生态声剧场的制作方法
【专利说明】生态声剧场
[0001]本发明专利申请涉及一种适合聆听真实的自然音景和生态声乐的三维重建的生态声剧场。
[0002]当前的剧场并不适合聆听真实声学生态系统，原因在于这些剧场不能提供针对均匀三维声音重现的系统化方法。事实上，所有的传统剧场(例如电影院、IMAX影厅、天文馆等)均缺乏能够均匀覆盖围绕观众的球形(或者，至少为半球形)空间的扬声器系统，这种扬声器系统是实现生态系统完全声音重现的一个必要条件。
[0003]现有剧场没有该特征的原因在于它们主要是为了观看图像内容而建的，其考虑的是人类视线的正面方向，为观众提供观看主题的具体正视图。在IMAX剧场中，这种方向性视图横向扩展到180度，在一些天文馆中这种方向性视图可以是半球形的，但是却没有各自同性且呈球形的均匀的音频系统。当前存在于剧场中的音频系统实际上定位成提供符合视线的优选指向性的声音。另外，这些音响系统适合于电影院墙体(通常为矩形或正方形的平面)，因此这些扬声器距剧场中心的距离不相等，它们之间距离也不相等。此外，剧场是依据声音重现标准(例如，单声、立体声、杜比环绕声3.0,3.1,4.0,4.1,5.0,5.1,6.0,6.1、7.0,7.1、THX10.2和12.2、Hamasaki22.2)建造的。考虑到优选声音定位以伴随所见内容(必须与屏幕上可视元素以及具有二维排列的独立声内容的补充横向和后向声道相结合的正面声音元素)，现有剧场不能实现系统化三维多声道听觉体验(所有方向-x、Y、z轴)上虚拟声源的均等重现-正确角度重现(声音目标的绝对距离和相对距离)。这代表自然音景在真实生态系统中被发现时进行一致重现的最佳和基本条件，在真实生态系统中，声源位于听音位置的四周、上方和下方，并且距离是非常重要的生态因素和知觉线索。
[0004]US2007/193123描述一种剧场，其包括平行六面体支撑结构、同心圆柱形椅凳、台阶、围绕椅凳的圆形带屏幕、扬声器和放映机。然而，由于支撑结构所用材料和形式以及扬声器配置，这种类型的剧场会产生声学问题。
[0005]DE 295 07 524描述一种由吸音材料制成的平行六面体支撑结构的剧场。
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有舒适性、高效性、声学各向异性和全方向性的生态声剧场，所述生态声剧场能够优化从声学生态系统复制的三维声音，并且同时在剧场整个圆形空间的一部分上呈现出声音生态系统的视觉图谱(及时展开的视觉图谱)。
[0007]本发明的另一目的是建造一种生态声剧场，其中通过优化重放世界各地主要的现存热带雨林的录音或实时流来重现生物多样性最高的生态系统(以其声学要素重现)。
[0008]本发明的另一个目的是在生态声剧场中心处建立小型舞台空间，以便容纳伴有电声音乐的一个或多个电声表演者，表演者将实时补充通过声谱图投影可见的天然生态系统。
[0009]根据本发明和列于所附独立权利要求中的其特征来实现这些目标。
[0010]实现本发明的益处可以在从属权利要求中找到。
[0011]本发明的生态声剧场包括:
[0012]-支撑结构；
[0013]-露台，其基本上成形为直径越向上或越向下(根据两种不同选择)变小的同心圆柱，所述同心圆柱置于上述支撑结构中，从而在剧场三维中心附近容纳尽可能最多的观众；
[0014]-环形屏幕，其设置在所述结构的内部嵌板中从而环绕露台。
[0015]-扬声器，其由所述支撑结构支撑并距剧场中心等距离放置，从而将大量不同相互依存声频信号向所述露台传送，所述声信号在中心重现真实的三维自然音景。
[0016]-放映机，其由所述支撑结构支撑，指向上述屏幕，并且呈现由扬声器发出的平均声的声谱图。
[0017]以下是本生态声剧场的创新性特征:
[0018]-所述支撑结构支撑外部隔音罩和内部吸音嵌板；它的形式是具有水平面的截平球体；
[0019]-扬声器和放映机由所述支撑结构容纳；以及
[0020]-露台的圆柱形台阶的轴线与穿过球体北极的垂直轴线重合。
[0021]此生态声剧场可实现作为复杂声学生态系统正确重现基础的系统性方法，在复杂声学生态系统中，每个物种的个体从听音区域周围、上方和下方的三维空间的精确扇区发声。正是声音重现的这种空间限定和均匀性使得生态声剧场中的听众辨别出每种单独的声音并按照它们初始分配几乎完全对其进行重现。本发明的这个特点与本领域所用的全方向空间保存麦克风技术密切相关，为了与生态声剧场需要兼容，必须谨慎选择所述全方向空间保存麦克风技术。在电影院、天文馆和类似空间中，声内容是通常源于音响资料库或是使用空间选择性技术(单声道、立体声和平面环绕声等)进行录音，然后作为独立声元素在录音棚中混合。相反地，用于生态声剧场再现的生态系统已经均匀各向同性的三维空间的方式在实地进行了录音。
[0022]这个特点提供了以极高的清晰度重现任意声源的方向源点、距离和尺寸的可能性，所述任意声源源自原生态系统的且因此生成对于此类声内容(复合生境的生物音和地理音)的沉浸式空间。
[0023]在这种情况下，在生态声剧场中反转表征传统剧场的操作原理，根据所述原理，声音是从属于优势视觉方面。在剧场中，声音相对于可视元素是占优势的，并从比半球更宽的三维空间以均匀各向同性的方式到达。
[0024]相反地，所述可视元素被限制到圆柱体，其中只示出相同声音的声谱图。因此，视觉方面只作为声音的分析和解释性要素。
[0025]在下面涉及的附图的详细描述之后，将会对本发明的其他特征进行更好限定。所述附图仅具有示意且并非限的价值，其中:
[0026]图1是按照本发明计划完成的生态声剧场的合成、示意性分解图；
[0027]图2是按照本发明计划完成剧场(尺寸选择:直径26米)背面视图；
[0028]图3是按照本发明计划完成的剧场地图(尺寸选择:直径7米)的视图；
[0029]图4是立体图，示出根据本发明计划尺寸不同的剧场的三个型式；
[0030]图5是立体图，示出根据本发明计划的所述剧场内部罩和外部罩的分解图；
[0031]图6和图7分别是剧场(尺寸选择:直径26米)的剖视图和概略图，两者均示出了扬声器的定位；
[0032]图8是图6和图7变型的剖面图，其示出了 41个扬声器的位置和环形屏幕的位置；
[0033]图9和图10是根据本发明计划的两个局部剖开的立体图，其示出剧场的环形屏蒂;
[0034]图11是图8和图9变型的示意性、局部剖开的正视图，其示出了固定到剧场天花板的放映机以及截平锥形屏幕；
[0035]图12和图13是根据本发明计划的两个局部剖开的立体图(尺寸选择:直径26米)，其示出第一种可能型式(例如凸面状)剧场露台的实现方案；
[0036]图14A和图14B是根据本发明计划的两个方框图，其示出剧场生态系统信号的实时传输；
[0037]图15是构建三种不同生态系统的实时传输上的假想放映安排图；
[0038]图16是局部剖开的立体示意图，其示出露台的第二种可能型式(例如凹面状)；
[0039]图17类似于图16的视图，其示出用于凹面型式的露台的支撑系统；
[0040]图18也是类似于图16的视图，其具有对凹面形式露台的变型；以及
[0041]图19是图16剧场的剖面图。
[0042]根据本发明计划，借助于附图对所述剧场进行详细描述，并在整体上用参考数字(100)进行标示。
[0043]现在参考图1和图3，所述剧场(100)包括:
[0044]-支撑外部隔音罩(2)和内部吸音罩(3)的支撑结构⑴；
[0045]-主要是直径沿上部变小或变大的同心圆柱体的露台(7)，其位于内部吸音罩(3)内；
[0046]-设置在内部吸音罩(3)内以围绕露台(7)的环形屏幕(6)；
[0047]-由结构⑴支撑且用于将声音导向露台(7)的扬声器⑷；
[0048]-置于结构⑴上且用于将视频信号导向所述屏幕(6)放映机(5)。
[0049]主要技术