DE69528550T2

DE69528550T2 - Erzeugung eines gemeinsamen Basssignales

Info

Publication number: DE69528550T2
Application number: DE69528550T
Authority: DE
Inventors: J. Richard Aylward
Original assignee: Bose Corp
Current assignee: Bose Corp
Priority date: 1994-06-08
Filing date: 1995-06-08
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2015-06-09
Also published as: DE69528550D1; US6240189B1; EP0687129A3; EP0687129A2; JPH0897656A; EP0687129B1

Description

Die Erfindung betrifft das Extrahieren bzw. Ausblenden eines gemeinsamen bzw. herkömmlichen Bassignals aus einem mehrkanaligen Audiosignal.
In früheren Tagen umfaßten Stereosysteme für Zuhause typischerweise lediglich zwei Lautsprecher, und zwar einen für den linken und einen anderen für den rechten Kanal. Im allgemeinen war jeder der Lautsprecher so ausgestaltet, daß er sowohl Bassinformation (beispielsweise < 200 Hz) und höherfrequente Information (> 200 Hz) wiedergeben konnte. Dies bedeutete, daß jeder Lautsprecher einen großen Tieftonlautsprecher für niedere Frequenzen und einen oder mehrere kleinere Lautsprecher für die höheren Frequenzen aufweisen mußte. Mit anderen Worten neigten Lautsprechergehäuse für hochqualitative Systeme dazu, groß zu sein, da eine genaue Basswiedergabe große Tieftonlautsprecher erforderte.
Erst unlängst erkannten Gestalter von Stereosystemen, daß es nicht notwendig ist, daß alle Lautsprecher in einem Schallwiedergabesystem die Basstoninformation wiedergeben müssen. Ein Bass ist nach alledem relativ in alle Richtungen gerichtet, was bedeutet, daß es schwierig ist zu bestimmen, von wo er herkommt. Daher haben mehrere Gestalter von Stereosystemen davon Abstand genommen, einen Bass-Tieftonlautsprecher in jedem Lautsprechergehäuse zu verwenden und haben anstelle dessen einen einzelnen, separat angeordneten Tiefsttonlautsprecher für das gesamte Stereosystem verwendet. In derartigen Systemen wird die in jedem der beiden Stereosignale vorliegende Bassinformation extrahiert, kombiniert und dem einzelnen Tiefsttonlautsprecher zugeführt. Indem es nicht erforderlich ist, daß die anderen Lautsprecher ebenfalls Bässe handhaben, können die größeren, relativ teureren Tieftonlautsprecher vermieden und die Lautsprecher viel kleiner und weniger teuer hergestellt werden. Die Reduzierung der Größe ermöglicht eine viel weniger auffallende Anlage, wenn das Schallwiedergabesystem zu Hause installiert ist.
Da Lautsprechersysteme für zu Hause immer exquisiter wurden, sind dies auch die aufgezeichneten Schallaufzeichnungen bzw. Tonspuren geworden, die zur Wiedergabe zu Hause verfügbar sind. Beispielsweise enthalten Tonspuren nun Audioinformation für mehr als zwei Kanäle. Zusätzlich zu einem linken und einem rechten Kanal kann es daher auch einen Mittenkanal und einen Umgebungs- bzw. Surroundkanal geben. Der Mittenkanal wird durch Lautsprecher wiedergegeben, die vor den Zuhörern und in der Mitte zwischen dem linken und dem rechten Lautsprecher angeordnet sind. Der Umgebungskanal wird über zwei Sätze von Lautsprechern wiedergegeben, die hinter den Zuhörern und auf beiden Seiten des Raumes angeordnet sind. Da typische Unterhaltungssysteme für zu Hause so ausgestaltet sind, daß sie lediglich Stereosignale empfangen oder handhaben, haben sie nicht die Fähigkeit, mehr als zwei Tonkanäle von dem aufgezeichneten Medium zu extrahieren. Um daher die Multikanaltonspuren kompatibel mit Unterhaltungssystemen für zu Hause zu gestalten, werden die Tonspuren kombiniert oder kodiert auf irgendeine Weise, um zwei Audiokanalsignale zu erzeugen, die Toninformation für alle vier Kanäle enthält.
Eine übliche Methode zum Kodieren von vier Kanälen in zwei Kanäle bei Stereosystemen für zu Hause ist die DolbyTM Surround Sound Encoding Technik, die in Fig. 1 dargestellt ist. In diesem Diagramm stellen die Blöcke mit Summensymbol (d. h. Σ) Schaltungen dar, welche die Eingangssignale addieren, um ein Summensignal zu erzeugen und die Blöcke mit dem Phasenwinkelsymbol (d. h. φ) stellen alle Durchlaß- bzw. Bandpaßnetzwerke dar, die gekennzeichnet sind durch einen Amplitudengang, der über den relevanten Frequenzbereich flach ist und einen Phasengang, der linear mit der Frequenz (d. h., alle Frequenzen sind um dieselbe Phase verzögert) variiert. Die Schaltung erzeugt linke Gesamtkanalaudiosignale Lt und rechte Gesamtkanalaudiosignale Rt wie folgt:
Lt = L + 0,707 C + 0,707 j S
Rt = R + 0,707 C - 0,707 j S,
wobei j = (-1)1/2. Das heißt, daß das Umgebungs- bzw. Surround-Kanal-Signal in Quadratur zu den linken, rechten und Mittenkanalsignalen erscheint und die Umgebungssignalkomponenten der linken und rechten Gesamtkanalsignale gleich und 180º außer Phase zueinander sind.
Auf der Decodierseite des Systems (beispielsweise während der Wiedergabe), wird ein Mittenkanalsignal (Center Channel Signal) aus dem Stereosignal erzeugt, indem die linken und rechten Gesamtkanalsignale kombiniert werden, d. h.
Lt + Rt = L + R + 1,414 C.
Und ein Umgebungskanalsignal wird erzeugt durch Subtrahieren des linken Kanalsignals von dem rechten Kanalsignal, d. h.
Lt - Rt = L - R + 1,414 jS.
Obgleich diese Techniken nicht jedes der vier Kanalsignale separat wiedergewinnen, erzeugen die mit Hilfe dieser Technik gewonnenen, decodierten Signale einen psychoakustischen Effekt, der einem wahren Vier-Kanal- Umgebungsschall ähnlich ist, wenn eine Wiedergabe über ein System mit vier oder fünf Lautsprechern erfolgt.
Es sei jedoch festgehalten, daß es nicht vollkommen klar ist, wie die Signale zu kombinieren sind, so daß ein einzelner Tiefsttonlautsprecher bzw. Subwoofer verwendet werden kann, um den gesamten Bass wiederzugeben, wie dies in dem oben erwähnten Stereosystem erfolgt. Da niedere Bassfrequenzen anstehen können als linke, rechte, Mitten- oder Umgebungskanalinformation, kann die gesamte Bassinformation nicht über eine einfache Summierung von Lt + Rt dargestellt werden. Eine derart einfache Summierung würde die in dem Umgebungssignal vorliegende Bassinformation löschen. Eine andere logische, jedoch gleichermaßen unakzeptable Wahl wäre es, den Bass des decodierten Mittenkanalsignals und des decodierten Umgebungskanals zu kombinieren. Es sei jedoch das Augenmerk darauf gerichtet, was passiert, wenn dies getan wird. Das resultierende Signal ist gleich:
(Lt + Rt) + (Lt - Rt) = 2L + 1,414 C + 1,414 j S.
Dies erzeugt eine zerstörende bzw. auslöschende Interferenz der Information des rechten Kanals. Ist das Bassignal lediglich in dem ursprünglichen Signal des rechten Kanals enthalten, wird es demzufolge in einem derartigen System nicht wiedergegeben bzw. reproduziert.
DE-A-4013398 offenbart ein Stereosystem für ein Kraftfahrzeug mit einem rechten und linken Lautsprecher und einem Lautsprecher für mittlere Lautstärke, der etwa in der Mitte angebracht ist. Dieser mittlere Lautsprecher gibt ein pegelbezogenes Signal wieder, das durch die Summe der akustischen Signale der zwei Seitenkanäle gebildet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Extrahieren bzw. Ausblenden von Bassignalen aus ersten und zweiten Audioeingangssignalen eines mehrkanaligen Audiosignals vorgesehen, wobei das System aufweist:
eine Differenzschaltung, die ein Differenzmodussignal aus dem ersten und zweiten Audioeingangssignal erzeugt;
eine Detektorschaltung, die ein Ausgangssignal erzeugt, das eine Funktion der relevanten Phaseninformation ist, die in dem ersten und dem zweiten Eingangssignal enthalten ist; und
eine Multipliziererschaltung, die das Ausgangssignal der Detektorschaltung mit dem Differenzmodussignal multipliziert, um ein modifiziertes Differenzmodussignal zu erzeugen, wobei das modifizierte Differenzmodussignal dazu verwendet wird, um das Bassignal zu erzeugen.
Vorzugsweise sind die ersten und zweiten Audioeingangssignale die linken und rechten Audioeingangssignale eine Stereosignals, und das Ausgangssignal der Detektorschaltung ist ein erster Proportionalitätskoeffizient.
In bevorzugten Ausführungsbeispielen hat der erste Proportionalitätskoeffizient die Eigenschaften, daß
(1) sich sein Wert 1 nähert, wenn sich die über die Zeit gemittelten Werte des absoluten Betrags der linken und rechten Audioeingangssignale einander nähern und sie außer Phase sind;
(2) sein Wert gleich 1 ist, wenn lediglich die linken oder rechten Audiosignale vorliegen; und
(3) sein Wert gleich 0 ist, wenn sich die linken und rechten Audioeingangssignale in Phase befinden und sein Wert ungleich ist, wenn sich die linken und rechten Audioeingangssignale außer Phase befinden.
Der erste Proportionalitätskoeffizient ist eine Funktion des Absolutwerts eines zeitlichen Mittels des linken Audioeingangssignals minus des rechten Audioeingangssignals. Spezieller, ist der erste Proportionalitätskoeffizient gleich
K[1 - ( - / )].
Ebenfalls in bevorzugten Ausführungsbeispielen umfaßt das System eine erste Kombinierschaltung, die ein Gleichtaktsignal aus den linken und rechten Audioeingangssignalen erzeugt; und eine zweite Kombinierschaltung, die das modifizierte Differenzmodussignal und das Gleichtaktsignal addiert, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wobei das Basissignal aus dem Ausgangssignal hergeleitet bzw. abgeleitet wird.
Die Detektorschaltung erzeugt einen zweiten Proportionalitätskoeffizienten, der unabhängig ist von der relativen Phase der linken und rechten Audioeingangssignale. Das System weist ebenfalls eine zweite Multiplizierschaltung auf, welche den, zweiten Proportionalitätskoeffizienten mit dem Gleichtaktsignal multipliziert, um ein modifiziertes Gleichtaktsignal zu erzeugen, wobei ein Mittenkanalsignal bzw. Center Channel Signal aus dem modifizierten Gleichtaktsignal hergeleitet bzw. abgeleitet wird.
Zudem umfaßt das System eine erste Lautstärkereglerschaltung, welche das modifizierte Differenzmodussignal verarbeitet, um ein Umgebungskanalsignal mit einer vom Verwender einstellbaren Verstärkung zu erzeugen und eine zweite Lautstärkereglerschaltung, welche das modifizierte Gleichtaktsignal verarbeitet, um ein Mittenkanalsignal mit einer vom Verwender einstellbaren Verstärkung zu erzeugen. Das System weist auch einen ersten Tiefpaßfilter auf, der das Ausgangssignal verarbeitet, um ein gefiltertes Signal zu erzeugen; und einen Leistungsverstärker, der das gefilterte Signal verstärkt, wobei das verstärkte Signal zum Treiben eines Tiefsttonlautsprechers vorgesehen ist.
Andere Vorteile und Merkmale werden aus der folgenden Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels und aus den Ansprüchen offensichtlich.
Die Erfindung wird nun beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Kodiersystems ist;
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Umgebungsdecoders ist;
Fig. 3 ein Blockdiagramm der Bassschaltung zum Treiben eines Tiefsttonlautsprechers ist;
Fig. 4 eine alternative Konfiguration zur Erzeugung des Gesamtbassignals ist;
Fig. 5 ein detailliertes Schaltungsdiagramm eines Teils einer modifizierten Version des in Fig. 2 gezeigten Systems ist; und
Fig. 6 im Detail einen anderen Abschnitt der modifizierten Version des in Fig. 2 gezeigten Systems ist.
Ein Decoder 10, der ein einzelnes zusammengesetztes bzw. gemischtes Bassignal von einem kodierten Zwei-Kanal- Stereosignal extrahiert, ist in Fig. 2 gezeigt. Der Decoder empfängt als Eingangssignale Lin ein Audiosignal des linken Kanals und Rin ein Audiosignal des rechten Kanals und erzeugt fünf Ausgangssignale: Lout, Rout, Cout, Sout und Bout. Lin und Rin sind kodierte Audiosignale, in denen andere Audiosignalkanäle, wie beispielsweise ein Audiosignal des Mittenkanals und ein Audiosignal des Umgebungskanals mit einem Audiosignal des linken und rechten Kanals kombiniert wurden. Es können beispielsweise Lin und Rin erzeugt werden durch Verwendung der zuvor beschriebenen Dolby- Kodiertechnik, die in Fig. 1 dargestellt ist. Lout und Rout sind die Audiosignale des linken und rechten Kanals, Cout und Sout sind die Ausgangssignale des Mitten- und Umgebungskanals und Bout ist ein Ausgangssignal eines Einzelbasskanals, das die Bassinformation enthält, die aus Lin und Rin extrahiert wurde.
Der Decoder 10 weist einen Detektor 12 auf, welcher die Lin und Rin Audiosignale verarbeitet, um zwei Ausgangssignale Ar und Ai zu erzeugen.
Ar wird als Mittenkanalkoeffizient bezeichnet und ist eine Funktion der relativen Beträge bzw. Magnituden von Lin und Rin. Ai wird als Umgebungskanalkoeffizient bezeichnet und ist eine Funktion der relativen Phasen von Lin und Rin. Die genauen Werte der zwei Ausgangssignale des Detektors 12 sind wie folgt:
Wie weiter unten detaillierter erläutert wird, werden diese Signale als Koeffizienten verwendet, um die reale und imaginäre Information zu "extrahieren", die innerhalb der Audioeingangssignale des linken und rechten Kanals vorliegt. In diesen Gleichungen für die Signale ist &epsi; eine kleine Zahl, welche die Verschiebeströme der die Signale erzeugenden Schaltungen, wiedergibt. Es hat den praktischen Effekt, daß sichergestellt ist, daß keine Singularität bei Lin = Rin oder bei Lin = Rin = 0 auftritt. In den Gleichungen unten ist &epsi; nicht explizit beinhaltet, ist jedoch so zu verstehen ist, daß es nichtsdestotrotz vorliegt.
Innerhalb des Decoders 10 addiert eine Kombinierschaltung 14 Lin und Rin, um ein Gleichtaktsignal Lin + Rin zu erzeugen. Eine andere Kombinierschaltung 16 mit einem Wechselrichter 18 an einem ihrer Eingänge addiert Lin mit -Rin, um ein Differenzmodussignal Lin - Rin zu erzeugen. Sowohl das Gleichtaktsignal, wie auch das Differenzmodussignal werden jeweils an zwei andere Kombinierschaltungen 20 und 22 weitergeleitet, welche diese Signale mit anderen Signalen kombinieren, die irgendwo anders in dem Decoder erzeugt wurden, um Lout bzw. Rout zu erzeugen.
Das Gleichtaktsignal und das Differenzmodussignal gelangen jeweils zu einem unterschiedlichen zweier Multiplizierer 24 und 26. Der Multiplizierer 24 multipliziert das Gleichtaktsignal Lin + Rin mit Ar und der Multiplizierer 26 multipliziert das Differenzmodussignal mit Ai. Die Ausgangssignale der Multiplizierer 24 und 26 gelangen zu dem Duallautstärkeregler 28, der Cout bzw. Sout erzeugt bzw. generiert. Die Werte von Cout und Sout sind:
Sout = K&sub2;(Lin - Rin)[1 - ( - / )],
wobei K&sub1; die Mittenkanalverstärkung ist, die bei dem Gleichtaktsignal angewandt wird und K2 die Umgebungskanalverstärkung ist, die bei dem Differenzmodussignal angewendet wird.
Beide dieser Signale werden auch zu Kombinierschaltungen 20 und 22 geleitet. Die Kombinierschaltung 20 kombiniert ihre Eingangssignale, um Lout wie folgt zu erzeugen:
Lout = (Lin + Rin) + (Lin - Rin) - Cout - Sout
Die Kombinierschaltung 22 kombiniert ihre Eingangssignale, um Rout wie folgt zu erzeugen:
Rout = (Lin + Rin) - (Lin - Rin) - Cout + Sout.
Eine fünfte Kombinierschaltung 30, der ein Wechselrichter 32 folgt, erzeugt das Ausgangssignal des Basskanals Bout durch Kombinieren des Gleichtaktsignals mit dem Ausgangssignal des Multiplizierers, d. h.:
Bout = (Lin + Rin) + (Lin - Rin)[1 - ( - / )]
Um die Wichtigkeit des Koeffizienten Ai zu verstehen, ist es hilfreich zu erkennen, wie er sich für bestimmte angenommene Bedingungen der linken und rechten Eingangssignale verhält. Beispielsweise sollte vollkommen klar sein, daß Ai = 0 ist für alle Situationen, in denen keine Phasendifferenz zwischen den Audiosignalen des linken Lin und rechten Rin Kanals herrscht. Ein derartiger Zustand herrscht, wenn in den kodierten Signalen keine Umgebungsschallanteile vorliegen. Unter diesen Bedingungen wird das Gesamtbassignal vollständig wiedergegeben durch das Gleichtaktsignal und kein Differenzmodussignal beinhaltet irgendeine unterschiedliche Bassinformation.
Im Falle jedoch, daß die kodierten Eingangssignale des linken und rechten Kanals einen Umgebungsschallanteil aufweisen, wird das Differenzsignal eine imaginäre oder komplexe Komponente relativ zu dem Gleichtaktsignal aufweisen. Der Ai Koeffizient ist ein Maß der imaginären Komponente des Differenzmodussignals und bestimmt, welcher Anteil des Differenzmodussignals zu dem Gleichtaktsignal hinzuaddiert werden muß, um eine genauere Wiedergabe des Gesamtbassignals zu erzielen. Der Koeffizient Ai nähert sich 1, wenn sich der Betrag der sich außer Phase befindlichen Komponenten in den Eingangssignalen des linken und rechten Kanals Lin und Rin erhöht und befindet sich auf einem Maximum, wenn sich die Signale, die in den Eingangssignale des linken und rechten Kanals vorliegen, in gegenüberliegender Phase befinden und gleiche Magnitude bzw. gleichen Betrag aufweisen. Ai ist ebenfalls gleich 1, wenn L = R = 0, d. h. wenn die ursprünglichen Signale des linken und rechten Kanals, die mit den Mitten- und Umgebungskanalsignalen zur Erzeugung von Lin und Rin kombiniert werden, 0 sind.
Ebenfalls sei festgehalten, daß bei nicht-vorliegendem Signal des linken Kanals oder nicht-vorliegendem Signal des rechten Kanals in dem kodierten Signal (d. h., wenn Lin oder Rin gleich 0 ist), Ai dann ebenfalls gleich 0 wird. Unter diesen Umständen ist Bout = Lin + Rin, das ungleich 0 wäre, selbstverständlich unter der Annahme, daß der andere Kanal ein Signal enthielte. Mit anderen Worten erfolgt bei der Verwendung der Decodiertechnik nach der Erfindung keine Auslöschung des verbleibenden Signals, wie das wäre, wenn einfach die Gleichtakt- und Differenzmodussignale addiert werden.
Der Mittenkanakoeffizient Ar ist derart definiert, daß die relative Phaseninformation der kodierten Audiosignale des linken und rechten Kanals ignoriert werden. Das heißt, daß der Mittenkanalkoeffizient eine Funktion lediglich der Magnituden bzw. Beträge der Eingangssignale des linken und rechten Kanals ist. Es sei festgehalten, daß Ar maximal ist, wenn die Beträge von Lin und Rin gleich sind und auf 0 fällt, wenn entweder das Eingangssignal des linken Kanals oder des rechten Kanals 0 wird.
Das Signal des Tiefsttonlautsprechers wird, wie in Fig. 3 gezeigt, aus Bout hergeleitet. Bout gelangt durch eine Tiefpaßfilter- und Frequenzgangkompensations -bzw. formschaltung 31, welche den hochfrequenten Signalanteil oder Bout eliminiert und formt bzw. kompensiert den Frequenzgang für die niederfrequente Information. Das tiefpaßgefilterte Signal wird dann mit Hilfe eines Leistungsverstärkers 33 verstärkt und dem Tiefsttonlautsprecher 35 zugeführt.
Eine alternative Möglichkeit zur Erzeugung des Tiefsttonlautsprechersignals ist in Fig. 4 gezeigt. Bei dieser Möglichkeit wird das Filtern durchgeführt, bevor die Signale kombiniert werden, um das Gesamtbassignal zu erzeugen. Mit anderen Worten wird jedes der Signale Lout Rout, Cout und Sout durch einen entsprechenden Hochpaßfilter 71, 73, 75 und 77 gefiltert, um die Signale zu erzeugen, welche die linken, rechten, Mitten- und Umgebungskanallautsprecher treiben. Jedes der hochpaßgefilterten Signale wird auch von seinen entsprechenden ungefilterten Signalen subtrahiert, um eine dazugehörige Basskomponente zu erzeugen. Die vier Basskomponenten werden dann in einer Kombinierschaltung 79 miteinander kombiniert, um das Gesamtbassignal zu erzeugen, das zum Treiben des Tiefsttonlautsprechers verwendet wird. Mit dieser Möglichkeit können verschiedene Filtereigenschaften für jedes der decodierten Signale angewandt werden, bevor sie zum Zwecke des Erzeugens des Gesamtbassignales miteinander kombiniert werden. Es dürfte offensichtlich sein, daß bei identischen Eigenschaften der Filter 71, 73, 75 und 77 das Resultat dann das gleiche sein wird als würde ein Einzelfilter für Bout der Fig. 2 Anwendung finden.
Ein detaillierteres Schaltungsdiagramm einer geringfügig modifizierten Version des oben beschriebenen Systems wird in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Die linken und rechten Audioeingangssignale L und R sind Linienniveaudifferentielle Eingangssignale. Jedes Eingangssignal wird durch einen entsprechenden symmetrierten Differentialverstärker 50 und 52 gepuffert, um ein linkes gepuffertes Signal L-BUFF und ein rechtes gepuffertes Signal R-BUFF zu erzeugen. L-BUFF und R-BUFF entsprechen den Signalen, die zuvor als Lin bzw. Rin identifiziert wurden.
Wie in Fig. 6 gezeigt, werden die Summierschaltungen 14 und 16 (siehe Fig. 2) durch zwei Differentialverstärker 90 und 92 implementiert. Lin wird an den nicht-invertierenden Eingängen der Verstärker 90 und 92 über Widerstände 94 bzw. 96 angelegt. Rin wird an den nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 90 über den Widerstand 98 und an den invertierenden Eingang des Verstärkers 92 über den Widerstand 100, angelegt. Beide Verstärker sind als Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor 1 konfiguriert. Demzufolge ist die Ausgangsspannung des Verstärkers 90 gleich Lin + Rin und die Ausgangsspannung des Verstärkers 92 gleich Lin - Rin.
Das Lin + Rin-Signal am Ausgang des Verstärkers 90 wird an dem stromgesteuerten Verstärkungselement 102 des Mittenkanals angelegt, das aus einem Verstärker 104 variabler Steilheit und einem Differentialverstärker 106 besteht. Das Ausgangssignal des Verstärkers 104 wird bestimmt durch das Verhältnis zweier Ströme I&sub1; und I&sub4;, die an den Anschlüssen 108 bzw. 110 vorliegen. Die Transferfunktion des Verstärkers 104 ist
wobei R&sub1; die parallele Kombination der Ausgangswiderstände 112 und 114 ist und Rin die Reihenkombination der Eingangswiderstände 116 und 118. In diesem Falle sind R&sub1; und Rin 20,1 k Ohm bzw. 40 k Ohm.
Im Falle, daß I&sub1; gleich I&sub4; ist, ist das Ausgangssignal des Steilheits-Verstärkers 104 0,5 mal dem Eingangssignal des stromgesteuerten Verstärkungselements. Dieses Signal wird wiederum mit Hilfe des Verstärkers 106 um einen Faktor 2 verstärkt. Der Strom I&sub1; ist begrenzt durch die Bedingung, daß I&sub1; kleiner oder gleich I&sub4; ist.
Das Ausgangssignal des Verstärkers 90 wird ebenfalls durch den Verstärker 106 verstärkt, der zum Zwecke dieses Eingangs mit einem Spannungsverstärkungsfaktor von -1 konfiguriert ist. Daher ist die Gesamtausgangsspannung des Verstärkers 106 die Differenz seiner beiden Eingangssignale und kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
Das Lin - Rin-Signal am Ausgang des Verstärkers 92 wird an dem stromgesteuerten Verstärkungselement 120 des Umgebungskanals angelegt, das aus einem Steilheitsverstärker 122 und einem Differentialverstärker 124 besteht. Der Betrieb dieses Verstärkungselementes ist identisch zu demjenigen des stromgesteuerten Verstärkungselements für den Mittenkanal, mit der Ausnahme, daß die Stromverhältnisse I&sub1; dividiert durch I&sub3; sind und der Strom I&sub1; durch die Bedingung begrenzt ist, daß I&sub1; kleiner oder gleich I&sub3; ist. In diesem Falle wird die Gesamtausgangsspannung des Verstärkers 124 ausgedrückt durch die folgende Gleichung:
Die Ströme I&sub1;, I&sub3; und I&sub4;, welche den Betrieb der Steilheitsverstärker 104 und 122 steuern, werden woanders in dem System von Lin und Rin erzeugt. Wieder bezugnehmend auf Fig. 5, wird das linke gepufferte Signal Lin über einen Kondensator 130 dem Eingang eines Verstärkers 132 mit dem Verstärkungsfaktor 1 und dem Eingang eines Wechselrichters 134 auferlegt. In gleicher Weise wird das rechte gepufferte Signal Rin über einen Kondensator 136 dem Eingang eines Verstärkers 138 mit dem Verstärkungsfaktor 1 und dem Eingang eines Wechselrichters 140 auferlegt. Die Ausgangssignale des Verstärkers 132 und des Wechselrichters 140 werden bei dem nicht-invertierenden Eingang eines Vergleichers bzw. Komparators 142 summiert und die Ausgangssignale des Verstärkers 138 und des Wechselrichters 134 werden bei dem nicht-invertierenden Eingang eines zweiten Vergleichers bzw. Komparators 144 summiert. Der Ausgang des Komparators 142 ist gleich 0,5 (Lin - Rin) und der Ausgang des Komparators 144 ist gleich 0,5 (Rin - Lin).
Die Komparatoren 142 und 144 sind Spannungskomparatoren vom Offenen-Kollektor-Typ. Ihre Ausgänge sind ODER-verdrahtet mit negativer Rückkopplung um die Komparatoren. Da der Komparator den Strom nur in Bezug auf Erde absenken kann, reagiert jeder Komparator lediglich auf die negative Polarität (in Bezug auf Erde) des Eingangssignals bei jedem nicht-invertierenden Eingang und vollführt dadurch eine Halbwellengleichrichtung bezüglich seines Eingangssignals. Die Ausgangssignale der Komparatoren 142 und 144 werden bei einem Kondensator 146 summiert und gemittelt durch parallele Kombination des Kondensators 146 mit dem Widerstand 148. Dadurch bildet die Spannung über dem Kondensator 142 den negativen Absolutwert von Lin minus Rin, gemittelt über die Zeit (d. h., ).
Ähnlich aufgebaute Vollweggleichrichterschaltungen 150 und 152 verarbeiten die Lin- und Rin- Signale individuell, um über die Zeit gemittelte Signale herzustellen. Mit anderen Worten ist die Ausgansspannung der Schaltung 150 über den Kondensator 154 der negative Absolutwert von Lin, gemittelt über die Zeit, und die Ausgangsspannung der Schaltung der negative Absolutwert von Rin, gemittelt über die Zeit. Widerstände 160 und 162, die parallel zu dem Kondensator 154 sind, bilden die Integrationsschaltung für Lin und Widerstände 164 plus 166, die parallel zu dem Kondensator 156 sind, bilden die Integrationsschaltung für Rin. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Werte derart ausgewählt, daß sie eine relativ schnelle Zeitkonstante für jede Schaltung, beispielsweise etwa 30 ms, erzeugen.
Das Signal am Ausgang der zuerst erwähnten Gleichrichterschaltung (d. h. Komparatoren 142 und 144) wird des weiteren zeitlich gemittelt durch eine RC-Schaltung, erstellt durch eine reihenmäßige Kombination von Widerstand 170 und Kondensator 172, welche derart ausgewählt sind, daß sie eine Zeitkonstante von etwa 330 ms haben. In gleicher Weise liefern eine zweite RC-Schaltung, die mit dem Ausgang der Gleichrichterschaltung 150 (d. h. Widerstand 174 und Kondensator 176) verbunden ist und eine dritte RC- Schaltung, die mit dem Ausgang der Gleichrichterschaltung 152 (d. h., Widerstand 178 und Kondensator 180) verbunden ist, Integrationszeitkonstanten für Lin bzw. Rin. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind diese Zeitkonstanten auch derart ausgewählt, daß sie etwa 330 ms betragen.
Die Spannung über dem Kondensator 172 an dem Ausgang der zuerst erwähnten Gleichrichterschaltung wird in einen Strom umgewandelt durch die Kombination eines Differentialverstärkers 182 und eines Transistors 184. Das Ausgangssignal des Verstärkers 182 treibt die Basis des Transistors 184 und das Signal an dem Emitter des Transistors 184 wird rückgeführt zu dem invertierenden Eingang des Verstärkers, der mit der Erde über einen Widerstand 186 verbunden ist. Die Spannung über dem Kondensator 172 treibt den nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 182. Daher ist die Größe bzw. Magnitude des Stroms, der an dem Kollektor des Transistors 184 erzeugt wird, bestimmt durch die Spannung an dem nicht- invertierenden Eingang des Verstärkers 182, geteilt durch den Widerstand des Widerstands 186. Dieser Strom ist 13 und gleich
/R&sub1;&sub8;&sub6;.
In gleicher Weise werden die Spannungen über den Kondensatoren 176 und 180 in Ströme umgewandelt unter Verwendung der oben beschriebenen Ausgestaltung als Stromquellen. Insbesondere treibt die Spannung über dem Kondensator 176 den nicht-invertierenden Eingang eines Verstärkers 190, der den Betrieb des Transistors 194 steuert und die Spannung über dem Kondensator 180 treibt den nicht-invertierenden Eingang eines Verstärkers 192, der den Transistor 196 steuert. Die invertierenden Eingänge der Verstärker 190 und 192 sind über Widerstände 198 und 200 miteinander verbunden. Die Kollektoren der Transistoren 194 und 196 sind miteinander verbunden, um die Kollektorströme aufzusummieren und dabei I&sub1; zu erzeugen, das gleich
ist,
wobei R&sub1;&sub0; der gesamte Reihenwiderstand der Widerstände 198 und 200 ist.
Um I&sub4; zu generieren, wird eine andere Stromquelle, einschließlich des Differentialverstärkers 201 und Transistors 203 verwendet. Die Spannung an der Verbindung zwischen den Resitoren 198 und 200 treibt den nicht- invertierenden Eingang des Verstärkers 203. Der Kollektorstrom des Transistors 203 ist I&sub4;, der gleich ist
, wobei R&sub1;&sub1; der Wert eines Widerstands 205 ist, der zwischen dem invertierenden Eingang und Erde angeschlossen ist.
Eine Hälfte des Stroms I&sub1; wird zu dem Steilheitsverstärker 104 geleitet und eine Hälfte von I&sub1; wird zu dem anderen Steilheitsverstärker 122 geleitet. Es sei festgehalten, daß der Wert des Widerstands 186 derart ausgewählt wird, daß er sich auf das Doppelte des Reihenwiderstands der Widerstände 198 und 200 beläuft. Da der Strom Ii hälftig aufgeteilt ist für die Steilheitsverstärker, ist die Beziehung zwischen den Strömen I&sub3; und I&sub1; identisch für einen Zustand mit lediglich einem Lin oder Rin Eingangssignal. Die Ströme I&sub1; und I&sub3; können einfach ausgedrückt werden als Funktion von Lin und Rin und die Gleichung für Sout kann dann wie folgt niedergeschrieben werden:
Sout = (Lin - Rin)[1 - ( - / )].
In gleicher Weise kann auch der Strom I&sub4; bequem ausgedrückt werden als Funktion von Lin und Rin und die Gleichung für Cout kann dann wieder wie folgt geschrieben werden:
Es sei festgehalten, daß ein Transistor 220 zwischen den Kondensatoren 154 und 170 angeschlossen ist, der dazu dient, eine adaptive Zeitkonstante für die Gleichrichterschaltung 150 zu erzeugen. In gleicher Weise dient ein zwischen den Kondensatoren 150 und 180 angeschlossener Transistor 224 dazu, eine adaptive Zeitkonstante für die Gleichrichterschaltung 152 zu erzeugen. Unter Transienten bzw. Übergangssignalbedingungen schalten die Transistoren an, um die Zeitkonstante zu mindern und erhöhen dabei die Ansprechgeschwindigkeit der Schaltung. Diese Schaltungen zur beschleunigten Wiedergabe arbeiten wie folgt:
Der invertierende Eingang eines Komparators 226, welcher die Basis des Transistors 220 treibt, sieht bzw. berücksichtigt den über die Zeit gemittelten Wert von Lin über dem Kondensator 154. Der nicht-invertierende Eingang des Komparators 226 sieht auf die bzw. berücksichtigt eine Hälfte des über die Zeit gemittelten Werts von Rin, d. h. die durch einen Spannungsteiler, hergestellt aus Widerständen 164 und 166, erzeugte Spannung. Der invertierende Eingang eines anderen Komparators 228, welcher die Basis des Transistors 224 treibt, sieht auf bzw. berücksichtigt den Wert von Rin, der über dem Kondensator 156 auftritt. Der nicht-invertierende Eingang des Komparators 228 sieht auf bzw. berücksichtigt eine Hälfte des Wertes von Lin.
Die Transistoren 220 und 224 verhalten sich wie Sättigungsschalter (großes Signal), wenn ihre Basis- Emitter-Übergänge in Durchlaßrichtung vorgespannt sind. Ln dem Zustand Lin = Rin, sind die Spannungen an den invertierenden Eingängen der Komparatoren 226 und 228 gleich. Der Ausgangsterminal bzw. die Ausgangsklemme jedes Komparators ist offen. Daher ist die Basis des Transistors 220 auf Erde über Widerstände 230, in Reihe mit Widerstand 230, bezogen; und die Basis des Transistors 224 ist über Widerstand 234, in Reihe mit Widerstand 236, auf Erde bezogen. Im stationären Zustand sind die Spannungen an den Kondensatoren 176 und 180 gleich und stellen die negativen absoluten Mittelwerte von Lin bzw. Rin dar.
Wenn sich dieser Wert der Basis zu Emitter-Spannung der Transistoren 220 und 224 nähert, sind die Transistoren 220 und 224 leitend, (Basis zu Emitter) und die Zeitkonstante ist adaptiv schneller für Zustände bei großen Signalen und langsamer für Zustände bei kleinen Signalen. Es sei festgehalten, daß im Falle großer Signale (d. h. Transistoren 220 und 224 leiten) die Schaltungen etwa gleiche Zeitkonstanten haben, falls Lin und Rin gleiche Beträge bzw. Magnituden haben. Falls jedoch der Wert von Lin geringfügig größer wird als das Doppelte von Rin, so wird die Zeitkonstante der Lin-Seite der Schaltung schneller als diejenige der Rin-Seite der Schaltung, da der Ausgang bzw. das Ausgangssignal des Komparators 228 aktiv bzw. spannungsführend nieder (-12 Volt) ist und der Basis- Emitter-Übergang des Transistors 224 abgeschaltet ist. Das Verhalten der Schaltung ist symmetrisch in Bezug auf Rin, das geringfügig größer ist als der doppelte Wert von Lin.
Zurückkehrend zu Fig. 6, werden die Ausgangssignale der Verstärker 106 und 124 einem digital gesteuerten, Zwei- Kanal-Lautstärkeregler 250 mit unabhängiger Steuerung für jeden Abschnitt, zugeführt. Dieser Lautstärkerregler erzeugt die einstellbaren Koeffizienten, mit denen die abgeleiteten Signale des Mittenkanals und Umgebungskanals multipliziert werden, nämlich K&sub1; und K&sub2;.
Jedes Ausgangssignal 252 und 254 des digitalen Lautstärkereglers 250 wird durch einen entsprechenden der Verstärker 256 und 258 verstärkt. Beide Verstärker 256 und 258 sind derart konfiguriert, daß sie eine Spannungsverstärkung von -1 mit einer gewissen Frequenzkompensation bzw. -formgebung für jedes Signal vorsehen. Die spezielle Frequenzformgebung ist nicht auf diejenige der in Fig. 6 gezeigten beschränkt und kann angepaßt werden an jede hergeleitete bzw. abgeleitete Funktion. Das Ausgangssignal des Verstärkers 256 entspricht Cout = K1tCint und das Ausgangssignal des Verstärkers 258 entspricht Sout = K2tSint, wobei K1t und K2t der Lautstärkereglungsverstärkung mal der durch den Verstärker implementierten Frequenzgangkompensationsfunktion entsprechen. In erster Ordnung (ohne Frequenzformung bzw. Frequenzgangkompensation und mit K&sub1; und K&sub2; gleich 1) bilden die Ausgangssignale der Verstärker 256 und 258 die gesamten Mitten- und Umgebungssignale.
Das Basskanalsignal ist definiert durch die Summe von Lin und Rin (d. h., dem Ausgangssignal des Verstärkers 90) plus dem hergeleiteten Umgebungssignal (d. h. dem Ausgangssignal des Verstärkers 124). Ein Bassummierverstärker 260 kombiniert die Ausgangssignale der Verstärker 90 und 124 um das Basskanalsignal zu erzeugen. Das Ausgangssignal des Verstärkers 90 (d. h., Lin + Rin) treibt den nicht- invertierenden Eingang des Verstärkers 260 und das Ausgangssignal des Verstärkers 124 (d. h. -Sint) treibt den invertierenden Eingang. Daher ist das Ausgangssignal des Verstärkers 260:
Lin + Rin - (-Sint), oder einfach
Lin + Rin + Sint.
Die verbleibende bzw. übrigbleibende, dem Verstärker 260 folgende Schaltung stellt eine aktive Ausgleichsschaltung für den Basskanal dar, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Bandpaßfilter mit einer Bandbreite von etwa 45 Hz bis 200 Hz ist. Selbstverständlich sind die speziellen Details des aktiven Ausgleichs eine Frage bei der Wahl der Ausgestaltung.
Die Summierschaltungen 20 und 22 der Fig. 2 werden durch Verstärker 260 und 262 in Fig. 6 implementiert. Das Ausgangssignal des Verstärkers 260 ist:
Lout = 0,5[(Lin + Rin) + (Lin - Rin) - K1tCint - Kt2Sint],
und das Ausgangssignal des Verstärkers 262 ist
Rout = 0,5[(Lin + Rin) + (Lin - Rin) - K1tCint - K2tSint].
Die Koeffizienten K1t und K2t sind die Werte für die Lautstärkeregelungseinstellungen wie auch die Frequenzformgebung, die bestimmt ist durch die Komponentenwerte um die Rückführschleife der Verstärker 256 und 258. In diesem Zusammenhang ist das Mittenkanalsignal eine Kombination eines Hochpaß- und Bandsperrfilters mit einer Beschneidung von -3,0 dB von 20 Hz und einer Abblendung von -2,0 dB bei 2 kHz. Das Umgebungskanalsignal ist ein einfaches Bandpaßsignal mit einer -3,0 dB Beschneidung von 20 Hz und 7 kHz. Da die Signale des linken und rechten Kanals eine Funktion von Cint und Sint sind, hat die gesamte Matrix konstante Leistung.
Die hergeleiteten linken, rechten, Mitten- und Umgebungssignale (d. h., Lout, Rout, Cout und Sout) werden an ihren entsprechenden Ausgleicherschaltungen angelegt, die im wesentlichen Bandpaßschaltungen sind mit einer Bandbreite von 200 Hz bis 20 kHz. Das spezielle Design dieser Ausgleichsschaltungen ist selbstverständlich eine Frage der Wahl des Designs.
Es sei festgehalten, daß alternativ das Bassignal hergeleitet werden könnte durch Summieren der an den Ausgängen der Verstärker 256, 258, 260 und 262 auftretenden Signale. In diesem Falle können unterschiedliche Bassausgleichsschaltungen für jede Komponente des Bassignals verwendet werden, wie dies zuvor beschrieben wurde.
Ebenfalls sei festgehalten, daß die Koeffizienten K1t und K2t gewisse Vorteile liefern, insofern, daß bei Einstellung des einen oder anderen, der Verwender die Ebene des akustischen Bildes steuern kann. Beispielsweise kann mit K1t, das der Mittenkanalkoeffizient ist, der eine Funktion der Frequenz ist, der Verwender durch dessen Einstellung einen Anteil des Mittenkanalsignals zum linken und rechten Lautsprecher senden. Dies hat den psychoakustischen Effekt einer Änderung der Ebene des akustischen Bildes des Mittenkanales zur Folge. Durch Einstellung von K1t kann der Verwender den Ort des akustischen Bildes anheben oder absenken. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Theatersystemen für zu Hause, bei denen es typischerweise nicht möglich ist, den Mittenkanallautsprecher hinter der Leinwand zu plazieren, wo er richtigerweise stehen sollte. Anstelle dessen wird der Lautsprecher üblicherweise unterhalb der Leinwand angeordnet. Durch Einstellung von K1t und dabei Absenden eines Anteils des Mittenkanalsignals zu dem linken und rechten Lautsprecher auf beiden Seiten der Leinwand, kann der Ort des akustischen Bildes des Mittenkanals zum Zentrum der Leinwand hochbewegt werden.
Andere Ausführungsbeispiele liegen innerhalb der folgenden Ansprüche. Obgleich für das obige Ausführungsbeispiel angenommen wurde, daß die Signale für den linken und den rechten Kanal Dolby-kodierte Signale sind, können sie beispielsweise irgendwelche zwei Signale - ob kodiert oder nicht - sein und falls sie kodiert sind, könnte die Kodierung durch irgendein Schema vorgenommen werden, wobei keine Einschränkung auf eine Dolby-Kodierung stattzufinden hat. Mit anderen Worten kann mit Hilfe der Erfindung effektiv ein Einzelbassignal effektiv aus irgendeinem zweier oder mehrerer kodierter oder nicht-kodierter Signale extrahiert werden. Falls mehr als zwei Signale verarbeitet werden, können sie in paarweisen Kombinationen unter Verwendung obigen Schemas verarbeitet werden, so daß der gemeinsame Bass aus all den Signalen herausgezogen werden kann.

Claims

1. Ein System (10) zum Extrahieren von Bassignalen aus ersten (Lin) und zweiten (Rin) Audioeingangssignalen eines mehrkanaligen Audiosignales, wobei das System (10) aufweist:

eine Differenzschaltung, die ein Differenzmodussignal aus den ersten (Lin) und zweiten (Rin) Audioeingangssignalen erzeugt;

eine Detektorschaltung, die ein Ausgangssignal erzeugt, das eine Funktion der relativen Phaseninformation ist, die in den ersten (Lin) und zweiten (Rin) Eingangssignalen enthalten ist; und

eine Multipliziererschaltung, die das Ausgangssignal der Detektorschaltung mal dem Differenzmodussignal multipliziert, um ein modifiziertes Differenzmodussignal zu erzeugen, wobei das modifizierte Differenzmodussignal dazu verwendet wird, das Bassignal (Bout) zu erzeugen.

2. System (10) nach Anspruch 1, wobei die ersten (Lin) und zweiten (Rin) Audioeingangssignale die linken und rechten Audioeingangssignale eines Stereosignals sind und wobei das Ausgangssignal der Detektorschaltung ein erster Proportionalitätskoeffizient ist.

3. System (10) nach Anspruch 2, wobei der erste Proportionalitätskoeffizient die Eigenschaft hat, daß sich sein Wert 1 nähert, wenn sich die über die Zeit gemittelten Werte des absoluten Betrages der linken (Lin) und rechten (Rin) Audioeingangssignale eineinander nähern und sie außer Phase sind.

4. System (10) nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei der erste Proportionalitätskoeffizient die Eigenschaft hat, daß sein Wert gleich 1 ist, wenn lediglich die linken (Lin) oder rechten (Rin) Audioeingangssignale vorliegen.

5. System (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der erste Proportionalitätskoeffizient die Eigenschaft hat, daß sein Wert gleich 0 ist, wenn sich die linken (Lin) und rechten (Rin) Audioeingangssignale in Phase befinden und sein Wert ungleich 0 ist, wenn sich die linken (Lin) und rechten (Rin) Audioeingangssignale außer Phase befinden.

6. System (10) nach Anspruch 5, wobei der erste Proportionalitätskoeffizient eine Funktion des Absolutwerts eines zeitlichen Mittels des linken (Lin) Audioeingangssignales minus des rechten (Rin) Audioeingangssignales ist.

7. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der erste Proportionalitätskoeffizient gleich

K[1 - ( - / )], ist

wobei Lin gleich das linke (Lin) Audioeingangssignal, Rin gleich das rechte (Rin) Audioeingangssignal und K ein Skalierfaktor ist.

8. System (10) nach Anspruch 7, wobei K eine Funktion der Frequenz ist.

9. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, des weiteren mit:

einer ersten Kombinierschaltung, die ein Gleichtaktsignal aus den linken (Lin) und rechten (Rin) Audioeingangssignalen erzeugt; und

einer zweiten Kombinierschaltung, die das modifizierte Differenzmodussignal und das Gleichtaktsignal addiert, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wobei das Bassignal aus dem Ausgangssignal hergeleitet wird.

10. System (10) nach Anspruch 2, wobei die Detektorschaltung einen zweiten Proportionalitätskoeffizienten erzeugt, der unabhängig ist von der relativen Phase der linken (Lin) und rechten (Rin) Audioeingangssignale.

11. System (10) nach Anspruch 10, wobei der zweite Proportionalitätskoeffizient eine Funktion der Größe bzw. des Betrags des linken (Lin) Eingangssignals und der Größe bzw. des Betrags des rechten (Rin) Audioeingangssignals ist.

12. System (10) nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, wobei der zweite Proportionalitätskoeffizient gleich

K[1 - ( - / )], ist,

wobei Lin das linke (Lin) Audioeingangssignal, Rin das rechte (Rin) Audioeingangssignal und K ein Skalierfaktor ist.

13. System (10) nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, des weiteren mit einer zweiten Multipliziererschaltung, welche den zweiten Proportionalitätskoeffizienten mit dem Gleichtaktsignal multipliziert, um ein modifiziertes Gleichtaktsignal zu erzeugen, wobei ein Mittenkanalsignal aus dem modifizierten Gleichtaktsignal hergeleitet wird.

14. System (10) nach Anspruch 9, des weiteren mit:

einem ersten Tiefpaßfilter, der das Ausgangssignal verarbeitet, um ein gefiltertes Signal zu erzeugen, und

einem Leistungsverstärker (33), der das gefilterte Signal verstärkt, um einen Tiefsttonlautsprecher (35) zu treiben.

15. System (10) nach Anspruch 9, des weiteren mit:

einem Tiefsttonlautsprecher (35);

einem ersten Tiefpaßfilter, der das Ausgangssignal verarbeitet, um ein gefiltertes Signal zu erzeugen;

einem Leistungsverstärker (33), der das gefilterte Signal verstärkt und den Tiefsttonlautsprecher (35) mit dem verstärkten, gefilterten Signal treibt.

16. System (10) nach Anspruch 5, wobei die Detektorschaltung einen zweiten Proportionalitätskoeffizienten erzeugt, der unabhängig ist von der relativen Phase der linken (Lin) und rechten (Rin) Audioeingangssignale und der eine Funktion des Betrages bzw. der Größe des linken (Lin) Eingangssignals und des Betrages bzw. der Größe des rechten (Rin) Audioeingangssignales ist, wobei das System (10) des weiteren aufweist:

eine erste Kombinierschaltung, die ein Gleichtaktsignal aus den linken (Lin) und rechten (Rin) Audioeingangssignalen erzeugt; und

eine zweite Multipliziererschaltung, die den zweiten Proportionalitätskoeffizienten mit dem Gleichtaktsignal multipliziert, um ein modifiziertes Gleichtaktsignal zu erzeugen, wobei ein Mittenkanalsignal (Cout) aus dem modifizierten Gleichtaktsignal hergeleitet wird.

17. System (10) nach Anspruch 2 oder Anspruch 16, des weiteren mit einer ersten Lautstärkerreglerschaltung, welche das modifizierte Differenzmodussignal verarbeitet, um ein Umgebungskanalausgangssignal (Sout) mit einer vom Verwender einstellbaren Verstärkung zu erzeugen.

18. System (10) nach Anspruch 17, des weiteren mit einer zweiten Lautstärkerreglerschaltung, welche das modifizierte Gleichtaktsignal verarbeitet, um ein Mittenkanalausgangssignal (Cout) mit einer vom Verwender einstellbaren Verstärkung zu erzeugen.

19. System (10) nach Anspruch 18, des weiteren mit:

einer zweiten Kombinierschaltung, welche das linke (Lin) Audioeingangssignal, das Mittenkanalsignal (Cour) und das Umgebungskanalsignal (Sout) kombiniert, um ein Ausgangssignal des linken Kanals (Lout) zu erzeugen;

einer dritten Kombinierschaltung, welche das rechte (Rin) Audioeingangssignal, das Mittenkanalsignal (Cout) und das Umgebungskanalsignal (Sout) kombiniert, um ein Ausgangssignal des rechten Kanals (Rout) zu erzeugen; und

einer vierten Kombinierschaltung zum Kombinieren des Ausgangssignals des linken Kanals (Lout), des Ausgangssignals des rechten Kanals (Rout), des Ausgangssignals des Umgebungskanals (Sout) und des Ausgangssignals des Mittenkanals (Cout), um ein gemischtes Signal zu erzeugen, aus dem das Bassignal hergeleitet wird.

20. System nach Anspruch 13, des weiteren mit wenigstens linken und rechten Summierschaltungen, die linke und rechte Ausgangssignale Lout bzw. Rout vorsehen, gekennzeichnet durch die folgenden Gleichungen:

Lout = 0,5[(Lin + Rin) + (Lin - Rin) - K1tCint - Kt2Sint]

Rout = 0,5[(Lin + Rin) + (Lin - Rin) - K1tCint - K2tSint],

wobei Lin und Rin linke bzw. rechte Komponenten eines Stereoeingangssignales, K1t und K2t Koeffizienten, repräsentativ für eine Lautstärkeregelungsverstärkung und Frequenzgangkompensationsfunktionen in Verbindung mit einem entsprechenden Mittenkanalverstärker bzw. Umgebungsverstärker sind und Cint und Sint Eingangssignale an dem Mittenkanal- bzw. Umgebungsverstärker sind und eine vom Verwender einstellbare Steuerung zur Steuerung des Mittenkanalkoeffizienten K1t, um eine Änderung der Ebene des akustischen Bildes des Mittenkanals zu ermöglichen, so daß der Verwender den Ort des akustischen Bildes anheben oder absenken kann.

21. System nach Anspruch 20, des weiteren mit:

einem Bilddarstellschirm,

linken und rechten Lautsprechern, links bzw. rechts des Bilddarstellschirms, die mit den linken bzw. rechten Summierschaltungen gekoppelt sind und derart aufgebaut und angeordnet sind, daß sie die linken bzw. rechten Ausgangssignale elektroakustisch wandeln, und

einem Mittenkanallautsprecher oberhalb oder unterhalb des Darstellschirmes, so daß eine Einstellung des Koeffizienten K1t durch den Verwender ermöglicht, daß sich der Ort des akustischen Bildes des Mittenkanales zum Zentrum des Schirms bewegt.