DE2126432B2 - Anordnung zur uebermittlung von vier signalen ueber zwei kanaele eines uebertragungsmediums - Google Patents
Anordnung zur uebermittlung von vier signalen ueber zwei kanaele eines uebertragungsmediumsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Übermittlung von vier Signalen über zwei Kanäle
eines Übertragungsmediums, bei welcher mit Hilfe einer Codiermatrix sowohl dem ersten als auch
dem zweiten Signal Anteile des dritten und des vierten Signals mit relativ verminderter Amplitude hinzugefügt
werden und das dabei entstehende erste und zweite Signalgerisch in die beiden Kanäle eines
Übertragungsmediums eingegeben werden, und bei S welcher aus den beiden dem Übertragungsmedium
wieder entnommenen Signalgemischen mit Hilfe einer Decodiermatnx vier Wiedergabesignale abgeleitet
werden, deren erstes und zweites hauptsächlich das erste bzw. zweite ursprüngliche Signal mit Anteilen
ίο relativ geringerer Amplitude sowohl des dritten als
auch des vierten ursprünglichen Signals enthalten und deren drittes und viertes Wiedergabesignal jeweils
hauptsächlich das dritte und vierte ursprüngliche Signal mit Anteilen relativ geringerer Amplitude
sowohl des ersten als auch des zweiten ursprünglichen Signals enthalten.
Bekanntlich läßt sich durch eine Steigerung der Zahl der Wiedergabekanäle die Wiedergabequalität
eines Schallereignisses, insbesondere von Musik, steigern. Gegenüber der früher ausschließlich monophonen
Übertragung und Wiedergabe hat die stereophone Wiedergabe bereits einen erheblichen Fortschritt
gebracht. Seit einiger Zeit ist man zur weiteren Erhöhung der Wirklichkeitstreue der Wiedergabe
von Schallereignissen auf vier Kanäle, die sogenannte quadrophonische Wiedergabe, übergegangen.
Wenn beispielsweise ein Zuhörer vor einem Symphonieorchester sitzt, hört er Töne aus vielen verschiedenen
Richtungen und von einer Vielzahl von Instrumenien ebenso wie Reflexionen von den Wänden
und von der Decke, was ihm die gewohnte Illusion einer Raumperspektive gibt. Wenn jedoch die Wiedergabe
unter Verwendung nur zweier Kanäle geschieht, ist es schwierig, wenn nicht unmöglich, in
Hinsicht auf die Raumperspektive Wirklichkeitstreue zu erreichen. Frühere Versuche haben gezeigt, daß
mindestens drei unabhängige Kanäle benötigt werden, um eine zufriedenstellende Wirklichkeitstreue
bei der Wiedergabe von Orchestermusik zu bieten.
Ein solches Dreikanalsystem ist von J. M. E a r g 1 e beschrieben in »An Audio Engineering Society Preprint«,
welches während der 35. Tagung der Audio Engineering Society vom 21. bis 24. Oktober 1968
veröffentlicht worden ist. Nach diesem System wird zusätzlich zum rechten und linken Kanal ein Mittenkanal
übertragen, indem das Mittensignal in zwei um plus bzw. minus 45° phasenverschobene Signalanteile
aufgeteilt wird, deren einer dem linken und deren anderer dem rechten Kanal zur zusätzlichen
Übertragung des Rechts- bzw. Linkssignals zugeführt wird. Bei der Wiedergabe erscheint dann jeweils
im linken und rechten Kanal ein um 3 db kleinerer phasenverschobener Anteil des Mittensignals,
während das Mittensignal auf der Wiedergabeseite durch Addition der über den rechten und den linken
Kanal übertragenen Signale gebildet wird, wobei zusätzlich zum vollen Mittensignal die Summe des
Rechts- und des Linkssignals erscheint.
In der DT-AS 2124 991 ist eine Anordnung zur pseudo-quadrophonen Wiedergabe vorgeschlagen
worden, bei der aus einer zweikanaligen Signalquelle, welche lediglich ein Rechtssignal und ein Linkssignal
liefert, durch Kombination dieser Signale vier Ausgangssignale erzeugt werden, indem Anteile des linken
Signals zum rechten Signal addiert bzw. subtrahiert und Anteile des rechten Signals zum linken
Signal addiert bzw. subtrahiert werden und anschließend die Subtraktionssignale in entgegengesetz-
ten Richtungen phasenverschoben werden. Auf diese Weise soll der Eindruck des Vorhandenseins von
Klängen gegenüber der normalen Stereowiedergabe verstärkt werden. Selbstverständlich kann man hierbei
nicht mehr Informationen erhalten, als ursprünglich in den beiden Stereosignalen enthalten waren,
so daß von einer Vierkanalübertragung keine Rede sein kann.
Mit modernen stereophonischen Schallplattenaufnahmcgcräten
lassen sich Modulationen in zwei getrennten Kanälen aufzeichnen, die geometrisch zueinander
um 90° und zur Plattenoberfläche um 45° geneigt sind. Es ist allgemein üblich, einen dritten
Kanal als einen Phantomkanal zu den anderen beiden Kanülen durch »Matrizieren« oder Addieren hinzuzufügen,
wodurch dieser Kanal als seitliche Modulation parallel zur Plattenoberfläche aufgezeichnet
wird. Um besondere Effekte zu erzielen, werden häufig manche Kanäle in Gegenphase in den Spuren
aufgezeichnet, wie es bei den Testplatten mit den Modellbezeichnungen STR 110, 111 und 120 der
Fall ist, die von den CBS Laboratories, einer Abteilung der Anmelderin der vorliegenden Erfindung,
erzeugt und vertrieben werden. Bei der Wiedergabe erscheint der dritte (oder mittlere) Kanal in beiden
Lautsprechern des Stereoplattenspielers jeweils phasengleich und mit gleicher Lautstärke, und ein mitten
zwischen den Lautsprechern befindlicher Zuhörer hat die Illusion, als läge der dritte Kanal zwischen
den anderen beiden. Der vierte oder vertikalmodulierte Kanal erzeugt bei seiner Wiedergabe auf einem
herkömmlichen Stereoplattenspieler mit zwei Lautsprechern die Illusion eines »umlokalisierten« Tons.
Man hat zwar versucht, den dritten oder mittleren Kanal auf einem gelrennten Lautsprecher wiederzugeben,
jedoch waren die Ergebnisse nicht voii befriedigend, und die meisten Stereoanlagen verwenden
nur zwei Lautsprecher, obwohl viele Stereoplatten einen »mittleren« Kanal aufweisen.
In der DT-OS 21 25 952 ist eine Anlage beschrieben, bei der in einem an sich zweikanaligcn System
ein dritter und vierter Lautsprecher mit dem Summensignal bzw. dem Differenzsignal des rechten und
linken Kanals gespeist wird. Die linken und rechten Lautsprecher können beispielsweise auf gegenüberliegende
α Seiten eines Vorführraums angeordnet sein, während die beiden Lautsprecher für die virtuellen
Kanäle sich an gegenüberliegenden Enden des Vorführraums betinden. Jeder Lautsprecher gibt die
spezielle Information seines Kanals gleichzeitig mit der halben Leistung der Signale aus seinen benachbarten
Kanälen wieder. Dieses System erzeugt einen scheinbaren Vierkanaleffekt, jedoch ist die Illusion,
daß jeder Kanal unabhängig auf seinem zugehörigen Lautsprecher erscheint, nicht vollständig.
Dagegen läßt sich eine unabhängige Wiedergabe eines jeden der vier Kanäle auf einem gesonderten
Lautsprecher besser mit einer Anlage vorspiegeln, wie sie in der gleichzeitig eingereichten Anmeldung,
DT-OS 2126480, beschrieben ist, die vier in ihrer
Verstärkung steuerbare Verstärker enthält, über welche die vier einzelnen Nachrichtenkanäle jeweils
mit den zugehörigen Lautsprechern verbunden sind. Ferner ist eine logische Steuerschaltung vorgesehen,
die aus dem Ausgang für »links« und aus dem Ausgang für »rechts« des Wandlers oder Tonabnehmers
Steuersignale gewinnt und hiermit die Verstärkungsfaktoren der Verstärker automatisch steuert, um den
Eindruck des Vorhandenseins vier getrennter Nachrichtenkanäle zu verstärken. Obwohl diese Anlage
eine beträchtliche Verbesserung der Wiedergabetechnik für Schallaufzeichnungen darstellt, hat sie jedoch
einige Nachteile. Erstens enthält das von »hinten« kommende Signal, welches als Differenzsignal oder
als senkrecht stehende elliptische Modulation verschlüsselt ist, nur eine geringe oder gar keine Komponente
in der »seitlichen« oder »Summen«-Richtung, und bei der Wiedergabe der Aufnahme über
einen monophonisehen Plattenspieler oder bei ihrer Sendung über monophonisehen Rundfunk wird das
für »hinten« vorgesehene Signal stark gedämpft, oder es verschwindet völlig. Zweitens ist es im Falle einer
Stereoschaliplatte nicht erwünscht, die Information aus dem »hinteren« Kanal in vertikaler Richtung
aufzumodulieren, weil dadurch das Schneiden und Pressen der Schallplatte schwieriger wird. Drittens
erscheinen beim Abspielen einer Stereoschallplatte,
ao bei der die »hintere« information als Vertikalmodulation
vorhanden ist, über einen herkömmlichen Stereoplattenspieler, die »hinteren« Signale in beiden
Lautsprechern phasenungleich bzw. derart, daß ein unangenehmes Gefühl eines »Drucks in den
Ohren« entsteht. Viertens werden bei den üblichen Stereoanlagen die beiden Lautsprecher normalerweise
in zwei benachbarten Ecken des Vorführraums angeordnet, und bei der Wiedergabe vierkanaliger
Aufzeichnungen benutzt man üblicherweise vier Lautsprecher in den vier Ecken des Vorführraums.
Die in den beiden erwähnten Offenlegungsschriften beschriebenen Anlagen sind jedoch so ausgelegt, daß
Symmetrie mit Lautsprechern gewahrt wird, die sich in der Mitte der vier Wände des Vorführraums befinden.
Wenn man die Lautsprecher in den Ecken anordnet, verschiebt sich das Bild des ursprünglich
aufgenommenen Tons um 45°, wodurch eine den Hörer verwirrende Nichtübereinstimmung entsteht.
Da es außerdem in den meisten Wohnungen schwierig ist, in der Mitte der Wände geeignete Stellen für
Lautsprecher zu finden, ist eine Abspielanlage vorzuziehen, bei welcher die Lautsprecher in den Ecken
des Vorführraums angeordnet werden können.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein System zur Übermittlung mehrkanaliger Informationen
über eine unterschiedliche Anzahl von Kanälen. Das System soll dazu geeignet sein, monophonische,
stereophonische und quadrophonische Einrichtungen miteinander kompatibel zu machen, wobei das Problem
auftritt, Signale aus einer Anzahl von Kanälen auf eine andere Anzahl von Kanälen zu verteilen.
Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn für ein vierkanaliges Programm nur zwei Übertragungskanäle
zur Verfügung stehen. Hierbei macht es zunächst keinen prinzipiellen Unterschied, ob die beiden Kanäle
zwei Sendekanäle eines Radiosenders oder die beiden Tonkanäle oder -spuren eines Aufzeichnungsträgers,
wie einer Schallplatte, sind. Andererseits stellt sich das obengenannte Problem auch, wenn
mehrere auf zwei Ubertragungskanäle verteilte Signale einem beispielsweise vierkanaligen Wiedergabesystem
zugeführt werden sollen, beispielsweise einen quadrophonischen Wiedergabegerät. Ein solches Sy
stem ist in der DT-OS 20 14 856 vorgeschlagen, wel ches sich mit echter Quadrophoniecodierung voi
Viertonsignalen in zwei zu übertragende Signalge mische befaßt. Gemäß dieser älteren Anmeldung wer
den die vier Originalsignale ohne Einführung voi
609508/42
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9 10
Phasenverschiebungen in bestimmten Anteilen addi- wird auf dem »rechten« Kanal aufgezeichnet. Die
tiv und subtraktiv zur Bildung zweier Signalgemische Aufzeichnung des dem »linken hinteren« Lautspre-
miteinander kombiniert. eher zugeordneten Signals erfolgt im »linken« Kanal
Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung mit 90° Phasenverschiebung gegenüber seiner Aufin
einer weiteren Verbesserung der Raumklangwir- 5 zeichnung im »rechten« Kanal, und in ähnlicher
kung im Sinne einer ausgewogeneren symmetrischen Weise besteht eine Phasenverschiebung von 90° bei
Darbietung, und zwar sollen die Signale der beiden der Aufzeichnung des dem »rechten hinteren« Lautzusatzhchen
(hinteren) Kanäle mit den den üblichen Sprecher zugeordneten Signals im »linken« und
Stereosignalen vergleichbaren Signalen der beiden »rechten« Kanal. Die Aufzeichnung erfolgt dabei so,
vorderen Kanäle in besonderer Weise kombiniert i» daß das Signal für den linken hinteren Lautsprecher
werden, die eine Decodierung in vier getrennte Si- im linken Kanal voreilt und daß das Signal für den
gnale erlaubt, die den vier ursprünglichen Signalen rechten hinteren Lautsprecher im rechten Kanal vorentsprechen.
In den vier wieder getrennten Kanälen eilt. Somit enthalten die erfindungsgemäß aufgezeichsoll
jeweils eines der vier bei der Aufnahme heran- nelen Stereoschallplatten im Grunde vier verschiegezogenen
Originalsignale als überwiegendes Signal 15 dene Signale: ein »linkes vorderes« Signal, welches
enthalten sein. Ferner sollen mit der Erfindung die als Modulation der linken Wandung der Schallplat-Signale
von vier Nachrichtenkanälen auf eine zwei- tenrille erscheint, ein »rechtes vorderes« Signal, welspurige
Stereoschallplatte aufgezeichnet werden kön- ches als Modulation der rechten Rillenwandung ernen,
ohne daß dabei eine ausgeprägte Vertikalmodu- scheint, ein »linkes hinteres« Signal, welche«! als RiI-lation
hinzugefügt werden muß, und weiterhin soll 20 lenmodulation auf Grund ein^r Kreisbewegung des
die zusätzliche Einführung eines gemeinsamen mitt- Schneidstichels im Uhrzeigersinn erscheint, und ein
leren Signals ermöglicht werden, welches den vier »rechtes hinteres« Signal, welches als Rillenmodula-Hauptsignalen
in der Mitte überlagert ist. tion auf Grund einer Schneidstichelbewegung gegen
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden den Uhrzeigersinn erscheint. Die Kreisbewegung entMerkmalen
des Anspruchs 1 gelöst. as steht durch die Quadraturmodulation der beiden
Die Erfindung eignet sich insbesondere für An- Rillenwände, und wenn sich der Schneidstichel in
lagen, bei denen zur Wiedergabe die Lautsprecher in Längsrichtung der Rille bewegt, dann ergibt sich aus
den vier Ecken eines Raumes angeordnet sind. der Kreisbewegung eine Schraubenlinie.
Gleichzeitig ist eine Kompatibilität mit zweikanali- Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung gen Wiedergabeanlagen gewährleistet, mit Hilfe derer 3° kann ein Signal, welches bei der Wiedergabe als die auf zwei Kanäle codierten vier Ursprungssignale »Phantom«-Signal zwischen zwei beliebigen Lautausgewogen wiedergegeben werden können, so daß Sprechern erscheinen soll, in gleicher Weise jedem der beispielsweise nach dem erfindungsgemäßen Quadro- beiden Kanäle oder, falls gewünscht, allen Kanälen phoniesystem aufgenommene Schallplatten auch über gemeinsam zugeführt werden. Wenn also ein »mittübliche Stereoanlagen in guter Wiedergabetreue ab- 35 leres« Signal verwendet wird, enthält die gemäß der gehört werden können. Erfindung hergestellte Aufzeichnung fünf verschie-
Gleichzeitig ist eine Kompatibilität mit zweikanali- Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung gen Wiedergabeanlagen gewährleistet, mit Hilfe derer 3° kann ein Signal, welches bei der Wiedergabe als die auf zwei Kanäle codierten vier Ursprungssignale »Phantom«-Signal zwischen zwei beliebigen Lautausgewogen wiedergegeben werden können, so daß Sprechern erscheinen soll, in gleicher Weise jedem der beispielsweise nach dem erfindungsgemäßen Quadro- beiden Kanäle oder, falls gewünscht, allen Kanälen phoniesystem aufgenommene Schallplatten auch über gemeinsam zugeführt werden. Wenn also ein »mittübliche Stereoanlagen in guter Wiedergabetreue ab- 35 leres« Signal verwendet wird, enthält die gemäß der gehört werden können. Erfindung hergestellte Aufzeichnung fünf verschie-
Die Erfindung gibt ferner die Möglichkeit der dene Signale.
Schaffung einer Anlage, mit welcher der jeweils do- Die Decodierschaltung für die Aufspaltung der
minierende Kanal unter Steuerung des in ihm gerade kombinierten Signale in die vier Wiedergabesignale
übertragenen Signals hervorgehoben wird, so daß bei 4° enthält zwei Allpaß-Phasenschiebernetzwerke. Diese
einer vicrkanaligen Wiedergabe die Vorspiegelung beiden reinen Phasenschieber dienen der Änderung
vier getrennter unabhängiger Schallquellen noch der gegenseitigen Phasenlage der aus dem »linken«
realistischer wirkt, wie dies grundsätzlich auch schon und dem »rechten« Kanal gewonnenen Signale, um
in der bereits erwähnten DT-OS 20 14 856 vorge- ihre Wiederherstellung als vier getrennte Signale zur
schlagen ist. 45 Wiedergabe in vier getrennten Lautsprechern zu erGegenüber
dem in der DT-OS 2014 856 vorge- lauben. Um die einzelnen Signale, die in irgendeiner
schlagenen Verfahren erfolgt gemäß der Erfindung der Lautsprecherschaltungen vorherrschen, noch weidie
Codierung unter zusätzlicher Einführung von ter hervorzuheben, kann die erwähnte signalverarbei-Phasenverschiebungen,
wobei sich die Gleichungen tende Anordnung den Decodier- und Steuerlogikteil für die Codierung der vier Signale links vorn (L,), 50 und die in ihrer Verstärkung steuerbaren Verstärker
rechts vorn (R,), links hinten (Lh) und rechts hinten enthalten, wie sie in der bereits erwähnten Patent-
(R,,) in die beiden zu übertragenden oder aufzuzeich- anmeldung P 21 26 480 beschrieben sind,
nenden Signalgemische L7- und RT in folgender Zum Verständnis der Erfindung werden die vor-Weise darstellen lassen: stehenden und weiteren Einzelheiten der Erfindung
nenden Signalgemische L7- und RT in folgender Zum Verständnis der Erfindung werden die vor-Weise darstellen lassen: stehenden und weiteren Einzelheiten der Erfindung
55 nachstehend an Hand der Zeichnungen ausführlich
L7 = L1-J- 0,707 Lb + 0,707 Rb beschrieben.
rt = Rf + ,·. 0,707Rb ~ 0,707L6 Fig. 1 zeigt schematisch eine Anordnung zum
Aufzeichnen von vier Nachrichtenkanälen auf eine
Eine derartige Codierung wird mit Hilfe einer Stereoschallplatte;
Kombination von Phasenverschiebungsnetzwerken 60 F i g. 2 zeigt ein Vektordiagramm zur Erläuterung
und Addierschaltungen bewirkt, und die beiden Si- der Bewegung des Schneidstichels bei der Zuführung
gnale L7- und RT lassen sich auf eine zweispurige des linken, des rechten, des mittleren und des Diffe-
Schallplatte oder ein zweispuriges Magnetband in renzsignals;
der nachfolgend erläuterten Weise aufzeichnen. F i g. 3 zeigt stark vergrößert im Querschnitt einen
Das Signal, welches der Einfachheit halber als 65 vier Rillen enthaltenden Teil einer Schallplatte, um
»linkes vorderes« Signal bezeichnet werden kann, die Bewegung des Schneidstichels bei den verschie-
wird im »linken« Kanal aufgezeichnet, und das dem denen Signalen aufzuzsigen;
»rechten vorderen« Lautsprecher zugeordnete Signal Fi g. 4 ist eine schematische Darstellung einer her-
körnmlichen Stereophonischen Abspielanlage zur Vorspiegelung eines dritten Kanals;
Fig.5 ist eine schematische Darstellung einer
Vorrichtung zum Aufzeichnen von vier Kanälen auf eine zweispurige Stereoschallplatte gemäß der Technik,
wie sie in der DT-OS 21 26 480 beschrieben ist;
Fig.6 zeigt stark vergrößert eine Schallplattenrille,
wobei die Wirkung der Zuführung des »Differenz«-Signals zu dem rechten und dem linken Kanal
über ein Phasenverschiebungsnetzwerk veranschaulicht ist;
F i g. 7 ist die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Codiermatrix zur Zusammenfassung
unabhängiger Signale, die über vier Lautsprecher wiedergegeben werden sollen;
F i g. 8 ist ein Vektordiagramm zur Erläuterung der Schaltung nach F i g. 7;
F i g. 9 zeigt schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Decodierschaltung;
Fig. 10 zeigt von oben einen Vorführraum mit der Anordnung der vier Lautsprecher sowie Phasenvektordiagramme
der in den vier Lautsprechern erscheinenden Signale;
Fig. 11 ist eine schematische Darstellung einer vereinfachten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Decodierschaltung;
Fig. 12 ist die schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform de ι erfindungsgemäßen
Decodierschaltung;
Fig. 13 ist die schematische Darstellung einer weiteren
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Decodierschaltung.
Zum besseren Verständnis der Erfindung sei zunächst das gebräuchliche Verfahren zur Aufzeichnung
ster ophonischer Signale mit einem dritten oder mittleren Kanal und ein Verfahren zur Wiedergabe
dieser Signale mittels einer Stereophonischen Zweilautsprecheranlage an Hand der F i g. 1 bis 4 beschrieben.
Die gewöhnlich vorgesehenen Signale für links (L), rechts (R) und Mitte (C) werden den beiden
Eingängen einer Stereophonischen Schneidvorrichtung 10 zugeführt, deren Schneidstichel 12 so
ausgelegt ist, daß er eine Rille in den Schellack einer Plattenmatrix 14 schneidet, die sich auf einem (nicht
gezeigten) Aufnahmeteller dreht. Die C-Signale durchlaufen einen Signalteiler 16 bekannter Bauart,
so daß jeder der Leitungen L und R in additiver Weise jeweils ein Teil dieses Signals, der gleich
0,707 C ist, zugeführt wird. Wie es in der Plattenschneidetechnik bekannt ist, kann die Spitze des Stichels
Bewegungen innerhalb einer senkrecht zur Platte gerichteten Ebene vollführen, in einer Weise,
wie es durch das Vektordiagramm der F i g. 2 angezeigt ist. Wenn ein linkes Signal L zugeführt wird,
bewegt sich der Schneidstichel längs des Pfeils L, der um 45° zur Horizontalen geneigt ist, und wenn ein
R-Signal zugeführt wird, bewegt sich der Schneidstichel
längs des Pfeils R, der gegenüber der Horizontalen um —45° geneigt ist. Eine Zuführung von
0,707 Teilen des C-Signals zu den Leitungen L und R in additiver Weise erzeugt eine Auslenkung des
Schneidstichels in Richtung des Pfeils C und im Betrag 0,707 (l + R), was dem Auslenkungsbetrag für
L oder R entspricht, jedoch in horizontaler Richtung. Es sei erwähnt, daß an Stelle der direkten Zuführung
der Signale L, R und C zur Schneidvorrichtung, wie es in F i g. 1 gezeigt ist, diese Signale entsprechend
der üblichen Praxis zunächst auf einem zweispurigen Band aufgenommen v/erden können, worauf
der Ausgang des Bandwiedergabegeräts zur Ansteuerung der Schneidvorrichtung herangezogen wird. Das
in den F i g. 1 und 2 gezeigte Differenzsignal D wird später noch behandelt.
Die Art der durch das eben beschriebene Verfahren gewonnenen killenmodulation ist in F i g. 3 gezeigt.
Wenn lediglich das linke Signal L anliegt, wird die Rille gemäß dem Pfeil L moduliert, was
ίο sich im wesentlichen auf eine Wand der Rille beschränkt.
In ähnlicher Weise erfolgt beim Anlegen des Signals R eine Modulation der gegenüberliegenden
Rillenwand in Richtung des Pfeils R, der auf dem Pfeil L senkrecht steht. Beim Anlegen jeweils
gleicher Beträge des mittleren Signals C an die Leitungen L und R werden beide Rillenwände gleichzeitig
und auf gleiche Weise moduliert, und zwar mit jeweils dem Betrag 0,707 C in Richtung des Pfeils L
und in Richtung des Pfeils R, woraus eine horizontale oder seitliche Bewegung resultiert, die durch den
Pfeil C angezeigt wird.
Eine Anlage zur Wiedergabe einer Stereoschallplatte, welche die in der vorbeschriebenen Weise aufgezeichneten
Signale L, R und C enthält, ist schematisch in Fig.4 gezeigt. Diese Anlage enthält einen
Stereo-Tonabnehmerkopf 18 mit einem Abtaststift 20, der in der Plattenrille läuft und durch die Rillenmodulation
bewegt wird, so daß auf den Ausgängen L und R des Tonabnehmers Ausgangsspannungen
erscheinen. Wenn in der Rille nur eine L-Signalmodulation
vorhanden ist, erscheint nur am Ausgang L ein Ausgangssignal, welches nach Verstärkung in
einem Leistungsverstärker 22 von einem Lautsprecher 24 wiedergegeben wird. Auf ähnliche Weise erscheint
beim alleinigen Vorhandensein einer R-Signalmodulation der Rille nur am Ausgang R des
Tonabnehmers eine Ausgangsspannung, die im Leistungsverstärker 26 verstärkt wird und dem zugehörigen
Lautsprecher 28 zugeführt wird. Wenn die Rille bei Vorhandensein jeweils gleicher Beträge des linken
und des rechten Signals eine seitliche Modulation enthält, dann erscheinen im linken und im rechten
Lautsprecher gleiche Signale, nämlich 0,707 C, so daß mitten zwischen den Lautsprechern 24 und 28
eine scheinbare oder Phantomschaltquelle C (in der Zeichnung durch einen gestrichelten Kreis umgeben)
zu liegen scheint. Diese Illusion hat jedoch nur ein in der Mitte befindlicher Zuhörer 30. Wenn er sich
nach einer der Seiten bewegt, hört er das C-Signal aus dem nächsten Lautsprecher, wenn nicht besondere
Maßnahmen getroffen werden, um die Richtungscharakteristik der Lautsprecher je nach der
Position des Zuhörers einzustellen.
Die beschriebene dreikanalige Aufzeichnung ist kompatibel, weil die Signale L, R und C alle eine
horizontale Modulationskomponente besitzen und somit gehört werden, wenn sie auf einem monophnnischen
Abspielgerät wiedergegeben werden, welche* nur auf seitliche Modulation anspricht, obwohl die
fio relativen Signalstärken nicht so ausgewogen sind, wie
eil ursprünglich vom Aufnahmeleiter beabsichtigt war,
da die Horizontalmodulationskomponenten in den L- und R-Kanälen 0,707 C betragen. In Wirklichkeit
gibt das oben beschriebene System trotz der Einführung eines dritten Kanals nur zwei unabhängige
Nachrichtenkanäle wieder. Der dritte Kanal C ist sowohl in dem linken als auch in dem rechten Kanal
vorhanden, und der Zuhörer wird ihn daher gewöhn-
13 M
Hch aus dem Lautsprecher hören, der ihm am nach- 170° brachte einen Erfolg, ein Phasenwinkel von
sten ist. Dieser »mittlere« Kan?J kann mit einem ge- 135° war besonders günstig. Es kann leicht nachtrennten
Lautsprechersystem wiedergegeben werden, gewiesen werden, daß bei einer solchen gegenseitiwie
es mit gestrichelter Linien in der Fig.4 gezeigt gen Phasenverschiebung zweier Signale die Spitze des
ist und für diesen Zweck sind Verstärker im Handel 5 Schneidstichels statt einer reinen Auf- und Abbeweerhältlich.
Dies erlaubt dem Zuhörer, den »mittle- gung, die in Fig.3 gezeigt ist, eine in der Fig.6
rena Nachrichtenkanal wahrzunehmen, ohne daß er gezeigte elliptische Bewegung durchführt Die Grensich
im gleichen Abstand vom linken und rechten zen der Schneidstichelbewegung sind durch gestri-Lautsprecher
befinden muß. Ein solcher mittlerer chelte Linien gezeigt und die Richtung der ellipti-Lautsprecher
kann allerdings die Folge haben, daß io sehen Bewegung hängt davon ab, ob das Signal D1
die Töne aus den anderen beiden Lautsprechern zur dem Signal D2 voreilt oder umgekehrt. Von Bedeu-Mitte
»hereingezogen« scheinen. tung ist, daß die Rille eine horizontale Modulations-
Wie in den F i g. 1 bis 3 angedeutet ist, kann ein komponente bekommt, die durch die horizontale
vierter Kanal D in das zweikanalige stereophonische Breite der Ellipse bestimmt wird, so daß sowohl
System eingeführt werden, wenn dieser Kanal durch 15 monophone als auch stereophone Plattenspieler alle
einen Signalteiler 32 in gleiche Teile aufgeteilt wird vier Signale wiedergeben. Dies bedeutet, daß eine
und diese Teile dann gegenphasig dem rechten und Schallplatte mit vier getrennten Kanälen vollstän-
dem linken Kanal zugeführt werden. Wie in F i g. 2 dig kompatibel mit den älteren Abspielgeräten wird,
dargestellt, bewirkt die Zuführung des D-Signals in obwohl das Signal D bei monophonen Anlagen um
dieser Weise eine Bewegung des Schneidstichels in 20 etwa 8 db gedämpft wird.
vertikaler Richtung längs des Pfeils D in einem Be- Die Wirklichkeitstreue der Wiedergabe vier getrag,
der sich bestimmt aus der Differenz der 0,707- trennter Nachrichtenkanäle, die in der gerade befachen
D-Signale, die jeweils im linken und rechten schriebenen Weise aufgenommen worden sind, läßt
Kanal vorhanden sind. Die senkrechte Bewegung des sich durch eine Steuereinrichtung verbessern, wie sie
Schneidstichels hat somit den Betrag 0,707 (L - R). 25 in der bereits erwähnten DT-OS 2126 480 beschrie-Wie
in F i g. 3 gezeigt, wird dies durch die zueinander ben ist. Diese Einrichtung entnimmt Signale aus dem
gegenphasigen Links- und Rechtsbewegungen des rechten und dem linken Ausgang des Wandlers bzw.
Schneidstichels verursacht, wodurch eine Auf- und Tonabnehmers, spaltet die Signalgemische in ihre
Abbewegung entsteht. Wenn die Vertikalniodulation jeweiligen Komponenten auf, vergleicht die Stärke
mit einer Anlage gemäß F i g. 4 wiedergegeben wird, 30 dieser Komponenten und beeinflußt in ihrer Verstärdann
werden die Lautsprechermembranen in entge- kung steuerbare Verstärker in den einzelnen Lautgengesetzten
Richtungen angetrieben, so daß die Sprecherschaltungen. Die Ansteuerung der Verstärker
Ohren des Zuhörers gegenphasige Schalldrücke emp- geschieht dabei in Übereinstimmung mit der Lautheit
fangen. Da solche Druckverhältnisse an den Ohren der jeweiligen Signalkomponenten in einer Art und
niemals der normalen Bedingung beim Hören ent- 35 Weise, daß eine im wesentlichen perfekte Vorspiegesprechen,
kann der Hörer den Ton nicht lokalisieren. lung vier getrennter unabhängiger Schallquellen er-Das
Differenzsignal D erscheint an irgendwelchen folgt.
undefinierbaren Punkten im Raum, wie in der Zeich- In F i g. 7 ist schematisch eine Codiermatrix dar-
nung mit D im gestrichelten Kreis angedeutet, und gestellt, welche die vier unabhängigen Signale, die
der Hörer ist unfähig, den Ursprung auszumachen. 40 zur Endwiedergabe mit vier getrennten Lautspre-
Auch haben sich einige Zuhörer bei einem solchen ehern vorgesehen sind, zu zwei Signalgemischen zu-
phasenversetzten Klang über ein eigenartiges Gefühl sammensetzt, um sie auf einem zweispurigen Träger,
eines »Drucks in den Ohren« beklagt. Dies wird zum wie beispielsweise eine Stereoschallplatte oder ein
Teil überwunden durch die in der bereits erwähnten zweispuriges Tonband, aufzuzeichnen oder zu über-
DT-OS 21 25 952 beschriebene Anordnung, bei der 45 tragen. Die Matriziereinrichtung enthält vier Ein-
das Differenzsignal und auch das »mittlere« Signal gänge 40, 42, 44 und 46 für die vier getrennten Si-
über getrennte Lautsprecher wiedergegeben werden. gnale, die der Einfachheit halber als linkes vorderes
Um eine bessere Kompatibilität mit monophoren (L/), linkel hinteres (L1,), rechtes hinteres (Rb) und
und herkömmlichen stereophonen Plattenspielern zu rechtes vorderes (R1) Signal bezeichnet werden,
erreichen und gleichzeitig die Vorspiegelung von vier 5° Diese Bezeichnungen geben jeweils den Standort
getrennten Kanälen während der Wiedergabe zu ver- desjenigen der vier Lautsprecher in einem Vorführvollständigen,
wird das Differenzsignal D Vorzugs- raum an, für welchen das betreffende Signal bei seiweise
so zugeführt, wie es der Erfinder der vorlie- ner endgültigen Wiedergabe vorgesehen ist. Diese
genden Anmeldung, Benjamin B. B ζ u e r, in einem Signale sind durch senkrechte Pfeile gleicher Länge
Aufsatz mit dem Titel »Some Techniques Toward 55 dargestellt, was für die nachfolgende Auswertung
Better Stereophonie Perspective« vorgeschlagen hat. bedeuten soll, daß die ankommenden Signale als
Dieser Aufsatz ist in »IEEE Transactions on Audio«, gleichstark und bezogen auf die gleiche Bezugsphase
Band AU-Il, Nr. 3, Mai/Juni 1963, erschienen. Wie angenommen werden. Die Codiermatrix enthält sechs
in F i g. 5 gezeigt, wird hierbei das Differenzsignal AUpaß-Phasenschieber 48, 50, 52, 54, 56 und 58,
nicht in gleicher und entgegengesetzter Phase dem 60 die den zugeführten Signalen über den interessierenlinken
und rechten Kanal wie bei der Schaltung nach den Frequenzbereich eine im wesentlichen konstante
Fig. 1 zugeführt, sondern das D-Signal wird durch Phasenverschiebung erteilen, ohne ihre Amplituden
ein akustisches Phasenvcrschiebungsnetzwcrk 32 ge- zu verändern. Jeder Phasenschieber verursacht eine
sendet, welches das einlaufende Signal in zwei Signale Bezugsphasenverschiebung y>, die eine Funktion der
D1 und D2 gleicher Amplitude aufspaltet, wobei jedes 65 Frequenz ist. Die beiden Phasenschieber 50 und 56
Signal alle Frequenzen des D-Signals enthält, jedoch bewirken lediglich die Bezugsphasenverschiebung,
beide Signale zueinander phasenverschoben sind. Die Phasenschieber 48 und 58 bewirken eine Phasen-Eine
relative Phasenverschiebung zwischen 110 und verschiebung ψ + 45°, und die Phasenschieber 52
und 54 bewirken eine Phasenverschiebung von Ψ + 90°.
Die Signale L1 und R1, die dem »linken vorderen«
und dem »rechten vorderen« Lautsprecher zugeordnet sind, werden über ihre entsprechenden Anschlüsse
40 und 46 und über die zugehörigen Allpaß-Phasenschieber 48 und 58 jeweils den zugehörigen Summierschaltungen
60 und 62 zugeführt. Das »linke hintere« Signal L6 läuft parallel durch die beiden Phasenschieber
50 und 52, wobei der Ausgang des Phasenschiebers 50 mit einer Dämpfung entsprechend
dem Faktor 0,707 an die Summierschaltung 60 gelegt wird und der Ausgang des Phasenschiebers 52
mit der gleichen Dämpfung an die Summierschaltung 62 gelegt wird. Das »rechte hintere« Signal Rb wird
in ähnlicher Weise parallel den Phasenschiebern 54 und 56 zugeführt, deren Ausgänge jeweils mit einer
Dämpfung von 0,707 der Summierschaltung 60 bzw. 62 zugeführt werden. Die Summierschaltungen 60
und 62, die herkömmlicher Bauart und auf dem Fachgebiet bekannt sind, erzeugen an ihren Ausgängen
64 und 66 Signalgemische L7- und RT. Diese Signale
können beispielsweise dem linken und dem rechten Eingang ein; r Schneidvorrichtung für Stercoschallplatten
zugeführt weiden, oder sie können den beiden Aufnahme-pfen eines Zweispurbandgeräts
ode- irgendeinem anderen bekannten zweikanaligen
Träger in einer der Fachmann wohl bekannten Art
und Weise zugefühn werden.
Die Codiermatrix ist zwar bisher in Verbindung mit vier Eingangssignalen beschrieben worden, falls
jedoch ein in der Mitte der Wiedergabeanlage erscheinendes Signal gewünscht wird, kann ein mit dem
Pfeil C veranschaulichtes »mittleres« Signal mit gleicher Stärke und phasengleich den Eingängen 40 und
46 oder den Eingängen 42 und 44 oder allen vier Eingängen gleichzeitig zugeführt werden, wie es
durch die gebogenen Pfeile angedeutet is1. Das
C-Signal wird der Phasenverschiebung derjenigen Phasenschieber unterworfen, denen es zugeführt wird,
beispielsweise gemäß F i g. 7 den Phasenschiebern 48 bis 58, und es wird Bestandteil der Signalgemische
LT und RT.
Die Zusammensetzung der an den Anschlüssen 64 und 66 erscheinenden Signalgemische ist aus den
neben diesen Anschlüssen eingezeichneten Vektordiagrammen ersichtlich. Es läßt sich sehen, daß jedes
dieser Signale ein überwiegendes Signal L1' bzw. R,'
für einen »vorderen« Lautsprecher enthält, die beide gegenüber den ursprünglichen Eingangssignalen L,
und R/ um y + 45° phasenverschoben sind. Das L7-Signal
enthält ferner Signale Lb' und Rb', die zueinander
mit dem L6'-Signal voreilend um 90° und gegenüber
dem Signal L/ um 45° verschoben sind. Das C-Signal erscheint als Signal C in beiden Signalgemischen
in der gleichen relativen Phasenlage wie die Signale L1' bzw. R1'.
Es ist darauf hinzuweisen, daß das Signal RT zusätzlich
zu dem Signal R/ die beiden um 90° zueinander phasenverschobenen Signale Lb und Rb' enthält,
allerdings ist die gegenseitige Phasenbeziehung dieser beiden Signale gegenüber ihrer Phasenbeziehung
im L7-Signal umgekehrt, d. h., Rb ist vorcilcnd
und L1' ist nacheilend gegenüber den entsprechenden
Signalen an der Klemme 64. Wie bereits früher erwähnt, hat jedoch das Signal C wiederum die gleiche
relative Phasenlage wie das entsprechende Signal an der Klemme 64.
Da die Signale L1' und R1' gewöhnlich nicht kohärent
sind, erscheinen sie bei ihrer Aufzeichnung auf einer Stertoschallplatte unabhängig voneinander als
getrennte Modulationen des rechten und des linken Kanals. Die einander phasengleichen Signale C an
den beiden Klemmen 64 und 66 verursachen eine seitliche Modulation auf der Schallplatte. Dadurch,
daß das Signal Lb an der Klemme 64 dem Signal L6'
an der Klemme 66 um 90° voreilt, entsteht eine Modu'.ation der Schallplattenrille gemäß einer rechtsdrehenden
Schraubenlinie, ähnlich einem Rechtsgewinde. Weil das Signal Rb an der Klemme 64 gegenüber
dem Signal Rb an der Klemme 66 um 90° nacheilt, wird in ähnlicher Weise eine linksdrehende
Schraubenlinie aufgezeichnet, ähnlich einem Linksgewinde. Die fünf der Codiermatrix nach Fig.7
zugeführten Signale gelangen somit als fünf verschiedene Modulationsarten auf eine Stereoschallplatte,
nämlich als Modulation der linken und der rechten Rillenwand, als seitliche Modulation und als rechtsdrehende
sowie als iinksdrehende Schraubenmodulation.
In Fig.8 ist die Form der Modulation auf der
Schallplatte dargestellt, wie sie sich zeigt, wenn man von der Spitze des Schneidstichels aus in Richtung
der Rille blickt. Das L/-Signal bewirkt eine um 45° gegenüber der Horizontalen geneigte Bewegung, das
/?/-Signal bewirkt eine um —45° gegenüber der Horizontalen geneigte Bewegung und das C'-Signal
bewirkt eine seitliche oder horizontale Modulation. Diese drei Modulationen sind den Modulationen
gleich, wie sie beim Schneiden einer herkömmlichen Stereoschallplatte erhalten werden. Ein wesentlicher
Unterschied gegenüber der herkömmlichen Technik besteht darin, daß zusätzlich eine rechtsdrehende
kreisförmige Modulation Lb vorhanden ist, die dem
Signal für den »linken hinteren« Lautsprecher entspricht, sowie eine Iinksdrehende kreisförmige Modulation
Rb, die dem Signal für den »rechten hinteren« Lautsprecher entspricht. Da die L6- und Rb-Modulationen
jeweils eine beträchtliche horizontale Komponente (als Projektion auf die Linie C) aufweisen,
erzeugen sie beide gleichwertige Signalkomponentcn für den Horizontalbetrieb, so daß eine
vollständige Wiedergabe auch mit einem monophoncn Plattenspieler möglich ist. Das gerade beschriebene
Verfahren für das Zusammensetzen der Eingangssignale zur Bildung zweier Signalgemische hat
den wesentlichen Vorteil, daß eine auf diese Weise aufgezeichnete Stereoschallplatte oder ein auf diese
Weise aufgezeichnetes Tonband mit allen stereophonen oder monophonen Abspielgeräten unter vollständiger
Wiedergabe aller aufgezeichneten Töne abspielen kann.
Es sei darauf hingewiesen, daß auch andere Modulationen während der Aufnahme auftreten können.
Beispielsweise werden häufig Nachhallkomponenten phasenungleich auf die Eingangsklemmen verteilt. Es
ist nicht beabsichtigt, die Signale auf die fünf verschiedcnen
obengenannten Typen zu beschränken:
andere Modulaüonsformen zusätzlich zu den fünl
Grundformen ergeben Zwischentypen, die sich mi Hilfe der genannten Grundformen analysieren lassen
In F i g. 9 ist eine Ausführungsform einer Dc coctiermatrix dargestellt, mit der sich wieder vic
einzelne Signale aus den beiden Signalgcmischcn ge winncn lassen, die in der oben beschriebenen Weis>
auf einem stereophonen Aufzeichnungsträger zu
17 18
Wiedergabe über ein Vierlautsprechersystem aufge- Signalen, die von den Ausgängen der Phasenschieber
zeichnet worden sind. Die beiden Signale L7- und R7 74 und 76 in einer Weise abgeleitet werden, wie es
werden mittels eines geeigneten Wandlers (z. B. mit- in der DT-OS 2126480 beschrieben ist. Diese logi-
tels eines üblichen Stereotonabnehmers im Falle einer sehe Steuerschaltung 106 ermittelt denjenigen oder
Schallplatte) von dem Aufzeichnungsträger abge- 5 diejenigen Kanäle, in denen das unter den Signalen
nommen und den Anschlüssen 70 bzw. 72 der De- L1", R1", L6" und Rb" vorherrschende Signal vor-
codiermatrix zugeführt. Die Signale durchlaufen zu- handen ist, und beaufschlagt die steuerbaren Ver-
nächst Allpaß-Phasenschieber 74 bzw. 76, deren stärker derart mit Steuersignalen, daß die Verstär-
letzterer eine Bezugsphasenverschiebung von V1 er- kung des das augenblicklich vorherrschende Signal
zeugt, während der Phasenschieber 74 eine Phasen- κ» führenden Kanals vergrößert wird und die Verstär-
verschiebung von V1 + 90° bewirkt. Der Wert von V1 kung der anderen Kanäle vermindert wird, um die
kann genau so groß sein wie die Phasenverschie- Illusion des Vorhandenseins vier getrennter, unab-
bungv in der Codiermatrix nach Fig. 7, es kann hängiger Schallquellen zu verbessern. Wenn der Ton
jedoch auch ein anderer Wert gewählt werden, wich- in dem zuerst ermittelten Kanal schwächer wird und
tig ist nur, daß die Bezugsphase y>, in beiden Pha- 15 ein anderer Ton in einem anderen Kanal erscheint,
senschiebern 74 und 76 gleich ist. Die Phasenschieber dann dämpft die Steuerschaltung schnell die Ver-
74 und 76 wandeln die Eingangssignale L7- und RT Stärkung des bisherigen Kanals und erhöht die Ver-
in neue Signale L7-' und RT um, die den Signalen L7- Stärkung in dem anderen Kanal,
und RT nahezu gleich sind, nur daß sie um 90° zu- Es sei erwähnt, daß die in den Schaltungen nach
einander phasenverschoben sind. Dies ist durch die 20 den F i g. 7 und 9 verwendeten Allpaß-Phasenschie-
Phasenvektordiagramme in F i g. 9 dargestellt. Die ber von irgendeiner beliebigen Ausführung sein
einzelnen Vektoren des Är-Signals liegen zueinander können, mit der sich verhältnismäßig konstante Pha-
genauso wie diejenigen des Lr'-Signals, nur daß die senunterschiede, wie sie in der Zeichnung angegeben
Vektoren des L/-Signals alle um 90° im Uhrzeiger- sind, erreichen lassen. Der Phasenwinkel ψ sollte so
sinn gedreht sind. Da die Bezugsphasenverschie- 25 klein wie möglich sein, ohne zu der Herstellung der
bung V1 in beiden Phasenschiebern die gleiche ist, nötigen Phasenunterschiede in Widerspruch zu ste-
wurde ihr jeweiliger Einfluß bei der Darstellung der hen. D<e Phasenverschiebungsfunktion sollte einen
Vektordiagramme nicht berücksichtigt. glatten Verlauf haben und keine plötzlichen Ände-
Das Signalgemisch L7-' gelangt durch einen zusatz- rangen des Phasenwinkels in Abhängigkeit der Frelichen
Allpaß-Phasenschieber 78, der eine Bezugs- 3<>
quenz zulassen, weil solche plötzlichen Änderungen phasenverschiebung »/'■>
ohne Änderung der Signal- leichte Änderungen in der Klangfarbe des aufgeamplitude
bewirkt. Anschließend gelangt das Signal- zeichneten und/oder des wiedergegebenen Tons vergemisch
durch einen steuerbaren Verstärker 80, des- Ursachen können. Auch kann die Drehrichtung der
sen Verstärkungsfaktor durch Anlegen eines Steuer- jeweiligen Schraubenmodulation beim Aufzeichsignals
steuerbar ist, und durch einen geeigneten Lei- 35 nungsvorgang umgekehrt werden, indem man die
stungsverstärker zu einem Lautsprecher 82. In der relativen Phasenverschiebungen der Signale L6 und
normalen Betriebsweise herrscht das Signal L1" im Rh in der Codiermatrix der Fig.7 umkehrt. Dies
Signalgemisch L/ vor. In ähnlicher Weise durchläuft würde zur Folge haben, daß der Vektor Rb im linken
das Signalgemisch RT einen Allpaß-Phasenschieber Kanal dem Vektor Rb im rechten Kanal voreilt und
84, der die Phase um y>2 + 90° verschiebt, und an- 40 daß der Vektor Lb im rechten Kanal dem Vektor L6'
schließend einer, zugehörigen, in seiner Verstärkung im linken Kanal voreilt. Wenn eine solche Umkehsteuerbaren
Verstärker 86 und einen Leistungsver- rung durchgeführt wird, dann müssen die Allpaßstärker
bis zum Lautsprecher 88. In diesem Signal Phasenschieber 74 und 76 vertauscht werden, um
herrscht das Signal R1" vor. Ein Signal, in welchem eine richtige Decodierung der vier einzelnen Signale
das »linke hintere« Signal Lb" überwiegt, wird durch 45 zu erhalten.
Summierung der Signale L/ und RT gewonnen, in- Fig. 10 veranschaulicht die Aufstellung der Lautdem
jedes dieser Signale nach Multiplikation mit Sprecher 82, 96, 104 und 88 in einem Vorführraum
einem Faktor 0,707 einer Summierschaltung 90 be- zur optimalen Wiedergabe der gemäß F i g. 9 decokannter
Bauart zugeführt wird. Das Ausgangssignal dierten Signale. Die Lautsprecher 82, 88, 96 und 104
der Summierschaltung 90 gelangt zu einem Allpaß- 5° befinden sich an Stellen, die jeweils den Angaben
Phasenschieber 90, der eine relative Phasenverschie- »links vorn«, »rechts vorn«, »links hinten« und
bung von ψ2 + 90° bewirkt, und von dort durch den »rechts hinten« entsprechen. Neben jedem Lautspresteuerbaren
Verstärker 94 und einen Leistungsvet- eher ist ein Phasenvektordiagramm derjenigen Sistärker
zum Lautsprecher 96. Zur Gewinnung des gnale eingezeichnet, die in diesem Lautsprecher ervierten
Signals, in welchem das »rechte hintere« Si- 55 scheinen. Es läßt sich erkennen, daß jeweils eines
gnal Rb" überwiegt, werden die Signale L7-' und RT der Signale L1", R1", Lb" und Rb" in einem der Lautin
einer ähnlichen Summkrschaltung 98 summiert, Sprecher 82, 88, 96 und 104 vorherrscht. Die in
nachdem das Signal L7-' mit dem Faktor 0,707 und jedem Kanal vorhandenen Signale aus den jeweils
das Signal RT mit dem Faktor — 0,707 multipliziert anderen Kanälen haben einen um etwa 3 db niedriworden
ist. Das entsprechende Summensignal (in 60 geren Pegel als das zu dem betreffenden Kanal geWirklichkeit
eine Signaldifferenz) gelangt durch den hörige Hauptsignal und treten für den Zuhörer nicht
Phasenschieber 100, der eine Bezugsphasenverschie- hervor. Dieser hört vielmehr primär die vier unabbung
xp2 bewirkt, zum steuerbaren Verstärker 1Π2 hängigen Kanäle, die mit den vier Lautsprechern
und von dort über einen Leistungsverstärker zum dargeboten werden.
Lautsprecher 104. 65 Eine verbesserte Unterdrückung der schwächeren
Lautsprecher 104. 65 Eine verbesserte Unterdrückung der schwächeren
Die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 80, 94, Signale aus den anderen Kanälen für das Empfinden
102 und 86 werden durch die logische Steuerschal- des Hörers wird durch die logische Steuerschaltung
tung 106 gesteuert, und zwar in Abhängigkeit von 106 erreicht, durch die ein bestimmter Lautsprecher
19 20
durch seinen zugehörigen steuerbaren Verstärker be- der Lautsprecher 158 und 160 sind annähernd zweivorzugtwird.
wenn das vorherrschende Signal indem mal so groß wie diejenigen· der Lautsprecher 154
betreffenden Kanal erscheint An den betreffenden und 156, damit ihre Ausgangsleistungen so vernn-Verstärker
wird dann ein positives Verstärkungs- gert werden, daß die son den vier Lautsprechern
steuersignal gelegt, während de Verstärkung der den 5 ausgehenden Schalleistungen etwa gleich groß sind,
anderen Kanälen zugeordneten steuerbaren Verstär- Diese Schaltung liefert zwar nicht alle Feinheiten
ker zurückgenommen wird bzw. die den anderen wie das System nach Fig.9, sie stellt jedoch ein
Lautsprechern zugeführten Signale abgeschaltet wer- vereinfachtes, billiges System dar, mit welchem sich
den. Dadurch wird die Illusion vierei unabhängiger eine recht gute Vorspiegelung einer vierkanaligen
Kanäle noch weiter verbessert. Jedoch auch ohne die *° stereophonen Wiedergabe erreichen läßt.
Verwendung der steuerbaren Verstärker und der lo- In F i g. 12 ist eine andere Decodierschaltung zur gischen Steuerschaltung 106 vermag die Anordnung Wiedergabe von vier gemäß F i g. 7 codierten Signanach F i g. 9 vier getrennte Signale auf vier verschie- len dargestellt. Die L7- und i?7-Signale werden den denen Lautsprechern mit sehr guter Wirklichkeits- Anschlüssen 132 und 134 und von dort den Allpaßtreue wiederzugeben. Es wurde außerdem festgestellt, 15 Phasenschiebern 136 und 138 zugeführt. Der Allpaßdaß die Phasenschieber 78, 92, 100 und 84 zwar zu Phasenschieber 136 erzeugt wie bei der Ausführungseiner hörbaren Trennung der Kanäle im Vierlaut- form nach Fig. 11 eine Phasenverschiebung von Sprechersystem beitragen, daß man aber ohne diese V3 + 90°, und der Phasenschieber 138 erzeugt die Baueinheiten immer noch eine annehmbare Tren- Bezugs-Phasenverschiebung v3, so daß zwischen den nung der Kanäle erreicht. *° beiden Signalen eine Phasenversetzung von 90° ent-
Verwendung der steuerbaren Verstärker und der lo- In F i g. 12 ist eine andere Decodierschaltung zur gischen Steuerschaltung 106 vermag die Anordnung Wiedergabe von vier gemäß F i g. 7 codierten Signanach F i g. 9 vier getrennte Signale auf vier verschie- len dargestellt. Die L7- und i?7-Signale werden den denen Lautsprechern mit sehr guter Wirklichkeits- Anschlüssen 132 und 134 und von dort den Allpaßtreue wiederzugeben. Es wurde außerdem festgestellt, 15 Phasenschiebern 136 und 138 zugeführt. Der Allpaßdaß die Phasenschieber 78, 92, 100 und 84 zwar zu Phasenschieber 136 erzeugt wie bei der Ausführungseiner hörbaren Trennung der Kanäle im Vierlaut- form nach Fig. 11 eine Phasenverschiebung von Sprechersystem beitragen, daß man aber ohne diese V3 + 90°, und der Phasenschieber 138 erzeugt die Baueinheiten immer noch eine annehmbare Tren- Bezugs-Phasenverschiebung v3, so daß zwischen den nung der Kanäle erreicht. *° beiden Signalen eine Phasenversetzung von 90° ent-
Diese Feststellungen bilden die Grundlage für steht. Die Ausgangssignale der beiden Phasenschieber
tfine weitere Vereinfachung der Decodiermatrix, wie L7' und RT werden, falls notwendig, in den Verstär-
sie schematisch in Fig. 11 gezeigt ist. Bei dieser Ein- kern 140 und 142 verstärkt, deren Ausgangssignale
richtung werden die beiden Signalgemische L7 und in einem aus den drei Widerständen 144,146 und 148
RT, die wiederum als Ausgangssignale eines stereo- *5 bestehenden Widerstandsnetzwerk gemischt werden,
phonen Tonabnehmers oder eines Magnetbandgerä- Jeder der Widerstände 144 und 146 hat einen Wert
tes vorliegen können, jeweils einem zugehörigen All- von V3 R, und der Widerstand 148 hat einen Wert
paß-Phasenschieber 114 bis 116 mit den vorher be- von 2I3 R, wobei R irgendein Wert zur Anpassung
schriebenen Eigenschaften zugeführt. Der Phasen- an die Impedanz der Verstärker 140 und 142 ist.
schieber 116 liefert eine Phasenverschiebung von i/'s, 3° Wenn diese Verstärker beispielsweise eine geringe
und der Phasenschieber 114 liefert eine Phasenver- Impedanz in der Größenordnung von 1 Ω oder weni-
schiebung von ψΆ -I- 90°. Die Ausgangssignale dieser ger aufweisen, dann hat R den Wert von 100 Ω oder
Phasenschieber gelangen jeweils zu einem Verstärker mehr. Wenn für den Wert R beispielsweise 1000 Ω
118 bzw. 120, bei denen es sich um die Ausgangs- gewählt wird, dann haben die beiden Widerstände
verstärker eines herkömmlichen Stereoplattenspielers 35 144 und 146 jeweils 333 Ω, und der Wert des Wider-
handeln kann. An Stelle der normalerweise bei dem Standes 148 liegt bei 666 Ω. Außerdem soll der Wert
Stereoplattenspieler verwendeten beiden Lautspre- des Widerstands R so gewählt sein, daß sich im Ver-
cher sind vier Lautsprecher 154, 156, 158 und 160 gleich zur Eingangsimpedanz der Verstärker 150
vorgesehen. und 152 eine niedrige Impedanz ergibt.
Der Lautsprecher 154 liegt direkt am Verstärker 4° Das Widerstandsnetzwerk soll aus einem an die
118 (mit Rückleitung über Erde) und führt daher Klemme 132 angelegten Signal L7- am Eingang des
das Signal L1". In ähnlicher Weise steuert der Aus- Verstärkers 150 ein Signal L7-" bilden und gleichgang
des Verstärkers 120 direkt den Lautsprecher zeitig am Eingang des Verstärkers 152 ein Signal
156 an, der somit das Ausgangssignal R1" wieder- erscheinen lassen, das bezüglich des Signals L7-"
gibt. Diese beiden Lautsprecher befinden sich nor- 45 einen Pegel von —9,5 db hat. Andererseits erscheint
malerweise vorn im Vorführraum in der linken und beim Anliegen eines Signals -R7 an der Klemme 134
der iechten Ecke. Über den Lautsprecher 158 sind am Eingang des Verstärkers 152 ein entsprechendes
die beiden nicht mit Erde verbundenen Anschlüsse Signal RT", während durch die Wirkung des Widerder
Verstärker 118 und 120 verbunden, so daß dieser Standsnetzwerkes am Eingang des Verstärkers 150
Lautsprecher das Differenzsignal der beiden Verstär- 50 ein anderes Signal erscheint, welches bezüglich de;
ker erhält. Der Lautsprecher 158 entspricht somit Signals RT" einen Pegel vcn - 9,5 db aufweist,
dem Lautsprecher 104 in F i g. ν und ist daher in der Die Ausgangsklemmen der Verstärker 150 und hinteren rechten Ecke des Vorführraums angeordnet. 152 sind in der dargestellten Weise mit den viel
dem Lautsprecher 104 in F i g. ν und ist daher in der Die Ausgangsklemmen der Verstärker 150 und hinteren rechten Ecke des Vorführraums angeordnet. 152 sind in der dargestellten Weise mit den viel
Ein Summensignal, welches das Signal L1," dar- Lautsprechern 154, 156, 158 und 160 verbunden
stellt, wird zweckmäßigerweise mittels des Übertra- 55 Dabei liegt der Lautsprecher 158 direkt zwischen der
gers 130 erhalten, dessen Primärwicklung zwischen Ausgangsklemmen der Verstärker 150 und 152 unc
der Ausgangsklemme des Verstärkers 118 und Erde erzeugt somit da? Differenzsignal dieser beiden Ver
geschaltet ist, so daß an ihr die volle Ausgangsspan- stärker. Der Lautsprecher 154 ist mit einer seinei
nung des Verstärkers liegt. Die Sekundärwicklung Klemmen an die Ausgangsklemme des Verstärker
des Übertragers liegt zwischen der Ausgangsklemme 6<
> 150 angeschlossen, und der Lautsprecher 156 lieg
des Verstärkers 120 und einer Klemme des Laut- mit seiner entsprechenden Klemme an der Ausgangs
Sprechers 160, dessen zweite Klemme mit Erde ver- klemme des Verstärkers 152. Die übrigen Klemmer
bunden ist. Mit dieser Verbindungsart werden die der Lautsprecher 154 und 156 sind miteinander unc
Ausgangsspannungen der beiden Verstärker addiert. mit einer Klemme des Lautsprechers 160 verbunden
Der Lautsprecher 160 erhält daher das Summen- 65 dessen andere Klemme an Erde und somit an de
signal und entspricht somit dem Lautsprecher 96 in Rückleitung zu den Verstärkern 150 und 152 liegt
Fig.9 und wird in der hinteren linken Ecke des Man erkennt, daß der Lautsprecher 160 die Summi
Vorführraums angeordnet. Die Spulenimpedanzen der beiden von den Verstärkern 150 und 152 erzeug
ten Ströme führt und daher die Summe der beiden Signale L7-" und RT" wiedergibt. Jeder der Lautsprecher
154 und 156 führt hauptsächlich denjenigen Strom, der dem ihm zugeordneten Kanal L7- bzw.
RT entspricht. Der Lautsprecher 160 bildet jedoch
eine zusätzliche Nebenschlußimpedanz, wodurch ein geringer Betrag von Signalen aus jedem der Kanäle
L7- und RT mit negativem Vorzeichen auf den Lautsprecher
des jeweils anderen Kanals wirken kann. Das aus den Widerständen 144, 146 und 148 bestehende
Netzwerk bewirkt, daß ein kleiner Teil der Spannung aus jeweils dem einen Kanal an dem Verstärker
des jeweils anderen Kanals gelegt wird, wodurch die unerwünschte Wirkung des entgegengerichteten
Stroms ausgeschaltet wird und im Lautsprecher 154 nur das gewünschte Signal L7- und im Lautsprecher
156 nur das Signal RT erscheint.
Für den richtigen Betrieb der Schaltung ist es nötig,
daß die Impedanzen der Schwingspulen der vier Lautsprecher richtig aufeinander abgestimmt sind.
Wenn die Lautsprecher 154 und 156 jeweils eine Impedanz von Z1 aufweisen, die zweckmäßigerweise
einen Wert von 8 Ω haben kann, dann sollte die Impedanz des Lautsprechers 160 einen Wert von V2 Z1
oder 4 Ω haben, während die Impedanz des Laut-Sprechers 158 bei 2 Z1 oder 16 Ω liegen sollte. Während
diese Impedanzwerte zur Erreichung einer optimalen Leistungsanpassung in bekannter Weise berichtigt
werden können, haben die angegebenen Werte den Vorzug, daß sie die Leistungen aller Kanäle
für die Signalgemische L7- und RT gleichmachen.
Die Ausführungsformen nach den F i g. 9, 11 und 12 sind eingerichtet für den Betrieb mit vier Lautsprechern,
die jeweils den ganzen interessierenden Frequenzbereich wiedergeben. Aus Gründen der
Größe und Wirtschaftlichkeit ist es manchmal erwünscht, die niederfrequenten Töne (unter ctv.a
200 Hz) aller Kanäle mit einem einzelnen Tieftonlautsprecher wiederzugeben, während man für die
höherfrequenten Töne getrennte und unabhängige Lautsprecher beibehält. Von diesem Prinzip macht
die in F i g. 13 dargestellte Decodiereinrichtung Gebrauch. Man geht davon aus, daß die niederfrequenten
Signale (unter etwa 200 Hz) zur Herbeiführung des Richtungseffektes wesentlich weniger beitragen
als Signale oberhalb dieser Frequenz. Daher werden die tiefen Frequenzen aus allen Kanälen zusammengemischt
und einem einzelnen Lautsprecher zugeführt, während die höherfrequenten Signale auf vier
zusätzlichen Lautsprechern wiedergegeben werden, deren jeder das vorherrschende Signal eines gegebenen
Kanals wiedergibt.
Die Signale LT und RT werden zu diesem Zweck
den Eingangsanschlüssen 132 und 134 zugeführt und laufen wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform
jeweils durch einen gesonderten Allpaß-Phasenschieber 136 bzw. 138, die eine Phasenverschiebung
von v>3 + 90° bzw. y>3 bewirken. Anders
bei der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch, daß eines der Signale, beispielsweise RT, invertiert (d. h.
um 180° phasenverschoben) wird. Dies läßt sich beispielsweise durch Umpolen eines der Elemente des
Tonabnehmers erreichen, so daß das Signalgemisch RT der Klemme 134 mit negativem Vorzeichen zugeführt
wird, oder durch Verwendung eines invertierenden Elements in der Decodierschaltung selbst.
Beispielsweise kann der Verstärker 142' so gebaut sein, daß er die Phase des ihm zugeführten Signals
umkehrt. Wie in der Anordnung nach Fig. 12 sind die Ausginge der Verstärker 140 und 142' durch
eine aus den Widerständen 144, 148 und 146 bestehende Mischschaltung miteinander verbunden, die
ihrerseits mit den Eingangsklemmen der Verstärker 150 und 152 verbunden ist.
Infolge der Umkehrung eines der Eingangssignale, beispielsweise des Signals RT, erscheint an den Ausgängen
der Verstärker 150 und 152 an Stelle des bei der Ausführungsform nach F i g. 12 vorhandenen
Differenzsignals ein Summensignal, welches die niedrigen Frequenzen aller Kanäle enthält. Diese niederfrequenten
Signale werden abgetrennt und von einem besonderen Tieftonlautsprecher 162 wiedergegeben,
der zwischen den Ausgangsklemmen der Verstärker 150 und 152 liegt, vorzugsweise in Reihe mit einer
Induktivität 164, die einen solchen Wert hat, daß alle höherfrequenten Signale über einem bestimmten
Grenzwert, z. B. 100 Hz, vom Lautsprecher 132 ferngehalten werden. Die Lautsprecher 154,156, 158
und 160 zur Wiedergabe der Richtungssignale sind in ähnlicher Weise wie in Fig. 12 geschaltet, wobei
der prinzipielle Unterschied darin besteht, daß die Signale aus den Verstärkern 150, 152 über jeweils
einen Kondensator 166 bzw. 168 gleicher Kapazität weitergeleitet werden, die Frequenzen unterhalb des
Grenzwertes von den Hochtonlautsprechern fernhalten.
Wegen der Umkehrung eines der Signale gibt der Lautsprecher 158, der zwischen die Ausgangsklemmen
der beiden Verstärker geschaltet ist, nun das Summensignal wieder und sollte daher in der linken
hinteren Ecke des Vorführraums angeordnet werden. Entsprechend führt der Lautsprecher 160 nun das
Differenzsignal und sollte daher in der rechten hinteren Ecke des Raums aufgestellt werden. Wie bei
der Ausführungsform nach Fig. 12 führt der Lautsprecher
154 das linke vordere Signal und der Lautsprecher 156 das rechte vordere Signal. Diese Lautsprecher
können daher wie bisher in der linken vorderen bzw. rechten vorderen Ecke des Raums
angeordnet werden. Außerdem muß wegen der Umkehrung des Signals RT der Lautsprecher 156 umgekehrt
wie im Falle der F i g. 12 gepolt werden, wie es durch den schwarzen Punkt an der rechten Seite
dieses Lautsprechers in der Zeichnung angedeutet ist.
Die Werte der Kondensatoren 166 und 168 und
der Induktivität 164 zur Frequenztrennung können zwar in ziemlich weiten Grenzen gewählt werden,
vorzugsweise haben die Kondensatoren 166 und 168 jedoch einen Blindwiderstand, der bei der Grenzfrequenz
der Impedanz Z1 gleich ist, und die Induktivität 164 wird so gewählt, daß ihr Blindwiderstand
bei der gleichen Frequenz doppelt so groß wie die Impedanz Z1 ist. Natürlich können auch andere geeignete
Mittel zur Trennung der tiefen und hohen Frequenzen für ihre Wiedergabe auf den zugeordneten
Lautsprechern herangezogen werden. Auch die Widerstände 144, 146 und 148 können mit ihren
jeweiligen Werten 1Z3R, V3K und 2Z3R innerhalb
sehr weiter Grenzen gewählt werden; diese Wahl hängt von den Impedanzwerten der Lautsprecher
154,156,158 und 160 ab.
Die mit der Anordnung nach F i g. 7 codierten Signale lassen sich auch mit einer noch einfacheren
Decodierschaltung wiedergeben, indem die Allpaß-Phasenschieber 136 und 138 weggelassen werden
und die Signale LT und R7 direkt an die Eingangs-
klemmen 170 und 172 der Verstärker 140 und 142' angelegt werden. Dann ordnet man jedoch zweckmäßig
den das Summensignal führenden Lautsprecher 158 im vorderen Teil des Vorführraums und
den das Differenzsignal führenden Lautsprecher 160
im rückwärtigen Teil des Vorführraums an. Der das linke vordere Signal führende Lautsprecher 154
sollte im Vorführraum vorn links und der das rechte vordere Signal führende Lautsprecher 156 sollte
vorn rechts aufgestellt werden.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
«09508/434
Claims (22)
- Patentansprüche;!."Anordnung zur Übermittlung von vier Signalen über zwei Kanäle eines Übertragungsmediums, bei welcher mit Hilfe einer Codier-Biatrix sowohl dem ersten als auch dem zweiten Signal Anteile des dritten und des vierten Signals mit relativ verminderter Amplitude hinzugefügt werden und das dabei entstehende erste und zweite Signalgemisch in die beiden Kanäle eines Übertragungsmediums eingegeben werden, und bei welcher aus den beiden dem Übertragungsmedium wieder entnommenen Signalgemischen mit Hufe einer Decodiermatrix vier Wiedergabesignale abgeleitet werden, deien erstes und zweites hauptsächlich das erste bzw. zweite ursprüngliche Signal mit Anteilen relativ geringerer Amplitude sowohl des dritten als auch des vierten ursprünglichen Signals enthalten und deren drit- ao tes und viertes Wiedergabesignal jeweils hauptsächlich das dritte und vierte ursprüngliche Signal mit Anteilen relativ geringerer Amplitude sowohl des ersten als auch des zweiten ursprünglichen Signals enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte und das vierte ursprüngliche Signal (L61 Rb) mit gegenseitiger Phasenverschiebung von 90° derart im ersten und im zweiten Signalgemisch (L7-, R1) enthalten sind, daß ihre Phasenfolge im ersten Signalgemisch (L7-) beziiglieh des ersten ursprünglichen Signals (L,) gegensinnig ihrer Phasenfolge im zweiten Signalgemisch (RT) bezüglich des zweiten ursprünglichen Signals (R1) ist und daß für das erste und das zweite Wiedergabesignal (aus Lautsprecher 82 bzw. 88) dieselbe Phasenbeziehung vom dritten und vierten ursprünglichen Signal gilt wie für die beiden Signalgemische (L7-, A7-), während für das dritte bzw. das vierte Wiedergabesignal (aus Lautsprecher 96 bzw. 104) die entsprechende Beziehung für die Phasenfolgen des ersten und zweiten ursprünglichen Signals (L,, R1) bezüglich des dritten bzw. des vierten ursprünglichen Signals (L6, K1,) gilt.
- 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Signalgemisch (L7) das erste Signal (L,) in Phase oder in Gegenphase zum vierten Signal (Rb) und im zweiten Signalgemisch (RT) das zweite Signal (R1) in Phase oder in Gegenphase zum dritten Signal (L6) liegt.
- 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit vier Eingängen (40, 42, 44, 46) für die vier ursprünglichen Signale (L,, Rh L6, A6) und mit zwei Ausgängen (64, 66) für die beiden Signalgemische (Lr, RT) versehene Codiermatrix Schaltungselemente (48, 58, 60, 62) in ersten Signalwegen enthält, welche den ersten Eingang (40) mit dem ersten Ausgang (64) sowie den zweiten Eingang (46) mit dem zweiten Ausgang (66) derart verbinden, daß gleiche Amplitudenanteile des ersten und des zweiten ursprünglichen Signals (L,, R1) zum ersten bzw. zweiten Ausgang (64, 66) gelangen, sowie Schaltungselemente (50, 52, 54, 56, 60, 62) in zweiten Signalwegen, welche den dritten und vierten Eingang (42, 44) sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Ausgang derart verbinden, daß gleichermaßen verringerte Amplitudenanteile des dritten und des vierten Signals (L6, Rb) mit einem im interessierenden Frequenzbereich konstanten gegenseitigen Phasenverschiebungswinkel von 90° an die beiden Ausgänge (64,66) gelangen.
- 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungselemente (48, 58, 60, 62) der ersten Signalwege die gegenseitige Phasenlage des ersten und zweiten ursprünglichen Signals (Lf, Rf) bei ihrer Übertragung vom ersten bzw. zweiten Eingang (40, 46) zum ersten bzw. zweiten Ausgang (64,66) aufrechterhalten.
- 5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungselemente (48 bis 62) der ersten und der zweiten Signalwege als das erste Signalgemisch (L7-) die Summe des ersten ursprünglichen Signals (L1) mit einem verringerten Anteil des dritten ursprünglichen Signals (L6) und einem verringerten Anteil des um 90° phasenverschobenen vierten ursprünglichen Signals (Rb) sowie als das zweite Signalgemisch (RT) die Summe des zweiten ursprünglichen Signals (R1) mit einem verringerten Anteil des vierten ursprünglichen Signals (Rb) und einem verringerten Anteil des um 90° phasenverschobenen dritten ursprünglichen Signals (L6) bilden.
- 6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitudenanteile des an die beiden Ausgänge (64, 66) gelangenden dritten und vierten ursprünglichen Signals (L6, Rb) um 3 db gegenüber den an die Ausgänge gelangenden Amplitudenanteilen des ersten und zweiten ursprünglichen Signals (L,, R1) niedriger sind.
- 7. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste bzw. zweite Eingang (40, 46) der Codiermatrix über einen ersten bzw. zweiten Allpaß-Phasenschieber (48, 58), welche die ihnen zugeführten Signale um einen sich von einem Bezugsphasenwinkel um 45° unterscheidenden Phasenwinkel verschieben, mit jeweils einem ersten Eingang einer ersten bzw. zweiten Summierschaltung (60, 62) verbunden ist, daß der dritte bzw. vierte Eingang (42, 44) der Codiermatrix über einen dritten bzw. vierten Allpaß-Phasenschieber (50, 56), welche die ihnen zugeführten Signale um den Bezugsphasenwinkel verschieben, mit jeweils einem zweiten Eingang der ersten bzw. zweiten Summierschaltung (60, 62) verbunden sind, daß der dritte bzw. vierte Eingang (42, 44) der Codiermatrix ferner über einen fünften bzw. sechsten Allpaß-Phasenschieber (52, 54), welche die ihnen zugeführten Signale um einen sich von dem Bezugsphasenwinkel um 90° unterscheidenden Phasenwinkel verschieben, ml· jeweils einem dritten Eingang der zweiten bzw der eisten Summierschaltung (62, 60) verbunder sind, und daß die Summierschaltung (60, 62) die ihnen zugeführten Signale in vorbestimmten Verhältnissen summieren und der Ausgang der erster Summierschaltung (60) mit dem ersten Ausganj (64) der Codiermatrix, der Ausgang der zweiter Summierschaltung (62) dagegen mit dem zweitei Ausgang (66) der Codiermatrix verbunden ist.
- 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß das Summierungsverhältnis ii den Ausgangssignalen der Summierschaltungei (60, 62) derart is:, daß die ihrem zweiten um dritten Eingang zugeführten Signale gegenübeden dem ersten Eingang zugeführten Signalen am Ausgang mit einer 0,707fachen Amplitude auftreten.
- 9. Anordnung nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dafi die mit zwei Eingän- S gen (70,72) und vier Ausgängen (82, 88, 96,104) versehene Decodiermatrix Schaltungselemente (74, 78, 76, 84) zwischen ihrem erste α Eingang (70) und ihrem ersten Ausgang (82) bzw. zwischen ihrem zweiten Eingang (72) und ihrem zweiten Ausgang (88) enthält, welche das erste bzw. zweite Signalgemisch (L7-, RT) ohne gegenseitige Phasenverschiebung als erstes bzw. zweites Wiedergabesignal, in denen das erste bzw. zweite ursprüngliche Signal (L1, R1) vorherrscht, zum ersten bzw. zweiten Ausgang (82, 88) gelangen lassen, daß ferner mit den beiden Eingängen (70, 72) Phasenschieber (74, 76) verbunden sind, welche die beiden Signalgemische (L7-, R7-) um einen derartigen Phasenwinkel gegeneinander verschieben, daß der Anteil des dritten ursprüng lichen Signals (L6) im einen Signalgemisch (L7) in Phase mit dem Anteil des dritten ursprünglichen Signals (L6) im anderen Signalgemisch (A7-) kommt und der Anteil des vierten ursprünglichen as Signals (A6) im einen Signalgemisch (L7) in Gegenphase zum Anteil des vierten ursprünglichen Signals (Rb) im anderen Signalgemisch (R7) kommt und daß diese beiden gegeneinander phasenverschobenen Signalgemische (L7', A7) jeweils zwei Kombinationsschaltungen (90, 92; 98, 100) zugeführt werden, deren erste (90, 92) an den dritten Ausgang (96) der Decodiermatrix das dritte Wiedergabesignal liefert, in welchem das dritte ursprüngliche Signal (L6) vorherrscht, und deren zweite (98, 100) an den vierten Ausgang (102) der Decodiermatrix das vierte Wiedergabesignal liefert, in welchem das vierte ursprüngliche Signal (Rb) vorherrscht.
- 10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der vorherrschenden Signalanteile gegenüber den nicht vorherrschenden 1:0,707 beträgt und daß die Signalkombinationsschaltungen (90, 98) jeweils das 0,707fache der beiden gegeneinander phasenverschobetien Signalgemische (L7", RT) miteinander kombinieren.
- 11. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Phasenschieber (74) die Phasenlage des ihm zugeführten Signals (L7) um einen sich von einem vorbestimmten Bezugsphasenwinkel ψ um 90° unterscheidenden Phasenwinkel verschiebt und ein zweiter Phasenschieber (76) die Phasenlage des ihm zugeführten Signals (RT) um den Bezugsphasenwinkel y verschiebt.
- 12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenschieber (74, 76) Allpaß-Phasenschieber sind.
- 13. Anordnung nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalkombinationsschaltungen (90, 98) eine Summierschaltung (90) enthalten, welche das 0,707fache des Ausgangssignals des zweiten Phasenschiebers (76) zu dem 0,707fachen des Ausgangssignals des ersten Phasenschiebers (74) zur Bildung eines Ausgangssignals hinzuaddiert, indem das dritte ursprüngliche Signal (L6) vorherrscht, sowie eine Subtrahierschaltung (90), welche das 0,707fache des zweiten Phasenschiebers (76) vom 0,707fachen des Ausgangssignals des ersten Phasenschiebers (74) zur Bildung eines Ausgangssignals subtrahiert, indem das vierte ursprüngliche Signal (R0) vorherrscht.
- 14. Anordnung nach Anspruch 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, da3 das phasenverschobene erste Signalgemisch (L7-O einem ersten Ver stärker (150) und das zweite Signalgemisch (A7') einem zweiten Verstärker (152) zugeführt wird und daß zwischen die Ausgänge der beiden Ver stärker (150, 152) die Reihenschaltung eines ersten Lautsprechers (154) und eines zweiten Lautsprechers (156) zur Abstrahlung des ersten bzw. des zweiten Wiedergabesignals angeschlossen ist, daß ferner zwischen den Verbindungspunkt der beiden Lautsprecher (154,156) und ein Bezugspotential ein dritter Lautsprecher (160) zur Abstrahlung des dritten Wiedergabesignals als zur Summe der beiden gegeneinander phasenverschobenen Signalgemische (L7', RT') proportionales Signal, in dem das dritte ursprüngliche Signal (L6) vorherrscht, geschaltet ist, und daß zwischen die Ausgänge der Verstärker (150,152) ein vierter Lautsprecher (158) zur Abstrahlung des vierten Wiedergabesignals als zur Differenz der beiden gegeneinander phasenverschobenen Signalgemische (L7', R7') proportionales Signal, in welchem das vierte ursprüngliche Signal (Rb) vorherrscht, geschaltet ist (F i g. 12).
- 15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß statt der Reihenschaltung des ersten und zweiten Lautsprechers (154, 156) die den Verstärkern (118, 120) abgewandten Anschlüsse dieser Lautsprecher an einem Bezugspotential liegen und der dritte Lautsprecher (160) mit seinem nicht am Bezugspotential liegenden Anschluß über eine erste Wicklung eines Transformators (130) am Ausgang des zweiten Verstärkers (120) liegt, und eine zweite Wicklung des Transformators zwischen den Ausgang des ersten Verstärkers (118) und das Bezugspotential geschaltet und magnetisch mit der ersten Wicklung derart gekoppelt ist, daß sich die Ausgangsspannungen der beiden Verstärker (118, 120) addieren (F i g. 11).
- 16. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Inverterschaltung (142') zur Umkehrung des nicht phasenverschobenen zweiten Signalgemisches (R-) vor seiner Zuführung zum Eingang des zweiten Verstärkers (152) vorgesehen ist, daß zwischen die Ausgänge des ersten und zweiten Verstärkers (150, 152) in Reihe mit einer Induktivität (164) ein fünfter Lautsprecher (162) geschaltet ist und diese Reihenschaltung eine derartige Reaktanz hat, daß der fünfte Lautsprecher (162) nur die niederfrequenten Komponenten des ersten und zweiten Signalgemisches (L7, RT) gemeinsam wiedergibt und daß der erste und der zweite Lautsprecher (154, 156) mit einem Anschluß jeweils über einen Kondensator (166, 168) an den ersten bzw. zweiten Verstärker (150 bzw. 152) angeschlossen sind und mit ihren zusammengeschalteten anderen Anschlüssen über einen dritten Lautsprecher (160) an das Bezugspotential geschaltet sind und daß der vierte Lautsprecher (158) zwischen diekondensatorseitigen Anschlüsse des ersten und zweiten Lautsprechers (154, 156) geschaltet ist (F ig. 13).
- 17. Anordnung nach Anspruch 14 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Eingänge des ersten und zweiten Verstärkers (150, 152) ein Widerstandsnetzwerk (144, 146, 148) geschaltet ist, welches Anteile des phascnveischobenen einen Signalgemisches (L7-') zum Eingang des zweiten Verstärkers (152) und Anteile des nicht phasenverschobenen anderen Signalgemisches (Rt) zum Eingang des ersten Verstärkers (150) gelangen läßt.
- 18. Anordnung nach Anspruch 14 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Lautsprecher (154, 156) gleiche Impedanzen vom Wert Z haben, daß der vierte und der fünfte Lautsprecher (158, 162) ebenfalls gleiche Impedanzen vom Wert 2 Z haben und daß die Impedanz des dritten Lautsprechers (160) einen Wert von etwa Z/2 hat.
- 19. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den vier Ausgangskanälen regelbare Verstärker (80, 86, 94,102) vorgesehen sind, deren Verstärkungsgrad zur Erhöhung der Richtungswirkung mittels Regelspannungen veränderbar ist, die mit Hilfe einer Steuereinrichtung (106) aus den Signalgemischen (LT, Rj) abgeleitet sind.
- 20. Anordnung nach Anspruch 1, bei der das Übertragungsmedium eine Platte mit einer einzigen V-förmigen Spiralnut ist, deren Seitenwandungen einen Winkel von 90° bilden und in der ein Abtaststift gleiten kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen der Nut in den Aufzeichnungsbereichen des dritten bzw. vierten ursprünglichen Signals (Lb bzw. Rb) derart moduliert sind, daß der Abtaststift beim Abtasten eine Kreisbewegung in einem bzw. im entgegengesetzten Umlaufsinn in einer senkrecht zur Abtastrichtung zwischen Abtaststift und Platte liegenden Ebene aufweist.
- 21. Anordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen der Nut in den Aufzeichnungsbereichen des ersten bzw. zweiten ursprünglichen Signals (L, bzw. R,) derart moduliert sind, daß der Abtaststift beim Abtasten eine Bewegung senkrecht zur einen bzw. anderen Wandung der Spiralnut ausführt.
- 22. Anordnung nach Anspruch 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite ursprüngliche Signal (L1, R1) die beiden vorderen Eckensignale und das dritte und vierte ursprüngliche Signal (L6, Rb) die beiden hinteren Eckensignale eines quadrophon übermittelten Schallereignisses sind.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US4422470A | 1970-06-08 | 1970-06-08 | |
US4422470 | 1970-06-08 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2126432A1 DE2126432A1 (de) | 1972-03-02 |
DE2126432B2 true DE2126432B2 (de) | 1976-02-19 |
DE2126432C3 DE2126432C3 (de) | 1976-09-30 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2728325A1 (de) * | 1976-07-01 | 1978-01-05 | Nat Res Dev | Mehrkanal-schallwiedergabesysteme |
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DE2728325A1 (de) * | 1976-07-01 | 1978-01-05 | Nat Res Dev | Mehrkanal-schallwiedergabesysteme |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL161645C (nl) | 1980-02-15 |
JPS50132904A (de) | 1975-10-21 |
JPS5111481B2 (de) | 1976-04-12 |
JPS5135841B2 (de) | 1976-10-05 |
DE2126432A1 (de) | 1972-03-02 |
NL161645B (nl) | 1979-09-17 |
FR2094123B1 (de) | 1976-05-28 |
JPS50132902A (de) | 1975-10-21 |
JPS50132903A (de) | 1975-10-21 |
BE768242A (fr) | 1971-12-08 |
JPS5017844B1 (de) | 1975-06-24 |
CA989743A (en) | 1976-05-25 |
FR2094123A1 (de) | 1972-02-04 |
NL7106548A (de) | 1971-12-10 |
GB1347993A (en) | 1974-02-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |