DE2014856A1 - Gerichteter Klangsystemcodierer - Google Patents

Description

Peter Scheiber, Rochester, N.Y./USA

Gerichteter Klangeystemcodierer

Die Erfindung bezieht sich auf Tonsysteme und im besonderen auf ein stereophones Klangsystem, welches in der Lage ist, virtuelle Klangquellen an irgendeinem Punkt eines vollständigen Kreises rings um, einen Zuhörer zu lokalisieren.

Handelsübliche stereophone Systeme enthalten gewöhnlich zwei getrennte Klangkanäle, Dadurch werden tatsächliche Hörbedingungen durch ein effektives An~ wachsen des Bereiches wieder hergestellt, von dem di© Klangquellen herrühren können, Wo zwei Lautsprecher ^= verwendet werden» kann eine virtuelle Klangquelle an einem der beiden Lautsprecher oder an irgendeinem Punkt dazwischen lokalisiert sein. In dieser Hinsicht stellt tin Kweikaixaligea oder ein binaural^a

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System eine Verbesserung gegenüber einem monauralen System dar» welches einen einzigen Lautsprecher besitzt und daher nur in der Lage ist, an diesem lautsprecher eine Klangquelle zu lokalisieren.

Es ist bereite vorgeschlagen worden, einen dritten Lautsprecher zu verwenden, der zwischen einem Paar von Außenlautsprechern angeordnet ist, wobei der dritte Lautsprecher durch eine einfache additive Kombina tion von Signalen an den zwei Stereokanälen gespeist wird. Um den Toneffekt weiter zu verbessern, ist es bekannt, einen dritten Kanal der Toninformation an den zwei stereophonen Kanälen mit gleicher Amplitude und gleicher Polarität einzuspeichern, so daß, wenn die Signale in zwei Stereokanälen an der Wiedergabe addiert werden, ein drittes Kanalsignal gebildet wird, welches eine Quelle direkt an demdritten Lautsprecher lokalisieren kann. Jedoch gerade dieser dritte Kanal kann keine Klangquelle hinter dem Zuhörer lokalisieren (vorausgesetzt, daß der Lautsprecher für den dritten Kanal richtig angebracht ist), weil die relativ gleichen Signale, die in den zwei existierenden W Kanälen erscheinen, ein Klangbild zwischen ihnen erzeugen, das zu einem Widerspruch in bezug auf die Richtung der Quelle führt

Die logische- Weiterführung eines binauralen Systemes würde dritte aad vierte Kanüle mit ainsohliessen mit Lautspreohc e.A, u« vor und hinter dem Zuhörer postiert sind; ßoloha S/ateme (bekannt els Viertoneysterne) sind bereits im Heni«! in (wenigstens) Vierkanalband-Systemen erhältlioh, Wc- ®Ln Viarkaneleystem verwendet wird, 1st üb möglich, eine Klangquelie an irgendeinem Punkt in einem treiβ rund um den Zuhörer ssu lokalieie-

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ren. Diese Möglichkeit, Klangquellen hinter einem Zuhörer zu lokalisieren, beinhaltet einen bedeutsamen Klangeffekt und iet mit binauralen Systemen vergleichbar in der Weise,wie ein binaurales System mit einem monauralen System vergleichbar ist.

Wo ein vollständiges Tierkanalsystem verwendet wird, treten keine besonderen Probleme auf beim Einspeisen "der !Eonsignale in die betreffenden Lautsprecher, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Beispielsweise können vier Mikrophone an der Tonabnehmerseite entsprechend vier verschiedenen Riehtungen verwendet werden, wobei der Ausgang jedes Mikrophones durch einen getrennten Übertragungsweg (beispielsweise einem Bandkanal) mit entsprechend placierten Lautsprechern am Umfang eines Kreises oder entsprechend zu den vier Mikrophonen gekoppelt ist. -. Jedoch enthalten, wie bereits angedeutet, alle stereophonen Sonsysteme, die zur Zeit in Betrieb sind, nur zwei Signalübertragungswege. Beispielsweise enthalten herkömmliche stereophone Schallplatten Rillen, deren Flächen unter 45° in bezug auf die Schallplattenoberfläche geneigt sind, wobei jede fläche einem getrennten "Übertragungsweg" entspricht. Die PM-MuItiplex-Rundfunktechniken, die durch die U.S. Federal Communications Commission erprobt und noch immer in Gebrauch sind, sorgen für die Übertragung von nur zwei getrennten Signalen und offensichtlich sind die meisten Multiplexempfänger, die gegenwärtig noch in Benutzung sind, auch nur zum Empfang dieser zwei getrennten Kanäle geeignet. Die meisten Bandaufnahmegeräte, die heute in Gebrauch sind, nehmen ebenfalls nur zwei Kanäle auf und geben sie wieder und können nicht ohne weiteres zur Aufnahme und/oder Wiedergabe von. vier

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getrennten Tonsignalen umgeändert werden, wie es gegenwärtig für einen vollständigen Raumklang erforderlich wäre. Durch die vorliegende Erfindung ist ein stereophones System vorgesehen, mit dem es möglich ist, eine Tonquelle an jeden Platz auf einem vollständigen Kreis rund um den Zuhörer zu lokalisieren, wobei die Information nur auf zwei getrennten Übertragungswegen übertragen (oder gespeichert) wird. Das System kann mit drei Lautsprechern benutzt werden, aber vorteilhafterweise werden vier getrennte Lautsprecher benutzt.

In dem System wird ein Signal auf einem oder beiden Kanälen übertragen mit einer ausgewählten relativen Polarität oder Phasendifferenz (und vorzugsweise ebenso einen Verstärkungsgewinn) in Abhängigkeit von der gewünschten Richtung der Quelle, die durch das Signal dargestellt wird. Zum Beispiel kann das System vier getrennte Mikrophone verwenden, von denen jedes sp angepaßt ist, daß es auf Tonquellen von einem vorher ausgewählten Quadranten des Kreises rund um die Mikrophone anspricht. Die Signale von den zwei entgegengesetzt gerichteten Mikrophonen sind direkt mit den entsprechenden Stereokanälen verbunden. Additive und subtraktive Kombinationen der anderen zwei Mikrophone sind ebenso mit diesen zwei Kanälen gekoppelt, so daß, wenn die Signale entsprechend kombiniert wiedergegeben ( oder aufgenommen) werden, der Eingang zu jedem Mikrophon tatsächlich "lokalisiert" oder auf einem entsprechenden Lautsprecher wiedergegeben wird. Das System ist vollkommen verträglich mit existierenden binauralen Systemen, und liefert zwei Ausgänge ( auf der Aufnahmeoder Wiedergabeseite), welche über vorhandene binaurale Geräte abgespielt werden können.

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Auf der Empfänger- oder Wiedergabeseite werden < die vier Lautsprecher nacheinander 1.) mit dem Signal auf dem ersten Kanal, 2.) mit der Summe der Signale auf den zwei Kanälen, 3.) mit dem Signal auf dem zweiten Kanal und 4.) mit der Differenz der Signale auf den zv/ei Kanälen gespeist. Wie im einzelnen in der folgenden Ausführung erklärt, erlaubt dies eine Lokalisierung einer virtuellen Tonquelle an irgendeinem Punkt auf einem Kreis rings um den Zuhörer.

Das System kann also spezielle Verstärkungsregelungsmethoden verwenden,beide von einer grundsätzlichen und verbesserten Form, um die Signaltrennung zwischen irgendeinem Lautsprecher unl den zwei benachbarten Lautsprechern zu erhöhen. Solche Verfahren können dazu dienen, den Richtungseffekt zu verbessern und daduroh den Höreffekt zu vergrößern.

In den folgenden Ausführungen und Ansprüchen ist durch den Ausdruck "Übertragungsweg '· sowohl die Aufzeichnung als auch die tatsächliche Übertragung (beispielsweise FM-MuItiplex) wiedergegeben, da das System nicht abhängig ist von der tatsächlichen physikalischen oder elektrischen Natur der getrennten Signale. Hinsichtlich einer Lokalisierung des Klanges auf einem Kreis rings um den Zuhörer ergibt dies die Möglichkeit, die virtuellen Klangq.uellen vor, hinter oder seitlich eines Zuhörers zu lokalisieren, aber es ist nicht beabsichtigt, die genaue Stelle des Lautsprechers zu begrenzen oder zu definieren·, Die Vorteile dieses Syatames können am besten erkannt werden, wenn wenigetens einer der Lautsprecher hinter dem Zuhörer lokalisiert ist und die Lautsprecher tatsächlich auf dem Umfang eines Kreises angeordnet sind, in dessen Mitte der Zuhörer sich befindet* Ver» schiedene Anordnungen der Lautsprecher können den Biohtungseffekt rerändtrn, der durob das System «ueführbar

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ist, ohne seine wesentlichen Merkmale zu ändern.

Damit die Erfindung nun vollständig verständlich wird, vilrd sie im einzelnen hinsichtlich der anliegenden Zeichnungen beschrieben.
Diese zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Systemes, das die Grundbestandteile der Erfindung in sich vereinigt,

Fig. 2A-D erläuternde Darstellungen, um die Wirkungsweise des Systemes gemäß Fig. 1 zu illustrieren,

Fig. 3 ein Kreisdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines Codierers, der im Zusammenhang mit der Erfindung verwendet wird,

Fig. 4 ein Kreisdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines Deoodierere, der im Zusammenhang mit der Erfindung verwendet wird,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Verstärkungsregelungskreises zum Gebrauch im Zusammenhang mit dem System gemäß Pig« 1,

Fig. 6 ein Blockdiagrarnm eines zweiten VeratärkungskontrollkreiseB, der ebenfalls bestimmt ist zum Gebrauch im Zusammenhang mit dem System gemäß SMg. 1,

Fig. 7 und

Fig. 8 Blockdiagramco der übertragunge- und Empfangsendplatte einoB weiteren Verstärkungakontrollkreieee,

Fig. 9 ein Blockrob«¹tbild nach einer weiteren Ausbildung eines ferasärkungskontrollkreisee,

Fig. 10 noch ein Blockdiflgrama einer weiteren VerstärkungekontrolleiEu'lohtung, alt welcher die gewünschten Resultate erzielt werden können, unabhängig von dem grundsätzlichen S₁V β ism der Fig. 1,

Fig. 11 ein detailiertes Blockschaltbild ai£*e hrt^

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regelungsgenerators gemäß Pig. 10,

Fig. 12 ein schema ti aches Diagramm eines Verstärkungskontrollkreises gemäß Fig. 10,

Fig. 13 und

3?ig· 14 ein schematisehes Diagramm eines Spannungsregelungsgenerators gemäß Fig. 11

Fig. 15 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen 45° χ 45°
der Erläuterung.

liehen 45° x 45° Sehallplattenrilie zum Zwecke

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Die "bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird ~

unten beschrieben .unter Verwendung von vier getrennten Lautsprechern, die auf dem Umfang eines Kreises rings um den Platz eines Hörers angeordnet sind, so daß es möglich ist, Bine virtuelle Elangquelle an jedem Punkt rings um den Zuhörer zu lokalisieren . in dieser Beschreibung werden zwei Lautsprecher betrachtet, die direkt vor und hinter dem Zuhörer angeordnet sind in Verbindung mit zwei weiteren Lautsprechern, die rechts und links angeordnet sind. Zur Erläuterung der Wirkungsweise des Systemes werden die Buchstaben F und Z zusammen mit Ziffern verwendet, um die Teile des Systemes zu bezeichnen, die {| den Lautsprechern auf der Torderseite bzw. auf der Rückseite entsprechen. Die Buchstaben L und E werden im Zusammenhang mit Ziffern verwendet, um die Teile zu bezeichnen, die den Lautsprechern auf der linken bzw. rechten Seite entsprechen. Die zwei Übertragungswege, auf denen die Tonsignale übertragen werden, werden dargestellt durch die Buchstaben A und B, womit wiederum unterstrichen ist, daß solche Übertragungswege Aufzeichnungsmedien enthalten können und häufig ^^ auch werden.

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In Pig. 1 sind vier Mikrophone 12L, 12P, 12R und 12X schematisch dargestellt, die so angeordnet sind, daß sie akustische Energie empfangen, die aus irgendeiner Richtung rund um die Mikrophone her stammt. Jedes der Mikrophone 12 kann als eine richtungsabhängige Einrichtung betrachtet werden, die in der Lage ist, Schall aus irgendeiner Richtung innerhalb eines Bogens von 90° zu empfangen, so daß die vier Mikrophone durch ihre Anordnung einen vollen Kreis überdecken können. Das Aufnahmevermögen jedes der Mikrophone 12 kann durch die gestrichelten linien 13 PjR, X, L dargestellt werden. Praktisch überlappen die Aufnahmeberelche der betreffenden Mikrophone einander (was erforderlich ist, um Klangquellen zwischen nebeneinanderliegenden Lautsprechern zu lokalisieren) oder enthalten Bereiche von relativ schwachem Empfang; die Betrachtung dieser vereinfachten Situation dient zur verständlichen Darstellung der Prinzipien, durchs welche die Erfindung tatsächlich vier Tonsignale auf nur zwei Übertragungswegen übertragen kann.

In Pig. 1 sind vier Lautsprecher 14P, 14R, HX und 14L dargestellt. Diese Lautsprecher sind rund um den Standort eines Zuhörers dargestellt (wiedergegeben durch einen Stuhl 16).Wenn die elektrischen Ausgänge der Mikrophone 12P, 12R, 12X und 12L (durch irgendeine herkömmliche Technik) auf vier Kanälen direkt an die entsprechenden Lautsprecher 14P, 14R, 14X und 14L übertragen werden, werden die Lautsprecher die gerichtete Toninformation wiedergeben, die durch die Mikrophone empfangen worden ist. Auf diese Art ist es möglich, eine virtuelle Tonquelle in irgendeinem Quadranten des Kreises rund um den Standort 16 des Zuhörers zu lokalisieren. Diese Möglichkeit, Klänge

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hinter oder an den "betreffenden Seiten eines Zuhörers zu lokalisieren, ist die prinzipielle Art und Weise, durch welche sich ein Quadrantenklangsystem (Quadrasonic) von den herkömmlichen binauralen etereophonen Systemen unterscheidet.

Wie bereits oben erwähnt, ist es aufgrund praktischer' Überlegungen nicht in allen Fällen durchführbar, die Tonsignale direkt von den Mikrophonen 12 zu den entsprechenden Lautsprechern 14 zu übertragen. Wegen der großen Anzahl von binauralen stereophonischen Systemen, A die gegenwärtig noch in Gebrauch sind, ist es äußerst wünschenswert, diese vier deutlich unterschiedenen Tonsignale zu den vier Lautsprechern unter Verwendung von nur zwei herkömmlichen Kanälen oder Übertragungswegen zu übertragen, wie sie in Pig. 1 durch A und B bezeichnet sind.

Codierer 18 in der Aufzeichnungs- oder Übertragungsstation kombiniert die Signale von den vier Mikrophonen in zwei getrennte Tonsignale, welche durch die getrennten Übertragungswege A und B übertragen werden können. Wenn beispielsweise eine stereophone Schall^ platte hergestellt worden ist, würde der Codierer 18 '%

dazu verwendet werden, die zwei Signale zu erzeugen, welche in einer Standard 45° x 45° Schallplattenrille aufgezeichnet werden können* Im felle einer Live-Rundfunkübertragung oder einer anderen direkten Übertragung würde der Codierer 18 dazu verwendet,die A und B Signale zu erzeugen, welche letztlich duroJi Rundfunk oder andere Welse übertragen würden.

Der Codierer dient dazu, jedes der vier Eingangssignale an einen oder beiden der zwei Kanäle A und B mit einer Amplitude und Polarität einzuspeiee», welche die reis-

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tive Amplitude dieses Signales an den verschiedenen Lautsprechern und damit die tatsächliche Lokalisierung der Klangquelle relativ zum Zuhörer bestimmt. In diesem Sinne wird auch die gerichtete Information codiert. In der bevorzugten Ausführung enthält das !Tonsignal im Übertragungsweg A die Summe des Ausganges von Mikrophon 12L und der Ausgänge von den Mikrophonen 12P und 12X, mit der Amplitude der P- und X-Signale, die (vermindert in ihrer Amplitude) durch eine Vorselektionskonstante von beispielsweise 0,707 herabgesetzt sind. Bas Tonsignal, bezogen auf den P übertragungsweg B, enthält den Ausgang von Mikrophon 12R plus einem Signal, das der Differenz zwischen dem vorderen und rückwärtigen Signalen entspricht, also vorzugsweise ebenfalls durch dieselbe Vorselektionskonstante von beispielsweise o,707 geschwächt ist.

An der Wiedergabe- oder Empfangsstelle empfängt ein Decoder 20 die A- und B-Slgnale und koppelt diese Signale in Vorselektionskombinationen an die Lautsprecher 14P, 14R, 14X und 14L. Wie in Pig. 1 dargestellt, ist das Signal, das dem Lautsprecher fe HL zugeführt ist, allein das Α-Signal. Die Summe der A- und B-Signale wird dem Prontlautsprecher 14P zugeführt, nachdem sie durch einen Paktor von 0,707 geschwächt sind, Τ)εβ B-Slgnal wird allein dem rechten Lausepreciiör 14H zugeführc, und ein Signal, das aus der Differenz der Toneignale A und B gebildet ist, wird der.· rückwärtigen Lautsprecher 141 zugeführt, nachdem es ebenfalls durch einen faktor 0,707 geschwäch, :;?:.. Wie bereits oben auegeführt, erlaubt diese Kombination der vier Signale (vorzugsweise mit der angeführten Verstärkungsregelung) eine Lokalisation einer virtuellen Tonquelle

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an irgendeiner der vier Lautsprecher H (oder an irgendeinem Punkt auf einem Kreis, _der durch die Lautsprecher bestimmt ist).

Die Theorie der Wirkungsweise des Systemes, das in Fig. erläutert ist, wird nun hinsichtlich der Diagramme in den Figuren 2 A, B, O und D erläutert. Im folgenden werden die Buchstaben F, R, Z und L nur dazu verwendet, um die entsprechenden Spannungsausgänge von den Mikrophonen 12P, R, Z und L wiederzugeben«

Betrachtet werden nun die relativen Amplituden der betreffenden Mikrophonausgänge F, R, Z und L an die Übertragungswege A und B, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind. Unter der Annahme, daß eine lonquelle direkt gegenüber dem Mikrophon 12F liegt, besitzt das !Tonsignal F einen relativen Ausgang von "1^M, während die L, X und R-Signale "Q" sind. Mit den Verstärkungskriterien, wie sie in Fig. 1 festgesetzt sind, wird das Signal an den Übertragungsweg A = 0,707 P sein. Das Signal an dem Kanal B wird ebenso 0,707 F sein. Entsprechend wird das Signal (0,707 /J. + S7 ),das mit dem Lautsprecher HF gekoppelt ist, gleich P sein? das Signal A, das mit dem Lautsprecher HL gekoppelt ist, wird gleich 0,707 F sein; das Signal B, das mit dem Lautsprecher HR gekoppelt ist, wird gleich 0,707 P sein; und das Signal (0,707 £Ά + bJ7 ), das mit dem Lautsprecher HX gekoppelt ist, wird gleich »0^w sein. Die,s bedeutet, daß die !Donleistungsausgänge der linken und rechten Lautsprecher HL und HR (proportional /0,707 FJ7 ) ^drei Dezibil unter dem Betrag liegen, der durch den Frontlautspreeher HF (proportional F) erzeugt wird, während keine !Conenergie von dem Lautsprecher HX aus-gestrahlt wird. Als Ergebnis hat ein Zuhörer, der sich am Standpunkt 16 befindet, den Eindruck,die scheinbare Lokalisierung der IDonquelle befände sich am Lautsprecher HP.

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Pig. 2B stellt ein ähnliches Diagramm für den Pail dar, wo die Tonquelle direkt gegenüber dem rechten Lautsprecher liegt, so daß nur das Mikrophon 12R ein elektrisches Ausgangssignal erzeugt. In diesem Falle ist das Signal am Übertragungsweg B gleich R, während auf dem übertragungsweg A kein Signal vorhanden ist. Polglich ist das Signal am Lautsprecher HR gleich R, die Signale, die mit den benachbarten auf der Vorder- und Rückseite liegenden Lautsprecher HP und HX gekoppelt sind, besitzen eine relative Amplitude von 0,707 R, (so daß der Tonausgang 3 db darunter liegt) und am Lautsprecher HL kein Ton erzeugt wird.

Wenn die Tonquelle hinten liegt, so daß nur das Mikrophon HX ein Signal aiif nimmt, wie schema tisch in Pig. 20 dargestellt ist, werden die Signale in beiden Übertragungswegen A und B gleich 0,707 X sein.Jedoch ist die Polarität der zwei Signale entgegengesetzt. Das Α-Signal kann dann als +0,707 X und das B-Signal als -O.7O7X angesehen werden. Als Resultat wird das A+ B-Signal, das dem Lautsprecher HP zugeführt ist, gleich "0" sein und das A - tte B-Signal an dem rückwärtigen Lautsprecher HX (vermindert um 0,707) gleich X sein. Die Signale, die den benachbarten linken und rechten Lautsprechern HL und HR zugeführt Bind, werden gleich 0,707 X sein (d.h. der Tonausgang liegt drei db darunter) und entgegengesetzte Polarität haben; die virtuelle Tonquelle wird in diesem Beispiel scheinbar bei dem rückwärtigen Lautsprecher HX sein.

Wenn die Quelle nur mit dem linken Mikrophon 12L gekoppelt ist, wie in Pig. 2D dargestellt, wird aufgrund derselben Logik die Tonquelle bei dem linken Lautsprecher HL lokalisiert sein, wobei dann der Ton von dem benaoh-

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harten fronteeitigen und rückseitigen Lautsprechern und 14Ϊ drei db darunter liegt (und entgegengesetzte Polarität aufweist) und an dem rechten Lautsprecher 14R kein Signal anlegt.

Die Prinzipien, wie sie hinsichtlich der Figuren I, 2A, B, C und D erklärt wurden, sind anwendbar ohne Rücksicht darauf, wo die tatsächliche Tonquelle lokalisiert ist. Durch eine ähnliche Analyse kann gezeigt werden, daß eine Tonquelle an irgendeinem Punkt auf dem Umfang eines Kreises rings um den Zuhörer lokalisiert sein ■ kann, wobei tatsächlich ein Ton "0" an der Stelle erzeugt ist, die gegenüber der gewünsehtenQuellenlokalisierung liegt. Der Umstand, daß der Tonaus^ gang der zwei Lautsprecher auf Töne reduziert ist, die von dem Lautsprecher zwischen diesen zwei Lautsprechern herzukommen scheinen, ist durch die Erzeugung dieses Richtungseffektes erreicht. ·

Offensichtlich können die Lautsprecher auf irgendeine gewünschte Art angeordnet sein ( beispielsweise zwei Frontlautsprecher und zwei rückwärtige Lautsprecher), um dieselben oder ähnliche Effekte hervorzurufen, Ferner ist es nicht notwendig, daß die Mikrophone gerichtet H

sind oder daß sie so angeordnet sind, daß sie den Klängen entsprechen, die von dem gesamten Umfang eines Kreises rings um die Mikrophone herkommen. In vielen Pällen ist es tatsächlich au erwarten, daß die Mikrophone im Hinblick auf eine musikalische Gruppe so angeordnet werden, daß jedes einem verschiedenen Instrument oder einem Teil der Gruppe entspricht, um einen künstlichen Effekt während der Wiedergabe dadurch zu erzeugen, daß die Musik gewissermaßen den Zuhörer "umgibt". Diese und ähnliche

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Methoden sind üblich betreffs vier-kanaletereophonißcher Systeme und stellen keinen Teil dieser Erfindung dar. Die Erfindung sieht einen Weg vor, virtuelle Tonquellen zu erzeugen, an irgendeiner Stelle bezogen auf einen Zuhörer, wobei die Hörsignale nur über zwei getrennte Übertragungswege übertragen werden. Ebenso kann die Erfindung dazu verwendet werden, tatsächlich zu hörende Zustände zu simulieren oder künstliche Effekte zu erzeugen.

Es kann eine beliebige Zahl von Mikrophonen verwendet werden, wobei auch nur die Verwendung eines einzigen möglich ist, um den gewünschten Effekt zu erreichen. Wenn beispielsweise der Ausgang eines einzelnen Mikrophones direkt mit einem Kanal A oder einem Kanal B gekoppelt ist, würde an den Lautsprechern 14 F bzw. 14 R ein Ausgangstonsignal erscheinen.Wenn ein Signal von gleicher Amplitude und Polarität von einem einzelnen Mikrophon an. die A- und B-Kanäle gekoppelt wird, würde die Klangquelle an den Lautsprecher 14? lokalisiert sein. Wenn Tonsignale gleicher Amplitude,aber entgegengesetzter Polaritat an did Kanäle A und B gegeben werden, würde die Tonquelle an dem rücicwärtigen Lautsprecher 141 lokalisiert sein, Wenn ein fortlaufender übergang zwischen diesen Zuständen gesoheffen wird, würde eioh der Effekt einer bewegenden Tonquexie ergeben.

Die Prinzipien der Erfindung können in einem Drei-Lautspreohersyetem verwandet, werden. Die zwei Lautsprecher 14L und 14R werden dann, ge-ganliber (rtohts und links) von dem Zuhörer postiert und ein dritter Lautsprecher HX direkt hinter dem Zuhörer. Das Signal am Kanal A wird dann gleioh L- 0,5 R t 0,5 Ϊ sein und das Signal

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an dem Kanal B gleich R - 0.5 1 + 0,5 L Die A- und B-Signale werden direkt mit dem linken "bzw. rechten Lautsprecher gekoppelt, wobei die Summe der A- und B-Signale mit dem rückwärtigen Lautsprecher X so gekoppelt ist, daß eine teilweise Löschung der R- und L-Signäle an dem rückwärtigen Lautsprecher vorkommen wird, wodurch dann tatsächlich die X-Kanaltonquelle an dem rückwärtigen Lautsprecher lokalisiert ist.

Die erwähnten Prinzipien können dazu verwendet werden, um nur zwei Signale (z.B.L +0.707 X und R - 0,707 X) |

an jeden der tibertragungswege A und B zu kombinieren, so daß, wenn die Amplituden der entsprechenden Signale unter entsprechender Berücksichtigung der Polarität (z.B. A, B und 0,707 £*A - b7 ) kombiniert sind, ein gewünschter Mikrophonausgang an einem korrespondierenden Lautsprecher überwiegen wird. In diesem Fall wird das rückwärtige Signal in allen drei Lautsprechern erscheinen, und zwar mit entgegengesetzter Polarität an den rechten und linken Lautsprechern 14L und 1'4R. Dies wird nicht den gewünschten Riehtungseffekt unterbinden, da die kombinierten Ausgänge der zwei Lauiepreeher, - die durch unterschiedliche Pha- senspannungen gespeist sind, in einer virtuellen Klangquelle ohne eine definierte Lokalisation resultieren. , Im Falle eines X-Signales allein kann die Quelle an dem rückwär-igen Lautsprecher HX lokalisiert werden.

In Fig. 3 sind spezifisohe Einzelheiten des Codiererkreises dargestellt. Das Eingangssignal vom Mikrophon 12L wird über einen ersten Widerstand 50 an die negative Eingangsklemme eines ersten Funktionsverstärkers 52 angelegt. Ähnlich wird das Eingangesignal vom Mikrophon 12R über einen zweiten Widerstand 54 an die nega-

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tive Eingangsklemme eines zweiten PunktionsVerstärkers 56 angelegt. Das Eingangssignal vom Mikrophon 12P wird entsprechend an die negativen Eingangsklemmen der beiden Punktionsverstärker 52 und 56 über Widerstände 66 bzw. 68 angelegt.

Das Eingangssignal von dem Mikrophon 12X wird über einen Widerstand 70 an die negative Eingangsklemme eines Punktionsverstärkers 52 angelegt einen Widerstand 72 an die positive Eingangsklemme eines Punktions-Verstärkers 56.

Der Effekt dieser Anordnung besteht darin, daß das Eingangssignal vom Mikrophon 12X an den codierten Kanälen A und B mit entgegengesetzter Polarität und gleicher Amplitude angelegen ist. Der codierte Kanal A wird über einen kleinen isolierten Widerstand 58 an dem Ausgang des Punktionsverstärkers 52 empfangen und der codierte Kanal B wird über einen ähnlichen Widerstand 60 an dem Ausgang des Punktioneverstärkers 56 empfangen. Beide Punktionsverstärker 52 und 56 sind mit ohmschen Rückkopplungeschleifen versehen, die ihre Ausgangsklemmen mit ihren Eingangsklemmen verbinden. Diese Rückkopplungswege enthalten Widerstände 62 bzw. 64.

Die Operationsverstärker, die in dem Codierer verwendet sind, sind bekannte Einrichtungen.Jeder enthält negative und positive Eingangsklemmen und einen Rückkopplungswiderstand , wie beschrieben. Die Signal pegel an den negativen Eingängen sind unabhängig von den Widerständen in den anderen negativen Eingängen, jedeβ Signal erscheint an dem Ausgang mit einer Ampli tude, die gleich der des Xingengspegele ist mal dem Yer-

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hältnis der Rückkopplungsviiderstände (z.B, 62) zu dem Eingangswiderstand (z.B. 70), (wobei angenommen ist, daß die Impedanz am Eingang der Kanalquelle niedrig ist). Alle negativen Eingänge sind an den Ausgang mit derselben Polarität kombiniert. Das Signal an dem positiven Eingang ist von den Signalen an den negativen Eingängen an den Verstärkerausgang subtrahiert, aber es ist unabhängig von einer Größe an den Widerständen in den negativen Eingangskanälen. Deshalb ist auch ein kompensierender Widerstand 86 in dem positiven Eingang vorgesehen, um für das genaue,. -g gewünschte Amplitudenverhältnis zu sorgen. '

Die relativen Amplituden der vier Eingangssignale von den Mikrophones 12F, R,L und X sind durch Aus- _; wahl der Widerstandewerte in dem Kreis eingestellt. Der Pegel, an dem das Signal vom Mikrophon 12X zum codierten Kanal eingelegt wird, wird durch das Verhältnis des Widerstandswertes dee Widerstandes 62 zu dem Widerstandswert de» Widerstandes 70.begrenzt. Der Pegel, an dem das Signal vom Mikrophon 12X zu dem codierten Kanal B angelegt wird, wird durch die Verhältnisse in den Widerstandswerten der Wider~ stände 68, 54, 72, 86 und 64 begrenzt. I

In einer bevoreugten , oben erklärten Ausführungsform der Erfindung ist der Amplitudenpegel» an den die Signale von den Mikrophonen 12? und 121 zu den codierten Kanälen A und B angelegt werden, reduziert ( relativ au dem Gewinn der R- und L-Slgnale) durch einen,Paktor ύοά etwa 0,707.

Zusätzlich kann es wünschenswert sein, den Frequenzgang der Signal« vom Mikrophon 12Ϊ aus den im folgenden beschriebenen Gründen au beschränken. Dies kann durch Sohlies-

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sen der Schalter 74 und 76 durchgeführt werden, die in dem Kreis untergebracht sind, parallel zu den Widerständen 70 und 72 und in Serie zu den Kombinationen aus einer Kapazität 78 mit einem Widerstand 82 "bzw. einer Kapazität 80 mit einem Widerstand 84 liegen. Die positive Eingangsklemme des Funktionsverstärkers 56 ist über einen angemessenen Widerstand 86 mit Erde verbunden, und die positive Eingangsklemme des Punktionsverstärkers 52 ist geerdet. Die Serienkombination der Kapazität 80 und des Widerstandes 84 und die Serienkombination der Kapazität 78 und des Wider-Standes 82 können ausgewählt sein, um in den rückwärtigen Kanal eine Hervorhebung des großen Prequenzinhaltes der Signale zu erreichen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in der Erfindung sind die Werte der Kapazitäten 74 und 76 und die Widerstandswerte der Widerstände 82 und 84 so ausgewählt, daß die Komponenten des Signalee in dem rückwärigen Kanal mit einer frequenz über 3000 Hz annähernd um 6 db gegenüber den Komponenten unter 3000 Hz hervorgehoben sind.Die Vorverzerrung, die durch das Ichließen der Schalter 74 und erreicht wird, wird an der Wiedergabeendeteile des Systemes umgekehrt, und zwar an der Stelle , nachdem das Signal, das an den Lautsprecher 141 angelegt worden ist, von den codierten Signalen A und B abgeleitet worden ist. Diese Verwendung der Vorverzerrung und Nachentzerrung dient dazu, die Übertragung von dem linken zu dem rechten Kanal in dem rückwärtigen Ausgangekanal so klein wie möglich su machen.

Yig. 4 stellt einen einfache Deoodierungskreie but Verwendung in Verbindung mit dem Systtu gemäß fig*

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dar. Das Signal in dem codierten Kanal A wird direkt an den Lautsprecher I4I· angelegt und das Signal in dem codierten Kanal B wird direkt an den Lautsprecher 14B. angelegt. Das Signal für den Lautsprecher HI? wird durch Bilden der Summe der Signale in den codierten Kaneälen A und B abgeleitet und in der Phase und mit einer getrennten relativen Verminderung in der Amplitude addiert. Das Signal, das mit dem Lautsprecher 14X gekoppelt ist, wird von der Differenz der Signale »in den codierten Signaikanälen A und B abgeleitet, wobei bei gleichen Amplituden eine gesonderte relative Verminderung der Amplitude vorgenommen wird. Im einzelnen wird in dem Schaltkreis gemäß Pig. 4 das Signal in dem codierten Kanal A an die Primärwicklung 88 eines ersten' Übertragers und das codierte Signal in dem codierten Kanal B wird an die Primärwicklung 92 eines zweiten Übertragers angelegt. Das Signal für den Lautsprecher 14L geht über die Primärwicklung 88, während der Lautsprehcer 14B. direkt über die Primärwicklung 92 verbunden ist. Beide Transformatoren aind mit ersten und zweiten Sekundärwicklungen versehen; der erste Transformator besitzt die Sekundärwicklung 96 und 98 und der zweite Transformator die Sekundärwicklungen 100 und 102i Das Signal für den Lautsprecher 14Ϊ¹ wird über die Sekundärwicklungen 96 und 100 abgenommen, die zusammen - wie dargestellt - in Serie liegen. Das Signal für den Lautsprecher 14X wird über die Sekundärwicklung 98 und 102 abgenommen, die miteinander in Serienopposition^verbunden sind, so daß dies die Differenz zwischen den Signalen in den Kanälen A und B gleichsetzt. Das Windungsverhältnis zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen ist getrennt, so daß die Spannung an jeder der vier Sekundärwicklungen 0,707 mal der Spannung an der Primärwicklung sein wird.Wenn sine Vorverzerrung in dem rückwärtigen oder dem X-Kanal im Codierer verwendet ist,

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wird in dem entsprechenden X-Kaiial des Decodierers eine Entzerrung verwendet. Dies kann dadurch erreicht werden, daß ein einfacher Schaltkreis verwendet ist, der ähnlich funktioniert, wie der in Fig. 2 durch das Schließen der Schalter 74 und 76 eingeführte, allerdings mit gegenteiligem Effekt.Irgendeiner von solchen bekannten Kreisen kann verwendet werden.

Die Erfindung, wie sie in den Figuren 1 bis 4 beschrieben ist, stellt eine relativ einfache Einrichtung dar, welche vermöge der bevorzugten Trennung der Amplitudenverhältnisse eine drei Dezibeltrennung zwischen benachbarten Lautsprechern und eine vollständige !Trennung zwischen gegenüberliegenden Lautsprechern vorsieht. Es ist selbstverständlich, daß zahllose andere Kreise als die, die in den Figuren 3 und 4 beschrieben sind, verwendet werden können, um die Funktionen des Codierers und Decodierers zu versehen. Funktionsverstärker oder übertrager oder Kombinationen davon können mit jeder der beiden oder mit beiden Einrichtungen verwendet werden, um die gewünschten Funktionen zu versehen. Es ist möglich, den Decodierer vor oder hinter Leistungsverstärkern unterzubringen. Im letzteren Fall sind nur zwei Leistungsverstärker für alle vier Kanäle erforderlich, was bedeutet, daß bereits bestehende Stereosysteme durch Hinzufügen des Decodierers und der zwei Lautsprecher an der Empfangs- oder Wiedergabestelle angepaßt werden können.

Die drei Dezibeltrennung zwischen benachbarten Lautsprechern, die bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung vorgesehen ist, sorgt für das gewünschte Ergebnis,d.h. eine Lokalisierung einer virtuelltn Klangquelle an irgendeiner Stelle auf einem Kreis um den Zuhörer herum. Um den Effekt sogar noch weiter zu erhöhen, kann es

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wünschenswert sein, die Trennung zwischen benachbarten Lautsprechern über 3 db hinaus zu vergrößern. Dies kann auf zahlreiche Arten erreicht werden, von denen einige besonders nützlich in Verbindung mit der Erfindung sind und als eine Verbesserung gegenüber dem Grundsystem der Pig. 1 betrachtet werden können. Vier solcher Verbesserungen werden unten hinsichtlich der Pig. 5» 6, 7, 8 und 9 beschrieben.

Pig. 5 stellt ein Blockdiagramm einer vereinfachten Porm eines Verstärkungsregelkreises dar, welcher die Verstärkung eines Paares von "diagonal" gegenüberliegenden Kanälen (z.B. links/rechts) betreffs der anderen diagonal gegenüberliegenden Kanäle variiert. Im folgenden sind mit Diagonalkanälen die kombinierten linken und rechten Kanäle oder die kombinierten Vorderund rückseitigen Kanäle gemeint, wie sie hinsichtlich der Pig. 1 definiert sind.

Da gemäß der Erfindung ein Eingangssignal von irgendeinem Mikrophon in drei benachbarten Lautsprecherkanälen mit maximalem Gewinn in äem Lautspreoherkanal erscheinen wird, der dem Mikrophon entspricht, kann der Richtungseffekt durch Vermindern des Gewinnee der ewei Lautsprecher an einer der beiden Seiten des gewünschten Lautsprechers vergrößert werden. In dem System gemäß der £ig. 1 müssen diese swel Lautsprecher Immer entweder die vorder- oder rückseitigen Lautsprecher 14? und 142 oder die linken und rechten Lautsprecher 14L· und 14R sein, d.h. die Lautsprecher der diagonalen Kanalpaare. Vf0 der absolute Wert des A-Signalee gleich dem absoluten Wert des B-Signales 1st (d.h. die WellenXormen sind identisch, abgesehen von einer möglichen entgegengeBetasten Polarität), kann daher beobachtet werden» dad die Klangquelle entweder ^n deIvontlautepreohtr oder an dem

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rückwärtigen lautsprecher lokalisiert ist. Wenn dann diese Bedingung existiert, ist es wünschenswert, daß der Gewinn der A + B (frontseitig) und der A-B (rückseitig) Kanäle ein Maximum ist relativ zu dem Gewinn der A (linken) und B (rechten) Kanäle. Wenn eines der beiden Kanalsignale A oder B ^MO^M ist oder die WellenformenJnAund B nicht zusammenhängend sind, würde die Klangquelle an den linken oder rechten Lautsprecher lokalisiert sein; in diesem Falle würde der Gewinn der A + B und der A-B Kanäle ein Minimum sein relativ zu dem Gewinn der A und P B Kanäle.

Die Trennung zwischen den Ausgangskanälen der Pig. 1 (und damit der Richtungscharakteristik des Tonausganges) kann, wie im folgenden auegeführt wird, verbessert werden durch gleichzeitiges Ändern des Gewinnes in jedem Paar der zwei diagonalen Kanäle, und zwar abwechselungsweise, um den Gewinn in jedem der Einzelkanäle zu kontrollieren. Ee ist daher notwendig, daß der Gewinn in einem Paar von !Diagonalkanälen durch ein angemessenes Schwächen in der Verstärkung der anderen Diagonalkanäle begleitet wird. Anderer-■) seits würde ein Anwachsen in der Verstärkung, um beispielsweise die Rlchtungsoharakteristik eines Signales zu vergrößern, in einer Volumenänderung des Tonausgange β als Punktion der Richtung resultieren.Wird gleichzeitig die Verstärkung in eintm Paar der Diagonalkanäle vermindert, während die Verstärkung in den anderen Diagonalkanälen zunimmt, eo ist es möglloh, _x die Gesamtleistung an den Lautsprechern konstant zu halten; Sine Trennung zwischen benachbarten Lautsprechern kann ohne Indern des gesamten Volumens eines Syetemes verbessert werden. Diese funktionen werden duroh die in flg. 5 dargestellten Systeme verwirklicht.

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In Fig, 5 ist der Decodierausgang auf der linken Seite dargestellt. Die vier Signale A₁ B, 0,707 (A + B) und 0,707 (A -■ B)sind durch entsprechend veränderbare Verstärker 110L, R, F und X? diS die Signale für ein Aussteuern der vier Lautsprecher besorgen. Die A und B Kanäle sind also direkt über Hochpaßfilter 112A und 112B mit den Absolutwertkreisen 114A und 114B gekoppelt. Die Absolutwertkreise 114 können Zwei-Weggleichrichter enthalten, deren Ausgänge dieselbe Polarität haben. Diese Signale, die die Absolutwerte der A und B-Signale, darstellen, werden in entsprechende logarithmische Verstärker 116A und 116B eingespeist, die für Ausgangsspannungen sorgen, die dem Logarithmus der angelegten Eingangsspannung gleich sind. Die Ausgänge dieser Verstärker 116A, 116B sind mit dem negativen bzw. positiven Eingang eines Funktionsverstärkers 118 gekoppelt, welcher die zwei Signale subtrahiert, wodurch ein Ausgangssignal-Log |a|- logjBJC d.h. log Ja/bJ) entsteht. Dieses Signal wird dann über einen anderen Absolutwertkreis 120 und ein, den Mittelwert bildendes Netzwerk 122 (ein integrierender Schaltkreis) an einen Verstärkungsregelungsgenerator 123 geliefert, welcher die Verstärkung von den zwei Paaren der variablen Verstärker 110L, 110R und 110F, 11OI als Funktion des Ausganges dee Verstärkere 118 kontrolliert.

Wo die Absolutwerte der A und B-Signale gleich sind, wird, wie oben bereits ausgeführt, die Verstärkung der Verstärker 11OF und 11OX ein Maximum und die Verstärkung der Verstärker HOL und 110R ein Minimum. Unter dieser Bedingung wird dann der Ausgang von dem Funktionsverstärker 1.18 gleich ^w0" und die Verstärkung der Verstärker 110F und 110X ein Maximum, (d.h."1") während die Verstärkung der Verstärker HOL und 110R ein Minimum ist (d.h. ^w0^M). Im anderen Extremfall, wo

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jedes der beiden Signale B oder A gleich ^MOⁿ ist oder die Wellenformen in A und B nicht zusammenhängen, wird der Ausgang des Verstärkers 118 ein Maximum sein (theoretisch unendlich, aber in der Praxis auf einen bestimmten Wert begrenzt, beispielsweise 9 Volt). Diese Maximumspannung ruft der Verstärkungsregelungsgenerator 123 hervor, der für Ausgangsspannungen sorgt, die die Verstärkung der Verstärker 110L und 110R auf ein Maximum und die Verstärkung der Verstärker 110P und 110X auf ein Minimum bringen.

Um Verhältnisse zwischen diesen oben beschriebenen zu erhalten, werden die Verstärkungen der entsprechenden Paare von Verstärkern 110 einigermaßen durch den Generator 123 geregelt. Mathematisch kann gezeigt werden, daß sich die Kurve der erforderlichen Verstärkung als eine Punktione des log A - log B (der Ausgangsspannung am Verstärker 118) einer Quadratwurzelkurve annähert, so daß sich eine konstante gesamte akustische Ausgangsleistung ergibt, wobei die Verstärkungen in den entsprechenden Diagonalkanälen gleich sind (beispielsweise bei 0,707), wenn das Verhältnis von A zu B (oder B zu A) ungefähr 2,4 1st. Die folgenden Gleichungen können dazu W verwendet werden, um die Verstärkungsregelungsspannungen vom Generator 123 zu bestimmen.

VLR « K γ _t__Tlog A dt, VPX - K \J 1- _t__Tlog A dt,

worin T die Zeitkonstante des den Durchschnittswert bildenden Kreises 122 und K eine Konstante ist.

Der Zweck der Hochpaßfilter 112A und 112B besteht darin, den Durohgang von fiederfrequenzsignalen zu verhindern, die andererseits an den Eingängen eu den veränderbaren Verstärkern 110 erscheinen können und die Verstärker-

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eingänge modulieren können. Der einen Durchschnittswert bildenden Kreis 122 spricht auf Änderungen im Ausgang des Verstärkers schnell genug an, so daß das Ohr noch keine Notiz von der Verzögerung nimmt, aber nicht so schnell, wie die Welle, die Verstärker 110 passiert. Beispielsweise wurde ein Belastungsanteil von 20 msec für praktische Zwecke für ausreichend gefunden.

Um die Wirkungsweise des Verstärkungsregelungskreises des Decodierers (gemäß Pig. 5) zu stabilisieren, ist es wünschenswert, die A und B Signale am Codierer- g ausgang (oder die rechten und linken Eingänge an den Codierer) schwach zu mischen, um die Abweichungen des A-B-Signalverhältnisses möglichst gering zu halten. Um umgekehrt zu verhindern, daß der Logarithmus dieses Verhältnisses zu ¹¹O" wird, können konstante Pha-sendifferenzen zwischen den entsprechenden vordersei tigen (rückseitigen)Signalen eingeführt werden, die an den A und B Kanälen an dem Codierer gebraucht sind. Hierduroh wird erreicht, di© Verstärkungsregelungswirkung auf einmrelativ niedrigen Bereich zu beschränken, so daß die Verstärkungsregelungswirkung an den Lautsprechern nicht hörbar werden kann. Eine solche Mischung kann in Verhältnissen vorgenommen werden, die i das gewünschte Ergebnis ohne tatsächliche Herabsetzung der Toncharakterletiken erfüllen. Wo eine extreme Kanaltrennung erforderlich ist, kann dieses Verfahren nicht verwendet werden.

Wie schon vorher bemerkt, gibt es sehr viel verschiedene Wege, um die Verstärkung in den entsprechenden Kanälen ssu kontrollieren und die gewünschte Richtungs- vtrgröStrung an den Lautsprechern vorzusehen« Die AubfUhrung, die in Fig. 5 dargestellt und beschrieben ist, eteilt einen relativ wohlfeilen Weg der, die gewünschte

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Verstärkungsregelung der entsprechenden Lautsprecherpaare vorzusehen.Ein äquivalenter Kreis kann die Logarithmen von A und B und die Logarithmen vonAurfHB vergleichenden Absolutwert dieser zwei Signale bilden, sie auf einen Mittelwert bringen und den kombinierten Wert als ein KontraDaignal für die Terstärkungsregelung zu benutzen. Dieser äquivalente Kreis wird dieselben Resultate bringen, aber wahrscheinlich mehr Einzelteile erfordern und daher teuerer sein.

Natürlich ist es nicht notwendig, die Verstärkung der diagonalen Kanäle laufend zu regeln, um die Richtcharakteristiken am !Eonausgang zu verbessern. Verschiedene bekannte Mittel können in jedem der Ausgangskanäle (A,B, A+B und A-B) vorgesehen sein, um die Verstärkung des Signales zu vergrößern oder zu vermindern, abhängig von dem Verhältnis zu dem vorher ausgewählten Pegel. Beispielsweise ist in Pig. 6 ein Kreis dargestellt, der in jedem der vier Ausgangskanäle untergebracht sein kann, um die Verstärkung dieser Kanäle unabhängig zu regeln.Er enthält eine in Serie geschaltete Einrichtung 124, die einen hohen negativen Wärmewiderstandskoeffizienten besitzt, und eine Einrich- W tung 125 mit einem hohen positiven Wärmewiderstandskoeffizienten, der quer zu dem Kanal liegt. Wenn das Signal von dem Decodierer über einen Wert anwäohst, der normalerweise für eine Verstärkung "1* ausgewählt ist, bewirkt der resultierende Temperaturanstieg der Einrichtungen 124 und 125 einen gleichzeitigen Abfall In dem Widerstandewert der Einrichtung 124 und ein Ansteigen in den Widerstandswert dtr SInriohtung 125* Diese Impedanzänderung bewirkt ein An steigen in der Verstärkung am Kanalauegang. Auf ähnliche Weist werden reduzierte Singangeeignale durch Zunehmen größerer Beträge abgeaohwäoht, da das Signal

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den vorher ausgewählten Nominalwert abschwächt. Auf diese Weise werden die Kanäle, welche das vorherrschende Signal übertragen, mit einem Anstieg in der Verstärkung relativ zu den anderen Kanälen versorgt. Hierdurch werden die gewünschten Signale vergrößert, während die benachbarten Kanalsignale abgeschwächt und dadurch die Trennung zwischen den benachbarten Kanälen verbessert wird.

Beispielsweise kann die Einrichtung 124 ein angereichertes Silikon- oder ein anderes Halbleiterelement enthalten und die Vorrichtung 125 eine gewöhnliche Glühlampe sein. Wenn gewünscht, kann ein Gondensator in Serie zu der parallelen Einrichtung 125 liegen, so daß die Verstärkungsregelung allgemein nur für die hohen Frequenzkomponenten sorgt. Zahlreiche andere bekannte Einrichtungen können anstelle der Einrichtungen 124 und 125 verwendet werden. In den Figuren 7 und 8 sind weitere Ausführungsbeispiele eines Verstärkungsregelungssystemes dargestellt, das die Grundprinzipien der Erfindung anwendet, wobei niedrige Kontrolltöne auf die A und B Kanäle zum Zwecke der Kontrolle der Verstärkung der zwei Paare von Diagonalkanälen von dem Decodierer 20 eingeprägt werden. Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Ausführungsbeispiele in den Figuren 7 und 8 kann auf die entsprechenden Teile der Figur 1 verwiesen werden, wo.die Mikrophone 12, die Lautsprecher 14, der Codierer 18 und der Decodierer 20 dieselben Funktion erfüllen; sie brauchen daher im folgenden nicht weiter beschrieben werden. Ebenso können Ultraschall oder andere Töne verwendet werden.

üb das Verständnis dieses Ausführungsbeispieles zu erläutern, ist es zweckmäßig, sich auf LeiβtungsVerhältnisse zu beziehen, die niedriger als die vorher geschilderten Spannungflverhältnisse sind. Die leistung, welche

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von einem vorgegebenen Signal abgeleitet werden kann, ist direkt proportional dem Quadrat des Spannungspegels dieses Signales.

In Pig. 7 sind Signalspeicherungsmittel dargestellt. Die Ausgänge der vorderseitigen und rückseitigen Mikrophone 12F und 12X werden abgetastet und an einen addierenden Leistungskreis 130 gekoppelt, während ein ähnlicher addierender Leistungskreis 131 die Ausgangsleistungen von den Mikrophonen 12L und 12R summiert. Diese zwei Leistungskreise sind Einrichtungen, welche Ausgangsspannungen erzeugen, die direkt proportional der gesamten Leistung sind, die von den verwendeten Eingangsspannungen abgeleitet werden kann. Ihre Ausgangsspannungen werden dann in einer Addierschaltung 132 summiert, dessen Ausgang dann proportional der gesamten Leistung an den vier Eingangskanälen ist.

Der Ausgang der Summierschaltung 130 wird dann mit einer Multiplizierschaltung 133 gekoppelt, welche dieses Signal verdoppelt und eine Ausgangsspannung liefert, die gleich zweimal der Leistung in den frontseitigen und den rückseitigen Eingangskanälen ist. Das Verhältnis dieser zwei Größen (die doppelte Leistung in den front- rückseitigen Kanälen zu der gesamten Leistung in allen vier Kanälen) wird dann durch eine Verhältnisschaltung 134 berechnet, die umgekehrt entsprechende A und B-Modulatoren 136 und 138 hervorruft, um einen 20 Hz (oder einen anderen niederfrequenten) Ton vom Oszillator 140 zu modulieren. Der Verhältniskreis 134 kann einer der zahlreichen bekannten Kreise sein und beispielsweise eine Ausgangsgleichspannung erzeugen mit einer Amplitude, die proportional dem Verhältnis der angelegten Eingangsspannungen und einer Polarität, die bezeichnend dafür ist, ob das gemessene Verhältnis größer oder kleiner ale ¹M" iet.

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Die Modulatoren 136 und 138 sind an den amplitudenmodu lierten 20 Hz-Ton vom Oszillator 140, bezogen auf ein vorher ausgewähleri Pegel angepaßt, der abhängig ist von der Größe und der Polarität der angelegten Eontrollspannung von der Verhältnisschaltung 134. Wenn der Modulator 136 einen Ton mit ansteigender Amplitude liefert, dann wird der B-Modulator 138 entsprechend einen Ton mit abfallender Amplitude liefern. Diese modulierten Töne werden dann an den A und B Ausgängen des Codierers 18 addiert, um Signale zu liefern, die über den zwel-Kanalübertragungsweg übertragen werden und die in diesem speziellen Ausführungsbeispiel mit A¹ und B¹ bezeichnet sind.

Der Empfängerteil des Systemes ist in Pig* 8 dargestellt. Zwei Hochpaßfilter 142 und 144 sind dazu verwendet, um die Kontrolltöne von den A und B-Tonsignalen an den A¹ und B¹ Kanälen zu trennen., Diese A und B Signale von den Filtern 142 und 144 sind mit dem Codierer 20 gekoppelt, um die vier Ausgangskanäle zu versorgen, wie bereits oben in Verbindung mit Pig. 1 beschrieben worden 1st.

Die Kontrolltöne von den Filtern 142 und 144 sind an einen Verstärkungsregelungsgenerator 146 gekoppelt, der die Verstärkung der variablen Verstärker 148H, P,L und X regelt, um die Verstärkung eines Paares der Diagonalkanäle zu vergrößern, während entsprechend die Verstärkung an dem anderen Paar der Diagonalkanäle verringert wird. Aus der vorhergehenden Erläuterung zu Pig. 7 folgt, daß die Amplituden der Kontrolltöne jeweils gleich der doppelten gewünschten Leistung an ihren korrespondierenden diagonalen Eingangskanälen sind, die durch die Gesamt-

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leistung in dem System geteilt sind. Jedes dieser Signale ändert sich von einem Wert zwischen ⁿO^H bis "2", und ihre Summe ist immer gleich "1". Da folglich die gewünschten Leistungsverhältnisse (d.h. die Leistungsverhältnisse an den Mikrophonen) unmittelbar an den Kontrolltonsignalen dargestellt sind, ist dies ein einfacher Bestandteil für den Verstärkungsregelungsgenerator 146, um die bekannten Verhältnisse zu benutzen, um die Verstärker 148R, L und 1481, P zu regeln, um damit dieselben Verhältnisse an den Ausgängen der Verstärker 148 zu erzeugen. Sie gewünschten Signale werden hierdurch zwangsläufig vergrößert, während sie diese Signale entzerren, die nicht in ihren entsprechenden Kanälen sind. Sie gesamte Leistung wird also nicht in Abhängigkeit von den Richtungsänderungen variiert. Der Generator 146 dient also als Normalisierer, um die Gesamtver8tärkung an den Kanälen so zu halten, daß die Summe der Leistung an den entsprechenden Kanälen auf einem konstanten Betrag gehalten wird. Hierdurch werden unerwünschte Änderungen in der Amplitude des Kontrolltones verhindert, da hierdurch der Inhalt der Ausgänge von den entsprechenden Lauteprechern beeinträchtigt würde.

Die Ausführungsbeispiele der Pig. 7 und 8 sind also in der Lage, eine tatsächliche Trennung zwischen zwei benachbarten Kanälen vorzusehen. Jedoch ist in dieser GrundauBführung dieAnordnung nioht in der Lage, das exakte Leistungsverhältnie an den Ausgangslautspreohem wieder zu erzeugen, das an dem Eingang zu den Mikrophonen besteht. Dies wäre aber offenbar wünschenswert, da bei Erfüllung dieser Bedingung daβ Leietungsverhältnis wieder hergestellt würde, das an den Mikrophonen b·- ■tent. Vie nooh im Zusammenhang mit der Srläuterung von flg. 9 ausgeführt wird, iat eine weitere Modifikation,mög-

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lieh, die die exakte Wiederherstellung des Leistungsverhältnisses ermöglicht, welches an den Eingangkanälen "besteht.

Nach der Codierung und der Decodierung tritt manchmal ein ".Streusignal¹¹ (spreading) an jedem Eingang des Lautsprechers auf und erscheint dann mit halber Leistung an jedem der Ausgänge, die dem gewünschten Ausgang benachbart sind (ebenso mit voller Leistung an dem gewünschten Ausgang). Das "bedeutet aber, daß die Ausgänge unechte Signale in Verbindung mit gewünschten Signalen j erhalten werden.

Daraus ergeben sich folgende Konsequenzeni .

1. Die unechte Signalleistung ist gleich der gewünschten Signalleistung. " - .

2. Die Summe der Leistungen der Signale in einem Paar von diagonalen Kanälen ist gleich der in dem anderen Paar der Diagonalkanäle.

3. Die unechten Leistungen in den zwei Ausgängen eines Paares von Diagonalkanälen sind gleich.

Ein Schritt, um die Ausgangsleistung auf einen Pegel zu bringen, der den entsprechenden Eingangsleistungen entspricht, besteht darin, die notwendige Änderung so»zu be- I rechnen, daß das Verhältnis der Gesamtleistung in den rechts-links Diagonalkanälen zu der Leistung in den vorderen/rückwärtigen Diagonalkanälen gleich ist (wie ea auch an den Decodiererausgang besteht), um auf das richtige Verhältnis zu kommen. Das Eingangsieistungsverhältnis der Diagonalpaare ist frei von nicht hörbaren Frequenzcodesignalen oder annähernd frei von den hier beschriebenen Analysatorschaltkreisen. Ein. einfaches Anwachsen der Leistungsverstärkung für ein Diagonalpaar, während das andere Paar abnimmt, würde das Leistungsverhältnis zwischen den zwei Paaren

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von Diagonalkanälen entsprechend einstellen. Dies würde nicht das richtige Verhältnis in einem Diagonalpaar sicherstellen (d.h. das Verhältnis von P. zu P^).

Zu beachten ist jedoch, daß, wenn m»n diese Hälfte der Gesamtleistung (A, B, A+B) die» die unechte Leistung ist, und wenn die Anpassung der Leistung in den Diagonalpaaren der Ausgänge so ist, daß sie die Hälfte der Gesamtleistung beträgt, dann sollte die Verringerung (in Absolut-Begriffen) in der Leistung in jedem Kanal eines Diagonalpaares gleich sein. Dies ist tatsächlich so, da die Herkunft der unechten Leistung dergestalt ist, daß sie gleichzeitig in jeden Ausgang eines Diagonalpaares eingespeist ist. Wird dieser andere Weg unterstellt, so würde man die Leistungsdifferenz zwischen A und B (und zwischen (A-B) und (A+B)) erhalten, während die Gesamtleistung um einen Betrag herabgesetzt ist, (ein halb), der dem Pegel der unechten Signal— leistung entspricht.

Um die Decodiererausgangsleistungen (P^, P_B, P_A+B> ¹A-B^ zu den entsprechenden Werten wieder herzustellen, die den Codierereingängen entsprechen, sollen die eingestellten Leistungen Q^, Q₃₃, Q_A+B> ^A-B £°l£e:ndermaßen lauten:

Q_A = 1/2 ( £"1 + O₁₃? p_a - ΓΊ - O₁₃J p_b ) Q_B = 1/2 ( Π + 0^7 ϊ_β - Π -Q_A+S 1/2 ( Π + ο_ΪΒ7 ϊ_α+β - Π - <W=^1/2 < ^ ⁺ <W ^pa-b -

und Op_x sind die Oodeeignalpegel, die den Teil d«r Gesamteingangsleistung in den reehte-links und fronseitigrückseitigen Paaren der Diagonalkanäle entsprechen.

⁰LR ^{+ 0}PX ^{s 1}'

Um die Verstärkung G_A für den A-Kanalverstärker eu erzeu-

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gen, ist die Leistung

^= 1/2 (■ η + C₁₈/ - ΓΙ - C₁^ % j

Die elektronischen, analogen Berechnungssysteme, die die oben angeführten Formeln realisieren, können dazu verwendet werden, jeden Verstärkungskanal genau auf den Wert zu "bringen, um die Ausgangsleistung auf einen entsprechenden Wert zurückzuführen, der der entsprechenden Eingangsleistung entspricht. In der Praxis muß dies nur angenähert werden, um vorzügliche Ergebnisse zu erreichen. In den hier offenbarten System werden verschiedene Arten solcher Annäherungen benutzt.

Die Verstärkungen aller Kanäle können offensichtlich mit einem gemeinsamen Paktor multipliziert werden, ohne die relativen Leistungspegel zu stören.

Es gibt viele Schaltkreise, die daau verwendet werden können, um dies zu erreichen. Eine Ausführungsform ist in Form eines Blockdiagrammes in Fig. 9 dargestellt, das nur den Teil des Schaltkreises zeigt, der für den rechten und linken Lautsprecher 14R und 141» verwendet wird. Diese besondere Aueführungeform j|

enthält Teile des Schaltkreises der Fig. 8, wobei die entsprechenden Teile auch entsprechend numeriert sind. Der Regelkreis für die vorderseitigen und rück*- seitigen Kanäle (A+ B und A-B) sind dieselben, wie in Fig. 9 dargestellt ist.

Es wird daran erinnert, daß die Ausgänge der Verstärker 148, die zwei Paare von Signalen (rechts/links und voraerseitig/rückseitig) enthalten, die in ihrer > Leistung direkt der Signalleistung proportional sind, durch die Eingangemikrophonpaare 12Ϊ, 12X und 12R, 12L versorgt werden. Die Signale von d»m rechten und dein

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linken Kanal sind in Pig. 9 mit den Buchstaben ^WA" und ^MB^rt bezeichnet. Die Eingänge der Verstärker 148R und 148L sind die A und B Signale vor irgendeiner Modifikation. In Pig. 9 werden die Signale, die der Leistung in und außerhalb der entsprechenden Verstärker proportional sind, summiert und ein Differenzsignal erzeugt, um die Verstärkung der zwei addierten, variablen Verstärker zu regeln, die umgekehrt wieder die Lautsprecher speisen.

Geeignete Schaltkreise 150R und 150L zur Quadrierung der Spannung sind entsprechend in A und B Signalen dargestellt, um gleiche Spannungen zu erzeugen, die der Leistung proportional sind, um von den Signalen abgeleitet zu werden. Die Ausgänge werden an einen Summierschaltkreis 151 angelegt, welches ein Signal proportional der Summe aus diesen Leistungssignalen erzeugt, d.h. P. + P_ß.

Ähnliche Kreise 152R und 152L zur Spannungsquadrierung erzeugen Signale, die der Leistung proportional ist, um von den Ausgängen an den Verstärkern 143R und 148L abgeleitet zu werden, die mit P.,, und P-g,, bezeichnet α sind; diese letzten Signale sind in einem zweiten Summierer im Schaltkreis 154 summiert.

Die Differenz zwischen diesen zwei Leistungseummen ist begrenzt durch einen Differenzschaltkreie 156, welcher ein Signal proportional der Differenzialetung erzeugt, wie in der Zeichnung widergegeben ist.

Ebenso wie in den vorhergehenden Kreisen sind auoh die Verstärker 151 _t 154 und 156 herkömmliche funktionaverstärker. «StfteX&ffe. Praktiech können die funktionen der drei dargestellten Verstärker auch duroh einen tineigen

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Funktionsverstärker erreicht werden.

Ein weiterer Funktionsverstärker 156 vergleicht die Größe der P. und P_ß Signale und "bestimmt, welcher der zwei Kanäle vergrößert und welcher geschwächt wird. In jedem Fall ist die Änderung in der Verstärkung abhängig von dem Ausgang des Verstärkers 156, aber dieser Ausgang zeigt nicht an, welches der zwei Signale vergrößert wurde und welches geschwächt wurde» Wenn Pa größer ist als P_B, kann jedoch daraus entnommen werden, daß der Signalpegel und der A Kanal vergrößert worden ist, während das B Signal geschwächt ist, und umgekehrt. Folglich spricht ein Verstärkungsregelungskreis 158 auf die Ausgänge der Verstärker 156 und 157 an und erzeugt zwei Signale, die mit zwei zusätzlichen veränderlichen Verstärkern 16OR und 160L in dem A "bzw. B Kanal gekoppelt sind. Der Verstärkungsregelungskreis 158 wird die Verstärkung des einen Verstärkers 160R verstärken, während er gleichzeitig die Verstärkung des anderen Verstärkers 160 scteächt, in Abhängigkeit von der Polarität des Verstärkerausganges 157 und der Amplitude des Verstärkerausganges 156. Die verstärkten Regelspannungen sind so, wie sie die entsprechenden Ausgänge der Verstärker 160R und 160L hervorrufen, welche an die Lautsprecher 14R und 14L angelegt sind, damit sie dasselbe Leistungsverhältnis besitzen, wie es an den Ausgängen der Mikrophone 12R und 12L existiert.

Wie schon früher; bemerkt,, ißt die vorliegende Erfindung mit allen vorhandenen herkömmlichen, binauralen, stereophonen Systemen verträglich und kann zusammen mit ihnen benutzt werden. Es ist lediglich erforderlich, daß die zwei codierten Kanäle, die in Verfolg der Prinzipien gemäß Pig. 1 abgeleitet sind, auf den zwei verfügbaren Kanälen-*je naehdem-eufgezeichnet oder

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übertragen werden. Im Pail von stereophonen Schallplatten, wo die zwei Kanäle in entsprechenden Rillen aufgezeichnet sind, die unter 45° zu der Horizontalen angeordnet sind, können die gewünschten Ausgangskanäle durch zweckmäßige Auflösung der gespeicherten Signale in diese Kanäle abgeleitet werden. Beispielsweise würden die linken und rechten Kanäle (d.h. A und B) jeder von den Komponenten der Rillenänderung (d.h. Kadelbewegung) unter 45° von der Oberfläche der Schallplatte abgeleitet; der vorderseitige oder der A-B Kanal würde von den Komponenten parallel zu der Plattenoberfläche abgeleitet (die tatsächlich O,7O7A + O,7O7B sind); der rückwärtige oder der A-B Kanal würde von den Komponenten abgeleitet, die senkrecht zu der Plattenoberfläche sind. Diese Komponenten sind in Fig. 15 dargestellt.

Wenne eine Stereoaufzeichnung gemäß der Erfindung aufgezeichnet womien itt, unterscheidet sich die Aufzeichnung selbst von der bisherigen Art der Aufzeichnung in der Weise, daß das A+B Signal Frequenzen enthalten kann, die nicht in dem A-B Signal vorhanden sind. Eine auf die bisherige Weise vorgenommene, binaurale Stereoaufzeichnung, werden die A+B und die A-B Kanäle natürlich dieselben Frequenzen enthalten. Aufgrund der besonderen Oodierungsform, wie sie durch die Erfindung vorgesehen ist, die eine vollständige Trennung zwischen den vorder- und rückseitigen Kanälen durchführt, sind, wie bereits ausgeführt, die rückwärtigen Signale in den vorderen Kanälen (A+B) annulliert und die vorderen Frequenzen in den rückwärtigen Kanal (A-B) ebenfalls annulliert.

Es sind bisher noch keine Vereuche unternommen worden, um die grundsätzliche Erfindung und veboreugte Ausführung verschiedener Verbeeeerungen gegenüber der grund-

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sätzlichen Erfindung im Hinblick auf irgendwelche möglichen Verfahren und Geräte zu beschreiben, um die Erfindung praktisch auszuführen. Es folgt eine Beschreibung einer Schaltkreisform, von der beabsichtigt ist, sie als Decodierer zu verwenden. In den weiter unten folgenden Gleichungen ist der Begriff "log" verwendet, um logarithmische Punktionen zu bezeichnen, die eine Polarität haben, wie sie durch die Polarität des Numerus bestimmt ist.

In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig.10) ist die Verstärkung , die zu jedem Lautsprecher ge- |

hört, durch eine Kombination eines Verstärkungsregelungselementes, das in Serie zu dem entsprechenden Kanal liegt, und durch einen Verstärkungsregelungsspannungsgenerator bestimmt, dessen Ausgang mit dem Verstärkungsregelungselement gekoppelt ist. Das Tonsignal in jedem Wiedergabekanal (A,B, A+ B oder A-B) geht durch das entsprechende Verstärkungsregelungselement hindurch. Entsprechend dem Ausgangssignal des Regelungsspannungsgenerators ist das Signal in dem Verstärkungsregelungselement entweder vergrößert oder geschwächt. Wenn das Ausgangssignal des Regelungsspannungsgenerators auf g einem Maximalwert 1st, dann let der Ausgang des Veretärkungsregelungselementes auf einem Maximum und umgekehrt.

Die Verstärkungsregelungselemente 203 und 204 sind dann durch eine Ausgangsepannung V₁^ geregelt, die durch den Regelungsspannungsgenerator 210 erzeugt ist. Das Veretärkungsregelungselement 208 ist durch eine Ausgangsspannung V_p geregelt, die duroh den Regelungeepannungegenerator 212 erzeugt 1st, und das Veratärkungeregelungselement 216 ist duroh eine Aus-

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gangsepannung Vy geregelt, das durch den Regelungsspannungsgenerator 218 erzeugt ist. Auf Wunsch können getrennte Regelungspannungsgeneratoren nacheinander an die Verstärkungsregelungselemente 203 und 204 noch eher als gerade an einen gekoppelt werden (Generator 210).

Sie Ausdrücke für jede der Regelungsspannungen Vj«, Vg, und Y₁ sind vorgeschrieben aufgrund von zeichentechnischen Überlegungen durch die verschiedenen Regelungsspannungsgeneratoren, welche die Ausdrücke erzeugen, ebenso wie durch die spezifischePhase, Wellenform und Pegelzeichen, die in den Originalsignalen A und B vorhanden sind, die zur Aktivierung der entsprechenden Lautsprecher dienen.

Beispielsweise erfordert die gewünschte akustische Wiedergabe, daß die Verstärkung, die zu den Lautsprechern de» linken und rechten Kanales gehört, so anwächst, wie das Verhältnis des Intensitätspegels der Signale A und B von "1" abweicht, oder ihre Wellenformen werden unterschiedlich vergrößert. Um dieses Ergebnis zu erreichen, kann die Regelspannung V·^, die an den Verstärkungsregelungselementen 203 und 204 angelegt ist, durch eine der verschiedenen unten angeführten Ausdrücke dargestellt werden. Die folgenden drei Gleichungen für A und B sind Absolutwerte.

^VLR

rar - ° ^{k 108}IkIt ^** (¹⁰M

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthält der Regelungsspannungsgenerator einen analogen Schaltungsaufbau, der eine Regelspannung liefert.

LR

logf

log -

- k I log ^SS/ - V

/ " ⁷SAT

wo der Begriff "env" den Augenbliokswert der Intensität der Spannungehüllkurve anzeigt, unabhängig von der Phase und der Polarität, die duroh eine Vollweggleiohriohtung

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201485$

und eine Glättung des einzelnen Signales A oder B erhalten wird. Diese Regelepannung V^ nimmt so zu, wie der Lautstärkepegel, der zu federn der Signale A oder B gehört im Hinblick: auf den anderen stärker wird, oder aber ihre Wellenformen werden ungleich vergrößert. Eine konstante Spannung V_gAI stellt einen positiven Wert für die Regelepannung sicher.

Die Verstärkung in dem vorderen Kanal muß andererseits so ansteigen, wie das Verhältnis des Intensität spegels jedes der Signale A und B sich "1" ' annähert ( L « 0), und wie ihre Wellenformen ähnlich und in Phase liegen. Polglich lautet der Ausdruck für die Regelspannung, die durch den Regelungspannungsgenerator 212 erzeugt wird, folgendermaßen

- j

Die Verstärkung, die zu dem rückwärigen Kanal gehört, nuß aktiviert werden, damit sie so anwächst wie das Intensitätspegelverhältnis der Signale sieh an "1" annähert (L = O), und so, wie ihre Wellenformen einander ähnlich werden und eine entgegengesetzte Polarität "besitzen. Der Spannungsregelungsgenerator 218 liefert folglich an seinem Ausgang eine Spannung, die . |[ dem Ausdruck entspricht,

|^ioe il

Der Aufbau'der Spannungsregelungsgenratoren 210, 212 und 218 basiert auf Analogkreisen, die die RegelungsspannungeS Vj₁Rt ^v?« und V^ liefern. Um beispielsweise die Differenzen de· Lautstärkepegels abzutasten, sind Schaltmittel erforderlich, um das log-Verhältnis dee Inteneitätspegels der Signale A und B zu/halten. Diese Kreiee können im einzelnen so aufgebaut sein, wie ββ in den figurtn 11, 12 und 13 dargestellt iat. Die Signale A und B werden in die log-Terhältiiiseinheit

- 40 109810/1377

eingespeist, der Ausgang der log-Verhältniseinheit ist mit der Absolutwerteinheit 221 gekoppelt, deren Ausgänge sind mit der Gütereinheit 222 gekoppelt, die einen Mittelwert bildet. Der Ausgang dieses Filters ist dann über einen Inverter 235 geführt, dessen Ausgang zusammen mit der Spannung Vj^gi an den Eingang des Addierers 232 gelegt wird. Die Ausgangsspannung Vp = Vg_AT - I log A I ist dann an eine Eingangsklemme des Verstärkungsrefelungselementes 208 in dem vorderen Kanal angelegt.

In ähnlicher Weise wird dann die Regelungsspannung Yj durch Anlegen der Signalspannung B und der invertierten Signalspannung A (der Ausgang des Inverters 239) an das log-Yerhältnismittel 223 geliefert. Der Ausgang des Mittels 223 ist mit dem Absolutwertmittel 224 gekoppelt, dessen Ausgang mit dem einen Durchschnittswert bildenden Filter gekoppelt ist. Das Auegangssignal des Filters 225 ist an den Eingang des Inverters 236 gelegt; der resultierende, invertierte Ausgang ist zusammen mit der konstanten Spannung Vjggi^fQ an den Addierer 233 angelegt. Die

Ausgangsspannung Vj = V_gAT - I log -A I ist dann an die eine Eingangeklemme des Verstärkungekontrollelementes 216 in dem rückwärtigen Kanal Z angelegt.

Der Spannungsregelungegegenrator 210 enthält die Abflolutwertschaltungsmittel 226 und 230, Filter 227 und 231,log-VerhältniBmittel 228, ein Absolutwertmittel 229, Inverter 237 und 238 und einen Addierer 234. Der Auegang der Filter 222 und 225 ist entsprechend zusammen mit den Ausgängen der Inverter 238 und 237 an den Eingang dee Addierers 234 gekoppelt. Die Ausgangsspannung

envA

^YLR ^{s lo}e

log-A

envB

„. y

SAT

- 41 109810/1377

ist dann an eine Eingangsklemme der Verstärkungsregelungselemante 203 und 204 angelegt.

Der spezifische Schaltungsaufbau, »ie er den verschiedenen Blockdiagrammen der Pig. 11 entspricht, ist in den Pig. 13 und 14 dargestellt. Die log-Yerhältnismittel

220 und 223 enthalten Punktionsverstärker AR2, AR3, AR4, AR5 und AR10, Transistoren Q1 bis Q6, Kapazitäten G1 bis C3 und 014 bis 017 und Widerstände R9 bis R11, R16 bis R18, R23 bis R26 und R35 bis R38. Die Absolutwertmittel

221 und.224 enthalten Punktionsverstärker AR6, AR7, AR11 und AR12, Dioden D5 bis D8, Widerstände R43, R44* R47 bis R50, R55, R56, R59 und R60 und Kapazitäten und 026.

Die den Mittelwert bildenden Filter 222 und 225 enthalten Punktionsverstärker AR8 und AR13, Kapazitäten 027 bis 038 und Widerstände R62 bis R65, R67 bis R74, R76 und R77. Die Inverter 235 und 236 , wie sie im Blockschaltbild in Pig. 11 dargestellt sind, sind unnötig, wenn negative Spannungen für VpgAm und ν_βγ.φ verwendet werden, die über Widerstände R82 und R85 an den negativen Eingangsklemmen der Verstärker AR5 und AR14 anliegen, wie es in Pig. 13 dargestellt ist.

Der Inverter 239 enthält einen Punktionsverstärker AR1 und Wideretände R2 und R. Der Addierer 232 enthält einen Punktionsverstärker AR9, Widerstände R93 und R94 und Kapazitäten 040 und 041. Der Addierer 233 enthält einen Punktionsverstärker AR14» Kapazitäten 042 und 043 und Widerstände R95 und R96.

Wie in Pig. 14 dargestellt, enthält das Absolutwertmittel 226 Punktionsverstärker AR15 und AR16, Widerstände R3, R5» R6, R12 und R14, Dioden Ώ1 und D2 und eine Kapazität 04. Das Absolutwertmittel 230 enthält Punktione-

, - 42 -10 9810/1377

r42-

verstärker AR19 und AR2O, Widerstände R1, R7, R8, R13 und R15, Dioden D3 und D5 und eine Kapazität 05.

Das einen Mittelwert bildende» Pilter 227 enthält einen Punktionsverstärker AR17, Widerstände R19, R27, R33, R39, R41, R28 , R21 und R31 und Kapazitäten 06, C8, 010, G12, 018 und 019. Das einen Mittelwert bildende Filter 231 enthält einen Punktionsverstärker AR21, Widerstände R20, R29, R34, R40, R42, R22, R30 und R32 und Kapazitäten 07, 09, 011, 012, 020 und 045.

Das log-Verstärkungsmittel 228 enthält Punktionsverstärker AR18, AR22, AR 23 , Transistoren Q7 bis Q10, Widerstände R45 und R46, R51 bis R54, R57 und R58 und Kapazitäten 021 bis 024. Das Absolutwertmittel 229 enthält Punktionsverstärker AR24 und AR25, Widerstände R61, R66, R75, R78 und R79 und Dioden D9 und D10. Der Addierer 234 enthält einen Punkt!onsverstärker AR26, Widerstände R88 bis R91,R97 und eine Kapazität 044.

Es muß nicht im Hinblick auf Pig. 13 betont werden, daß die Ausgänge der Punktionsverstärker AR8 und AR13 tatsächlich negativ sind, und an den positiven Klemmen des Addierverstärkers AR9 und AR14 angelegt sind. Die Tatsache, daß die negativen Versorgungsspannungen (-15 V) für Vg^₁ benutzt werden, erlaubt das Weglassen der Inverter 235 und 236. Die Verwendung einer positiven Versorgungsspannung für V_SAa, (fig. 9), die an den negativen Eingang des Verstärkers AR26 anliegt und die Verwendung der positiven Spannung an dem Ausgang des Verstärkers AR25 macht die Verwendung der Inverter 237 und 238 überflüssig. Die genativen Ausgänge an den Klemmen Z und Y, dargestellt in Pig. 13, sind an den negativen Eingang des Verstärkers AR26 angelegt, wie in Pig. 14 dargestellt.

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Weder die Ausdrücke für Y™, V« oder V^ noch der spezifische Schaltungsaufbau wie er in den Pig. 11, 13 und 14 zur Durchführung dieser Punktion dargestellt ist, ist kritisch im Hinblick auf die vorliegende Erfindung.. Ein unterschiedlicher anderer Schaltungsaufbau, der das gewünschte Ergebnis genau so liefert, kann folglich ebenso verwendet werden, um die Verstärkung der entsprechenden Lautspreeher zu regeln. Sogar wenn die Spannungsregelungsgeneratoren in Verbindung mit den Verstärkungsregelungselementen verwendet werden, um die Verstärkungsregelungsfunktion zu liefern, können eine verschiedene räumlich Anordnung der Lautsprecher, Λ eine verschiedene Anzahl von Kanälen oder allein schon wirtschaftliche Überlegungen einen gänzlich verschiedenen Schaltungsaufbau für die Generatoren vorschreiben.

Ein spezifisches Merkmal der vorliegenden Erfindung enthält jede» der Verstärkungsregelungselemente 203, 204, 208 und 216, wie in fig. 12 dargestellt ist» Das Kernstück des Sehaltungsaufbauea besteht in einer Halbleiterdiode D201, die als Lichtquelle dient und in einem Fotowiderstand PR201 liegt. Die Licht aussendende Diode D201 kann beispielsweise aus Gallium-Arsenid bestehen.

Wenn der Strom durch die Diode D201 ansteigt, wird hierdurch eine zunehmende Lichtmenge .ausgestrahlt, welche den Fotowiderstand PR 201 erreicht. Bei einem entsprechenden Schwächerwerden des Widerstandswertes des Potowiderstandes und des Stromes, der durch den Fotowiderstand PR201 fließt, wird dies Ergebnis noch vergrößert. Ein Abnehmen des Stromes, der durch die Licht ' aussendende Diode fließt, bewirkt dann in ähnlicher Weise ein Abnehmen des Stromes, der durch den Widerstand PR201 fließt. . "

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20U856

Der Strom, der das Tonsignal beispielsweise in dem linken Kanal darstellt, fließt durch den Fotowiderstand PR201 und dann durch eine Anordnung, die als Emitterfolger-Verstärker aufgebaut ist und Transistoren Q2O3 und Q2O4 enthält. Die Regelspannung, beispielsweise V-TtJ liegt dann an der anderen Eingangsklemme an. Wenn die Spannung V_TR entsprechend den verschiedenen Niveaus der Wellenform und/oder den Phasenwerten anwächst, wie bereits oben beschrieben, verursacht dies eine» entsprechendes Anwachsen des Signalstromes durch den Fotowiderstand und folglich auch ein Anwachsen der Ausgangs spannung Vq^. Diese erhöhte Spannung V_0UT vergrößert dann die Verstärkung, die mit dem Lautsprecher in diesem Kanal verbunden ist, in diesem fall mit dem lautsprecher 141«. Wenn die Regelspannung VjJ₁ abnimmt, tritt der entgegengesetzte Effekt ein. In ähnlicher Weise wird die Verstärkung der anderen Wandler geregelt.

Obwohl es in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann es wünschenswert sein, die Serienschaltung eines Widerstandes und einer Kapazität (RC-Kreis) parallel zu dem Fotowiderstand PR2O1 zu addieren, so daß beides, nämlich die Verstärkung und der Frequenzbereich gleichzeitig geregelt werden. Der Frequenzbereich kann dann für niedrige Strompegel verschmäjilert werden und das Schwingen des Plattentellers sowie das 60 Hz-Rauschen kann auf diese niedrigen Pegel begrenzt werden.

Die Schaltkreise, die hinsichtlich der Fig. 13 und 14 beschrieben sind, können unter Verwendung von herkömmlichen Schaltelementen auch aufgebaut eein,die die gewünsohttn Wtrte besitzen. Die Schaltkreise können aus herkömmlichen Einzelelementen be-

- 45 -109810/1377

20148S6

stehen oder es können integrierte Schaltkreise in monolithem oder Mischaufbau verwendet sein. Die Schaltkreise, die in den Fig. dargestellt sind, sind aus Einzelelementen aufgebaut, die beispielsweise etwa folgende typischen Werte besitzen:
Punktionsverstärker

AE1, AR5 - AR17, AR19 bis AR21 P85AU(Philbrick-Nexus) AR23 bis AH26
AR2 bis AR4, AR13»i AR22 P25AU

Transistoren

Q1, Q3, Q5, Q7, Q9, Q2, Q4, Q6, Q8, QlO Q201, Q2O3

Q202, Q2O4

Dioden

DI bis D10

D201

Widerstände

Rl, R3, R5 bis R8,R14,R15, R43 R44, R47 bis R50, R59 bis R61, R66 R78, R79

R9 bis R11, R23 bis R26, R45, R46 R52, R54

R12, R13, R55, R56, R75, R82

R83, R85, R86, R88 bis R91, R93 bis R97

R202

R2, R4

R16 bie R18, R51, R53 R19, R20, R33, R34, R62, R63 R73, R74

R21, R22, R27, R29, R31, R32 R64, R65, R67, R69, R71, R72 R28, R30, R68, R70

1/2-PL1/P 1/2-PL1/N

1N914 TIXL09

200k

10k 100k

22k 4.7k 56k

220k 860k

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Widerstände

R35 bis R38, R57, R58, R2O5, R2O6	180k
R39 bis R42, R76, R77, R80, R81	156k
R2O3	47Ok
R2O4, R2O7	180
R2O9	330
R208	1.8k
R84, R87, R92	25k linear pot.
R2O1	10k linear pot.
Kondensatoren
01 bis 03, 021, 022	6.8pP
04, 05, 014 bis 017, 023 bis 026	10OpP
039 bis 044
06, 07, 012, 013, 027, 028,033, 034	0.03MP
08 bis 011, 029 bis 032	0.12MF
018, 020, 035, 037	0.012MP
019, 036, 038	0.05M?
0201	0.10MP
0202	120 MP
fotowiderstand

PR201

0L3AI (Olairex)

In der Verstärkungsregelungseinrichtung der Erfindung, wie in Pig. 5 dargestellt ist, wo die Kana!verstärkung geregelt ist als Punktion des Augenblickswertes der A und B Signale, kann ein Irrtum auftreten, wenn verschiedene Eingangssignale von annähernd gleioher Altitude an den Codierer durch die* vorderseitigen und rüokeeltigen Mikrophone 12P und 12Z angekoppelt werden. Unter der Annahme, daß dies an keinem anderen Eingang auftritt, wird sich in diesem Pail das A Signal τοη dem B Signal unterscheiden, das , wie bereits ausgeführt, die Verstärkung in den linken und rechten Ausgangekanälen auf ein Maximum bringt, während die Verstärkung in den

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.20U8S6

vorderseitigen und rückseitigen Kanälen auf einem Minimum sind. Wo die Logarithmen der Hüllkurven verglichen werden, (wie beispielsweise in den Ausführungsbeispielen der Pig. 10 bis 14) wird das Auftreten verschiedener Signale von annähernd gleichen Amplituden an den linken und rechten Mikrophoneingängen einen Pehler an dem Ausgang hervorrufen, da die Verstärkung der linken und rechten Lautsprecher auf ein Minimum sinkt, während die Verstärkung der vorder- und rückseitigen Lautspreeher auf ein Maximum ansteigt. ¥om praktischen Gesichtspunkt her stellt dieser Zustand in den meisten Pällen die Brauchbarkeit der Erfindung nicht | infrage, insbesondere da nicht, wo eine entsprechende Kontrolle des !Eonmaterialee, das aufgezeichnet (oder übertragen) wird, vorgenommen wird. Wenn sich jedoch dieser Fehler als ein Problem erweist, ist es denkbar, daß zwei Systeme, wie sie beispielsweise in den Pig. 5 und 11 dargestellt sind, dadurch kombiniert werden, daß beide Eontrollsignale gleichzeitig abgeleitet werden und diese Kontrollsignale auf einen Mittelwert gebracht werden, um die endgültige YerStärkungsregelung zu liefern. Ein Weg, um die zwei Systeme wirkungsvoll "zu kombinieren", würde darin bestehen, einen Schaltkreis, der einen ^ Mittelwert bildet (wie beispielsweise die Kreise 221 "" und 222) in Reihe hinter jeden der Absolutwertkreis 116A, 116B der Pig. 3 einzuschalten, und zwar mittels eines regulierbaren Nebenschlußwiderstandes. Wenn dann der den Mittelwert bildende Seil kurzgeschlossen wird (der Widerstandswert ist dann Null), wird das augenblickliche Verhältnis von A/B wie in Pig. abgetastet. An einem unbegrenzten Widerstandewert tastet der Kreis dann das Verhältnis der Püllkurve A zu der PÜllkurY· 1 ab (Pig* 11). An einem dazwischenliegenden Wideretand werden dann die Kombinationen der

*' 109810/137 7 „V

20U8S6

beiden abgetastet.

Die Signalquelle der vorliegenden Erfindung, die drei oder mehr codierte Signale in zwei Kanälen besitzt, ist verträglich mit herkömmlichen Einrichtungen und kann über herkömmliche monaurale und Stereo-Lautsprecheranordnungen, die zwei Kanäle besitzen, abgespielt werden. ■Verschiedene Änderungen der offenbarten Ausführungen können verwendet werden, wobei doch die Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwendbar sind. Während beispielsweise dae Reproduktions- oder Wiedergabegerät einen besonderen Verwendungszweck hat, wenn eine Zwei-Signalkanalquelle verwendet wird, werden zusätzliche Wiedergabekanäle an eine drei- oder mehrkanalige Signalquelle angekoppelt; hierbei gehören zu jedem Kanallautsprecher, wobei der Kanal durch Regiezeichen aktiviert wird, die in einem oder in allen der drei- oder mehr Signalquellen vorhanden sind.

Zusätzliche Kanäle können an die Stereosignalquelle angekoppelt werden; ihre entsprechenden Verstärkungen werden durch andere bestimmte Verhältnisse in den Signalen A und B begrenzt. Es kann ein fünfter und sechster Kanal £a beispielsweise hinzugefügt werden; die Verstärkung, die zu dem linken und rechten Kanal gehört, wachet dann entsprechend den ungleichen Wellenformen und den ungleichen Lautstärkepegeln der Signale A und B an; die Verstärkung, die zu dem fünften und sechsten Kanal gehört, wächst dann mit gleichen Wellenformen und ungleichen Pegeln an. Die Lautsprecher in diesen Kanälen können an irgendeinem Punkt rund um den Zuhörer hinzugefügt werden; hierdurch wird dann die Lokalisierung der virtuellen lonquelle an lueätEliohtn Punkten auf einen 36O°-Ireis ermöglicht odtr eogar in einer anderen Ebene, Bankrecht eu der der Tier Kanäle.

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Aus Zweckmäßigkeitsgründen ist eine Beziehung zu den Polaritätsdifferenzen hergestellt worden, welche als Phasendifferenzen von 180° betrachtet werden können. Dies wird wegen der relativen Leichtigkeit einer "Invertierung" eines Signales bevorzugt, um eine Umkehr der Polarität zu erhalten. DiePrinzipien der Erfindung können also auch mit anderen Phasenbeziehungen unter Verwendung bekannter Einrichtungen angewendet werden., die es möglich machen, tatsächlich konstante Phasenverschiebungen für alle Frequenzen in dem interessierenden Hörbereich vorzusehen. Anstelle der Polarität- oder Phasenbeziehungen ist es auch möglich, Zeitverzögerungen zu benutzen, um die entsprechenden Kanäle mit komplementären Zeitverzögerungen in den Decodierer einzucodieren.

tose to/13 ??

Claims (1)

1. so

   Pat entansprttohe

   η) Gerichteter Klangsystemcodierer zur Erzeugung von Tonsignalen in zwei getrennten Signalkanälen mit Informationsinhalt und zur Wiedergabe von virtuellen Klangquellen an wenigstens drei Stellen« wobei die !Eonsignale von mindestens drei !Donsignalquellen abgeleitet und mit dem Codierer verbunden sind, dadurch gekennzeichnet^ daß der Codierer mit zwei unabhängigen Signalausgangskanälen versehen ist und Mittel enthält, um die Wellenform der ersten der Signalquellen zu*< der Wellenform der zweiten der Signalquellen in einem bestimmten Verhältnis zu addieren und die additive Kombination der Wellenform an den ersten der Ausgänge zu liefern, und weitere Mittel enthalt, um die Wellenform der ersten der Signalquellen von der Wellenform der zweiten der Signalquellen in einem bestimmten Verhältnis zu subtrahieren und die subtrahierte Kombination der Wellenformen an den zweiten der Ausgänge zu liefern, wobei das Signal von der ersten der Signalquellen mindestens teilweise in einem kombinierten Ausgang von dem Codierer unterdrückt sein kann, in dem die Wellenforaenvon zwei Ausgängen des Codierers in einem bestimmten Verhältnis addiert werden.

   2. Codierer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der virtuellen Klangquellen mindestens vier beträgt und ein erstes Paar τοη diagonal gegenüberliegenden Quellen enthält, wobei das Signal, das von der Leistung des Signoles dargestellt wird, in dem

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   ersten diagonalen. Paar relativ zu der Leistung in dem zweiten diagonalen Paar erzeugt wird und zu wenigstens einem der Codiererausgangssignale addiert wird.

   3. Aufzeichnungs- oder Übertragungsnetzwerk zur Anwendung in Verbindung mit einem stereophonen Klangsystem, in dem ein Empfänger Tondaten an wenigstens vier getrennte Lautsprecher koppelt und Tonsignale zu den Empfängern auf nur zwei Kanälen A und B übertragen werden, d adurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Kopplung an den Α-Kanal vorgesehen sind, wobei ein erstes gewünschtes Signal an einen ersten Lautsprecher . gekoppelt wird, das Mittel zur Kopplung an den B-Kanal vorgesehen sind, wobei ein zweites gewünschtes Signal an einen zweiten Lautsprecher gekoppelt wird, daß Mittel zur Kopplung an beide Kanäle A und B mit derselben Polarität vorgesehen sind, wobei ein drittes gewünschtes Signal an einen dritten Lautsprecher gekoppelt wird, und daß Mittel zur Kopplung an beide Kanäle A,und'B. mit entgegengesetzter Polarität vorgesehen sind, wobei ein viertes gewünschtes Signal an einen vierten Lautsprecher gekoppelt wird.

   4. Netzwerk gemäß Anspruch 3, dadurch gekenn z ei c h η e t, daß Verstärkungsregelungsaiittel vorgesehen sind, um die Amplitude des dritten und vierten Signales relativ zu dem ersten und zweiten Signal in den Kanälen A und B zu reduzieren.

   5. Netzwerk gemäß Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß das Terstärkungaregjilierungemittel betriebsfähig ist, um die Amplitude de® dritten und vierten Signalee einigermaßen auf denselben Betrag zu reduzieren, vorzugsweise auf einen Paktor von ungefähr 0,707.

   £· Netzwerk gemäd Ansprush 1, dadurch g e k e η nje ei eh η e t, daß mti·! vorgesehen Bind,, um einen Kon-

   109810/1377

   20H858

   trollton wenigstens einem der Kanäle zu überlagern, wobei der Kontrollton abhängig ist von der relativen Signalstärke des ersten, zweiten, dritten und vierten Signales.

   7. Netzwerk gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontrolltonmittel einen Kontrollton Jedem der Kanäle A und B überlagert, wobei jeder der Kontrolltöne abhängig ist von dem Verhältnis der GesamtBignalleistung in zwei der Kanäle zu der Gesamtleistung in allen vier Kanälen.

   8.Netzwerk gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens vier elektroakustische Übertragermittel vorgesehen sind, um welche von den ersten bis vierten Signalen besonders zu erzeugen.

   9. Gerichteter Klangsystemdecodierer zur Erzeugung von Tonsignalen, die Klänge darstellen, die wenigstens an drei verschieden lokalisierten virtuellen Tonquellen von einem einzigen Paar von ausgezeichneten Tonsignaleingängen herstammen, die in einer solchen gerichteten Information codiert worden sind, gekennzeichnet durch ein Paar Tonsignaleingänge , Mittel zur Addierung der Wellenform des ersten der Eingänge mit der Wellenform des zweiten der Eingänge in einem bestimmten Verhältnis, um ein erstes zusammengesetztes Ausgangssignal zu erzeugen, und durch Mittel zur Subtraktion der Wellenform dee ersten der Eingänge von der Wellenform des zweiten der Eingänge in einem bestimmten Verhältnis, um ein zweites zusammengesetztes Ausgangssignal zu erzeugen.

   10.Decodierer gemäß Anspruoh 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vier virtuelle Tonquellen vorgesehen sind.

   11. Decodierer gemäß Anepruoh 9, dadurch gekenn-

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   zeichnet, daß die Amplitude des ersten zusammengesetzten Ausgangssignales relativ zu der des zweiten zusammengesetzten Ausgangssignales durch veränderliche Verstärkermittel wenigstens entsprechend zu einem der Signaleingänge verändert wird.

   12. Elektrischer Schaltkreis zur Verwendung in einem Klangwiedergabesystem, welches in der Lage ist, virtuelle Klangquellen im wesentlichen an irgendeinem Punkt auf einem Kreis rund um einev Zuhörerposition zu lokalisieren und in dem eine Toninformation, die den vier getrennten gerichteten Eingängen entspricht, an einen Zwei-Kanalüber- g tragungsweg übertragen wird, wobei das System mindestens ^k

   vier Lautsprecher enthält, die in geeigneter Weise um den Zuhörer herum angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis Mittel enthält zur Ankopplung des Signales von einem der Kanäle an den ersten der Lautsprecher, Mittel zur Ankopplung der Signale von dem ersten und zweiten Kanal an einen zweiten Lautsprecher mit derselben Polarität, Mittel zur Ankopplung des Signales von der zweiten der Kanäle an einen dritten Lautsprecher, und Mittel zur Ankopplung der Signale von zwei Kanälen an einen vierten Lautsprecher mit 'entgegengesetzter Polarität.

   13. Schaltkreis gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und dritte Lautsprecher eine Diagonale bildet, die von einer Diagonale geschnitten wird, die durch den zweiten und vierten Lautsprecher gebildet ist.

   14. Schaltkreis gemäß Anspruch 13, dadurch g ekennzeichnet, daß die Signale, die an den zweiten und vierten Lautsprecher geliefert werden, in der Amplitude relativ zu den Signalen, die mit dem ersten und dritten Lautsprecher gekoppelt*sind, reduziert sind.

   15. Schaltkreis gemäß Anspruch 14, dadurch g β k tn n-

   109810/137 7

   zeichnet, daß die Signale, die mit dem zweiten und vierten Lautsprecher gekoppelt sind, in der Amplitude durch einen Faktor von ungefähr 0,707 relativ zu den Signalen, die mit dem ersten und dritten Lautsprecher gekoppelt sind, reduziert sind.

   16. Schaltkreis gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Kopplungsmittel variable Verstärkungsmittel enthält, und der Schaltkreis weitere Yerstärkungsregulierungsmittel enthält, um die Verstärkung der veränderlichen Verstärkungsmittel so zu variieren, daß sie die Trennung zwischen benachbarten Kanälen vergrößern.

   17. Schaltkreis gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungen der veränderlichen Verstärkungsmittel, die zu dem ersten und dritten Lautsprecher gehören, gleichgehalten werden, und die Verstärkungen der variablen Verstärkungsmittel, die zu dem zweiten und vierten Lautsprecher gehören, gleichgehalten werden.

   18. Schaltkreis gemäß Anspruch 16, dadurch g ekennzeichnet, daß das Verstärkungsregulierungsmittel Mittel enthält, um den augenblicklichen Wert des Verhältnisses der Signalamplitude in einem der Kanäle zu der Signalamplitude in dem anderen der Kanäle zu berechnen.

   19. Schaltkreis gemäß Anspruch 16, daduroh gekennzeichnet, daß das Verstärkungsregulierungsmittel Mittel enthält, um die Einhüllende der Signale in den Kanälen zu vergleichen.

   20. Schaltkreis gemäß Anspruch 17t daduroh gelcenneeiohntt, daß di· Verstärkung der variablen

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   Verstärker, die zu dem ersten und dritten Lautsprecher gehören, ein Minimum ist, und die Verstärkung, die zu dem zweiten und vierten lautsprecher gehört ein Maximum ist, wenn das Verhältnis gleich "eins" ist, und worin die Verstärkung der variablen Verstärker, die zu dem ersten und dritten lautsprecher gehören, ein Maximum ist und die Verstärkung der Verstärker, die zu dem zweiten und vierten Lautsprecher gehören, ein Minimum ist, wenn kein Signal an einem der beiden Kanäle anliegt.

   21« Schaltkreis gemäß Anspruch 20, dadurch ge- ,

   kennzeichnet, daß das Verstärkungsregulierungs- * mittel die Verstärkung der variablen Verstärker so „ . variiert, daß sie die gesamte Leistung, die mit den Lautsprechern gekoppelt ist, auf einem im wesentlichen konstanten- Pegel hält.

   22. Schaltkreis gemäß Anspruch 16, dadurch g ek e η η ζ e i ohne t, daß das Verstärkungsregulierungsmittel Mittel enthält, um einen modulierten Son waaigstens an einem der Kanäle zu halten.

   23· Schaltkreis gemäß Anspruch 16, dadurch g ek e η η ζ e i c h η e t, daß das Verstärkungsregulierungs- j|

   mittel Mittel enthält,um modulierte Kontrolltöne an jedem der Kanäle entsprechend zu erhalten .

   24. Schaltkreis gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß weitere variable .Verstärkungsmittel und Verstärkungeregulierungsmittel vorgesehen sind, und daß die weiteren Terstärlcungsregulierungsmittel geeignet iind, die Verstärkung der weiteren variablen Verstärker SU regulieren, und den Spannungen entsprechen? die abhängig sind von (a) dem Leietungsdifferential zwigohen den Eingängen und Ausgängen der zuerst genannten variablen Verstärker, die su des ersten und dritten Lautspreeher gehören

   109810/1377

   20U856

   und (b) von dem Leistungsdifferential zwischen den Eingängen und Ausgängen der variablen Verstärker, die zu dem zweiten und vierten Lautsprecher gehören.

   25. Schaltkreis gemäß Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung der variablen Verstärker, die zu dem ersten und dritten Lautsprecher gehören, relativ zu der Verstärkung der variablen Verstärker, die zu dem zweiten und vierten Lautsprecher gehören, so anwächst, daß die Hüllkurven ungleich vergrößert werden.

   26. Schaltkreis gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsregulierungsmittel die Verstärkung der variablen Verstärker so variiert, daß sie die gesamte Leistung, die mit den Lautsprechern gekoppelt ist, auf einem im wesentlichen konstanten Niveau halten.

   27. Stereophones Klangsystem, in dem Tonsignale auf nur zwei Kanälen A und B übertragen werden, gekennzeichnet durch einen Codierer und einen Decodierer, wobei der Codierer Mittel enthält, um ein ersten gewünschtes Signal, das an den ersten Lautsprecher gekoppelt ist, an den Kanal A zu koppeln, der Codierer weitere Mittel enthält, um ein zweites gewünschtes Signal, das an den zweiten Lautsprecher gekoppelt ist, an den Kanal B zu koppeln, daß der Codierer weitere Mittel enthält, ein drittes gewünschtes Signal, das an den dritten Lautsprecher gekoppelt ist, an die beiden Kanäle A und B mit derselben Polarität zu koppeln, und daß der Codierer schließlich Mittel enthält, um ein viertes gewünschtes Signal, das mit einem vierten Lautsprecher gekoppelt ist, an die beiden Kanäle A und B mit entgegengesetzter

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   Polarität zu koppeln, und wobei der Decodierer Mittel enthält, um das Signal von einem Kanal an den ersten lautsprecher zu koppeln und der Decodierer weitere Mittel ent*· hält, um die Signale von dem ersten und zweiten Kanal an einen zweiten Lautsprecher mit-gleicher Polarität zu koppeln, der Decodierer weitere Mittel enthält, um das Signal von dem zweiten Kanal an einen dritten Lautsprecher zu koppeln und schließlich der Decodierer noch Mittel enthält, um die Signale von zwei Kanälen an einen vierten Lautsprecher mit entgegengesetzter Polarität zu koppeln.

   28. Aufzeichnungsmedium zur Verwendung in Verbindung mit

   einem vier-kaniigen stereophonischen System, ge k e η nzeichnet durch zwei Kanäle zur Aufzeichnung von Toninformationen, wobei der erste Kanal Tondateri enthält, die von einem linken Lautsprecher, von einem vorderen Lautsprecher und einem rückwärigen Lautsprecher wiedergegeben werden und wobei der zweiteKanal Tondaten enthält, die ebenfalls von einem linken Lautsprecher , einem vorderen Lautsprecher und einem rückwärtigen Lautsprecher wiedergegeben werden, und wobei die Tondaten in einem ersten und zweiten Kanal aufgezeichnet werden und den rückwärtigen Lautsprecher entsprechen, da sie von entgegengesetzter Polaiität in den entsprechenden Kanälen sind, während die m Tondaten in den -.-ersten und zweiten Kanälen aufgespeichert sind und dem vorderen Lautsprecher entsprechen, da sie von derselben Polarität in entsprechenden Kanälen sind.

   29. Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der Kanäle die Verstärkung der Toneignale, die den vorderen und rüokwärtigen Kanälen entspricht, relativ zu der Verstärkung der Signale, die den linken und rechten Lautsprecher entspricht, geaohwächt ist.

   3oa, · -#~»

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   20H856 S? ιω^ψ: 27. Aufl, 1970

   Patentansprüche

   (Ansprüche 1-29 wie bisher)

   30. Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 28 in Form einer stereophonen Schallplatte, bei welcher eine V-förmige Rille mit unter einem Winkel von 45° in bezug auf die Oberfläche der Schallplatte verlaufenden Seitenwandungen vorhanden ist, wobei die Seitenflächen zur Abgabe eines Stereosignals moduliert sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Audiosignale entgegengesetzter Polarität beider Kanäle mit derselben Amplitude an den beiden Seitenflächen der V-förmigen Rille aufgezeichnet sind, und daß das Signal dadurch abgeleitet ist, daß die aufgezeichneten Wellenformen an den Seitenflächen addiert sind, um ein Signal mit Frequenzen zu erzeugen, die nicht in dem Signal vorhanden sind, das durch Subtraktion von den entsprechend eingespeicherten Wellenformen in den Oberflächen abgeleitet ist.

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   Leers e ι te