DE2146197A1

DE2146197A1 - Mehrdimensionale Stereophonische Wiedergabeanlage

Info

Publication number: DE2146197A1
Application number: DE19712146197
Authority: DE
Inventors: Kazuho Sagamihara; Ninomiya Takao Yokohama; Sasaki Hirotada; Suda Nobuaki; Yamato; Shinozaki Masanobu Sagamihara; Kanagawa Ohta (Japan). P
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1970-09-15
Filing date: 1971-09-15
Publication date: 1972-04-20
Also published as: CA942198A; DE2146197B2; US3745254A; DE2146197C3

Description

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VICrOR COMPAHY OP JAPAH, LiDD. Yokohama-City, Japan

Mehrdimensionale stereophonische Wiedergabeanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrdimensionale stereophonische Wiedergabeanlage,und sie befaßt sich insbesondere mit einer künstlichen mehrdimensionalen 3tereophonischen Wiedergabeanlage, beispielsweise einer künstlichen Vier-Kanal-Anlage .

Es wurden bisher mehrdimensionale stereophonische Wiedergabeanlagen verwendet, in denen Informationssignale, die von verschiedenen Schallquellen stammen, die über einen Raum verteilt sind, als mehrkanalige Signale aufgezeichnet oder übertragen werden und bei der die Mehrkanal-Signale durch mehrere Wiedergabeschallquellen auf der Wiedergabeseite wiedergegeben werden, wodurch für einen Zuhörer der Eindruck der Stereophonie entsteht. Es wurde als zweidimensionale stereophonische Wiedergabeanlage eine zweikanalige stereophone Wiedergabeanlage verwendet, bei der zwei Kanalsignale d.h. Linkskanalsignale und Rechtskanalsignale von Lautsprechern wiedergegeben sind, die links vor und rechts vor dem Hörer angeordnet sind. Heben dieser zweikanaligen Anlage wurden auch vierkanalige stereophonische Wiedergabeanlagen vorgeschlagen und verwendet, beispielsweise

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stereophonische Wiedergabeanlagen mit vier Frontkanälen in denen Wiedergabeschallquellen für vier Kanäle vor dem Hörer angeordnet sind (im folgenden als "4-0"-Anlage bezeichnet) .ferner eine stereophonische Wiedergabeanlage, mit zwei Frontkanälen und zwei Rückkanälen, bei der zwei Kanäle für Wiedergabeschallquellen entsprechend vor und hinter dem Zuhörer angeordnet sind (im folgenden als "2-2"-Anlage bezeichnet) ferner eine stereophonische Wiedergabeanlage mit drei Frontkanälen und einem Rückkanal, bei der drei Kanäle der Wiedergabeschallquellen vor dem Zuhörer und ein Kanal der Wiedergabeschallquelle hinter dem Hörer angeordnet sind (im folgenden als "3-1"-Anlage bezeichnet).

Es hat sich herausgestellt, daß diese vierkanaligen stereophonischen Wiedergabeanlagen den bekannten zweikanaligen stereophonischen Wiedergabeanlagen im Hinblick auf die Wirklichkeitstreue, die Tonklarheit und die Schallausrichtung, usw. weit überlegen sind. Es sei jedoch festgestellt, daß eine mehrdimensionale stereophonische Wiedergabeanlage mit mehreren Kanälen, beispielsweise vier Kanälen, Mehrkanalprogammquellen, beispielsweise vier Kanäle erfordert.

Gemäß der Erfindung soll eine mehrdimensionale stereophonische Wiedergabeanlage vorgesehen v/erden, bei der ein stereophonisches Wiedergabeschallbild wie bei einer "2-2"-Anlage oder einer "3-1"-Anlage künstlich dadurch hergestellt v/erden kann, daß zweikanalige Programmquellen verwendet werden, wie sie in bekannten stereophonischen Wiedergabeanlagen verwendet werden.

Bei den oben erwähnten "2-2^I1-Anlagen und "3-1"-Anlagen ist der Schall, der von den Wiedergabeschallquellen abgestrahlt wird, hinter dem Zuhörer vor allem reflektierter Schall, Raumnachhall, usw. Es ist deshalb denkbar, ein Signal

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welches das Rückkanalsignal in der "2-2"-Anlage oder der "3-1"-Anlage wiedergibt, durch eine Verzögerungs-ITachhällvorrichtung zu erzeugen und dieses als Schallwirkung für eine künstliche mehrdimensionale Stereophonische Wiedergabe zu verwenden. Jedoch ist eine Verzögerungsnachhallvorrichtung, die nicht so groß ist wie eine solche, die für kommerzielle Zwecke verwendet wird, sondern eine einfache, die in einem Gerät für den häuslichen Gebrauch verwendet werden kann, im allgemeinen in ihrer Arbeitsweise nicht zufriedenstellend,und sie weist auch nur eine kurze Lebensdauer auf. Daneben ist eine solche einfache Verzögerungsnachhallvorrichtung recht teuer, so daß die

Herstellungskosten der Wiedergabeanlage hoch werden. Folglich kann eine Anlage, die die oben erwähnte Yerzögerungsnachhallvorrichtung verwendet, nicht praktisch angewendet werden, da sie die beschriebenen Nachteile aufweist.

Gemäß der Erfindung ist eine Anlage vorgesehen, in der eine direkte Schallkomponente (beispielsweise eine direkte Schallkomponente eines Musikinstruments oder der menschlichen Stimme) von einer Signalquelle, die ein zweikanaliges Stereosignal abgibt, wirksam ausgelöscht oder vermindert wird und bei der eine indirekte Schallkomponente, die den reflektierten Schall eines Musikinstruments oder der menschlichen Stimme, den Nachhall in einem Raum und eine Yerzögerungsnachhallkomponente, die künstlich während eines Mischvorgangs beim Aufzeichnen addiert wird, v/irksam erzeugt und auch verwendet wird. Der direkte Schall einer Schallquelle erreicht gewöhnlich das linke und das rechte Mikrophon mit gleichem Schalldruck und gleicher· Phase. Jedoch hat der Schall, der Schallquelle, der die beiden Mikrophone nach unregelmäßiger Reflektion von den Wänden, dem Boden, der Decke, usw. erreicht, wenig oder keine regelmäßigen Eigenschaften, die der direkte Schall aufweist, da er einen

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unregelmäßigen Schallweg hat. Dieser unregelmäßig reflektierte Schall trägt dazu "bei, ein lebendiges Gefühl für die Wirklichkeit hervorzurufen. Bei der Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Differenzsignal zwischen dem linkskanalsignal und dem Rechtskanalsignal, die beide zusammen das zweikanalige Stereosignal bilden, von den rückwärtigen Lautsprechern wiedergegeben, um damit indirekten Schall auszustrahlen.

Wenn die direkte Schallkomponente der beiden Kanalsignale L und R verschiedene Komponenten enthält, die in der Amplitude oder der Phase voneinander verschieden sind, dann wird die direkte Schallkomponente in das Effektschallsignal zur künstlichen mehrdimensionalen stereophonischen Wiedergabe eingefügt. Das dabei auftretende Problem, welches später noch beschrieben wird, kann durch geeignete Einstellung der Amplitude und der Phase der direkten Schallkomponente jedes Kanalsignals L und R bevor man das Differenzsignal aus den Kanalsignalen L und R erhält, überwunden werden.

Wenn ein niederfrequenter Anteil in der direkten Schallkomponente fehlt, die von den hinteren Lautsprechern wiederge- ^v geben wird, dann vermindert sich die Wirklichkeitstreue und der indirekte Schall bildet ein Wiedergabeschallbild, welches einen losen gestreuten Eindruck erweckt, wodurch eine gewisse Unstimmigkeit, das Gefühl der Disharmonie oder einer phychologischen Instabilität für den Zuhörer entsteht. Die Anlage gemäß der Erfindung ist deshalb so aufgebaut, daß dieses Problem überwunden wird. Gemäß der Erfindung wird ein abgewandeltes Signal, welches durch Invertieren (ändern) der Phase einer niederfrequenten Komponente jedes Kanalsignals erhalten wird, dazu verwendet, ein Differenzsignal zu erhalten, so daß eine niederfrequente Komponente nicht in den indirekten Schallkomponenten der Differenzsignale fehlt.

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Es ist deshalb allgemein Aufgabe der Erfindung, eine neue und verbesserte Anlage zu schaffen, bei der mehrere Kanalsignale für eine stereophonisch^ Wiedergabe verwendet werden, die dann künstlich mehr mehrdimensional gemacht werden, als es der wirklichen Zahl der Kanäle entspricht. .

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer mehrdimensionalen stereophonischen Wiedergabeanlage eine erste Schaltung zur Wiedergabe und Abstrahlung von Signalen mehrerer Kanäle, die eine direkte Schallkomponente und eine indirekte Schallkomponente aufweisen, von Lautsprechern, die je einem der Kanäle zugeordnet sind, vorgesehen ist, daß die Lautsprecher vor einem Hörer angeordnet sind, daß eine zweite Schaltung vorgesehen ist, die die Signale der verschiedenen Kanäle in einer Matrix verarbeitet, wodurch Differenzaignale jedes Kanalsignals erhalten v/erden, und daß diese Differenzsignale von Irautsprechern wiedergegeben oder abgestrahlt werden, die neben oder hinter dem Hörer angeordnet siqd, wobei die direkte Schallkomponente bei diesen Differenzsignalen aufgehoben ist und sie im wesentlichen nur die indirekten Schallkomponenten aufweisen.

Gemäß der Erfindung soll eine Anlage geschaffen werden, bei der indirekter Schall, beispielsweise der reflektierte Schall oder der Nachhall aus Differenzsignalen mehrerer Kanalsignale gebildet werden und bei der ein mehrdimensionales stereophonisches Wiedergabeschaltbild durch die Wiedergabe and das Abstrahlen von indirektem Schall seitlich oder hinter einem Zuhörer gebildet wird.

Gemäß der Erfindung soll ferner eine Wiedergabeanlage geschaffen werden, bei der eine direkte Schallkomponente beinah vollständig ausgelöscht und bei der eineaußerordentlich gute Differenzsignalkomponenta vorgesehen wird.

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Bei der Anlage gemäß der Erfindung wird die direkte Schallkomponente beinah vollständig ausgelöscht, dadurch daß eine Amplitudenkorrekturschaltung und eine Phasenkorrekturschaltüng verwendet werden.

Gemäß der Erfindung soll ferner eine Wiedergabeanlage vorgesehen werden, bei der die Differenzsignale durch Übersprechen von mehreren Kanalsignalen durch einen geeigneten Über- oder Uebensprechfaktor in entgegengesetzter Phase erhalten werden. Wenn man Differenzsignale erhält, die eine niederfrequente Prequenzkomponente aufweisen, dann ergibt sich ein mehrdimensionales stereophonisches Wiedergabeschallfeld, bei der man das lebhafte Gefühl für die Wirklichkeit hat und bei dem nicht eine gewisse Unzufriedenheit ohne das Gefühl der Disharmonie für den Zuhörer entsteht.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:

Pig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Prinzips einer ersten Äusführungsform der Wiedergabeanlage gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausfuhrungsform der Wiedergabeanlage gemäß der Erfindung,

]?ig. 3 ein Schaltbild einer Ausführungsform der elektrischen Schaltung eines wesentlichen Seils des ' Blockschaltbilds nach Pig. 2,

Pig. 4 ein Kurvendiagramin einer Phasenkorrekturkurve der Phasenkorrekturschaltung nach Pig. 3,

Pig. 5 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform ■ der Wiedergabeanlage gemäß der Erfindung,

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ORIGINAL

Pig. 6 ein Schaltbild einer Ausführungsform einer elektrischen Schaltung, die einen wesentlichen Heil des Blockschaltbilds nach Pig. 5 bildet,

Pig. 7 ein Kurvendiagramm der Phasendifferenzkennlinie zwischen den beiden Kanalsignalen der Kanalsignal-Phasenschiebeschaltung,

Pig. 8 ein Schaltbild einer abgewandelten Ausfuhrungsform der elektrischen Schaltung, die einen wesentlichen Teil der Schaltung nach Pig. 6 bildet,

Pig. 9 ein Kurvendiagramm einer Prequenz-Phasen-Kennlinie der Phasenschiebeschaltung nach Pig. 8,

Pig. 10 ein elektrische Schaltbild einer vierten Ausführungs· form der Wiedergabeanlage gemäß der Erfindung und

Pig. 11 ein Kurvendiagramm einer Prequenz-Phasen-Versehiebungskennlinie der Phasenschiebeschaltung nach Pig. 10.

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In Figur 1 ist ein Blockschaltbild einer theoretischen ersten Ausführungsform der Anlage gemäß der Erfindung dargestellt. Ein Linkskanal-Signal L und ein Rechtskanal-Signal R, dieden Eingangsanschlußklemmen 11 bzw. 12 zugeführt werden, gehen durch Vorverstärker 13 bzw. 14 hindurch und werden in Ausgangsverstärkern 15 bzw. 16 verstärkt. Die Signale L und R, die so verstärkt worden sind, werden einem Lautsprecher 18, der an der linken Vorderseite eines Hö.jrers 17 angeordnet ist, bzw. einem Lautsprecher 19» der an der rechten Vorderseite des Hö^rers 17 angeordnet ist, zugeführt und von diesen Lautsprechern abgestrahlt. Unter_dessen werden die Signale L und R, die durch die Vorverstärker 13 und 14 hindurchgegan-

gen sind, der Basis von Transistoren 21 bzw. 22 einer Matrixschaltung 20 zugeführt, die durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist. Ein Widerstand 24, der mit dem Emitter des Transistors 21 verbunden ist, und ein Widerstand 25, der mit dem Kollektor des Transistors 22 verbunden ist, sind zusammen' mit einem Verstärker 27 verbunden. Ein Widerstand 23, der mit dem Kollektor des Transistors 21 verbunden ist und ein V/iderstand 26, der mit dem Emitter des Transistors 22 verbunden ist, sind zusammen mit einem Verstärker 28 verbunden. Signale +L und -L treten als Ausgangssignale am Emitter bzw. Kollektor des Transistors 21 auf, wohingegen Signale +R und -R entsprechend als Ausgangssignale am Emitter bzw. Kollektor des Transistors 22 auftreten. Es wird also ein Differenzsignal (L-R) dem Verstärker 27 zugeführt und es wird ein Differenzsigmal (R-L) dem Verstärker 28 zugeführt. Die Signale (L-R) und (R-L), die durch die Verstärker 27 bzw. 28 verstärkt werden, werden entsprechend einem Lautsprecher 29» der an der linken Rückseite des Hö_wrers 17 angeordnet ist, bzw. einem Lautsprecher 30 zugeführt, der an der rechten Rückseite des Hö^rers angeordnet ist, und sie werden durch diese Lautsprecher wiedergegeben und vertont.

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Es werden nun die Differenzsignale (L-R) und (R-L) in Einzelheiten betrachtet. In diesen Differenzsignalen sind die Komponenten (die Direktschall-Komponenten), die in den Signalen L und R gleiche Amplitude und gleiche Phase haben, gegeneinander ausgelöscht und sie existieren in diesen Signalen nicht. Folglich ist der direkte Schall, der Schallquelle nicht in diesen Differenzsignalen enthalten)sondern es sind nur die indirekten Schallkomponenten, beispielsweise reflektierte Schallkomponenten und Raumnachhallkomponenten enthalten.

Dementsprechend werden nur die indirekten Schallkomponenten, beispielsweise die reflektierten Schallkomponenten und die Nachhallschallkomponenten von den Lautsprechern 29 bzw. 30 zu dem Hö^rer 17 als wirksame Schallkomponenten abgestrahlt· und es wird eine vierkanalige stereophonische Wiedergabe künstlich auf der Basis einer zweikanaligen Schallprogrammquelle hergestellt. Auf diese Weise wird ein stereophonisches Schallfeld gebildet, welches eine größere Wirklichkeitstreue aufweist, als das Schallfeld einer zweikanaligen Wiedergabeanlage, bei der nur die sich an der Vorderseite befindenden Lautsprecher 18 und 19 verwendet werden.

Es bleibt jedoch immer noch das Problem, daß für den Fall, daß die beiden Kanalsignale L und R verschiedene Komponenten enthalten, die in ihrer Amplitude und in ihrer Phase voneinander verschieden sind, die direkten Schallkomponenten in ' den Differenzsignalen (L-R) und (ft-L) enthalten sind. Eine Ausführungsform, bei der dieses Problem gelöst ist, wird an Hand der Figuren 2 bis 4 beschrieben.

Figur 2 ist ein Blockschaltbild der zweiten Ausführungsform der Anlage gemäß der Erfindung. In den Figuren 1 und 2 sind die gleichen Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung wird deshalb weggelassen. Ein Linkskanal-Signal L und ein Rechtskanal-Signal R, die den Eingangsanschlußklemmern 11 bzw. 12 zugeführt werden, gehen

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durch die Vorverstärker 13 "bzw. 14 hindurch und werden dem an der linken Vorderseite angeordneten Lautsprecher 18 bzw. dem an der rechten Vorderseite angeordneten Lautsprecher 19 über Verstärker 15 bzw. 16, wie es an Hand der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, zugeführt und sie werden durch diese Lautsprecher wiedergegeben und abgestrahlt.

Das Linkskanal-Signal L und das Rechtskanalsignal R werden andererseits einer Amplituden-Korrekturschaltung 40 zugeführt und in ihrer Amplitude dort korrigiert. Von der Ampli— • tudenkorrekturschaltung werden Signale L' und R¹ abgegeben, die in ihrer Amplitude korrigiert sind. Ein Ausgangssignal L' · der Amplituden-Korrekturschaltung 40 wird einer Phasen-Korrekturs chaltung 41 zugeführt, in der das Signal in seiner Phase, soVie.es später beschrieben ist, korrigiert wird. Das in der Phase korrigierte Signal L¹ θ wird dann einer Matrixschaltung 42 zugeführt. Ein Ausgangssignal R¹ der Amplitudenkorrektur schaltung 40 wird auch der Matrixschaltung 42 zugeführt. Die Signale L¹Q und R¹ werden in der Matrixschaltung 42 matriziert und die Ausgangssignale (L' θ -R¹) und Öl¹ -L¹Q) der Matrixschaltung 42 werden in den Verstärkern 27 bzw. 28 verstärkt. Die auf diese Weise verstärkten Signale werden in den Rückseiten-Lautsprechern 29 bzw. 30 wiedergegeben und abgestrahlt.

In Figur 3 ist ein Schaltbild einer Ausführungsform einer elektrischen Schaltung des wesentlichen Teils des Blockschaltbilds nach Figur 2 dargestellt. Die Amplituden-Korrekturschaltung 40 enthält zwei Kanalausgleich-Lautstärkeregler und 51, die miteinander verbunden sind. Durch die Einstellung von Schiebern, die für die Lautstärkeregler 50 und 51 zusammen getätigt werden, werden die direkten Schallkomponenten in dem linken Kanal und dem rechten Kanal, nämlich L und R so eingestellt, daß sie in ihrer Amplitude gleich sind.

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Das in seiner Amplitude korrigierte Signal L^f welches von dem Schieber des LauteStärkereglers 50 abgenommen worden ist, wird über einen Kopplungskondensator 53 der Baäs eines Transistors 52 der Phasen-Korrekturschaltung 41 zugeführt. Eine Phasen-Änderungsschaltung, die aus einem veränderlichen Widerstand 54 und einem Kondensator ^ zusammengesetzt ist, ist zwischen den Kollektor und den Emitter des Transistors geschaltet. Basisvorspannungswiderstände 56 und 57 sind mit der Basis des Transistors 52 verbunden und ein Kollektorwiderstand 58 und ein Emitterwiderstand 59 sind entsprechend mit dem Kollektor bzw. dem Emitter des Transistors 52 verbunden. Es ist möglich, die Phase θ des Signals L'> sc^wie es in Figur 4 dargestellt ist, durch Veränderung des Widerstandswerts des Widerstands 54 zu ändern. Wenn der Widerstandswert des Widerstands 54 von Ra nach Rd geändert wird, wobei Ra>Rb>Rc>Rd ist, dann ändern sich die Phaseneigenschaften, die diesen Werten Ra bis Rd entsprechen so, wie es durch die Kurven Pa, Pb, Pc und Pd in Figur 4 dargestellt ist. Dementsprechend wird das Ausgangssignal der Phasen-Korrekturschaltung 41,das von der Verbindungsstelle zwischen dem veränderbaren Widerstand 54 und dem Kondensator ^ abgegeben wird, über einen Kopplungskondensator 61 der Basis eines Transistors 60 der Matrixschaltung 42 als ein Signal L¹ θ zugeführt, welches dem Linkskanal-Signal L entspricht, welches in seiner Amplitude und seiner Phase korrigiert ist.

Der Transistor 60 und ein Transistor 62 der Matrixschaltung sind jeweils an ihrem Emitter und ihrem Kollektor mir Emitterwiderständen 63 bzw. 64 und Kollektorwiderständen 65 bzw. .66 verbunden. Basis^vor^widerstände 67, 68, 69 und 70 sind mit der Basis der Transistoren 60 bzw. 62 verbunden. Ein Kondensator 71 und ein V/iderstand 72 sind mit dem Kollektor des Transistors 60 in Reihe geschaltet und ein Kondensator und ein Widerstand 74 sind mit seinem Emitter in Reihe geschaltet. Der Verbindungspunkt 80, der Widerstände 74 und 76

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ist mit dem Verstärker 27 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 72 und 78 ist mit dem Verstärker

28 verbunden. Das Ausgangssignal R¹ des Schiebers des Lautstärkereglers 51 wird direkt der Basis des Transistors 62 . über einen Kopplungskondensator 79 zugeführt. Von dem Emitter und dem Kollektor des Transistors 60 lassen sich Signale L¹ 0 bzw. -L¹ θ abnehmen. Von dem Emitter und dem Kollektor des Transistors 62 lassen sich entsprechend Signale R¹ und -R¹ abnehmen. Folglich werden diese Signale durch die Widerstände 72, 74, 76 und 78 matriziert, und ein Differenzsignal(L' θ -R¹) ergibt sich an dem Verbindungspunkt 80/ während sich ein Differenzsignal (R^f - L' Θ) an dem Verbindungspunkt 81 ergibt. Diese Differenzsignale (L¹ Q-R') und'(R¹ - L¹ Θ) werden von den rückseitigen Lautsprechern

29 imd 30 abgestrahlt.

Bei der erfidnungsgemäßen Anlage sind die Amplituden und die Phasen der Linkskanalsignale L und der Rechtskanalsignale R so eingestellt, daß die Differenzsignale nicht die direkte Schallkomponente enthalten, sondern nur die indirekten Schallkomponenten.

Die Amplituden-Korrekturschaltung 40 und die Phasen-Korrekturschaltung 41 können so verwendet werden, daß sie eine Effektlautstärke in einer sogenannten Verzögerungs-Nachhall-Effektvorrichtung darstellen, um ein bestimmtes notwendiges Ausgangssignal zu erzeugen.

Eine genauere Untersuchung der Differenzsignale in der ersten Ausführungsform zeigt, daß die Wirklichkeitstreue nicht ausreichend ist, da die niederfrequenten Komponenten in den Signalen fehlen. In diesem Fall .wird durch den indirekten ' Schall ein Wiedergabe-Schallfeld gebildet, welches einen losen, gestreuten Eindruck hervorruft. Ein auf diese Weise wiedergegebenes Schallfeld ruft bei dem Höjrer eine geringe Unstimmig-

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keit oder das Gefühl von Disharmonie oder eine psychologische Instabilität hervor. Reflektierter Schall oder Nachhallschall, der das Ohr eines Höhrers in einem wirklichen Konzertsaal erreicht, enthält Schall mit einer Niederfrequenzkomponente, die sehr große Energie aufweist. Die indirekte Schallkompontente in den beiden Kanalsignalen L und R enthält auch viele niederfrequente Schallkomponenten. In den meisten Fällen ist die niederfrequente Schallkomponente gewöhnlich in den Linkskanalsignalen und den Rechtskanalsignalen mit der gleichen Phase und der gleichen Amplitude enthalten. Wenn das Differenzsignal aus gleichen Amplitudenzusammen^esetzt wird, wird in dem Differenzsignal der größte Teil der niederfrequenten Schallkomponente nicht mehr vorliegen. Eine Ausführungsform, bei der dieses Problem vermieden wird, wird im folgenden beschrieben.

Figur 5 ist ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsforra« der Anlage gemäß der Erfindung. In den Figuren 1 und 5 sind die gleichen Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und ihre Beschreibung ist deshalb weggelassen. Die Linkskanal-Signale L und die Rechtskanal-Signale R werden über die Anschlußklemmen 11 bzw. 12 am Eingang zugeführt und sie gehen durch die Vorverstärker 13 bzw. 14 hindurch. Die Signale werden dann einerseits einer Einstellschaltung 90 mit veränderbarem Nebensprechen zugeführt. Die beiden Signale L und R werden, sqwie es weiter unten beschrieben ist, in der Größe ihres Nebensprechbetrags der gleichen Phase in der Einstellschaltung mit veränderbarem Nebensprechen 90 eingestellt und in Signale +Li und +Ri umgewandelt. Die Signale +Li und +Ri gehen durch Verstärker 15 bzw. 16 hindurch, in denen sie zu Signalen -Li und -Ri umgesetzt werden und durch den Lautsprecher 18 bzw. 19 wiedergegeben und abgestrahlt werden.

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Das Linkskanal-Signal L und das Rechtskanal-Signal R der Vorverstärker 13 bzw. 14 werden andererseits Phasen-Schiebe- , schaltungen 91 bzw. 92 zugeführt. Teile der beiden Signale L und R werden entsprechend in ihren Phasen invertiert (geändert) und zwar entsprechend den niederfrequenten Schallanteilen, die nur in den Phasen-Schiebeschaltungen 91 und 92 vorhanden sind, wodurch aus den Signalen abgev/andelte Signale +LA θ und +Ra θ werden. Die Signale -L und +LA© v/erden von der Phasen-Schiebeschaltung 91 der Matrixschaltung 93 zugeführt. Die Signale -R und +RA θ werden von der Phasen-Schiebeschaltung 92 der Matrixschaltung 93 zugeführt.

Differenzsignale -(L'-R¹AO) und -(R'-L'aQ), die in ihrer Amplitude eingestellt sind und in der Matrixschaltung 93 matriziert sind, werden einer Kanalsignal-Phasenschiebeschaltung 94 bzw. 95 zugeführt, in'der sie eine Phasendifferenz Ψ innerhalb von 90 Grad untereinander erhalten. Die Ausgangssignale - Γ (L¹-R¹AQ)* ΑφΛ und - j (R'-LΆ θ) αφ Λ der Kanalsignal-Phasenschiebeschaltungen 94 und 95 gehen durch Verstärkungs- und Frequenzcharakteristik^kompensationsschaltungen 96 und 97 hindurch^ und sie werden von den rückseitigen Lautsprechern 29 und 30 wiedergegeben und abgestrahlt.

Selbst wenn die Eingangssignale, die den Anschlußklemmen 11 und 12 zugeführt werden, monorale Signale sind,kann ein mehrdimensionales stereophonisches Wiedergabeschallfeld künstlich wegen eines niederfrequenten Anteils der Signale, die als rückseitige Signale wiedergegeben werden, gebildet werden.

In Figur 6 ist ein Schaltbild einer Ausführungsform einer konkreten elektrischen Schaltung dargestellt, die einen wesentlichen Teil des Blockschaltbilds nach Figur 5 bildet. Die Einstellschaltung 90 mit veränderbarem Nebensprechen stellt die-Größe des Nebensprechens zwischen dem linken Kanal L und dem rechten Kanal R über einen veränderbaren Widerstand 100 ein,

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so daß die Trennung zwischen den beiden Kanälen beispielsweise innerhalb eines Bereiches von 8 dB bis zu 20 dB verändert werden kann. Durch diese veränderbare Einstellung ist es möglich, einen Effekt hervorzurufen, bei dem die Ausrichtung der wiederzugebenden Schallquelle in dem wiedergegebenen Schallfeld in Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen verschoben wird. Das Linkskanalsignal L und das Rechtskanalsignal R werden in der Einstellschaltung 90 für veränderbares Nebensprechen der Phase übergesprochen und in Signale Li und Ri umgesetzt, die einen abgewandelten Informationsgehalt haben. Die Signale Li und Ri werden einem Verstärker 15 bzw. 16 zugeführt, die im wesentlichen einen Transistor 103 bzw. 104 in Emitterbasisschaltung enthalten. Die Ausgangssignale -Li und -Ri der Verstärker 15 und 16 werden von den vorderseitigen Lautsprechern 18 bzw. 19, sqwie es oben beschrieben ist, wiedergegeben und abgestrahlt. In der bisher vorliegenden und der nachfolgenden Beschreibung bedeuten die positiven und negativen Kennzeichen an den Signalen die Polaritäten dieser Signale. Wenn eine Schaltung, die anders aufgebaut ist, als die Schaltung nach Figur 6; verwendet wird, dann ergeben sich andere Polaritäten der Signale als bei der bisher beschriebenen Schaltung.

In der Zwischenzeit werden das Linkskanal-Signal L und das Rechtskanal-Signal R über einen Kondensator 107 bzw. einen Kondensator 108 der Besis eines Transistors 105 bzw. eines Transistors 106 zugeführt. Die Signale -L und -R lassen sich an den Kollektorwiderständen 109 und 110 des Transistors 105 bzw. des Transistors 106 abnehmen und die Signale +L und +R lassen sich an den Emitterwiderständen 111 und 112 < der gleichen Transistoren abnehmen. Die Signale -L und -R die an den Kollektoren der Transistoren 105 und 106 abgenommen werden, werden V/iderständen 119 und 122 einer Matrixschaltung 93 über Kondensatoren 113 bzw. 114 zugeführt.

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Die Signale +L und +R_; die sich von den Emittern der Transistoren 105 und 106 abnehmen lassen, sind in ihrer Phase in dem niederfrequenten Anteil durch eine Phasenschiebe-Schaltung, die aus einem Kondensator 115 und einem Widerstand 116 besteht, die zwischen Emitter und dem Kollektor des Transistors 105 geschaltet sindjund eine Phasen-Schiebeschaltung, die aus einem Kondensator 117 und einem Widerstand 118 besteht, die zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Transistors 106 geschaltet sind, invertiert. Damit t sind die Signale zu abgewandelten Signalen +LA θ und +RAO abgeändert. Diese Signale +LA θ und +RA θ werden einem Widerstand 121 bzw. einem Widerstand 120 der Matrixschaltung 93 zugeführt. Eine wünschenswerte Niederfrequenz, bei der die Phase invertiert werden soll, kann durch geeignete Auswahl der Kapazitätswerte des Kondensators 115 und 117 und der Widerstandswerte des Widerstands 116 und 118 ausgewählt werden.

In den Phasen-.Schiebeschaltungen 91 und 92, die so aufgebaut sind, wie es in Figur 6 dargestellt ist, nimmt der Betrag der Phasenverschiebung in dem niederfrequenten Teil der ursprünglichen Signale +L und +R zu, wenn sich die Frequenz erniedrigt. Dementsprechend wird in den oben beschriebenen Schaltungen die Phase eines Signals bei allen Niederfrequenzen nicht einheitlich auf 180 Grad gegenüber der Phase des ursprünglichen Signals verschoben (wie bei einer Phasenumkehrung im eigentlichen Sinne des Wortes). Das abgewandtelte Signal, welches in einem gewünschten Niederfrequenzbereich gemäß der Erfindung in der Phase invertiert wird, enthält . "' ein abgewandeltes Signal, welches von der Phasen-Schiebeschaltung 91 bzw. der Phasenschiebeschaltung 92 erhalten wird, und welches in seiner Phase in einem gewünschten Niederfrequenzbereich gegenüber der Phase des ursprünglichen Signals verändert ist. Wiederum sind die Polaritäten der Signale,

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die man von den Phasen-Schiebeschaltungen 91 und 92 erhält, unterschiedlich, was von dem Aufbau der Schaltungen 91 und 92 abhängt. Die Polaritäten müssen nur so ausgebildet sein, daß die Differenzsignale in der Matrixschaltung 93 aufgenommen werden können und daß sie nicht auf diejenigen Differenzsignale bei der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt sind.

Eingangsleitungen 125 und 126 der Einstellschaltung 90 mit veränderbarem Nebensprechen, können mit Punkten 127 und 128 an den Emittern der Transistoren 105 bzw. 106 der Phasen-Schiebeschaltung 91 und 92 verbunden sein.

In der Matrixschaltung 93 ist ein veränderbarer Widerstand 123 zwischen die Widerstände 119 und 120 geschaltet«, Ein veränderbarer Widerstand 124, der mit dem veränderbaren Widerstand 123 mechanisch verbunden ist, ist zwischen die Widerstände 121 und 122 geschaltet. Wegen der Widerstände 119 und 120 und des veränderbaren Widerstandes 123 werden das Signal -L, welches vom Kollektor des Widerstandes 105 abgenommen wird, und das Signal +RAO^ welches vom Emitter des Transistors 106 abgenommen wird, miteinander gemischt und ein sich ergebendes Differenzsignal, ist ein Ausgangssignal am Schieber des veränderbaren Widerstandes 123, welches einem veränderbaren Widerstand 129 zugeführt wird. Wegen der Widerstände 121 und 122 und des veränderbaren Widerstandes 124 werden das Signal.-R vom Kollektor des Transistors 106 und das Signal +LA θ vom Emitter des Transistors 105 miteinander gemischt^und ein sich ergebendes Differenzsignal ist ein Ausgangssignal am Schieber des veränderbaren Wider- ,, Standes 124yund es wird einem veränderbaren Widerstand 130 zugeführt, der mechanisch mit dem veränderbaren Widerstand 129 gekoppelt ist.

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Die Signale -L und +RAO und die Signale -R.und.+LA θ werden gegenseitig miteinander zu Differenzsignalen {-(L-RAO)j- und i- (R-LAk 0)£ gemischt. Es sei hier darauf" hingewiesen, daß die abgewandelten Signale RA θ und LAQ, die von den Signalen L und R abgeleitet worden sind, dadurch erhalten werden, scjtaie es oben beschrieben worden ist, daß die Phasen der Signale L und R im Niederfrequenzbereich invertiert (geändert) werden. Dementsprechend sind die Niederfrequenzteile in den Differenzsignalen -J-(L-RA 0)1 und X-(R-LA Q)J-als Summensignale U der niederfrequente Anteil des Signals L) +( der niederfrequente Anteil des Signals R)rund U der niederfrequente Anteil des Signals R) + (der niederfrequente Anteil des Signals L)j gebildet. Die verbleibenden Teile der abgev/andelten Signale RAO und LAO, die in der Phase invertiert (gerändert)' worden sind, werden Differenzsignale, deren Zusammensetzung ähnlich dem eines einfachen Differenzsignals ist. Dementsprechend enthalten die Differenzsignale £-(L-RA O)(und /-(R-LA O)J-einen genügenden Anteil an niederfrequenten Komponenten, so daß ein künstliches stereophonisches Wiedergabeklangfeld mit einem lebhaften Gefühl der Wirklichkeit erhalten werden kann, wenn diese Signale von den rückseitigen Lautsprechern wiedergegeben und abgestrahlt werden.

Durch Einstellen der mechanisch miteinander gekoppelten veränderbaren Widerstände 123 und 124 läßt sich das Amplitudenverhältnis der entsprechenden Kanalsignale gegenüber dem Verhältnis 1:1 verschieben. Insbesondere wenn der entsprechende Schieber der veränderbaren Widerstände 123 und 124 sich in seiner mittleren Stellung befindet, dann ergibt sich ein Mischungsverhältnis des Signals -L und des Signals +RA 0 und des Signals -R und des Signals +LA 0 von jeweils 1:1. Wenn sich jedoch die Schieber in Stellungen befinden, die gegenüber der Mittelstellung verschoben sind, dann ist das ... Mischungsverhältnis des Signals -L zu dem Signal +RA 0 und das Mischungsverhältnis des Signals -R zu dem Signal

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gegenüber dem Verhältnis 1 : 1 verschoben.

Die Ausgangsdifferenzsignale der Matrixschaltung 93, in der das Mischungsverhältnis gegenüber dem Verhältnis 1 : 1 verschoben ist, lassen sich durch die Ausdrücke -^j-(L'-R)J und j-(R'-L¹ Δ θ)j- ausdrücken. Wenn man das Mischungsverhältnis in der oben angegebenen Weise veränderbar macht, dann wird ein Teil der Signalkomponente, der in einem Differenzsignal., welches durch Mischen der Signale ohne Änderung der Signalamplitude, d.h. einem Mischungsverhältnis von 1:1 verloren gegangen wäre, beibehalten. Folglich wird die Tonqualität des Differenzsignals selbst verbessert, und die Stabilität des gesamten V/iedergabeklangfeldes ist erhöht. Damit kann ein wiedergegebenes Klangfeld erreicht werden, welches in einem Höhrer keine Un-' stiramigk'eiten oder Gefühle der Disharmonie zurückläßt.

Die Ausgangsdifferenzsignale i-(L'-R¹A 9)j und |_-(R'-L¹AO)r der Matrixschaltung 93 werden in ihrer Amplitude durch die veränderbaren Widerstände 129 und 130 eingestellt und sie werden dann der Basis des Transistors 131 bzw. des Transistors 132 der Kanalsignal-Phasenschiebeschaltung 94 bzw. 95 zugeführt. Ein Widerstand 133 und ein Kondensator 134 sind zwischen den Kollektor und den Emitter des Transistors 131 geschaltet. Ein Widerstand 135 und ein Kondensator 136 sind zwischen den Kollektor und den Emitter des Transistors 132 geschaltet. Ausgangssignale lassen sich von dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 133 und dem Kondensator 134 und dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 135 und dem Kondensator 136 abnehmen.

Eine Form einer Frequenz-Phasenverschiebungs-Kennlinie zwischen den beiden Kanalsignalen für die Kanalsignal-Phasenschiebeschaltungen 94 und 95 sind in den Kurven I und II in Figur 7 dargestellt. Gemäß den Kennkurven bei dieser Ausführungsform ist die Phasenverschiebung -zwischen den beiden Kanalsignalen sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Schallfrequenzen

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gering. Abwandlungen können jedoch beispielsweise dadurch . vorgenommen werden, daß der Phasenunterschied zwischen den beiden Kanalsignalen über den gesamten Schallfrequenzbereich einheitlich gemacht wird oder daß der Phasenunterschied zwischen den beiden Kanalsignalen in einem Niederfrequenzbereich gering und in anderen Frequenzbereichen ein heitlich groß gemacht wird.

Die Differenzsignale j- (L'-R-Δ Θ)ΔΦ^ und (-(R'-L¹AG)A( die in den Kanalsignal-Phasenschiebeschaltung 94 und 95 einen Phasenunterschied zwischen den beiden Kanalsignalen innerhalb von 90 Grad erhalten haben, werden entsprechend der Basis des Transistors 137 "bzw. 138 der Verstärker- und Frequenzkompensationsschaltungen 96 bzw. 97 zugeführt. In diesem Fall sollte die Phasendifferenz zwischen den Winkeln φ^ und Φ ρ innerhalb von höchstens 90 Grad gehalten werden. Wie bereits oben beschrieben wurde; werden die Phasen der Signalkomponenten entgegengesetzter Phase, die relativ überflüssig in beiden Differenzsignalen enthalten sind, von einer entgegengesetzten Phasenbeziehung in den Kanalsignal-Phasenschiebeschaltungen 94 und 95 verschoben. Damit wird der Schall des wiedergegebenen Schallfelds durch die rückseitigen Signale, in. gewisser V/eise ausgerichtet und der Schall der indirekten Schallkomponenten, welcher von den rückwärtigen Signalen erzeugt wird, ist nahezu natürlich, wodurch man das Gefühl von Bestimmtheit und Weite erhält.

Die Verstärker- und Frequenzkompensationsschaltungen 96 und enthalten Verstärkerschaltungen mit Transistoren 137 "bzw. und CR-Tonqualitätseinstellschaltungen bekannter Ausführungsform mit Widerständen 139 "bis 142, Kondensatoren 147 und 148," einem Schalter 151, Widerstanden 143 bis 146, Kondensatoren 149 und 150 und einem Schalter 152. Die Signale, die auf die gewünschte Amplitude verstärkt worden sind und in ihren Frequenzcharakteristiken entsprechend der Hochfrequenzkomponenten, der Verzerrungen, der Rauschkomponenten usw. in den

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Schaltungen 96 und 97 kompensiert worden sind, werden als indirekter Schall von den rückseitigen Lautsprechern 29 und 30 wiedergegeben und abgestrahlt. Damit erhält man ein außergewöhnlich gutes, vierkanaliges, stereophonisches Wiedergabeschallfeld.

Ein Beispiel für eine andere abgewandelte Schaltungsanordnung der Phasen-Schiebeschaltungen 91 und 92, der Matrixschaltung 93 und der Kanalsignal-Phasenschiebeschaltungen 94 und 95, die an Hand von Figur 6 beschrieben worden sind, ist in Figur 8 dargestellt. In den Figuren 6 und 8 sind die gleichen Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen;und sie sind nicht noch einmal beschrieben. Gemäß Figur 8 werden das Signal -L vom Kollektor des-Transistors 105 und das Signal +RAG vom Emitter des Transistors 106 durch Widerstände 160 und 162 gemischt. Das Signal -R vom Kollektor des Transistors 106 und das Signal +La θ vom Emitter des Transistors 105 werden durch Widerstände 163 und 161 entsprechend gemischt und matriziert.

In der Steuerschaltung 90 mit veränderbarem Nebensprechen für die Linkskanalsignale und die Rechtskanalsignale wird ei$ in Phase liegendes Nebensprechen, beispielsweise (0,92L + 0,38R) oder (0,92R + 0,38L) erzeugt. In den Phasen - Schiebeschaltungen 91 und 92 und in der Matrixschaltung 93 für die rückseitigen Linkskanalsignale und die rückseitigen Rechtskanalsignale wird ein Nebensprechen in entgegengesetzter Phase, beispielsweise (0,92L - 0,38R) oder (0,92R - 0,38L) erzeugt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Nebensprechen in entgegengesetzter Phase bei 32 Herz und bei darüberliegenden Frequenzen erzeugt. In dem Differenzsignal der beiden Kanalsignale L und R belassen die Niederfrequenzensignale, die beinahemonorale Signale sind, in einem Frequenzbereich unter 30 Herz einen kleinen Teil unterschiedlicher

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Kurvenformen, wenn sie gegeneinander gelöscht werden. Diese Restkurvenform erzeugt Verzerrungen und Verwaschungen im Klang. Um das Auftreten solcher Restkurvenformen zu vermeiden, wird ein in Phase liegendes Nebensprechen bei Frequenzen unterhalb von 30 Herz vorgesehen, welches keine Wirkung auf den stereophonischen Effekt hat.

Die Differenzsignale, die in Gegenphase übersprechen worden sind, werden den Steuerelektroden von Feldeffekttransistoren (FET) 164 und 165 zugeführt. Wenn die Impedanzen der Widerstände 133 und 135,die mit den Senkenelektroden der Feldeffekttransistoren 164 und 165 verbunden sind, kleiner sind als die Impedanzen der Kondensatoren 134 und 136, die mit deren 'Quellenelektroden verbunden sind, dann fließen die Signale von den Senkenelektroden weg. Wenn die Impedanzen der Widerstände 133 und 135 größer gemacht werden, als die Impedanzen der Kondensatoren 134 und 136, dann fließen die Signale von den Quellenelektroden weg. Andererseits ist die Senkenelektrode in Gegenphase und die Senkenelektrode in Phase mit der Steuerelektrode» Folglich ist die Phasencharakteristik bei niedrigen Frequenzen 0 Grad,und sie erreicht minus 180 Grad_; wenn sich die Frequenz erhöht, wie es in Figur 9 dargestellt ist. Die Frequenz, bei der die Impedanz des Widerstands und die Impedanz des Kondensators miteinander übereinstimmen, ist die Verschiebungsfrequenz, die minus 90 Grad wird.

Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Widerstandswerte der Widerstände 133 und 135 8,2 K2 bzw. 6,8 KQ,wohingegen die Kapazitätswerte der Kondensatoren 134 und 136 0,22yUF und 0,04 /UF betragen. Die Frequenz f^ bei der die Phase um 90 Grad gegenüber der Kanalanordnung des Feldeffekttransistors 164 nacheilt ist

f = \ = 88 Hz

¹ 2wx 8,2 χ 10^J χ 0,22 χ 10~°

Die Frequenz fp, die die Kanalanordnung des Feldeffekttran-. _χ sistors 165 betrifft_;ist

f ₂ = 1 = 500 Hz

2« χ 6,8 χ ΙΟ³ χ 0,047 x 10~⁶

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In Figur 10 ist ein Schaltbild einer vierten Ausführungsform einer Vorrichtung dargestellt, die bei der Anlage gemäß der Erfindung verwendet werden kann. Das Linkskanalsignal L und das Rechtskanalsignal R von den Eingangsanschlußklemmen 11 und 12 werden über Kopplungsschaltungen,die einen Widerstand 172 und einen Kondensator 173 bzw. einen Widerstand 174 und einen Kondensator 175 aufweisen, der Basis eines Transistors 176 bzw. eines Transistors 177 und Verstärkerschaltungen 170 bzw. 171 zugeführt. Es sind Widerstände 178, 179, 180 und 181 als Basisvorspannungswiderstände für die ' T_ransistoren 176 und 177 vorgesehen. Widerstände 182 und 183 sind entsprechendKollektorwiderstände und Emitterwiderstände des Transistors 176. Widerstände 184 und 185 sind Kollektorwiderstände und Emitterwiderstände des Transistors 177.

Ein Widerstand 186 ist zwischen den Emitter des Transistors 176 und den Emitter des Transistors 177 geschaltet. Der Widerstand 186, der zwischen die beiden Verstärkerschaltungen 170 171 geschaltet ist, verursacht, das Signale in den Verstärkerschaltungen, in entgegengesetzter Phase übersprochen werden. Dementsprechend erhält man Differenzsignale, die in entgegengesetzter Phase zueinander liegen,in den entsprechenden Verstärkerschaltungen 170 und 17I. Insbesondere verstärkt der Transistor 176 der Verstärkerschaltung 170 das Eingangssignal L, welches seiner Basis zugeführt wird, und das Signal R, welches dem Emitter des Transistors 177 zugeführt wird und welches über den Widerstand 186, dem Emitter des Transistors 176 zugeführt wird,und erfgibt ein Differenzsignal i_(L-tt R)jan seinen Kollektor ab. Der Transistor 177 der Verstärkerschaltung 171 verstärkt entsprechend das Eingangssignal R, welches seiner Basis zugeführt wird^und das Signal Ljwelches am Emitter des Transistors 176 gebildet wird und welches über den Widerstand 186 dem Emitter des Transistors 177 zugeführt wird,und erjgibt ein Differenzsignal t J-(R-α L)/an seinen Kollektor ab.

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Der Koeffizient α in den obigen Differenzsignalen ändert sich mit dem Widerstandswert der■Emitterwiderstände 183 und 185 der Transistoren 176 bzw. 177 und dem Widerstand 186. Der Nebensprechwert, der mit dem entgegengesetzten Kanalsignal in .Gegenphase ist, und der zwischen den beiden Verstärkerschaltungen 170 und 171 vorliegt, kann auf einen gewünschten Wert dadurch eingestellt·werden, daß die Widerstandswerte der oben erwähnten Widerstände in geeigneter Weise ausgewählt werden. Wenn der Koeffizient α beispielsweise zu 0,5 ausgewählt wird, dann ergibt sich ein sehr gutes Ergebnis.

Das Differenzsignal £-(L-α R)j, welches am Kollektor des Transistors 176 gebildet wird, geht durch einen Kondensator 187 hindurch,und es wird, nachdem es in einer Niederfrequenz-Verstärkerschaltung, die einen Kondensator 189 und einen in Reihe dazugeschalteten Widerstand 190 enthält, in einer niederfrequenten Signalkomponente verstärkt worden ist, von einem Schieber 191a eines veränderbaren Widerstandes 191 abgenommen. Ein Differenzsignal (-(R-a L)T^-, welches an dem Kollektor des Transistors 177 gebildet wird, geht durch einen Kondensator 188 hindurch,und es wird, nachdem es durch eine Niederfrequenz-Verstärkerschaltung, die einen Kondensator 192 *" und einen in Reihe dazu geschalteten Widerstand 193 aufweist, in seiner niederfrequenten Signalkomponente verstärkt worden ist vom Ausgang eines Schiebers 194a eines veränderbaren Widerstandes 194 abgenommen. Die Ausgangssignale der Schieber 191a und 194a der veränderbaren Widerstände 191 und 194 werden über Kopplungsschaltungen, die aus Kondensatoren 199 und und Widerständen 201 und 202 bestehen, der Basis der Transistoren 197 und 198 der Phasenschiebeschaltungen 195 bzw. zugeführt,

Wenn die oben beschriebene Niederfrequenz-Verstärkerschaltung so aufgebaut ist, daß die Signalamplituden des niederfrequenten

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Schalls relativ dadurch verstärkt werden, daß die Signalamplituden in den mittleren und hohen Schallfrequenzbereichen abgesenkt werden, dann ist eine Verstärkerschaltung ganz allgemein erforderlich. Bei der vorliegenden Ausführungsform haben jedoch die Schaltungen der Transistoren 176 und Verstärkungen, so daß keine besondere Verstärkerschaltung notvrendig ist. „Wenn ferner die Niederfrequenz-Verstärkerschaltung so ausgeführt ist, daß sie eine Kennlinie hat, so daß sie Unterschiede in der Frequenzbereichskennlinie zwischen den beiden Kanälen kompensieren kann, was dann auftritt, wenn die Phasenschieberschaltungen 195 und 196, die später beschrieben werden sollen, Frequenzkennlinien aufweisen, die sich voneinander unterscheiden, dann kann eine Vorrichtung mit einer abgeglichenen Kennlinie zwischen den beiden Kanälen mit relativ wenigen Bauteilen vorgesehen werden.

In den Phasenschiebeschaltiingen 195 und 196 sind die Widerstände 203, 204 und die Widerstände 205 und 206 die Vorspannungswiderstände der Transistoren 197 und 198. Es sind als Kollektorwiderstände Widerstände 207 und 209 vorgesehen und als Emitterwiderstände der Transistoren 197 und 193 Widerstände 208 und 210 vorgesehen. Ein Widerstand 211 und ein Kondensator 212 sind zwischen den Kollektor und den Emitter des Transistors 197 geschaltet. Ein Widerstand 213 und ein Kondensator 214 sind zwischen den Kollektor und den Emitter des Transistors 198 geschaltet. Das Ausgangssignal der Phasenschiebeschaltung 195 läßt sich von einem Verbindungspunkt des Widerstands 211 und des Kondensators 212 abnehmen und das Ausgangssignal der Phasenschiebeschaltung läßt sich von einem Verbindungspunkt des Widerstands 213 und des Kondensators 214 abnehmen..

Die Ausgangssignale der Phasenschiebeschaltungen 195 und

sind Signale {(L-α R)A^ und [(R-«L)4*₂|, welche Signale

in der Nachbarschaft eines akustisch erwünschten Frequenzbandes

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sind und die einen Phasenunterschied von weniger als 90 Grad voneinander haben. Die Frequenz-Phasenverschiebungs-Kennlinien der Phasenschiebeschaltungen 195 und 196 sind in Figur 11 dargestellt» Die Frequenzen f^ und f₂, die in Figur 11 dargestellt sind_r lassen sich durch folgende Gleichungen ausdrücken

^C212 ^R 211

(1)

2« C₂₁₄ R

f
2 ~

wobei C₂₁ 2 "^ C₂-J 4 Kapazitätswerte der Kondensatoren 212 und 214 und R₂₁₁ und R₂-Jx Widerstandswerte der Widerstände 211 und 213 sind.

Die Ausgangssignale [ (L-α R)^Δ ^J und £ (R-OL)A⁹J" die von ' den Phasenschiebeschaltungen 195 und 196 an Widerstände 217 und 218 über Kondensatoren 215 und 216 abgegeben werden, werden von Ausgangsanschlußklemmen 219 und 220 abgenommen. Die Phasendifferenz in der Nachbarschaft des akustisch erforderlichen Frequenzbereichs beträgt^ - ^₂ = 90 Grad. Wegen der Phasendifferenz von etwa 90 Grad, welche für die beiden indirekten rückseitigen Signale beider Frequenzen unter einigen KHz mit Hilfe der Phasenschiebeschaltungen 195 und 196 vorgesehen werden, hört man von der rechten Seite des Schallwiedergabefelds einen rechtsseitigen Nachhall und von der linken Seite dieses Felds einen linksseitigen Nachhall. Damit wird das unnatürliche Gefühl wegen mangelnder Orientierung, welches dann auftreten kann, wenn die beiden Kanalsignale aus untereinander entgegengesetzten Phasen zusammengesetzt werden, verhindert.

Im Folgenden wird ein Beispiel für die Größe jedes Schaltungselements, welches in der in Figur 10 dargestellten Schaltung

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vorgesehen ist, angegeben:

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Widerstand

172, 174

178, 180

179, 181

182, 184

183, 185 186
190, 193

207, 210

208, 209 211

213

217, 218

173, 175 187, 188 189, 192 212

214

215, 216

Die Frequenzen f^ und fp,die auf der Basis der oben angegebenen Größen berechnet werden»sind

Kondensator

470	K2	/UF/25V /	/UF/25V
Il		/Uli? /
270	Ka	/UF
5,6	KQ	0,047' /UF
I!		0,68
5,6	KQ
8,2	KQ
4,7	KQ
4,7	KQ
8,2	KQ
6,8	KQ
68	K2
1/UF/50V
3,3
0,1.
0,22

2 * χ 0,022 χ 10~^b χ 8,2 χ 10³

= 88 Hz

f ο ⁼

2irx 0,047 x 10~^b χ 6,8 χ 1C?

= 500 Hz

Folglich hat der Schall von dem linken rückseitigen Lautsprecher bei 88 Hz eine Phasendifferenz von 90 Grad relativ zu dem Schall des linken vorderseitigen Lautsprechers. Der Schall des rechten rückseitigen Lautsprechers hat bei 500 Hz eine Phasendifferenz von 90 Grad gegenüber dem Schall des rechten vorderseitigen Lautsprechers. Andererseits hat der

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Schall des linken und rechten rückseitigen Lautsprechers in einem weiten Frequenzbereich mit einer Mittelfrequenz von 300 Hz eine Phasendifferenz von 90 Grad.

In der Zwischenzeit werden die Eingangs signale L und R von den Eingangsanschlußklemmen 11 und 12 über Widerstände 221 und 222 und Kondensatoren 223 und 224 der Basis der Transistoren 225 bzw. 226 als Eingangssignale zugeführt. Das Kollektorausgangssignal des Transsitors 225 wird von einer Ausgangsanschlußklemmer 229 über einen Kondensator 227 und einen Widerstand 228 abgegeben. Das Kollektorausgangssignal des Transistors 226 wird von einer Ausgangsanschlußklemme 232 über einen Kondesator 230 und einen Wider stand 231 abgegeben. Die Widerstände 228 und 231 sind durch einen Widerstand 233 miteinander verbunden. Folglich werden die Ausgangssignale der Transistoren 225 und 226 in Phase übergesprochen,und es entstehen Signale (L + α R) und (R + et L) an den Anschlußklemmen 229 und 232.

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Claims

6831 Patentansprüche

Mehrdimensionale Stereophonische .Wiedergabeanlage, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Schaltang zur Wiedergabe und Abstrahlung von Signalen mehrerer Kanäle, die eine direkte Scballkoioponente und eine indirekte Scballkomponente aufweisen, von Lautsprechern (18, 1<$» die je einem der Kanäle zugeordnet sind, vorgesehen ist, daß die Lautsprecher vor einem Hörer angeordnet sind, daß eine zweite Schaltung vorgesehen ist, die die Signale der verschiedenen Kanäle in einer Matrix (20) verarbeitet, wodurch Differenzsignale jedes Kanalsignals erhalten werden, und daß diese Differenzsignale von Lautsprechern (29» 30) wiedergegeben oder abgestrahlt werden, die neben oder hinter dem Hörer angeordnet sind, wobei die direkte Scballkomponente bei diesen Differenzsignalen aufgehoben ist und sie im wesentlichen nur die indirekten Schallkomponenten aufweisen.
2. Yiedergabeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Amplituden-Korrekturschaltung (40) zur Korrektur der Amplitude der Signale die in verschiedenen Kanälen vorgesehen ist, und daß eine Phasen-Korrekturschaltung (41) zur Korrektur der Phase der verschiedenen Signale vorgesehen ist, die mit dan Signalen, die in ibrer Amplitude korrigiert worden sind, matriziert werden, und daß die zweite Schaltung ein Signal mairiLziert, welches in seiner Phase durch die Phasen-Korrekturschaltung korrigiert worden ist _t sowie ein Signal, welches nicht durch die Phasen-Korrekturschaltung hindurchgegangen ist, welches nicht in seiner Phase korrigiert worden ist.

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3. Wiedergabeanlage nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Schaltung Pbasen-Schiebeschaltungen (91* 92} aufweist, durch die Phase des Biöderfreeyienzenanteils der Signale mehrerer Kanäle invertiert werden und daß eine Matrixschaltung (93) vorgesehen ist* die die Signale, die in dem niederfrequenten Schairbereich durch die Phasen-Invertierschaltuog invertiert worden sind und die Signale der Kanäle, die sich von den Kanälen der in der Phase invertierten Signale unterscheiden, deren Signale in der Phase nicht invertiert worden sind, um dadurch Bifferenzsignale zu erhalten, matriziert.
4« Wiedergabeanlage nach Anspruch 3» dadurch ge — kennzeichnet , daß die Matrixschaltung (93) über eine Schaltung (123, 124} mit veränderbarem Widerstand in der ein Mischungsverhältnis veränderbar ist, Differenzsignale der Signale aufnimmt, die in ihrer Phase in dem ÜTiederfrequenzbereicb durch die Phasen—Invertierschaltung invertiert worden sind, sowie Signale von Kanälen, die sich von den Kanälen für die in der Phase invertierten Signale unterscheiden, wobei diese Signale in ihrer Phase nicht invertiert sind.
5- Wiedergabeanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Schaltung ferner eine Phasen-Schiebeschaltung (94, 95) zur Phasenverschiebung jedes der Mfferenzsignale enthält, die durch die Matrixschaltung matriziert sind, um zwischen den Differenzsignalen einen Phasenunterschied innerhalb von 90° zu erhalten.
6. Wiedergabeanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Matrixschaltung (93) die Bifferenzaignale durch übersprechen in entgegengesetzter Phase erhält, und zwar über einen Widerstand (233) der einen bestimmten Widerstandswert hat, ferner die Signale,

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die in ihrer Phase in ihrem niederfrequenten Frequenzbereich durch die Inverterschaltung invertiert worden sind, und ferner die Signale der Kanäle aufnimmt, die sich von den Kanälen für die in der Phase invertierten Signale unterscheiden, wobei dann diese Signale in ihrer Phase nicht invertiert sind.
7. Wiedergabeanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltung ferner eine Vorrichtung (100) aufweist, um die verschiedenen Kanäle untereinander in Phase übersprechen zu lassen, um damit Summensignale zu bilden, die einen bestimmten Hebensprechwert aufweisen.
8. Wiedergabeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Signale der verschiedenen Kanäle zwei Kanalsignale L und R sind und daß durch die zweite Schaltung Differenzsignale (I-R) und (R-I) und den rückseitigen oder seitlichen Lautsprechern wiedergegeben und abgestrahlt werden.
9. Wiedergabeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Signale mehrerer Kanäle zwei Kanalsignale L und R sind und daß die zweite Schaltung die beiden Kanalsignale in entgegengesetzter Phase untereinander mit einem geeigneten liebensprechwertα übersprechen läßt, um Differenzsignale (I-α R) und (R-(Λ) zu erhalten und diese Differenzsignale durch die rückseitigen oder seitlichen lautsprecher wiederzugeben oder von ihnen abzustrahlen.
10. Wiedergabeanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichne t, daß die erste Schaltung die beiden Kanalsignale in Phase mit dem Nebensprechwert α untereinander übersprechen läßt, ferner Signale (I +⁰R) und (R +« I) erzeugt und diese Signale von den vorderen Lautsprechern wiedergeben läßt und abstrahlt.

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