DE1190988B

DE1190988B - Arrangement for receiving stereophonic transmissions

Info

Publication number: DE1190988B
Application number: DE1954P0024039
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Frevert
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1954-12-31
Filing date: 1954-12-31
Publication date: 1965-04-15

Description

Anordnung zum Empfang stereophonischer übertragungen Bei dem heutigen Stand der Rundfunkgeräteentwicklung werden die Anforderungen an eine möglichst naturgetreue Wiedergabe der Programme laufend gesteigert. Dafür werden insbesondere Verbesserungen auf der Niederfrequenzseite vorgenommen; die Abstrahlung der Niederfrequenz durch mehrere Lautsprecher in verschiedene Richtungen (»3 D-Klang-Anordnungen«) soll auf der Empfängerseite der Richtwirkung, insbesondere der hohen Frequenzen, entgegenwirken und so ein räumliches Klangbild vortäuschen.Arrangement for receiving stereophonic transmissions With the current state of the development of radio devices, the requirements for a reproduction of the programs that are as true to life as possible are constantly increasing. To this end, improvements are made in particular on the low-frequency side; the radiation of the low frequency through several loudspeakers in different directions ("3 D sound arrangements") should counteract the directional effect on the receiver side, especially the high frequencies, and thus simulate a spatial sound image.

Eine wirklich befriedigende stereophonische Wiedergabe ist aber nur zu erreichen, wenn von der Aufnahme beim Sender bis zur Wiedergabe beim Empfänger zwei etwa gleiche, vollständige Übertragungskanäle verwendet werden. Ein allgemeine Verwirklichung dieser Forderung durch zwei, vorzugsweise unmittelbar nebeneinander, in einem Wellenbereich, z. B. im Mittel-, Lang-, Kurzwellen-oder Ultrakurzwellenbereich, liegende Kanäle mit gleichen übertragungseigenschaften ist aber für den normalen Rundfunk wenigstens zur Zeit noch nicht möglich, weil hierdurch auf der Sender- und der Empfängerseite durch die Benutzung zweier im Prinzip gleichartiger Sendefrequenzen mit gleichen übertragungseigenschaften ein nicht vertretbarer Aufwand erforderlich ist.A really satisfactory stereophonic reproduction is only to be achieved, if from the recording at the sender to the playback at the receiver two approximately identical, complete transmission channels are used. A general Realization of this requirement by two, preferably directly next to each other, in a wave range, e.g. B. in the medium, long, short wave or ultra short wave range, lying channels with the same transmission properties is for normal Broadcasting is not yet possible, at least at the moment, because it and the receiving end by using two basically identical transmission frequencies with the same transmission properties an unreasonable effort is required is.

Es wird aber schon vielfach ein und dasselbe Programm über zwei Wege mit wesentlich verschiedenen übertragungseigenschaften, insbesondere in verschiedenen Wellenbereichen ausgestrahlt, z. B. einmal wegen des größeren Verbreitungsgebietes über Mittelwelle (wenn auch mit geringerer Klangqualität) und ein zweites Mal wegen der besseren Qualität und Störungsfreiheit (allerdings mit erheblich kleinerer Reichweite) über lAtrakurzwelle. Die spezifischen Vorteile in den übertragungseigenschaften rechtfertigen den Aufwand der doppelten Aussendung des gleichen Programmes in zwei Wellenbereichen.In many cases, however, the same program becomes in two ways with significantly different transmission properties, especially in different ways Broadcast wavebands, z. B. once because of the larger distribution area over medium wave (albeit with lower sound quality) and a second time because of the better quality and freedom from interference (but with a significantly smaller range) via lAtra shortwave. The specific advantages in the transmission properties justify the effort of sending the same program twice in two Wavebands.

Auch auf der Empfangsseite ist ein erheblicher Aufwand erforderlich, wenn stereophonische Signale mit zwei gleichen Hochfrequenz- und Niederfrequenzteilen mit Lautsprechern empfangen werden sollen.Considerable effort is also required on the receiving side, when stereophonic signals with two equal high frequency and low frequency parts should be received with loudspeakers.

Bei einer Anordnung zum Empfang stereophonischer übertragung kann auch mit wesentlich vermindertem Aufwand eine gute Wiedergabe erzielt werden, wenn gemäß der Erfindung der eine Niederfrequenzverstärker mit wenigstens einem Lautsprecher das volle Tonfrequenzband wiedergibt und der andere Niederfrequenzverstärker mit wenigstens einem Lautsprecher nur den Bereich der höheren Töne wiedergibt. Eine optimale und den tatsächlichen Verhältnissen so weit wie möglich nahekommende übertragung erfordert zwar die volle Frequenzbandbreite für beide übertragungskanäle. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine Lokalisierung einer Schallquelle durch einen Zuhörer in erster Linie durch die Schwingungen hoher Frequenz bedingt wird. Es kann daher ausreichend sein, die hohen Töne durch zwei getrennt aufgestellte Lautsprecher wiederzugeben, während der übrige Teil des Frequenzbereiches, d. h. die mittleren und insbesondere die tiefen Töne, nur durch einen Lautsprecher abgestrahlt wird. Die mögliche Vereinfachung und Verbilligung erstreckt sich dabei nicht nur auf den Niederfrequenzteil des Wiedergabegerätes, sondern durch die verminderte Bandbreite des einen Kanals kann sich auch eine entsprechende Vereinfachung für diesen übertragungskanal in seiner Gesamtheit ergeben, insbesondere für Mikrophone, Leitungen, Verstärker und Hochfrequenzübertragung.In an arrangement for receiving stereophonic transmission, good reproduction can also be achieved with significantly less effort if, according to the invention, one low-frequency amplifier with at least one loudspeaker reproduces the full audio frequency band and the other low-frequency amplifier with at least one loudspeaker only reproduces the range of higher tones. An optimal transmission that comes as close as possible to the actual conditions requires the full frequency bandwidth for both transmission channels. The invention is based on the knowledge that localization of a sound source by a listener is primarily caused by the high frequency vibrations. It can therefore be sufficient to reproduce the high tones through two separately installed loudspeakers, while the remaining part of the frequency range, i. H. the middle and especially the low tones are only emitted through a loudspeaker. The possible simplification and cheaper not only extend to the low-frequency part of the playback device, but the reduced bandwidth of one channel can also result in a corresponding simplification for this transmission channel in its entirety, in particular for microphones, cables, amplifiers and high-frequency transmission.

Vorzugsweise soll der eine Niederfrequenzverstärker mit Lautsprecher das volle Tonfrequenzband wiedergeben, während der andere Niederfrequenzverstärker mit Lautsprecher nur den Bereich der höheren Töne abstrahlt.Preferably the one low frequency amplifier with loudspeaker reproduce the full audio frequency band while the other low frequency amplifier with loudspeaker only emits the range of the higher tones.

Bekannte Geräte haben meist für AM-Empfang auf Kurz-, Mittel- und Langwellen und für FM-Empfang (Ultrakurzwellen) ohnehin getrennte Hochfrequenzverstärker (einschließlich Mischstufen) und voneinander unabhängige Zwischenfrequenzverstärkerk -anäle (vorzugsweisegemeinsameVerstärkerstufen mit weit auseinander liegenden Frequenzbändern für die AM- und die FM-Zwischenfrequenz) mit angeschlossenen Demodulatoren. Die dadurch übertragenen Signale können verschiedene Frequenzbereiche aufweisen. Zum Empfang einer stereophonischen übertragung ist dann nach der Erfindung lediglich der Einbau eines zweiten Niederfrequenzverstärkers und eines zweiten Lautsprechers erforderlich. Vielfach ist ein zweiter Lautsprecher in solchen Empfangsgeräten, z. B. zur Verringerung der Richtwirkung der SchaHabstrahlung (»Raumklang«-Anordnung) schon vorhanden.Well-known devices mostly have AM reception on short, medium and Long waves and high-frequency amplifiers that are separate for FM reception (ultra-short waves) (including mixers) and independent intermediate frequency amplifiers channels (Preferably common amplifier stages with widely spaced frequency bands for the AM and FM intermediate frequency) with connected demodulators. the Signals transmitted in this way can have different frequency ranges. To the Receipt of a stereophonic transmission is then only according to the invention the installation of a second low-frequency amplifier and a second loudspeaker necessary. Often there is a second loudspeaker in such receivers, z. B. to reduce the directivity of the SchaH radiation ("spatial sound" arrangement) already available.

Manche Spitzengeräte haben im übrigen bereits zwei Niederfrequenzverstärker für Hochton- und Tieftonverstärkung. Diese können zur Wiedergabe einer stereophonischen übertragung nach der Erfindung ohne Schwierigkeiten für getrennte Verstärkung der beiden Kanäle umgeschaltet werden, so daß in diesen Fällen die stereophonische Wiedergabe auf der Empfängerseite praktisch ohne Mehraufwand erreicht werden kann.In addition, some top-of-the-range devices already have two low-frequency amplifiers for high frequency and low frequency amplification. These can be used to reproduce a stereophonic transmission according to the invention without difficulties for separate amplification of the Both channels can be switched, so that in these cases the stereophonic playback can be achieved on the recipient side with practically no additional effort.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the drawing, for example explained in more detail.

Ein AM-Mittelwellensender 1 und ein UKW-FM-Sender2 werden durch zwei in geeignetem Abstand voneinander aufgestellte Mikrophone 3 und 4 mit in stereophonischem Verhältnis zueinander stehenden Sionalen moduliert und strahlen über Antennen 5 bzw. 6 aus. Die Sender 1 und 2 können in bekannter Weise eine Reihe von Verstärkerstufen und gegebenenfalls Frequenzumsetzer enthalten.An AM medium wave transmitter 1 and a VHF FM transmitter 2 are modulated by two microphones 3 and 4 set up at a suitable distance from one another with sionals in stereophonic relationship to one another and emit via antennas 5 and 6, respectively. The transmitters 1 and 2 can contain a number of amplifier stages and possibly frequency converters in a known manner.

Nach dem in der Figur mit a bezeichneten Fall kann ein Empfänger das über Mittelwellen vom Sender 1 ausgestrahlte einfache Programm über eine Antenne 7 aufnehmen und unter Verwendung eines Mittelwellen-HF-Verstärkers 8 mit anschließender Mischstufe und eines ZF-Verstärkers (AM-Teil) 9 mit angeschlossenem Demodulator die NF zurückgewinnen, die dann über einen Hochtonverstärker 10 zwei Hochtonlautsprecher 11 und 12 sowie über einen Tieftonverstärker 13 zwei Tieftonlautsprecher 14 und 15 steuert. Es liegt also gewöhnlicher AM-Empfang unter Verwendung zweier NF-Verstärkerkanäle vor, denen eingangsseitig das gleiche demodulierte NF-Signal zugeleitet wird.According to the case denoted by a in the figure, a receiver can record the simple program broadcast via medium waves from the transmitter 1 via an antenna 7 and using a medium wave RF amplifier 8 with a subsequent mixer and an IF amplifier (AM part) 9 Recover the NF with a connected demodulator, which then controls two tweeters 11 and 12 via a tweeter amplifier 10 and two woofers 14 and 15 via a woofer amplifier 13 . So there is normal AM reception using two LF amplifier channels to which the same demodulated LF signal is fed on the input side.

Der Empfänger kann aber auch nach Fall b die UKW-Aussendung des gleichen Programmes vom Sender 2 mit der Antenne 17 aufnehmen, unter Verwendung eines UKW-HF-Verstärkers 18 mit anschließender Mischstufe und eines ZF-Verstärkers (FM-Teil) 19 mit angeschlossenem Demodulator die NF zurückgewinnen und wie im Fall a über den Hochton- und den Tieftonverstärker 10 bzw. 13 sowie die Lautsprecher 11, 12, 14, 15 wiedergeben.The receiver can also record the VHF transmission of the same program from the transmitter 2 with the antenna 17 after case b , using an VHF HF amplifier 18 with a subsequent mixer and an IF amplifier (FM part) 19 with a connected demodulator Recover the NF and, as in case a, reproduce it via the high-frequency and low-frequency amplifiers 10 and 13 as well as the loudspeakers 11, 12, 14, 15 .

Fall c der Figur zeigt die Anordnung, wie sie zum Empfang stereophonischer Signale verwendet werden kann. Dabei sind beide HF-Teile 8 und 18 gleichzeitig eingeschaltet und der ZF-Teil 9, 19 verstärkt beide Zwischenfrequenzen. Die demodulierte Niederfrequenz beider Kanäle wird getrennt den Niederfrequenzverstärkern 10 und 13 zugeleitet, die die Lautsprecher 11 und 14 bzw. 12 und 15 speisen; durch die Lautsprechergruppen wird so bei geeigneter Aufstellung das volle, von den Mikrophonen 3 und 4 aufgenommene Programm wiedergegeben, je- doch mit der durch die getrennte räumliche Anordnung der Sendermikrophone 3 und 4 hervorgerufenen Laufzeitdifferenz, so daß man bei entsprechender Aufstellung der Lautsprechergruppen 11, 14 und 12, 15 eine stereophonische Wiedergabe erhält. Trotzdem ist bis auf eine Ergänzung der Schaltelemente gegenüber einem mod - ernen Spitzengerät mit zwei Niederfrequenzverstärkern praktisch 'kein' zu- sätzlicher Aufwand erforderlich, insbesondere keine spezielle Veränderung der Frequenzcharakteristik.Case c of the figure shows the arrangement as it can be used for receiving stereophonic signals. Both HF parts 8 and 18 are switched on at the same time and the IF part 9, 19 amplifies both intermediate frequencies. The demodulated low frequency of both channels is fed separately to the low frequency amplifiers 10 and 13 , which feed the loudspeakers 11 and 14 or 12 and 15; by the loudspeaker groups is such, with a suitable formation, the full, from the microphones 3 and reproduced 4 program recorded, JE but with the spatial by the separate arrangement of the transmitters microphones 3 and 4 caused transit time difference, so that with a corresponding list of groups of loudspeakers 11, 14 and 12, 15 are given a stereophonic reproduction. Ernen tip device with two low-frequency amplifiers 'no' of additional expenses practically required, in particular no special change in the frequency characteristic - nevertheless with one addition of the switching elements against a mod.

Gegebenenfalls sind in der gemeinsamen Zwischenfrequenzstufe Maßnahmen zu treffen, damit nicht durch übersteuerung eine Kreuzmodulation auftritt. Dazu ist insbesondere eine gute selbsttätige Lautstärkeregelung und gegebenenfalls eine Trennuna der Kanäle in der bzw. den letzten, mit verhältnismäßig großer Eingangsamplitude gesteuerten Stufe(n) zweckmäßig. Auch kann es erwünscht sein, durch an sich bekannte, verhältnismäßig einfache Mittel den Frequenzgang der Verstärker 10 und 13, die bei reinem AM- bzw. FM-Empfang bevorzugt den oberen bzw. unteren Teil des Niederfrequenzbandes verstärken, beim Empfang für stereophonisehe Wiedergabe etwas zu verändern.If necessary, measures must be taken in the common intermediate frequency stage so that cross modulation does not occur due to overdriving. For this purpose, a good automatic volume control and, if necessary, a separation of the channels in the last stage (s) controlled with a relatively large input amplitude is particularly useful. It may also be desirable to use relatively simple means known per se to increase the frequency response of amplifiers 10 and 13, which preferably amplify the upper and lower part of the low frequency band for pure AM or FM reception, when receiving for stereophonic reproduction change.

Einfachheitshalber erfolgt die Umschaltung der Hochfrequenzteile, der ZF-Teile, der Niederfrequenzverstärker und der Lautsprecher mittels eines gemeinsamen Schalters, dessen Kontaktsätze zwischen dem Hochfrequenzteil und Zwischenfrequenzteil, zwischen den Demodulatoren und den Niederfrequenzverstärkern und gegebenenfalls zwischen den Niederfrequenzverstärkern und den Lautsprechern liegen, wie es zur Erzielung der Schaltung nach den Fällen a, b, c, der Zeichnung erforderlich ist. Vor und/oder in den Niederfrequenzverstärkern können im einen oder anderen Fall noch Glieder zur Korrektur des Frequenzganges angeordnet sein und gegebenenfalls mit umgeschaltet werden.For the sake of simplicity, the high-frequency parts, the IF parts, the low-frequency amplifiers and the loudspeakers are switched by means of a common switch, the contact sets of which are between the high-frequency part and the intermediate-frequency part, between the demodulators and the low-frequency amplifiers and, if necessary, between the low-frequency amplifiers and the loudspeakers, as required the circuit according to the cases a, b, c, the drawing is required. In one or the other case, elements for correcting the frequency response can be arranged upstream and / or in the low-frequency amplifiers and, if necessary, can also be switched over.

Zweckmäßig ist jeder Niederfrequenzverstärker mit je einem Lautstärkenregler versehen, die weitgehend gleiche Regelcharakteristiken haben und mechanisch gekuppelt sind. Dies ist erforderlich, damit sich bei Änderung der Lautstärkeeinstellung nicht der stereophonische Klangeindruck verschiebt.Each low-frequency amplifier is expediently provided with a volume controller, which largely have the same control characteristics and are mechanically coupled. This is necessary so that the stereophonic sound impression does not change when the volume setting is changed.

Zwar wird entsprechend der verschiedenen Bandbreite das über UKW mit Frequenzmodulation empfangene Signal einen größeren Frequenzumfang haben als das über den AM-Kanal empfangene. Auch wird der Amplitudenumfang und gegebenenfalls der Frequenzumfang der Wiedergabe gegenüber den Fällen a und b, bei denen jeder der Verstärker 10 bzw. 13 für einen Teil des Frequenzbandes zur Verfügung steht, geringer sein können. Jedoch werden diese Unterschiede durch die Vorteile einer weitgehend stereophonischen Wiedergabe mehr als ausgeglichen.According to the different bandwidths, the signal received via VHF with frequency modulation will have a larger frequency range than that received via the AM channel. The amplitude range and possibly the frequency range of the reproduction can also be smaller than in cases a and b, in which each of the amplifiers 10 and 13 is available for part of the frequency band. However, these differences are more than offset by the advantages of largely stereophonic reproduction.

Claims

Claims: 1. An arrangement for receiving stereophonic transmissions, characterized in that the one low-frequency amplifier with at least one loudspeaker reproduces the full audio frequency band and that the other low-frequency amplifier with at least one loudspeaker reproduces only the range of the higher tones.

2. Receiving arrangement according to claim 1, characterized in that each low-frequency amplifier is provided with a volume control, which have largely the same control characteristics and are mechanically coupled. 3. Receiving arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the switching of the high-frequency amplifier, the intermediate frequency amplifier, the low-frequency amplifier and the loudspeaker takes place with a common switch.

Publications considered: magazine »radiomentor«, 1954, No. 11, pp. 608 to 610.