bzw. der optimalen Verzögerung bzw. von
Kombinationen dieser Parameter bilden. Wird etwa φ = 0 gesetzt und damit α = ß, sowie im weiteren λ = p
angenommen, lassen sich für gegebene
Richtcharakteristik f optimale Werte für α, ß und λ wie folgt ermitteln: Definiere eine Gewichtung, die für möglichst geringe Werte von 0 < λ ^ 1 sorgt (da die Virtualisierung mehrerer Mikrophone natürlich wirken soll), und sorge mit derselben Gewichtung gleichfalls für möglichst kurze Verzögerungszeiten (um Artifakte zu vermeiden) . Beide Kriterien schliessen sich
wechselseitig aus: So favorisieren geringe Werte von λ grosse fiktive Öffnungswinkel α und ß; und umgekehrt entsprechen kurze Verzögerungszeiten geringen fiktiven Öffnungswinkel α und ß .
Es lassen sich demnach eine zuvor festgelegte oder vom Benutzer beliebig gewählte Zielkorrelation k, ein zuvor festgelegtes oder vom Benutzer beliebig gewähltes Gewicht p (beispielsweise 0 < p < 10) für die Grösse der fiktiven Öffnungswinkel α und ß sowie eine Variable g ( oc ) einführen, die dieses antagonistische Verhalten insgesamt balancieren. Aufgrund der hohen Stabilität des Gesamtsystems lassen sich die fiktiven Öffnungswinkel α = ß beispielsweise in Schritten von jeweils 5° betrachten, was für einen entsprechend implementierten Algorithmus deutlich herabgesetzte Rechenzeiten bedeutet. g ( oc ) lässt sich unter Zugrundelegen der
LaufZeitdifferenzen La = Lß (siehe oben) beispielsweise wie folgt definieren: g( oc ) := 2Λ (-20 * (La + Lß) )
Eine zugehörige von oc abhängige
Gewichtsfunktion h ( oc ) Hesse sich dann beispielsweise folgendermassen festlegen: h( oc ) : = λ ( α)Λρ * g( oc)A(10 - p) , wobei λ ( α ) dem jeweils etwa gemäss dem Logikelement 125 bzw. der Rückkopplung 126 der FIG. 1B bestimmten Wert entspricht, der für einen bestimmten fiktiven
Öffnungswinkel oc = ß ein Stereosignal mit der
Zielkorrelation k liefert.
Für p = 0 hat ausschliesslich g ( oc ) einen Einfluss auf die nachfolgende Berechnung der anhand des zuvor festgelegten oder vom Benutzer beliebig gewählten Gewichts p bestimmten optimalen fiktiven Öffnungswinkel oCopt = ßopt für p = 10 übt denselben Einfluss
ausschliesslich λ(α) aus.
Die optimalen Öffnungswinkel opt und ßopt errechnen sich nunmehr im vorliegenden Beispiel gemäss folgender Formel, wobei im vorliegenden praktischen
Anwendungsbeispiel über das Intervall [5°; 90°] oder im Bogenmass über das Intervall [n/36; n/2] wie folgt integriert wird (wobei aus praktischen Überlegungen die unten genannte Integrale als in 5°-Schritten berechnete Summen aufgefasst werden können) : n/2 n/2
«opt = (I * h(a) da * n/36)/J h(a) da n/36 n/36
N.B. h (a) lässt sich aufgrund der Symmetrie von α und ß und der Tatsache, dass φ gleich 0 ist,
ausschliesslich als Funktion von α darstellen.
Es wird nunmehr abschliessend für aopt = ßopt/ die auch einen Zwischenwert annehmen können, nochmals der Wert (aopt) etwa gemäss dem Logikelement 125 bzw. der Rückkopplung 126 der FIG. 1B bestimmt, der für aopt = ßopt ein Stereosignal mit der exakten Zielkorrelation k liefert.
Gleiches Prinzip (das eine Unzahl möglicher definierter Gewichtungen zulässt, und sich demnach nicht umfassend darstellen lässt) lässt sich mit La und Lß bzw. mit La' und Lß' auch auf den Parameter s ausdehnen, der im Gesamtsystem die optimale
Räumlichkeit bestimmt, in weiteren auf übrige Parameter in Zusammenhang mit einer erfindungsgemässen Anordnung gemäss EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegte Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D.
Das Zusammenspiel der Parameter f (bzw. n) , welche die Richtcharakteristik des zu
stereophonisierenden Signals beschreiben, des manuell oder messtechnisch zu ermittelnden Winkels φ, den
Hauptachse und Schallquelle einschliessen, des fiktiven linken Öffnungswinkels , des fiktiven rechten
Öffnungswinkels ß, sowie der Dämpfungen λ oder auch p für die Bildung des resultierenden Stereosignals im Falle von WO2009/138205 bzw. des Winkel φ, den
Hauptachse und Schallquelle einschliessen sowie der Dämpfung λ oder auch p für die Bildung des
resultierenden Stereosignals im Falle von EP1850639 oder auch der Parameter der Anordnungen gemäss
WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegten Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D und insgesamt des zeitlichen Parameters s bewirken
insgesamt einen räumlichen Eindruck, der einerseits an den räumlichen Eindruck (die akustischen Parameter) eines bestehenden stereophonen oder pseudostereophonen Signals angeglichen werden kann, andererseits genau anhand des räumlichen Eindrucks (der akustischen
Parameter) präzise festgelegt werden soll.
Beispielsweise hängt dieser räumliche Eindruck von der 1. bzw. 2. Hauptreflexion bzw. dem Diffusschall ab. Insbesondere dem Parameter s kommt hier eine eminente Bedeutung zu.
Aus der Theorie mathematischer Filter, insbesondere im Zusammenhang mit sogenannten Wavelets, sind sogenannte inverse Probleme als auch deren
Lösungen bekannt. Es handelt sich dabei um Systeme, die trotz dem Rauschen eines Messystems (etwa einer
optischen Kamera oder einem Magnetresonanz-System zur Erzeugung von Bildern) ein hochauflösendes Signal zu gewinnen vermögen. Das resultierende gemessene Signal lässt sich wie folgt festschreiben:
Y[q] = Uf [q] + W[q]
Der Operator U enthält dabei die spezifische Transferfunktion des Messystems, f stellt unser
hochauflösendes Signal dar, W das Rauschen des
gemessenen Signals, q die Zeit. Liegt die Anzahl vorhandener Messungen deutlich unterhalb der Dimension n des betrachteten komplexen Raumes (dessen Element das zu gewinnende hochauflösende Signal ist) spricht man von einem schlecht gestelltem inversen Problem.
Hauptreflexionen lassen sich aus dem
Grundsignal ableiten, das in unserem Falle das zu stereophonisierende Eingangssignal darstellt.
Interessanterweise lässt sich die Theorie inverser Probleme, unter Abänderung einiger Elemente, auf das oben dargestellte Problem der Bestimmung der räumlichen Parameter einer stereophonen Abbildung übertragen; es handelt sich dabei (da das Grundsignal bekannt ist) keinesfalls um ein schlecht gestelltes neues inverses Problem, und kennt somit eindeutige Lösungen.
Wir deuten zunächst obige Gleichung in die Gleichung
Y[q] = UY[q - t*] + W[q] + D[q] um: Y[q] stellt dabei das resultierende Stereosignal zum Zeitpunkt q dar, Y[q - t*] dasselbe Stereosignal zum Zeitpunkt q - t*, t* ^ 0, wobei t* die Verzögerung darstellt, mit der die 1. Hauptreflexion einsetzt, W[q] das Signal ohne Nachhall und D[q] den Nachhall ohne 1. Hauptreflexion, die sich im übrigen statistisch
unschwer abschätzen lässt. Der Operator U enthält nunmehr die spezifische Transferfunktionen für das Stereosignal Y[q - t*] , sodass dieses die akustischen Eigenschaften der 1. Hauptreflexion aufweist.
Diese Zerlegung erweist sich als optimal, da der Zuhörer die akustischen Parameter in erster Linie anhand der 1. Hauptreflexion beurteilt. Es lassen sich nunmehr zwei Anwendungsfälle unterscheiden :
Der erste Fall ist ein Optimierungsproblem, bei dem ein pseudostereophones Signal Y*[q] anhand der akustischen Parameter eines bereits existenten
Stereosignals Y[q] neu gebildet werden soll. Gesucht wird also in einem ersten Schritt jenes t*, welches unser „hochauflösendes Signal", tatsächlich die 1. Hauptreflexion des Signals Y[q], maximiert, und anschliessend ene Parametrisierung von f (bzw. n) , welche die Richtcharakteristik des zu
stereophonisierenden Signals beschreiben, des manuell oder messtechnisch zu ermittelnden Winkels φ, den
Hauptachse und Schallquelle einschliessen, des fiktiven linken Öffnungswinkels , des fiktiven rechten
Öffnungswinkels ß, sowie der Dämpfungen λ oder auch p für die Bildung des resultierenden Stereosignals im Falle von WO2009/138205 bzw. des Winkel φ, den
Hauptachse und Schallquelle einschliessen sowie der Dämpfung λ oder auch p für die Bildung des
resultierenden Stereosignals im Falle von EP1850639 oder auch die Parametrisierung der Anordnungen gemäss WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegten Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D als insgesamt den zeitlichen Koeffizienten s gemäss folgender Überlegung optimiert:
Y*[q] = U*Y*[q - t*] + W*[q] + D*[q] stellt unser zweites eindeutig lösbares inverses Problem für das zu bildende pseudostereophone Signal Y*[q] dar, wobei U* bzw. D* in direkter
funktioneller Abhängigkeit von genannten Parametern f (bzw. n) , welche die Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden Signals beschreiben, des manuell oder messtechnisch zu ermittelnden Winkels φ, den
Hauptachse und Schallquelle einschliessen, des fiktiven linken Öffnungswinkels , des fiktiven rechten
Öffnungswinkels ß, sowie der Dämpfungen λ oder auch p oder dem zeitlichen Parameter s für die Bildung des resultierenden Stereosignals im Falle von WO2009/138205 bzw. des Winkel φ, den Hauptachse und Schallquelle einschliessen sowie der Dämpfung λ oder auch p oder dem zeitlichen Parameter s für die Bildung des
resultierenden Stereosignals im Falle von EP1850639 oder auch den Parametern der Anordnungen gemäss
WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegter Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D steht. Substituiert man nunmehr in der ursprünglichen Gleichung
Y[q] = UY[q - t*] + W[q] + D[q] U durch U* bzw. D durch D*, lassen sich die gesuchten optimierten Parameter f (bzw. n) , welche die
Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden Signals beschreiben, der manuell oder messtechnisch zu
ermittelnde Winkels φ, den Hauptachse und Schallquelle einschliessen, der fiktive linke Öffnungswinkel , der fiktive rechte Öffnungswinkel ß, sowie die Dämpfungen λ oder auch p oder der zeitliche Parameter s für die Bildung des resultierenden Stereosignals im Falle von WO2009/138205 bzw. der Winkel φ, den Hauptachse und Schallquelle einschliessen sowie die Dämpfung λ oder auch p oder der zeitliche Parameter s für die Bildung des resultierenden Stereosignals im Falle von EP1850639 oder auch die Parameter der Anordnungen
gemässWO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegter Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D ideal oder näherungsweise anhand folgender Gleichung ermitteln
Y[q] - U*Y[q - t*] - W[q] - D*[q] = 0. Im zweiten Fall liegt kein stereophones Signal
Y[q] zur Optimierung des pseudostereophonen Signals Y*[q] vor. Vielmehr soll dem Benutzer ein Werkzeug an die Hand gelegt werden, die Parameter f (bzw. n) , welche die Richtcharakteristik des zu
stereophonisierenden Signals beschreiben, den manuell oder messtechnisch zu ermittelnden Winkel φ, den
Hauptachse und Schallquelle einschliessen, den fiktiven linken Öffnungswinkel , den fiktiven rechten
Öffnungswinkel ß, sowie die Dämpfungen λ oder auch p oder der zeitliche Parameter s für die Bildung des resultierenden Stereosignals im Falle von WO2009/138205 bzw. den Winkel φ, den Hauptachse und Schallquelle einschliessen sowie die Dämpfung λ oder auch p oder der zeitliche Parameter s für die Bildung des
resultierenden Stereosignals im Falle von EP1850639 oder auch die Parameter der Anordnungen gemäss
WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw.
FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegter Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D direkt zu optimieren, de facto also die räumlichen
Parameter der pseudostereophonen Abbildung unmittelbar zu beeinflussen. Dies geschieht durch die unmittelbare Beinflussung der Parameter t* bzw. U* bzw. D*, die gemäss der Gleichung
Y* [q] U Y [q - t ] W*[q] - D*[q] = 0 solange optimiert werden, bis ideal oder näherungsweise ein befriedigendes Ergebnis erreicht ist. Insbesondere kann W*[q] unmittelbar durch das zu stereophonisierende monophone Grundsignal ausgedrückt werden.
Soll U bzw. D einem bestehenden Dictionary verfügbarer Operatoren U bzw. D angeglichen werden, liegt wiederum der beschriebene lösbare erste Fall unseres Optimierungsproblems mit der Gleichung
Y* [q] UY* [q - t*] W*[q] - D[q] = 0 vor .
Ein weiteres Kriterium für den ersten Fall des Optimierungsproblems, bei dem ein
pseudostereophones Signal Y*[q] anhand der akustischen Parameter eines bereits existenten Stereosignals Y[q] neu gebildet werden soll, vermag das zum Stand der Technik gehörige Spatial Audio Object Coding (SAOC) zu liefern. Hierbei werden neben den räumlichen Operatoren U, D bzw. U*, D* auch beispielsweise die Sinusmodelle von Y*[q] und Y[q] verglichen, also ene
Spektralanteile, die beim SAOC für die Lokalisation verantwortlich sind. Insbesondere lässt sich die
Abweichung dieser Sinusmodelle voneinander
quantisieren . Jene Parameter f (bzw. n) , welche die Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden Signals beschreiben, der manuell oder messtechnisch zu
ermittelnde Winkel φ, den Hauptachse und Schallquelle einschliessen, der fiktive linke Öffnungswinkel , der fiktive rechte Öffnungswinkel ß, sowie die Dämpfungen λ oder auch p oder der zeitliche Parameter s für die
Bildung des resultierenden Stereosignals im Falle von WO2009/138205 bzw. der Winkel φ, den Hauptachse und Schallquelle einschliessen sowie die Dämpfung λ oder auch p oder der zeitliche Parameter s für die Bildung des resultierenden Stereosignals im Falle von EP1850639 oder auch die Parameter der Anordnungen gemäss
WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegter Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D werden sodann gewählt, für die diese Abweichung
einerseits minimal wird, und für welche andererseits ideal oder näherungsweise die Gleichung
Y[q] - U*Y[q - t*] - W[q] - D*[q] = 0 erfüllt ist.
Es ist Stand der Technik, dass sich sogenannte All-pass-Filter zur Eliminierung der in einem Monosignal um 3dB angehobenen Mittenschallquellen als auch zur Variation eines stereophonen oder
pseudostereophonen Klangbildes einsetzen lassen, indem sie dem linken und/oder rechten Kanal eines
stereophonen oder pseudostereophonen Ausgangssignals nachgeschaltet werden. Auch Hessen sich grundsätzlich, siehe etwa US5671287 (Gerzon) die Ausgangssignale solcher All-pass-Filter, beispielsweise durch Summenoder Differenzbildung, zu neuen stereophonen oder pseudostereophonen Signalen kombinieren. Ihre Anwendung auf stereophone bzw. pseudostereophone Signale mit mehr als zwei Kanälen ist gleichfalls möglich. Solche
Allpass-Filter, die in der Literatur als All-pass- Filter erster, zweiter oder n-ter Ordnung beschrieben werden, deren insgesamte Anwendung auf monophone, stereophone oder pseudostereophone Signale ebenfalls Stand der Technik darstellen, arbeiten hervorragend mit hier dargelegten bzw. hier zitierten eigenen Systemen zusammen. Sie lassen sich nicht nur zur Nachbearbeitung der anhand eigener, hier dargestellter oder zitierter Schaltschemata gewonnenen stereophonen oder
pseudostereophonen Signale heranziehen, sondern
gestatten darüber hinaus ihre unmittelbare, vielfältige Integration in die dargestellten oder zitierten eigenen Schaltschemata und Optimierungsprozesse, dies ebenfalls gemäss dem Stand der Technik. Das Schaltungsprinzip eines All-pass-Filters erster Ordnung ist in FIG. 1F beispielhaft dargestellt, das Schaltungsprinzip eines All-pass-Filters zweiter Ordnung ist in FIG. 2F
beispielhaft dargestellt.
Gleichermassen lassen sich Phasenregler einsetzen, die zusätzlich eine Verstellung der
Phasendifferenz des stereophonen oder
pseudostereophonen Signals ermöglichen. Auch solche Phasenregler eignen sich nicht nur zur Nachbearbeitung der anhand eigener, hier dargestellter oder zitierter Schaltschemata gewonnenen stereophonen oder
pseudostereophonen Signale, sondern sie gestatten darüber hinaus ihre unmittelbare, vielfältige
Integration in die dargestellten oder zitierten eigenen Schaltschemata und Optimierungsprozesse, dies ebenfalls gemäss dem Stand der Technik. Ihre Anwendung auf stereophone bzw. pseudostereophone Signale mit mehr als zwei Kanälen ist gleichfalls möglich. Das grundlegende Schaltungsprinzip eines Phasenreglers, hier vereinfacht für sinoide Signale dargestellt, ist in FIG. 3F
beispielshaft dargestellt.
Das einfachste Beispiel zahlloser Möglichkeiten stellt etwa FIG. 4F dar, bei dem je ein All-pass-Filter beispielsweise dem linken und rechten Kanal des
pseudostereophonen Ausgangssignals einer
erfindungsgemässen Anordnung gemäss EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegte Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D
nachgeschaltet ist. Während das pseudostereophone
Ausgangssignal einer erfindungsgemässen Anordnung gemäss EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw.
PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegte Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D eine gute Betonung der Mittelschallquellen aufweist, sorgt etwa FIG. 4F für eine entsprechende Dispergierung bei guter Quellenlokalisation .
Das einfachste Beispiel zahlloser Möglichkeiten für den Einsatz von Phasenschiebern stellt etwa FIG. 5F dar, bei dem ein Phasenschieber beispielsweise dem linken Kanal des pseudostereophonen
Ausgangssignals einer erfindungsgemässen Anordnung gemäss EP1850639 oder WO2009/138205 oder
WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegte
Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D nachgeschaltet ist und somit für eine regulierbare Dispergierung sorgt.
Kurzbeschreibung der Abbildungen
Verschiedene Aus führungs formen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden beispielhaft beschrieben, wobei auf folgende Zeichnungen Bezug genommen wird:
- FIG. 1A zeigt das Schaltungsprinzip eines bekannten Panorama-Potentiometers .
- FIG. 1B zeigt ein Beispiel einer Schaltung für zwei Logikelemente zur Normierung des Pegels und zur Normierung des
Korrelationsgrades der Ausgangssignale eines Stereoumsetzers (beispielsweise ein
Stereoumsetzer gemäss WO2009/138205 oder EP1850639) , wobei das Eingangssignal M und S
(vor Durchlaufen eines der MS-Matrix
vorgelagerten Verstärkers) optional einer Schaltung gemäss FIG. 7B zugeführt werden kann, die optional auch der FIG. 10B nachgeschaltet ist .
- FIG. IC zeigt die Apolaritätsbedingung für die Abbildungen S, S' und Σ' · - FIG. 1D zeigt eine Schaltung gemäss
EP1850639, die erfindungsgemäss um den
Parameter s erweitert wurde.
- FIG. 1F zeigt das Schaltschema eines zum Stand der Technik gehörenden All-pass-Filters
1. Ordnung .
- FIG. 2A ist der Dämpfungsverlauf des linken und rechten Kanals eines Panorama- Potentiometers ohne Überbasisbereich und entsprechende Abbildungswinkel zu entnehmen.
- FIG. 2B zeigt ein Beispiel einer Schaltung, welches gegebene Signale x(t), y(t) mittels der Transferfunktionen f*[x(t)] und g*[y(t)] auf der komplexen Zahlenebene abbildet bzw. das
Argument von deren Summe f*[x(t)] + g*[y(t)] bestimmt .
- FIG. 2C zeigt die Abbildungen S, S' und Σ' für das kartesische Koordinatensystem xi = ui, x2 = u2, X3 = u3 aus der Perspektive des 1.
Quadranten der zugehörigen komplexen
Zahlenebene .
- FIG. 2D zeigt eine erste Schaltung gemäss WO2009/138205 bzw. bzw. W02011 / 009649 , die erfindungsgemäss um den Parameter s erweitert wurde .
- FIG. 2F zeigt das Schaltschema eines zum Stand der Technik gehörenden All-pass-Filters
2. Ordnung .
- FIG. 3A zeigt eine erste Aus führungs form einer Vorrichtung oder eines Verfahrens gemäss WO2011/009649, in welcher aus der Stereoumsetzung resultierende linke Kanal L' bzw. rechte Kanal R' je einem Panorama- Potentiometer bei gemeinsamen Sammelschienen L und R zugeführt wird.
- FIG. 3B zeigt ein Beispiel einer Schaltung für die Wahl des Definitionsbereichs mittels des Parameters a.
- FIG. 3C zeigt die Abbildungen S, S' und Σ' für das kartesische Koordinatensystem xi = ui, X2 = U2, 3 = U3 gleichfalls aus der Perspektive des 1. Quadranten der zugehörigen komplexen Zahlenebene .
- FIG. 3D zeigt eine zweite Schaltung gemäss WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 , die
erfindungsgemäss um den Parameter s erweitert wurde .
- FIG. 3F zeigt das Schaltschema eines zum Stand der Technik gehörenden Phasenschiebers.
- FIG. 4A zeigt eine zweite Aus führungs form einer Vorrichtung oder eines Verfahrens gemäss WO2011/009649, in welcher aus der
Stereoumsetzung resultierende linke Kanal L' bzw. rechte Kanal R' je einem Panorama- Potentiometer bei gemeinsamen Sammelschienen L und R zugeführt wird.
- FIG. 4B zeigt ein Beispiel einer Schaltung für ein drittes Logikelement, welches die in FIG. 1B erzeugten, gemäss FIG. 2B auf der komplexen Zahlenebene abgebildeten Signale hinsichtlich des gemäss FIG. 3B neu durch den Parameter a definierten zulässigen
Definitionsbereichs gemäss der Bedingung Re2{f*[x(t] + g*[y(t)]> * 1/a2 + Im2{f*[x(t] + g*[y(t)]} < 1 überprüft.
- FIG. 4C zeigt die Abbildungen S, S' und Σ' für das kartesische Koordinatensystem xi = Ui, x2 = u2, X3 = u3 aus der Perspektive des 4.
Quadranten der zugehörigen komplexen
Zahlenebene .
- FIG. 4D zeigt eine dritte Schaltung gemäss WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 , die
erfindungsgemäss um den Parameter s erweitert wurde .
- FIG. 4F zeigt ein einfaches Beispiel der Nachschaltung je eines All-pass-Filters im linken bzw. rechten Kanal eines stereophonen oder pseudostereophonen Ausgangssignals einer erfindungsgemässen Anordnung gemäss EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw.
PCT/EP2011/063322.
- FIG. 5A zeigt eine dritte Aus führungs form einer Vorrichtung oder eines Verfahrens gemäss WO2011/009649, in welcher aus der
Stereoumsetzung resultierende linke Kanal L' bzw. rechte Kanal R' je einem Panorama- Potentiometer bei gemeinsamen Sammelschienen L und R zugeführt wird.
- FIG. 5B zeigt ein Beispiel einer Schaltung für ein viertes Logikelement, das abschliessend das Relief der Funktion f*[x(t)] + g*[y(t)] im Sinne einer Maximierung von deren
Funktionswerten betrachtet, wobei der Benutzer den durch die Ungleichung (8aB) definierten Grenzwert R* (bzw. die durch die Ungleichung (8aB) ebenfalls definierte Abweichung Δ) für diese Maximierung frei wählen kann.
- FIG. 5C zeigt das Konvergenzverhalten einer Gewichtsfunktion, die hier beispielsweise anhand der Mittelwerte der Schnittpunkte im 1. oder auch 3. Quadranten dreier gleich langer, auf der komplexen Zahlenebene abgebildeter pseudostereophoner Signalabschnitte mit der durch die Vektoren (1, 1, -2) und (1, 1, 1) oder auch (-1, -1, 2) und (1, 1, 1)
aufgespannten Ebene die Parameter φ, f (bzw. n) , α, ß optimiert.
- FIG. 5D zeigt eine erste Variante zur ersten Schaltung gemäss WO2009/138205 bzw.
WO2011/009649, die erfindungsgemäss um den Parameter s erweitert wurde.
- FIG. 5F zeigt ein einfaches Beispiel der Nachschaltung eines Phasenschiebers im linken Kanal eines stereophonen oder
pseudostereophonen Ausgangssignals einer erfindungsgemässen Anordnung gemäss EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw.
PCT/EP2011/063322. Das rechte Eingangssignal wird ohne Beeinflussung als Ausgangssignal beibehalten. Es resultiert ein modifiziertes stereophones oder pseudostereophones Signal.
- FIG. 6A zeigt eine vierte Aus führungs form einer Vorrichtung oder eines Verfahrens gemäss WO2011/009649 mit einer zu FIG. 3A äquivalenten Schaltung mit leicht modifizierter MS-Matrix, die eine unmittelbare Nachschaltung von
Panorama-Potentiometern entbehrlich macht. - FIG. 6B zeigt eine Eingangsschaltung für ein bereits vorhandenes Stereosignal vor Übergabe an eine Schaltung gemäss FIG. 10B zur
Bestimmung der Lokalisierung des Signals.
- FIG. 6C zeigt ein Beispiel der unten
beschriebenen Schaltung zur Optimierung von pseudostereophonen Signalen auf der Basis algebraischer Invarianten, die der FIG. 5B unmittelbar nachgeschaltet werden kann, und mit dieser dann eine im vorliegenden Beispiel untrennbare Einheit bildet. Die Ausgänge von FIG. 6C sind innerhalb des gesamten
Schaltschemas in diesem Falle so zu behandeln, als wären sie ene von FIG. 5B . Die Schaltung der FIG. 6C bewirkt, dass deren vorgeschaltete Elemente nunmehr für verschiedene Abschnitte von Audiosignalen durchlaufen werden. Das Resultat ist eine anhand der Mittelwerte der Schnittpunkte im 1. oder auch 3. Quadranten dieser, auf der komplexen Zahlenebene
abgebildeten, Signalabschnitte mit der durch die Vektoren (1, 1, -2) und (1, 1, 1) oder auch (-1, -1, 2) und (1, 1, 1) aufgespannten Ebene optimierte Parametrisierung φ, f, a, ß.
- FIG. 6D zeigt eine zweite Variante zur ersten Schaltung gemäss WO2009/138205bzw.
WO2011/009649, die erfindungsgemäss um den Parameter s erweitert wurde.
- FIG. 6F zeigt das Prinzip der Umkodierung eines fünfkanalige Signal nach Ree. ITU-R BS.775-1, das nach seinem Downmix auf Stereo- 2/0-Format näherungsweise identisch mit dem (verstärkten) Signal L, R und nach seinem Downmix auf Mono-l/O-Format näherungsweise gleich dem (verstärkten) Signal M ist. - FIG. 7A zeigt eine zu FIG. 3A bzw. FIG. 6A äquivalente Schaltung, sofern für die umgekehrt proportionalen Dämpfungen λ und p der in FIG. 3A dargestellten Panorama-Potentiometer die Beziehung λ = p gilt.
- FIG. 7B zeigt ein weiteres Beispiel einer Schaltung zur Normierung stereophoner oder pseudostereophoner Signale, die, sofern der FIG. 10B nachgeschaltet, aktiviert wird, sobald der Parameter z als Eingangssignal vorliegt. Der Anfangswert des Verstärkungsfaktors λ entspricht dabei dem Endwert des
Verstärkungsfaktors λ der FIG. 1B bei Übergabe des Parameters z.
- FIG. 7C zeigt ein Beispiel einer Schaltung, welche anhand der Bestimmung der mean square energy der Eingangssignale Si(ti) , s2(ti) , ss(ti) und definierbarer Gewichte Gi, G2, ... , Gs eine Normierung dieser Eingangssignale vornimmt und anschliessend die Invarianten einer
Verknüpfung f" (t) oder mehrerer Verknüpfungen fi" (t) , f2~ (t) , ..., fp " (t) dieser
Eingangssignale bestimmt.
- FIG. 7D zeigt eine zu FIG. 4A bzw. FIG. 13A äquivalente Schaltung, sofern für die umgekehrt proportionalen Dämpfungen λ und p der in FIG. 4A dargestellten Panorama-Potentiometer die Beziehung λ = p gilt, die erfindungsgemäss um den Parameter s erweitert wurde.
- FIG. 7F zeigt das Prinzip der Umkodierung eines fünfkanalige Signal nach Ree. ITU-R
BS.775-1, das nach seinem Downmix auf Stereo- 2/0-Format zwar nicht dem (verstärkten) Signal L, R, entspricht, jedoch nach seinem Downmix auf Mono-l/O-Format exakt dem (verstärkten) Signal M.
- FIG. 8A zeigt eine erweiterte Schaltung gemäss FIG. 7A zur Normierung des Pegels der Ausgangssignale des Stereoumsetzers.
- FIG. 8B zeigt ein Beispiel einer Schaltung, welches gegebene Signale x(t), y(t) mittels der Transferfunktionen f*[x(t)] und g*[y(t)] auf der komplexen Zahlenebene abbildet.
- FIG. 8D zeigt eine zu FIG. 5A bzw. FIG. 14A äquivalente Schaltung, sofern für die umgekehrt proportionalen Dämpfungen λ und p der in FIG. 5A dargestellten Panorama-Potentiometer die Beziehung λ = p gilt, die erfindungsgemäss um den Parameter s erweitert wurde.
FIG. 8F zeigt das Prinzip der Umkodierung eines fünfkanalige Signal nach Ree. ITU-R BS.775-1, das nach seinem Downmix auf Stereo-2/0-Format näherungsweise identisch dem (verstärkten) Signal L, R ist und nach seinem Downmix auf Mono-l/O-Format näherungsweise gleich dem
(verstärkten) Signal L + R.
- FIG. 9A zeigt ein Beispiel einer Schaltung, welches als Erweiterung der FIG. 8A gegebene Signale x(t), y(t) als Summe der
Transferfunktionen f*[x(t)] = [x(t)/ 2]
* (-1 + i) und g*[y(t)] = [y(t)/V 2] * (1 + i) auf der komplexen Zahlenebene abbildet.
- FIG. 9B zeigt ein Beispiel einer Schaltung zur Anpassung der Abbildungsbreite eines
Audiosignales . - FIG. 9D zeigt eine zu FIG. 7D äquivalente Schaltung, der die nachstehenden Gleichungen
(3AA) und (4AA) zugrundegelegt wurden, und die erfindungsgemäss um den Parameter s erweitert wurde .
- FIG. 9F zeigt die Lautsprecheranordnung für ein fünfkanaliges Signal nach Ree. ITU-R
BS .775-1.
- FIG. 10A zeigt das Beispiel einer Schaltung, welches als Erweiterung der FIG. 9A die
Abbildungsbreite eines Stereosignals festlegt.
- FIG 10B zeigt eine Schaltung zur Bestimmung der Lokalisierung des Signals, deren Eingänge mit den Ausgängen der FIG. 5B bzw. den
Ausgängen der FIG. 6B verbunden sind.
- FIG. 10D zeigt eine zu FIG. 7D äquivalente Schaltung, der die nachstehenden Gleichungen
(3AAA) und (4AAA) zugrundegelegt wurden, und die erfindungsgemäss um den Parameter s erweitert wurde.
- FIG. 10F zeigt die standardisierten
Mischungsverhältnisse eines Downmix für ein fünfkanaliges Signal nach Ree. ITU-R BS.775-1.
- FIG. IIA zeigt ein Beispiel einer
Eingangsschaltung für ein bereits vorhandenes Stereosignal L°, R° vor Übergabe an eine
Schaltung gemäss FIG. 12A (zur Bestimmung der Lokalisierung des Signals), welche L°, also
1 (t) , und R°, also r(t) als Summe der
Transferfunktionen f*[l(t)] = [l(t) 2]
* (-1 + i) und g*[r(t)] = [r(t)/V 2] * (1 + i) auf der komplexen Zahlenebene abbildet. - FIG. HD zeigt eine zu FIG. 8D äquivalente Schaltung, der die nachstehenden Gleichungen
(3AA) und (4AA) zugrundegelegt wurden, und die erfindungsgemäss um den Parameter s erweitert wurde .
- FIG. HF zeigt die insgesamt möglichen
Parameterkombinationen für den Parameter f (bzw. n) , welche die Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden Signals beschreiben, den manuell oder messtechnisch zu ermittelnden
Winkel φ, den Hauptachse des zu
stereophonisierenden Monosignals und
Schallquelle einschliessen, den fiktiven linken Öffnungswinkel α und den fiktiven rechten Öffnungswinkel ß.
- FIG. 12A zeigt eine Schaltung zur Bestimmung der Lokalisierung des Signals, deren Eingänge mit den Ausgängen der FIG. 10A bzw. den
Ausgängen der FIG. HA verbunden sein können. - FIG. 12D zeigt eine zu FIG. 8D äquivalente
Schaltung, der die nachstehenden Gleichungen (3AAA) und (4AAA) zugrundegelegt wurden, und die erfindungsgemäss um den Parameter s
erweitert wurde. - FIG. 13A zeigt eine fünfte Aus führungs form einer Vorrichtung oder eines Verfahrens gemäss WO2011/009649 mit einer zu FIG. 4A äquivalenten Schaltung mit leicht modifizierter MS-Matrix, die eine unmittelbare Nachschaltung von
Panorama-Potentiometern entbehrlich macht.
- FIG. 13D zeigt die erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte Schaltung gemäss FIG. 13A. - FIG. 14A zeigt eine sechste Aus führungs form einer Vorrichtung oder eines Verfahrens gemäss WO2011/009649 mit einer zu FIG. 5A äquivalenten Schaltung mit leicht modifizierter MS-Matrix, die eine unmittelbare Nachschaltung von
Panorama-Potentiometern entbehrlich macht.
- FIG. 14D zeigt die erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte Schaltung gemäss FIG. 14A.
- FIG. 15D zeigt das nunmehr erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte Beispiel einer Schaltung für zwei Logikelemente zur Normierung des Pegels und zur Normierung des
Korrelationsgrades der Ausgangssignale eines Stereoumsetzers (beispielsweise eines
Stereoumsetzer gemäss WO2009/138205 oder
EP1850639) , wobei das Eingangssignal M und S (vor Durchlaufen eines der MS-Matrix
vorgelagerten Verstärkers) optional einer
Schaltung gemäss FIG. 7B zugeführt werden kann, die optional auch der FIG. 10B nachgeschaltet ist .
- FIG. 16D zeigt ein nunmehr erfindungsgemäss um den Parameter s erweitertes Beispiel der unten beschriebenen Schaltung zur Optimierung von pseudostereophonen Signalen auf der Basis algebraischer Invarianten, die der FIG. 5B unmittelbar nachgeschaltet werden kann, und mit dieser dann eine im vorliegenden Beispiel untrennbare Einheit bildet. Die Ausgänge von FIG. 16D sind innerhalb des gesamten
Schaltschemas in diesem Falle so zu behandeln, als wären sie ene von FIG. 5B . Die Schaltung der FIG. 16D bewirkt, dass deren vorgeschaltete Elemente nunmehr für verschiedene Abschnitte von Audiosignalen durchlaufen werden. Das Resultat ist eine anhand der Mittelwerte der Schnittpunkte im 1. oder auch 3. Quadranten dieser, auf der komplexen Zahlenebene
abgebildeten, Signalabschnitte mit der durch die Vektoren (1, 1, -2) und (1, 1, 1) oder auch (-1, -1, 2) und (1, 1, 1) aufgespannten Ebene optimierte Parametrisierung φ, f, a, ß, s .
- FIG. 17D zeigt die erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte erste Vereinfachung einer Schaltung gemäss WO2009/138205 für einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß.
- FIG. 18D zeigt eine erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte weitere Vereinfachung einer Schaltung gemäss WO2009/138205 für einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß.
- FIG. 19D zeigt die erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte vereinfachte erste Variante zur Schaltung FIG. 6D gemäss
WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 für
einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß.
- FIG. 20D zeigt die erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte, durch Einbindung des Parameters λ nochmals vereinfachte, zweite Variante zur Schaltung FIG. 6D gemäss
WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 für
einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß.
- FIG. 21D zeigt die erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte zweite Vereinfachung einer Schaltung gemäss WO2009/138205 für einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß. Für EP1850639 sind die Parameter wie folgt zu setzen: f ((p) = f(a) = f (ß)=l, sin φ = 0, sin α = sin ß =1-
- FIG. 22D zeigt eine erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte weitere Vereinfachung einer Schaltung gemäss WO2009/138205 für einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß. Für EP1850639 sind die Parameter wie folgt zu setzen: f ((p) = f(a) = f (ß)=l, sin φ = 0, sin α = sin
- FIG. 23D zeigt die erfindungsgemäss um den
Parameter s erweiterte vereinfachte erste Variante zur Schaltung FIG. 3D gemäss
WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 für
einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß. Für EP1850639 sind die Parameter wie folgt zu setzen: f ((p) = f(a) = f (ß)=l, sin φ = 0, sin α = sin ß =1-
- FIG. 24D zeigt die erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte, durch Einbindung des Parameters λ nochmals vereinfachte, zweite
Variante zur Schaltung FIG. 3D gemäss
WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 für
einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß. Für EP1850639 sind die Parameter wie folgt zu setzen: f ((p) = f(a) = f (ß)=l, sin φ = 0, sin α = sin ß =1-
- FIG. 25D zeigt die erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte dritte Vereinfachung einer Schaltung gemäss WO2009/138205 für einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß.
- FIG. 26D zeigt eine erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte weitere Vereinfachung einer Schaltung gemäss WO2009/138205 für einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß.
- FIG. 27D zeigt die erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte vereinfachte erste Variante zur Schaltung FIG. 4D gemäss
WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 für
einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß. Für EP1850639 sind die Parameter wie folgt zu setzen: f ((p) = f(a) = f (ß)=l, sin φ = 0, sin α = sin ß = 1.
- FIG. 28D zeigt die erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte, durch Einbindung des Parameters λ nochmals vereinfachte, zweite Variante zur Schaltung FIG. 4D gemäss
WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 für
einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß. Für EP1850639 sind die Parameter wie folgt zu setzen: f ((p) = f(a) = f (ß)=l, sin φ = 0, sin α = sin ß = 1.
- FIG. El zeigt eine zu FIG. 3A bzw. FIG. 6A äquivalente Schaltung, sofern für die umgekehrt proportionalen Dämpfungen λ und p der in FIG. 3A dargestellten Panorama-Potentiometer die Beziehung λ = p gilt.
- FIG. E2 zeigt eine zu FIG. 3A bzw. FIG. 6A äquivalente Schaltung, sofern für die umgekehrt proportionalen Dämpfungen λ und p der in FIG. 3A dargestellten Panorama-Potentiometer die Beziehung λ = p gilt.
- FIG. E3 zeigt eine zu FIG. 4A äquivalente Schaltung, sofern für die umgekehrt
proportionalen Dämpfungen λ und p der in FIG. 4A dargestellten Panorama-Potentiometer die Beziehung λ = p gilt.
- FIG. E4 zeigt eine zu FIG. 4A äquivalente Schaltung gemäss den Gleichungen (3AA) und (4AA), sofern für die umgekehrt proportionalen Dämpfungen λ und p der in FIG. 4A dargestellte Panorama-Potentiometer die Beziehung λ = p gilt .
- FIG. E5 zeigt eine zu FIG. 4A äquivalente Schaltung gemäss den Gleichungen (3AAA) und (4AAA), sofern für die umgekehrt proportionalen Dämpfungen λ und p der in FIG. 4A dargestellte Panorama-Potentiometer die Beziehung λ = p gilt .
- FIG. E6 zeigt eine zu FIG. 5A äquivalente Schaltung, sofern für die umgekehrt
proportionalen Dämpfungen λ und p der in FIG. 5A dargestellte Panorama-Potentiometer die Beziehung λ = p gilt.
- FIG. E7 zeigt eine zu FIG. 5A äquivalente Schaltung gemäss den Gleichungen (3AA) und (4AA), sofern für die umgekehrt proportionalen Dämpfungen λ und p der in FIG. 5A dargestellte Panorama-Potentiometer die Beziehung λ = p gilt .
- FIG. E8 zeigt eine zu FIG. 5A äquivalente Schaltung gemäss den Gleichungen (3AAA) und (4AAA), sofern für die umgekehrt proportionalen Dämpfungen λ und p der in FIG. 5A dargestellte Panorama-Potentiometer die Beziehung λ = p gilt . - FIG. E9 zeigt eine erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte vereinfachte neue Variante zur Schaltung FIG. 6D gemäss
WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 für
einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß.
- FIG. E10 zeigt eine erfindungsgemäss um Parameter s erweiterte vereinfachte neue
Variante zur Schaltung FIG. 6D gemäss
WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 für
einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß.
- FIG. Ell zeigt eine erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte, durch Einbindung des Parameters λ' nochmals vereinfachte, zweite Variante zur Schaltung FIG. E10 gemäss
WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 für
einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß.
- FIG. E12 zeigt eine erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte vereinfachte neue
Variante zur Schaltung FIG. 3D gemäss
WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 für
einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß. Für EP1850639 sind die Parameter wie folgt zu setzen: f ((p) = f(a) = f (ß)=l, sin φ = 0, sin α = sin ß =1- - FIG. E13 zeigt eine erfindungsgemäss um den
Parameter s erweiterte vereinfachte neue
Variante zur Schaltung FIG. 3D gemäss
WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 für
einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß. Für EP1850639 sind die Parameter wie folgt zu setzen: f ((p) = f(a) = f (ß)=l, sin φ = 0, sin α = sin ß =1- - FIG. E14 zeigt eine erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte, durch Einbindung des Parameters λ' nochmals vereinfachte, neue
Variante zur Schaltung FIG. 3D gemäss
WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 für
einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß. Für EP1850639 sind die Parameter wie folgt zu setzen: f ((p) = f(a) = f (ß)=l, sin φ = 0, sin α = sin ß =1- - FIG. E15 zeigt eine erfindungsgemäss um den
Parameter s erweiterte vereinfachte neue
Variante zur Schaltung FIG. 4D gemäss
WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 für
einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß. Für EP1850639 sind die Parameter wie folgt zu setzen: f ((p) = f(a) = f (ß)=l, sin φ = 0, sin α = sin ß =1-
- FIG. E16 zeigt eine erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte vereinfachte neue
Variante zur Schaltung FIG. 4D gemäss
WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 für
einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß. Für EP1850639 sind die Parameter wie folgt zu setzen: f ((p) = f(a) = f (ß)=l, sin φ = 0, sin α = sin ß = 1.
- FIG. E17 zeigt eine erfindungsgemäss um den Parameter s erweiterte, durch Einbindung des Parameters λ' nochmals vereinfachte, neue
Variante zur Schaltung FIG. 4D gemäss
WO2009/138205 bzw. W02011 / 009649 für
einheitliche LaufZeitdifferenzen L = L'ß. Für EP1850639 sind die Parameter wie folgt zu setzen: f ((p) = f(a) = f (ß)=l, sin φ = 0, sin α = sin ß = 1. Detaillierte Beschreibung
Allgemein ist bekannt, dass Audiosignale, die über zwei oder mehrere Lautsprecher abgestrahlt werden, beim Zuhörer einen räumlichen Eindruck erwecken, sofern sie unterschiedliche Amplituden, Frequenzen, Laufzeit¬ oder Phasendifferenzen aufweisen oder entsprechend verhallt werden.
Solche dekorrelierten Signale lassen sich einerseits durch unterschiedlich plazierte
Schallwandelsysteme erzeugen, deren Signale optional nachbearbeitet werden, oder mittels sogenannter
pseudostereophoner Techniken, die eine solche geeignete Dekorrelation - ausgehend von einem Monosignal - erzeugen . Im folgenden wird der Inhalt von WO2011/009649 zum Verständnis der folgenden Anwendungsbeispiele vorliegender Erfindung vollständig wiedergegeben:
Manche pseudostereophone Signale weisen eine erhöhte „Phasigkeit" auf, das heisst deutlich
wahrnehmbare LaufZeitdifferenzen zwischen beiden
Kanälen. Häufig ist auch der Korrelationsgrad zwischen beiden Kanäle zu gering (mangelnde Kompatibilität) oder zu hoch (unerwünschte Annäherung an ein Monoklangbild) . Pseudostereophone, aber auch stereophone Signale, können somit Defizienzen aufweisen, die auf mangelnde oder übergrosse Dekorrelationen der abgestrahlten
Signale zurückzuführen sind.
Es ist somit ein Ziel von WO2011/009649, dieses Problem zu lösen und stereophone (einschliesslich pseudostereophone) Signale abzugleichen oder umgekehrt stärker zu differenzieren. Ein anderes Ziel ist es, stereophone und pseudostereophone Audiosignale zu verbessern, zu erzeugen, zu übertragen, umzuformen oder wiederzugeben.
In WO2011/009649 werden diese Probleme unter anderem durch die vordergründig nicht zweckmässigen Nachschaltung eines Panorama-Potentiometers bei einer Vorrichtung zur Pseudostereoumsetzung gelöst.
Panorama-Potentiometer (auch Pan-Pot,
Panoramaregler oder Panoramasteller genannt) sind an sich bekannt und werden für intensitätsstereophone Signale verwendet, das heisst für Stereosignale, die sich ausschliesslich durch ihre Pegel, jedoch nicht durch Laufzeit- bzw. Phasenunterschiede oder
unterschiedliche Frequenzspektren unterscheiden. Das Schaltungsprinzip eines bekannten Panorama- Potentiometers wird in Figur 1A dargestellt. Das Gerät besitzt einen Eingang 101 und zwei Ausgänge 202, 203, die auf die Sammelschienen 204, 205 der Gruppenkanäle L (linker Audiokanal) und R (rechter Audiokanal) gelegt sind. In Mittenstellung (M) erhalten beide
Sammelschienen denselben Pegel, in den Seitenstellungen Links (L) und Rechts (R) wird das Signal nur auf die linke bzw. rechte Sammelschiene weitergeführt. In den Zwischenstellungen erzeugt ein Panorama-Potentiometer Pegeldifferenzen, die den verschiedenen Positionen der Phantomschallquelle auf der Lautsprecherbasis
entsprechen .
FIG. 2A ist der Dämpfungsverlauf des linken und rechten Kanals eines Panorama-Potentiometers ohne
Überbasisbereich und entsprechende Abbildungswinkel zu entnehmen. In Mittenstellung beträgt die Dämpfung in jedem Kanal 3 dB, durch die akustische Überlagerung entsteht dadurch derselbe Lautstärkeeindruck, wie wenn nur ein Kanal in Stellung L oder R vorhanden wäre. Panorama-Potentiometer können etwa als
Spannungsteiler den linken Kanal in unterschiedlichem, wählbaren Verhältnis auf den resultierenden linken bzw. rechten Ausgang (diese Ausgänge werden auch als
Sammelschienen bezeichnet) verteilen bzw. in gleicher Weise den rechten Kanal in unterschiedlichem, wählbaren Verhältnis auf denselben linken bzw. rechten Ausgang (dieselben Sammelschienen) . Somit können bei
intensitätsstereophonen Signalen die Abbildungsbreite eingeengt und deren Richtung verschoben werden.
Bei pseudostereophonen Signalen, die sich Laufzeit- bzw. Phasenunterschiede, unterschiedliche Frequenzspektren oder Verhallung zunutze machen (als auch bei so beschaffenen Stereosignalen im allgemeinen) ist eine solche Einengung der Abbildungsbreite bzw. Verschiebung der Abbildungsrichtung anhand eines
Panorama-Potentiometers nicht möglich. Von einer
Anwendung von Panorama-Potentiometern auf derartige Signale wird deshalb bestimmungsgemäss grundsätzlich abgesehen .
Wie in WO2011/009649 dargestellt, wurde jedoch festgestellt, dass die vorher nicht bekannte
Nachschaltung eines Panorama-Potentiometers nach einer Schaltung zur Pseudostereokonvertierung unerwartete Vorteile bringt. Zwar kann eine solche Nachschaltung nicht zur oben erwähnten Einschränkung der
Abbildungsbreite oder zur Verschiebung der
Abbildungsrichtung der gewonnenen Stereosignale führen. Jedoch lässt sich der Korrelationsgrad zwischen dem linken und dem rechten Signal mit einem solchen
Panorama-Potentiometer auf diesem Wege erhöhen oder auch herabsetzen.
In einer bevorzugten Aus führungs form wird je ein Panorama-Potentiometer im linken und rechten
Ausgang der Schaltung zur Gewinnung eines pseudostereophonen Signals nachgeschaltet. Dabei werden vorzugsweise die Sammelschienen beider Panorama- Potentiometer gemeinsam und vorzugsweise gleichlautend genutzt .
Dabei besitzt jeder Panorama-Potentiometer einen Eingang und zwei Ausgänge. Der Eingang eines ersten Panorama-Potentiometers ist mit einem ersten Ausgang der Schaltung verbunden, und der Eingang eines zweiten Panorama-Potentiometers ist mit einem zweiten Ausgang dieser Schaltung verbunden. Der erste Ausgang des ersten Panorama-Potentiometers ist mit dem ersten Ausgang des zweiten Panorama-Potentiometers verbunden. Der zweite Ausgang des ersten Panorama-Potentiometers ist mit dem zweiten Ausgang des zweiten Panorama- Potentiometers verbunden.
Alternativ und äquivalent lässt sich der Korrelationsgrad statt mit Panorama-Potentiometern auch anhand einer ersten Schaltung zur Pseudostereo- konvertierung mit einem Stereoumsetzer und einem dem Stereoumsetzer vorgeschalteten Verstärker zur
Verstärkung eines Eingangssignals des Stereoumsetzers anpassen, und dies ohne Panorama-Potentiometer. Eine äquivalente Korrelationsgradanpassung lässt sich dadurch mit weniger Komponenten realisieren.
Alternativ und äquivalent lässt sich der Korrelationsgrad statt mit Panorama-Potentiometer auch anhand einer zweiten Schaltung variieren, dies mit einem modifizierten Stereoumsetzer, der einen Addierer und einen Substraktor enthält, um, um vorbestimmte Faktoren jeweilig verstärkte, Eingangsignale (M, S) zu addieren beziehungsweise zu subtrahieren, um Signale, die identisch mit den Sammelschienensignalen der
Panorama-Potentiometer sind, zu erzeugen. Eine
äquivalente Korrelationsgradanpassung lässt sich dadurch mit noch weniger Komponenten realisieren. Diese Sachverhalte lassen sich auch auf
Vorrichtungen oder Methoden anwenden, welche Signale erzeugen, die durch mehr als zwei Lautsprecher
wiedergegeben werden (beispielsweise zum Stand der Technik gehörende Surround-Anlagen) .
Die Figuren 3A bis 5A zeigen verschiedene
Aus führungs formen eben dargelegten Schaltungsprinzips, bei welcher je ein Panorama-Potentiometer 311 und 312, 411 und 412, 511 und 512 unmittelbar auf eine
Pseudokonvertierungsschaltung 309, 409 bzw. 509 folgend nachgeschaltet wird. In jedem hier dargestellten
Beispiel besteht die Pseudokonvertierungsschaltung 309, 409 bzw. 509 aus einer Schaltung mit einer MS-Matrix 310, 410, bzw. 510, wie in WO2009/138205 als auch in EP1850639 beschrieben.
Mit diesem Panorama-Potentiometer 311 und 312, 411 und 412, 511 und 512 lässt sich der
Korrelationsgrad der resultierenden Sammelschienen L 304, 404, 504 und R 305, 405, 505 erhöhen oder
erniedrigen. Es wird demnach der aus der
Stereoumsetzung (nach Durchlaufen der MS-Matrix) resultierende linke Kanal L' 302, 402, 502 bzw. rechte Kanal R' 303, 403, 503 je einem Panorama-Potentiometer bei gemeinsam genutzten Sammelschienen L und R
zugeführt.
Werden die Dämpfung λ für das linke
Eingangssignal L' des Panorama-Potentiometers 311, 411 oder 511 und die Dämpfung p für das rechte
Eingangssignal R' des Panorama-Potentiometers 312, 412, 512 eines aus einer Vorrichtung 309, 409 oder 509 resultierenden Stereosignals 302 und 303, 402 und 403, 502 und 503 auf den Bereich zwischen 0 und 3 dB
eingeengt, lassen sich umgekehrt proportional die
Beziehungen 1 > λ > 0 und
1 > ρ > 0
(wobei 1 dem Wert 0 dB entspricht und 0 dem Wert 3 dB) einführen . λ und p entsprechen somit den umgekehrt proportionalen Dämpfungen der in FIG. 3A bis Fig. 5A dargestellten Panorama-Potentiometer, eingeengt auf den Bereich zwischen 0 und 3 dB.
Es ergeben sich somit für die resultierenden
Stereosignale (Sammelschienen) L und R (304 und 305, 404 und 405, 504 und 505) bzw. die Ausgangssignale L' ' 313, 413, 513 und R" 314, 414, 514 des Panorama- Potentiometers 311, 411, 511 und die Ausgangssignale L" ' 315, 415, 515 und R" ' 316, 416, 516 des Panorama- Potentiometers 312, 412, 512 die Beziehungen (1A) L = L" + L" ' = * L' (1 + λ) + *s * R' (1 - p) und
(2A) R = R" + R" ' = H * L' (1 - λ) + *s * R' (1 + p)
Die Figur 6A zeigt eine weitere Aus führungs form mit einer zu FIG. 3A äquivalente Schaltung mit leicht modifizierter MS-Matrix, die eine unmittelbare
Nachschaltung von Panorama-Potentiometern entbehrlich macht. Unter der Berücksichtigung der Äquivalenzen der Stereoumsetzung (MS-Matri zierung)
L' = (M + S) * l/V 2
und R' = (M - S) * l/V 2
ergeben sich die Beziehungen
(1A) L = [M (2 + λ - p) + S (λ + p)] * 1/2Λ/ 2 (2A) R = [M (2 - λ + p) - S (λ + p)] * 1/2V 2
Dadurch lassen sich die Signale der
Sammelschienen L und R auch unmittelbar aus den
Eingangssignalen M und S der Stereoumsetzungsschaltung ableiten . Für den Fall λ = p (gleiche Dämpfung im linken und rechten Kanal) gelten:
(3A) L = (M + λ * S) * l/V 2 (4A) R = (M - λ * S) * l/V 2 d.h. die Variation der Amplitude des Signals S ist äquivalent mit der Nachschaltung je eines Panorama- Potentiometers bei identischer Dämpfung im linken und rechten Kanal. Die Ausgangssignale L und R entsprechen unter diesen Voraussetzungen den Sammelschienen- Signalen L und R der Fig. 3A.
Es ergibt sich somit eine Schaltung oder ein Verfahren etwa der Form FIG. 6A bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A (wobei triviale Abwandlungen möglich sind) , die ein Summensignal aus dem um den Faktor (2 + λ - p)
verstärkten M-Signal und dem um den Faktor (λ + p) verstärkten S-Signal bildet, sowie ein Differenzsignal, das sich aus dem um den Faktor (2 - λ + p) verstärkten M-Signal minus dem um den Faktor (λ + p) verstärkten S- Signal zusammensetzt, wobei insgesamt eine Korrektur um den Faktor 1 /2V 2 vorzunehmen ist, um zu Formeln (1A) und (2B) äquivalente Signale L und R zu erhalten. Die FIG. 7A zeigt eine zu FIG. 3A bzw. FIG. 6A äquivalente Schaltung, sofern für die umgekehrt
proportionalen Dämpfungen λ und p der in FIG. 3A dargestellten Panorama-Potentiometer die Beziehung λ = p gilt. Diese Schaltung ist nicht zu verwechseln mit der aus der Intensitätsstereophonie (MS- Mikrophonverfahren) bekannten Anordnung zur Veränderung des Aufnahme- oder Öffnungswinkels (die hier nicht stattfindet ! ) .
Es wird dabei davon ausgegangen, dass häufig für die Angleichung oder Differenzierung von
Stereosignalen eine für vorgeschlagene Panorama- Potentiometer oder eben dargestellte modifizierte MS- Matrix einheitliche Dämpfung ausreichend ist. Mit λ = p vereinfacht sich die soeben dargestellte Vorrichtung dann gemäss den obigen Formeln (3A) und (4A) zu:
(3A) L = (M + λ * S) * l/V 2 (4A) R = (M - λ * S) * l/V 2
was einer simplen Amplitudenkorrektur des S-Signals (717) gleichkommt.
Eine solche Amplitudenkorrektur des S-Signals ist bislang nur für das klassische MS-
Mikrophonverfahren bekannt, und führt dort im idealen Bereich zu einer Veränderung des Aufnahme- oder
Öffnungswinkels, die hier nicht stattfindet. Eine
Übertragung gleichen Wirkungsprinzips ist nicht möglich (und eine Anwendung der MS-Mikrophontechnik auf vorliegende Schaltung demnach nicht naheliegend) . In der FIG. 7A kommt es somit zur ergänzenden Verstärkung des S-Signals um den Faktor λ (1 > λ > 0) vor abschliessendem Durchlaufen der MS-Matrix. Das resultierende Stereosignal ist äquivalent mit den Sammelschienen-Signalen 304 und 305 der FIG. 3A, 404 und 405 der FIG. 4A und 504 und 505 der FIG. 5A bei einheitlicher Dämpfung als auch mit dem Ausgangssignal L und R der FIG. 6A, sofern dort λ = p gilt.
In der Praxis lässt sich mit dieser Schaltung bzw. diesem Verfahren der Korrelationsgrad exakt festlegen, d.h. es besteht ein unmittelbarer
funktionaler Zusammenhang zwischen der Dämpfung λ und dem Korrelationsgrad r, für den idealerweise
0,2 < r < 0,7 gilt. Für λ hat sich in einer Versuchsreihe
0,07 < λ < 0,46
als günstig für die meisten Anwendungen erwiesen,
Insbesondere lassen sich Artefakte (wie störende LaufZeitdifferenzen, Phasenverschiebungen o.ä.) mit dieser Vorrichtung oder Verfahren unschwer ausmerzen, sei dies manuell oder auch automatisiert (algorithmisch) .
Es lässt sich somit aufgrund der Äquivalenz von nachgeschalteten Panorama-Potentiometern mit
einheitlicher Dämpfung und einer Amplitudenkorrektur des S-Signals um den Faktor λ (1 > λ > 0) vor
abschliessender MS-Matrizierung eine überzeugende Pseudostereophonie erzielen, die, vom ursprünglichen Monosignal ausgehend, dem Zuhörer eine umfassende, wenngleich höchst einfache Nachbearbeitungsmöglichkeit einräumt, dies unter grundsätzlicher Wahrung der
Kompatibilität und Vermeidung störender Artefakte.
Alternativ kann auch das M-Signal um den Faktor l/λ verstärkt werden. Die Gleichungen (3A) und (4A) sind dann durch die Gleichungen
( 3AA) (1A)*L=[(1A)*M + S] * l/V 2 bzw .
(4AA) (1A)*R=[(1A)*M-S] * l/V 2 zu ersetzen, um zu (3A) bzw. (4A) äquivalente Signale zu erhalten. Die FIG. 7A ist in diesem Falle durch die FIG. El zu ersetzen, die nachstehend beschriebene FIG. E3 durch die FIG. E4, die nachstehend beschriebene FIG. E6 durch die FIG. E7.
Werden alternativ sowohl das M-Signal als auch das S-Signal verstärkt, ergeben sich für den neuen Verstärkungsfaktor l/τ für das M-Signal und den neuen Verstärkungsfaktor λ ' für das S-Signal die
Beziehungen 1 > τ+ λ ' > 0 und λ = τ+ λ ' Die Gleichungen (3A) und (4A) sind dann durch die Gleichungen bzw .
(4AAA) ( l/τ) * R= [ ( 1/τ) * M - λ ' * S] * l/V 2 zu ersetzen, um zu (3A) bzw. (4A) äquivalente Signale zu erhalten. Die FIG. 7A ist in diesem Falle durch die FIG. E2 zu ersetzen, die nachstehend
beschriebene FIG. E3 durch die FIG. E5, die nachstehend beschriebene FIG. E6 durch die FIG. E8. Ebenso können die neuen Verstärkungsfaktoren l/λ bzw. l/τ bzw. λ ' in gleicher Weise wie die umgekehrt proportionalen
Dämpfungen λ oder p zur Optimierung pseudostereophoner Signale gemäss EP1850639 oder WO2009/138205 oder
WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 oder auch vorliegender Anmeldung herangezogen werden.
Insgesamt können diese Vorrichtungen und Verfahren oder Systeme beispielsweise in der Telephonie eingesetzt werden, im Bereich der professionellen
Nachbearbeitung von Audiosignalen oder auch im Bereich hochwertiger elektronischer Konsumgüter, die auf einfachste, jedoch effiziente Handhabung abzielen.
Zur Einschränkung oder Erweiterung der Abbildungsbreite : Es empfiehlt sich für diese Anwendung der zusätzliche Einsatz von zum Stand der Technik
gehörenden Kompressionsalgorithmen oder
Datenreduktionsverfahren bzw. die Betrachtung
charakteristischer Merkmale wie etwa der Minima oder Maxima für die gewonnenen pseudostereophonen Signale, dies für deren erfindungsgemässe beschleunigte
Evaluierung .
Von besonderem Interesse (etwa für die
Wiedergabe stereophoner Signale in Automobilen) ist die nachträgliche Einschränkung oder Erweiterung der
Abbildungsbreite des gewonnenen Stereosignals anhand der gezielten Variation des Korrelationsgrades r des resultierenden Stereosignals bzw. der Dämpfungen λ oder auch p (für die Bildung des resultierenden
Stereosignals) . Die zuvor eruierten Parameter f (bzw. n) , welche die Richtcharakteristik des zu
stereophonisierenden Signals beschreiben, der manuell oder messtechnisch zu ermittelnde Winkel φ, den
Hauptachse und Schallquelle einschliessen, der fiktiven linken Öffnungswinkel α und der fiktive rechte
Öffnungswinkel ß können dabei beibehalten werden, und es ist sinnvollerweise nur noch eine abschliessende Amplitudenkorrektur etwa gemäss dem Logikelement 120 der Figur 8A notwendig, sofern diese Einschränkung oder Erweiterung der Abbildungsbreite manuell erfolgt. Soll diese automatisiert werden, zeigen psychoakustische Versuchsreihen, dass eine konstante Abbildungsbreite für stereophone Ausgangssignale x(t), y(t) bzw. deren komplexe Transferfunktionen (5A) f*[x(t)] [x(t) /V 2] * (-1 + i)
(6A) g*[y (t)] = [y(t) /V 2] * (1 + i) im wesentlichen vom Kriterium
(7A) 0 < S*- ε < max |Re ^f*[x(t)] + g*[y(t)] H
< S*+ ε < 1 sowie vom Kriterium
T
(8A) 0 < u*- K < J|H f*[x (t) ] + g*[y(t)] \ dt < U*+ κ
-T abhängt (wobei S und ε bzw. U und κ beispielsweise für Telefonsignale anders festzulegen sind als für
Musikaufnahmen) . Zu bestimmen sind demnach nur noch vom Korrelationsgrad r des resultierenden Stereosignals bzw. von den Dämpfungen λ oder auch p (für die Bildung des resultierenden Stereosignals) bzw. von einem
Logikelement 120 der Figur 8A abhängige geeignete
Funktionswerte x(t), y(t) gemäss einem iterativen, auf Rückkopplung basierenden Funktionsprinzip.
Die dargestellte Anordung lässt sich demnach im Sinne einer Anordnung etwa der in Figur 8A bis 10A
dargestellten Form wie folgt erweitern: Ein aus einer Anordnung gemäss Figur 1A bis 7A
resultierendes Ausgangssignal wird dabei einheitlich um einen Faktor p* so verstärkt (Verstärker 118, 119 der Figur 8), dass das Maximum beider Signale einen Pegel von exakt 0 dB aufweist (Normierung am Einheitskreis der komplexen Zahlenebene) . Dies wird beispielsweise durch Nachschaltung eines Logikelements 120 erreicht, welches den Verstärkungsfaktor p* der Verstärker 118 und 119 solange über die Rückkopplungen 121 und 122 variiert bzw. korrigiert, bis der maximale Pegel für den linken bzw. für den rechten Kanal 0 dB beträgt.
In einem weiteren Schritt werden nunmehr die
resultierenden Signale x(t) (123) und y(t) (124) einer Matrix zugeführt, in der nach jeweiliger Verstärkung um den Faktor 1/V2 (Verstärker 229, 230 der Figur 9A) diese in je einen gleichlautenden Real- und
Imaginärteil zerlegt werden, wobei der aus dem mittels 229 verstärkten Signal x(t) gebildete Realteil noch den Verstärker 231 mit dem Verstärkungsfaktor -1
durchläuft. Es ergeben sich somit die
Trans ferfunktionen (5A) f* [x(t)] = [x(t) / Λ/2] * (-1 + i) und
(6A) g* [y (t)] = [y (t) / 2] * (1 + i) .
Die jeweiligen Real- bzw. Imaginärteile werden nunmehr summiert und ergeben somit den Real- bzw. Imaginärteil der Summe der Transferfunktionen f* [x(t)] + g* [y(t)] . Es ist nunmehr eine Anordnung beispielsweise gemäss dem Logikelement 640 der FIG. 10A nachzuschalten, die für einen vom Benutzer in Bezug auf die Abbildungsbreite des zu erzielenden Stereosignals geeignet gewählten Grenzwert S* bzw. eine geeignet gewählte Abweichung ε, beide definiert durch die Ungleichung (7A), prüft, ob die Bedingung
(7A) 0 < S*- ε < max |Re ^f*[x(t)] + g*[y(t)] \\
< S*+ ε < 1 erfüllt ist. Trifft dies nicht zu, wird über eine Rückkopplung 641 ein neuer optimierter Wert für den
Korrelationsgrad r bzw. für die Dämpfungen λ oder auch p (für die Bildung des resultierenden Stereosignals) bestimmt, und werden die bisherigen soeben
beschriebenen Schritte, wie in FIG. 8A bis 10A dargestellt, solange durchlaufen, bis obige Bedingung (7A) erfüllt ist.
Die Eingangssignale für das Logikelement 640 werden nunmehr an eine Anordnung etwa gemäss dem Logikelement 642 der FIG. 10A übergeben. Diese betrachtet
abschliessend das Relief der Funktion f*[x(t)] + g*[y(t)] im Sinne einer Optimierung der Funktionswerte
hinsichtlich der Abbildungsbreite des zu erzielenden Stereosignals, wobei der Benutzer den Grenzwert U* sowie die Abweichung κ, beide definiert durch die
Ungleichung (8A), in Bezug auf die Abbildungsbreite des zu erzielenden Stereosignals geeignet wählen kann.
Insgesamt muss die Bedingung
(8A) 0 < u*- K < J|f*[x(t)] + g*[y(t)]| dt < u*+ κ erfüllt sein. Trifft dies nicht zu, wird über eine Rückkopplung 643 ein neuer optimierter Wert für den Korrelationsgrad r bzw. für die Dämpfungen λ oder auch p (für die Bildung des resultierenden Stereosignals) bestimmt, und werden die bisherigen soeben
beschriebenen Schritte, wie in FIG. 8A bis 10A
dargestellt, solange durchlaufen, bis das Relief der Funktion f*[x(t)] + g*[y(t)] die angestrebte Optimierung der Funktionswerte hinsichtlich der Abbildungsbreite unter Berücksichtigung des Grenzwertes U* bzw. der
Abweichung κ, beide durch den Benutzer geeignet
gewählt, erfüllt.
Die Signale x(t) (123) und y(t) (124)
entsprechen somit hinsichtlich der Abbildungsbreite - bestimmt durch den Korrelationsgrad r bzw. die Dämpfungen λ oder auch p (für die Bildung des
resultierenden Stereosignals) - den Vorgaben des
Benutzers und stellen die Ausgangssignale L** und R** der eben beschriebenen Anordnung dar. Die hier angestellten Überlegungen bleiben insgesamt auch gültig, sofern ein anderes Bezugssystem als der Einheitskreis der imaginären Ebene gewählt wird. Beispielsweise lässt sich anstelle einzelner Funktionswerte auch die Achsenlänge normieren, um den Rechenaufwand entsprechend herabzusetzen.
Zur Festlegung der Abbildungsrichtung:
Mitunter ist es auch von Bedeutung, die gewonnene stereophone Abbildung um die Hauptachse der der Stereophonisierung zugrundeliegenden
Richtcharakteristik zu spiegeln, da beispielsweise eine in Bezug auf die Hauptachse spiegelverkehrte Abbildung vorliegt. Dies kann manuell durch die Vertauschung des linken und rechten Kanals geschehen.
Soll ein bereits vorhandenes Stereosignal L°, R° durch vorliegendes System abgebildet werden, lässt sich die korrekte Abbildungsrichtung mittels
dargestellter pseudostereophonen Methodik gebildeten Phantomschallquellen auch beispielsweise gemäss FIG. 12A automatisch ermitteln (die FIG. 10A unmittelbar nachgeschaltet wird, wobei die FIG. IIA für die
Bestimmung der Summe der komplexen Transferfunktionen f*(l(ti)) + g*(r(ti)) des bereits vorhandenen
Stereosignals L°, R° der FIG. 12A gleichfalls
zugeschaltet werden kann; vergleiche die Erläuterungen zu FIG. 9A) . Hierbei wird zu geeignet gewählten
Zeitpunkten t± (für die nicht alle im folgenden
genannten korrelierenden Funktionswerte der
Transferfunktionen f*(x(ti)) + g*(y(t±) bzw. f*(l(ti)) + g*(r(ti)) in wenigstens einem Falle gleich Null sein dürfen) die bereits gemäss FIG. 9A ermittelte
Transferfunktion f*(x(ti)) + g*(y(ti)) mit der
Transferfunktion f*(l(ti)) + g*(r(ti)) des linken
Signals 1 (t) bzw. des rechten Signals r(t) des
ursprünglichen Stereosignals L°, R° verglichen. Bewegen sich diese Transferfunktionen im gleichen oder diagonal entgegengesetzen Quadranten der komplexen Zahlenebene, erhöht die Gesamtzahl m der Funktionswerte der
genannten Transferfunktionen, die im gleichen bzw.
diagonal entgegengesetzten Quadranten der komplexen Zahlenebene liegen, sich jeweils um 1.
Eine empirisch (oder statistisch eruierte) festlegbare Zahl b, die kleiner oder gleich der Anzahl der korrelierenden Funktionswerte der
Transferfunktionen f*(x(t±)) + g*(y(ti) bzw. f*(l(t±)) + g*(r(ti)) ungleich Null sein sollte, legt nunmehr die Anzahl notwendiger Treffer fest. Unterhalb dieser
Anzahl werden der linke Kanal x(t) und der rechte Kanal y(t) des etwa aus einer Anordnung gemäss FIG. 8A - 10A resultierenden Stereosignals vertauscht.
Soll ein ursprünglich stereophones Signal in ein Monosignal zuzüglich der die Richtcharakteristik beschreibenden Funktion f (bzw. deren vereinfachenden Parameter n) sowie der Parameter φ , α, ß , λ oder p
(etwa zum Zwecke der Datenkompression) umkodiert werden (Beispiel für einen Output 640a, der um den Parameter z, siehe unten, erweitert werden kann) , ist
sinnvollerweise die Information mitzukodieren, ob der resultierende linke Kanal mit dem resultierenden rechten Kanal zu vertauschen ist (beispielsweise ausgedrückt durch den Parameter z, der die Zahlen 0 oder 1 annimmt.
Unter leichten Modifikationen lassen sich zu den Schaltungen gemäss FIG. IIA und 12A analoge
Schaltungen konstruieren, die sich unmittelbar den FIG. 3A oder 4A oder 5A oder 6A oder 7A nachschalten lassen oder auch an anderer Stelle innerhalb des elektrischen Kreises oder Algorithmus einsetzen lassen.
Zur Gewinnung stabiler FM-Stereosignale anhand von WO2011/009649 als Beispiel für die Auswertung eines vorhandenen Stereosignals, das durch zwei oder mehrere Lautsprecher wiedergegeben werden kann:
WO2011/009649 ist auch von besonderer Bedeutung im Zusammenhang mit der Gewinnung stabiler FM- Stereosignale unter ungünstigen Empfangsbedingungen
(etwa in Automobilen) . Hierbei lässt sich eine stabile Stereophonie unter reiner Zuhilfenahme des Main¬ channel-Signals (L + R) als Eingangssignal, das die Summe des linken und rechten Kanals des ursprünglichen Stereosignals darstellt, erzielen. Das vollständig oder unvollständige Sub-channel-Signal (L - R) , das das Ergebnis der Subtraktion des rechten von linken Kanal des ursprünglichen Stereosignals darstellt, kann dabei mit verwendet werden, um ein verwertbares S-Signal zu bilden bzw. um die Parameter f (bzw. n) , welche die
Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden Signals beschreiben, den manuell oder messtechnisch zu
ermittelnden Winkel φ, den Hauptachse und Schallquelle einschliessen, den fiktiven linken Öffnungswinkel , den fiktiven rechten Öffnungswinkel ß, die Dämpfungen λ oder auch p für die Bildung des resultierenden
Stereosignals oder daraus resultierend den
Verstärkungsfaktor p* für die Normierung des aus der MS-Matrizierung (etwa analog zum Logikelement 120 der Figur 8A bestimmt) oder aus einer sonstigen
erfindungsgemässen Anordnung resultierenden linken und rechten Kanals am Einheitskreis (1 entspricht dabei dem vermittels p* normierten maximalen Pegel von 0 dB, wobei x(t) das aus dieser Normierung resultierende linke Ausgangssignal und y(t) das aus dieser Normierung resultierende rechte Ausgangssignal darstellt) oder den Korrelationsgrad r des resultierenden Stereosignals oder den etwa durch nachstehende Ungleichung (9aA) definierten Parameter a für die Definition des
zulässigen Wertebereichs für die Summe der
Transferfunktionen der resultierenden Ausgangssignale (beispielsweise die genannten komplexen
Trans ferfunktionen
(5A) f*[x(t) ] = [x(t) /V 2] * (-1 + i) und (6A) g*[y(t)] = [y(t)/V 2] * (1 + i) wobei etwa für 0 < a ^ 1 gilt
(9aA) Re2{f*[x(t] + g*[y(t)]> * 1/a2 + Im2{f*[x(t] +
g*[y(t)]} < l) oder den durch nachstehende Ungleichung (llaA)
definierten Grenzwert R* oder die ebenfalls durch nachstehende Ungleichung (llaA) definierte Abweichung Δ zur Festlegung bzw. Maximierung des absoluten Betrags der Funktionswerte der Summe dieser Transferfunktionen (wobei für diese Festlegung bzw. Maximierung und das Zeitintervall [-T, T] bzw. die Gesamtzahl möglicher Ausgangssignale Xj (t) , yj (t) beispielsweise gilt
T (llaA) 0 < R - Δ < ί |f*[x(t)] + g*[y(t)]| dt
-T
T
< max J I f*[Xj (t)]
{f*[x3 (t) ] , g* [y3 (t) ] } e Φ -T
+ g*[yj(t)]| dt
< R + Δ
T
< J a * {1 / V[l - (1 - a2) * sin2 arg {f*[x(t) ] -T + g*[y(t) ] }] } dt)
oder den oben definierten Grenzwert S* oder die oben definierte Abweichung ε (für die beispielsweise gelten muss, dass
(7A) 0 < S*- ε < max |Re ^f*[x(t)] + g*[y(t)] ϊ\
< S*+ ε < 1) oder den oben definierten Grenzwert U* oder die oben definierte Abweichung κ (für die beispielsweise gelten muss, dass
T
(8A) 0 < u*- K < J|f*[x(t)] + g*[y(t)]| dt < U*+ κ) ,
-T sämtliche zur Bestimmung der Abbildungsbreite des zu erzielenden Stereosignals, oder die Abbildungsrichtung der reproduzierten Schallquellen gemäss oben
beschriebener Anordnung zu bestimmen bzw. zu
optimieren. Das Resultat ist in jedem Falle eine in Hinblick auf das FM-Signal konstante stereophone
Abbildung .
Insbesondere empfiehlt sich auch hier der Einsatz von zum Stand der Technik gehörenden
Kompressionsalgorithmen oder Datenreduktionsverfahren bzw. die Betrachtung charakteristischer Merkmale wie etwa der Minima oder Maxima, um die Evaluierung von stereophonen oder pseudostereophonen Signalen gemäss oben beschriebenen Kriterien zu beschleunigen.
Im folgenden wird der Inhalt von WO2011/009650 zum Verständnis der folgenden Anwendungsbeispiele vorliegender Erfindung vollständig wiedergegeben:
Bei der Anordnung gemäss WO2009/138205, gemäss EP1850639 und/oder gemäss WO2011/009649 können
verschiedene Parameter im Stereoumsetzer gewählt werden, mit welchen pseudostereophone Signale erzeugt werden. Obwohl häufig mehrere Parameter oder Sets von Parametern möglich sind, mit welchen pseudostereophone Audiosignale gewonnen werden können, hat die Auswahl dieser Parameter einen Einfluss auf das empfundene räumliche Klangbild. Die Auswahl der Parameter, die in einer bestimmten Lage oder für ein bestimmtes
Audiosignal optimal sind, ist aber nicht trivial. Ausserdem hat die Anpassung der Parameter auch häufig einen Einfluss auf den Korrelationsgrad zwischen dem linken und dem rechten Kanal. Im Rahmen von
WO2011/009650 wurde jedoch festgestellt, dass es sinnvoll wäre, für die Bewertung unterschiedlicher Parametrisierungen von φ bzw. f (bzw. dem
vereinfachenden Parameter n) , α, ß einen einheitlichen Korrelationsgrad festzulegen.
Ein Ziel ist dort, ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zur Gewinnung pseudostereophoner
Signale anzubieten bzw. ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung, um automatisch und optimal ene
Parameter auszuwählen, welche der Erzeugung von
stereophonen oder pseudostereophonen Signalen zugrunde liegen, bzw. ein Verfahren und eine Vorrichtung, um insbesondere die Parameter ( φ , λ, p bzw. f (bzw. n) , , ß ) bei dieser Gewinnung optimal und automatisch zu bestimmen .
Mit einem solchen Verfahren bzw. einer solchen Vorrichtung sollen aus mehreren dekorrelierten, insbesondere pseudostereophonen, Signalvarianten ene ausgewählt werden, deren Dekorrelation sich als besonders günstig erweist.
Insbesondere sollen die Auswahlkriterien selbst in möglichst effizienter und kompakter Form beeinflusst werden können, um Signale unterschiedlicher
Beschaffenheit (etwa Sprach- im Gegensatz zu
Musikaufnahmen) in deren optimierte Wiedergabe
überführen zu können.
Gemäss einem Aspekt wird in WO2011/009650 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Gewinnung
pseudostereophoner Ausgangssignale x(t) und y(t) anhand eines Stereoumsetzers vorgeschlagen, wobei x(t) den Funktionswert resultierenden linken Ausgangskanals zum Zeitpunkt t, und y(t) den Funktionswert resultierenden rechten Ausgangskanals zum Zeitpunkt t darstellt, in welcher die Gewinnung iterativ optimiert wird, bis <x(t), y(t)> innerhalb eines vorbestimmten Definitionsbereichs liegt.
Wenn es Drop-outs oder ähnliche Defekte gibt, können jedoch in unbedeutender Menge einzelne Punkte ausserhalb des Definitionsbereichs liegen. In diesem Fall wird die Gewinnung iterativ optimiert, bis ein Teil von <x(t), y(t)> innerhalb des vorbestimmten
Definitionsbereichs liegt.
Der gewünschte Definitionsbereich wird vorzugweise durch einen einzigen numerischen Parameter a festgelegt, wobei vorzugsweise 0 < a ^ 1. Dieser Parameter und somit der Definitionsbereich können beispielsweise durch die Ungleichung
Re2{f*[x(t] + g*[y(t)]> * 1/a2 + Im2{f*[x(t] + g*[y(t)]> < 1 sinnvoll festgelegt werden, wobei für die komplexen Transferfunktionen f*[x(t)] und g*[y(t)]} des
Ausgangssignals x(t), y(t) die Beziehungen f*[x(t)] = [x(t) /V 2] * (-1 + i) und g*[y (t)] = [y (t) /V 2] * (i + i) gelten .
Der Benutzer kann einen solchen Definitionsbereich, ausgehend vom Einheitskreis der komplexen Zahlenebene bzw der imaginären Achse (sofern der maximale Pegel des Ausgangssignals x(t), y(t) am Einheitskreis normiert wurde), anhand des Parameters a, 0 < a ^ 1, beliebig festlegen . Dieses Prinzip bleibt auch gültig wenn ein anderes Bezugssystem als der Einheitskreis der
komplexen Zahlenebene gewählt wird, und ein anderer neuer Definitionsbereich definiert wird. Unter
„Definitionsbereich" wird somit generell ein zulässiger Wertebereich für <x(t), y(t)> des Ausgangssignals x(t), y(t) verstanden, der insgesamt <x(t), y(t)> ganz oder teilweise (etwa im Falle defekter Tonaufnahmen, die sogenannte Drop-outs aufweisen) enthalten soll. In einer bevorzugten Variante wird der
Korrelationsgrad der Ausgangssignale (x(t) und y(t)) normiert. In einer bevorzugten Variante wird der Pegel des Maximums des resultierenden linken und rechten Kanals normiert. Auf diese Weise können gewisse
Parameter iterativ optimiert werden, um den gewünschten Definitionsbereich zu erzielen, ohne dass diese den Korrelationsgrad oder den Pegel des Maximums des resultierenden linken und rechten Kanals beinflussen.
Es ist auch sinnvoll, wenn für
unterschiedlichste Parametrisierungen von φ bzw. f (bzw. n) , α, ß anhand von, von |<x(t), y(t)>|
abhängigen, Kriterien festgelegt wird. Zu diesem Zweck wird deshalb erfindungsgemäss ein von |<x(t), y(t)>| abhängiger entsprechender Wertebereich normiert, so dass dieser ein Kriterium für die Optimierung der
Parameter darstellt.
In einer Aus führungs form wird somit ein Verfahren zur Gewinnung pseudostereophoner Ausgangssignale x(t) und y(t) anhand eines Umsetzers vorgeschlagen,
wobei x(t) den Funktionswert resultierenden linken Ausgangskanals zum Zeitpunkt t darstellt,
wobei y(t) den Funktionswert resultierenden rechten Ausgangskanals zum Zeitpunkt t darstellt,
wobei die komplexen Transferfunktionen f*[x(t)] und g*[y(t)] der Ausgangsgsignale definiert werden: f*[x(t)] = [x(t) /V 2] * (-1 + i) g*[y (t)] = [y (t) /V 2] * (i + i) in welchem die Gewinnung iterativ optimiert wird, bis folgendes Kriterium erfüllt ist:
Re2{f*[x(t] + g*[y(t)]> * 1/a2 + Im2{f*[x(t] + g*[y(t)]> < 1,
wobei 0 < a ^ 1 den gewünschten Definitionsbereich festlegt .
Auffallend bei den Verfahren zur Gewinnung von pseudostereophonen Signalen gemäss WO2009/138205 oder gemäss EP1850639 ist die Tatsache, dass diese stets ein einwandfreies Mittensignal liefern. Es wird deshalb hier die Kurzzeit-Kreuzkorrelation
T
(1B) r = (1/2T) * J x (t) y (t) dt
-T
für das Zeitintervall [-T, T] sowie die Ausgangssignale x(t) des linken bzw. y(t) des rechten Kanals
eingeführt.
Wie bereits erwähnt ist es sinnvoll, wenn für unterschiedlichste Parametrisierungen von φ bzw. f (bzw. n) , α, ß ein einheitlicher Korrelationsgrad erzielt wird. Zu diesem Zweck wird deshalb
erfindungsgemäss der Korrelationsgrad der
Ausgangssignale (x(t) und y(t)) normiert. Diese
Normierung kann vorzugsweise durch die gezielte
Variation von λ (linke Dämpfung) bzw. p (rechte
Dämpfung) festgelegt werden. Aufgrund des einheitlichen Korrelationsgrades lässt sich das erzielte Signal nunmehr systematisch, vom Benutzer beeinflussbaren Beurteilungskriterien unterwerfen . Es ist auch sinnvoll, wenn für
unterschiedlichste Parametrisierungen von φ bzw. f (bzw. n) , α, ß ein einheitlicher Pegel des Maximums des resultierenden linken und rechten Kanals erzielt wird. Zu diesem Zweck wird deshalb in dargelegtem System der Pegel des Maximums des resultierenden linken und rechten Kanals normiert, so dass dieser Pegel nicht durch die Optimierung der Parameter beeinflusst wird.
Es ist zum Beispiel sinnvoll, dass zuerst die Aussteuerung für das Maximum des linken Signals L und des rechten Signals R einheitlich auf beispielsweise 0 dB mittels eines ersten Logikelements festgelegt wird.
Es ist auch sinnvoll, wenn für
unterschiedlichste Parametrisierungen von φ bzw. f (bzw. n) , α, ß anhand von, von <x(t), y(t)> oder von |<x(t), y(t)>| abhängigen, Kriterien festgelegt wird. Zu diesem Zweck wird deshalb erfindungsgemäss jeweils ein entsprechender Wertebereich normiert, so dass dieser ein Kriterium für die Optimierung der Parameter darstellt . x(t) und y(t) werden innerhalb des
Einheitskreises der komplexen Zahlenebene abgebildet. Es ist nunmehr die Funktion f*[x(t)] + g*[y(t)] näher zu untersuchen, um Rückschlüsse auf die Qualität des jeweiligen Ausgangssignals etwa einer Vorrichtung gemäss WO2009/138205 oder EP1850639 zu ziehen. Jegliche Dekorrelation der beiden Signale f*[x(t)] und g*[y(t)] kommt hier bei Betrachtung der Funktion f*[x(t)] + g*[y(t)] einem Ausschlag auf der reellen Achse gleich. Die Optimierung des Stereoumsetzers erfolgt somit beispielsweise gemäss den benannten Kriterien für |Re{f*[x(t)] + g*[y(t)]}| und für |Im{f*[x(t)] +
g*[y (t)]} I . Dieses Verfahren erweist sich als besonders günstig, da mit einem einzelnen Parameter, nämlich a, insbesondere der unterschiedlichen Beschaffenheit der Ausgangssignale einer Vorrichtung oder eines Verfahrens gemäss WO2009/138205 oder EP1850639 optimal Rechnung getragen wird. Der Parameter kann vorzugsweise vom Typ des Audiosignals abhängig sein, etwa um Sprache oder Musik manuell oder automatisch unterschiedlich zu bearbeiten. Bei Sprache ist der durch a bestimmte
Definitionsbereich aufgrund störender Artefakte wie etwa hochfrequenten Nebengeräuschen bei der
Artikulation, anders als bei Musikaufnahmen,
vorzugsweise deutlich einzuschränken.
Zudem lässt sich, unter Beschränkung auf einzigen Parameter a, vom Einheitskreis bzw. der imaginären Achse ausgehend jeder optimale
Abbildungsbereich für f*[x(t)] + g*[y(t)] wählen.
Erfüllen die Signale x(t), y(t) nicht die oben erwähnten Bedingungen, werden erfindungsgemäss im Sinne einer Optimierung die Parameter φ bzw. f (bzw. n) bzw. α bzw. ß - gemäss einem an die Funktionswerte x[t(cp, f, , ß) ] und y[t(cp, f, a, ß) ] bzw. x[t(cp, n, a, ß) ] und y[t(cp, n, a, ß) ] angepassten iterativen Vorgehen - neu bestimmt, und bislang dargestellte Schritte solange durchlaufen, bis x(t) und y(t) die oben erwähnten
Bedingungen erfüllen.
In einem weiteren Schritt wird nunmehr beispielsweise das Relief der Funktion f*[x(t)] + g*[y(t)] im Sinne einer Maximierung von deren Funktionswerten betrachtet. Es kann gezeigt werden, dass dieses Vorgehen der Maximierung von
T
(6B) J |f*[x(t)] + g*[y(t)]| dt
-T
gleichkommt; dieser Ausdruck bleibt seinerseits kleiner oder gleich dem Wert von
T
(7aB) J a * {1 / V[l - (1 - a2) * sin2 arg {f*[x(t)]
-T
+ g*[y(t) ] }] } dt.
Auch hier wird dem Benutzer ein Werkzeug an die
Hand gegeben, insofern er den Grenzwert R (bzw. die durch die Ungleichung (8aB) definierte Abweichung Δ, siehe unten) für diese Maximierung im Rahmen von (8aB) frei wählen kann. Insgesamt muss für die Gesamtzahl möglicher Signalvarianten Xj (t) , Vj (t) die Bedingung
T
(8aB) 0 < R Δ < J |f*[x(t)] + g*[y(t)]| dt
-T
T
< max ί |f*[xj(t)]
{f*[x3 (t) ] , g* [y3 (t) ] } e Φ -T
+ g*[yj(t)]| dt
< R + Δ T
< J a * {1 / V[l - (1 - a2) * sin2 arg {f*[x(t)] -T
+ g*[y(t) ] }] } dt
erfüllt sein. R* und Δ stehen in unmittelbarem Zusammenhang mit der Lautheit des zu erzielenden Ausgangssignals (also enen Parametern, nach denen auch der Zuhörer die
Gültigkeit einer stereophonen Abbildung beurteilt) .
Wird die durch Δ definierte Umgebung des Grenzwerts R* bzw. das Maximum aller möglichen
integrierten Reliefs nicht erreicht, werden im Sinne einer Optimierung in Hinblick auf den Grenzwert R* und die Abweichung Δ bzw. auf erwähntes Maximum - gemäss einem auf die Funktionswerte x[t( cp, f, , ß ) ] und y[t( cp, f, a, ß ) ] bzw. x[t( cp, n, a, ß ) ] und y[t( cp, n, a, ß ) ] angepassten iterativen Vorgehen - neue Parameter φ bzw. f (bzw. n) bzw. α bzw. ß bestimmt, und sämtliche bislang dargestellte Schritte solange durchlaufen, bis Signale x(t), y(t) bzw. Parameter φ bzw. λ bzw. p bzw. f (bzw. n) bzw. α bzw. ß resultieren, die einer
optimalen Stereophonisierung entsprechen.
Unter entsprechender Wahl des
Korrelationsgrades r, des - den gewünschten jeweiligen Definitionsbereich festlegenden - Parameters a und des Grenzwertes R* sowie von dessen Abweichung Δ lassen sich für die jeweilige Beschaffenheit der
Eingangssignale optimale Systeme für den jeweiligen Anwendungsbereich (zum Beispiel Sprach- oder
Musikwiedergabe) konfigurieren. Die hier angestellten Überlegungen bleiben insgesamt auch gültig, sofern ein anderes Bezugssystem als der Einheitskreis der imaginären Ebene gewählt wird. Beispielsweise lässt sich anstelle einzelner Funktionswerte auch die Achsenlänge normieren, um den Rechenaufwand entsprechend herabzusetzen. Gemäss einem Aspekt empfiehlt sich der Einsatz von (an sich bekannten) Kompressionsalgorithmen oder Datenreduktionsverfahren bzw. die Betrachtung
charakteristischer Merkmale wie etwa der Minima oder Maxima für die gemäss WO2009/138205 oder EP1850639 gewonnenen pseudostereophonen Signale, dies für deren beschleunigte Evaluierung.
Auch lässt sich anstelle vorgeschlagener Betrachtung von |<x(t), y(t)>| |<x(t), y(t)>|2 für die Optimierung der Stereophonisierung heranziehen. Der Rechenaufwand wird dadurch deutlich herabgesetzt.
WO2011/009650 lässt sich im Übrigen auf Vorrichtungen oder Verfahren anwenden, welche
stereophone Signale erzeugen, die durch mehr als zwei Lautsprecher wiedergegeben werden (beispielsweise zum Stand der Technik gehörende Surround-Anlagen) .
Gemäss einem Aspekt schlägt WO2011/009650 die kaskadierte Nachschaltung mehrerer, teilweise
hinsichtlich ihrer Parameter justierbarer Mittel (zum Beispiel Logikelemente) bei einem Stereoumsetzer (zum Beispiel gemäss WO2009/138205 oder EP1850639) vor, wobei eine Rückkopplung hinsichtlich genannter
Vorrichtungen oder Verfahren dahingehend besteht, dass eine optimierte Änderung der Parameter φ bzw. λ bzw. p bzw. f (bzw. n) bzw. α bzw. ß solange erfolgt, bis sämtliche Bedingungen der Logikelemente erfüllt sind.
Diese Mittel (Logikelemente) lassen sich im übrigen anders anordnen, und können - unter Einschränkungen - ganz oder teilweise auch weggelassen werden .
Für einen Stereoumsetzer, zum Beispiel in einer Vorrichtung gemäss WO2009/138205 oder EP1850639, sollen für den Fall identischer umgekehrt proportionaler
Dämpfungen λ und p optimierte Parameter φ, λ, f (bzw. der vereinfachende Parameter n) , α, ß bestimmt werden, um ein Monosignal in entsprechende pseudostereophone Signale zu überführen, welche eine optimale
Dekorrelation und Lautheit aufweisen (jene beiden
Kriterien, nach denen der Zuhörer die Güte eines
Stereosignals beurteilt) . Eine solche Bestimmung soll mit möglichst wenigen technischen Mitteln erreicht werden . FIG. 1B zeigt das Schaltungsprinzip für die beiden ersten beschriebenen Logikelemente zur
Normierung des Pegels und zur Normierung des
Korrelationsgrades der Ausgangssignale eines
Stereoumsetzers mit einer MS-Matrix 110 (zum Beispiel ein Stereoumsetzer gemäss WO2009/138205 oder
EP1850639) ) , wobei das Eingangssignal M und S (vor Durchlaufen eines der MS-Matrix vorgelagerten
Verstärkers) optional einer Schaltung gemäss FIG. 7B zugeführt werden kann, die optional und idealerweise der FIG. 10B nachgeschaltet ist, und aktiviert wird, sobald der aus FIG. 10B resultierende Parameter z bestimmt wurde (siehe unten) .
Das erste Logikelement 120 zur Normierung des Pegels ist dabei mit zwei identischen Verstärkern mit dem Verstärkungsfaktor p* verkoppelt und sorgt für eine auf 0 dB maximierte Aussteuerung des linken Kanals L und rechten Kanals R.
Die aus der Anordnung 110 (zum Beispiel eine MS-Matrix gemäss WO2009/138205 oder EP1850639) resultierenden Signale L und R werden einheitlich um den Faktor p* so verstärkt (Verstärker 118, 119), dass das Maximum beider Signale einen Pegel von exakt 0 dB aufweist (Normierung am Einheitskreis der komplexen Zahlenebene) . Dies wird beispielsweise durch
Nachschaltung eines Logikelements 120 erreicht, das über die Rückkopplungen 121 und 122 und Variation bzw. Korrektur des Verstärkungsfaktors p* der Verstärker 118 und 119 eine Aussteuerung des Maximalwerts von L und R auf 0 dB bewirkt.
Die resultierenden Stereosignale x(t) (123) und y(t) (124), die hinsichtlich ihrer Amplituden zu L und R direkt proportional sind, werden in einem zweiten Schritt einem weiteren Logikelement 125 zugeführt, das den Korrelationsgrad r vermittels der Kurzzeit- Kreuzrelation
T
(1B) r = (1/2T) * J x(t)y(t) dt * ( 1/x ( t ) effy ( t ) eff )
-T
bestimmt, r kann von Benutzer im Bereich -1 < r < 1 festgelegt werden und bewegt sich idealerweise im
Bereich von 0,2 < r < 0,7.
Jede Abweichung von r führt über die
Rückkopplung 126 zu einer optimierten Anpassung des Verstärkungsfaktors λ des Verstärkers 117 für das S- Signal .
Die resultierenden Signale L und R durchlaufen neuerlich die Verstärker 118 und 119 sowie das
Logikelement 120, das wiederum über die Rückkopplungen 121 und 122 eine neuerliche Aussteuerung des
Maximalwerts von L und R auf 0 dB bewirkt, und werden dann erneut dem Logikelement 125 zugeführt. Dieser Vorgang wird solange optimiert
durchgeführt, bis der vom Benutzer festgelegte
Korrelationsgrad r erreicht ist.
Es resultiert ein in Bezug auf den
Einheitskreis der komplexen Zahlenebene normiertes Stereosignal x(t), y(t) .
FIG. 2B verdeutlicht das Schaltungsprinzip, welches die Eingangssignale x(t), y(t) auf der
komplexen Zahlenebene abbildet bzw. das Argument von deren Summe f*[x(t)] + g*[y(t)] bestimmt. Mit dieser
Schaltung werden die resultierenden Signale x(t) und y(t) am Ausgang der Figur 1B einer Matrix zugeführt, in der nach jeweiliger Verstärkung um den Faktor l/V 2 (Verstärker 229, 230) diese in je einen gleichlautenden Real- und Imaginärteil zerlegt werden, wobei der aus dem mittels 229 verstärkten Signal x(t) gebildete
Realteil noch den Verstärker 231 mit dem
Verstärkungsfaktor -1 durchläuft. Es ergeben sich somit die Transferfunktionen
(2B) f*[x(t)] = [x(t) /V 2] * (-1 + i)
und
(3B) g*[y (t)] = [y (t) /V 2] * (1 + i) .
Die jeweiligen Real- bzw. Imaginärteile werden nunmehr summiert und ergeben somit den Real- bzw.
Imaginärteil der Summe der Transferfunktionen f*[x(t)] + g*[y(t)].
Durch das Element 232 wird das Argument von f*[x(t)] + g*[y(t)] bestimmt.
FIG. 3B ermöglicht über den Parameter a, 0 a ^ 1, die Wahl des Definitionsbereichs, wobei über a eine stufenlose Regulierung, ausgehend von Einheitskreis der komplexen Zahlenebene bzw. der imaginären Achse, ermöglicht wird. Somit kann der
Benutzer den durch a bestimmten Definitionsbereich auf der komplexen Zahlenebene innerhalb des Einheitskreises frei festlegen. Hierzu werden der quadrierte Realteil (333a) bzw. quadrierte Imaginärteil (334a) von f*[x(t)] + g*[y(t)] errechnet. Das aus 333a resultierende Signal wird anschliessend einem Verstärker 335a zugeführt und um den vom Benutzer frei wählbaren Verstärkungsfaktor 1/a2 verstärkt. Zusätzlich wird der quadrierte Sinus des Arguments der Summe der Transferfunktionen f*[x(t] + g*[y(t)] errechnet.
FIG. 4B, die am Ausgang der Figur 3B
nachgeschaltet werden soll, zeigt das Schaltungsprinzip für ein neues drittes Logikelement, welches die in FIG. 1B erzeugten, gemäss FIG. 2B auf der komplexen
Zahlenebene abgebildeten Signale gemäss der Bedingung
(4aB) Re2{f*[x(t] + g*[y(t)]> * 1/a2 + Im2{f*[x(t] +
g*[y(t)]> < l überprüft .
Der quadrierte Realteil und quadrierte Imaginärteil der Summe der Transferfunktionen f*[x(t)] + g*[y(t)] sowie die aus 334a und 335a resultierenden Signale werden hier einem weiteren Logikelement 436a zugeführt, das prüft, ob obiges Kriterium erfüllt ist, somit, ob die Werte der Summe der Transferfunktionen f*[x(t)] + g*[y(t)] innerhalb des vom Benutzer mittels a definierten neuen Wertebereichs liegen.
Trifft dies nicht zu, werden über eine Rückkopplung 437a neue optimierte Werte φ bzw. f (bzw. n) bzw. α bzw. ß bestimmt, und wird das gesamte bislang beschriebene System erneut solange durchlaufen, bis die Werte der Summe der Transferfunktionen f*[x(t)] + g [y(t)] innerhalb des vom Benutzer mittels a
definierten neuen Wertebereichs liegen. Die
Ausgangssignale für das Logikelement 436a werden nunmehr an das letzte Logikelement 538a (Figur 5B) übergeben.
Dieses betrachtet abschliessend das Relief der
Funktion f*[x(t)] + g*[y(t)] im Sinne der Maximierung de Funktionswerte, wobei der Benutzer den durch die Ungleichung (8aB) bestimmten Grenzwert R* (sowie die ebenfalls durch die Ungleichung (8aB) bestimmte
Abweichung Δ) für diese Maximierung frei wählen kann. Insgesamt muss die Bedingung
T
aB) 0 < R - Δ < J |f*[x(t)] + g*[y(t)]|
-T
T
< max ί |f*[xj(t)]
{f*[x3 (t) ] , g* [y3 (t) ] } e Φ -T
+ g*[yj(t)]| dt
< R + Δ
T
< ; a * {1 / V[l - (1 a2) * sin2 arg { f* [x (t) ]
-T
+ g*[y(t) ] }] } dt erfüllt sein. Trifft dies nicht zu, werden über eine Rückkopplung 539a neue optimierte Werte φ bzw. f (bzw. n) bzw. α bzw. ß iterativ bestimmt, und wird das gesamte bislang beschriebene System solange erneut durchlaufen, bis das Relief der Funktion f*[x(t)] + g*[y(t)] die angestrebte Maximierung der Funktionswerte unter Berücksichtigung des Grenzwertes R* bzw. der Abweichung Δ, beide definiert durch den Benutzer, erfüllt . Es werden somit mit dem ursprünglichen
Pseudostereoumsetzer, zum Beispiel gemäss einer der Aus führungs formen in WO2009/138205 oder EP1850639 (hier unter Annahme des Falles identischer umgekehrt
proportionaler Dämpfungen λ und p) neue Parameter φ bzw. f (bzw. n) bzw. α bzw. ß iterativ bestimmt, bis x(t) und y(t) die oben erwähnten Bedingungen (4aB) und (8aB) erfüllen.
Die Signale x(t) (123) und y(t) (124)
entsprechen somit hinsichtlich Kompatibilität (bestimmt durch den wählbaren Korrelationsgrad r) ,
Definitionsbereich (bestimmt durch den wählbaren
Verstärkungsfaktor a) und Lautheit (bestimmt durch den wählbaren Grenzwert R* bzw. die wählbare Abweichung Δ) den Vorgaben des Benutzers und stellen die
Ausgangssignale L* und R* der beschriebenen Anordnung dar .
Zur Festlegung der Abbildungsrichtung:
Mitunter ist es auch von Bedeutung, die gewonnene stereophone Abbildung um die Hauptachse der der Stereophonisierung zugrundeliegenden
Richtcharakteristik zu spiegeln, da beispielsweise eine in Bezug auf die Hauptachse spiegelverkehrte Abbildung vorliegt. Dies kann manuell durch die Vertauschung des linken und rechten Kanals geschehen. Soll ein bereits vorhandenes Stereosignal L°, R° durch vorliegendes System abgebildet werden, lässt sich die korrekte Abbildungsrichtung mittels
dargestellter pseudostereophonen Methodik gebildeter Phantomschallquellen auch beispielsweise gemäss FIG. 10B automatisch ermitteln (die FIG. 5B unmittelbar nachgeschaltet wird, wobei die FIG. 6B für die
Bestimmung der Summe der komplexen Transferfunktionen f*(l(ti)) + g*(r(ti)) des bereits vorhandenen
Stereosignals L°, R° der FIG. 10B gleichfalls
zugeschaltet werden kann) . Hierbei wird zu geeignet gewählten Zeitpunkten ti (für die nicht alle im
folgenden genannten korrelierenden Funktionswerte der Transferfunktionen f*(x(t±)) + g*(y(t±) bzw. f*(l(t±)) + g (r (ti) ) in wenigstens einem Falle gleich Null sein dürfen) die bereits gemäss FIG. 2B ermittelte
Transferfunktion f*(x(ti)) + g*(y(ti)) mit der
Transferfunktion f*(l(ti)) + g*(r(ti)) des linken
Signals 1 (t) bzw. des rechten Signals r(t) des
ursprünglichen Stereosignals L°, R° verglichen (die anhand der Schaltung gemäss FIG. 6B ermittelt wird, deren Aufbau dem ersten Teil der Schaltung für die Eingangssignale x(t), y(t) der FIG. 2B entspricht) . Bewegen sich diese Transferfunktionen im gleichen oder diagonal entgegengesetzen Quadranten der komplexen
Zahlenebene, erhöht die Gesamtzahl m der Funktionswerte der genannten Transferfunktionen, die im gleichen bzw. diagonal entgegengesetzten Quadranten der komplexen Zahlenebene liegen, sich jeweils um 1. Eine empirisch (oder statistisch eruierte) festlegbare Zahl b, die kleiner oder gleich der Anzahl der korrelierenden Funktionswerte der
Transferfunktionen f*(x(t±)) + g*(y(ti) bzw. f*(l(t±)) + g*(r(ti)) ungleich Null sein sollte, legt nunmehr die Anzahl notwendiger Treffer fest. Unterhalb dieser
Anzahl werden der linke Kanal x(t) und der rechte Kanal y(t) des etwa aus einer Anordnung gemäss FIG. 1B, 2B, 3B bis 5B resultierenden Stereosignals vertauscht.
Soll ein ursprünglich stereophones Signal in ein Monosignal zuzüglich der die Richtcharakteristik beschreibenden Funktion f (bzw. deren vereinfachenden Parameter n) sowie der Parameter φ, α, ß, λ oder p
(etwa zum Zwecke der Datenkompression) umkodiert werden (Beispiel für einen Output 640a, der um den Parameter z, siehe unten, erweitert werden kann) , ist
sinnvollerweise die Information mitzukodieren, ob der resultierende linke Kanal mit dem resultierenden rechten Kanal zu vertauschen ist (beispielsweise ausgedrückt durch den Parameter z, der die Zahlen 0 oder 1 annimmt, und, sofern gewünscht, zugleich eine Schaltung gemäss FIG. 7B aktivieren kann) .
Unter leichten Modifikationen lassen sich zu den Schaltungen gemäss FIG. 6B und 10B analoge
Schaltungen konstruieren, die sich auch an anderer Stelle innerhalb des elektrischen Kreises oder
Algorithmus einsetzen lassen.
Zur Einschränkung oder Erweiterung der Abbildungsbreite :
Es empfiehlt sich auch für diese Anwendung der zusätzliche Einsatz von zum Stand der Technik
gehörenden Kompressionsalgorithmen oder
Datenreduktionsverfahren bzw. die Betrachtung
charakteristischer Merkmale wie etwa der Minima oder Maxima für die gewonnenen pseudostereophonen Signale, dies für deren erfindungsgemässe beschleunigte
Evaluierung .
Von besonderem Interesse (etwa für die Wiedergabe stereophoner Signale in Automobilen) ist die nachträgliche Einschränkung oder Erweiterung der Abbildungsbreite des gewonnenen Stereosignals anhand der gezielten Variation des Korrelationsgrades r des resultierenden Stereosignals bzw. der Dämpfungen λ oder auch p (für die Bildung des resultierenden
Stereosignals) . Die zuvor eruierten Parameter f (bzw. n) , welche die Richtcharakteristik des zu
stereophonisierenden Signals beschreiben, der manuell oder messtechnisch zu ermittelnde Winkel φ, den
Hauptachse und Schallquelle einschliessen, der fiktiven linken Öffnungswinkel α und der fiktive rechte
Öffnungswinkel ß können dabei beibehalten werden, und es ist sinnvollerweise nur noch eine abschliessende Amplitudenkorrektur etwa gemäss dem Logikelement 120 der Figur 1B notwendig, sofern diese Einschränkung oder Erweiterung der Abbildungsbreite manuell erfolgt.
Soll diese automatisiert werden, zeigen psychoakustische Versuchsreihen, dass eine konstante Abbildungsbreite im wesentlichen vom Kriterium
(9B) 0 < S*- ε < max |Re ^f*[x(t)] + g*[y(t)] H
< S*+ ε < 1 sowie vom Kriterium T
(10B) 0 < u*- K < J|H f*[x (t) ] + g*[y(t)] ϊ\ dt < u*+ κ
-T abhängt (wobei S und ε bzw. U und κ beispielsweise für Telefonsignale anders festzulegen sind als für
Musikaufnahmen) . Zu bestimmen sind demnach nur noch vom Korrelationsgrad r des resultierenden Stereosignals bzw. von den Dämpfungen λ oder auch p (für die Bildung des resultierenden Stereosignals) bzw. gegebenenfalls von einem mit dem Logikelement 120 der Figur 1B
identischen Logikelement abhängige geeignete Funktionswerte x(t), y(t) gemäss einem iterativen, auf Rückkopplung basierenden Funktionsprinzip.
Die Anordnung der FIG. 1B, 2B, 3B bis 5B, 6B, 10B lässt sich demnach im Sinne einer Anordnung etwa der in FIG. 7B, 8B und/oder 9B dargestellten Form erweitern. FIG. 7B zeigt dabei ein weiteres Beispiel einer Schaltung zur Normierung stereophoner oder pseudostereophoner Signale, die, sofern der FIG. 10B nachgeschaltet, aktiviert wird, sobald der Parameter z als Eingangssignal vorliegt. Der Anfangswert des
Verstärkungsfaktors λ entspricht dabei dem Endwert des Verstärkungsfaktors λ der FIG. 1B bei Übergabe des Parameters z, und die Eingangssignale der FIG. 1B werden zum Zeitpunkt dieser Übergabe unmittelbar als Eingangssignale an die FIG. 7B übergeben.
Die Schaltungen gemäss FIG. 7B bis 9B können im übrigen auch autonom in sonstigen Schaltkreisen oder Algorithmen Anwendung finden.
In der vorliegenden Anordnung werden in der MS- Matrix 110 anhand eines Logikelements 110a (das zugleich, sobald der Parameter z als Eingangssignal vorliegt, diese MS-Matrix aktiviert) der linke und der rechte Kanal vertauscht, sofern der Parameter z gleich 1 ist, andernfalls unterbleibt eine solche
Vertauschung.
Die resultierenden Ausgangssignale L und R der MS-Matrix 110 werden nunmehr einheitlich um den Faktor p* so verstärkt (Verstärker 118, 119), dass das Maximum beider Signale einen Pegel von exakt 0 dB aufweist (Normierung am Einheitskreis der komplexen
Zahlenebene) . Dies wird beispielsweise durch
Nachschaltung eines Logikelements 120 erreicht, das über die Rückkopplungen 121 und 122 und Variation bzw. Korrektur des Verstärkungsfaktors p* der Verstärker 118 und 119 eine Aussteuerung des Maximalwerts von L und R auf 0 dB bewirkt.
In einem weiteren Schritt werden nunmehr die resultierenden Signale x(t) (123) und y(t) (124) einer Matrix gemäss FIG. 8B zugeführt, in der nach jeweiliger Verstärkung um den Faktor 1 /Λ/2 (Verstärker 229, 230) diese in je einen gleichlautenden Real- und
Imaginärteil zerlegt werden, wobei der aus dem mittels 229 verstärkten Signal x(t) gebildete Realteil noch den Verstärker 231 mit dem Verstärkungsfaktor -1
durchläuft. Es ergeben sich somit die bereits in
Zusammenhang mit Figur 2B erwähnten komplexen
Transferfunktionen f* [x(t)] und g* [y(t)]. Die jeweiligen Real- bzw. Imaginärteile werden nunmehr summiert und ergeben somit den Real- bzw. Imaginärteil der Summe der Transferfunktionen f* [x(t)] + g* [y(t)] .
Es ist nunmehr eine Anordnung beispielsweise gemäss dem Logikelement 640 der FIG. 9B nachzuschalten, die für einen vom Benutzer in Bezug auf die
Abbildungsbreite des zu erzielenden Stereosignals geeignet gewählten Grenzwert S* bzw. eine geeignet gewählte Abweichung ε, beide definiert durch die
Ungleichung (9B), prüft, ob die Bedingung
(9B) 0 < S*- ε < max |Re ^f*[x(t)] + g*[y(t)] ϊ\
< S*+ ε < 1 erfüllt ist. Trifft dies nicht zu, wird über eine Rückkopplung 641 ein neuer optimierter Wert für den Korrelationsgrad r bzw. für die Dämpfungen λ oder auch p (für die Bildung des resultierenden
Stereosignals) bestimmt, und werden die bisherigen soeben beschriebenen Schritte, wie in FIG. 7B bis 9B dargestellt, solange durchlaufen, bis obige Bedingung (9B) erfüllt ist. Die Ausgangssignale für das Logikelement 640 werden nunmehr an eine Anordnung etwa gemäss dem
Logikelement 642 der FIG. 9B übergeben. Diese
betrachtet abschliessend das Relief der Funktion f*[x(t)] + g*[y(t)] im Sinne einer Optimierung der
Funktionswerte hinsichtlich der Abbildungsbreite des zu erzielenden Stereosignals, wobei der Benutzer den
Grenzwert U* sowie die Abweichung κ, beide definiert durch die Ungleichung (10B), in Bezug auf die
Abbildungsbreite des zu erzielenden Stereosignals geeignet wählen kann. Insgesamt muss die Bedingung
(10B) 0 < u*- K < J|f*[x(t)] + g*[y(t)]| dt < u*+ κ erfüllt sein. Trifft dies nicht zu, wird über eine Rückkopplung 643 ein neuer optimierter Wert für den Korrelationsgrad r bzw. für die Dämpfungen λ oder auch p (für die Bildung des resultierenden Stereosignals) bestimmt, und werden die bisherigen soeben
beschriebenen Schritte, wie in FIG. 7B bis 9B
dargestellt, solange durchlaufen, bis das Relief der Funktion f*[x(t)] + g*[y(t)] die angestrebte Optimierung der Funktionswerte hinsichtlich der Abbildungsbreite unter Berücksichtigung des Grenzwertes U* bzw. der Abweichung κ, beide durch den Benutzer geeignet
gewählt, erfüllt.
Die Signale x(t) (123) und y(t) (124)
entsprechen somit hinsichtlich der Abbildungsbreite - bestimmt durch den Korrelationsgrad r bzw. die
Dämpfungen λ oder auch p (für die Bildung des
resultierenden Stereosignals) - den Vorgaben des
Benutzers und stellen die Ausgangssignale L** und R** der eben beschriebenen Anordnung dar.
Die eben beschriebene Anordnung oder Teile dieser Anordnung lassen sich als Encoder für ein auf ein Monosignal zuzüglich der Parameter φ, f (bzw. dem vereinfachenden Parameter n) , α, ß, λ bzw. p
beschränktes vollwertiges Stereosignal verwenden.
Ein bereits existentes Stereosignal kann hinsichtlich r bzw. a bzw. R* bzw. Δ bzw. der
Abbildungsrichtung (bzw. nachstehend beschriebenen Parametern S* bzw. ε oder U* bzw. κ) evaluiert und anschliessend in Hinblick auf eine Vorrichtung oder ein Verfahren gemäss WO2009/138205 oder EP1850639 ebenfalls neu als Monosignal anhand der Parameter φ, f (bzw. n) , α, ß, λ bzw. p codiert werden.
Ebenso lässt sich die eben beschriebene, eventuell durch nachstehende Elemente ergänzte
Anordnung als Decoder für Monosignale einsetzen. Sind φ, f (bzw. n) , α, ß, λ bzw. p bzw. die
Abbildungsrichtung (beispielsweise ausgedrückt durch den Parameter z, der den Wert 0 oder 1 annehmen kann) bekannt, reduziert sich ein solcher Decoder auf eine Anordnung gemäss WO2009/138205 oder EP1850639 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650.
Insgesamt lassen sich solche Encoder oder
Decoder überall dort einsetzen, wo Audiosignale
aufgezeichnet, gewandelt, übertragen oder wiedergegeben werden. Sie stellen eine ausgezeichnete Alternative zu mehrkanaligen stereophonen Techniken dar.
Konkrete Anwendungsbereiche sind die
Telekommunikation (Freisprecheinrichtungen), globale Netzwerke, Computersysteme, Sende- und
Übertragungseinrichtungen, insbesondere
Satellitenübertragungseinrichtungen, professionelle Audiotechnik, Fernsehen, Film und Rundfunk sowie elektronische Konsumgüter. Die Erfindung ist auch von besonderer Bedeutung im Zusammenhang mit der Gewinnung stabiler FM- Stereosignale unter ungünstigen Empfangsbedingungen (etwa in Automobilen) . Hierbei lässt sich eine stabile Stereophonie unter reiner Zuhilfenahme des Main¬ channel-Signals (L + R) als Eingangssignal, das die Summe des linken und rechten Kanals des ursprünglichen Stereosignals darstellt, erzielen. Das vollständig oder unvollständige Sub-channel-Signal (L - R) , das das Ergebnis der Subtraktion des rechten von linken Kanal des ursprünglichen Stereosignals darstellt, kann dabei mit verwendet werden, um ein verwertbares S-Signal zu bilden bzw. um die Parameter f (bzw. n) , welche die Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden Signals beschreiben, den manuell oder messtechnisch zu
ermittelnden Winkel φ, den Hauptachse und Schallquelle einschliessen, den fiktiven linken Öffnungswinkel , den fiktiven rechten Öffnungswinkel ß, die Dämpfungen λ oder auch p für die Bildung des resultierenden
Stereosignals oder daraus resultierend den
Verstärkungsfaktor p* der FIG. 1B für die Normierung des aus der MS-Matrizierung oder aus einer sonstigen erfindungsgemässen Anordnung resultierenden linken und rechten Kanals am Einheitskreis (1 entspricht dabei zum Beispiel dem vermittels p* normierten maximalen Pegel von 0 dB, wobei x(t) das aus dieser Normierung
resultierende linke Ausgangssignal und y(t) das aus dieser Normierung resultierende rechte Ausgangssignal darstellt) oder den Korrelationsgrad r des
resultierenden Stereosignals oder den
Verstärkungsfaktor a für die Definition des zulässigen Wertebereichs für die Summe der Transferfunktionen der resultierenden Ausgangssignale (beispielsweise die komplexen Transferfunktionen (2B) f*[x(t)] = [x(t)/V 2] * (-1 + i) und (3B) g*[y(t) ] = [y(t) /V 2] * (1 + i) , wobei etwa für 0 < a ^ 1 gilt
(4aB) Re2{f*[x(t] + g*[y(t)]> * 1/a2 + Im2{f*[x(t] + g*[y(t)]> < 1) oder den Grenzwert R* oder die Abweichung Δ zur
Festlegung bzw. Maximierung des absoluten Betrags der Funktionswerte der Summe dieser Transferfunktionen (wobei für diese Festlegung bzw. Maximierung und das Zeitintervall [-T, T] bzw. die Gesamtzahl möglicher Ausgangssignale Xj (t) , yj (t) beispielsweise gilt
T
(8aB) 0 < R - Δ < J |f*[x(t)] + g*[y(t)]| dt
-T
T
< max J I f*[Xj (t)]
{f*[x3 (t) ] , g* [y3 (t) ] } e Φ -T
+ g*[yj(t)]| dt
< R + Δ
T
< J a * {1 / V[l - (1 - a2) * sin2 arg {f*[x(t)]
-T
+ g*[y(t) ] }] } dt ) oder die Abbildungsrichtung der reproduzierten
Schallquellen, etwa durch Bestimmung der zugehörigen Quadranten für die Funktionswerte der beispielsweise gemäss FIG. 6B ermittelten Summe der Transferfunktionen für den linken und rechten Kanal des ursprünglichen Stereosignals (die etwa durch anschliessende
Vertauschung des resultierenden linken bzw. rechten Kanals optimiert werden kann, siehe oben) , oder den Grenzwert S* oder die Abweichung ε (für die
beispielsweise gelten muss, dass
(9B) 0 < S*- ε < max |Re <if*[x(t)] + g*[y(t)] \ < S*+ ε < 1) oder den Grenzwert U* oder die Abweichung κ (für die beispielsweise gelten muss, dass
T
(10B)0 < u*- K < J|f*[x(t)] + g*[y(t)]| dt < u*+ κ) ,
-T sämtliche zur Bestimmung der Abbildungsbreite des zu erzielenden Stereosignals, zu bestimmen bzw. zu
optimieren. Das Resultat ist in jedem Falle eine in Hinblick auf das FM-Signal konstante stereophone
Abbildung .
Auch hier lassen sich zusätzlich zum Stand der Technik gehörende Kompressionsalgorithmen,
Datenreduktionsverfahren bzw. die Betrachtung
charakteristischer Merkmale wie etwa der Minima und Maxima für die beschleunigte Evaluierung bestehender oder gewonnener Signale oder Signalanteile einsetzen.
In jeder Aus führungs form und bei jeder Figur beziehungsweise jedem Element können die dargelegten Schaltungen, Umsetzer, Anordnungen oder Logikelemente etwa durch äquivalente Softwareprogramme und
programmierte Prozessoren bzw. DSP- oder FPGA-Lösungen realisiert werden. Zu verwendeten Symbolen: φ (Phi) Aufnahmewinkel
α (Alpha) linker fiktiver Öffnungswinkel ß (Beta) rechter fiktiver Öffnungswinkel λ Dämpfung für das linke
Eingangssignal
p Dämpfung für das rechte
Eingangssignal
Mittels der Dämpfungen λ und p lässt sich der Korrelationsgrad des Stereosignals anpassen. ψ Polarwinkel
f Polarabstand, der die
Richtcharakteristik des M-Signals beschreibt
Pa, Pß Verstärkungsfaktor für α bzw. ß
La, Lß Verzögerungszeit für α bzw. ß
Sa simulierter linker Signalanteil des
S-Signals
Sß simulierter rechter Signalanteil des S-Signals
x(t) linkes Ausgangssignal
y(t) rechtes Ausgangssignal
f*[x(t)] komplexe Transferfunktion
g*[y(t)] komplexe Transferfunktion
a Verstärkungsfaktor für die
Definition des zulässigen
Wertebereichs für die Summe der Transferfunktionen der resultierenden Ausgangssignale x(t), y(t) Korrelationsgrad, abgeleitet aus der Kurzzeit-Kreuzkorrelation
Grenzwert für die Lautheit der resultierenden Ausgangssignale x(t), y(t)
Abweichung
1. Grenzwert für die
Abbildungsbreite der resultierenden Ausgangssignale x(t), y(t)
Abweichung
2. Grenzwert für die
Abbildungsbreite der resultierenden Ausgangssignale x(t), y(t)
Abweichung
CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 sind zum Zeitpunkt der vorliegenden Anmeldung nicht
veröffentlicht. Im folgenden wird deshalb deren Inhalt zum Verständnis der folgenden Anwendungsbeispiele vorliegender Erfindung vollständig wiedergegeben:
Auch CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 beziehen sich auf Signale (beispielsweise Audiosignale) und
Vorrichtungen oder Verfahren im allgemeinen zu deren Erzeugung, Übertragung, Auswertung, Umformung und
Wiedergabe - und betreffen insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung oder ein System, um auf Basis einer beliebigen Abbildung oder beliebiger Abbildungen eines oder mehrerer Signale oder auch einer Verknüpfung oder von Verknüpfungen von zwei oder mehreren Signalen Rückschlüsse ziehen zu können. Im Beispielsfall eines stereophonen Audiosignals x(t), y(t), wobei x(t) den Funktionswert des linken Eingangssignals zum Zeitpunkt t, y(t) der Funktionswert des rechten Eingangssignals zum Zeitpunkt t darstellt, kann beispielsweise die Summe der Transferfunktionen
f*[x(t)] = [x(t) /V 2] * (-1 + i) g*[y (t)] = [y (t) /V 2] * (i + i) betrachtet werden, um Rückschlüsse auf die
Eigenschaften der Signale ziehen zu können. Diese Rückschlüsse sollen insbesondere auf gemeinsame Eigenschaften zweier verschiedener Signale gezogen werden können, die völlig dem Zufallsprinzip zu unterliegen scheinen (wie beispielsweise Audiosignale) .
Bisherige Methoden versuchen dieses
Zufallsprinzip - unter entsprechend grossen
Schwierigkeiten - zu simulieren und so für die
betrachteten Signale nutzbar zu machen. Etwa bei DAB (Digital Audio Broadcasting) wird ein Gaußscher Prozess mit dem sogenannten Tapped Delay Line Modell simuliert, oder auch für die Simulation des Mobilfunkkanals eine Monte Carlo Methode (farbiges, komplexes Gaußrauschen in zwei Dimensionen) angewandt.
Insgesamt lässt sich zum Stand der Technik sagen, dass bislang algebraische Invarianten ermangeis
entsprechender Grundlagen niemals zur Analyse oder Optimierung von Schallereignissen oder ähnlichen
Prozessen herangezogen worden sind. Obwohl seit David Hilberts bahnbrechenden Arbeiten zu algebraischen Invarianten seit über 100 Jahren
grundsätzlich vermutet wurde, dass derartige
algebraische Invarianten insbesondere für Gaußsche Prozesse existieren (und insbesondere für
Audiosignale), ist deren Nachweis niemals gelungen.
CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 weisen solche algebraischen Invarianten nicht nur nach, sondern machen diese damit auch praktisch gewerblich für die Signaltechnik, beispielsweise zur Kalibrierung von Vorrichtungen oder Verfahren zur Gewinnung,
Verbesserung oder Optimierung stereophoner oder
pseudostereophoner Audiosignale, nutzbar.
In CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 wird zunächst eine Verknüpfung f" (t) oder mehrere
Verknüpfungen fi" (t) , f2~ (t) , ... , fp~ (t) von mindestens zwei Signalen si(t), s2(t), sm(t) bzw. von deren
Transferfunktionen ti(si(t)), t2(s2(t)), tm(sm(t)) - oder auch die beliebig definierbare Abbildung f (t) oder die beliebig definierbaren Abbildungen fi (t), f2 #(t), f #{t) von einem Signal s#(t) oder mehreren
Signalen si#(t), s2 #(t), sn #(t) - auf der komplexen
Zahlenebene betrachtet bzw. deren Projektion auf das Relief, das durch die Norm aller Punkte der komplexen Zahlenebene definiert ist (den Einheitskegel, dessen Spitze im Ursprung der komplexen Zahlenebene liegt und dessen Symmetrieachse lotrecht zur komplexen
Zahlenebene liegt) .
Die reelle Achse, die imaginäre Achse und die Symmetrieachse des Kegels werden nunmehr als ein kartesisches Koordinatensystem mit Koordinaten (xi, x2, X3) aufgefasst. Die Veränderung des Öffnungswinkels des Kegels führt zur Kegelgleichung xi2 + x2 2 - (1/g*2) * x3 = 0 bzw. den Koeffizienten [1 1 -1/g*2] . Betrachtet werden nunmehr zwei Kegelgleichungen
S := ax 2 := 1 * X! 2 + 1 * x2 2 - (1/g2) * x3 2 = 0 und S' := a'x 2 := 1 * Xl 2 + 1 * x2 2 - (1/g'2) * x3 2 =
0.
Eine Invariante ist somit bekanntlich aa,2 := 1 * l2 + 1 * l2 - (1/g2) * (1/g'4) .
Beide Kegel S, S' sind apolar, wenn gilt (1/g2) * d/g'4) = 2.
S ist dann in S' harmonisch eingeschrieben.
Betrachten wir nun beispielsweise obige Verknüpfung f" (t) oder mehrere Verknüpfungen fi" (t) , f2~ (t) , ... , fp " (t) von zwei oder mehreren Signalen si(t), s2(t), sm(t) bzw. von deren
Transferfunktionen ti(si(t)), t2(s2(t)), tm(sm(t)) für zwei Zeitabschnitte ti, t2 - oder auch die beliebig definierbare Abbildung f (t) oder die beliebig
definierbaren Abbildungen fi#(t), f2 #(t), f #{t) von einem Signal s (t) oder mehreren Signalen si (t), s2 #(t), sn #(t) für zwei Zeitabschnitte ti, t2 - sowie die Abbildungen S, S' und Σ' mit
Σ' := a' 2 := A'ui2 + B'u2 2 + C'u32 + 2F'u2u3 + 2G'u3Ui + 2H'uiU2
= 1 * ui2 + 1 * u2 2 + (1/g"2) * u3 2 + 2 * 1
* u2u3 + 2 * 1 * u3Ui + 2 * 1 * UiU2
= 0. Es soll gelten aA' + bB' + cC + 2fF' + 2gG' + 2hH' = 0, und S und Σ' apolar sein:
1 * 1 + 1 * 1 - (1/g2) * (1/g"2) = 0 oder
(1/g2) * (1/g"2) = 2.
Somit ist, sofern g' = g' ' = 1 und g = 1/V2 gilt, die Apolarität von S mit S' und Σ' gewährleistet
Die Betrachtung des Einheitskegels
S' = 1 * xi2 + 1 * x2 2 - 1 * x3 2 = 0 gestattet somit zugleich die Betrachtung identisch
verschwindender Invarianten bezüglich S xi + 1 * x2 - 2 * x3 bzw .
Σ' = 1 * ui + 1 * u2 + 1 * u3 + 2 * 1 * u2u3 + 2 * 1 * u3Ui + 2 * 1 * uiu2
= 0.
Somit ist die Relation aa' 2 := 1 * l2 + 1 * l2 - 2 * l2 = 0 linear in den Koeffizienten der Gleichungen
S = 1 * xi2 + 1 * x2 2 - 2 * x3 2 = 0 und Σ' = 1 * ui + 1 * u2 + 1 * u3 + 2 * 1 * u2u3 + 2 * 1 * u3ui + 2 * 1 * uiu2
= 0.
Gemäss Hilberts berühmtem Satz über den Invariantenkörper (Hilbert, Seite 291, § 2) stellt in unserem System die Linearkombination φ [1, 1, -2] * [1, 1, -l]2 +
Θ [1, 1, -2] * [1, 1, l]2 = 0 wiederum eine Invariante dar. Somit entsprechen
beispielsweise beliebige, auf der von den Vektoren (1, 1, -2) und (1, 1, 1) aufgespannten Ebene
betrachtete Durchstossungsgeraden von f" (ti) und f" (t2) , ξι und ξ2, unendlich vielen Invarianten von S und S' bzw. von S und Σ' · Bei Betrachtung des an der komplexen
Zahlenebene gespiegelten Einheitskegels führt die Veränderung des Öffnungswinkels des Kegels zur
Kegelgleichung
-xi2 - X22 + d/g*2) * X3 bzw. den Koeffizienten [-1 -1 1/g*2] . Betrachtet werden nunmehr zwei Kegelgleichungen
S := ax 2 := -1 * X! 2 - 1 * x2 2 + (1/g2) * x3 2 = 0 und
S' := a'x 2 := -1 * Xl 2 - 1 * x2 2 + (1/g'2) * x3 2 = 0.
Eine Invariante ist somit bekanntlich aa, := -1 * (-1)' - 1 * (-1)' + [l/qz) *
(l/g'4) ·
Beide Kegel S, S' sind apolar, wenn gilt
(l/g2) * (l/g'4) = 2. S ist dann in S' harmonisch eingeschrieben.
Betrachten wir nun beispielsweise obige
Verknüpfung f" (t) oder mehrere Verknüpfungen fi" (t) , f2~ (t) , ... , fp " (t) von zwei oder mehreren Signalen Si(t), s2(t), sm(t) bzw. von deren
Transferfunktionen ti(si(t)), t2(s2(t)), tm(sm(t)) für zwei Zeitabschnitte ti, t2 - oder auch die beliebig definierbare Abbildung f (t) oder die beliebig
definierbaren Abbildungen fi#(t), f2 #(t), fμ #(t) von einem Signal s (t) oder mehreren Signalen si (t), s2 #(t), sn #(t) für zwei Zeitabschnitte ti, t2 - sowie die Abbildungen S, S' und Σ' mit
Σ' := ua := A'ui + B'u2 + C'u32 + 2F'u2u3 + 2G'u3Ui + 2H'uiU2
= 1 * U1 2 + 1 * u2 2 + (l/g"2) * u3 2 + 2 * 1 * u2u3 + 2 * 1 * U3U1 + 2 * 1 * uiu2
= 0.
Es soll gelten aA' + bB' + cC + 2fF' + 2gG' + 2hH' = 0, und S und Σ' apolar sein:
-1 * 1 - 1 * 1 + (l/g2) * (l/g oder
(l/g2) * (l/g 2 ) = 2. Somit ist wiederum, sofern g' = g' ' = 1 und g 1/V2 gilt, die Apolarität von S mit S' und Σ'
gewährleistet .
Die Betrachtung des Einheitskegels xi - 1 * x2 + 1 * x3 gestattet somit zugleich die Betrachtung identisch verschwindender Invarianten bezüglich S xi - 1 * x2 + 2 * x3 bzw . Σ' = 1 * Ui2 + 1 * u2 2 + 1 * u3 2 + 2 * 1 * u2u3
+ 2 * 1 * U3U1 + 2 * 1 * uiu2
= 0.
Somit ist die Relation aa* := -1 * (-1Γ - 1 * (-D + 2 * 1
= -1 * 1 - 1 * 1 + 2 * 1 = 0 linear in den Koeffizienten der Gleichungen xi - 1 * x2 + 2 * x3 und
Σ' = 1 * Ui2 + 1 * u2 2 + 1 * u3 2 + 2 * 1 * u2u3 + 2 * 1 * U3U1 + 2 * 1 * uiu2
= 0.
Gemäss Hilberts Satz über den Invariantenkörper (Hilbert, Seite 291, § 2) stellt in unserem System die Linearkombination φ [-1, -1, 2] * [-1, -1, l]2 +
Θ [-1, -1, 2] * [1, 1, l]2 = 0 wiederum eine Invariante dar. Somit entsprechen
beispielsweise beliebige, auf der von den Vektoren ( -1, 2) und (1, 1, 1) aufgespannten Ebene betrachtete Durchstossungsgeraden von f (ti) und f~ (t2) , ξιυηάξ2, unendlich vielen Invarianten von S und S' bzw. von S und Σ' ■
Sämtliche kombinatorische Möglichkeiten für Lage von S, S' und Σ' / wie unschwer einzusehen ist, erschöpfen sich somit hinsichtlich des Resultats in derselben Ebene.
Die praktische Anwendung dieses Sachverhalts in der Signaltechnik gestattet beispielsweise die Analyse einer Verknüpfung f" (t) oder mehrerer Verknüpfungen fi" (t) , f2~ (t) , ... , fp " (t) von mindestens zwei Signalen Si(t), s2(t), sm(t) bzw. von deren
Transferfunktionen ti(si(t)), t2(s2(t)), tm(sm(t)) - oder auch der beliebig definierbaren Abbildung f (t) oder der beliebig definierbaren Abbildungen fi (t), f2 #(t), f #{t) von einem Signal s#(t) oder mehreren
Signalen Si#(t), s2 #(t), sn #(t) durch die Bestimmung genannter Invarianten. Hierbei wird diese Verknüpfung f" (t) oder werden diese Verknüpfungen fi" (t) , f2~ (t) , fp " (t) von mindestens zwei Signalen si(t), s2(t), sm(t) bzw. von deren Transferfunktionen ti(si(t)), t2(s2(t)), tm(sm(t)) - oder auch die beliebig definierbaren Abbildung f (t) oder die beliebig
definierbaren Abbildungen fi#(t), f2 #(t), f #{t) von einem Signal s (t) oder mehreren Signalen si (t), s2 #(t), Sn#(t) beispielsweise auf der komplexen
Zahlenebene abgebildet - die xi-Achse fällt dann beispielsweise mit der reellen Achse, die x2-Achse dann beispielsweise mit der imaginären Achse zusammen - und anschliessend die Durchstossungspunkte dieser Abbildungen im vorliegenden Beispiel mit der durch die Vektoren (1, 1, -2) und (1, 1, 1) oder (-1, -1, 2) und (1, 1, 1) aufgespannten Ebene betrachtet, die nunmehr absolut oder auch hinsichtlich ihrer statistischen Verteilung präzise Anhaltspunkte für die weitere
Analyse, Verarbeitung oder Optimierung darstellen.
Beispielsweise lässt sich gemäss WO2011/009649 oder auch WO2011/009650 eine Optimierung pseudostereophoner Audiosignale vornehmen und anschliessend die
Durchstossungspunkte der Summe der Transferfunktionen f*[x(t) ] [x(t)/V 2] * (-1 + i) und g*[y(t)] =
[y (t) /V siehe unten, mit der durch die
Vektoren (1, 1, -2) und (1, 1, 1) oder (-1, -1, 2) und (1, 1, 1) aufgespannten Ebene bestimmen. Werden diese Durchstossungspunkte durch ein geeignetes Verfahren, siehe Detaillierte Beschreibung, gewichtet, resultieren Parametrisierungen gemäss WO2011/009649 oder auch
WO2011/009650, die sich als besonders günstig für die betrachteten Audiosignale erweisen. Gemäss einem Aspekt empfiehlt sich der Einsatz von (an sich bekannten) Kompressionsalgorithmen oder Datenreduktionsverfahren bzw. die Betrachtung
charakteristischer Merkmale wie etwa der Minima oder Maxima der betrachteten Signale oder Transferfunktionen oder Verknüpfungen oder Abbildungen, dies für deren erfindungsgemässe beschleunigte Evaluierung.
Zunächst werden die algebraischen Grundlagen der vorliegenden Erfindung anhand der FIG. IC bis 4C veranschaulicht . FIG. IC stellt die Apolaritätsbedingung für S und S' bzw. S und Σ' dar. 1001 veranschaulicht ene für S und S' , ausgedrückt durch f~ (g' ) , 1002 ene für S und Σ' , ausgedrückt durch f~ (g' ' ) . Der Schnittpunkt 1004 von 1001 mit der Diagonalen des 1. Quadranten 1003 veranschaulicht das Zusammenfallen von S und S' , der Schnittpunkt 1005 von 1001 und 1002 stellt die gesuchte
Apolaritätsbedingung selbst dar; g' = g' ' = 1 ist unmittelbar abzulesen.
FIG. 2C zeigt die Abbildungen S (2001), S' (2002) und Σ' (2003) sowie die von den Vektoren (1, 1, -2) und (1, 1, 1) aufgespannten Ebene 2004, auf der die gesuchten algebraischen Invarianten von S und S' bzw. von S und Σ' liegen, aus der Perspektive des 1. Quadranten der zugehörigen komplexen Zahlenebene. 2005, 2006 und 2007 zeigen die vom kartesische
Koordinatensystem xi = ui, X2 = U2, X3 = U3 aufgespannten Ebenen .
FIG. 3C zeigt die Abbildungen S (2001), S' (2002) und Σ' (2003) sowie die von den Vektoren
(1, 1, -2) und (1, 1, 1) aufgespannten Ebene 2004, auf der die gesuchten algebraischen Invarianten von S und S' bzw. von S und Σ' liegen, ebenfalls aus der
Perspektive des 1. Quadranten der zugehörigen komplexen Zahlenebene. 2005, 2006 und 2007 zeigen die vom
kartesische Koordinatensystem xi = ui, X2 = U2, X3 = U3 aufgespannten Ebenen.
FIG. 4C zeigt die Abbildungen S (2001), S' (2002) und Σ' (2003) sowie die von den Vektoren
(1, 1, -2) und (1, 1, 1) aufgespannten Ebene 2004, auf der die gesuchten algebraischen Invarianten von S und S' bzw. von S und Σ' liegen, nunmehr aus der
Perspektive des 4. Quadranten der zugehörigen komplexen Zahlenebene. 2005, 2006 und 2007 zeigen die vom
kartesische Koordinatensystem xi = ui, x2 = u2, X3 = u3 aufgespannten Ebenen.
Die praktisch-gewerbliche Anwendung der eben erschlossenen algebraischen Invarianten erstreckt sich auf nahezu die gesamte Signalverarbeitung. Insbesondere ist die stochastische Betrachtung von Audiosignalen von Interesse, wie sie etwa im Digital Audio Broadcasting (DAB) üblich ist; bislang wurden dort zur Simulation Gaußscher Prozesse etwa Methodiken wie das sogenannte Tapped Delay Line Modell oder Monte Carlo Methoden (farbiges komplexes Gaußrauschen in zwei Dimensionen) herangezogen, siehe Literaturnachweis. Eine Übertragung dort angewandter Funktionsprinzipien auf die
Stabilisierung von Optimierungsprozessen, wie in
WO2011/009650 beschrieben, wäre zwar denkbar, aber in der Praxis wenig effizient.
Anhand vorliegender algebraischer Invarianten lässt sich jedoch beispielsweise eine Gewichtung wie folgt definieren:
Hierzu wird eine erste Optimierung gemäss
WO2011/009650, FIG. 1B, 2B, 3B bis 5B auf einem
Signalabschnitt der Länge ti durchgeführt. Die Ausgänge von FIG. 5B werden beispielsweise einem Modul 6001 gemäss FIG. 6C zugeführt, und werden die Invarianten (errichtet in den Schnittpunkten der Summe der komplexen Transferfunktionen f*[x(ti) ] = [x(ti)/V 2] *
(-1 + i) und g*[y(ti) ] = [y(ti)/ 2] * (1 + i) mit der - die Achse von xi, ui des dargestellten algebraischen Modells fällt hier mit der reellen Achse zusammen, die Achse X2, U2 mit der imaginären Achse - im 1. oder auch 3. Quadranten der komplexen Zahlenebene gelegenen
Halbebene, die durch die Vektoren (1, 1, -2) und
(1, 1, 1) oder auch (-1, -1, 2) und (1, 1, 1)
aufgespannt wird) hinsichtlich ihrer statistischen Verteilung betrachtet. Sämtliche von der Gesamtzahl ki werden in einem in einem für sämtliche weiteren beschriebenen Funktionsabläufe gültigen Speicher
(„Stack") abgelegt; ebenso wird der Mittelwert
In = 1 errechnet. Dieser wird gemeinsam mit der anhand der genannten ersten Optimierung bestimmten
Parametrisierung (pi, fi (bzw. ni) , αι, ßi in einem weiteren, für sämtliche weiteren beschriebenen
Funktionsabläufe gültigen Dictionary abgelegt.
Gemäss dem Funktionsbefehl 6004 wird nunmehr in einem zweiten Schritt eine zweite Optimierung gemäss WO2011/009650, FIG. 1B, 2B, 3B bis 5B auf einem
Signalabschnitt t2 beliebiger Länge durchgeführt. Die Ausgänge von FIG. 5B werden wiederum dem Modul 6001 der FIG. 6C zugeführt, und werden die Invarianten
(errichtet in den Schnittpunkten der Summe der komplexen Transferfunktionen f*[x(t2) ] = [x(t2)/ 2] * (-1 + i) und g*[y(t2) ] = [y(t2)/ 2] * (1 + i) mit der - die Achse von xi, ui des dargestellten algebraischen Modells fällt hier mit der reellen Achse zusammen, die Achse X2, U2 mit der imaginären Achse - im 1. oder auch 3. Quadranten der komplexen Zahlenebene gelegenen
Halbebene, die durch die Vektoren (1, 1, -2) und
(1, 1, 1) oder auch (-1, -1, 2) und (1, 1, 1)
aufgespannt wird) hinsichtlich ihrer statistischen Verteilung betrachtet. Sämtliche von der Gesamtzahl k2 werden den im - für sämtliche weiteren
beschriebenen Funktionsabläufe gültigen - Speicher („Stack") hinzugefügt; ebenso wird der Mittelwert k2
h2 =1 errechnet. Dieser wird wiederum gemeinsam mit der anhand der genannten zweiten Optimierung bestimmten Parametrisierung φ2, f2 (bzw. n2) , a2, ß2 dem ersten Mittelwert ξ°ι sowie dessen Parametrisierung φι, fi (bzw. ni) , ι, ßi im - für sämtliche weiteren beschriebenen Funktionsabläufe gültigen - Dictionary hinzugefügt. Da der Speicher („Stack") nunmehr mehr als einen
Mittelwert enthält, wird nunmehr das Modul 6002 der FIG. 6C aktiviert.
Dieses berechnet den Mittelwert ξ*2 aller im Stack gespeicherten Schnittpunkte fyn,,
ξ*2 := ( Σ ξΜ + Σ ξΐη )/( ki + k2)
und wählt aus dem Dictionary enen der Mittelwerte ξ°ι, ξ°2 mit dessen zugehöriger Parametrisierung aus , der ξ*2 am nächsten liegt. Trifft dies für beide Mittelwerte ξ°ι, ξ°2 zu, wird ξ°ι bzw. die Parametrisierung (pi, fi (bzw. ni), oii, ßi aus dem Dictionary ausgewählt. Der aus dem Dictionary ausgewählte Mittelwert wird anschliessend gemeinsam mit ξ*2 an das Modul 6003 der FIG. 6C
übergeben. Dieses prüft, ob der vom Modul 6002 der FIG. 6C gewählte Mittelwert innerhalb des Intervalls [-σ + ξ*2/ ξ*2 + σ ], liegt, wobei σ>0 die beliebig von
Benutzer wählbare Standardabweichung der fiktiv in ξ*2 als Nullpunkt errichteten Gaußverteilung f(z2 *) = (1 / (V(2n) * σ )) * e -( (((z2 2)^2, darstellt .
Liegt der vom Modul 6002 der FIG. 6C gewählte Mittelwert innerhalb des Intervalls [-σ + ξ*2, ξ*2 + σ ], wird die vom Modul 6002 der FIG. 6C ausgewählte
Parametrisierung gemäss 6010 der FIG. 6C in der
Anordung FIG. 7A bzw. FIG. 1B (welche den Verstärker 717 und die MS-Matrix, die beide nur einmal zu
durchlaufen sind, der Anschaulichkeit willen nochmals abbildet) bzw. die Ausgänge 6006 und 6007 der FIG. 1B aktiviert, ebenso die Ausgänge 6008 und 6009 der FIG. 2B. Der Ausgang 6006 der FIG. 1B mündet in den Eingang
6006 der FIG. 6C, der Ausgang 6007 der FIG. 1B mündet in den Eingang 6007 der FIG. 6C, der Ausgang 6008 der FIG. 2B mündet in den Eingang 6008 der FIG. 6C, und der Ausgang 6009 der FIG. 2B mündet in den Eingang 6009 der FIG. 6C. 6006 der FIG. 6C stellt unmittelbar das
Ausgangssignal x(t) des Moduls 6003 der FIG. 6C dar,
6007 der FIG. 6C stellt unmittelbar das Ausgangssignal y(t) des Moduls 6003 der FIG. 6C dar, 6008 der FIG. 6C stellt unmittelbar das Ausgangssignal Re f*[x(t)] + g*[y(t)] des Moduls 6003 der FIG. 6C dar, 6009 der FIG. 6C stellt unmittelbar das Ausgangssignal Im f*[x(t)] + g*[y(t)] des Moduls 6003 der FIG. 6C dar. Diese Signale sind in der weiter oben dargestellten
Signalverarbeitung so zu behandeln, als stellten diese die Ausgangssignale der FIG. 5B dar, die mit der FIG. 6C im vorliegenden Anwendungsbeispiel eine untrennbare Einheit bildet. Liegt der vom Modul 6002 der FIG. 6C gewählte Mittelwert ausserhalb des Intervalls [ -σ + ξ*2, ξ*2 + σ ] wird in einem q-ten Schritt eine q-te Optimierung gemäss WO2011/009650, FIG. 1B, 2B, 3B bis 5B auf einem Signalabschnitt tq beliebiger Länge durchgeführt. Die Ausgänge von FIG. 5B werden wiederum dem Modul 6001 der FIG. 6C zugeführt, und werden die Invarianten
(errichtet in den Schnittpunkten der Summe der komplexen Transferfunktionen f*[x(tq)] = [x(tq)/V 2] * (-1 + i) und g*[y(tq)] = [y(tq)/ 2] * (1 + i) mit der - die Achse von xi, ui des dargestellten algebraischen Modells fällt hier mit der reellen Achse zusammen, die Achse X2, U2 mit der imaginären Achse - im 1. oder auch 3. Quadranten der komplexen Zahlenebene gelegenen
Halbebene, die durch die Vektoren (1, 1, -2) und
(1, 1, 1) oder auch (-1, -1, 2) und (1, 1, 1)
aufgespannt wird) hinsichtlich ihrer statistischen Verteilung betrachtet. Sämtliche der Gesamtzahl kq werden den ξΐιι , ξΐη / · · · / £hq-i im ~ für sämtliche
weiteren beschriebenen Funktionsabläufe gültigen - Speicher („Stack") hinzugefügt; ebenso wird der
Mittelwert
errechnet. Dieser wird wiederum gemeinsam mit der anhand der genannten q-ten Optimierung bestimmten
Parametrisierung (pq, fq (bzw. nq) , aq, ßq, den
Mittelwerten ξ°ι, ξ°ι, ... , ξ°η.1 und deren zugehörigen Parametrisierungen φι, fi (bzw. ni) , αι, βι; φ2, f2 (bzw. n2) , 2, ß2; ... ; (pq-i, fq_i (bzw. nq_i) , aq-i, ßq-i im - für sämtliche weiteren beschriebenen Funktionsabläufe gültigen - Dictionary hinzugefügt. Da der Speicher („Stack") nunmehr mehr als einen Mittelwert enthält, wird das Modul 6002 der FIG. 6C aktiviert. Dieses berechnet den Mittelwert ξ* aller im
Stack gespeicherten Schnittpunkte · · · , £,hq'-
ξ% := (Σ ξϋι + Σ ξΐη + ... + Σ )/( ki + k2 + ... kq) und wählt aus dem Dictionary enen der Mittelwerte ξ°ι, ξ°2, ... , ξ° mit dessen zugehöriger Parametrisierung von φ, f (bzw. n) , α, ß aus, der ξ% am nächsten liegt. Bei gleichem Mittelwert für verschiedene Parametrisierungen wird jene Parametrisierung ausgewählt, die am
häufigsten im Dictionary vorkommt. Treten mehrere Parametrisierungen in gleicher Häufigkeit auf, wird jene gewählt, die im dem Dictionary die breiteste Streuung zeigt, d.h. für die die Differenz d - c maximal wird, wobei d die letzte, c die erste
Indexnummer des jeweils durchlaufenen
Optimierungsschritts darstellt. Trifft auch dies für mehrere Parametrisierungen zu, wird die zuerst
auftretende ausgewählt. Liegen zwei Mittelwerte aus ξ°ι, ξ°2, ..., ξ°η nächst ξ* , wird, sofern im q - 1-ten Schritt einer der beiden Mittelwerte bzw. dessen zugehörige Parametrisierung aus dem Dictionary ausgewählt wurde, ebendieser bzw. seine zugehörige Parametrisierung beibehalten. Der aus dem Dictionary ausgewählte Mittelwert wird anschliessend gemeinsam mit ξ* an das Modul 6003 der FIG. 6C übergeben. Dieses prüft, ob der vom Modul 6002 der FIG. 6C gewählte Mittelwert
innerhalb des Intervalls [-σ + ξ , ξ + σ ], liegt, wobei σ>0 die - zu Beginn des gesamten hier
dargestellten Prozesses beliebig von Benutzer wählbare - Standardabweichung der fiktiv in ξ* als Nullpunkt errichteten Gaußverteilung f(zq * ) = (l / (V(2n) * c) e-(um^\r2 )^2 ) darstellt.
Liegt der vom Modul 6002 der FIG. 6C gewählte Mittelwert innerhalb des Intervalls [-σ + ξ , ξ + σ ], wird die vom Modul 6002 der FIG. 6C ausgewählte
Parametrisierung gemäss 6010 der FIG. 6C in der
Anordung FIG. 7A bzw. FIG. 1B bzw. die Ausgänge 6006 und 6007 der FIG. 1B aktiviert, ebenso die Ausgänge 6008 und 6009 der FIG. 2B sowie die zugehörigen Ein- und Ausgänge der FIG. 6C. 6006 der FIG. 6C stellt somit wiederum unmittelbar das Ausgangssignal x(t) des Moduls 6003 der FIG. 6C dar, 6007 der FIG. 6C stellt
unmittelbar das Ausgangssignal y(t) des Moduls 6003 der FIG. 6C dar, 6008 der FIG. 6C stellt unmittelbar das Ausgangssignal Re f*[x(t)] + g*[y(t)] des Moduls 6003 der FIG. 6C dar, 6009 der FIG. 6C stellt unmittelbar das Ausgangssignal Im f*[x(t)] + g*[y(t)] des Moduls 6003 der FIG. 6C dar. Diese Signale sind wiederum in der weiter oben dargestellten Signalverarbeitung so zu behandeln, als stellten diese die Ausgangssignale der FIG. 5B dar, die mit der FIG. 6C im vorliegenden Anwendungsbeispiel eine untrennbare Einheit bildet. Liegt der vom Modul 6002 der FIG. 6C gewählte Mittelwert ausserhalb des Intervalls [-σ + ξ%, ξ% + σ ] wird in einem q + 1-ten Schritt eine q + 1-te
Optimierung in gleicher Form, wie für den q-ten Schritt und die q-te Optimierung dargestellt, durchgeführt. Der Vorgang wird solange fortgesetzt, bis ein Element des Dictionary obige Anforderungen erfüllt oder eine
Höchstzahl zulässiger Optimierungsschritte erreicht ist . Das Konvergenzverhalten der soeben etablierten
Gewichtsfunktion zeigt FIG. 5C für drei
Optimierungsschritte: 5001 stellt hierbei den ersten Mittelwert ξ°ι, 5002 den zweiten Mittelwert ξ°2, 5003 die erste fiktiv in ξ*2 als Nullpunkt errichtete
Gaußverteilung f(z2 *) = (l / (V(2n) * a))*e mw-?W2) f wobei σ>0 die zu Beginn des gesamten dargestellten Prozesses beliebig von Benutzer wählbare
Standardabweichung darstellt, 5004 den dritten
Mittelwert ξ°3, der innerhalb der durch σ definierten Wendepunkte der in ξ*3 als Nullpunkt errichtete
fiktiven Gaußverteilung 5005 gleicher
Standardabweichung verbleibt, und somit das
Konvergenzkriterium erfüllt. In jedem Falle resultiert eine Parametrisierung φ, f (bzw. n) , a, ß, die im Mittel eine in Bezug auf alle algebraischen Invarianten optimale
pseudostereophone Abbildung liefert. Mit zunehmender Anzahl der Signalabschnitte nähert sich die Verteilung der Schnittpunkte ξ der algebraischen Invarianten auf der jeweils betrachteten Halbebene mit der komplexen Zahlenebene der Gaußschen Verteilung an. Je kleiner die Standardabweichung σ gewählt wird, desto idealer wird die resultierende Parametrisierung . Nachdem eine nur endliche Zahl von Signalabschnitten zur Verfügung steht, sollte
allerdings σ nicht zu klein gewählt werden. Dennoch ist das Verfahren hinsichtlich seiner
Konvergenz für ausreichend lange Signalabschnitte deutlich rascher als erwähnte Simulationsmodelle, da erstmals algebraische Invarianten als gültige
„Anhaltspunkte" für eine Gewichtung bereits eruierter Parametrisierungen zur Verfügung stehen.
Grundsätzlich ist die Verwendung der beschriebenen Invarianten jedoch nicht zwangsläufig an ein System, wie es FIG. 3A bis 12A bzw. 1B, 2B, 3B, 4B, 5B, 6B, 10B, 7B bis 9B bzw. 5C und 6C gebunden, sondern diese lässt sich nahezu beliebig in der gesamten
Signaltechnik anwenden. Die beschriebene Normierung am Einheitskreis der komplexen Zahlenebene, bei der beispielsweise zwei Signale x(t) und y(t) einheitlich um den Faktor p* so verstärkt werden (Verstärker 118, 119 der FIG. 1B) , dass das Maximum beider Signale einen Pegel von exakt 0 dB aufweist, ist dabei nicht
notwendig. Somit kann der Wertebereich für die
betrachtete Verknüpfung oder die betrachteten
Verknüpfungen - oder auch für obige beliebige Abbildung oder Abbildungen von einem oder mehreren Signalen - erfindungsgemäss den gesamten Wertebereich der reellen oder komplexen Zahlenebene umfassen und bleibt demnach nicht auf den Einheitskreis beschränkt.
Sollen eine Verknüpfung f" (t) oder mehrere Verknüpfungen fi" (t) , f2~ (t) , ... , fp~ (t) von mindestens zwei Signalen si(t), S2(t), sm(t) bzw. von deren
Transferfunktionen ti(si(t)), t2 (s2(t)), ..., tm(sm(t)) - oder auch obige beliebig definierbare Abbildung f (t) oder beliebig definierbare Abbildungen fi (t), f2 (t), f^it) von einem Signal s (t) oder mehreren
Signalen si#(t), S2#(t), Sn#(t) -, obwohl die
Notwendigkeit dazu nicht besteht, dennoch normiert werden, ist diese Normierung beliebig definierbar.
So lässt sich beispielsweise anstelle der effektiven Aussteuerung des Maximalwertes von L und R im vorliegenden Beispiel auf 0 db (Verstärker 118 und
119 sowie Logikelement 120 der FIG. 1B) eine Normierung anhand der Summe der mean square energy je beider
Kanäle erreichen, also für L gleich x# (ti) und R gleich y# (ti) anhand der Summe zLi + zRi von Ti
o und zRl = (1/Ti) * J y# (ti) dt 0 bezüglich eines Referenzwertes zref eine Normierung gemäss dem Prinzip einführen, dass x# (ti) und y# (ti) jeweils mit dem Faktor ^ rer / (ZLi + ZRi) zu multiplizieren sind.
Verallgemeinert man dieses Prinzip
beispielsweise gemäss FIG. 7C, lässt sich diese Prinzip auf beliebig viele Signale Sj (ti) von der Gesamtzahl δ ausdehnen (7001), für die jeweils die mean square energy
ZSD (ti) = (1/Ti) * S s3 (t^ dt, 0 wobei wiederum Ti die Zeitdauer des Zeitabschnitts ti darstellt, berechnet wird (7002), und die anschliessend mit einem für jedes Signal Sj (t) definierten Gewicht Gj multipliziert werden (7003) . Anschliessend werden die so gewonnenen Produkte
Gj * ZSj (ti) gemäss 7004 summiert. Diese Summe wird an die Verstärker von 7005, die jeweils einzeln mit den ursprünglichen Signaleingängen Si (ti) , S2 (ti) ,
ss(ti) verbunden sind, übergeben, und die Signale Si(ti), s2(ti), ss(ti) nunmehr einheitlich um den
Faktor δ
Z ref / (Σ Gj * Zsj (ti) ) j = 1 verstärkt und beispielsweise an das Modul 7006
übergeben, das, siehe oben, die Invarianten der
Verknüpfung f" (t) oder mehrere Verknüpfungen fi" (t) , f2~ (t) , ... , fp " (t) von mindestens zwei Signalen si (t) , S2(t), ss(t) bzw. von deren Transferfunktionen ti(si(t)), t2(s2(t)), ts(ss(t)) - oder auch der beliebig definierbaren Abbildung f (t) oder der
beliebig definierbaren Abbildungen fi#(t), f2 #(t), fμ (t) von einem Signal s (t) oder mehreren Signalen si#(t), s2 #(t), s5 #(t) - bestimmt.
Insbesondere lässt sich ähnliche Überlegung beispielsweise auch auf Audiosignale etwa gemäss ITU-R BS.1770 ausdehnen; die Module 7002 bis 7005 entfallen dann, und die Signale können unmittelbar dem Modul 7006 zugeführt werden.
Selbst bei der Betrachtung eines einzigen, hinreichend langen Zeitabschnitts für eine Verknüpfung f" (t) oder mehrere Verknüpfungen fi" (t) , f2~ (t) , ... , fp " (t) von mindestens zwei Signalen si(t), s2(t), sm(t) bzw. von deren Transferfunktionen ti(si(t)), t2(s2(t)), tm(sm(t)) - oder auch für die beliebig definierbaren Abbildung f (t) oder die beliebig
definierbaren Abbildungen fi#(t), f2 #(t), f #{t) von einem Signal s (t) oder mehreren Signalen si (t) ,
S2#(t), Sn#(t) - lassen sich die Invarianten, siehe oben, bestimmen und gezielt gewerblich-technisch
(beispielsweise zur Auswertung von einzelnen Signalen oder zur Verarbeitung oder Optimierung beliebiger
Signal- oder Übertragungsparameter) verwenden. Die Anwendung ist insgesamt somit nicht auf obige Beispiele beschränkt, sondern orientiert sich grundsätzlich an der beschriebenen Invariantenbestimmung für beliebige Signale oder Signalabschnitte beliebiger Länge.
Literaturhinweise zu PCT/EP2011/063322 : 1. David Hilbert: Über die vollen Invariantensysteme.
Mathematische Annalen Bd.42, S. 313 - 373 (1893) . - Springer: Berlin, Heidelberg 1970. 2. Henrik Schulze: Digital Audio Broadcasting . Das
Übertragungssystem im Mobilfunkkanal. - Seminarskriptum der Universität-Gesamthochschule Paderborn (2002) . (www. fh- mesc ede.äe/püb11c/ schu Ize/docs/dab-semiriar.päf) 3. Ree. ITU-R BS.1770.
Ein erstes erfindungsgemässes
Anwendungsbeispiel zeigt FIG. ID. Die Grundschaltung von EP1850639 wird um einen weiteren zeitlichen
Parameter s erweitert, der sich jeweils mit den
LaufZeitdifferenzen LA bzw. LB multipliziert, und somit die neuen LaufZeitdifferenzen L'A bzw. L'B wie folgt ergibt :
(3D) LA' = LA * s = [V(5/4 - sinep) - 1/2] * s und (4D) LB' = LB * s = [V(5/4 + sinep) - 1/2] * s Das neue Schaltschema ist unmittelbar der FIG. 1D zu entnehmen, s > 0 kann sowohl eine Konstante darstellen (ein idealer Wert für s für vorliegende Anordnung stellt beispielsweise 100 ms dar) oder auch vom
Benutzer frei gewählt werden. In der Praxis sind die
Werte von Delay A' bzw. Delay B' der FIG. 1D wesentlich für die Festlegung des räumlichen Empfindens des
Zuhörers .
Die Übertragung dieses Wirkungsprinzips auf WO2009/138205 führt beispielsweise zu den
erfindungsgemässen Anordnungen FIG. 2D, 3D, 4D, 5D, 6D (denen zur besseren Veranschaulichung Elemente gemäss WO2011/009649 hinzugefügt wurden) sowie zu FIG. 7D, FIG. 8D, FIG. 9D, FIG. 10D, FIG. HD, FIG. 12D, FIG. 13D, FIG. 14D. Wiederum werden die LaufZeitdifferenzen La und Lß jeweils mit gleichem Parameter s > 0
multipliziert und ergeben die neuen LaufZeitdifferenzen La' und Lß' . Demnach gelten neu die Beziehungen
(1D) La' = La * s = {- f(a)/(2sina) + V
[f2 (a) / (4sin2a) + f2 (φ) - (f(a) * f (φ) * sincp) sina ] } * s und
(2D) Lß' = Lß * s = {- f(ß)/(2sinß) + V
[f2 (ß) / (4sin2ß) + f2(cp) + (f(ß) * f(cp) * sincp) / sinß] } * s
Das neue Schaltschema ist unmittelbar den FIG. 2D, 3D, 4D, 5D, 6D (denen zur besseren
Veranschaulichung Elemente gemäss WO2011/009649 hinzugefügt wurden) sowie den FIG. 7D, FIG. 8D, FIG. 9D, FIG. 10D, FIG. HD, FIG. 12D, FIG. 13D, FIG. 14D zu entnehmen . N.B. Werden im Schaltschema 309 der FIG. 2D bzw. im Schaltschema 409 der FIG. 3D bzw. im
Schaltschema 509 der FIG. 4D f (φ) = f (α) = f(ß) = 1 und sina = sinß = 1 gesetzt, ergeben sich
erfindungsgemässe, nur vom Parameter s und vom Winkel φ, den Hauptachse und Schallquelle einschliessen, abhängige Varianten zu EP1850639. Insbesondere gelten für das Schaltschema 309 der FIG. 2D die Beziehungen
(3D) La' = La * s = [V(5/4 - sincp) - 1/2] * s und
(4D) Lp' = Lß * s = [V(5/4 + sincp) - 1/2] * s sowie
Pa = 5/4 - sincp und Pß = 5/4 + sincp, für das Schaltschema 409 der FIG. 3D die Beziehungen (3D) La' = La * s = [V(5/4 - sincp) - 1/2] * s und
(4D) Lß' = Lß * s = [V(5/4 + sincp) - 1/2] * s sowie
PM' = 1/ (5/4 - sincp) und
Pß' = (5/4 + sincp)/ (5/4 - sincp) , wobei 1/PM' = (5/4 - sincp) nicht gleich Null oder
Element einer Umgebung von Null sein darf, und für das Schaltschema 509 der FIG. 4D die Beziehungen
(3D) La' = La * s = [V(5/4 - sincp) - 1/2] * s und
(4D) Lß' = Lß * s = [V(5/4 + sincp) - 1/2] * s sowie
PM' ' = 1/ (5/4 + sincp) und Ρα' = (5/4 - sincp)/ (5/4 + sincp) , wobei 1/PM' ' = (5/4 + sincp) nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf.
N.B. Auch ist es im Schaltschema 309 der FIG. 2D bzw. im Schaltschema 409 der FIG. 3D bzw. im
Schaltschema 509 der FIG. 4D möglich, α = ß = n/2 und somit sina = sinß = 1 zu setzen, jedoch f (cp) bzw. f (a) bzw. f (ß) beizubehalten, also eine ausschliessliche Abhängigkeit vom Winkel cp, den Schallquelle und
Hauptachse des zu stereophonisierenden Monosignals einschliessen, und von der Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden Monosignals (darstellbar in
Polarkoordinaten) zu schaffen. Insbesondere gelten dann für das Schaltschema 309 der FIG. 2D die Beziehungen
La' = La * s = {- f(a)/2 + V [f2(a)/4 + f2 (cp) - (f (a) * f (cp) * sincp) ] } * s und Lß' = Lß * s = {- f(ß)/2 + V [f2(ß)/4 + f2((p)
+ (f (ß) * f (φ) * sirup) ] } * s sowie
Pa = f2(a)/4 + f2(cp) - (f(a) * ί(φ) * sincp) und
Pß = f2(ß)/4 + f2(cp) + (f(ß) * f(cp) * sincp) und für das Schaltschema 409 der FIG. 3D die
Beziehungen
La' = La * s = {- f(a)/2 + V [f2(a)/4 + f2(cp) - (f (a) * f (φ) * sincp) ] } * s und
Lß' = Lß * s = {- f(ß)/2 + V [f2(ß)/4 + f2(cp) + (f (ß) * f (φ) * sincp) ] } * s sowie PM' = l/[f2(a)/4 + f2(cp) - (f(a) * f (φ) * sincp) ] und
Pp' = [f2(ß)/4 + f2(cp) + (f(ß) * f(cp) * sincp) ]/ [f2(a)/4 + f2 (φ) - (f(a) * f (φ) * sincp) ] , wobei 1/PM' = [f2(a)/4 + f2 (φ) - (f(a) * f (φ) * sirup) ] nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf, und für das Schaltschema 509 der FIG. 4D die Beziehungen La' = La * s = {- f(a)/2 + V [f2(a)/4 + f2(cp)
- (f (a) * f (φ) * sirup) ] } * s und
Lß' = Lß * s = {- f(ß)/2 + V [f2(ß)/4 + f2(cp) + (f (ß) * f (φ) * sincp) ] } * s sowie
PM" = l[f2(ß)/4 + f2(cp) + (f(ß) * f(cp) * sincp) ] und Pa' = [f2(a)/4 + f2(cp) - (f(a) * f (φ) * sincp) ] / [f2 (ß) /4 + f2(cp) + (f(ß) * f(cp) * sincp) ] wobei 1/PM" = [f2(ß)/4 + f2 (φ) + (f(ß) * f (φ) * sirup) ] nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf. Unter der Voraussetzung La' = Lß' lassen sich mit obigen Formeln, siehe unten, die FIG. 17D, FIG. 18D, FIG. 19D, FIG. 20D, FIG. 21D, FIG. 22D, FIG. 23D, FIG. 24D, FIG. 25D, FIG. 26D, FIG. 27D, FIG. 28D bzw. FIG. E9, FIG. E10, FIG. Ell, FIG. E12, FIG. E13, FIG. E14, FIG. E15, FIG. E16, FIG. E17 mit sina = sinß = 1 nochmals vereinfachen. Insbesondere, siehe unten, lässt sich auch hier in der FIG. E14 der
Verstärkungsfaktor l/τ (der dann mit dem
Verstärkungsfaktor PM' zu multiplizieren ist) in Gain M einbeziehen bzw. in der FIG. E17 der Verstärkungsfaktor l/τ (der dann mit dem Verstärkungsfaktor PM' ' zu multiplizieren ist) in Gain M einbeziehen.
Insgesamt ist die Auswahl von s, wie die Praxis zeigt nicht trivial. Wird s zu klein gewählt
verschwindet der zu erzielende pseudostereophone Effekt, wird s zu gross gewählt, ergeben sich störende Artifakte. Beträgt etwa s beispielsweise 100
Millisekunden, ergeben sich für eine erfindungsgemäss modifizierte Vorrichtung oder Methodik gemäss
WO2009/138205 oder WO2011/009649 ideale
pseudostereophone Signale, die gleiche Güte wie eine klassische MS-Aufnahmetechnik zeigen.
Wird der Erfindungsgegenstand auf WO2011/009649 oder WO2011/009650, insbesondere FIG. 1B sowie FIG. 4B
(Rückkopplung 437a) und FIG. 5B (Rückkopplung 539a), angewandt, werden neu, wie in FIG. 15D dargestellt, in oben beschriebener Weise nicht nur die Parameter φ bzw. f (bzw. n) bzw. α bzw. ß iterativ optimiert sondern bei gleichen, oben beschriebenen Evaluierungsverfahren nunmehr neu auch der erfindungsgemäss eingeführte
Parameter s > 0. Das in WO2011/009649 oder
WO2011/009650 bzw. CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 dargestellte Gesamtsystem bleibt dabei unter Hinzufügen des eben genannten Elements vollinhaltlich erhalten (wobei FIG. 1B demnach durch FIG. 15D zu ersetzen ist) .
Soll ein System gemäss CH01264/10 bzw.
PCT/EP2011/063322 erfindungsgemäss hinzugefügt werden, ist die FIG. 6C durch die FIG. 16D zu ersetzen. Im einzelnen wird eine erste Optimierung gemäss CH01776/09 bzw. WO2011/009650, FIG. 15D, 2B, 3B bis 5B auf einem
Signalabschnitt der Länge ti durchgeführt. Die Ausgänge von FIG. 5B werden beispielsweise einem Modul 6001 gemäss FIG. 16D zugeführt, und werden die Invarianten (errichtet in den Schnittpunkten der Summe der komplexen Transferfunktionen f*[x(ti) ] = [x(ti)/V 2] *
(-1 + i) und g*[y(ti) ] = [y(ti)/ 2] * (1 + i) mit der - die Achse von xi, ui des dargestellten algebraischen Modells fällt hier mit der reellen Achse zusammen, die Achse x2, U2 mit der imaginären Achse - im 1. oder auch 3. Quadranten der komplexen Zahlenebene gelegenen
Halbebene, die durch die Vektoren (1, 1, -2) und (1, 1, 1) oder auch (-1, -1, 2) und (1, 1, 1) aufgespannt wird) hinsichtlich ihrer statistischen Verteilung betrachtet. Sämtliche von der Gesamtzahl ki werden in einem in einem für sämtliche weiteren beschriebenen Funktionsabläufe gültigen Speicher („Stack") abgelegt; ebenso wird der Mittelwert
errechnet. Dieser wird gemeinsam mit der anhand der genannten ersten Optimierung bestimmten
Parametrisierung (pi, fi (bzw. ni) , alf ßi, s1 in einem weiteren, für sämtliche weiteren beschriebenen
Funktionsabläufe gültigen Dictionary abgelegt.
Gemäss dem Funktionsbefehl 6004 der FIG. 16D wird nunmehr in einem zweiten Schritt eine zweite
Optimierung gemässWO2011/009650, FIG. 15D, 2B, 3B bis 5B auf einem Signalabschnitt t2 beliebiger Länge durchgeführt. Die Ausgänge von FIG. 5B werden wiederum dem Modul 6001 der FIG. 16D zugeführt, und werden die Invarianten (errichtet in den Schnittpunkten der
Summe der komplexen Transferfunktionen f*[x(t2) ] =
[x(t2)/V 2] * (-1 + i) und g*[y(t2) ] = [y(t2)/V 2] * (1 + i) mit der - die Achse von xlf u± des dargestellten algebraischen Modells fällt hier mit der reellen Achse zusammen, die Achse x2, u2 mit der imaginären Achse - im 1. oder auch 3. Quadranten der komplexen Zahlenebene gelegenen Halbebene, die durch die Vektoren (1, 1, -2) und (1, 1, 1) oder auch (-1, -1, 2) und (1, 1, 1) aufgespannt wird) hinsichtlich ihrer statistischen Verteilung betrachtet. Sämtliche ξ'^ von der Gesamtzahl k2 werden den im - für sämtliche weiteren
beschriebenen Funktionsabläufe gültigen - Speicher („Stack") hinzugefügt; ebenso wird der Mittelwert k2
h2 = 1 errechnet. Dieser wird wiederum gemeinsam mit der anhand der genannten zweiten Optimierung bestimmten Parametrisierung φ2, f2 (bzw. n2) , a2, ß2, s2 dem ersten Mittelwert ξ°ι sowie dessen Parametrisierung (pi, fi (bzw. iii) i oii, ßi/ Si im - für sämtliche weiteren
beschriebenen Funktionsabläufe gültigen - Dictionary hinzugefügt. Da der Speicher („Stack") nunmehr mehr als einen Mittelwert enthält, wird nunmehr das Modul 6002 der FIG. 16D aktiviert.
Dieses berechnet den Mittelwert ξ*2 aller im Stack gespeicherten Schnittpunkte ξ^,/ ξΐι2 :
und wählt aus dem Dictionary enen der Mittelwerte ξ°ι, ξ°2 mit dessen zugehöriger Parametrisierung aus , der ξ*2 am nächsten liegt. Trifft dies für beide Mittelwerte ξ°ι, ξ°2 zu, wird ξ°1 bzw. die Parametrisierung φι, fi (bzw. ni) , αι, ßi, Si aus dem Dictionary ausgewählt. Der aus dem Dictionary ausgewählte Mittelwert wird
anschliessend gemeinsam mit ξ*2 an das Modul 6003 der FIG. 16D übergeben. Dieses prüft, ob der vom Modul 6002 gewählte Mittelwert innerhalb des Intervalls [-σ + ξ*2, ξ*2 + σ ], liegt, wobei σ>0 die beliebig von Benutzer wählbare Standardabweichung der fiktiv in ξ*2 als
Nullpunkt errichteten Gaußverteilung f" (z2 *) = (1 / (V(2n) * σ )) * 6-(12>^-^)Λ )/^2> darstellt .
Liegt der vom Modul 6002 der FIG. 16D gewählte Mittelwert innerhalb des Intervalls [-σ + ξ*2, ξ*2 + σ ], wird die vom Modul 6002 der FIG. 16D ausgewählte
Parametrisierung gemäss 6010 der FIG. 16D
beispielsweise in der Anordung FIG. 6D bzw. in FIG. 15D (welche den Verstärker 717 und die MS-Matrix, die beide nur einmal zu durchlaufen sind, der Anschaulichkeit willen nochmals abbildet) bzw. die Ausgänge 6006 und 6007 der FIG. 15D aktiviert, ebenso die Ausgänge 6008 und 6009 der FIG. 2B. Der Ausgang 6006 der FIG. 15D mündet in den Eingang 6006 der FIG. 16D, der Ausgang 6007 der FIG. 15D mündet in den Eingang 6007 der FIG. 16D, der Ausgang 6008 der FIG. 2B mündet in den Eingang 6008 der FIG. 16D, und der Ausgang 6009 der FIG. 2B mündet in den Eingang 6009 der FIG. 16D. 6006 der FIG. 16D stellt unmittelbar das Ausgangssignal x(t) des Moduls 6003 der FIG. 16D dar, 6007 der FIG. 16D stellt unmittelbar das Ausgangssignal y(t) des Moduls 6003 der FIG. 16D dar, 6008 der FIG. 16D stellt unmittelbar das Ausgangssignal Re f*[x(t)] + g*[y(t)] des Moduls 6003 der FIG. 16D dar, 6009 der FIG. 16D stellt unmittelbar das Ausgangssignal Im f*[x(t)] + g*[y(t)] des Moduls 6003 der FIG. 16D dar. Diese Signale sind in der weiter oben dargestellten Signalverarbeitung so zu behandeln, als stellten diese die Ausgangssignale der FIG. 5B dar, die mit der FIG. 16D im vorliegenden Anwendungsbeispiel eine untrennbare Einheit bildet.
Liegt der vom Modul 6002 gewählte Mittelwert ausserhalb des Intervalls [-σ + ξ*2, ξ*2 + σ ] wird in einem q-ten Schritt eine q-te Optimierung gemäss
WO2011/009650, FIG. 15D, 2B, 3B bis 5B auf einem
Signalabschnitt tq beliebiger Länge durchgeführt. Die Ausgänge von FIG. 5B werden wiederum dem Modul 6001 der FIG. 16D zugeführt, und werden die Invarianten
(errichtet in den Schnittpunkten der Summe der komplexen Transferfunktionen f*[x(tq) ] = [x(tq)/V 2] *
(-1 + i) und g*[y(tq) ] = [y(tq)/ 2] * (1 + i) mit der - die Achse von xlf u± des dargestellten algebraischen Modells fällt hier mit der reellen Achse zusammen, die Achse X2, U2 mit der imaginären Achse - im 1. oder auch 3. Quadranten der komplexen Zahlenebene gelegenen
Halbebene, die durch die Vektoren (1, 1, -2) und (1, 1, 1) oder auch (-1, -1, 2) und (1, 1, 1) aufgespannt wird) hinsichtlich ihrer statistischen Verteilung betrachtet. Sämtliche der Gesamtzahl kq werden den ξΐιι , ξΐη , ···, ξι^-ι im - für sämtliche weiteren
beschriebenen Funktionsabläufe gültigen - Speicher („Stack") hinzugefügt; ebenso wird der Mittelwert errechnet. Dieser wird wiederum gemeinsam mit der anhand der genannten q-ten Optimierung bestimmten Parametrisierung (pq, fq (bzw. nq) , aq, ßq, sq den
Mittelwerten ξ°ι, ξ°ι, ... , ξ°η.1 und deren zugehörigen Parametrisierungen (pi, fi (bzw. ni) , αι, ßi, si; φ2, f2 (bzw. n2) , a2, ß2, s2; ... ; (pq-i, fq-i (bzw. nq_i) , aq-i, ßq-i, sq-i im - für sämtliche weiteren beschriebenen
Funktionsabläufe gültigen - Dictionary hinzugefügt. Da der Speicher („Stack") nunmehr mehr als einen
Mittelwert enthält, wird das Modul 6002 der FIG. 16D aktiviert . Dieses berechnet den Mittelwert ξ% aller im
Stack gespeicherten Schnittpunkte ξ^,, £, 2,/ · · · / £, q-
ξ% := (Σ ξϋι + Σ ξΐη + ... + Σ )/( ki + k2 + ... kq) und wählt aus dem Dictionary enen der Mittelwerte ξ°ι, ξ°2, ... , ξ°η mit dessen zugehöriger Parametrisierung von φ, f (bzw. n) , a, ß, s aus, der ξ% am nächsten liegt. Bei gleichem Mittelwert für verschiedene
Parametrisierungen wird ene Parametrisierung
ausgewählt, die am häufigsten im Dictionary vorkommt. Treten mehrere Parametrisierungen in gleicher
Häufigkeit auf, wird jene gewählt, die im Dictionary die breiteste Streuung zeigt, d.h. für die die Differenz d - c maximal wird, wobei d die letzte, c die erste Indexnummer des jeweils durchlaufenen
Optimierungsschritts darstellt. Trifft auch dies für mehrere Parametrisierungen zu, wird die zuerst
auftretende ausgewählt. Liegen zwei Mittelwerte aus ξ°ι, ξ°2, ..., ξ°η nächst ξ% , wird, sofern im q - 1-ten Schritt einer der beiden Mittelwerte bzw. dessen zugehörige Parametrisierung aus dem Dictionary ausgewählt wurde, ebendieser bzw. seine zugehörige Parametrisierung beibehalten. Der aus dem Dictionary ausgewählte
Mittelwert wird anschliessend gemeinsam mit ξ% an das Modul 6003 der FIG. 16D übergeben. Dieses prüft, ob der vom Modul 6002 der FIG. 16D gewählte Mittelwert
innerhalb des Intervalls [-σ + ξ%, ξ% + σ ], liegt, wobei σ>0 die - zu Beginn des gesamten hier
dargestellten Prozesses beliebig von Benutzer wählbare - Standardabweichung der fiktiv in ξ* als Nullpunkt errichteten Gaußverteilung darstellt.
Liegt der vom Modul 6002 der FIG. 16D gewählte Mittelwert innerhalb des Intervalls [-σ + ξ%, ξ% + σ ], werden die vom Modul 6002 der FIG. 16D ausgewählte Parametrisierung gemäss 6010 der FIG. 16D
beispielsweise in der Anordung FIG. 6D bzw. in FIG. 15D bzw. die Ausgänge 6006 und 6007 der FIG. 15D aktiviert, ebenso die Ausgänge 6008 und 6009 der FIG. 2B sowie die zugehörigen Ein- und Ausgänge der FIG. 16D. Der Ausgang 6006 der FIG. 15D mündet in den Eingang 6006 der FIG. 16D, der Ausgang 6007 der FIG. 15D mündet in den Eingang 6007 der FIG. 16D, der Ausgang 6008 der FIG. 2B mündet in den Eingang 6008 der FIG. 16D, und der
Ausgang 6009 der FIG. 2B mündet in den Eingang 6009 der FIG. 16D. 6006 der FIG. 16D stellt somit wiederum unmittelbar das Ausgangssignal x(t) des Moduls 6003 der FIG. 16D dar, 6007 der FIG. 16D stellt unmittelbar das Ausgangssignal y(t) des Moduls 6003 der FIG. 16D dar, 6008 der FIG. 16D stellt unmittelbar das Ausgangssignal Re f*[x(t)] + g*[y(t)] des Moduls 6003 der FIG. 16D dar, 6009 der FIG. 16D stellt unmittelbar das Ausgangssignal Im f*[x(t)] + g*[y(t)] des Moduls 6003 der FIG. 16D dar. Diese Signale sind wiederum in der weiter oben
dargestellten Signalverarbeitung so zu behandeln, als stellten diese die Ausgangssignale der FIG. 5B dar, die mit der FIG. 16D im vorliegenden Anwendungsbeispiel eine untrennbare Einheit bildet.
Liegt der vom Modul 6002 der FIG. 16D gewählte Mittelwert ausserhalb des Intervalls [-σ + ξ , ξ + σ ] wird in einem q + 1-ten Schritt eine q + 1-te
Optimierung in gleicher Form, wie für den q-ten Schritt und die q-te Optimierung dargestellt, durchgeführt. Der Vorgang wird solange fortgesetzt, bis ein Element des Dictionary obige Anforderungen erfüllt oder eine
Höchstzahl zulässiger Optimierungsschritte erreicht ist.
Das Konvergenzverhalten der soeben etablierten Gewichtsfunktion zeigt FIG. 5C für drei
Optimierungsschritte: 5001 stellt hierbei den ersten Mittelwert ξ°ι, 5002 den zweiten Mittelwert ξ°2, 5003 die erste fiktiv in ξ*2 als Nullpunkt errichtete
Gaußverteilung f(z2 *) = (1 / (V(2n) * σ )) * e -( (((z2 2)^2, ^ wobei σ>0 die zu Beginn des gesamten dargestellten Prozesses beliebig von Benutzer wählbare
Standardabweichung darstellt, 5004 den dritten
Mittelwert ξ°3, der innerhalb der durch σ definierten Wendepunkte der in ξ*3 als Nullpunkt errichtete
fiktiven Gaußverteilung 5005 gleicher
Standardabweichung verbleibt, und somit das
Konvergenzkriterium erfüllt. In jedem Falle resultiert eine Parametrisierung φ, f (bzw. n) , α, ß und nunmehr neu s, die im Mittel eine in Bezug auf alle algebraischen Invarianten optimale pseudostereophone Abbildung liefert.
Mit zunehmender Anzahl der
Signalabschnitte nähert sich die Verteilung der
Schnittpunkte ξ der algebraischen Invarianten auf der jeweils betrachteten Halbebene mit der komplexen
Zahlenebene der Gaußschen Verteilung an. Je kleiner die Standardabweichung σ gewählt wird, desto idealer wird die resultierende Parametrisierung. Nachdem eine nur endliche Zahl von Signalabschnitten zur Verfügung steht, sollte allerdings σ nicht zu klein gewählt werden .
Dennoch ist das in FIG. 16D dargestellte Verfahren hinsichtlich seiner Konvergenz für
ausreichend lange Signalabschnitte deutlich rascher als erwähnte Simulationsmodelle, da erstmals algebraische Invarianten als gültige „Anhaltspunkte" für eine
Gewichtung bereits eruierter Parametrisierungen zur Verfügung stehen. Im folgenden werden zwei Varianten, dargestellt in FIG. 13D und FIG. 14D unter Anwendung der durch die Gleichungen (1A) und (2A) beschriebenen modifizierten MS-Matrix, dargestellt. Ebenso werden zwei weitere Varianten, dargestellt in FIG. 7D und FIG. 8D, zu den Schaltungen FIG.3D und FIG. 4D, abgeleitet aus den FIG. E3 und FIG. E6, die ihrerseits sich für den Sonderfall identischer
umgekehrt proportionaler Dämpfungen λ = p aus den
Gleichungen (3A) und (4A) bzw. aus der FIG. 4A und FIG. 5A ableiten, dargestellt. Die Panorama-Potentiometer 411 und 412 der FIG. 3D werden dabei durch einen
Verstärker 717 mit dem Verstärkungsfaktor λ ersetzt; gleiches gilt für die Panoramapotentiometer 511 und 512 der FIG. 4D.
Gemäss den Gleichungen (3AA) und (4AA) lassen sich aus der FIG. 7D und FIG. 8D die Varianten FIG. 9D und FIG. HD ableiten, und in gleicher Weise gemäss den Gleichungen (3AAA) und (4AAA) die Varianten FIG. 10D und FIG. 12D.
FIG. 17D stellt eine Vereinfachung des Schaltschemas 309 der FIG. 2D für den Fall L'a =L'ß dar. Dieser Fall tritt beispielsweise bei zur Hauptachse symmetrischen fiktiven Öffnungswinkeln auf, also für α = ß, wobei φ = 0 gilt.
FIG. 18D stellt eine Vereinfachung des Schaltschemas der FIG.6A für den Fall L'a =L'ß dar.
Dieser Fall tritt beispielsweise bei zur Hauptachse symmetrischen fiktiven Öffnungswinkeln auf, also für α = ß, wobei φ = 0 gilt. FIG. 19D stellt eine Vereinfachung der FIG. 6D gleichfalls für den Fall L'a =L'ß dar. Dieser Fall tritt beispielsweise bei zur Hauptachse symmetrischen
fiktiven Öffnungswinkeln auf, also für α = ß, wobei φ = 0 gilt. Bereits eine solche Vereinfachung liefert überzeugende Ergebnisse, die einer erstklassigen MS- Aufnahme gleichkommen, und ist somit nicht trivial.
FIG. 20D stellt eine äquivalente Schaltung zu FIG. 19D dar, bei der der Verstärkungsfaktor λ
unmittelbar in Gain S'a einbezogen wird. Sie stellt die einfachste Schaltungsform dar, die in ihrer exakten winkelabhängigen Virtualisierung einer klassischen MS- Anordnung nicht trivial ist.
FIG. 21D stellt eine Vereinfachung des Schaltschemas 409 der FIG. 3D gleichfalls für den Fall L'a =L'ß dar. Dieser Fall tritt beispielsweise bei zur Hauptachse symmetrischen fiktiven Öffnungswinkeln auf, also für α = ß, wobei φ = 0 gilt. Wie in WO2009/138205 angemerkt, gilt auch für diese Vereinfachung, dass der Ausdruck f2(a)/(4 sin2a) + f2 (φ) - (f(a) * f (φ) * sincp) /sin α nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf. FIG. 22D stellt eine Vereinfachung des
Schaltschemas der FIG. 13D gleichfalls für den Fall L'a = L'ß dar. Dieser Fall tritt beispielsweise bei zur Hauptachse symmetrischen fiktiven Öffnungswinkeln auf, also für α = ß, wobei φ = 0 gilt. Wie in WO2009/138205 angemerkt, gilt auch für diese Vereinfachung, dass der Ausdruck f2(a)/(4 sin2a) + f2 (φ) - (f(a) * f (φ) * sincp) /sin α nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf.
FIG. 23D stellt eine aus der FIG.3D abgeleitete erfindungsgemässe Vereinfachung gleichfalls für den Fall L'a =L'ß dar, wobei die Elemente 411 und 412 - unter der Annahme, dass die Dämpfung für das linke Eingangssignal λ gleich der Dämpfung für das rechte Eingangssignal p ist - durch die hier dargestellten Verstärkung des S-Signals um den Faktor λ ersetzt sind (zur Herleitung dieses Sachverhalts, siehe obige
Formeln (3A) und (4A)) . Der Fall L'a =L'ß tritt
beispielsweise bei zur Hauptachse symmetrischen
fiktiven Öffnungswinkeln auf, also für α = ß, wobei φ = 0 gilt. Auch eine solche Vereinfachung liefert
überzeugende Ergebnisse, die einer erstklassigen MS-
Aufnahme gleichkommen, und ist somit nicht trivial. Wie in WO2009/138205 angemerkt, gilt auch für diese
Vereinfachung, dass der Ausdruck f2(a)/(4 sin2a) + f2 (φ) - (f(a) * f (φ) * sincp) /sin α nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf. FIG. 24D stellt eine äquivalente Schaltung zu FIG. 23D dar, bei der der Verstärkungsfaktor λ
unmittelbar in Gain S'ß einbezogen wird. Sie stellt eine einfache Schaltungsform dar, die in ihrer exakten winkelabhängigen Virtualisierung einer klassischen MS- Anordnung jedoch nicht trivial ist. Wie in
WO2009/138205 angemerkt, gilt auch für diese
Vereinfachung, dass der Ausdruck f2(a)/(4 sin2a) + f2 (φ) - (f(a) * f (φ) * sincp) /sin α nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf.
FIG. 25D stellt eine Vereinfachung des Schaltschemas 509 der FIG. 4D gleichfalls für den Fall L'a =L'ß dar. Dieser Fall tritt beispielsweise bei zur Hauptachse symmetrischen fiktiven Öffnungswinkeln auf, also für α = ß, wobei φ = 0 gilt. Wie in WO2009/138205 angemerkt, gilt auch für diese Vereinfachung, dass der Ausdruck f2(ß)/(4 sin2ß) + f2(cp) + (f(ß) * f (φ) * sincp) /sin ß nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf.
FIG. 26D stellt eine Vereinfachung des Schaltschemas der FIG. 14D gleichfalls für den Fall L'( = L'ß dar. Dieser Fall tritt beispielsweise bei zur Hauptachse symmetrischen fiktiven Öffnungswinkeln auf, also für α = ß, wobei φ = 0 gilt. Wie in WO2009/138205 angemerkt, gilt auch für diese Vereinfachung, dass der Ausdruck f2(ß)/(4 sin2ß) + f2(cp) + (f(ß) * ί(φ) * sincp) /sin ß nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf.
FIG. 27D stellt eine aus der FIG.4D abgeleitete erfindungsgemässe Vereinfachung gleichfalls für den Fall L'a =L'ß dar, wobei die Elemente 511 und 512 - unter der Annahme, dass die Dämpfung für das linke Eingangssignal λ gleich der Dämpfung für das rechte Eingangssignal p ist - durch die hier dargestellten Verstärkung des S-Signals um den Faktor λ ersetzt sind (zur Herleitung dieses Sachverhalts, siehe obige
Formeln (3A) und (4A)) . Der Fall L'a =L'ß tritt
beispielsweise bei zur Hauptachse symmetrischen
fiktiven Öffnungswinkeln auf, also für α = ß, wobei φ = 0 gilt. Auch eine solche Vereinfachung liefert
überzeugende Ergebnisse, die einer erstklassigen MS-
Aufnahme gleichkommen, und ist somit nicht trivial. Wie in WO2009/138205 angemerkt, gilt auch für diese
Vereinfachung, dass der Ausdruck f2(ß)/(4 sin2ß) + f2(cp) + (f(ß) * ί(φ) * sincp) /sin ß nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf. FIG. 28D stellt eine äquivalente Schaltung zu FIG. 27D dar, bei der der Verstärkungsfaktor λ
unmittelbar in Gain S ' α einbezogen wird. Sie stellt eine einfache Schaltungsform dar, die in ihrer exakten winkelabhängigen Virtualisierung einer klassischen MS- Anordnung jedoch nicht trivial ist. Wie in
WO2009/138205 angemerkt, gilt auch für diese
Vereinfachung, dass der Ausdruck f2(ß)/(4 sin2ß) + f2(cp) + (f(ß) * ί(φ) * sincp) /sin ß nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf.
Die dargestellten Varianten lassen unter Anwendung der Überlegungen zu FIG. El und FIG. E2, siehe oben, im weiteren folgende neue Varianten gemäss FIG. E9, FIG. E10, FIG. Ell, FIG. E12, FIG. E13, FIG. E14, FIG. E15, FIG. E16 und FIG. E17 für den Sonderfall identischer umgekehrt proportionaler Dämpfungen λ = p zu.
FIG. E9 stellt unter Berücksichtigung der FIG. El bzw. der Gleichungen (3AA) und (4AA) eine
Vereinfachung der FIG. 6D wiederum für den Fall L'a =L'ß dar. Dieser Fall tritt beispielsweise bei zur
Hauptachse symmetrischen fiktiven Öffnungswinkeln auf, also für α = ß, wobei φ = 0 gilt. Bereits eine solche Vereinfachung liefert überzeugende Ergebnisse, die einer erstklassigen MS-Aufnahme gleichkommen, und ist somit nicht trivial.
FIG. E10 stellt unter Berücksichtigung der FIG. E2 bzw. der Gleichungen (3AAA) und (4AAA) eine Vereinfachung der FIG. 6D wiederum für den Fall L'a =L'ß dar. Dieser Fall tritt beispielsweise bei zur
Hauptachse symmetrischen fiktiven Öffnungswinkeln auf, also für α = ß, wobei φ = 0 gilt. Bereits eine solche Vereinfachung liefert überzeugende Ergebnisse, die einer erstklassigen MS-Aufnahme gleichkommen, und ist somit nicht trivial.
FIG. Ell stellt unter Berücksichtigung der FIG. E2 bzw. der Gleichungen (3AAA) und (4AAA) eine
äquivalente Schaltung zu FIG. E10 dar, bei der der
Verstärkungsfaktor λ' unmittelbar in Gain S'a einbezogen wird. Sie stellt die einfachste Schaltungsform dar, die in ihrer exakten winkelabhängigen Virtualisierung einer klassischen MS-Anordnung nicht trivial ist. FIG. E12 stellt unter Berücksichtigung der FIG.
23D bzw. der Gleichungen (3AA) und (4AA) eine aus der FIG.3D abgeleitete erfindungsgemässe Vereinfachung gleichfalls für den Fall L'a =L'ß dar, wobei die
Elemente 411 und 412 - unter der Annahme, dass die Dämpfung für das linke Eingangssignal λ gleich der
Dämpfung für das rechte Eingangssignal p ist - durch die hier dargestellten Verstärkung des M-Signals um den Faktor l/λ ersetzt sind (zur Herleitung dieses
Sachverhalts, siehe obige Formeln (3AA) und (4AA)) . Der Fall L'a =L'ß tritt beispielsweise bei zur Hauptachse symmetrischen fiktiven Öffnungswinkeln auf, also für α = ß, wobei φ = 0 gilt. Auch eine solche Vereinfachung liefert überzeugende Ergebnisse, die einer
erstklassigen MS-Aufnahme gleichkommen, und ist somit nicht trivial. Wie in WO2009/138205 angemerkt, gilt auch für diese Vereinfachung, dass der Ausdruck f2(a)/(4 sin2a) + f2 (φ) - (f(a) * f (φ) *
sincp) /sin α nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf. FIG. E13 stellt unter Berücksichtigung der FIG.
23D bzw. der Gleichungen (3AAA) und (4AAA) eine
gleichfalls aus der FIG.3D abgeleitete
erfindungsgemässe Vereinfachung gleichfalls für den Fall L'a =L'ß dar, wobei die Elemente 411 und 412 - unter der Annahme, dass die Dämpfung für das linke Eingangssignal λ gleich der Dämpfung für das rechte Eingangssignal p ist - durch die hier dargestellten Verstärkung des M-Signals um den Faktor l/τ bzw. die Verstärkung des S-Signals um den Faktor λ' ersetzt sind (zur Herleitung dieses Sachverhalts, siehe obige
Formeln (3AAA) und ( 4AAA) ) . Der Fall L'a =L'ß tritt beispielsweise bei zur Hauptachse symmetrischen
fiktiven Öffnungswinkeln auf, also für α = ß, wobei φ = 0 gilt. Auch eine solche Vereinfachung liefert
überzeugende Ergebnisse, die einer erstklassigen MS-
Aufnahme gleichkommen, und ist somit nicht trivial. Wie in WO2009/138205 angemerkt, gilt auch für diese
Vereinfachung, dass der Ausdruck f2(a)/(4 sin2a) + f2 (φ) - (f(a) * f (φ) * sincp) /sin α nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf. FIG. E14 stellt unter Berücksichtigung der FIG. 23D bzw. der Gleichungen (3AAA) und (4AAA) eine
äquivalente Schaltung zu FIG. E13 dar, bei der der Verstärkungsfaktor λ' unmittelbar in Gain S ' einbezogen wird. Sie stellt eine einfache Schaltungsform dar, die in ihrer exakten winkelabhängigen Virtualisierung einer klassischen MS-Anordnung jedoch nicht trivial ist. Wie in WO2009/138205 angemerkt, gilt auch für diese
Vereinfachung, dass der Ausdruck f2(a)/(4 sin2a) + f2 (φ) - (f(a) * f (φ) * sincp) /sin α nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf.
FIG. E15 stellt unter Berücksichtigung der FIG. 27D bzw. der Gleichungen (3AA) und (4AA) eine aus der FIG.4D abgeleitete erfindungsgemässe Vereinfachung gleichfalls für den Fall L'a =L'ß dar, wobei die
Elemente 511 und 512 - unter der Annahme, dass die Dämpfung für das linke Eingangssignal λ gleich der Dämpfung für das rechte Eingangssignal p ist - durch die hier dargestellten Verstärkung des M-Signals um den Faktor l/λ ersetzt sind (zur Herleitung dieses
Sachverhalts, siehe obige Formeln (3AA) und (4AA) ) . Der Fall L'a =L'ß tritt beispielsweise bei zur Hauptachse symmetrischen fiktiven Öffnungswinkeln auf, also für α = ß, wobei φ = 0 gilt. Auch eine solche Vereinfachung liefert überzeugende Ergebnisse, die einer
erstklassigen MS-Aufnahme gleichkommen, und ist somit nicht trivial. Wie in WO2009/138205 angemerkt, gilt auch für diese Vereinfachung, dass der Ausdruck f2(ß)/(4 sin2ß) + f2(cp) + (f(ß) * ί(φ) *
sincp) /sin ß nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf. FIG. E16 stellt unter Berücksichtigung der
FIG. 27D bzw. der Gleichungen (3AAA) und (4AAA) eine gleichfalls aus der FIG.4D abgeleitete
erfindungsgemässe Vereinfachung gleichfalls für den Fall L'a =L'ß dar, wobei die Elemente 511 und 512 - unter der Annahme, dass die Dämpfung für das linke Eingangssignal λ gleich der Dämpfung für das rechte Eingangssignal p ist - durch die hier dargestellten Verstärkung des M-Signals um den Faktor l/τ bzw. die Verstärkung des S-Signals um den Faktor λ' ersetzt sind (zur Herleitung dieses Sachverhalts, siehe obige
Formeln (3AAA) und ( 4AAA) ) . Der Fall L'a =L'ß tritt beispielsweise bei zur Hauptachse symmetrischen
fiktiven Öffnungswinkeln auf, also für α = ß, wobei φ = 0 gilt. Auch eine solche Vereinfachung liefert
überzeugende Ergebnisse, die einer erstklassigen MS-
Aufnahme gleichkommen, und ist somit nicht trivial. Wie in WO2009/138205 angemerkt, gilt auch für diese
Vereinfachung, dass der Ausdruck f2(ß)/(4 sin2ß) + f2(cp) + (f(ß) * ί(φ) * sincp) /sin ß nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf. FIG. E17 stellt unter Berücksichtigung der FIG. 27D bzw. der Gleichungen (3AAA) und (4AAA) eine
äquivalente Schaltung zu FIG. E16 dar, bei der der Verstärkungsfaktor λ' unmittelbar in Gain S ' α einbezogen wird. Sie stellt eine einfache Schaltungsform dar, die in ihrer exakten winkelabhängigen Virtualisierung einer klassischen MS-Anordnung jedoch nicht trivial ist. Wie in WO2009/138205 angemerkt, gilt auch für diese
Vereinfachung, dass der Ausdruck f2(ß)/(4 sin2ß) + f2(cp) + (f(ß) * ί(φ) * sincp) /sin ß nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf.
In gleicher Weise lässt sich im übrigen in der FIG. E14 der Verstärkungsfaktor l/τ (der dann mit dem
Verstärkungsfaktor PM' zu multiplizieren ist) in Gain M einbeziehen bzw. in der FIG. E17 der Verstärkungsfaktor l/τ (der dann mit dem Verstärkungsfaktor PM' ' zu multiplizieren ist) in Gain M einbeziehen. Ebenso lässt sich in der FIG. E12 der
Verstärkungsfaktor l/λ (der dann mit dem
Verstärkungsfaktor PM' zu multiplizieren ist) in Gain M einbeziehen bzw. in der FIG. E15 der Verstärkungsfaktor l/λ (der dann mit dem Verstärkungsfaktor PM' ' zu multiplizieren ist) in Gain M einbeziehen.
N.B. FIG. 11F zeigt sämtliche mögliche Parameterkombinationen, namentlich der Parameter f (bzw. n) , welche die Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden Signals beschreiben, des manuell oder messtechnisch zu ermittelnden Winkels φ, den
Hauptachse und Schallquelle einschliessen, des fiktiven linken Öffnungswinkels α und des fiktiven rechten
Öffnungswinkels ß, auf. Diese Parameterkombinationen, welche je eine Zeile der FIG. 11F umfassen, leiten sich unmittelbar aus nachstehenden Gleichungen (1D) und (2D) sowie den aus den Diskriminanten der Gleichungen (1D) und (2D) gebildeten Verstärkungsfaktoren Pa bzw. Pß bzw. Ρα' bzw. Pß' bzw. PM' bzw. PM' ' gemäss
WO2009/138205 ab, wobei „X" ene Parameter der
nachstehenden Gleichungen bezeichnet, von denen die jeweilige Schaltung abhängig ist; übrige Parameter ergeben Konstante oder Werte gleich 1 oder 0. Die zugehörigen Anmerkungen stellen konkrete Fälle dar, unter denen die jeweilige Parameterkombination
auftritt. Insbesondere gelten für die FIG. 15 von
WO2009/138205 die Gleichungen
(1D) La' = La * s = {- f(a)/(2sina) + V
[f2 (a) / (4sin2a) + f2 (φ) - (f(a)* f (φ) * sincp) sina ] } * s und
(2D) Lß' = Lß * s = {- f(ß)/(2sinß) + V
[f2 (ß) / (4sin2ß) + f2(cp) + (f(ß) * f(cp) * sincp) / sinß ] } * s sowie
Pa=f2(a)/(4 sin2a) + f2 (φ) - (f(a) * f (φ) * sincp) /sin a und sin2ß) + f2(cp) + (f(ß) * ί(φ) * sincp) /sin ß, für die FIG. 16 von WO2009/138205 die Gleichungen (1D) La' = La * s = {- f(a)/(2sina) + V
[f2 (a) / (4sin2a) + f2 (φ) - (f(a)* f (φ) * sincp) / sina ] } * s und
(2D) LP' = Lß * s = {- f(ß)/(2sinß) + V
[f2 (ß) / (4sin2ß) + f2(cp) + (f(ß) * f (φ) * sincp)
/ sinß ] } * s sowie
PM' = 1 /[f2 (a) / (4 sin2a) + f2 (φ) - (f(a) * f (φ) * sincp) /sin a ] und
Pp' = [f2 (ß) / (4sin2ß) + f2(cp) + (f(ß) * f(cp) * sincp) / sinß ] /[f2(a)/(4 sin2a) + f2 (φ) - (f(a) * f (φ) * sincp) /sin a], wobei der Ausdruck [f2(a)/(4 sin2a) + f2 (φ) - (f(a) * f (φ) * sincp) /sin a ] nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf, und für die FIG. 17 von WO2009/138205 die Gleichungen (1D) La' = La * s = {- f(a)/(2sina) + V
[f2 (a) / (4sin2a) + f2 (φ) - (f(a)* f (φ) * sincp) sina ] } * s und (2D) Lp' = Lß * s = {- f(ß)/(2sinß) + V
[f2 (ß) / (4sin2ß) + f2(cp) + (f(ß) * f(cp) * sincp) / sinß ] } * s sowie
PM" = 1/ [f2 (ß) / (4sin2ß) + f2(cp) + (f(ß) * f(cp) * sincp) / sinß ] und
Pa' = [f2 (a) / (4sina) + f2 (φ) - (f(a)* f (φ) * sincp) / sina ] / [f2 (ß) / (4sin2ß) + f2 (φ) + (f(ß) * f (φ) * sincp) / sinß ] , wobei der Ausdruck [ f2 (ß ) / ( 4sin2ß) + f2 (φ) + (f(ß) * f (φ) * sincp) / sinß ] nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf. Die oben
beispielhaft dargestellten Prinzipien für die
Vereinfachung der Schaltschemata gemäss FIG. 15 bzw. FIG. 16 bzw. FIG. 17 von WO2009/138205 oder auch gemäss EP1850639 für den Fall La' = Lß' oder Pa = Pß oder auch für den Fall identischer Diskriminanten von La' und Lß' , gegebenenfalls in Kombination mit den umgekehrt proportionalen Dämpfungen λ oder p oder den
Verstärkungsfaktoren l/λ oder l/τ oder λ' , lassen sich in gleicher Weise auf die gemäss FIG. 11F gewonnenen Schaltschemata anwenden. Insbesondere zeigt FIG. 11F, siehe beispielsweise die Fälle konstanter Werte für den Winkel φ, dass der manuell oder messtechnisch zu ermittelnde Winkel (φ) , den die Hauptachse und die Schallquelle einschliessen, auch willkürlich gewählt oder festgelegt werden kann.
N.B. Ist φ links von der Hauptachse des zu stereophonisierenden Monosignals gelegen, ist φ
positiv; ist dahingegen φ rechts von der Hauptachse des zu stereophonisierenden Monosignals gelegen, ist φ negativ.
N.B. Insbesondere kann anstelle der jeweiligen Berechnung der LaufZeitdifferenzen La oder L oder LA oder LB oder La' oder L' oder LA' oder LB' bzw. der Verstärkungsfaktoren Pa oder Pß oder Ρα' oder Pß' oder PM oder PM' oder PM' ' oder PA oder PB, gegebenenfalls unter Berücksichtigung der umgekehrt proportionalen
Dämpfungen λ oder p oder der Verstärkungsfaktoren 1/λ oder l/τ oder λ' auch ein Dictionary mit entsprechenden Werten für die erfindungsgemässe Verzögerung oder
Verstärkung des zu stereophonisierenden Eingangssignals verwendet werden. Beispielsweise lassen sich α bzw. ß bzw. φ in 5°-Schritten variieren und anhand der so gewonnenen Werte für die LaufZeitdifferenzen La oder Lß oder LA oder LB oder La' oder Lß' oder LA' oder LB' bzw. die Verstärkungsfaktoren Pa oder Pß oder Ρα' oder Pß' oder PM oder PM' oder PM' ' oder PA oder PB,
gegebenenfalls unter Berücksichtigung der umgekehrt proportionalen Dämpfungen λ oder p oder der
Verstärkungsfaktoren l/λ oder l/τ oder λ' , ein
entsprechendes Dictionary anlegen. FIG. 4F stellt die einfachste Anwendungsform von All-pass-Filtern auf den Erfindungsgegenstand dar. Sie sorgt dafür, dass die für erfindungsgemässe
Anordnungen nach EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegte Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D
charakteristische gute Betonung der Mittenschallquellen zugunsten eines dispergierten Klangbildes bei guter Quellenlokalisation aufgehoben wird. Hierbei wird beispielsweise dem linken und/oder rechten Kanal eines stereophonen oder pseudostereophonen Ausgangssignals einer erfindungsgemässen Anordnung gemäss EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder
WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben
dargelegte Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D ein All-pass-Filter beliebiger Ordnung (siehe beispielsweise FIG. 1F bzw. 2F) nachgeschaltet. Somit sorgt FIG. 4F in Zusammenhang mit dem Erfindungsgegenstand für eine überzeugende Dispergierung der Phantomschallquellen des
resultierenden Signals.
Ebenso vermag ein dem linken oder rechten Kanal eines stereophonen oder pseudostereophonen
Ausgangssignals einer erfindungsgemässen Anordnung gemäss EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw.
PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw.
FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegte Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D
nachgeschalteter Phasenschieber (siehe beispielsweise FIG. 3F) für eine zusätzliche Dispergierung des
Klangbildes zu sorgen, siehe beispielsweise FIG. 5F. Insbesondere ist auch eine Kombination aus All-pass- Filtern und Phasenschieber zur gezielten nachträglichen Beeinflussung des Klangbildes möglich. Sämtliche beschriebene Anordnungen gestatten insbesondere ihre Anwendung auf Wiedergabesysteme mit mehr als zwei Lautsprechern. Insbesondere ist eine Approximation mehrkanaliger Signale durch vorliegende Anordnungen möglich, wie FIG. 6F bzw. FIG. 7F bzw. FIG. 8F zeigen.
Beispielsweise ist gemäss FIG. 6F eine seitenbetonte Ableitung eines fünfkanaligen Signals nach Ree. ITU-R BS.774-1 (siehe FIG. 9F) aus einem Monosignal möglich. Zu diesem Zweck wird ein Monosignal M gemäss FIG. 6F mittels einer erfindungsgemässen Anordnung gemäss
EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben
dargelegte Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D in ein
pseudostereophones Signal L, R umkodiert. Ebenso wird das Signal L in gleicher Weise in ein
pseudostereophones Signal LS, Ci umkodiert, und in gleicher Weise das Signal R in ein pseudostereophones Signal C2, RS umkodiert. Wird bei diese Umkodierungen darauf geachtet, dass Ci näherungsweise gleich C2 ist, ist das abgeleitete fünfkanalige Signal nach Ree. ITU-R BS.775-1 (siehe FIG. 9F) hinsichtlich Table 2 der Ree. ITU-R BS.775-1 (siehe FIG. 10F) nach seinem Downmix auf Stereo-2/0-Format näherungsweise identisch mit dem (verstärkten) Signal L, R und nach seinem Downmix auf Mono-l/O-Format näherungsweise gleich dem (verstärkten) Signal M. Beispielsweise kann so ein existentes
fünfkanaliges Signal nach Ree. ITU-R BS.775-1 gemäss Offenbarung der Erfindung anhand eines monophonen
Signals zuzüglich der jeweiligen Filterparameter f (bzw. n) bzw. φ bzw. α bzw. ß bzw. λ bzw. p oder 1/λ oder l/τ bzw. λ' bzw. s für L, R bzw. LS, Ci bzw. C2, RS umkodiert werden, und es ergibt sich so eine
Bandbreitenersparnis von nahezu 80%! Eine erste beispielhafte Variante zur Ableitung eines fünfkanaligen Signals nach Ree. ITU-R BS.775-1 bei guter Mittenbetonung stellt die FIG. 7F dar.
Hierbei wird das Monosignal M unmittelbar als Center- Kanal C verwendet, und aus diesem mittels einer
erfindungsgemässen Anordnung gemäss EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegte Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder
vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D in ein pseudostereophones Signal L, R umkodiert. In gleicher Weise wird das Signal M bzw. C in ein pseudostereophones Signal LS, RS umkodiert. Das abgeleitete fünfkanalige Signal nach Ree. ITU-R BS.775- 1 (siehe FIG. 9F) entspricht hinsichtlich Table 2 der Ree. ITU-R BS.775-1 (siehe FIG. 10F) nach seinem
Downmix auf Stereo-2/0-Format nicht dem (verstärkten) Signal L, R, ergibt jedoch nach seinem Downmix auf Mono-l/O-Format exakt das (verstärkte) Signal M.
Beispielsweise kann so ein existentes fünfkanaliges Signal nach Ree. ITU-R BS.775-1 gemäss Offenbarung der Erfindung anhand eines monophonen Signals zuzüglich der jeweiligen Filterparameter f (bzw. n) bzw. φ bzw. α bzw. ß bzw. λ bzw. p oder l/λ oder l/τ bzw. λ' bzw. s für L, R bzw. LS, RS umkodiert werden, und es ergibt sich so eine Bandbreitenersparnis von nahezu 80%!
Wird auf Bandbreitenersparnis nur mässigen Wert gelegt, ist beispielsweise gemäss FIG. 8F auch folgende Variante zur Ableitung eines fünfkanaligen Signals nach Ree. ITU-R BS.775-1 bei guter Seitenbetonung möglich. Hierbei wird das Signal L unmittelbar als Signal Mi verwendet, und aus diesem mittels einer
erfindungsgemässen Anordnung gemäss EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegte Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder
vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D in ein pseudostereophones Signal LS, Ci umkodiert. Ebenso wird das Signal R unmittelbar als Signal M2 verwendet, und aus diesem in gleicher Weise in ein pseudostereophones Signal C2, RS umkodiert. Wird insbesondere bei diesen Umkodierungen darauf geachtet, dass Ci näherungsweise gleich C2 ist, ist das
abgeleitete fünfkanalige Signal nach Ree. ITU-R BS.775- 1 (siehe FIG. 9F) hinsichtlich Table 2 der Ree. ITU-R BS.775-1 (siehe FIG. 10F) nach seinem Downmix auf Stereo-2/0-Format näherungsweise identisch dem
(verstärkten) Signal L, R, jedoch nach seinem Downmix auf Mono-l/O-Format näherungsweise gleich dem
(verstärkten) Signal Mi + M2. Beispielsweise kann so ein existentes fünfkanaliges Signal nach Ree. ITU-R BS.775-1 gemäss Offenbarung der Erfindung anhand eines monophonen Signals zuzüglich der jeweiligen
Filterparameter f (bzw. n) bzw. φ bzw. α bzw. ß bzw. λ bzw. p oder l/λ oder l/τ bzw. λ' bzw. s für LS, Ci bzw. C2, RS umkodiert werden, und es ergibt sich so eine Bandbreitenersparnis von nahezu 60%!
Analog lassen sich für n-kanalige
Wiedergabesysteme verwandte Anordnungen schaffen, die insgesamt eine Umkodierung mittels einer
erfindungsgemässen Anordnung gemäss EP1850639 oder WO2009/138205 oder WO2011/009649 oder WO2011/009650 oder CH01264/10 bzw. PCT/EP2011/063322 bzw. FIG. E3 oder auch FIG. E4 oder auch FIG. E5 bzw. FIG. E6 oder auch FIG. E7 oder auch FIG. E8 bzw. FIG. 9D oder auch
FIG. 10D bzw. FIG. HD oder auch FIG. 12D bzw. FIG. 13A bzw. FIG. 14A bzw. FIG. 13D bzw. FIG. 14D bzw. FIG. El oder auch FIG. E2 oder auch eben dargelegte Anordnungen der Form FIG. 17D bzw. FIG. 19D oder vereinfacht FIG. 20D oder auch FIG. 21D bzw. FIG. 23D oder vereinfacht FIG. 24D oder auch FIG. 25D bzw. FIG. 27D oder
vereinfacht FIG. 28D bzw. FIG. E9 oder auch FIG. E10 oder vereinfacht FIG. Ell bzw. FIG. E12 bzw. FIG. E13 oder vereinfacht FIG. E14 bzw. FIG. E15 oder auch FIG. E16 oder vereinfacht FIG. E17 bzw. FIG. 18D bzw. FIG. 22D bzw. FIG. 26D anhand eines oder mehrerer Signale zuzüglich der jeweiligen Filterparameter f (bzw. n) bzw. φ bzw. α bzw. ß bzw. λ bzw. p oder l/λ oder 1/τ bzw. λ' bzw. s gestatten. N.B. Eine Reihe von Elementen der beschriebenen
Schaltungen lassen sich unschwer vertauschen, anders anordnen, gestatten die Zusammenfassung in ein
einzelnes Element oder auch die Aufteilung in mehrere Elemente, denen einzelne Parameter des ursprünglichen Elements zugrundeliegen, im weiteren eine Reihe von trivialen Abwandlungen wie die Kaskadierung mehrerer Verstärker etc. Diese Varianten stellen, auch wenn sie nicht explizite erwähnt sind, Teil des
Erfindungsgegenstands dar.
N.B. Dargestellte erfindungsgemässe Anordnungen oder Prozesse gestatten zusätzlich die Anwendung von zum Stand der Technik gehörenden
Kompressionsalgorithmen, Datenreduktionsverfahren bzw. die Betrachtung charakteristischer Merkmale wie etwa der Minima und Maxima für die erfindungsgemässe beschleunigte Evaluierung bestehender oder gewonnener Signale oder Signalanteile.
Re erenzliteratur
Tony Hirvonen, Athanasios Mouchtaris: On the Multichannel Sinusoidal Model for Coding Audio Object Signals. - AES Convention Paper 8418.
Ree. ITU-R BS. 775-1

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung, zur Stereophonisierung eines
Monosignals bzw., um pseudostereophone Signale zu gewinnen, dadurch gekennzeichnet, dass berechnete LaufZeitdifferenzen (LA bzw. LB bzw. La bzw. Lß vor ihrer Anwendung auf ein zu stereophonisierendes
Monosignal mit einem zeitlichen Parameter (s), welcher grösser als Null ist, multipliziert werden und somit neue LaufZeitdifferenzen (LA' = LA * s, LB' = LB * s bzw. La' = La * s, Lß' = Lß * s) ergeben.
2. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die benannten LaufZeitdifferenzen anhand eines manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkels (φ) , den eine Schallquelle und eine Hauptachse des zu stereophonisierenden
Monosignals einschliessen, berrechnet werden.
3. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der benannte zeitliche Parameter (s) zwischen 29 Millisekunden und 146
Millisekunden, vorzugsweise 100 Millisekunden, beträgt
4. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der benannte zeitliche Parameter (s) frei von einem Benutzer wählbar ist.
5. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Parameter (f oder n) , welcher eine Richtcharakteristik eines zu
stereophonisierenden Signals beschreibt, oder der manuell oder messtechnisch zu ermittelnde oder
festgelegte Winkel (φ) , den die Hauptachse und die Schallquelle einschliessen, oder ein fiktiver linker Öffnungswinkel (oc) oder ein fiktiver rechter
Öffnungswinkel (ß) oder eine Dämpfung (λ) oder eine Dämpfung (p) oder Verstärkungsfaktoren (l/λ) oder (1/τ) oder (λ' ) oder (p*) oder ein Korrelationsgrad (r) oder ein Parameter (a) für die Definition eines zulässigen Wertebereichs oder ein Grenzwert (R*) zur Festlegung bzw. Maximierung eines absoluten Betrags oder eine Abweichung (Δ) oder ein, eine Abbildungsrichtung festlegender Parameter (z) oder ein Grenzwert (S*) zur Wahl einer Abbildungbreite oder eine Abweichung (ε) oder ein Grenzwert (U*) zur Optimierung der
Funktionswerte hinsichtlich einer Abbildungbreite oder eine Abweichung (κ) für die Bildung eines
resultierenden Stereosignals oder der benannte
zeitliche Parameter (s) automatisch oder interaktiv optimierbar sind.
6. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass entweder:
- ein Stereoumsetzer zur Pseudostereokonvertierung und zwei nachgeschaltete Panorama-Potentiometer durchlaufen werden, wobei jeder Panorama-Potentiometer zwei
Sammelschienensignale bildet; oder:
- ein Stereoumsetzer zur Pseudostereokonvertierung und ein dem Stereoumsetzer vorgeschalteter Verstärker zur Verstärkung eines Eingangssignals des Stereoumsetzers durchlaufen werden; oder: - ein Stereoumsetzer zur Pseudostereokonvertierung und je ein dem Stereoumsetzer vorgeschalteter Verstärker für jedes Eingangssignal des Stereoumsetzers
durchlaufen werden; oder:
- ein modifizierter Stereoumsetzer zur
Pseudostereokonvertierung, der einen Addierer und einen Subtraktor enthält, um, um vorbestimmte Faktoren jeweilig verstärkte, Eingangssignale (M,S) zu addieren beziehungsweise zur subtrahieren, durchlaufen wird, um Signale, die identisch mit genannten
Sammelschienensignalen sind, zu erzeugen.
7. Vorrichtung gemäss einer der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Mittel zur Datenkomprimierung oder Datenreduzierung .
8. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch wenigstens einen All-pass-Filter erster oder zweiter oder n-ter Ordnung.
9. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch wenigstens einen Phasenschieber.
10. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch: - Mittel, um aus einem Monosignal M ein erstes
pseudostereophones Signal L,R zu gewinnen,
- Mittel, um aus dem gewonnenen Signal L ein zweites pseudostereophones Signal LS, Ci zu gewinnen,
- Mittel, um aus dem gewonnenen Signal R ein drittes pseudostereophones Signal C2, RS zu gewinnen.
11. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch Ausgänge für Signale für
Wiedergabesysteme mit n Lautsprechern, n 2.
12. Vorrichtung gemäss einer der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch ein Dictionary mit Werten für die Verzögerung oder Verstärkung des zu
stereophonisierenden Eingangssignals, das anstelle der jeweiligen Berechnung der Laufzeitdifferenzen (La oder L oder LA oder LB oder La' oder Lß' oder LA' oder LB' ) oder der Verstärkungsfaktoren (Pa oder Pß oder Ρα' oder Pß' oder PM oder PM' oder PM' ' oder PA oder PB) ,
gegebenenfalls unter Berücksichtigung der umgekehrt proportionalen Dämpfungen ( λ oder p) oder der
Verstärkungsfaktoren (l/λ) oder (l/τ ) oder (λ' )
verwendet wird..
13. Vorrichtung gemäss Anspruch 12, gekennzeichnet durch Mittel, die das Dictionary im Intervall [0, n/2] anhand von jeweils um n/36 variierten Werten enthalten.
14. Verfahren, zur Stereophonisierung eines Monosignals bzw., um pseudostereophone Signale zu gewinnen, dadurch gekennzeichnet, dass berechnete Laufzeitdifferenzen (LA bzw. LB bzw. La bzw. Lß ) vor ihrer Anwendung auf ein zu stereophonisierendes Monosignals mit einem zeitlichen Parameter (s), welcher grösser als Null ist
multipliziert werden und somit neue Laufzeitdifferenzen (LA' = LA * S, LB ' = LB * S bzw. La' = La * s, Lß' = Lß * s) ergeben.
15. Verfahren gemäss Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, dass die benannten Laufzeitdifferenzen anhand eines manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkels (φ) , den eine Schallquelle und eine Hauptachse des zu stereophonisierenden
Monosignals einschliessen, berechnet werden.
16. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der benannte zeitliche Parameter (s) zwischen 2 9 Millisekunden und 14 6
Millisekunden, vorzugsweise 1 00 Millisekunden, beträgt.
17 . Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 1 6 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Benutzer den benannten zeitlichen Parameter (s) frei wählt.
1 8 . Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 17 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Parameter (f oder n) , welcher eine Richtcharakteristik eines zu
stereophonisierenden Signals beschreibt, oder der manuell oder messtechnisch zu ermittelnde oder
festgelegte Winkel ( φ ) , den die Hauptachse und die Schallquelle einschliessen, oder ein fiktiver linker Öffnungswinkel ( oc ) oder ein fiktiver rechter
Öffnungswinkel ( ß ) oder eine Dämpfung ( λ ) oder eine Dämpfung ( p ) oder Verstärkungsfaktoren (l/λ ) oder ( 1/τ) oder ( λ' ) oder ( p* ) oder ein Korrelationsgrad (r) oder ein Parameter (a) für die Definition eines zulässigen Wertebereichs oder ein Grenzwert (R*) zur Festlegung bzw. Maximierung eines absoluten Betrags oder eine Abweichung ( Δ) oder ein, eine Abbildungsrichtung festlegender Parameter (z) oder ein Grenzwert (S*) zur Wahl einer Abbildungbreite oder eine Abweichung ( ε ) oder ein Grenzwert (U*) zur Optimierung der
Funktionswerte hinsichtlich einer Abbildungbreite oder eine Abweichung (κ ) für die Bildung eines
resultierenden Stereosignals oder der benannte
zeitliche Parameter (s) automatisch oder interaktiv optimiert werden.
1 9 . Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 1 8 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Parameter (f oder n) , welcher eine Richtcharakteristik eines zu
stereophonisierenden Signals beschreibt, oder der manuell oder messtechnisch zu ermittelnde oder
festgelegte Winkel ( φ ) , den die Hauptachse und die Schallquelle einschliessen, oder ein fiktiver linker Öffnungswinkel (oc) oder ein fiktiver rechter
Öffnungswinkel (ß) oder eine Dämpfung (λ) oder eine Dämpfung (p) oder Verstärkungsfaktoren (l/λ) oder (1/τ) oder (λ' ) oder (p*) oder ein Korrelationsgrad (r) oder ein Parameter (a) für die Definition eines zulässigen Wertebereichs oder ein Grenzwert (R*) zur Festlegung bzw. Maximierung eines absoluten Betrags oder eine Abweichung (Δ) oder ein, eine Abbildungsrichtung festlegender Parameter (z) oder ein Grenzwert (S*) zur Wahl einer Abbildungbreite oder eine Abweichung (ε) oder ein Grenzwert (U*) zur Optimierung der
Funktionswerte hinsichtlich einer Abbildungbreite oder eine Abweichung (κ) für die Bildung eines
resultierenden Stereosignals oder der benannte
zeitliche Parameter (s) anhand von algebraischen
Invarianten optimiert werden.
20. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass (a) der manuell oder messtechnisch ermittelte oder festgelegte Winkel (φ) ausgewertet wird; oder:
(aa) ein willkürlich oder algorithmisch bestimmter fiktiver Öffnungswinkel (α) , der links an eine
Hauptachse anschliesst, kein Element einer Umgebung von Null oder gleich Null ist, und für den, sofern der benannte manuell oder messtechnisch ermittelte oder festgelegte Winkel (φ) positiv ist, die Bedingung erfüllt ist, dass dieser manuell oder messtechnisch ermittelte oder festgelegte Winkel (φ) kleiner oder gleich dem benannten fiktiven, links an die Hautptachse anschliessenden Öffnungswinkel (oc) ist, ausgewertet wird; oder:
(bb) ein willkürlich oder algorithmisch bestimmter fiktiver Öffnungswinkel (ß), der rechts an eine
Hauptachse anschliesst, kein Element einer Umgebung von Null oder gleich Null ist, und für den, sofern der benannte manuell oder messtechnisch ermittelte oder festgelegte Winkel (φ) negativ ist, die Bedingung erfüllt ist, dass der Betrag dieses manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkels (φ) kleiner oder gleich dem benannten fiktiven, rechts an die Hautptachse anschliessenden Öffnungswinkel (ß) ist, ausgewertet wird; oder: (cc) eine manuell oder messtechnisch bestimmte oder auch festgelegte Richtcharakteristik des zu
stereophonisierenden Monosignals ausgewertet wird; und insgesamt :
(b) ein vom benannten manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkel (φ) oder vom benannten fiktiven Öffnungswinkel (oc) oder von einer Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden
Monosignals abhängiger Verstärkungsfaktor (Pa)
berechnet wird; oder: (c) ein vom benannten manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkel (φ) oder vom benannten fiktiven Öffnungswinkel (ß) oder von einer Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden Monosignals abhängiger Verstärkungsfaktor P berechnet wird; und insgesamt:
(d) eine vom benannten manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkel (φ) oder vom benannten fiktiven Öffnungswinkel (oc) oder von einer Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden
Monosignals sowie insgesamt vom benannten zeitlichen Parameter (s) abhängige Verzögerungszeit (L'a)
berechnet wird; oder: (e) eine vom benannten manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkel (φ) oder vom benannten fiktiven Öffnungswinkel (ß) oder von einer Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden
Monosignals sowie insgesamt vom benannten zeitlichen Parameter (s) abhängige Verzögerungszeit (L'ß)
berechnet wird; und insgesamt:
(f) das zu stereophonisierende Monosignal unmittelbar als Hauptsignal verwendet wird; sowie entweder:
(g) das zu stereophonisierende Monosignal um eine
Verzögerungszeit (1 a) verzögert und anschliessend um einen Verstärkungsfaktor (Pa) verstärkt wird; oder alternativ: das zu stereophonisierende Monosignal um einen Verstärkungsfaktor (Pa ) verstärkt und
anschliessend um eine Verzögerungszeit (L'a) verzögert wird; oder alternativ, falls beide benannten
Verstärkungsfaktoren gleich sind (Pa = Pß): das zu stereophonisierende Monosignal um eine Verzögerungszeit (1 a) verzögert und anschliessend um einen Verstärkungsfaktor (Pß ) verstärkt wird; oder
alternativ, falls beide benannten Verstärkungsfaktoren gleich sind (Pa = Pß): : das zu stereophonisierende
Monosignal um einen Verstärkungsfaktor (Pß ) verstärkt und anschliessend um eine Verzögerungszeit (L'a) verzögert wird; oder alternativ, falls beide benannten Verzögerungszeiten gleich sind (L'a=L'ß): das zu stereophonisierende Monosignal um eine Verzögerungszeit (L'ß) verzögert und anschliessend um einen
Verstärkungsfaktor (Pa ) verstärkt wird; oder
alternativ, falls beide benannten Verzögerungszeiten gleich sind (L'a=L'ß): das zu stereophonisierende
Monosignal um einen Verstärkungsfaktor (Pa ) verstärkt und anschliessend um eine Verzögerungszeit (L'ß) verzögert wird; oder alternativ, falls beide benannten Verzögerungszeiten gleich sind (L'a=L'ß) und beide benannten Verstärkungsfaktoren gleich sind (Pa = Pß): das zu stereophonisierende Monosignal um eine
Verzögerungszeit (1 ß) verzögert und anschliessend um einen Verstärkungsfaktor (Pß) verstärkt wird; oder alternativ, falls beide benannten Verzögerungszeiten gleich sind (L'a=L'ß) und beide benannten
Verstärkungsfaktoren gleich sind (Pa = Pß): das zu stereophonisierende Monosignal um einen
Verstärkerungsfaktor (Pß ) verstärkt und anschliessend um eine Verzögerungszeit (1 ß) verzögert wird,
(h) das zu stereophonisierende Monosignal um eine
Verzögerungszeit (1 ß ) verzögert und anschliessend um einen Verstärkungsfaktor (Pß ) verstärkt wird; oder alternativ: das zu stereophonisierende Monosignal um einen Verstärkungsfaktor (Pß ) verstärkt und anschliessend um eine Verzögerungszeit (1/ ) erzögert wird; oder alternativ, falls beide benannten
Verstärkungsfaktoren gleich sind (Pa = Pß): das zu stereophonisierende Monosignal um eine Verzögerungszeit (1 ß) verzögert und anschliessend um einen
Verstärkungsfaktor (Pa) verstärkt wird; oder
alternativ, falls beide benannten Verstärkungsfaktoren gleich sind (Pa = Pß): : das zu stereophonisierende
Monosignal um einen Verstärkerungsfaktor (Pa )
verstärkt und anschliessend um eine Verzögerungszeit (L'ß) verzögert wird; oder alternativ, falls beide benannten Verzögerungszeiten gleich sind (L'a=L'ß): das zu stereophonisierende Monosignal um eine
Verzögerungszeit (1 a) verzögert und anschliessend um einen Verstärkungsfaktor (Pß) verstärkt wird; oder alternativ, falls beide benannten Verzögerungszeiten gleich sind (L'a=L'ß):: das zu stereophonisierende Monosignal um einen Verstärkungsfaktor (Pß ) verstärkt und anschliessend um eine Verzögerungszeit (L'a) verzögert wird; oder alternativ, falls beide benannten Verzögerungszeiten gleich sind (L'a=L'ß) und beide benannten Verstärkungsfaktoren gleich sind (Pa = Pß): das zu stereophonisierende Monosignal um eine
Verzögerungszeit (L' a) verzögert und anschliessend um einen Verstärkungsfaktor (Pa) verstärkt wird; oder alternativ, falls beide benannten Verzögerungszeiten gleich sind (L'a=L'ß) und beide benannten
Verstärkungsfaktoren gleich sind (Pa = Pß): das zu stereophonisierende Monosignal um (Pa) verstärkt und anschliessend um eine Verzögerungszeit (L' a) verzögert wird, (i) die unter (g) und (h) erhaltenen Signale addiert werden um ein Seitensignal zu erhalten; oder, falls beide benannten Verzögerungszeiten gleich sind (L'a = L'ß): (j) das zu stereophonisierende Monosignal um eine
Verzögerungszeit (L'a = L' ) erzögert und anschliessend entweder; falls beide benannten Verstärkungsfaktoren gleich sind (Pa = Pß): um einen Verstärkungsfaktor (2 * Pa = 2 * Pß) verstärkt wird; oder, falls beide benannten Verstärkungsfaktoren nicht gleich sind (Ρα Φ Pß) : um die Summe von Verstärkungsfaktoren (Pa + Pß) verstärkt wird, um ein Seitensignal zu erhalten; oder alternativ:
(k) das zu stereophonisierende Monosignal entweder; falls beide benannten Verstärkungsfaktoren gleich sind (Pa = Pß): um einen Verstärkungsfaktor (2 * Pa = 2 * Pß) verstärkt wird; oder, falls beide benannten
Verstärkungsfaktoren nicht gleich sind (Ρα Φ Pß): um die Summe von Verstärkungsfaktoren (Pa + Pß) verstärkt und anschliessend um eine Verzögerungszeit (L'a = L'ß) verzögert wird, um ein Seitensignal zu erhalten; oder alternativ :
(1) das zu stereophonisierende Monosignal um einen Verstärkungsfaktor (Pa) verstärkt, um eine
Verzögerungszeit (L'a = L'ß) verzögert und anschliessend entweder; falls beide benannten Verstärkungsfaktoren gleich sind (Pa = Pß): um einen Verstärkungsfaktor Pa verstärkt wird; oder, falls beide benannten
Verstärkungsfaktoren nicht gleich sind (Ρα Φ Pß) : um einen Verstärkungsfaktor ( P ) erstärkt wird; oder alternati :
(m) das zu stereophonisierende Monosignal um einen Verstärkungsfaktor (Pß ) verstärkt, um eine
Verzögerungszeit (L'a = L' ß) verzögert und anschliessend entweder; falls beide benannten Verstärkungsfaktoren gleich sind (Pa = Pß): um einen Verstärkungsfaktor (Pß) verstärkt wird; oder, falls beide benannten
Verstärkungsfaktoren nicht gleich sind (Ρα Φ Pß) : um einen Verstärkungsfaktor (Pa) verstärkt wird; sowie insgesamt :
(j) die Stereoumsetzung des Haupt- und Seitensignals in ein Stereosignal erfolgt; oder alternativ: die
Stereoumsetzung des Haupt und Seitensignals in ein Stereosignal anhand eines modifizierten Stereoumsetzers erfolgt, der einen Addierer und einen Subtraktor enthält, um, um vorbestimmte Faktoren jeweilig
verstärkte Eingangssignale (M,S) zu addieren
beziehungsweise zu subtrahieren.
21. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass
(a) der manuell oder messtechnisch ermittelte oder festgelegte Winkel (φ) ausgewertet wird; oder:
(aa) ein willkürlich oder algorithmisch bestimmter fiktiver Öffnungswinkel (α) , der links an eine
Hauptachse anschliesst, kein Element einer Umgebung von Null oder gleich Null ist, und für den, sofern der benannte manuell oder messtechnisch ermittelte oder festgelegte Winkel (φ) positiv ist, die Bedingung erfüllt ist, dass dieser manuell oder messtechnisch ermittelte oder festgelegte Winkel (φ) kleiner oder gleich dem benannten fiktiven, links an die Hauptachse anschliessenden Öffnungswinkel (oc) ist, ausgewertet wird; oder:
(bb) ein willkürlich oder algorithmisch bestimmter fiktiver Öffnungswinkel (ß), der rechts an eine
Hauptachse anschliesst, kein Element einer Umgebung von Null oder gleich Null ist, und für den, sofern der benannte manuell oder messtechnisch ermittelte oder festgelegte Winkel (φ) negativ ist, die Bedingung erfüllt ist, dass der Betrag dieses manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkels (φ) kleiner oder gleich dem benannten fiktiven, rechts an die Hauptachse anschliessenden Öffnungswinkel (ß) ist, ausgewertet wird; oder:
(cc) eine manuell oder messtechnisch bestimmte oder auch festgelegte Richtcharakteristik des zu
stereophonisierenden Monosignals ausgewertet wird; und insgesamt :
(b) ein vom benannten manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkel (φ) oder vom benannten fiktiven Öffnungswinkel (oc) oder von einer Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden
Monosignals abhängiger Verstärkungsfaktor (ΡΜ' )
berechnet wird, wobei (1/ΡΜ') nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf; (c) ein vom benannten manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkel (φ) oder von einem benannten Öffnungswinkel (oc oder ß) oder von einer Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden
Monosignals abhängiger Verstärkungsfaktor (Ρβ')
berechnet wird; und insgesamt:
(d) eine vom benannten manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkel (φ) oder vom benannten fiktiven Öffnungswinkel (oc) oder von einer Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden
Monosignals sowie insgesamt vom benannten zeitlichen Parameter (s) abhängige Verzögerungszeit (L'a)
berechnet wird; oder:
(e) eine vom benannten manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkel (φ) oder vom benannten fiktiven Öffnungswinkel (ß) oder von einer Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden
Monosignals sowie insgesamt vom benannten zeitlichen Parameter (s) abhängigen Verzögerungszeit (L'ß ) berechnet wird; und insgesamt:
(f) das zu stereophonisierende Monosignal um einen Verstärkungsfaktor (ΡΜ' ) verstärkt wird; sowie
entweder :
(g) das zu stereophonisierende Monosignal um eine Verzögerungszeit (L' a) verzögert wird; oder alternativ, falls beide benannten Verzögerungszeiten gleich sind (L'a = L'ß): das zu stereophonisierende Monosignal um eine Verzögerungszeit (L' ß) verzögert wird, (h) das zu stereophonisierende Monosignal um eine
Verzögerungszeit (L'ß) verzögert und anschliessend um einen Verstärkungsfaktor (Ρβ') verstärkt wird; oder alternativ: das zu stereophonisierende Monosignal um einen Verstärkungsfaktor (Ρβ') verstärkt und
anschliessend um eine Verzögerungszeit (1 ) verzögert wird; oder alternativ, falls beide benannten
Verzögerungszeiten gleich sind (L'a = L'ß): das zu stereophonisierende Monosignal um eine Verzögerungszeit (L'a) verzögert und anschliessend um einen
Verstärkungsfaktor (Ρβ') verstärkt wird; oder
alternativ, falls beide benannten Verzögerungszeiten gleich sind (L'a = L'ß):: das zu stereophonisierende Monosignal um einen Verstärkungsfaktor (Ρβ') verstärkt und anschliessend um eine Verzögerungszeit (L'a) verzögert wird;
(i) die unter (g) und (h) erhaltenen Signale addiert werden um ein Seitensignal zu erhalten; oder, falls beide benannten Verzögerungszeiten gleich sind (L'a = L'ß):
(j) das zu stereophonisierende Monosignal um eine
Verzögerungszeit (L'a = L' ß) verzögert und anschliessend um einen Verstärkungsfaktor (Ρβ') verstärkt wird, um ein Seitensignal zu erhalten; oder alternativ: (k) das zu stereophonisierende Monosignal um einen
Verstärkungsfaktor (Ρβ') verstärkt und anschliessend um eine Verzögerungszeit (L'a = L' ß) verzögert wird, um ein Seitensignal zu erhalten; sowie insgesamt: (j) die Stereoumsetzung des Haupt- und Seitensignals in ein Stereosignal erfolgt; oder alternativ: die
Stereoumsetzung des Haupt und Seitensignals in ein Stereosignal anhand eines modifizierten Stereoumsetzers erfolgt, der einen Addierer und einen Subtraktor enthält, um, um vorbestimmte Faktoren jeweilig
verstärkte Eingangssignale (M,S) zu addieren
beziehungsweise zu subtrahieren.
22. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass
(a) der manuell oder messtechnisch ermittelte oder festgelegte Winkel (φ) ausgewertet wird; oder:
(aa) ein willkürlich oder algorithmisch bestimmter fiktiver Öffnungswinkel (α) , der links an eine
Hauptachse anschliesst, kein Element einer Umgebung von Null oder gleich Null ist, und für den, sofern der benannte manuell oder messtechnisch ermittelte oder festgelegte Winkel (φ) positiv ist, die Bedingung erfüllt ist, dass dieser manuell oder messtechnisch ermittelte oder festgelegte Winkel (φ) kleiner oder gleich dem benannten fiktiven, links an die Hauptachse anschliessenden Öffnungswinkel (oc) ist, ausgewertet wird; oder:
(bb) ein willkürlich oder algorithmisch bestimmter fiktiver Öffnungswinkel (ß), der rechts an eine
Hauptachse anschliesst, kein Element einer Umgebung von Null oder gleich Null ist, und für den, sofern der benannte manuell oder messtechnisch ermittelte oder festgelegte Winkel (φ) negativ ist, die Bedingung erfüllt ist, dass der Betrag dieses manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkels (φ) kleiner oder gleich dem benannten fiktiven, rechts an die Hauptachse anschliessenden Öffnungswinkel (ß) ist, ausgewertet wird; oder:
(cc) eine manuell oder messtechnisch bestimmte oder auch festgelegte Richtcharakteristik des zu
stereophonisierenden Monosignals, ausgewertet wird; und insgesamt : (b) ein vom benannten manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkel (φ) oder vom benannten fiktiven Öffnungswinkel (ß) oder von einer Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden
Monosignals abhängiger Verstärkungsfaktor (ΡΜ' ' ) berechnet wird, wobei (1/ΡΜ'') nicht gleich Null oder Element einer Umgebung von Null sein darf;
(c) ein vom benannten manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkel (φ) oder von einem benannten fiktiven Öffnungswinkel (oc oder ß) oder von der Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden Monosignals abhängiger Verstärkungsfaktor (Ρα')
berechnet wird; und insgesamt:
(d) eine vom benannten manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkel (φ) oder vom benannten fiktiven Öffnungswinkel (oc) oder von einer Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden
Monosignals sowie insgesamt vom benannten zeitlichen Parameter (s) abhängige Verzögerungszeit (L'a )
berechnet wird; oder: (e) eine vom benannten manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkel (φ) oder vom benannten fiktiven Öffnungswinkel (ß) oder von einer Richtcharakteristik des zu stereophonisierenden
Monosignals sowie insgesamt vom benannten zeitlichen Parameter (s) abhängige Verzögerungszeit (L'ß)
berechnet wird; und insgesamt:
(f) das zu stereophonisierende Monosignal um einen Verstärkungsfaktor (ΡΜ' ' ) verstärkt wird; sowie
entweder:
(g) das zu stereophonisierende Monosignal um eine
Verzögerungszeit (L'a) verzögert und anschliessend um einen Verstärkungsfaktor (Ρα') verstärkt wird; oder alternativ: das zu stereophonisierende Monosignal um einen Verstärkungsfaktor (Ρα') verstärkt und
anschliessend um eine Verzögerungszeit (L'a) verzögert wird; oder alternativ, falls beide benannten
Verzögerungszeiten gleich sind (L'a = L'ß): das zu stereophonisierende Monosignal um eine Verzögerungszeit (1 ) verzögert und anschliessend um einen
Verstärkungsfaktor (Ρα') verstärkt wird; oder
alternativ, falls beide benannten Verzögerungszeiten gleich sind (L'a = L'ß): das zu stereophonisierende Monosignal um einen Verstärkungsfaktor (Ρα') verstärkt und anschliessend um eine Verzögerungszeit (L'ß)
verzögert wird;
(g) das zu stereophonisierende Monosignal um eine
Verzögerungszeit (L' ß) verzögert wird; oder alternativ, falls beide benannten Verzögerungszeiten gleich sind (L'a = L'ß): das zu stereophonisierende Monosignal um eine Verzögerungszeit (1/ a) verzögert wird,
(i) die unter (g) und (h) erhaltenen Signale addiert werden um ein Seitensignal zu erhalten; oder, falls beide benannten Verzögerungszeiten gleich sind (L'a = L'ß):
(j) das zu stereophonisierende Monosignal um eine
Verzögerungszeit (L'a = L' ) verzögert und anschliessend um einen Verstärkungsfaktor (Ρα') verstärkt wird, um ein Seitensignal zu erhalten; oder alternativ:
(k) das zu stereophonisierende Monosignal um einen Verstärkungsfaktor (Ρα') verstärkt und anschliessend um eine Verzögerungszeit (L'a = L' ) verzögert wird, um ein Seitensignal zu erhalten; sowie insgesamt: (j) die Stereoumsetzung des Haupt- und Seitensignals in ein Stereosignal erfolgt; oder alternativ: die
Stereoumsetzung des Haupt und Seitensignals in ein Stereosignal anhand eines modifizierten Stereoumsetzers erfolgt, der einen Addierer und einen Subtraktor enthält, um, um vorbestimmte Faktoren jeweilig
verstärkte Eingangssignale (M,S) zu addieren
beziehungsweise zu subtrahieren.
23. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass für (a) den manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkel (φ) ein konstanter Wert angenommen wird; oder: (aa) einen willkürlich oder algorithmisch bestimmten fiktiven Öffnungswinkel (α) , der links an eine
Hauptachse anschliesst, kein Element einer Umgebung von Null oder gleich Null ist, und für den, sofern der benannte manuell oder messtechnisch ermittelte oder festgelegte Winkel (φ) positiv ist, die Bedingung erfüllt ist, dass dieser manuell oder messtechnisch ermittelte oder festgelegte Winkel (φ) kleiner oder gleich dem benannten fiktiven, links an die Hauptachse anschliessenden Öffnungswinkel (oc) ist, ein konstanter Wert angenommen wird; oder:
(bb) einen willkürlich oder algorithmisch bestimmten fiktiven Öffnungswinkel (ß), der rechts an eine
Hauptachse anschliesst, kein Element einer Umgebung von Null oder gleich Null ist, und für den, sofern der benannte manuell oder messtechnisch ermittelte oder festgelegte Winkel (φ) negativ ist, die Bedingung erfüllt ist, dass der Betrag dieses manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkels (φ) kleiner oder gleich dem benannten fiktiven, rechts an die Hauptachse anschliessenden Öffnungswinkel (ß) ist, ein konstanter Wert angenommen wird; wobei:
(cc) eine manuell oder messtechnisch bestimmte oder auch festgelegte Richtcharakteristik des zu
stereophonisierenden Monosignals beliebig festgesetzt werden kann; und insgesamt:
(b) eine aus diesen konstanten Werten zuvor errechnete konstante Laufzeitdifferenz (La' oder L ' ) oder ein aus diesen konstanten Werten zuvor errechneter konstanter Verstärkungsfaktor (Pa oder P oder Ρα' oder Pß' oder PM' oder ΡΜ' ' ) in einer Vorrichtung gemäss einem der
Ansprüche 1 bis 9 verwendet wird.
24. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verzögerungszeit (La' = Lß' ) durch die
Multiplikation von Konstanten (V5 - l)/2 mit dem benannten zeitlichen Parameter (s > 0) berechnet wird oder ein voreingestellter Wert für diesen zeitlichen Parameter (s), multipliziert mit eben genannter
Konstante als Verzögerungszeit (La' = L ' ) herangezogen wird, ein Verstärkungsfaktor (ΡΜ' = ΡΜ' ' ) gleich der
Konstanten 4/5 ist, das zu stereophonisierende Monosignal um einen
Verstärkungsfaktor 4/5 multipliziert wird, um ein
Hauptsignal zu erhalten, das zu stereophonisierende Monosignal um eine
Verzögerungszeit (La' = Lß' ) verzögert wird, um ein Seitensignal zu erhalten, die Stereoumsetzung des Haupt- und Seitensignals in ein Stereosignal; oder alternativ: die Stereoumsetzung des Haupt und Seitensignals in ein Stereosignal anhand eines modifizierten Stereoumsetzers erfolgt, der einen Addierer und einen Subtraktor enthält, um, um
vorbestimmte Faktoren jeweilig verstärkte
Eingangssignale (M,S) zu addieren beziehungsweise zu subtrahieren .
25. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Verzögerungszeit (La' = Lß' ) durch die
Multiplikation von Konstanten (V5 - l)/2 mit dem
5 benannten zeitlichen Parameter (s > 0) berechnet wird oder ein voreingestellter Wert für diesen zeitlichen Parameter (s), multipliziert mit eben genannter
Konstante als Verzögerungszeit (La' = L ' ) herangezogen wird,
10- ein Verstärkungsfaktor (Pa = Pß ) gleich der Konstanten 5/4 ist,
- das zu stereophonisierende Monosignal unmittelbar als Hauptsignal verwendet wird,
- das zu stereophonisierende Monosignal um eine
15 Verzögerungszeit (La' = Lß' ) verzögert wird und
anschliessend um einen Verstärkungsfaktor 5/2 verstärkt wird, um ein Seitensignal zu erhalten ; oder
alternativ: das zu stereophonisierende Monosignal um einen Verstärkungsfaktor 5/2 verstärkt wird und
20 anschliessend um eine Verzögerungszeit (La' = Lß' )
verzögert wird, um ein Seitensignal zu erhalten; oder alternativ: ein zu stereophonisierendes Hauptsignal um einen Verstärkungsfaktor P verstärkt wird und
anschliessend um eine Verzögerungszeit (L'A = L'B)
25 verzögert wird und anschliessend um einen
Verstärkungsfaktor Q verstärkt wird, um ein
Seitensignal zu erhalten, wobei für die
Verstärkungsfaktoren P und Q die Beziehung (P * Q = 5/2) gilt, - die Stereoumsetzung des Haupt- und Seitensignals in ein Stereosignal erfolgt; oder alternativ: die
Stereoumsetzung des Haupt und Seitensignals in ein Stereosignal anhand eines modifizierten Stereoumsetzers erfolgt, der einen Addierer und einen Subtraktor enthält, um, um vorbestimmte Faktoren jeweilig
verstärkte Eingangssignale (M,S) zu addieren
beziehungsweise zu subtrahieren.
26. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 25, gekennzeichnet dadurch, dass das Seitensignal vor
Durchlaufen der Stereoumsetzung zusätzlich um eine Dämpfung (λ = p) oder einen Verstärkungsfaktor (λ' ) verstärkt erscheint.
27. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 26, gekennzeichnet dadurch, dass das Hauptsignal vor
Durchlaufen der Stereoumsetzung zusätzlich um eine reziproke Dämpfung (l/λ) oder einen Verstärkungsfaktor (l/τ), wobei (1 > τ + λ' > 0 und λ = τ + λ') sind,
verstärkt erscheint.
28. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass entweder:
- ein Stereoumsetzer zur Pseudostereokonvertierung und zwei nachgeschaltete Panorama-Potentiometer durchlaufen werden, wobei jeder Panorama-Potentiometer zwei
Sammelschienensignale bildet; oder:
- ein Stereoumsetzer zur Pseudostereokonvertierung und ein dem Stereoumsetzer vorgeschalteter Verstärker zur Verstärkung eines Eingangssignals des Stereoumsetzers durchlaufen werden; oder: - ein Stereoumsetzer zur Pseudostereokonvertierung und je ein dem Stereoumsetzer vorgeschalteter Verstärker für jedes Eingangssignal des Stereoumsetzers
durchlaufen werden; oder: - ein modifizierter Stereoumsetzer zur
Pseudostereokonvertierung, der einen Addierer und einen Subtraktor enthält, um, um vorbestimmte Faktoren jeweilig verstärkte, Eingangssignale (M,S) zu addieren beziehungsweise zur subtrahieren, durchlaufen wird, um Signale, die identisch mit genannten
Sammelschienensignalen sind, zu erzeugen.
29. Verfahren gemäss einer der Ansprüche 14 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische oder interaktive Optimierung eines Parameters (f oder n) , welcher eine Richtcharakteristik eines zu
stereophonisierenden Signals beschreibt, oder des benannten, manuell oder messtechnisch zu ermittelnden oder festgelegten Winkels (φ) , den die Hauptachse und die Schallquelle einschliessen, oder eines fiktiven linken Öffnungswinkels (oc) oder eines fiktiven rechten Öffnungswinkels (ß) oder einer Dämpfung (λ) oder einer Dämpfung (p) oder Verstärkungsfaktoren (l/λ) oder (1/τ) oder (λ' ) oder (p*) oder eines Korrelationsgrades (r) oder eines Parameters (a) für die Definition eines zulässigen Wertebereichs oder eines Grenzwertes (R*) zur Festlegung bzw. Maximierung eines absoluten Betrags oder einer Abweichung (Δ) oder eines, eine
Abbildungsrichtung festlegenden Parameters (z) oder eines Grenzwertes (S*) zur Wahl einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (ε) oder eines Grenzwertes (U*) zur Optimierung der Funktionswerte hinsichtlich einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (κ) für die
Bildung eines resultierenden Stereosignals oder des benannten zeitlichen Parameters (s) anhand einer oder mehrerer Gewichtsfunktionen erfolgt.
30. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische oder interaktive Optimierung eines Parameters (f oder n) , welcher eine Richtcharakteristik eines zu
stereophonisierenden Signals beschreibt, oder des benannten, manuell oder messtechnisch zu ermittelnden oder festgelegten Winkels (φ) , den die Hauptachse und die Schallquelle einschliessen, oder eines fiktiven linken Öffnungswinkels (oc) oder eines fiktiven rechten Öffnungswinkels (ß) oder einer Dämpfung (λ) oder einer Dämpfung (p) oder Verstärkungsfaktoren (l/λ) oder (1/τ) oder (λ' ) oder (p*) oder eines Korrelationsgrades (r) oder eines Parameters (a) für die Definition eines zulässigen Wertebereichs oder eines Grenzwertes (R*) zur Festlegung bzw. Maximierung eines absoluten Betrags oder einer Abweichung (Δ) oder eines, eine
Abbildungsrichtung festlegenden Parameters (z) oder eines Grenzwertes (S*) zur Wahl einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (ε) oder eines Grenzwertes (U*) zur Optimierung der Funktionswerte hinsichtlich einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (κ) für die
Bildung eines resultierenden Stereosignals oder des benannten zeitlichen Parameters (s) anhand des
Nachhalls eines bestehenden stereophonen oder
pseudostereophonen Signals oder anhand von vom Benutzer definierten, den Nachhall betreffenden, Charakteristika erfolgt .
31. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung eines Parameters (f oder n) , welcher eine Richtcharakteristik eines zu stereophonisierenden Signals beschreibt, oder des benannten, manuell oder messtechnisch zu
ermittelnden oder festgelegten Winkels (φ) , den die Hauptachse und die Schallquelle einschliessen, oder eines fiktiven linken Öffnungswinkels (oc) oder eines fiktiven rechten Öffnungswinkels (ß) oder einer
Dämpfung (λ) oder einer Dämpfung (p) oder
Verstärkungsfaktoren (l/λ) oder (l/τ) oder (λ' ) oder
(p*) oder eines Korrelationsgrades (r) oder eines
Parameters (a) für die Definition eines zulässigen Wertebereichs oder eines Grenzwertes (R*) zur
Festlegung bzw. Maximierung eines absoluten Betrags oder einer Abweichung (Δ) oder eines, eine
Abbildungsrichtung festlegenden Parameters (z) oder eines Grenzwertes (S*) zur Wahl einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (ε) oder eines Grenzwertes (U*) zur Optimierung der Funktionswerte hinsichtlich einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (κ) für die
Bildung eines resultierenden Stereosignals oder des benannten zeitlichen Parameters (s) anhand der ersten Hauptreflexion eines bestehenden stereophonen oder pseudostereophonen Signals erfolgt.
32. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung eines Parameters (f oder n) , welcher eine Richtcharakteristik eines zu stereophonisierenden Signals beschreibt, oder des benannten, manuell oder messtechnisch zu
ermittelnden oder festgelegten Winkels (φ) , den die Hauptachse und die Schallquelle einschliessen, oder eines fiktiven linken Öffnungswinkels (oc) oder eines fiktiven rechten Öffnungswinkels (ß) oder einer
Dämpfung (λ) oder einer Dämpfung (p) oder
Verstärkungsfaktoren (l/λ) oder (l/τ) oder (λ' ) oder
(p*) oder eines Korrelationsgrades (r) oder eines
Parameters (a) für die Definition eines zulässigen Wertebereichs oder eines Grenzwertes (R*) zur
Festlegung bzw. Maximierung eines absoluten Betrags oder einer Abweichung (Δ) oder eines, eine
Abbildungsrichtung festlegenden Parameters (z) oder eines Grenzwertes (S*) zur Wahl einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (ε) oder eines Grenzwertes (U*) zur Optimierung der Funktionswerte hinsichtlich einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (κ) für die
Bildung eines resultierenden Stereosignals oder des benannten zeitlichen Parameters (s) hinsichtlich der Charakteristika des erzielten Nachhalls oder der erzielten ersten Hauptreflexion vorgegeben werden kann oder sich vom Benutzer beeinflussen lässt.
33. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass eine Optimierung eines Parameters (f oder n) , welcher eine Richtcharakteristik eines zu stereophonisierenden Signals beschreibt, oder des benannten, manuell oder messtechnisch zu
ermittelnden oder festgelegten Winkels (φ) , den die Hauptachse und die Schallquelle einschliessen, oder eines fiktiven linken Öffnungswinkels (oc) oder eines fiktiven rechten Öffnungswinkels (ß) oder einer
Dämpfung (λ) oder einer Dämpfung (p) oder
Verstärkungsfaktoren (l/λ) oder (l/τ) oder (λ' ) oder (p ) oder eines Korrelationsgrades (r) oder eines
Parameters (a) für die Definition eines zulässigen Wertebereichs oder eines Grenzwertes (R*) zur
Festlegung bzw. Maximierung eines absoluten Betrags oder einer Abweichung (Δ) oder eines, eine
Abbildungsrichtung festlegenden Parameters (z) oder eines Grenzwertes (S*) zur Wahl einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (ε) oder eines Grenzwertes (U*) zur Optimierung der Funktionswerte hinsichtlich einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (κ) für die
Bildung eines resultierenden Stereosignals oder des benannten zeitlichen Parameters (s) anhand eines
Operators (U) oder (U*) erfolgt, der die spezifische Transferfunktionen für die Bildung der ersten
Hauptreflexion aus dem um die Verzögerungszeit (t*) verzögerten stereophonen oder pseudostereophonen Signal enthält .
34. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung eines Parameters (f oder n) , welcher eine Richtcharakteristik eines zu stereophonisierenden Signals beschreibt, oder des benannten, manuell oder messtechnisch zu
ermittelnden oder festgelegten Winkels (φ) , den die Hauptachse und die Schallquelle einschliessen, oder eines fiktiven linken Öffnungswinkels (oc) oder eines fiktiven rechten Öffnungswinkels (ß) oder einer
Dämpfung (λ) oder einer Dämpfung (p) oder
Verstärkungsfaktoren (l/λ) oder (l/τ) oder (λ' ) oder
(p*) oder eines Korrelationsgrades (r) oder eines
Parameters (a) für die Definition eines zulässigen Wertebereichs oder eines Grenzwertes (R*) zur Festlegung bzw. Maximierung eines absoluten Betrags oder einer Abweichung (Δ) oder eines, eine
Abbildungsrichtung festlegenden Parameters (z) oder eines Grenzwertes (S*) zur Wahl einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (ε) oder eines Grenzwertes (U*) zur Optimierung der Funktionswerte hinsichtlich einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (κ) für die
Bildung eines resultierenden Stereosignals oder des benannten zeitlichen Parameters (s) anhand eines oder mehrerer Operatoren erfolgt, welche die spezifische Transferfunktionen für die Bildung des Nachhalls aus dem verzögerten oder unverzögerten stereophonen oder pseudostereophonen Signal enthalten.
35. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung eines
Parameters (f oder n) , welcher eine Richtcharakteristik eines zu stereophonisierenden Signals beschreibt, oder des benannten, manuell oder messtechnisch zu
ermittelnden oder festgelegten Winkels (φ) , den die Hauptachse und die Schallquelle einschliessen, oder eines fiktiven linken Öffnungswinkels (oc) oder eines fiktiven rechten Öffnungswinkels (ß) oder einer
Dämpfung (λ) oder einer Dämpfung (p) oder
Verstärkungsfaktoren (l/λ) oder (l/τ) oder (λ' ) oder (p*) oder eines Korrelationsgrades (r) oder eines
Parameters (a) für die Definition eines zulässigen Wertebereichs oder eines Grenzwertes (R*) zur
Festlegung bzw. Maximierung eines absoluten Betrags oder einer Abweichung (Δ) oder eines, eine
Abbildungsrichtung festlegenden Parameters (z) oder eines Grenzwertes (S*) zur Wahl einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (ε) oder eines Grenzwertes (U ) zur Optimierung der Funktionswerte hinsichtlich einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (κ) für die
Bildung eines resultierenden Stereosignals oder des benannten zeitlichen Parameters (s) anhand der
technischen Umsetzung eines sogenannten inversen
Problems erfolgt.
36. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung eines Parameters (f oder n) , welcher eine Richtcharakteristik eines zu stereophonisierenden Signals beschreibt, oder des benannten, manuell oder messtechnisch zu
ermittelnden oder festgelegten Winkels (φ) , den die Hauptachse und die Schallquelle einschliessen, oder eines fiktiven linken Öffnungswinkels (oc) oder eines fiktiven rechten Öffnungswinkels (ß) oder einer
Dämpfung (λ) oder einer Dämpfung (p) oder
Verstärkungsfaktoren (l/λ) oder (l/τ) oder (λ' ) oder
(p*) oder eines Korrelationsgrades (r) oder eines
Parameters (a) für die Definition eines zulässigen Wertebereichs oder eines Grenzwertes (R*) zur
Festlegung bzw. Maximierung eines absoluten Betrags oder einer Abweichung (Δ) oder eines, eine
Abbildungsrichtung festlegenden Parameters (z) oder eines Grenzwertes (S*) zur Wahl einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (ε) oder eines Grenzwertes (U*) zur Optimierung der Funktionswerte hinsichtlich einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (κ) für die
Bildung eines resultierenden Stereosignals oder des benannten zeitlichen Parameters (s) anhand eines Dictionary oder eines Dictionary von Operatoren
erfolgt .
37. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierung eines Parameters (f oder n) , welcher eine Richtcharakteristik eines zu stereophonisierenden Signals beschreibt, oder des benannten, manuell oder messtechnisch zu
ermittelnden oder festgelegten Winkels (φ) , den die Hauptachse und die Schallquelle einschliessen, oder eines fiktiven linken Öffnungswinkels (oc) oder eines fiktiven rechten Öffnungswinkels (ß) oder einer
Dämpfung (λ) oder einer Dämpfung (p) oder
Verstärkungsfaktoren (l/λ) oder (l/τ) oder (λ' ) oder
(p*) oder eines Korrelationsgrades (r) oder eines
Parameters (a) für die Definition eines zulässigen Wertebereichs oder eines Grenzwertes (R*) zur
Festlegung bzw. Maximierung eines absoluten Betrags oder einer Abweichung (Δ) oder eines, eine
Abbildungsrichtung festlegenden Parameters (z) oder eines Grenzwertes (S*) zur Wahl einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (ε) oder eines Grenzwertes (U*) zur Optimierung der Funktionswerte hinsichtlich einer Abbildungbreite oder einer Abweichung (κ) für die
Bildung eines resultierenden Stereosignals oder des benannten zeitlichen Parameters (s) anhand des
Vergleichs mit dem Sinusmodell oder einem sonstigen Lokalisationsmodell oder sonstiger Charakteristika eines bestehenden stereophonen oder pseudostereophonen Signals erfolgt.
38. Verfahren gemäss einer der Ansprüche 14 bis 37, gekennzeichnet durch die zusätzliche Anwendung von Kompressionsverfahren oder Datenreduktionsverfahren.
39. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein All-pass- Filter erster oder zweiter oder n-ter Ordnung verwendet wird .
40. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein
Phasenschieber verwendet wird.
41. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass
- aus einem Monosignal (M) ein erstes
pseudostereophones Signal (L,R) gewonnen wird,
- aus einem gewonnenen linken Signal (L) ein zweites pseudostereophones Signal (LS, Ci) gewonnen wird,
- aus einem gewonnenen rechten Signal (R) ein drittes pseudostereophones Signal ( C2 , RS) gewonnen wird; wobei optional :
- die gewonnenen Signale (C D und (C2) aneinander angeglichen werden.
42. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis dadurch gekennzeichnet, dass
- ein Monosignal (M) unmittelbar als Signal ( C )
verwendet wird, - aus dem Monosignal (M) ein erstes pseudostereophones Signal (L, R) gewonnen wird,
- aus dem Monosignal (M) ein zweites pseudostereophones Signal (LS, RS) gewonnen wird.
43. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass
- aus dem linken Kanal (L = Mi) eines Stereosignals ein erstes pseudostereophones Signal (LS, Ci) gewonnen wird, - aus dem rechten Kanal (R = M2) eines Stereosignals ein zweites pseudostereophones Signal (C2, RS) gewonnen wird; wobei optional:
- die gewonnenen Signale (Ci) und (C2) aneinander angeglichen werden.
44. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 14 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass Signale für
Wiedergabesysteme mit n Lautsprechern, n 2 gebildet werden .
45. Verfahren gemäss einer der Ansprüche 14 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der jeweiligen Berechnung der Laufzeitdifferenzen (La oder L oder LA oder LB oder La' oder Lß' oder LA' oder LB' ) oder der Verstärkungsfaktoren (Pa oder Pß oder Ρα' oder Pß' oder PM oder PM' oder PM' ' oder PA oder PB) , gegebenenfalls unter Berücksichtigung der umgekehrt proportionalen Dämpfungen (λ oder p) oder der Verstärkungsfaktoren (l/λ) oder (l/τ) oder (λ' ) ein Dictionary mit entsprechenden Werten für die Verzögerung oder
Verstärkung des zu stereophonisierenden Eingangssignals verwendet wird.
46. Verfahren gemäss einer der Ansprüche 14 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass das Dictionary im
Intervall [0, n/2] anhand von jeweils um n/36
variierten Werten von einem fiktiven Öffnungswinkel ( oc oder ß ) oder vom benannten, manuell oder messtechnisch ermittelten oder festgelegten Winkel ( φ ) gebildet wird.
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