WO2020143872A2 - Vorrichtung mit einem eingang und mit einem ausgang und mit einem effektgerät mit lautstärkeregulierten audiosignalen einer audiodatei - Google Patents

Vorrichtung mit einem eingang und mit einem ausgang und mit einem effektgerät mit lautstärkeregulierten audiosignalen einer audiodatei Download PDF

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    • H04S2400/13—Aspects of volume control, not necessarily automatic, in stereophonic sound systems

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • an audio compressor is used as the effect device in order to make an audio signal sound as loud as possible by maximizing the loudness parallel to the level of the audio signal.
  • the goal in US Pat. No. 4,249,042 A is to make a music title that has already been produced to a maximum volume sound even louder in a radio station.
  • the peak levels of audio signals are cut (the so-called transients) in order to make the quieter parts of the sound appear louder.
  • a low-pass filter at 17 kHz is provided in US 4,249,042 A, i.e. the audio signal is cut off to a certain extent from the frequency range between 17 kHz and 20 kHz.
  • the frequency band at 15 kHz is raised by 4dB.
  • a three-band compressor is used for this. If energy peaks occur in the middle band, the compressor regulates all three bands uniformly. If energy peaks occur either in the lower (below 150 Hz) or / and in the upper (above 6 kHz) frequency band, the three bands are each compressed differently. The bands are then individually adjusted, which is often accompanied by an audible pumping down of the sound, which is known to the radio listener.
  • the loudspeakers / sound sources are usually located horizontally on the ceiling, but they can also be mounted vertically on walls or in mixed forms of the two.
  • Speakers / sound sources as a restaurant with 70 square meters and a ceiling height of 3.90 meters.
  • the surfaces of the rooms to be sounded also play a role in the choice of sound equipment to be used. Glass surfaces and right angles differ enormously in their sound effect from sound-absorbing surfaces, such as fabric and round corners. The person skilled in the art can therefore calculate and install a suitable sound system using the usual sound analysis methods.
  • the sound system is often only designed to be able to play and sound appropriate emergency instructions loudly and clearly in an alarm situation, which is also reflected in the fact that music tracks fluctuate in volume and also with respect to one another. For example, a song that was produced in the 1970s is much quieter in its perceived loudness than a song that was produced in 2018. This is due to conventional loudness compression and maximization techniques, which are not conducive to pleasant background music.
  • a desired full-coverage sound system is not achieved by using a large number of loudspeakers at too close a distance from each other, since these overlap in their sound and thus generate clumps of sound, which usually also contain time differences and phase shifts, both of which have a negative effect on the sound perception .
  • the invention provides that, regardless of the content of the audio file or audio source, an input level is assigned to a set output level, the
  • Input level is regulated to the output level.
  • the basic idea of the invention is to equalize the volume of all contents of audio files or audio sources and thus also of all pieces of music, so that the music always has the same volume regardless of the musical genres (techno, classical, etc.). This also makes the different
  • the device according to the invention therefore, has a classical piece of music whose audio signal has an input level of, for example, -24 dB exactly that
  • the volumes, i.e. the output levels are preset in the effects unit and are based on experience with which the best possible
  • the control can start from a selectable input level.
  • the preset output levels are based on experience. The focus here is on the musical sense of hearing in the longer context of listening. Hardness
  • volume control processes are avoided, as otherwise audible level jumps would result.
  • the listener should not notice the control processes, but should feel that the audio content was produced as he hears it, despite the control processes.
  • the default setting preferably provides a static linear range in the lower volume regions in order to generally make quiet content louder and then starts with a non-linear range in the upper volume regions so that the ever decreasing volume increase factor is preferably intercepted and dynamic up to the maximum level OdB can preferably be regulated in such a way that there are no level jumps above the maximum level of OdB. It is advantageous to switch a limiter after the volume control process.
  • the type of processing of the input to the output level is preferably determined by dynamically regulating
  • Attack controls the time from which the dynamic control volume control curve begins to work after the input level has exceeded the defined threshold from linearity to nonlinearity.
  • Release regulates the time from which the dynamic limit
  • Volume control curve stops working after the input level drops below the set threshold from non-linearity to linearity.
  • a processor For control in the effects unit, i.e. For the regulation of an input level to a preset output level, a processor with appropriate software can be provided, which in turn contains an algorithm that is processed by the processor.
  • the device according to the invention compensates for the dynamic fluctuations in the background music.
  • the device according to the invention compares the dynamic both across several audio contents and within each audio content
  • audio content maintains its basic sound quality with a dynamic optimized for listening in the background.
  • the device according to the invention stabilizes the sound across all frequencies in such a way that the radiation behavior of sound sources is intensified.
  • a sound source therefore emits a constant sound pressure, which is perceived on the hearing side as a larger radiation radius.
  • This larger radiation radius of each sound source optimized by the device according to the invention makes it possible for the first time to install fewer sound sources in order to sound evenly over a surface.
  • the device according to the invention optimizes any type of existing sound system without having to process its individual components and optimizes its sound in real time with the result of a significant increase in performance of the existing one
  • the device according to the invention achieves that the volume of differently loud audio sources is adapted to one another in such a way that no too loud or too quiet audio sources occur.
  • the volume behavior is changed by the device according to the invention in such a way that quiet and loud passages / sound contents become uniform
  • Sound energy and its direction and contained spatiality are regulated in such a way that the sound contents are finely coordinated and their sound intensity is generally intensified.
  • the result of the device according to the invention is also a sound field which can be perceived evenly and which can be realized without gaps even at low volume and a lower number of sound sources than in the prior art.
  • An advantageous development of the invention provides that the effects device is an audio compressor.
  • An audio compressor is used in audio technology as
  • Control amplifier controls the volume of audio signals.
  • Important parameters of a compressor are, for example, attack, release, threshold and gain.
  • the music material is compressed by the audio compressor.
  • the dynamic is reduced. Dynamic is the difference between the quietest and loudest sound in a piece of music.
  • the use of a compressor mostly aims to significantly increase the loudness of the audio signal.
  • the audio compressor as an effect device in the device according to the invention is also a volume regulator, which, however, regulates an input level to a preset output level. For this, the audio compressor is considered a
  • Dynamic processor designed with appropriate software, the software in turn containing an algorithm that is processed by the processor.
  • the advantage of using an audio compressor is that it has the option of freely designing a control curve, ie the so-called characteristic curve.
  • This characteristic curve regulates the ratio of input to output level in the entire dynamic range and thus this ratio can be adjusted very precisely across all dynamic levels. Since the architecture of this characteristic curve can be linear or non-linear, static or dynamic, for example, it offers the possibility of very finely and individually adjusting the entire dynamic range of audio material, depending on the desired tonal goal.
  • the audio compressor is very close to the design possibilities of a by freely assigning input and output levels using characteristic curves and fine-tuning the control thresholds and times using, for example, the attack, release and hold control processes
  • the invention also makes it possible to match the volume of several audio contents that are heard in context with one another without having to accept any sound losses. Sound loss occurs with audio content especially when audio compression is aimed at maximizing loudness. In order to maximize the loudness of audio material, the audio material must be extremely compressed while at the same time cutting the peak level, which is usually the
  • Transients for example the stroke of a drum, included.
  • the output level of the signal of the audio file is preferably a value of a non-linear characteristic curve obtained by measured values, which is a uniform one on the hearing side
  • Volume harmonization supports by preferably having a so-called soft-knee characteristic.
  • a soft-knee characteristic sets at a certain level
  • volume increase in order to generally make quiet content louder and then starts with a non-linear characteristic curve in the upper volume regions so that the ever decreasing factor of the volume increase can be intercepted and dynamically regulated up to the maximum level OdB, taking into account the fact that there is none
  • the audio compressor works with the non-linear characteristic.
  • a linear characteristic it is characterized by the fact that it has a defined threshold / operating point, ie the threshold from which the control process begins. From this threshold, it is advantageous to use a non-linear area with the soft-knee characteristic.
  • the soft knee characteristic starts at the threshold with a soft, curved control curve, which means that Volume control is gently implemented within the device according to the invention.
  • the use of long control times for the compression parameters attack, ie the response time of the compressor and release, ie the return time of the compressor, and the use of a hold parameter are also advantageous for this purpose. The hold is the time after the threshold is undershot until the release process is initiated.
  • a limiter can be connected behind the effects unit.
  • a further advantageous development of the invention therefore provides that a limiter is arranged between an output of the device and the effect device and is connected to the output and the effect device.
  • the limiter also preferably has a threshold at which the control process begins.
  • the effect of this control process is much higher than, for example, an upstream compressor as an effect device, since the limiter should only intercept the peak levels, but should not further influence the sound as such.
  • the control curve of the limiter can break under the preferred but not exclusive use of a hard-knee characteristic at -7dB and is then guided to a level point below the OdB limit with a head room.
  • the rise and fall times of the limiter attack, release, hold
  • a practicable variant of the invention provides that between an input of the
  • a Leveier i.e. a further effects device for processing the volume of the audio signal present at the input is arranged, which is connected to the input and the effects device.
  • the Leveier ensures that overloads cannot occur if, for example, the audio source connected to the input has too high a volume control and thus exceeds the permissible input peak levels of the device.
  • the use of a spatializer is advantageous in order to create a more spacious sound stage during sound events.
  • the sound stage is, for example, the sound field that forms between two loudspeakers when listening to audio in stereo.
  • the aim of a spatializer is to expand this sound stage in its sound directions. That means: the sound should go beyond the speakers on the left and right. In a normal stereo field, the speakers are the left and right outer borders of the sound field. For example, if you are dealing with very small speaker systems, it makes sense to expand the sound field, as this makes the small speaker system sound as if the speakers are positioned further apart.
  • Spatializers can also pull the sound field upwards, for example, and spatially expand it in the direction of the listener who is in front of the speakers. This is known as the so-called “virtual surround” effect.
  • the Spatializer extends the sound stage by adding and subtracting the input channels in a certain relationship to each other, so that another
  • a spatializer is preferably connected downstream in the effect device, i.e. between the exit of the
  • Sound optimization unit arranged a spatializer, which with the output
  • a filter and effects unit is connected.
  • Arranging a filter behind the spatializer is advantageous.
  • the sound image can be adjusted in its frequency image and, if necessary, can be provided with effects, such as reverb and echo effects, in order to intensify the processed sound events in their sound.
  • This filter can work manually or automatically and
  • Another practical variant of the invention therefore provides that a filter is arranged between the output of the device and the spatalizer, which filter is connected to the output and the spatalizer.
  • a Leveier can preferably also be connected downstream of the filter in order to adjust the output level of the device according to the invention.
  • a further advantageous development of the invention provides that a sensor is connected to the effects device, with the effects device being assigned a control device which controls the effects device and data and / or signals from the sensor processed.
  • Speed sensor for example, can be used in a conventional manner
  • Detect speeds and their changes in a motor vehicle and convert the data determined in this way into a signal in a conventional manner, which signal is sent to a control device that is part of the effect device.
  • the detected data are recorded in a processor of the control device, which is embedded in an effects device circuit Sensor data processed.
  • the processor is set up in such a way that the processor controls the effect device circuit as a function of the detected speeds, ie the processor works an algorithm of a
  • each input level at the input of the effects device is assigned to a preset output level at the output of the effects device, depending on the detected speeds, the input level being regulated to the output level.
  • the volume of the volume-controlled audio signals in the effects device can be increased with increasing speed.
  • the effects device can also have a crossfader, with the crossfader being assigned a control device which controls the crossfader and processes data and / or signals from the sensor.
  • a processor controls the crossfader here, too, in that the crossfader as a mixing unit can occupy two channels in the effects unit with different volume levels, i.e. the crossfader fades two audio channels into each other so that the volume or signal intensity of both channels can change.
  • the crossfader is in a position, the signal intensity of the first channel can be 100 to 0 in relation to the second channel.
  • both channels are equally loud.
  • the channel in the effects unit circuit i.e.
  • the channel which has the stereo signal volume-controlled by the effects unit and preferably a bypass channel, which is also located in the effects unit, are provided. Both channels preferably have the same input signal that corresponds to the input signal at the input of the effects device.
  • the processor is set up in such a way that the processor controls the crossfader as a function of the detected speeds, i.e. the processor processes an algorithm of a corresponding software in such a way that, depending on the speed, the volume of the input signal of the effects device either increases or decreases in the channel in the effects device circuit or in the unregulated bypass channel.
  • the device according to the invention can be arranged between at least one audio source and at least one sound system. Any type of audio source and any type of sound system, such as an active speaker, can be used.
  • the type of connection is freely selectable, for example whether it is a
  • a method for sound improvement in a room in which the input level of an audio signal of an audio file or audio source in an effects device is regulated to output level, is the subject of claim 19. The method is thereby
  • a preset output level of the audio signal is assigned to an input level of the audio signal, regardless of the content of the audio file or the audio source, the input level being regulated to the output level.
  • FIG. 1a shows a device according to the invention
  • FIG. 1b shows the characteristic curve of an audio compressor of a device from FIG. 1;
  • Fig. 3 shows the time course of volume-controlled according to the invention
  • Audio signals and non-volume controlled audio signals are Audio signals and non-volume controlled audio signals
  • FIG. 4 shows the front of the device according to the invention from FIG. 1;
  • Figure 1a shows a device according to the invention, which is provided with the reference numeral 100 and is in the form of a portable box-shaped container.
  • the device 100 has an effects device which is integrated in the device 100 and is present as an audio compressor 10 in the embodiment shown in FIG.
  • the rear of the device 100 has audio inputs 11, 12 and audio outputs 13, 14 for audio signals.
  • the audio inputs 11, 12 and Audio outputs 13, 14 are connected to the audio compressor 10 via signal lines 11a, 12a, 13a, 14a which run within the device.
  • the audio inputs 11, 12 are two unbalanced RCA sockets which form audio inputs for a left and right audio channel.
  • the audio outputs 13, 14 are the corresponding unbalanced audio outputs and are available as unbalanced RCA sockets.
  • the device 100 is provided on its rear side, as FIG. 1a further clarifies, with symmetrical audio inputs 15, 16 and symmetrical audio outputs 17, 18, which likewise run with the device via signal lines running within the device 100, but not shown in FIG. 1a 100 are connected.
  • the audio inputs and outputs 15, 16, 17, 18 are XLR / 6.3mm
  • the device 100 has the socket 19 for the power supply.
  • the power supply in the device 100 is designed as a 5V USB connection.
  • the audio compressor 10 fulfills the function of a volume regulator.
  • the input levels of the audio signals of an audio file which have entered the audio compressor 10 via the signal lines 11a, 12a are regulated to output levels which reach the audio outputs 13, 14 of the device 100 via the signal lines 13a, 14a .
  • each input level is assigned to a preset output level, the input level being regulated to the output level.
  • the audio compressor 10 is designed as a dynamic processor with corresponding software, the software in turn containing an algorithm that is processed by the processor.
  • volume i.e. the output levels in the audio compressor 10 are preset and based on empirical values, which in turn are values of a recorded characteristic. Such a characteristic curve is shown in FIG. 1b.
  • Figure 1 b shows a characteristic curve 24, which is composed of a non-linear region 25 and a linear region 20, the ordinate axis 21 with values of
  • Output level and the abscissa axis 22 is provided with values of the input level of audio signals of an audio file.
  • the characteristic curve 23 in FIG. 1 b shows a characteristic curve of audio signals that are not regulated by the audio compressor 10.
  • the presettings of the output levels manifesting in the characteristic curve 24 provide for a linear volume increase in the lower volume regions, ie in the linear region 20, in order to generally make quiet content louder and then apply non-linearly in the upper volume regions , so that the ever decreasing factor of the volume increase can be intercepted up to the maximum level OdB and controlled dynamically.
  • the effect produced in this way is shown in FIGS. 2a to 2c.
  • the sound sources 26 shown in FIG. 2a which have a cone-shaped radiation characteristic, are installed in a number and type depending on the surface to be exposed, in so-called grids or free of patterns and structures.
  • the aim of these installations is not to produce the sound overlaps 30 shown in FIG. 2b between the sound sources 26, so that they do not add up to one another in terms of their volume or produce unwanted audible transit time and phase differences, nor the sound sources 26, as shown in FIG. 2a. to position too far apart so that no sound / sound holes 27 arise. Nonetheless, there is too little coverage of the sound to be supplied by too few
  • the device 100 from FIG. 1 stabilizes the sound of an audio signal across all frequencies, so that the radiation behavior of the sound sources is intensified.
  • a sound source thus emits a constant sound pressure, which is perceived on the hearing side as a larger radiation radius 31, as shown in FIG. 2c. Due to the larger radiation radius 31 of each sound source 26 optimized by the device 100, it is possible for the first time to install fewer sound sources 26 in order to sound evenly over a surface.
  • FIG. 3 shows the course of an audio signal, the amplitude axis being provided with the reference symbol 32 and the time axis with the reference symbol 33.
  • Transients 34 are a short, percussive sound with a high level at the beginning of a sound event.
  • the transients 34 do not have to
  • Transients 34 are important for maintaining the sound quality of the sound event, since it is an important sound component, namely the characteristic start of a sound event, such as the stroke of a drum, the plucking sound of a violin or contrabass string.
  • the device 100 from FIG. 1a achieves a high quality
  • Sound result by raising the too quiet transients 34 in their volume together with the rest of the sound event, but not changing their shape, which is expressed by the waveform 35 shown in FIG. 3, with a region 36 of the audio signals which already have an optimal volume, are not edited and thus alienated, ie unprocessed audio signals, which are shown in the two lower courses of the audio signals in FIG. 3, and the audio signals regulated by the device 100, which are shown in the two upper courses of the audio signals in FIG. 3, have the same waveform in a region 36, in which already unprocessed audio signals have an optimal volume.
  • FIG. 4 shows the front side of the device 100 from FIG. 1b, which has a switch unit 37, which has at least one audio input signal present on mono or
  • a switch 38 on the device 100 which is a bypass switch that switches the device 100 active (bypass off) or inactive (bypass on) in order to compare the unprocessed to the processed audio input signal in Enable real time.
  • the optical indicator 39 indicates whether the device 100 is in the bypass on or bypass off mode.
  • FIG. 4 further clarifies, there are further optical indicators 40, 41, 42, 43 on the device 100 which indicate a possible overriding of an input level of an audio signal.
  • the output level controller 45 regulates the output level of an input level regulated in the effect device 10, so that no overloads occur at the input of a sound system, not shown in FIG.
  • the device 100 shown in FIG. 4 also has a wireless communication that functions as
  • Bluetooth connection 46 is formed.
  • FIGS. 5a, 5b and 6 show different possibilities for connecting the device 100 from FIG. 1a with other components of an audio system.
  • FIG. 5 a shows the connection variant between a number of audio sources 48 of an arrangement 47 of these audio sources 48, which are connected to the audio inputs 51 of the device 100.
  • FIG. 5b shows the connection variant between the device 100 with several audio Compressors 53 and a number of sound systems 49, an arrangement 50 of these sound systems with their audio inputs 52.
  • FIG. 6 shows the arrangement of a number of compressors 53 of a device 100 from FIG. 1, the volume-regulated audio signals of which are mixed together in a mixing unit 55 before they are then fed as a mixed signal into at least one audio input of a sound system 49.
  • the mixing unit 55 is a device in which a number A of audio input signals has a number B of
  • Audio output signals are mixed together.
  • Mixing units of this type are particularly common in music studios, in which several audio sources, such as musical instruments, are downmixed to one stereo source, that is to say to two channels.
  • audio sources such as musical instruments
  • Mixing units also have the option of integrating internal and external effects units to refine the sound result during the mixing process.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the method of the invention, which begins with an audio input signal 56 from at least one audio source, not shown in FIG. 7, which is applied to the device 100 according to the invention from FIG. 1, being regulated in its volume level by a Leveier 57, that it is due to
  • the Leveier 57 can manually or automatically adjust the volume (s) of the audio source (s) for further processing by the
  • Adjust compressor 10 If the volume level is adjusted by the Leveier 57, the signal is passed on to the compressor 10, which is followed by a limiter (not shown in FIG. 7). After the audio signal 23 has passed the limiter, the audio input signal 23 reaches the spatializer 58 and then a filter & effect unit 59I.
  • the sound image can be adjusted in its frequency image and, if necessary, can be provided with effects, such as reverb and echo effects, around the processed ones
  • This filter & effect unit 59 works manually or automatically and is based on analog or digital techniques. After the filter & effect unit 59, the audio input signal 56 passes before it to the
  • Audio output signal 61 is the downstream output level 60.
  • an effects device can be connected to a sensor 63, which is, for example, a speed sensor, which in turn in the embodiment of the invention shown in FIG. 7 is outside the one described in FIG. 7
  • the sensor 63 is connected to the compressor 10.
  • the sensor 63 detects speeds and their changes in a motor vehicle, which is not shown in FIG. 7, and in a conventional manner converts the data determined in this way into a signal, which is sent to a control device, likewise not shown in FIG. 7, which is part of the compressor 10 is.
  • the recorded data of the sensor 63 are processed in a processor of the control device, which is embedded in the effect device circuit in the form of the compressor circuit 64.
  • the processor is set up in such a way that the processor controls the compressor circuit 64 as a function of the detected speeds, that is to say the processor processes an algorithm of corresponding software in such a way that each input level at the input of the compressor 10 is independent of the content of an audio file or audio source preset output level at the output of the compressor 10 is assigned, depending on the detected speeds, the input level being regulated to the output level.
  • the volume of the volume-regulated audio signals in the compressor 10 increases with an increasing speed measured by the sensor 63.
  • the sensor 63 is connected to the crossfader 65 of the compressor 10.
  • the processor also controls the crossfader 65 in that the crossfader 65 as a mixer can occupy two channels in the compressor 10 with different volume levels, i.e. the crossfader 65 fades two audio channels into one another, so that the volume or signal intensities of both channels can change.
  • the crossfader 65 is in a position, the signal intensity of the first channel can be 100 to 0 in relation to the second channel.
  • both channels are equally loud.
  • the channel in the compressor circuit 64 i.e.
  • the processor is set up in such a way that the processor controls the crossfader 65 as a function of the detected speeds, i.e. the processor processes an algorithm of a corresponding software in such a way that, depending on the speed, the volume of the input signal of the compressor 10 either increases or decreases in the channel in the compressor circuit 64 or in the unregulated bypass channel 66.
  • the downstream limiter from FIG. 7 also works with a characteristic curve 62 which is shown in FIG. 8, the axes in FIG. 8 corresponding to the ordinate and abscissa axes from FIG. 1b.
  • the limiter has a threshold parameter 63, from which the control process begins. The effect of this control process is higher than that of the upstream compressor 10, since the limiter should only intercept the peak levels, but should not further influence the sound as such.
  • the rise and fall times of the limiter attack, release, hold) are selected so that no pumping occurs, but the control times are not too long, so that the limiter can develop its effect to protect against possibly occurring peak levels.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) mit einem Eingang (11, 12, 15, 16) und mit einem Ausgang (13, 14, 17,18) und mit einem Effektgerät mit lautstärkeregulierten Audiosignalen einer Audiodatei oder Audioquelle, wobei die Audiosignale an einem Eingang des Effektgeräts Eingangspegel und an einem Ausgang des Effektgeräts Ausgangspegel aufweisen. Um eine möglichst optimale Hintergrundbeschallung zu erreichen, schlägt die Erfindung vor, dass unabhängig von dem Inhalt der Audiodatei oder Audioquelle jeder Eingangspegel einem voreingestellten Ausgangspegel zugeordnet ist, wobei der Eingangspegel auf den Ausgangspegel geregelt ist.

Description

Vorrichtung mit einem Eingang und mit einem Ausgang und mit einem Effektgerät mit lautstärkeregulierten Audiosignalen einer Audiodatei
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der US 4,249,042 A bekannt.
Bei dieser vorbekannten Vorrichtung wird als Effektgerät ein Audio-Kompressor eingesetzt, um ein Audiosignal möglichst laut klingen zu lassen, indem die Lautheit parallel zum Pegel des Audiosignals maximiert wird. Ziel in der US 4,249,042 A ist es, einen bereits maximal laut produzierten Musiktitel in einem Radiosender noch lauter klingen zu lassen. Hierzu werden die Spitzenpegel von Audiosignalen gekappt (die sogenannten Transienten), um die leiseren Klanganteile lauter erscheinen zu lassen. Um hierbei hörbare Verzerrungen zu reduzieren, ist in der US 4,249,042 A ein Tiefpass-Filter bei 17 kHz vorgesehen, d.h. es wird gewissermaßen den Audiosignalen der Frequenzbereich zwischen 17 kHz bis 20 kHz abgeschnitten. Um diesen Verlust ein wenig zu kompensieren, wird das Frequenzband bei 15 kHz um 4dB angehoben. Hierzu findet ein Dreibandkompressor Verwendung. Treten Energiespitzen im mittleren Band auf, regelt der Kompressor alle drei Bänder gleichförmig. Treten Energiespitzen entweder in dem unteren (unterhalb 150 Hz) oder/und in dem oberen (oberhalb 6Khz) Frequenzband auf, werden die drei Bänder jeweils unterschiedlich komprimiert. Dann werden die Bänder individuell nachgeregelt, was häufig mit einem hörbaren Herunterpumpen des Klangs einhergeht, das dem Radiohörer bekannt ist.
Die aus US 4,249,042 A bekannte Vorrichtung löst jedoch nicht Probleme der sogenannten Hintergrundbeschallung.
Bei der Hintergrundbeschallung soll eine Klangatmosphäre im Hintergrund geschaffen werden, die der Hörer wahrnehmen, die ihn aber nicht stören oder ablenken soll. Dies erreicht man, indem man Lautstärke, Schallwinkel von Schallquellen und deren
Leistungsfähigkeit der Frequenzabstrahlung zueinander und bei Bedarf auch Laufzeiten so justiert, dass sie auch bei geringer Lautstärke eine gleichmäßige Flächenbeschallung erzeugen können. Durch sogenannte Lautsprecher-Raster, d. h. Lautsprecheranordnungen, die meist die gleichen Abstände zueinander aufweisen und zwar nach vorne und hinten so-
Bestätigungskopie wie links und rechts, werden Flächen mit Klang versorgt. Die Lautsprecher/Schallquellen befinden sich meist horizontal an der Decke, sie können aber auch an Wänden vertikal angebracht sein oder auch in Mischformen aus beidem. Dabei werden die
unterschiedlichsten Arten und Größen von Lautsprechern/Schallquellen verwendet, abhängig von der Art der zu beschallenden Fläche. Ein Baumarkt beispielsweise mit 10 Metern Deckenhöhe und 3.000 Quadratmetern Fläche benötigt eventuell andere
Lautsprecher/Schallquellen als ein Restaurant mit 70 Quadratmetern und einer Deckenhöhe von 3,90 Metern. Auch spielen die Oberflächen der zu beschallenden Räume eine Rolle bei der Wahl des zu verwendenden Schallequipments. Glasoberflächen und rechte Winkel unterscheiden sich in ihrer Klangwirkung enorm von schallabsorbierenden Oberflächen, wie zum Beispiel Stoff und runden Eckverläufen. Der Fachmann kann also unter Zuhilfenahme der üblichen Klanganalyseverfahren eine geeignete Beschallungsanlage errechnen und verbauen.
Hier tritt jedoch die Problematik auf, dass in vielen zu beschallenden Flächen die
Beschallungsanlage nicht für das Hören von Musik konzipiert ist. In Einkaufzentren,
Großmärkten, Flughäfen, Bahnhöfen und auf Kreuzfahrtschiffen beispielsweise ist die Beschallungsanlage häufig nur dafür konzipiert, in einer Alarmsituation laut und deutlich entsprechende Notanweisungen abspielen und beschallen zu können, was auch dadurch zum Ausdruck kommt, dass Musiktitel in sich und auch zueinander in ihrer Lautstärke schwanken. Zum Beispiel ist ein Musiktitel, der in den 70er Jahre produziert wurde, viel leiser in seiner wahrgenommenen Lautheit als ein Musiktitel, der im Jahre 2018 produziert wurde. Ursache hierfür sind die herkömmlichen Kompressions- und Maximierungstechniken der Lautheit, die einer angenehmen Hintergrundmusik nicht förderlich sind. Auch wird eine gewünschte flächendeckenden Beschallung nicht durch die Verwendung von sehr vielen Lautsprechern in einem zu engem Abstand zueinander erzielt, da sich diese in ihrem Klang überschneiden und dadurch Klangballungen erzeugen, die meist auch Laufzeitdifferenzen und Phasenverschiebungen beinhalten, die sich beide nachteilig auf das Klangempfinden auswirken.
Durch die Schwankungen in der Lautstärke und Klangdichte in Abhängigkeit zu den gespielten Klangproduktionen wird der Klang im Stand der Technik zudem eher in der Nähe der Schallquellen lokalisiert als in der Fülle des Raumes. Die Wahrnehmung ist, dass man mehr Klang in der Nähe von Schallquellen/Lautsprechern wahrnimmt als in einiger
Entfernung zwischen Schallquellen/Lautsprechern. Diese sogenannten Klanglöcher, in denen weniger Klangintensität herrscht, teilen den Klangraum in nicht gewünschte klangintensivere und weniger klangintensive Zonen. Ein typisches Beispiel hierfür sind Restaurants, bei denen die Gäste an einigen Tischen zu viel und an anderen zu wenig Klang hören.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung sieht vor, dass unabhängig von dem Inhalt der Audiodatei oder Audioquelle ein Eingangspegel einem eingestellten Ausgangspegel zugeordnet ist, wobei der
Eingangspegel auf den Ausgangspegel geregelt ist.
Grundlegende Idee der Erfindung ist es, die Laustärken sämtlicher Inhalte von Audiodateien oder Audioquellen und somit auch von sämtlichen Musikstücken aneinander anzugleichen, sodass die Musik und zwar unabhängig von den Musikrichtungen (Techno, Klassik etc.) immer dieselben Lautstärken aufweist. Hierdurch werden auch die verschiedenen
Musikanteile innerhalb von Songs an die gewählte Lautstärke angepasst. Somit ist erstmals eine gleichmäßige Beschallung in höchster Qualität möglich. Laustärken werden angeglichen und Klanglöcher gefüllt.
In der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat somit ein klassisches Musikstück, dessen Audiosignal einen Eingangspegel von beispielsweise -24 dB aufweist genau den
Ausgangspegel, über den ein Techno-Musikstück bei einem Eingangspegel von -24 dB verfügt.
Die Lautstärken, d.h. die Ausgangspegel sind hierzu in dem Effektgerät voreingestellt und basieren auf Erfahrungswerten, bei denen eine möglichst optimale
Hintergundmusikbeschallung erzielt wird. Die Regelung kann dabei von einem wählbaren Eingangspegel ansetzen.
Die voreingestellten Ausgangspegel basieren auf Erfahrungswerten. Hierbei steht das musikalische Hörgefühl im längeren Kontext des Hörens im Mittelpunkt. Harte
Lautstärkeregelvorgänge werden vermieden, da ansonsten hörbare Pegelsprünge die Folge wären. Der Hörer soll die Regelvorgänge nicht mitbekommen, sondern das Gefühl haben, dass die Audioinhalte so produziert wurden, wie er sie hört, trotz der Regelvorgänge. Die Voreinstellung sieht vorzugsweise in den unteren Lautstärkeregionen einen statischen linearen Bereich vor, um leise Inhalte generell lauter zu machen und setzt dann mit einem nichtlinearen Bereich in den oberen Lautstärkeregionen an, damit der immer geringere werdende Faktor der Lautstärkeanhebung vorzugsweise bis zum Maximalpegel OdB abgefangen und dynamisch geregelt werden kann unter zwar vorzugsweise derart, dass keine Pegelsprünge über den Maximalpegel von OdB auftreten. Es ist vorteilhaft, einen Limiter nach den Lautstärkeregelungsvorgang zu schalten. Um ein möglichst dynamisches Hörgefühl trotz Lautstärkeangleichung zu erreichen, wird dabei vorzugsweise die Art der Verarbeitung des Eingangs- zum Ausgangspegel durch dynamisch regelnde
Verzögerungswerte, wie zum Beispiel Attack und Release verfeinert. Attack regelt die Zeit, ab der die Dynamik einschränkende Lautstärkeregelungskurve beginnt zu arbeiten, nachdem der Eingangspegel den festgelegten Schwellwert von der Linearität zur Nichtlinearität überschritten hat. Release regelt die Zeit, ab der die Dynamik einschränkende
Lautstärkeregelungskurve aufhört zu arbeiten, nachdem der Eingangspegel den festgelegten Schwellwert von der Nichtlinearität zur Linearität unterschritten hat.
Für die Regelung in dem Effektgerät, d.h. für die Regelung eines Eingangspegels auf einen voreingestellten Ausgangspegel, kann ein Prozessor mit einer entsprechenden Software vorgesehen sein, die wiederum einen Algorithmus enthält, der von dem Prozessor abgearbeitet wird.
Psychoakustische Untersuchungen haben ergeben, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere die folgenden Vorteile und Lösungen bietet:
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gleicht die dynamischen Schwankungen der Hintergrundmusik aus. Sowohl über mehrere Audioinhalte hinweg als auch innerhalb eines jeden Audioinhaltes gleicht die erfindungsgemäße Vorrichtung die dynamischen
Schwankungen so aus, dass die wahrgenommene Lautstärke konstant bleibt, die
Audioinhalte aber dennoch ihre grundsätzliche Klangqualität beibehalten mit einer für das Hören im Hintergrund optimierten Dynamik.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung stabilisiert den Klang über alle Frequenzen hinweg in der Weise, dass das Abstrahlverhalten von Schallquellen intensiviert wird. Eine Schallquelle strahlt somit einen konstanten Schalldruck ab, der hörseitig als größerer Abstrahlradius wahrgenommen wird. Durch diesen größeren Abstrahlradius einer jeden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung optimierten Schallquelle ist es erstmals möglich, weniger Schallquellen zu verbauen, um eine Fläche gleichmäßig zu beschallen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung optimiert jede Art einer bestehenden Schallanlage ohne ihre einzelnen Komponenten bearbeiten zu müssen und optimiert deren Klang in Echtzeit mit dem Ergebnis einer deutlichen Leistungssteigerung der bestehenden
Schaltanlage. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erreicht, dass verschieden laute Audioquellen in ihrer Lautstärke zueinander derart angepasst werden, dass keine zu laute oder zu leise Audioquellen mehr auftreten.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird das Lautstärkeverhalten derart verändert, dass leise und laute Passagen/Klanginhalte in einen gleichmäßigen
vorausschauenden Kontext gebracht werden, so dass sich eine in ihrer wahrgenommenen Lautstärke gleichmäßige Klangkulisse bildet, die aber in sich lebendig bleibt. Die
Klangenergie und deren Richtung und enthaltene Räumlichkeit werden derart reguliert, dass die Klanginhalte fein aufeinander abgestimmt und ihre Klangintensität generell intensiviert werden.
Das Ergebnis der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auch ein gleichmäßig wahrzunehmendes Klangfeld, das man auch bei geringer Lautstärke und im Vergleich zum Stand der Technik geringerer Anzahl an Schallquellen lückenlos realisieren kann.
Unterschiedlich laute Klanginhalte werden automatisch zueinander in einen stimmigen Gesamtkontext gebracht.
Auch haben Tests mit reinen Sprachinhalten einer Audiodatei bewiesen, dass auch diese Inhalte durch die erfindungsgemäße Vorrichtung konstant über Schallquellen wiedergegeben werden können und das unabhängig von der Art des Sprechers/der Sprecherin. Sprachlautstärken und Entfernungen zu einem Mikrophon können angeglichen und auf eine Lautstärke gebracht werden, ohne dass die Sprache oder die Sprechstimme ihre Natürlichkeit verliert.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Effektgerät ein Audio- Kompressor ist. Ein Audio-Kompressor findet in der Audiotechnik Verwendung als
Regelverstärker und regelt die Lautstärke von Audiosignalen. Wichtige Parameter eines Kompressors sind beispielsweise Attack, Release, Threshold und Gain. Durch den Audio- Kompressor wird das Musikmaterial gestaucht. Die Dynamik wird verringert. Dynamik ist der Unterschied zwischen dem leisesten und dem lautesten Ton in einem Musikstück. Die Anwendung eines Kompressors zielt zumeist darauf ab, das Audiosignal deutlich in der Lautheit zu steigern. Der Audio-Kompressor als Effektgerät in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ebenfalls ein Lautstärkeregulierer, der jedoch einen Eingangspegel auf einen voreingestellten Ausgangspegel regelt. Hierzu ist der Audio-Kompressor als ein
Dynamikprozessor mit einer entsprechenden Software ausgebildet, wobei die Software wiederum einen Algorithmus enthält, der von dem Prozessor abgearbeitet wird. Der Vorteil der Verwendung eines Audio-Kompressors ist es, dass er die Möglichkeit besitzt, eine Regelkurve, d.h. die sogenannte Kennlinie frei zu gestalten. Diese Kennlinie regelt das Verhältnis von Eingangs- zu Ausgangspegel im gesamten Dynamikbereich und somit kann dieses Verhältnis sehr genau justiert werden über alle Dynamikstufen hinweg. Da die Architektur dieser Kennlinie zum Beispiel linear oder nicht linear, statisch oder dynamisch sein kann, bietet sie die Möglichkeit, den gesamten Dynamikbereich von Audiomaterial sehr fein und individuell zu justieren, je nach dem erstrebten klanglichen Ziel. Durch die freie Zuordnung von Eingangs- zu Ausgangspegel durch Kennlinien und die Feinjustierung der Regelschwellen und -Zeiten durch zum Beispiel die Regelvorgänge Attack, Release und Hold, ist der Audio-kompressor sehr nah an den gestalterischen Möglichkeiten eines
Musikinstruments. Durch die Erfindung ist es auch möglich, die Lautstärke von mehreren Audioinhalten, die im Kontext miteinander gehört werden, aufeinander anzugleichen, ohne klangliche Verluste in Kauf zu nehmen. Klangliche Verluste treten bei Audioinhalten insbesondere dann auf, wenn die Audiokompression darauf abzielt, die Lautheit zu maximieren. Um die Lautheit von Audiomaterial zu maximieren, muss das Audiomaterial extrem gestaucht werden bei gleichzeitigem Kappen der Spitzenpegel, die meist die
Transienten, zum Beispiel den Anschlag einer Trommel, enthalten.
Vorzugsweise ist der Ausgangspegel des Signals der Audiodatei ein Wert einer durch Messwerte gewonnenen nichtlinearen Kennlinie, die eine hörseitige gleichmäßige
Lautstärkeharmonisierung unterstützt, indem sie vorzugsweise eine sogenannte Soft-Knee Charakteristik aufweist. Eine Soft- Knee Charakteristik setzt ab einem gewissen
Eingangspegel eine weiche, in seiner Form gebogene Regelkurve an. Denkbar ist im
Rahmen der Erfindung jedoch auch eine durch Messwerte ermittelte lineare Kennlinie.
Die Voreinstellung sieht in den unteren Lautstärkeregionen eine statische lineare
Lautstärkeanhebung vor, um leise Inhalte generell lauter zu machen und setzt dann mit einer nichtlinearen Kennlinie in den oberen Lautstärkeregionen an, damit der immer geringere werdende Faktor der Lautstärkeanhebung bis zum Maximalpegel OdB abgefangen und dynamisch geregelt werden kann unter Beachtung der Tatsache, dass es keine
Pegelsprünge über den Maximalpegel von OdB geben sollte.
Findet vorzugsweise der Audio-Kompressor Verwendung, arbeitet dieser mit der nicht linearen Kennlinie. Sie zeichnet sich im Gegensatz zu einer linearen Kennlinie dadurch aus, dass sie einen definierten Schwellenwert/Arbeitspunkt, d.h. den Threshold aufweist, ab dem der Regelvorgang beginnt. Ab diesem Threshold ist es vorteilhaft, einen nicht linearen Bereich mit der Soft-Knee Charakteristik zu verwenden. Die Soft Knee Charakteristik setzt ab dem Threshold eine weiche, in seiner Form gebogene Regelkurve an, wodurch die Lautstärkeregulierung innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung sanft realisiert wird. Hierzu ist auch die Verwendung von langen Regelzeiten für die Kompressions-Parameter Attack, d.h. der Ansprechzeit des Kompressors und Release, d.h. der Rücklaufzeit des Kompressors sowie die Verwendung eines Hold Parameters von Vorteil. Der Hold ist die Zeit, nachdem der Threshold unterschritten wird, bis der Release-Vorgang eingeleitet wird.
Da das Effektgerät innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein langsames
Regelverhalten haben kann, ist nicht ganz auszuschließen, dass einige wenige schnell auftretende Spitzenpegel nicht geregelt werden. Um dies und damit mögliche
Übersteuerungen des Pegels zu vermeiden, kann ein Limiter hinter das Effektgerät geschaltet werden. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht daher vor, dass das zwischen einem Ausgang der Vorrichtung und dem Effektgerät ein Limiter angeordnet ist, der mit dem Ausgang und dem Effektgerät verbunden ist.
Auch der Limiter besitzt vorzugsweise einen Threshold, ab dem der Regelvorgang beginnt. Dieser Regelvorgang setzt in seiner Wirkung wesentlich höher an als beispielsweise ein vorgeschalteter Kompressor als Effektgerät, da der Limiter nur die Spitzenpegel abfangen, nicht aber den Klang als solchen weiter beeinflussen soll. Im Vergleich zu einer linearen Kennlinie des Kompressors, kann die Regelkurve des Limiters unter der vorzugsweisen, aber nicht ausschließlichen Verwendung einer Hard-Knee Charakteristik bei -7dB abknicken und wird dann bis zu einem Pegelpunkt unterhalb der OdB Grenze mit einem Head Room geführt. Die An- und Abschwellzeiten des Limiters (Attack, Release, Hold) sollten so gewählt sein, dass kein sogenanntes Pumpen entsteht, die Regelzeiten aber nicht zu lang sind, damit der Limiter seine Wirkung zum Schutz gegen möglicherweise auftretende Spitzenpegel entfalten kann.
Eine praktikable Variante der Erfindung sieht vor, dass zwischen einem Eingang der
Vorrichtung und dem Effektgerät ein Leveier, d.h. ein weiteres Effektgerät zur Bearbeitung der Lautstärke des am Eingang anliegenden Audiosignals, angeordnet ist, der mit dem Eingang und dem Effektgerät verbunden ist. Durch den Leveier wird erreicht, dass es nicht zu Übersteuerungen kommen kann, wenn zum Beispiel die an den Eingang angeschlossene Audioquelle eine zu hohe Lautstärkeaussteuerung hat und damit die zulässigen Eingangs- Spitzenpegel der Vorrichtung überschreitet.
Um bei Schallereignissen eine räumlichere Klangbühne zu erzeugen, ist der Einsatz eines Spatializers vorteilhaft. Als Klangbühne bezeichnet man zum Beispiel das Klangfeld, welches sich zwischen zwei Lautsprechern bildet, wenn Audio in Stereo abgehört wird. Ein Spatializer hat das Ziel, diese Klangbühne in seinen Klangrichtungen zu erweitern. Das heißt: Der Klang sollte links und rechts über die Lautsprecher hinausgehen. In einem normalen Stereofeld sind die Lautsprecher die linken und rechten Außengrenzen des Klangfeldes. Hat man es zum Beispiel mit sehr kleinen Lautsprechersystemen zu tun, ist eine Erweiterung des Klangfeldes sinnvoll, da dadurch das kleine Lautsprechersystem klingt, als seien die Lautsprecher weiter voneinander entfernt positioniert. Auch können Spatializer das Klangfeld zum Beispiel nach oben ziehen und räumlich auch in die Richtung des Hörers dehnen, der sich vor den Lautsprechern befindet. Das wird als sogenannter„Virtual Surround“ Effekt bezeichnet. Der Spatializer erweitert die Klangbühne durch Addition und Subtraktion der Eingangskanäle in einem bestimmten Verhältnis zueinander, so dass eine weitere
Klangbühne entsteht. Die Einstellungen und Formeln der Addition und Subtraktion der Eingangskanäle und eventuell die Anpassung von deren Laufzeiten zueinander, hängt von der Art der Schallereignisse ab und kann entweder individuell oder generell eingestellt werden. Um diese klanglichen Möglichkeiten neben der automatischen
Lautstärkeregulierung zu realisieren, ist in dem Effektgerät vorzugsweise ein Spatializer nachgeschaltet, d.h. besonders bevorzugt ist zwischen dem Ausgang der
Klangoptimierungseinheit ein Spatializer angeordnet, der mit dem Ausgang und
vorzugsweise einer Filter- und Effekteinheit verbunden ist.
Hinter dem Spatializer ist die Anordnung eines Filters von Vorteil. Hierdurch kann das Klangbild in seinem Frequenzbild angepasst und bei Bedarf mit Effekten versehen werden, wie beispielsweise Hall und Echo-Effekten, um die bearbeiteten Schallereignisse in ihrem Klang zu intensivieren. Dieser Filter kann manuell oder automatisch arbeiten und
beispielsweise auf analogen oder digitalen Techniken basieren. Eine weitere praktikable Variante der Erfindung sieht daher vor, dass zwischen dem Ausgang der Vorrichtung und dem Spatalizer ein Filter angeordnet ist, der mit dem Ausgang und dem Spatalizer verbunden ist. Nach dem Filter kann vorzugsweise noch ein Leveier geschaltet sein, um den Ausgangspegel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu justieren.
Um das Effektgerät der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch extern steuern zu können, sieht eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass ein Sensor mit dem Effekgerät verbunden ist, wobei dem Effektgerät eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, der das Effektgerät steuert und Daten und/oder Signale des Sensors verarbeitet. Ein
Geschwindigkeitssensor beispielsweise kann dabei in herkömmlicher Weise
Geschwindigkeiten und deren Änderungen eines Kraftfahrzeuges erfassen und in herkömmlicher Weise die hierbei ermittelten Daten in ein Signal umformen, das in eine Steuereinrichtung geleitet wird, die Bestandteil des Effektgeräts ist. In einem Prozessor der Steuereinrichtung, die in eine Effektgerätschaltung eingebettet ist, werden die erfassten Daten des Sensors verarbeitet. Der Prozessor ist dabei programmtechnisch derart eingerichtet, dass der Prozessor die Effektgerätschaltung in Abhängigkeit der erfassten Geschwindigkeiten steuert, d.h. der Prozessor arbeitet einen Algorithmus einer
entsprechenden Software derart ab, dass unabhängig von dem Inhalt einer Audiodatei oder Audioquelle jeder Eingangspegel am Eingang des Effektgeräts einem voreingestellten Ausgangspegel am Ausgang des Effektgeräts zugeordnet ist und zwar in Abhängigkeit der erfassten Geschwindigkeiten, wobei der Eingangspegel auf den Ausgangspegel geregelt ist. So kann beispielsweise die Lautstärke der lautstärkeregulierten Audiosignalen in dem Effektgerät mit steigender Geschwindigkeit angehoben werden.
Für eine externe Steuerung des Effektgeräts kann zudem das Effektgerät einen Crossfader aufweisen, wobei dem Crossfader eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, die den Crossfader steuert und Daten und/oder Signale des Sensors verarbeitet. Ein Prozessor steuert auch hier den Crossfader, indem der Crossfader als Mischeinheit zwei Kanäle in dem Effektgerät mit verschiedenen Laustärken belegen kann, d.h. der Crossfader blendet zwei Audiokanäle ineinander über, sodass sich die Lautstärken bzw. Signalsintensitäten beider Kanäle ändern können. Bei einer Stellung des Crossfaders kann die Signalintensität des ersten Kanals im Verhältnis 100 zu 0 zum zweiten Kanal sein. Bei Mittelstellung der Crossfaders sind beide Kanäle gleich laut. Hierzu sind der Kanal in der Effektgerätschaltung, d.h.der Kanal, der das von dem Effektgerät lautstärkegeregelte Stereosignal aufweist, und vorzugsweise ein Bypasskanal, der sich ebenfalls in dem Effektgerät befindet, vorgesehen. Beide Kanäle weisen vorzugsweise dasselbe Eingangssignal, das dem Eingangssignal am Eingang des Effektgeräts entspricht, auf. Der Prozessor ist dabei programmtechnisch derart eingerichtet, dass der Prozessor den Crossfader in Abhängigkeit der erfassten Geschwindigkeiten steuert, d.h. der Prozessor arbeitet einen Algorithmus einer entsprechenden Software derart ab, dass in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit die Lautstärke des Eingangssignals des Effektgeräts entweder in dem Kanal in der Effektgerätschaltung oder in dem ungeregelten Bypasskanal steigt oder sinkt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zwischen mindestens einer Audioquelle und mindestens einer Schallanlagen angeordnet sein. Dabei kann jede Art von Audioquelle und jede Art von Schallanlage, wie beispielsweise ein aktiver Lautsprecher, verwendet werden. Die Art der Verbindung ist hierbei frei wählbar, ob es sich zum Beispiel um eine
drahtgebundene oder drahtlose Signalverbindung handelt und ob es sich um eine Mono- eine Stereo- oder eine Multikanalverbindung handelt, die analog, digital, per Netzwerk oder auf andere Weise übertragen wird. Ein Verfahren zur Klangverbesserung in einem Raum, bei dem Eingangspegel eines Audiosignals einer Audiodatei oder Audioquelle in einem Effektgerät auf Ausgangspegel reguliert werden, ist Gegenstand von Anspruch 19. Das Verfahren ist dadurch
gekennzeichnet, dass unabhängig von dem Inhalt der Audiodatei oder der Audioquelle einem Eingangspegel des Audiosignals ein voreingestellter Ausgangspegel des Audiosignals zugeordnet wird, wobei der Eingangspegel auf den Ausgangspegel geregelt wird.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung:
Fig. 1a eine Vorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 1b die Kennlinie eines Audio-Kompressors einer Vorrichtung aus Figur 1 ;
Fig. 2a bis 2c Schallquellen und deren Beschallungen;
Fig. 3 den zeitlichen Verlauf von erfindungsgemäßen lautstärkeregulierten
Audiosignalen und nicht-lautstärkeregulierten Audiosignalen;
Fig. 4 die Vorderseite der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Figur 1 ;
Fig. 5a bis 5b Verbindungsvarianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Figur 1 ;
Fig. 6 eine weitere Verbindungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus
Figur 1 ;
Figur 7 in einem Blockdiagramm eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens mit einer Anordnung von weiteren Effektgeräten in der Vorrichtung aus Figur 1 sowie die Anordnung mit einem Sensor und
Figur 8 die Kennlinie eines Limiters aus dem Verfahren gemäß Figur 7.
Figur 1a zeigt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, die mit dem Bezugszeichen 100 versehen ist und in Form eines portablen kastenförmigen Behälters vorliegt.
Die Vorrichtung 100 weist ein Effektgerät auf, das in die Vorrichtung 100 integriert und in der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform als Audio-Kompressor 10 vorliegt.
Wie aus Figur 1a weiter hervorgeht, weist die Hinterseite der Vorrichtung 100 Audioeingänge 11 , 12 und Audioausgänge 13, 14 für Audiosignale auf. Die Audioeingänge 11 , 12 und Audioausgänge 13, 14 sind über Signalleitungen 1 1 a, 12a, 13a, 14a, die innerhalb der Vorrichtung verlaufen, mit dem Audio- Kompressor 10 verbunden.
In der in Figur 1 a gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung sind die Audioeingänge 1 1 , 12 zwei unsymmetrische RCA Buchsen, die Audioeingänge für einen linken und den rechten Audiokanal bilden. Die Audioausgänge 13, 14 sind die entsprechenden unsymmetrischen Audioausgänge und liegen als unsymmetrische RCA Buchsen vor.
Weiterhin ist die Vorrichtung 100 auf Ihrer Hinterseite, wie Figur 1a weiter verdeutlicht, mit symmetrischen Audioeingängen 15, 16 und symmetrischen Audioausgängen 17, 18 versehen, die ebenfalls über - in Figur 1a jedoch nicht zeichnerisch dargestellten - innerhalb der Vorrichtung 100 verlaufenden Signalleitungen mit der Vorrichtung 100 verbunden sind. Bei den Audioein- und ausgängen 15, 16, 17, 18 handelt es sich um XLR/6,3mm
Klinkeeingänge und XLR/6,3 mm Klinkeausgänge. Die Vorrichtung 100 weist die Buchse 19 für die Stromversorgung auf. Die Stromversorgung ist bei der Vorrichtung 100 als 5V USB - Verbindung ausgelegt.
Der Audio-Kompressor 10 erfüllt die Funktion eines Lautstärkeregulierers. Hierzu werden in dem Audio-Kompressor 10 die Eingangspegel der über die Signalleitungen 1 1 a, 12a in den Audio-Kompressor 10 gelangten Audiosignale einer Audiodatei auf Ausgangspegel geregelt, die über die Signalleitungen 13a, 14a zu den Audioausgängen 13, 14 der Vorrichtung 100 gelangen, wobei in dem Audio-Kompressor 10 unabhängig von dem Inhalt der Audiodatei jeder Eingangspegel einem voreingestellten Ausgangspegel zugeordnet ist, wobei der Eingangspegel auf den Ausgangspegel geregelt ist. Hierzu ist der Audio-Kompressor 10 als ein Dynamikprozessor mit einer entsprechenden Software ausgebildet, wobei die Software wiederum einen Algorithmus enthält, der von dem Prozessor abgearbeitet wird. Die
Lautstärken, d.h. die Ausgangspegel in dem Audio-Kompressor 10 sind dabei voreingestellt und basieren auf Erfahrungswerten, die wiederum Werte einer aufgenommenen Kennlinie sind. Eine solche Kennlinie zeigt Figur 1 b.
Figur 1 b zeigt eine Kennlinie 24, die sich aus einem nicht linearen Bereich 25 und einem linearen Bereich 20 zusammensetzt, wobei die Ordinatenachse 21 mit Werten der
Ausgangspegel und die Abzissenachse 22 mit Werten der Eingangspegel von Audiosignalen einer Audiodatei versehen ist.
Die Kennlinie 23 in Figur 1 b zeigt eine Kennlinie von Audiosignalen, die nicht von dem Audio-Kompressor 10 geregelt sind. Wie Figur 1 b verdeutlicht, sehen dagegen die Voreinstellungen der sich in der Kennlinie 24 manifestierenden Ausgangspegel in den unteren Lautstärkeregionen, d.h. in dem linearen Bereich 20 eine lineare Lautstärkeanhebung vor, um leise Inhalte generell lauter zu machen und setzt dann nichtlinear in den oberen Lautstärkeregionen an, damit der immer geringere werdende Faktor der Lautstärkeanhebung bis nahezu zum Maximalpegel OdB abgefangen und dynamisch geregelt werden kann. Der hierdurch erzeugte Effekt ist in den Figuren 2a bis 2c gezeigt.
Um eine flächendeckende Beschallung zu erreichen, werden gemäß dem Stand der Technik die in Figur 2a gezeigten Schallquellen 26, die eine kegelförmige Abstrahlcharakteristik aufweisen, in einer von der zu beschallenden Fläche abhängigen Anzahl und Art in sogenannten Rastern oder auch frei von Mustern und Strukturen installiert. Ziel dieser Installationen ist es, weder die in Figur 2b gezeigten Klangüberschneidungen 30 zwischen den Schallquellen 26 zu erzeugen, damit sich diese nicht gegenseitig in ihrer Lautstärke addieren oder ungewollt hörbare Laufzeit- und Phasendifferenzen produzieren, noch die Schallquellen 26, wie in Figur 2a gezeigt, zu weit entfernt voneinander zu positionieren, sodass keine Schall-/Klanglöcher 27 entstehen. Dennoch kommt es zu einer nicht flächendeckenden Klangversorgung der zu beschallenden Fläche durch zu wenige
Schallquellen 26 oder zu viele Schallquellen 26, wodurch es an unterschiedlichen Stellen der zu beschallenden Fläche wiederum zu unterschiedlich intensiven Klangwahrnehmungen kommt, was dem Ideal der gleichmäßigen Klangwahrnehmung widerspricht.
Die Vorrichtung 100 aus Figur 1 stabilisiert dagegen den Klang eines Audiosignals über alle Frequenzen hinweg, sodass das Abstrahlverhalten der Schallquellen intensiviert wird. Eine Schallquelle strahlt somit einen konstanten Schalldruck ab, der hörseitig als größerer Abstrahlradius 31 , wie Figur 2c verdeutlicht, wahrgenommen wird. Durch den größeren Abstrahlradius 31 einer jeden durch die Vorrichtung 100 optimierten Schallquelle26 ist es erstmals möglich, weniger Schallquellen 26 zu verbauen, um eine Fläche gleichmäßig zu beschallen.
Den Effekt der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung 100 verdeutlicht auch Figur 3, die den Verlauf eines Audiosignals zeigt, wobei die Amplitudenachse mit dem Bezugszeichen 32 und die Zeitachse mit dem Bezugszeichen 33 versehen sind.
Die Vorrichtung 100 aus Figur 1 mit dem Effektgerät bewirkt die Beibehaltung von sogenannten Transienten 34. Transienten 34 sind ein kurzer, perkussiver Sound mit hohem Pegel am Anfang eines Schallereignisses. Die Transienten 34 müssen in keiner
Abhängigkeit von der Tonhöhe stehen, oft sind diese nicht-harmonisch. Vielmehr handelt es sich dabei um kurze und perkussiv erscheinende Anteile des Klangs. Transienten 34 sind für die Erhaltung der Klangqualität des Schallereignisses von Bedeutung, da es um einen wichtigen Klangbaustein, nämlich den charakteristischen Anfang eines Schallereignisses, wie zum Beispiel den Anschlag einer Trommel, das Zupfgeräusch einer Geigen- oder Contrabass-Saite handelt. Die Vorrichtung 100 aus Figur 1a erzielt ein hochwertiger
Klangergebnis, indem sie die zu leisen Transienten 34 in ihrer Lautstärke zusammen mit dem Rest des Schallereignisses anhebt, nicht aber in ihrer Form verändert werden, was durch die in Figur 3 gezeigte Wellenform 35 zum Ausdruck kommt, wobei ein Bereich 36 der Audiosignale, die bereits eine optimale Lautstärke haben, nicht bearbeitet und damit verfremdet werden, d.h. unbearbeitete Audiosignale, die in den beiden unteren Verläufen der Audiosignale in Figur 3 gezeigt sind, als auch die durch die Vorrichtung 100 geregelten Audiosignale, die in den beiden oberen Verläufen der Audiosignale in Figur 3 gezeigt sind, die gleiche Wellenform aufweisen in einem Bereich 36, in dem bereits unbearbeiteten Audiosignale eine optimale Lautstärke aufweisen.
Figur 4 zeigt die Vorderseite der Vorrichtung 100 aus Figur 1 b, die eine Schaltereinheit 37 aufweist, die mindestens ein anliegendes Audioeingangssignal auf Mono- oder
Stereobearbeitung umschalten kann. Wie aus Figur 4 weiter hervorgeht, befindet sich an der Vorrichtung 100 ein Schalter 38, der ein Bypass-Schalter ist , der die Vorrichtung 100 aktiv (Bypass Aus) oder inaktiv (Bypass An) schaltet, um einen Vergleich des unbearbeiteten zum bearbeiteten Audioeingangssignal in Echtzeit zu ermöglichen. Der optische Anzeiger 39 zeigt an, ob sich die Vorrichtung 100 im Bypass-An oder Bypass-Aus Modus befindet.
Zudem befinden sich, wie Figur 4 weiter verdeutlicht, an der Vorrichtung 100 weitere optische Anzeiger 40, 41 , 42, 43 die eine mögliche Übersteuerung eines Eingangspegels eines Audiosignals anzeigen. Der in Figur 4 gezeigte Input Level Regler 44 wird
entsprechend angepasst, so dass keine Übersteuerungen am Eingang anliegen. Der Ausgangspegelregler 45 regelt den Ausgangspegel eines in dem Effektgerät 10 geregelten Eingangspegels, sodass am Eingang einer in Figur 4 nicht gezeigten Schallanlage keine Übersteuerungen entstehen. Neben der drahtgebundenen Signalübertragung, verfügt die in Figur 4 gezeigte Vorrichtung 100 auch über eine drahtlose Kommunikation, die als
Bluetooth-Verbindung 46 ausgebildet ist.
Die Figuren 5a, 5b und 6 zeigen verschiedene Möglichkeiten der Verbindung der Vorrichtung 100 aus Figur 1a mit anderen Komponenten eines Audiosystems. Die Figur 5a zeigt die Verbindungsvariante zwischen einer Anzahl von Audioquellen 48 einer Anordnung 47 dieser Audioquellen 48, die mit den Audio-Eingängen 51 der Vorrichtung 100 verbunden sind. Figur 5b zeigt die Verbindungsvariante zwischen der Vorrichtung 100 mit mehreren Audio- Kompressoren 53 und einer Anzahl von Schallanlagen 49, einer Anordnung 50 dieser Schallanlagen mit ihren Audio-Eingängen 52.
Aus Figur 6 geht die Anordnung einer Anzahl von Kompressoren 53 einer Vorrichtung 100 aus Figur 1 hervor, deren lautstärkeregulierten Audiosignale in einer Mischeinheit 55 zusammengemischt werden, bevor sie dann als Mischsignal in mindestens einen Audio- Eingang einer Schallanlage 49 geführt werden. Die Mischeinheit 55 ist eine Vorrichtung, in der eine Anzahl A von Audioeingangssignalen auf eine Anzahl B von
Audioausgangssignalen zusammengemischt werden. Besonders gebräuchlich sind solche Mischeinheiten in Musikstudios, bei denen mehrere Audioquellen, wie zum Beispiel Musikinstrumente, auf eine Stereoquelle, das heißt auf zwei Kanäle, heruntergemischt werden. Neben der reinen Mischfunktion von Audioquellen beinhalten moderne
Mischeinheiten außerdem die Möglichkeit, interne und externe Effekteinheiten einzubinden, um das Klangergebnis während des Mischvorgangs zu veredeln.
Figur 7 zeigt eine Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung, das damit beginnt, dass ein Audioeingangssignal 56 aus mindestens einer in Figur 7 nicht gezeigten Audioquelle, welches an der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 aus Figur 1 anliegt, durch einen Leveier 57 derart in seinem Lautstärkepegel geregelt wird, dass es aufgrund von
unterschiedlichen Basislautstärken von Audioquellen nicht zu Übersteuerungen innerhalb der Vorrichtung 100 kommen kann. Der Leveier 57 kann manuell oder automatisch die Lautstärke(n) der anliegenden Audioquelle(n) zur weiteren Verarbeitung durch den
Kompressor 10 anpassen. Ist der Lautstärkepegel durch den Leveier 57 angepasst, wird das Signal weitergeführt in den Kompressor 10, dem noch ein in Figur 7 nicht gezeigter Limiter nachgeschaltet ist. Nachdem das Audiosignal 23 den Limiter passiert hat, gelangt das Audioeingangssignal 23 in den Spatializer 58 und danach in eine Filter & Effekt Einheit 59I. Hier kann das Klangbild in seinem Frequenzbild angepasst und bei Bedarf mit Effekten versehen werden, wie zum Beispiel Hall und Echo Effekten, um die bearbeiteten
Schallereignisse in ihrem Klang zu intensivieren. Diese Filter & Effekt Einheit 59 arbeitet manuell oder automatisch und basiert auf analogen oder digitalen Techniken. Nach der Filter & Effekt Einheit 59 passiert das Audioeingangssignal 56, bevor es zum
Audioausgangssignal 61 wird, den nachgeschalteten Output Leveier 60.
Optional kann, wie Figur 7 weiter verdeutlicht, ein Effektgerät mit einem Sensor 63, der zum Beispiel ein Geschwindigkeitssensor ist, verbunden sein, der sich wiederum in der in Figur 7 gezeigten Ausführungsform der Erfindung außerhalb der in Figur 1 beschriebenen
Vorrichtung 100 befindet. In der in Figur 7 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist der Sensor 63 mit dem Kompressor 10 verbunden. Der Sensor 63 erfasst in herkömmlicher Weise Geschwindigkeiten und deren Änderungen eines in Figur 7 nicht gezeigten Kraftfahrzeuges und formt in herkömmlicher Weise die hierbei ermittelten Daten in ein Signal um, das in eine in Figur 7 ebenfalls nicht gezeigte Steuereinrichtung geleitet wird, die Bestandteil des Kompressors 10 ist. In einem Prozessor der Steuereinrichtung, die in die Effektgerätschaltung in Form der Kompressorschaltung 64 eingebettet ist, werden die erfassten Daten des Sensors 63 verarbeitet. Der Prozessor ist dabei programmtechnisch derart eingerichtet, dass der Prozessor die Kompressorschaltung 64 in Abhängigkeit der erfassten Geschwindigkeiten steuert, d.h. der Prozessor arbeitet einen Algorithmus einer entsprechenden Software derart ab, dass unabhängig von dem Inhalt einer Audiodatei oder Audioquelle jeder Eingangspegel am Eingang des Kompressors 10 einem voreingestellten Ausgangspegel am Ausgang des Kompressors 10 zugeordnet ist und zwar in Abhängigkeit der erfassten Geschwindigkeiten, wobei der Eingangspegel auf den Ausgangspegel geregelt ist. In der in Figur 7 gezeigten Ausführungsform der Erfindung steigt die Lautstärke des lautstärkeregulierten Audiosignalen in dem Kompressor 10 mit einer durch den Sensor 63 gemessenen steigenden Geschwindigkeit.
Alternativ ist, wie aus Figur 7 zudem hervorgeht, der Sensor 63 mit dem Crossfader 65 des Kompressors 10 verbunden. Der Prozessor steuert auch den Crossfader 65, indem der Crossfader 65 als Mischeinheit zwei Kanäle in dem Kompressor 10 mit verschiedenen Laustärken belegen kann, d.h. der Crossfader 65 blendet zwei Audiokanäle ineinander über, sodass sich die Lautstärken bzw. Signalsintensitäten beider Kanäle ändern können. Bei einer Stellung des Crossfaders 65 kann die Signalintensität des ersten Kanals im Verhältnis 100 zu 0 zum zweiten Kanal sein. Bei Mittelstellung der Crossfaders 65 sind beide Kanäle gleich laut. Hierzu sind der Kanal in der Kompressorschaltung 64, d.h. der Kanal, der das von dem Kompressor 10 lautstärkegeregelte Stereosignal aufweist, und der Bypasskanal 66, der sich ebenfalls in dem Kompressor 10 befindet, vorgesehen. Beide Kanäle weisen dasselbe Eingangssignal, das dem Eingangssignal am Eingang des Kompressors entspricht, auf. Der Prozessor ist dabei programmtechnisch derart eingerichtet, dass der Prozessor den Crossfader 65 in Abhängigkeit der erfassten Geschwindigkeiten steuert, d.h. der Prozessor arbeitet einen Algorithmus einer entsprechenden Software derart ab, dass in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit die Lautstärke des Eingangssignals des Kompressors 10 entweder in dem Kanal in der Kompressorschaltung 64 oder in dem ungeregelten Bypasskanal 66 steigt oder sinkt.
Auch der nachgeschaltete Limiter aus Figur 7 arbeitet mit einer Kennlinie 62, die in Figur 8 gezeigt ist, wobei die Achsen in Figur 8 den Ordinaten- und Abzissenachsen aus Figur 1 b entsprechen. Der Limiter besitzt einen Threshold Parameter 63, ab dem der Regelvorgang beginnt. Dieser Regelvorgang setzt in seiner Wirkung höher an als der vorgeschaltete Kompressor 10, da der Limiter nur die Spitzenpegel abfangen, nicht aber den Klang als solchen weiter beeinflussen soll. Im Vergleich zu dem linearen Bereich der Kennlinie 62 gibt es einen Kurvenbereich 64 unter Verwendung einer Hard Knee Charakteristik bei -7dB, der bis zu einem Pegelpunkt unterhalb der OdB Grenze mit einem Head Room weitergeführt wird. Die An- und Abschwellzeiten des Limiters (Attack, Release, Hold) sind so gewählt, dass kein Pumpen entsteht, die Regelzeiten aber nicht zu lang sind, damit der Limiter seine Wirkung zum Schutz gegen möglicherweise auftretende Spitzenpegel entfalten kann.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (100) mit mindestens einem Eingang (11 , 12, 15, 16) und mit mindestens einem Ausgang (13, 14, 17,18) und mit einem Effektgerät mit lautstärkeregulierten Audiosignalen einer Audiodatei oder Audioquelle, wobei die Audiosignale an einem Eingang des Effektgeräts Eingangspegel und an einem Ausgang des Effektgeräts Ausgangspegel aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass unabhängig von dem Inhalt der Audiodatei oder Audioquelle jeder Eingangspegel einem voreingestellten Ausgangspegel zugeordnet ist, wobei der Eingangspegel auf den Ausgangspegel geregelt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Effektgerät ein Audio-Kompressor (10) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Ausgangspegel ein Wert einer durch Messwerte gewonnenen nichtlinearen Kennlinie (24) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Ausgangspegel ein Wert einer durch Messwerte gewonnenen linearen Kennlinie ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen ihrem Eingang und dem Effektgerät ein Leveier (57) angeordnet ist, der mit dem Eingang und dem Effektgerät verbunden ist
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen ihrem Ausgang und dem Effektgerät ein Limiter angeordnet ist, der mit dem Ausgang und dem Effektgerät verbunden ist. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen ihrem Ausgang und dem Limiter ein Spatalizer (58) angeordnet ist, der mit dem Ausgang und dem Limiter verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen ihrem
Ausgang und dem Spatalizer ein Filter angeordnet ist, der mit dem Ausgang und dem Spatalizer (58) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen ihrem
Ausgang und dem Filter ein Leveier (60) angeordnet ist, der mit dem Ausgang und dem Filter verbunden ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als kastenförmiger Behälter, USB-Stick oder Kopfhörer vorliegt.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Effektgerät eine Bypassschaltung aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (63) mit dem Effekgerät verbunden ist, wobei dem Effektgerät eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, der das Effektgerät steuert und Daten und/oder Signale des Sensors (63) verarbeitet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (63) mit einer die lautstärkegelierten Audiosignale erzeugende Effektgerätschaltung (64) verbunden ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das
Effektgerät einen Crossfader (65) aufweist, wobei dem Crossfader (65) eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, der den Crossfader (65) steuert und Daten und/oder Signale des Sensors (63) verarbeitet.
15. Audioanordnung mit einer Audioquelle und einer Schallanlage, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei die Vorrichtung (100) zwischen Audioquelle (48) und Schallanlage (49) angeordnet ist und mit diesen verbunden ist.
16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (63) mit dem Effekgerät verbunden ist, wobei dem Effektgerät eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, der das Effektgerät steuert und Daten und/oder Signale des Sensors (63) verarbeitet.
17. Anordnung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor
(63) mit einer die lautstärkegelierten Audiosignale erzeugende Effektgerätschaltung
(64) verbunden ist.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (63) mit einem Crossfader (65) verbunden ist, wobei dem Crossfader (65) eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, der den Crossfader (65) steuert und Daten und/oder Signale des Sensors (63) verarbeitet.
19. Verfahren zur Klangverbesserung in einem Raum, bei dem Eingangspegel eines Audiosignals einer Audiodatei oder einer Audioquelle in einem Effektgerät auf einen Ausgangspegel reguliert werden, dadurch gekennzeichnet, dass unabhängig von dem Inhalt der Audiodatei oder der Audioquelle ein Eingangspegel des Audiosignals einem voreingestellten Ausgangspegel des Audiosignals zugeordnet wird, wobei der Eingangspegel auf den Ausgangspegel geregelt wird.
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JP2021533249A JP7536763B2 (ja) 2019-01-10 2020-01-10 入力部と出力部と音声ファイルの音量調整された音声信号を有するエフェクタとを備えた装置
EP20713155.8A EP3909132A2 (de) 2019-01-10 2020-01-10 Vorrichtung mit einem eingang und mit einem ausgang und mit einem effektgerät mit lautstärkeregulierten audiosignalen einer audiodatei
US17/421,968 US11877129B2 (en) 2019-01-10 2020-01-10 Apparatus having an input and an output and having an effect device with volume-regulated audio signals from an audio file
SG11202107088WA SG11202107088WA (en) 2019-01-10 2020-01-10 Apparatus having an input and an output and having an effect device with volume-regulated audio signals from an audio file
KR1020217024924A KR102922753B1 (ko) 2019-01-10 2020-01-10 입력 및 출력을 갖추고 오디오 파일로부터의 볼륨-조절된 오디오 신호가 있는 이펙트 장치를 갖춘 장치

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11817114B2 (en) 2019-12-09 2023-11-14 Dolby Laboratories Licensing Corporation Content and environmentally aware environmental noise compensation

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249042A (en) 1979-08-06 1981-02-03 Orban Associates, Inc. Multiband cross-coupled compressor with overshoot protection circuit

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3825851A (en) 1972-01-19 1974-07-23 Narco Scientific Ind Audio threshold leveler with noise level suppressor
JPS60145714A (ja) * 1984-01-06 1985-08-01 Nissan Motor Co Ltd 車両用音響装置
JP3295440B2 (ja) * 1991-09-10 2002-06-24 パイオニア株式会社 オーディオ装置における信号処理回路
JPH06164279A (ja) * 1992-11-25 1994-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 信号レベル圧縮装置
KR20000008691A (ko) * 1998-07-15 2000-02-15 구자홍 음성보상 장치
JP2001103593A (ja) 1999-09-29 2001-04-13 Nippon Columbia Co Ltd 信号レベル調整装置及び信号レベル調整方法
JP2004214843A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Alpine Electronics Inc デジタルアンプ及びそのゲイン調整方法
US7272235B2 (en) 2003-06-26 2007-09-18 Microsoft Corporation Method and apparatus for audio normalization
DE102006001730A1 (de) 2006-01-13 2007-07-19 Robert Bosch Gmbh Beschallungsanlage, Verfahren zur Verbesserung der Sprachqualität und/oder Verständlichkeit von Sprachdurchsagen sowie Computerprogramm
US9575715B2 (en) * 2008-05-16 2017-02-21 Adobe Systems Incorporated Leveling audio signals
CN104080024B (zh) 2013-03-26 2019-02-19 杜比实验室特许公司 音量校平器控制器和控制方法以及音频分类器
US9578436B2 (en) 2014-02-20 2017-02-21 Bose Corporation Content-aware audio modes
JP6323089B2 (ja) 2014-03-14 2018-05-16 ヤマハ株式会社 レベル調整方法およびレベル調整装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4249042A (en) 1979-08-06 1981-02-03 Orban Associates, Inc. Multiband cross-coupled compressor with overshoot protection circuit

Also Published As

Publication number Publication date
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US11877129B2 (en) 2024-01-16
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