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Vorrichtung zur stereophonischen Wiedergabe von Signalen
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undimpedanz 8 verbunden sind, während eine Mittelanzapfung des Kreises 5 mit dem Ende einer mit der Kreisspule 4 gekoppelten Kopplungsspule 9 verbunden ist. Die Ausgangsimpedanz 8 des Frequenz-
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spannung des Frequenzdetektors einer Mittelanzapfung des Ausgangswiderstandes 10 entnommen wird.
An der Ausgangsimpedanz des Frequenzdetektors ergibt sich somit eine Ausgangsspannung, die aus dem SummensignalA+B im Band von 30 bis 15. 000 Hz und dem der Hilfsträgerfrequenz in der Frequenz aufmodulierten Differenzsignal A-B, das im Frequenzband von 25 bis 75 kHz liegt, besteht und einer nachstehend zu erläuternden Vorrichtung 14 zur Wiedergewinnung der kohärenten Stereophoniesignale A und B zugeführt wird, welche Signale nach Niederfrequenzverstärkung in getrennten Niederfrequenzverstärkern 15, 16 den Wiedergabevorrichtungen 17, 18 zugeführt werden.
Die Niederfrequenzverstärker, die untereinander gleich ausgebildet sind, bestehen aus Trioden 15, 16
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entnommen, die, wie in der Figur schematisch angegeben ist, über Trennkondensatoren 27, 28 mit den Widergabevorrichtungen 17, 18 z. B. Lautsprechern, verbunden sind.
Um bei einer ausgezeichneten Wiedergabegüte die kohärenten stereophonischen Signale A und B auf einfache Weise aus der Ausgangsspannung des Frequenzdetektors 6, 7 wiederzugewinnen, ist der Stereophonieempfänger mit zwei entgegengesetzt gepolten Amplitudendetektionsvorrichtungen 29, 30 versehen, die je aus einer Gleichrichterzelle und einer an diese angeschlossenen Ausgangsimpedanz bestehen, die von der Parallelschaltung eines Widerstandes 31 bzw. 32 und eines Kondensators 33 bzw.
34 gebildet wird, wobei die Eingangskreis dieser Amplitudendetektionsvorrichtungen 29, 30 über ein Übertragungsnetzwerk 35, dessen Übertragungsfaktor für das tonfrequente Summensignal A+B praktisch unabhängig von der Frequenz ist und für die vom Differenzsignal A-B in der Frequenz modulierte Hilfsträger- frequenz praktisch linear mit der Frequenz verläuft, in Parallelschaltung mit dem Ausgangskreis des Frequenzdetektors 6, 7 verbunden sind, während die Ausgangsspannungen der Amplitudendetektionsvorrichtungen 29, 30 über Trennkondensatoren 36 bzw. 37 den Steuergittern der als Niederfrequenzverstärker geschalteten Trioden 15 bzw. 16 zugeführt werden.
Bei der angegebenen Ausführungsform besteht das Übertragungsnetzwerk aus zwei parallel geschalteten Zweigen, deren einer mit einem Reihenkondensator 38 und einem Querwiderstand 39 versehen ist und der für die frequenzmodulierte Hilfsträgerfrequenz als differentiierendes Netzwerk wirksam ist, während der andere Zweig mit einem an den Eingangsklemmen des Übertragungsnetzwerkes liegenden Querwiderstand 40 und einem nachfolgenden Tiefpass mit einem Reihenwiderstand 41 und einem Querkondensator 42, der nur das tonfrequente Summensignal A+B hindurchlässt, versehen ist, wobei die Ausgangskreise dieser beiden Zweige über Entkopplungswiderstände 43,44 mit einem gemeinsamen Ausgangswiderstand 45 verbunden sind.
Die Nulldämpfung des Übertragungsnetzwerkes, das für das tonfrequente Summensignal A+B praktisch einen frequenzunabhängigen und für die frequenzmodulierte Hilfsträgerfrequenz einen sich proportional der Frequenz der Hilfsträgerwelle ändernden Übertragungsfaktor aufweist, kann gegebenenfalls durch einen in Reihe mit dem Übertragungsnetzwerk 35 eingeschalteten Verstärker ausgeglichen werden.
Ergibt sich am Eingang des Übertragungsnetzwerkes 35 dieAusgangsspannung des Frequenzdetektors 6, 7, die aus dem tonfrequenten Summensignal A+B und dem ? er Hilfsträgerfrequenz in der Frequenz aufmodulierten Differenzsignal A-B besteht, so lässt das Ubertragungsnetzwerk 35 das tonfrequente Summensignal A+B naturgetreu durch und wandelt die Frequenzmodulation der Hilfsträgerfrequenz in eine Amplitudenmodulation um, wobei somit das tonfrequente Summensignal A+B und das der Hilfsträgerfrequenz in der Amplitude aufmodulierte Differenzsignal A-B in Parallelschaltung dem Eingang der geschilderten Amplitudendetektionsvorrichtungen 29, 30 zugeführt werden.
Jede dieser Amplitudendetektionsvorrichtungen 29, 30 bewirkt eine Amplitudendetektion des der Hilfsträgerfrequenz in der Amplitude aufmodulierten Differenzsignals A-B, wobei das tonfrequente Summensignal A+B für die beiden entgegengesetzt gepolten Gleichrichterzellen 29, 30 als Schwellenspannung wirkt und mithin in entgegengesetzten Richtungen eine Arbeitspunktverschiebung der beiden Gleichrichterzellen 29, 30 im Rhythmus des Summensignals herbeiführt.
Zusammen mit einer Amplitudendetektion des aus dem Differenzsignal A-B bestehenden umhüllenden Signals ergibt sich somit Summen- und Differenzbildung der tonfrequenten Differenz- und Summensignale A-B und A+B wobei an den Ausgangskreisen 31, 33 bzw. 32,34 der Amplitudendetektionsvorrichtungen 29 bzw. 30 gerade die kohärenten Stereophoniesignale A und B auftreten, die über die beiden Niederfrequenzverstärker 15 bzw. 16 den beiden Wiedergabvorrichtungen 17 und 18 zugeführt werden.
Neben einem äusserst einfachen Aufbau weist der geschilderte Stereophonieempfänger den für eine stereophonische Wiedergabe hoher Güte wichtigen Vorteil auf, dass frequenzabhängige Phasenverschiebungen, die nur im Übertragungsnetzwerk ihren Ursprung finden können, weitgehend herabgesetzt werden können, u. a. dadurch, dass an die beiden Zweige des Übertragungsnetzwerkes 35 keine hohen Trennschärfeanforderungen gestellt zu werden brauchen. Ohne störende Beeinflussung dieser Phasencharakteristik kann ein zu starkes Vordringen der höchsten Signalfrequenz des tonfrequenten Summensignals A+B
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durch das differentüerende Netzwerk 38, 39 dadurch verhütet werden, dass parallel zu dem Ausgangswiderstand 39 des differentüerenden Netzwerkes 38, 39 ein gedämpfter Reihenschwingkreis 46 geschaltet wird, der z.
B. eine Abstimmfrequenz von etwa 13 kHz aufweist.
Es ist vorteilhaft, die Ausgangsimpedanz des Übertragungsnetzwerkes 35, die im wesentlichen von den
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stände 31 bzw. 32 der Demodulator-Kondensatoren 33 bzw. 34 zu machen, denn es stellt sich heraus, dass die infolgedessen erhaltene Steigerung der Ladezeitkonstante der Demodulator-Kondensatoren 33 bzw. 34 in bezug auf die Entladezeitkonstante sich günstig auswirkt, indem die Demodulationsverzerrungen bei der im Vergleich zur modulierenden Spannung verhältnismässig niedrigen Hilfsträgerfrequenz verringert werden. Besteht der Ausgang des Übertragungsnetzwerkes aus einem Verstärker, so soll aus dem vorstehend erwähnten Grunde die Ausgangsimpedanz des Verstärkers hinreichend gross bemessen werden.
Es stellt sich heraus, dass der geschilderte Stereophonieempfänger nicht nur eine ausgezeichnete Wiedergabegüte und einen festen Phasengang aufweist, sondern auch, dass das Übersprechen zwischen den beiden Kanälen, das z. B. durch gegenseitige Kopplungen oder durch einen Pegelunterschied zwischen dem (A+B)-Signal und dem (A-B)-Signal herbeigeführt wird, im ganzen Tonfrequenzband von 15 kHz bis unter 25-35 dB herabgesetzt werden kann ; denn es wurde festgestellt, dass die Übersprech- spannungen mit den stereophonischen Signalen A und B in einem festen Phasenverhältnis stehen, wobei insbesondere diese Übersprechspannungen im wesentlichen gleichphasig mit oder gegenphasig zu den stereophonischen Signalen A und B sind.
Auf einfache Weise wird beim angegebenen Stereophonieempfänger eine wirkungsvolle Übersprech- verringerung durch die Anwendung eines Ausgleichsverfahrens erzielt, das darin besteht, dass mit einem Punkt jedes der beiden Empfangskanäle ein Dämpfungsglied mit geeignetem Schwächungsgrad verbunden ist, das durch eine dem andern Kanal entnommene Signalspannung mit der betreffenden Übersprech-
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sprechen dadurch ausgeglichen, dass zwischen den beiden Ausgangsimpedanzen 31, 33 bzw. 32,34 der Amplitudendetektionsvorrichtungen 29 bzw. 30 ein von einem Kondensator 48 überbrückter Verbindungswiderstand 47 angebracht wird, deren Zeitkonstante etwa gleich der Zeitkonstante der Ausgangsimpedanz 31, 33 bzw. 32, 34 der Amplitudendetektionsvorrichtungen 29 bzw. 30 ist.
Es bildet nämlich das Netzwerk 47,48 mit jeder der Ausgangsimpedanzen 31, 33 bzw. 32,34 der Amplitudendetektionsvorrichtungen 29, 30 einen frequenzunabhängigen Spannungsteiler, wobei somit über das Netzwerk 47,48 ein Bruchteil der Ausgangsspannung des Amplitudendetektors 30 dem Ausgangskreis 31, 33 des Amplitudendetektors 29 und zugleich ein gleicher Bruchteil der Ausgangsspannung des Amplitudendetektors 29 dem Ausgangskreis 32, 34 des Amplitudendetektors 30 zugeführt wird.
Wird die Impedanz des Netzwerkes 47,48 derart eingestellt, dass das Spannungsteilerverhältnis genau gleich dem Übersprechfaktor oe. ist, so ergibt sich ein vollständiger Übersprechausgleich ; denn in diesem Falle ist die über das Netzwerk 47,48 zugeführte Ausgleichsspannung, deren Phase derjenigen der Übersprechspannung entgegengesetzt ist, in der Grösse genau gleich der Übersprechspannung. Versuche haben ergeben, dass bei Fortlassung des Kondensators 48
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vorteilhaft ist.
Bei kombinierter Verwendung des Netzwerkes 47,48 und des Widerstandes 49 lässt sich, wie vorstehend erläutert wurde, für sämtliche auftretende Werte der Übersprechfaktoren auf einfache Weise ein wirkungsvoller Ausgleich des Übersprechens verwirklichen. Für die Einstellung dieses Übersprechausgleiches braucht jedoch nur eines dieser Ausgleichsnetzwerke 47,48 bzw. 49 veränderlich zu sein ; denn wenn das Netzwerk 47, 48 bzw. der Widerstand 49 auf einen derartigen festen Wert eingestellt ist, dass die Übersprechfaktoren oc stets eine bestimmte Polarität aufweisen, so lässt sich dieses Übersprechen stets durch geeignete Einstellung des andern Ausgleichsnetzwerkes 49 bzw. 47,48 ausgleichen. Vorzugsweise ist das zwischen den Ausgangsimpedanzen der Amplitudendetektionsvorrichtungen 29 und 30 liegende Netzwerk 47, 48 fest und der Widerstand 49 veränderlich ausgebildet.
Es wird darauf hingewiesen, dass es beim geschilderten Stereophonieempfänger auch möglich ist, eine Verringerung des Übersprechens dadurch zu erzielen, dass der gegenseitige Pegel des den Amplitudendetektionsvorrichtungen zugeführten Summensignals A+B und des der Hilfsträgerfrequenz aufmodu-
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lierten Differenzsignals A-B auf einen geeigneten Wert eingestellt wird, z. B. dadurch, dass der Eingangswiderstand 40 des Übertragungsnetzwerkes 35 als veränderlicher Spannungsteiler ausgebildet wird.
Zusammenfassend stellt es sich heraus, dass der vorliegende Stereophonieempfänger sämtliche Merkmale für eine ausgezeichnete Stereophoniewiedergabe enthält u. zw. eine ausgezeichnete Wiedergabegüte, einen festen Phasengang und ein Übersprechen bis unterhalb 25-35 dB, was für ausgezeichnete stereophonische Wiedergabe reichlich genügend ist. Der Stereophonieempfänger weist einen einfachen Aufbau, auf, wodurch die Kosten erheblich herabgesetzt werden, z.
B. können die Verstärkerröhren 15, 16 als eine einzige Doppelröhre ausgebildet sein ; im wesentlichen sind die zusätzlichen Kosten des Stereophonieempfängers auf die Kosten eines etwaigen zusätzlichen Verstärkers zum Ausgleich der Dämpfung des Übertragungsnetzwerkes 35 und auf die Kosten eines zusätzlichen Lautsprechers beschränkt. Überdies ist dieser Stereophonieempfänger infolge seiner symmetrischen Bauart für stereophonische Schallplattenwiedergabe geeignet, während er auch für normalen FM-Empfang dadurch geeignet gemacht werden kann, dass mit Hilfe eines Zweipolschalters 50 der Eingang des Übertragungsnetzwerkes 35 unmittelbar mit den Eingängen der Amplitudendetektionsvorrichtungen 29, 30 und die Ausgangkreise 31, 33 bzw.
32, 34 der beiden Amplitudendetektionsvorrichtungen 29, 30 miteinander verbunden werden.
Nachstehend werden Angaben eines in der Praxis eingehend geprüften Gerätes angeführt.
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<tb>
<tb>
Kondensator <SEP> 38 <SEP> : <SEP> 330 <SEP> pF <SEP> Röhren <SEP> 15, <SEP> 16 <SEP> : <SEP> ECC <SEP> 83
<tb> Widerstand <SEP> 39 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> kou <SEP> Dioden <SEP> . <SEP> ? <SEP> Ü <SEP> : <SEP> OA <SEP> 81
<tb> Widerstand <SEP> 40 <SEP> : <SEP> 10 <SEP> k <SEP> Widerstände <SEP> 31, <SEP> 32 <SEP> : <SEP> 100 <SEP> kO
<tb> Widerstand <SEP> 41 <SEP> : <SEP> 10 <SEP> kO <SEP> Kondensatoren <SEP> 33, <SEP> 34 <SEP> : <SEP> 1000 <SEP> pF
<tb> Kondensator <SEP> 42 <SEP> : <SEP> 1000 <SEP> pF <SEP> Widerstand <SEP> 47 <SEP> : <SEP> 100 <SEP> kQ
<tb> Widerstand <SEP> 43 <SEP> : <SEP> 56 <SEP> kO <SEP> Kondensator <SEP> 48 <SEP> : <SEP> 470 <SEP> pF
<tb> Widerstand <SEP> 44 <SEP> : <SEP> 56 <SEP> kQ <SEP> Widerstände <SEP> 21, <SEP> 23 <SEP> : <SEP> 1, <SEP> 8 <SEP> kO <SEP>
<tb> Widerstand <SEP> 45 <SEP> : <SEP> 200 <SEP> kO <SEP> Widerstände <SEP> 22, <SEP> 24 <SEP> :
<SEP> 82 <SEP> k
<tb> Widerstand <SEP> 49 <SEP> : <SEP> 100 <SEP> kO
<tb>
Schliesslich sei noch bemerkt, dass die Verwendung des zwischen den Ausgangsimpedanzen 31, 33 und 32, 34 eingeschalteten Verbindungswiderstandes 47 zusätzliche Vorteile mit sich bringt, denn durch diesen Verbindungswiderstand 47 wird jeder der Ausgangsimpedanzen 31, 33 und 32, 34 ein Bruchteil der an der andern Ausgangsimpedanz auftretenden Signalspannung zugeführt, so dass sich an jeder dieser Ausgangsimpedanzen31, 33 und 32, 34 eine Signalkomponente ss.
(A+B) ergibt, die mit dem den Amplitudendetektionsvorrichtungen 29, 30 zugeführten Summensignal A+B gleichphasig ist, wodurch sich eine Verringerung der Arbeitspunktverschiebung der Dioden 29 und 30 durch dieses Summensignal A+B ergibt, was für eine weitere Verbesserung der Wiedergabegüte wichtig sein kann.
Das Übertragungsnetzwerk 35 kann verschiedenartig ausgebildet sein, sofern nur der Übertragungsfaktor für das tonfrequente Summensignal einen von der Frequenz unabhängigen Verlauf hat und für die in der Frequenz modulierte Hilfsträgerfrequenz linear mit der Frequenz verläuft.
Fig. 2 zeigt einen Stereophonieempfänger vom angegebenen Typ, der mit Transistoren bestückt ist und eine Abänderung des in Fig. 1 dargestellten Übertragungsnetzwerkes 35 aufweist. Entsprechende Elemente sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Ebenso wie bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 1 besteht das Übertragungsnetzwerk 35 aus zwei Parallelzweigen, deren einer ein differentiierendes Netzwerk ist, das aus einem Reihenkondensator 38 und einem Querwiderstand 39 mit nachfolgendem Entkopplungswiderstand 43 besteht, während der zweite Zweig der zwischen die Ein- und Ausgangsklemmen des ersten Zweiges geschaltet ist, aus der Reihenschaltung eines Reihenwiderstandes 51 und eines Tiefpasses mit einem Reihenwiderstand 52 und
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lich ausgebildet ist.
Wie bereits bei Fig. 1 erläutert wurde, werden den Ausgangskreisen 31, 33 bzw. 32, 34 der beiden Amplitudendetektionsvorrichtungen die kohärenten stereophonischen Signale A und B entnommen, die zur weiteren Verarbeitung einem Transistorverstärker zugeführt werden, der mit zwei Transistoren 54 und 55 in Emitterschaltung versehen ist. Jeder dieser Transistoren 54, 55 enthält im Kollektorkreis einen Kollektorwiderstand 56, 57, an den über einen Trennkondensator 27bzw. 28 die Wiedergabevorrichtungen17 bzw. 18 angeschlossen sind, während die Kollektorelektroden über Widerstände 58 bzw. 59 mit den Basiselektroden verbunden sind. In jedem der Emitterkreise der Transistoren 54 und 55 liegt ein Emitterwiderstand 60 bzw. 61, wobei diese Widerstände zum Übersprechausgleich über einen einstellbaren Verbindungswiderstand 62 miteinander verbunden sind.
In der bereits an Hand der Fig. 1 erläuterten Weise werden in diesen Vorrichtungen die kohärenten stereophonischen Signale A und B von den Widergabevorrichtungen 17 und 18 wiedergegeben, wobei durch Versuche festgestellt wurde, dass die Stabilität des angegebenen, mit Transistoren bestückten Stereophonieempfängers für Stereophonieempfang genügt.
Nachstehend werden einige Angaben dieses Stereophonierundfunkempfängers angeführt.
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Transistoren <SEP> 44, <SEP> 4J <SEP> : <SEP> OC <SEP> 71 <SEP> Widerstände <SEP> 58, <SEP> jus <SEP> : <SEP> 47 <SEP> kQ
<tb> Widerstände <SEP> 56, <SEP> 57 <SEP> : <SEP> 5, <SEP> 6 <SEP> kO <SEP> Widerstand <SEP> 62 <SEP> : <SEP> 5 <SEP> k
<tb> Widerstände <SEP> 60, <SEP> 61: <SEP> 3,9 <SEP> ka <SEP>
<tb>
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Wie bereits vorstehend erwähnt wurde, kann das Übertragungsnetzwerk 35 auch anders als in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt ausgebildet sein, wobei man z.
B. an statt des differentiierenden Netzwerkes zum Erhalten eines sich mit der Hilfsträgerfrequenz linear ändernden Übertragungsfaktors auch zwei gekoppelte Kreise oder sonstige Netzwerke mit einer Frequenzdiskriminator-Charakteristik verwenden könnte ; aber Netzwerke der in den Fig. 1 und 2 angegebenen Art bieten besondere Vorteile, weil hiebei mit besonders einfachen Elementen über ein im ganzen verhältnismässig breites Frequenzband der Hilfsträgerfrequenz ein sich mit der Frequenz linear ändernder Übertragungsfaktor erzielt wird. Auch ist es vorteilhaft, dass keine besonderen Anforderungen an die Toleranz dieser Elemente gestellt zu werden brauchen, was den beschriebenen Stereophonieempfänger besonders geeignet für Massenherstellung macht.
Zur Wiedergewinnung der kohärenten Stereophoniesignale A und B wird bei den angegebenen Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 zusammen mit dem der Hilfsträgerfrequenz aufmodulierten Differenzsignal A-B auch das Summensignal A+B den entgegengesetzt gepolten Amplitudendetektionsvorrichtungen 29 und 30 gleichphasig zugeführt ; es kann jedoch zu diesem Zweck das Summensignal A+B auch gegenphasig den beiden Amplitudendetektionsvorrichtungen zugeführt werden, in welchem Falle die Amplitudendetektionsvorrichtungen gleich gepolt sein müssen. Hiezu kann z. B. ein Frequenzdetektor 6, 7 mit einem in bezug auf Erde in Gegentakt geschalteten Ausgangskreis Verwendung finden, wobei jede der Gegentakt-Ausgangsspannungen über ein Übertragungsnetzwerk einer der gleichgepolten Amplitudendetektionsvorrichtungen zugeführt wird.
Ein Merkmal all dieser Ausführungsformen ist es, dass die Amplitudendetektionsvorrichtungen, denen über das Übertragungsnetzwerk das tonfrequente SummensignalA+B und das der Hilfsträgerfrequenz in der Amplitude aufmodulierte Differenzsignal A-B zusammen zugeführt werden, in bezug auf das tonfrequente Summensignal A-j-B entgegengesetzt gepolt sind. Bei Versuchen hat sich herausgestellt, dass die Ausführungsformen nach den Fig. l und 2 u. a. wegen ihrer besseren Wiedergabe und einfacheren Bauart zu bevorzugen sind.
Schliesslich sei noch erwähnt, dass die Einfachheit der beschriebenen stereophonischen Wiedergabevorrichtung sie für die Verwendung für Magnettonwiedergabe besonders geeignet macht ; denn das tonfrequente Summensignal A+B und das der Hilfsträgerfrequenz aufmodulierte Differenzsignal A-B können in einer Spur aufgezeichnet und mit einem Ablesekopf abgelesen werden, so dass keine eingreifenden Änderungen an bestehenden Magnettongeräten vorgenommen zu werden brauchen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur stereophonischen Wiedergabe von Signalen, die in Form des Summensignals A+B der kohärenten Stereophoniesignale A und B und des einer Hilfsträgerfrequenz in der Frequenz aufmodulierten Differenzsignals A-B dieser kohärenten Stereophoniesignale A und B dem Eingangskreis dieser Vorrichtung, zugeführt werden, wobei die stereophonische Wiedergabevorrichtung weiters mit in getrennten Kanälen liegenden Wiedergabevorrichtungen (17, 18) versehen ist, die durch die kohärenten Stereophoniesignale A und B gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, dass die am Eingangskreis der stereophonischen Wiedergabevorrichtung auftretenden Signale, die aus dem tonfrequenten Summensignal A+B und dem der Hilfsträgerfrequenz in der Frequenz aufmodulierten Differenzsignal A-B bestehen,
über ein Übertragungsnetzwerk (38-46, Fig. l ; 38-46, 51-53, Fig. 2), dessen Übertragungsfaktor für das tonfrequente Summensignal A+B praktisch unabhängig von der Frequenz ist und für die durch das Differenzsignal A-B frequenzmodulierte Hilfsträgerfrequenz praktisch linear mit der Frequenz verläuft, zusammen zweiAmplitudendetektionsvorrichtungen (29, 30) zugeführt werden, die in bezug auf das tonfrequente Summensignal A+B entgegengesetzt gepolt sind, während jeder der Ausgangskreise dieser Amplitudendetektions-
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