Стереофоническая звуковоспроизводящая система Советский патент 1988 года по МПК H04H5/00 H04S3/00 

д 1C

о а

О5

со

Ф1№:1

Изобретение предназначено для использования в стереофонических системах звуковоспроизведения кинотеатров или других помещениях большой площади.

Цель изобретения - повьшение качества стереофонического звуковоспроизведения за счет расширения зоны стереофонического эффекта при неизменной ширине стереопанорамы,

На фиг.1 изображена схема стереофонической звуковоспроизводящей системы; на фиг.2 - последовательность прямоугольных импульсов; на фиг.З и 4 - характеристики передачи функциональных преобразователей.

Стереофоническая звуковоспроизводящая система состоит из соединенных определенным образом (фиг.1) усилителей 1,.2 и 3 низкой частоты соот- ветственно правого, центрального и левого каналов, сумматора 4 сигналов стереопары, кромкоговорителей правого 5, центрального 6 и левого 7 кана лов, управляемого усилителя 8, вычи- ,тающего блока 9, выпрямителя 10, аналогового делителя 11, интегратора 12 функционального преобразователя 13, сумматора 14, выпрямителя 15, управляемого усилителя 16, полосового фильтра 17, управляемого усилителя 18, полосового фильтра 19, выпрямителя 20, фильтра 21 верхних частот компаратора 22, элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 23, интегратора 24 со схемой сдвига уровня, выпрямителя 25, дешифратора 26, функционального преобразователя 27, выпрямителя 28, фильтра 29 верхних частот, компаратора 30 и сумматора 31.

Система зв уково спроизведения работает следующим образом.

Входные сигналы стереопары каналов А и Б поступают на входы управляемых усилителей 16 и 18 правого и левого каналов соответственно. Одновременно эти сигнсшы поступают на сумматор 4 сигналов стереопары А и Б, с выхода которого сигнал вид 0,7 (А+Б) поступает на вход управляемого усилителя 8 центрального канала. Коэффициент передачи управляемых усилителей 16, 8 и 18 может меняться от О до -25 дБ. Далее сигналы правого, центрального и левого каналов воспроизведения усиливаются усилителями 1, 2 и 3 и воспроизводя0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ся громкоговорителями 5, 6 и 7 соответственно.

Рассмотрим случай, когда сигналы стереопары А и Б формируют единственный источник звука и он расположен в позиции правого громкоговорителя, В этом случае уровень сигнала А(1.д) более чем на 20 дБ вьпие уровня сигнала BCLg,). Уровень сигнала 0,7 (А+Б) на выходе сумматора 4 равен L дБ. Сигнал А поступает на вход полосового фильтра 17, ограничивающего спектр сигнала полосой 500-5000 Гц. Аналогичные ограничения проводятся и для сигнала в канале Б с помощью фильтра 19. Преобразованные таким образом сигналы поступают на входы схемы контроля уровня, состоящую иГз выпрямителей 20 и 28 и сумматора 31, на выходе которого сигнал имеет вид (А| + 1Б|.

Сигналы с выходов фильтров 17 и 19 поступают на входы схемы оценки корреляции, включающей в себя фильтры 21 и 29 верхних частот, компараторы 22 и 30, элемент 23 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, интегратор 24 со схемой сдвига уровня, выпрямитель 25. Частота сре - за фильтров 21 и 29 равна 1000 Гц. Ограниченные по спектру сигналы А ; и Б с выхода фильтров 21 и 29 (фиг.2а и б) поступают на вход ком- ., параторов 22 и 30, формирующих из них последовательности прямоугольных импульсов (фиг.2в и г), поступающих затем на вход элемента 23, сравнивающего эти последовательности.

Сигнал на выходе элемента 23 имеет вид, представленный на фиг.2д, интегратор 24 преобразует ее к виду, указанному на фиг.2е. На фиг.2ж показан сигнал на выходе -схемы сдвига уровня. Сигнал на выходе выпрямителя 25 приведен на фиг.2з. Таким образом, величина напряжения на выходе выпрямителя .25 является мерой корреляции сигналов А и Б: низкое напряжение указывает на наличие в них стереопанорамы, а высокое - на присутствие всего одного кажущегося источника звука (КИЗ),. I

Одновременно сигнал с выходов

фильтров 17 и 19 поступает на схему анализа соотношения интенсивностей, состоящую из вычитающего блока 9, сумматора 14, аналогового делителя 11 и выпрямителей 10 и 15. После ря-. да последовательных преобразований

сигнал на выходе выпрямителя 10 ет вид |(А-Б)/(Л+Б)|.

Сигналы с выходов схем анализа соотношения интенсивностей, оценки j корреляции и контроля уровня подают- ся на вход дешифратора 26, к выходу которого подключен интегратор 12. Функциональные преобразователи 13 и 27 согласуют закон изменения напря- Ю дения на выходе интегратора 12 с характеристиками управляемых усилителей 16 и 18. Характеристики передачи функциональных преобразователей 13 и 27 приведены на фиг.З и 4. 15 Таким образом, уровень сигнала, излучаемый правым громкоговорителем 5, равен дБ, центральным громкоговорителем 6: +К -23 дБ, левым громкоговорителем 7: +К 20 -20 дБ. Таким образом, слушатели могут точно ло кализовать источник звука с любой точки прослушивания площади зала в позиции правого громкоговорителя 5.25

В случае, когда источник звука единственный и расположен в позиции центрального громкоговорителя, сигналы А и Б равны по уровню и имеют 100%-ную корреляцию. В этом случае уровень сигналов на выходе правого и левого каналов будет подавлен более чем на 20 дБ, а уровень сигнала на выходе центрального канала равен 1ц +3 дБ, поэтому слушатели с любой точки зала будут локализовать КИЗ в направлении центрального громкоговорителя 6.

Если сигналы А и Б формируют несколько источников звука,составляющих Q стереопанораму, то громкоговорители правого 5 и левого 7 каналов будут излучать полный уровень сигнала, а сигнал центрального громкоговорителя 6 будет уменьшен на 10-12 дБ, что превращает данную систему в традиционную 2-канальную.

Если в сигналах А и Б имеется большое количество пауз или уровень входных сигналов мал, то коэффициенты передачи управляемых усилителей остаются неизменными в течение 2 - 4 с, что позволяет сохранить режим работы системы и оставить КПЗ в том же месте на линии стереобазы.

Система построена с учетом слухового восприятия стереофонических сигналов и методов их формирования, что обеспечивает полноценное воспроиме-

30

35

45

50

55

1420669

име- изведение стереофонических сигналов

j Ю 15 0 5

Q

0

35

45

50

5

как в режиме воспроизведения единственного КИЗ, так и в режиме стерео- панорамы, обеспеч1-шая при этом плавный переход из одного режима в другой, одновременно повышая качество звуковоспроизведенуя за счет расширения зоны стереофонического эффекта при неизменной ширине стереопано- рамы.

Формула изобретения

Стереофоническая звуковоспроизводящая система, содержащая последовательно соединенные первый усилитель низкой частоты и громкоговоритель правого канала, последовательно соединенные первый управляемый усилитель, второй усилитель низкой частоты и громкоговоритель центрального канала, последовательно соединенные третий усилитель низкой частоты и громкоговоритель левого канала, первый сумматор сигналов стереопары, входы которого являются основными входами А и Б системы, а выход подключен к входу первого управляемого усилителя, вычитающий блок, первый выпрямитель, последовательно соеди- ненные второй сумматор и второй выпрямитель, выход которого подключен к входу аналогового делителя, первый интегратор, выход которого подключен к входу первого функционального преобразователя, выход которого подключен к управляющему входу первого управляемого усилителя, отличающаяся тем, что, с целью по- вьшения качества стереофонического звуковоспроизведения за счет расширения зоны стереофоническогоэффекта при неизменной ширине стереопанора- мы, введены второй и третий управляемые усилители, первый и второй полосовые фильтры, третий, четвертый и пятый выпрямители, третий сумма- тор, первый и второй фильтры верхних частот, первый и второй компараторы, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй интегратор со схемой сдвига уровня, дешифратор, второй функциональный преобразователь, при этом вход А системы через первый полосовой фильтр подключен к одному из входов вычитающего блока, второго сумматора, входу третьего выпрямителя и входу первого фильтра верхних.частот, вход Б

системы через второй полосовой фильт подключен к другому входу вычитающего блока, другому входу второго сумматора, входу четвертого выпрями- .теля и входу второго фильтра верхних частот, выход вычитающего блока подключен через аналоговый делитель и первый выпрямитель к первому входу дешифратора, выход третьего выпрямителя соединен с одним из входов третьего сумматора, другой вход которого подключен к выходу четвертого выпрямителя, выход которого соединен с вторый входом дешифратора, выходы

0

5

первого и второго фильтров верхних частот через первый и второй компараторы, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,второй интегратор и пятый выпрямитель подключены к третьему входу дешифратора, выход которого через первый интегратор и второй функциональный преобразователь подключен к управляющим входам второго и третьего управляемых усилителей, входы которых соединены соответственно с входами А и Б системы, а выходы подключены соответственно к входам первого и третьего усилителей низкой частоты.

Изобретение относится к приборо- строению и предназначено для использования в стереофонических системах звуковоспроизведения кинотеатров. Цель изобретения - повышение качества стереофонического воспроизведения. Устр-во содержит усилители 1-3 низкой частоты, суь1матор 4, громкоговорители 5, 6 и 7, управляемый усилитель 8, вычитающий блок 9, выпрямитель 10, аналоговый делитель 11, ин-. тегратор 12, преобразователь 13, сум матор 14 и выпрямитель 15. Введение управляемых усилителей 16 и 18, полосовых фильтров 17 и 19, выпрямителя 20, фильтров 21 и 29 верхних частот, компаратора 22, элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 23, интегратора 24,- выпрямителей 25 и 28, дешифратора 26,преобразователя 27, компаратора 30 и i сумматора 31 и образование новых свя- зей между элементами устройства позволяет расширить зоны стереофонического эффекта при неизменной ширине стереопанорамы. 4 ил. (Л

Фиг. 2

UfHX.B

iJftix.S

10 9 8 7 S 5 If 3 2 1

C7,I

3,0 Ufg,B

1,0г.о

Фт.

у.лиц. 8