RU2038704C1

RU2038704C1 - Three-dimensional speaking system

Info

Publication number: RU2038704C1
Application number: RU93040038A
Authority: RU
Inventors: Владимир Анатольевич Ефремов
Original assignee: Владимир Анатольевич Ефремов
Priority date: 1993-08-12
Filing date: 1993-08-12
Publication date: 1995-06-27
Also published as: WO1995005724A1

Abstract

FIELD: radio engineering. SUBSTANCE: device has signal source, device for regulation of amplitude-frequency response, low frequency amplifier, speaker, controlled attenuator, testing unit. In addition device has unit for automatic regulation of amplitude-frequency response. It is connected through communication wire to testing unit which is positioned in point of listener. In addition switch is provided for disconnection of amplitude-frequency response regulation unit from signal source and from low frequency amplifier and for connection to them unit for automatic regulation of amplitude-frequency response. EFFECT: increased functional capabilities. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах монофонического или стереофонического озвучивания помещений различного объема. The invention relates to radio engineering and can be used in systems of monophonic or stereo sounding of premises of various sizes.

Известна пространственная звуковоспроизводящая система, содержащая источник сигнала, выполненный с нормированными выходными характеристиками, устройство регулирования амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), усилитель низкой частоты и громкоговоритель, связанные последовательно, а также управляемый аттенюатор и зондирующее устройство. A spatial sound reproducing system is known, comprising a signal source made with normalized output characteristics, an amplitude-frequency response (AFC) control device, a low-frequency amplifier and a loudspeaker connected in series, as well as a controlled attenuator and a sounding device.

Эта система позволяет корректировать амплитудно-частотную характеристику сигнала в точке прослушивания непосредственно слушателем, но не позволяет с высокой точностью проводить корректирование в зависимости от изменения формы и объема помещения и изменения положения слушателя. This system allows you to adjust the amplitude-frequency characteristic of the signal at the listening point directly by the listener, but does not allow for high accuracy to be adjusted depending on changes in the shape and volume of the room and changes in the position of the listener.

Задача изобретения повышение качества корректирования амплитудно-частотной характеристики для индивидуального слушателя с учетом изменения формы и объема помещения, изменения положения индивидуального слушателя в этом помещении и, таким образом, повышение достоверности звуковоспроизведения. The objective of the invention is to improve the quality of the correction of the amplitude-frequency characteristics for an individual listener, taking into account changes in the shape and volume of the room, changes in the position of the individual listener in this room, and thus improving the reliability of sound reproduction.

Техническим результатом изобретения является автоматическое и точное звуковоспроизведение АЧХ сигнала в точке прослушивания. The technical result of the invention is the automatic and accurate sound reproduction of the frequency response of the signal at the listening point.

Дополнительный технический результат корректирование громкости звуковоспроизведения в зависимости от положения слушателя в помещении. An additional technical result is the adjustment of the sound volume depending on the position of the listener in the room.

Для решения поставленной задачи с достижением технического результата в пространственную звуковоспроизводную систему, содержащую источник сигнала, выполненный с нормированными выходными характеристиками, устройство регулирования амплитудно-частотной характеристики, усилитель низкой частоты и громкоговоритель, связанные последовательно, управляемый аттенюатор и зондирующее устройство, согласно изобретению дополнительно введены устройство автоматического регулирования амплитудно-частотной характеристики, подсоединенное посредством линии связи к зондирующему устройству, установленному в точке прослушивания, и переключатель, установленный с возможностью отключения устройства регулирования амплитудно-частотной характеристики от источника сигнала и от усилителя низкой частоты и подключения к ним устройства автоматического регулирования амплитудно-частотной характеристики. To solve the problem with achieving a technical result, a spatial sound reproducing system containing a signal source made with normalized output characteristics, an amplitude-frequency characteristic control device, a low-frequency amplifier and a loudspeaker connected in series, a controlled attenuator and a sounding device, according to the invention, a device is additionally introduced automatic regulation of the amplitude-frequency characteristic connected to the middle the communication line to the probing device installed at the listening point, and a switch installed with the ability to disconnect the device for regulating the amplitude-frequency characteristics from the signal source and from the low-frequency amplifier and connecting to them a device for automatically controlling the amplitude-frequency characteristics.

Для достижения дополнительного технического результата в пространственной звуковоспроизводящей системе зондирующее устройство может быть выполнено в виде микрофона и радиопередатчика, снабженного передающей антенной, линия связи в виде радиоприемника с приемной антенной, устройство автоматического регулирования АЧХ в виде многополосного эквалайзера, полосовых фильтров, измерителей уровня, схем сравнения, регулятора громкости, управляемый аттенюатор в виде управляемого эквалайзера, регулятора уровня, дополнительных переключателей, широкополосной схемы сравнения, причем вход устройства автоматического регулирования АЧХ подключен посредством переключателя к источнику сигнала через управляемый эквалайзер, выход которого подсоединен к многополосному эквалайзеру, выполненному в виде К-параллельных ветвей из полосовых фильтров и управляемых усилителей, соединенных между собой последовательно и подсоединенных к сумматору, каждый выход полосового фильтра многополосного эквалайзера подсоединен к входу соответствующего по полосе частот измерителя уровня, выходы измерителей уровня подсоединены к первым входам схем сравнения, выходы которых соединены с управляющими входами управляемых усилителей для соответствующих полос частот, а выход радиоприемника подсоединен к регулятору уровня и к К-дополнительным параллельным ветвям, выполненным из дополнительных полосовых фильтров и дополнительных измерителей уровня, соединенных между собой последовательно, причем полосы частот дополнительных полосовых фильтров соответствуют полосам частот полосовых фильтров многополосного эквалайзера, выходы дополнительных измерителей уровня соответственно для каждой из полос частот подсоединены к вторым входам схем сравнения, регулятор уровня посредством дополнительных переключателей подсоединен к первому входу широкополосной схемы сравнения к входам управляемого эквалайзера, выход которого, подсоединенный к многополосному эквалайзеру, также подсоединен к второму входу широкополосной схемы сравнения, а ее выход и выход сумматора подсоединены к входам регулятора громкости, выход которого предназначен для подключения через переключатель к усилителю низкой частоты. To achieve an additional technical result in a spatial sound reproducing system, the sounding device can be made in the form of a microphone and a radio transmitter equipped with a transmitting antenna, a communication line in the form of a radio receiver and a receiving antenna, an automatic frequency control device in the form of a multi-band equalizer, bandpass filters, level meters, level meters, comparison circuits , volume control, controlled attenuator in the form of a controlled equalizer, level control, additional switches d, a broadband comparison circuit, and the input of the automatic frequency control device is connected via a switch to a signal source through a controlled equalizer, the output of which is connected to a multi-band equalizer made in the form of K-parallel branches from bandpass filters and controlled amplifiers connected to each other in series and connected to to the adder, each output of the bandpass filter of the multiband equalizer is connected to the input of the level meter corresponding to the frequency band, outputs level meters are connected to the first inputs of the comparison circuits, the outputs of which are connected to the control inputs of the controlled amplifiers for the corresponding frequency bands, and the output of the radio receiver is connected to a level controller and to K-additional parallel branches made of additional band-pass filters and additional level meters connected to each other sequentially, and the frequency bands of the additional bandpass filters correspond to the frequency bands of the bandpass filters of the multiband equalizer, the outputs are additional level meters, respectively, for each of the frequency bands are connected to the second inputs of the comparison circuits, the level controller is connected via additional switches to the first input of the broadband comparison circuit to the inputs of the controlled equalizer, the output of which, connected to the multi-band equalizer, is also connected to the second input of the wideband comparison circuit, and its output and the output of the adder are connected to the inputs of the volume control, the output of which is designed to be connected via a switch s to the low frequency amplifier.

Аппаратура звукопроизводящих систем снабжается большим числом регулировок баланса каналов, громкости и частоты. Необходимость подобных ручных регулировок вызвана адаптацией звуковоспроизведения под заранее неизвестные параметры помещений и положения слушателя в нем. The equipment of sound producing systems is equipped with a large number of adjustments to the channel balance, volume and frequency. The need for such manual adjustments is caused by the adaptation of sound reproduction to previously unknown parameters of the premises and the position of the listener in it.

Для максимально точного и достоверного звуковоспроизведения использован новый принцип, при котором в точке прослушивания размещено зондирующее устройство, которое принимает звуковой искаженный сигнал, подаваемый на устройство автоматического регулирования АЧХ, на другой вход этого устройства подается "идеальный" сигнал от источника сигнала, выполненного с нормированными выходными характеристиками (линейная АЧХ и номинальный уровень сигнала на выходе), за счет сравнения "идеального" сигнала и искаженного сигнала устройство автоматического регулирования АЧХ осуществляет на отрезке между источником сигнала и усилителем низкой частоты частотные предискажения и формирование в точке прослушивания скорректированного сигнала, повторяющего с заданной точностью "идеальный" сигнал. For the most accurate and reliable sound reproduction, a new principle is used, in which a sensing device is placed at the listening point, which receives a distorted sound signal supplied to the automatic frequency control device, the “ideal” signal from the signal source, made with normalized output signals, is fed to the other input of this device characteristics (linear frequency response and the nominal signal level at the output), by comparing the "ideal" signal and the distorted signal, the automatic device eskogo performs AFC regulating the interval between the source signal and the low frequency amplifier frequency before- and the formation at the listening position corrected signal repeating at a predetermined accuracy "ideal" signal.

Адаптация пространственной звуковоспроизводящей системы осуществляется в реальном масштабе времени. Например, при перемещении слушателя из одного места помещения в другое смежное помещение происходит оперативная перестройка системы. Техническое решение описано для одного канала звуковоспроизведения (аналогично может быть построена система для двух или четырех каналов воспроизведения). Adaptation of a spatial sound reproduction system is carried out in real time. For example, when a listener moves from one place in a room to another adjacent room, the system is quickly rebuilt. The technical solution is described for a single audio playback channel (a system for two or four playback channels can be similarly constructed).

Система может быть использована индивидуальным слушателем. Для группы слушателей посредством переключателя устройство автоматического регулирования АЧХ отключается и подключается устройство регулирования АЧХ для звуковоспроизведения в обычном режиме с фиксированной частотной характеристикой. The system can be used by an individual listener. For a group of listeners, by means of a switch, the automatic frequency response control device is turned off and the frequency response control device is connected for sound reproduction in normal mode with a fixed frequency response.

На фиг.1 представлена функциональная схема пространственной звуковоспроизводящей системы; на фиг.2 вариант пространственной звуковоспроизводящей системы с дополнительным регулированием громкости звуковоспроизведения. Figure 1 presents a functional diagram of a spatial sound reproducing system; figure 2 is a variant of a spatial sound reproducing system with additional volume control of sound reproduction.

Пространственная звуковоспроизводящая система содержит источник 1 сигнала, устройство 2 регулирования АЧХ, усилитель 3 низкой частоты, громкоговоритель 4, соединенные последовательно, управляемый аттенюатор 5 и зондирующее устройство 6. Согласно изобретению введено устройство 7 автоматического регулирования АЧХ, подсоединенное посредством линии 8 связи к зондирующему устройству 6, установленному в точке прослушивания, а также переключатель 9, установленный с возможностью отключения устройства 2 регулирования АЧХ от источника 1 сигнала и от усилителя 3 низкой частоты и подключения к ним устройства 7 автоматического регулирования АЧХ. The spatial sound reproducing system comprises a signal source 1, a frequency response control device 2, a low frequency amplifier 3, a loudspeaker 4 connected in series, a controlled attenuator 5 and a sounding device 6. According to the invention, an automatic frequency response device 7 is connected through the communication line 8 to the sounding device 6 installed at the listening point, as well as a switch 9, installed with the ability to disconnect the device 2 regulation of the frequency response from the source 1 of the signal and from the amplifier 3 of a low frequency and connecting to them a device 7 of automatic regulation of the frequency response.

Управляемый аттенюатор 5 может быть расположен на выходе источника 1 сигнала или на входе усилителя 3 низкой частоты. The controlled attenuator 5 can be located at the output of the signal source 1 or at the input of the low-frequency amplifier 3.

Приемный элемент зондирующего устройства 6 может быть выполнен в виде микрофона, расположенного в непосредственной близости от головы слушателя. Возможны различные конструктивные варианты выполнения зондирующего устройства, например в виде головного убора, наушников, заколки и т.п. Наибольшая достоверность звуковоспроизведения может быть получена при расположении приемного элемента зондирующего устройства вблизи слуховых органов слушателя. The receiving element of the probing device 6 can be made in the form of a microphone located in the immediate vicinity of the head of the listener. There are various design options for the implementation of the probing device, for example in the form of a hat, headphones, hairpins, etc. The greatest reliability of sound reproduction can be obtained when the receiving element of the sounding device is located near the auditory organs of the listener.

Пространственная звуковоспроизводящая система работает следующим образом. Spatial sound reproducing system operates as follows.

Посредством приемного элемента зондирующее устройство 6 принимает сигналы, присутствующие в помещении, в том числе от громкоговорителя 4, и переотраженные от стен помещения. Принятый сигнал поступает на устройство 7 по линии 8 связи, например, по радиоканалу, инфракрасному каналу или кабельной линии связи. Through the receiving element, the probing device 6 receives signals present in the room, including from the speaker 4, and reflected from the walls of the room. The received signal is transmitted to the device 7 via the communication line 8, for example, via a radio channel, an infrared channel or a cable communication line.

На устройство 7 также подается неискаженный сигнал от источника 1, который сравнивается с сигналом, поступающим от зондирующего устройства 6. Устройство 7 автоматического регулирования АЧХ в зависимости от величины искажений вырабатывает управляющие сигналы, которые изменяют состояние электрических параметров устройства 7 таким образом, что сигнал с выхода источника 1 претерпевает предискажения и далее усиленный усилителем 3 и излученный громкоговорителем 4 принимается в точке прослушивания в форме стандартного электрического сигнала, присутствующего на выходе источника 1. The device 7 also receives an undistorted signal from the source 1, which is compared with the signal from the probing device 6. The automatic frequency response device 7, depending on the amount of distortion, generates control signals that change the state of the electrical parameters of the device 7 so that the output signal source 1 undergoes prediction and further amplified by amplifier 3 and emitted by loudspeaker 4 is received at the listening point in the form of a standard electrical signal, present at the output of source 1.

Современные источники 1 сигнала, например лазерные проигрыватели компакт дисков, имеют очень высокие электрические характеристики. Коэффициент нелинейных искажений источников 1 на 2-3 порядка меньше, чем в остальных блоках звуковоспроизводящего тракта. Поэтому сигнал с линейного выхода подобных устройств, который нормирован по амплитуде и частотной характеристике, можно использовать в качестве опорного "идеального" сигнала. Modern sources of signal 1, such as laser CD players, have very high electrical characteristics. The coefficient of nonlinear distortion of sources 1 is 2–3 orders of magnitude lower than in other blocks of the sound reproducing tract. Therefore, the signal from the linear output of such devices, which is normalized by amplitude and frequency response, can be used as a reference "ideal" signal.

Предложенная система позволяет существенно менять качество акустического звукового сигнала и тем самым компенсировать несовершенство всего тракта: источник 1 сигнала устройство 2 регулирования АЧХ усилитель 3 низкой частоты громкоговоритель 4 акустическое помещение слушатель. The proposed system allows you to significantly change the quality of the acoustic sound signal and thereby compensate for the imperfection of the entire path: signal source 1 device 2 frequency response control amplifier 3 low frequency amplifier loudspeaker 4 acoustic room listener.

Коррекция всего тракта звуковоспроизведения и объективная подгонка параметров звукового поля в точке прослушивания под сигнал источника 1 зависит от соотношения сигнал/шум в помещении и точности предварительной настройки и калибровки аппаратуры. Настройка аппаратуры может быть проведена в специальных акустических студиях с использованием в качестве образцового источника сигнала широкополосного шумоподобного сигнала, а в качестве контрольной аппаратуры многоканальных анализаторов спектров. Correction of the entire sound reproduction path and objective adjustment of the sound field parameters at the listening point to the source 1 signal depends on the signal-to-noise ratio in the room and the accuracy of the preset and calibration of the equipment. The equipment can be tuned in special acoustic studios using a broadband noise-like signal as an exemplary signal source, and multichannel spectrum analyzers as a control equipment.

Один из вариантов, реализующих функциональную схему пространственной звуковоспроизводящей системы, предложен на фиг.2. One of the options that implement the functional diagram of the spatial sound reproducing system proposed in figure 2.

Звуковоспроизводящее устройство может быть выполнено в виде микрофона 10 и радиопередатчика 11, снабженного передающей антенной 12, линия 8 связи в виде радиоприемника 13 с приемной антенной 14, устройство 7 автоматического регулирования АЧХ в виде многополосного эквалайзера 15, полосовых фильтров 16, измерителей 17 уровня, схем 18 сравнения и регулятора 19 громкости, управляемый аттенюатор 5 в виде управляемого эквалайзера 20, регулятора 21 уровня, дополнительных переключателей 22 и 23 (2 и 3) и широкополосной схемы 24 сравнения. Вход устройства 7 автоматического регулирования АЧХ подключен к источнику 1 через управляемый эквалайзер 20, выход которого подсоединен к многополосному эквалайзеру 15. Многополосный эквалайзер 15 выполнен в виде К параллельных ветвей полосовых фильтров 16 и управляемых усилителей 25, соединенных между собой последовательно и подсоединенных к сумматору 26. Каждый выход полосового фильтра 16 многополосного эквалайзера 15 подсоединен к входу соответствующего по полосе частот измерителя 17 уровня, выходы измерителей 17 уровня подсоединены к первым входам схем 18 сравнения, выходы которых соединены с управляющими входами управляемых усилителей 25. Выход радиоприемника 13 подсоединен к регулятору 21 уровня и К дополнительным параллельным ветвям, выполненным из дополнительных полосовых фильтров 16 и дополнительных измерителей 17 уровня, причем полосы частот дополнительных полосовых фильтров 16 соответствуют полосам частот полосовых фильтров 16 многополосного эквалайзера 15. Выходы дополнительных измерителей 17 уровня соответственно для каждой из полос частот подсоединены к вторым входам схем 18 сравнения. Регулятор 21 уровня посредством дополнительных переключателей 22 и 23 (2 и 3) подсоединен к первому входу широкополосной схемы 24 сравнения и входу управляемого эквалайзера 20, выход которого подсоединен к второму входу широкополосной схемы 24 сравнения. Выход широкополосной схемы 24 сравнения и выход сумматора 26 подсоединены к входам регулятора 19 громкости. The sound reproducing device can be made in the form of a microphone 10 and a radio transmitter 11 equipped with a transmitting antenna 12, a communication line 8 in the form of a radio 13 with a receiving antenna 14, a device 7 for automatically adjusting the frequency response in the form of a multi-band equalizer 15, bandpass filters 16, level meters 17, circuits 18 comparison and volume control 19, a controlled attenuator 5 in the form of a controlled equalizer 20, a level controller 21, additional switches 22 and 23 (2 and 3) and a broadband comparison circuit 24. The input of the device 7 for automatically adjusting the frequency response is connected to the source 1 through a controlled equalizer 20, the output of which is connected to a multi-band equalizer 15. The multi-band equalizer 15 is made in the form of K parallel branches of bandpass filters 16 and controlled amplifiers 25, connected together in series and connected to the adder 26. Each output of the band-pass filter 16 of the multi-band equalizer 15 is connected to the input of the corresponding level meter of the level 17, the outputs of the level 17 meters are connected to the first m inputs of comparison circuits 18, the outputs of which are connected to the control inputs of controlled amplifiers 25. The output of the radio 13 is connected to a level controller 21 and to additional parallel branches made of additional bandpass filters 16 and additional level meters 17, and the frequency bands of additional bandpass filters 16 correspond frequency bands of bandpass filters 16 of the multi-band equalizer 15. The outputs of the additional level meters 17 for each of the frequency bands are connected to the second input There are 18 comparison schemes. The level controller 21 through additional switches 22 and 23 (2 and 3) is connected to the first input of the broadband comparison circuit 24 and the input of the controlled equalizer 20, the output of which is connected to the second input of the broadband comparison circuit 24. The output of the broadband comparison circuit 24 and the output of the adder 26 are connected to the inputs of the volume control 19.

Устройство, изображенное на фиг.2, работает следующим образом. The device depicted in figure 2, operates as follows.

Зондирующее устройство 6, выполненное в виде микрофона 10 и радиопередатчика 11, принимает звуковой сигнал в точке прослушивания и излучает промодулированный звуковым полем в точке прослушивания радиосигнал, который излучается передающей антенной 12. The sounding device 6, made in the form of a microphone 10 and a radio transmitter 11, receives an audio signal at the listening point and emits a radio signal modulated by the sound field at the listening point, which is emitted by the transmitting antenna 12.

Радиоприемники 13 посредством приемной антенны 14 принимает радиосигнал и осуществляет его демодуляцию. С выхода радиоприемника 13 сигнал подается на регулятор 21 уровня, выполненный, например, дискретным на элементах R1-R4, с выхода регулятора 21 уровня сигнал подается на широкополосную схему 24 сравнения. The radios 13 through the receiving antenna 14 receives the radio signal and performs its demodulation. From the output of the radio 13, the signal is supplied to the level controller 21, made, for example, discrete on the elements R1-R4, from the output of the level controller 21, the signal is fed to the broadband comparison circuit 24.

При включенном посредством переключателя 9 устройстве 7 автоматического регулирования АЧХ сигнал с линейного выхода источника 1 подается на вход управляемого эквалайзера 20, выполняющего функцию тонкомпенсации, для чего для амплитудно-частотная характеристика определяется управляющими сигналами, которые изменяются посредством дополнительного переключателя 23, связанного с дополнительным переключателем 22. При ступенчатом регулировании громкости посредством изменения положения дополнительных переключателей 22 и 23 происходит изменение состояния управляемого эквалайзера 20, который осуществляет частотные предискажения опорного "идеального" сигнала с линейного выхода источника 1 с учетом изменяющейся громкости и частотной психофизиологической восприимчивости слушателя. When the automatic frequency response device 7 is switched on by means of a switch 9, the signal from the linear output of the source 1 is fed to the input of a controlled equalizer 20, which performs the loudness function, for which the amplitude-frequency characteristic is determined by control signals, which are changed by means of an additional switch 23 associated with an additional switch 22 . In step volume control by changing the position of the additional switches 22 and 23, a change occurs e state of the controlled equalizer 20, which carries out the frequency predistortion of the reference "ideal" signal from the linear output of the source 1, taking into account the changing volume and frequency psychophysiological susceptibility of the listener.

Например, при малом уровне громкости необходимы частотные предискажения, заключающиеся в подъеме высоких и в еще большей степени низких частот. При уровне громкости порядка 90-94 дБ (концертно-студийный) слуховые аппараты (органы) обладают линейной амплитудно-частотной характеристикой, поэтому для данного уровня громкости управляемый эквалайзер имеет линейную АЧХ. Таким образом, управляемый эквалайзер 20 представляет собой электронно-управляемый темброблок с регулированием по низким и высоким частотам в соответствии с известными нормами на предискажения такого рода. For example, at a low volume level, frequency pre-emphasis is needed, which consists in raising high and even lower frequencies. At a volume level of about 90-94 dB (concert-studio), hearing aids (organs) have a linear amplitude-frequency characteristic, therefore, for this volume level, the controlled equalizer has a linear frequency response. Thus, the controlled equalizer 20 is an electronically controlled timbral block with regulation at low and high frequencies in accordance with known standards for such distortion.

С выхода управляемого эквалайзера 20 сигнал подается на многополосный эквалайзер 15, который выполнен на полосовых фильтрах 16₁,16₂.16_К, управляемых усилителях 25₁,25₂,25_К и сумматоре 26. С выхода многополосного эквалайзера 15 (выход сумматора 26) сигнал поступает на регулятор 19 громкости, управляемый посредством сигнала с выхода широкополосной схемы 24 сравнения. Сигнал с выхода регулятора 19 громкости через контакты переключателя 9 поступает на усилитель 3 и далее на громкоговоритель 4.From the output of the controlled equalizer 20, the signal is fed to the multi-band equalizer 15, which is performed on the bandpass filters 16 ₁ , 16 ₂ .16 _K , controlled amplifiers 25 ₁ , 25 ₂ , 25 _K and the adder 26. From the output of the multi-band equalizer 15 (adder 26 output) the signal is supplied to the volume control 19, controlled by a signal from the output of the broadband comparison circuit 24. The signal from the output of the volume control 19 through the contacts of the switch 9 is fed to the amplifier 3 and then to the speaker 4.

Управление регулятора 19 громкости осуществляется широкополосной схемой 24 сравнения, в которой сравниваются сигналы с выхода регулятора 21 уровня и опорный предискаженный сигнал с выхода управляемого эквалайзера 20. Сравнение сигналов осуществляется в полосе звуковоспроизведения, например в полосе 20-2000 Гц. The volume control 19 is controlled by a broadband comparison circuit 24, in which the signals from the output of the level controller 21 and the reference predistorted signal from the output of the controlled equalizer 20 are compared. The signals are compared in the audio reproduction band, for example, in the band of 20-2000 Hz.

Подобное сравнение может быть осуществлено в зависимости от выбранного способа информационной обработки в цифровой или аналоговой форме, например, посредством двух пиковых детекторов, выходы которых подключены к аналоговой схеме сравнения. Сигнал на выходе схемы сравнения будет пропорционален разности пиковых значений амплитуд принятого сигнала и опорного. Этим сигналом происходит управление регулятора 19 громкости так, что дискретно изменяется уровень сигнала, подаваемого на усилитель 3, и, следовательно, громкость звучания громкоговорителя 4. Such a comparison can be carried out depending on the selected method of information processing in digital or analog form, for example, by means of two peak detectors, the outputs of which are connected to an analog comparison circuit. The signal at the output of the comparison circuit will be proportional to the difference between the peak amplitudes of the received signal and the reference. This signal controls the volume control 19 so that the level of the signal supplied to the amplifier 3 and, consequently, the sound volume of the speaker 4 are discretely changed.

Дополнительный технический результат от введения этих элементов заключается в том, что при изменении удаленности слушателя от громкоговорителя 4 принимаемый микрофоном 10 зондирующего устройства 6 уровень звукового сигнала уменьшается и соответственно уменьшается уровень сигнала на выходе радиоприемника 13. Поэтому радиоприемник 13 должен иметь систему автоматической регулировки усиления по радиочастоте, чтобы не происходило дополнительного уменьшения величины сигнала за счет уменьшения напряженности поля в точке радиоприема. An additional technical result from the introduction of these elements is that when the distance of the listener from the loudspeaker 4 changes, the sound signal level received by the microphone 10 of the probing device 6 decreases and the signal level at the output of the radio receiver 13 decreases. Therefore, the radio receiver 13 must have a system for automatically adjusting the radio frequency gain so that there is no additional decrease in the signal due to a decrease in the field strength at the point of radio reception.

При этом происходит уменьшение амплитуды сигнала с выхода дополнительного переключателя 23 (2) и, таким образом, широкополосная схема 24 сравнения вырабатывает такой сигнал управления, при котором регулятор 19 громкости добавляет сигнал до уровня, пока в точке прослушивания громкость не станет на заданном с помощью регулятора 21 уровня (R1-R4) требуемом уровне. Если слушатель перейдет в другую комнату, то громкость автоматически возрастает до выбранного им уровня. In this case, the signal amplitude decreases from the output of the additional switch 23 (2) and, thus, the broadband comparison circuit 24 generates such a control signal at which the volume control 19 adds a signal to the level until the volume at the listening point is at the specified value using the controller 21 levels (R1-R4) required level. If the listener moves to another room, the volume automatically rises to his chosen level.

Многополосный эквалайзер 15 управляется сигналами с выходов схем 18₁, 18₂.18_К сравнения, на входы которых подаются сигналы с измерителей 17₁,17₂. 17_К уровня и дополнительных идентичных измерителей 17₁,17₂.17_К уровня. В случае аналоговой реализации измерители 17 уровня представляют собой пиковые детекторы, в случае цифровой реализации аналого-цифровые преобразователи. Дополнительные полосовые фильтры 16₁,16₂.16_К являются идентичными по полосе частот полосовым фильтрам 16₁,16₂.16_К многополосного эквалайзера 15.The multi-band equalizer 15 is controlled by the signals from the outputs of the circuits 18 ₁ , 18 ₂ .18 _K comparison, the inputs of which are fed signals from the meters 17 ₁ , 17 ₂ . 17 _K level and additional identical meters 17 ₁ , 17 ₂ .17 _K level. In the case of an analog implementation, level meters 17 are peak detectors; in the case of a digital implementation, analog-to-digital converters. Additional bandpass filters 16 ₁ , 16 ₂ .16 _K are identical in frequency band to bandpass filters 16 ₁ , 16 ₂ .16 _{K of the} multi-band equalizer 15.

Для дополнительных полосовых фильтров 16 входным сигналом является сигнал, образующийся в результате прохождения через тракт электронного усиления (усилитель 3), звуковоспроизведения (громкоговоритель 4) и акустически сформированный в точке прослушивания. Для полосовых фильтров 16 многополосного эквалайзера 15 входным сигналом является "идеальный" неискаженный сигнал. Каждый из этих сигналов поступает соответственно по полосам частот на измерители 17 уровня. В схемах 18 сравнения осуществляется сравнение весовых частотных коэффициентов для заданного множества частотных полос анализа и выработка управляющих сигналов на управляемые усилители 25. Чем больше выбрано частотных полос анализа и больше громкость, тем выше достоверность воспроизведения. В результате многополосный эквалайзер 15 формирует частотные предискажения, ликвидирующие неравномерность тракта электронного усиления, звуковоспроизведения и акустических искажений сигнала. В результата введенных предискажений в точке прослушивания повторяется сигнал, близкий к сигналу с линейного выхода источника 1. For additional bandpass filters 16, the input signal is the signal generated as a result of the passage through the electronic amplification path (amplifier 3), sound reproduction (loudspeaker 4) and acoustically formed at the listening point. For the bandpass filters 16 of the multi-band equalizer 15, the input signal is a “perfect” undistorted signal. Each of these signals enters, respectively, in the frequency bands to level meters 17. In comparison schemes 18, weighted frequency coefficients are compared for a given set of analysis frequency bands and control signals are generated by controlled amplifiers 25. The more analysis frequency bands selected and the louder, the higher the reliability of reproduction. As a result, the multi-band equalizer 15 generates frequency biases, eliminating the unevenness of the path of electronic amplification, sound reproduction and acoustic signal distortion. The result of the introduced pre-emphasis at the listening point repeats a signal close to the signal from the linear output of source 1.

Данное изобретение может найти широкое применение для индивидуального прослушивания при качественном звуковоспроизведении от различных первичных музыкальных источников: магнитофонов, стереопроигрывателей и т.п. при этом предложенная пространственная звуковоспроизводящая система может быть использована для борьбы с эффектом реверберации при многократных отражениях от стен помещения, для фазовой оптимизации звуковых каналов при стереовоспроизведении, а также для создания новых студийных звуковых спецэффектов. This invention can find wide application for individual listening with high-quality sound reproduction from various primary musical sources: tape recorders, stereo players, etc. at the same time, the proposed spatial sound reproducing system can be used to combat the reverb effect during multiple reflections from the walls of the room, for phase optimization of sound channels during stereo reproduction, as well as to create new studio sound special effects.

Claims

1. Spatial sound reproducing system, comprising a signal source made with normalized output characteristics, an amplitude-frequency response control device, a low-frequency amplifier and a loudspeaker connected in series, a controlled attenuator and a sounding device, characterized in that an automatic amplitude-frequency control device is additionally introduced characteristics connected via a communication line and a sounding device, and a switch, setting It is possible to disconnect the device for regulating the amplitude-frequency characteristics from the signal source and from the low-frequency amplifier and connect to them the device for automatically controlling the amplitude-frequency characteristics.

2. The system according to claim 1, characterized in that the probing device is made in the form of a microphone and a radio transmitter equipped with a transmitting antenna, a communication line in the form of radios with a receiving antenna, a device for automatically controlling the amplitude-frequency characteristics in the form of a multi-band equalizer, bandpass filters, meters level, comparison circuits, volume control, controlled attenuator in the form of a controlled equalizer, level control, additional switches, broadband comparison circuit, and input d devices for automatically controlling the amplitude-frequency characteristics are connected via a switch to the signal source through a controlled equalizer, the output of which is connected to a multi-band equalizer made in the form of K parallel branches from bandpass filters and controlled amplifiers connected together in series and connected to the adder, each output of the bandpass the multiband equalizer filter is connected to the input of the level meter corresponding to the frequency band, the outputs of the meters the level are connected to the first inputs of the comparison circuits, the outputs of which are connected to the control inputs of the controlled amplifiers for the corresponding frequency bands, and the output of the radio receiver is connected to the level controller and to K additional parallel branches made of additional bandpass filters and additional level meters, and the frequency bands of additional bandpass filters correspond to the frequency bands of the bandpass filters of the multiband equalizer, the outputs of additional level meters, respectively, for one of the frequency bands is connected to the second inputs of the comparison circuit, the level controller, through additional switches, is connected to the first input of the broadband comparison circuit and to the inputs of the controlled equalizer, the output of which, connected to the multi-band equalizer, is also connected to the second input of the broadband comparison circuit, and its output and the output of the adder is connected to the inputs of the volume control, the output of which is connected through a switch to a low-frequency amplifier.