DE2218822B2 - Vierkanal-FM-Übertragungs-,ystem - Google Patents

Description

[(Li -L2)-(R\-R₂)]smAπf_st ₍.

und ein weiteres Signal A cos Απ Ut übertragen wird.

9. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Demodulationsschalteinrichtung (66) im Empfänger aufweist: eine erste Schaltvorrichtung (63), die das frequenz- μ diskriminierte Signa! empfängt, mit dem ersten Demodulationssignalgenerator (58) verbunden ist und ein erstes getaktetes Demodulationssignal (MJ[t]sL)dadurch erzeugt, daß das frequenzdiskriminierte Signal (M₂[I]) während der einen Halbperiode des ersten Demodulationssignals (sin 2π Ut) weitergeleitet wird und ein zweites getaktetes Demodulationssignal (M₂[I]SR) dadurch erzeugt, daß das frequenzdiskriminierte Signal (M^t]) während der anderen Halbperiode weitergeleitet wird, eine zweite Schaltvorrichtung (64), die das erste getaktete Demodulationssignal (M^i]sL) empfängt, mit dem zweiten Demodulationssignalgenerator (59) verbunden ist, und das Signal L₁ dadurch reproduziert, daß das erste getaktete Demodulationssignal (Mj^t]SL) in der einen Halbperiode des zweiten Demodulationssignals (cos 2π f,t) weitergeleitet wird, und das Signal L₂ dadurch reproduziert, daß das getaktete erste Demodulationssignal (Mj[t]sL)\n der anderen Halbperiode weitergeleitet wird, und
eine dritte Schaltvorrichtung (65), die das getaktete zweite Demodulationssignal (M₂It]SR) empfängt, mit dem zweiten Demodulationssignalgenerator (59) verbunden ist, und das Signal R\ dadurch reproduziert, daß das getaktete zweite Demodulationssignal (M₂It]SR) in der einen Halbperiode des zweiten Demodulationssignals (cos 2π f_st) weitergeleitet wird, und die das Signal R₂ dadurch reproduziert, daß das getaktete zweite Demodulationssignal (M£i]sR) in der anderen Halbperiode weit- ;geleitet wird.

i<j. wwCriragUngSsy3t£m nacn c.n»^ni ucr τ-inspruche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Empfänger zwischen den Ausgang der Empfangseinrichtung (41) und jeden Ausgang der Demodulationsschalteinrichtung (66) eine Subtraktionseinrichtung geschaltet ist, die von jedem der NF-Signale L₁, Li, R\, Ri einen Bruchteil des frequenzdiskriminierten Signals subtrahiert, um ein Übersprechen zwischen den NF-Signalen zu verringern.

Die Erfindung betrifft ein Vierkanal-FM-Übertra- r> gungssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei einer bekannten, beispielsweise in »The QUART Broadcasting System«, Audio, September 1970, S. 26,27, beschriebe en herkömmlichen FM-Stereoanlage, d. h. bei einer Zweikanalanlage, werden zwei stereophonisch in Beziehung stehende Signale, sogenannte L- und R-Signale ausgesendet und empfangen. Eine FM-Stereoanlage erzeugt Töne, die realistischer sind als die Töne bei einem FM-Einkanalsystem.

In derselben Veröffentlichung ist auch ein System beschrieben, bei dem Audio-Signale mit nur drei M^.rophonen aufgenommen werden und in der Form

■—*■ + xsin2.,/f + (^L; ;■ J

sin 4.-7 / / + A cos 4.-7 ft

übertragen werden. Dabei bezeichnet A das durch ein einziges Mikrophon aufgenommene sogenannte »Anibience-Signal«. Die beiden Hilfsträger für das Differenzsignal und für ilas »Ambience-Signal« stehen >» zueinander »in Quadratur«.

In der letzten Zeit geh; jedoch das Bestreben dahin, ein neues System zu schaffen, das eine noch realistischere Wiedergabe ermöglicht als eine FM-Stereoanlage, und das zusammen mit den herkömmlichen Vi Ein- und Zweikanalanlagen verwendbar ist.

Aufgrund dieser Anforderung wurden bisher verschiedene Vierkanal-FM-Übertragungssysteme entwikkelt, bei denen zwei zusätzliche Tonsignale, d. h. ein zweites linkes und ein zweites rechtes Tonsignal m> ausgesendet und empfangen werden. Beispielsweise wird bei dem Vierkanal-FM-Übertragungssystem ein zusammengesetztes FM-Signal verwendet, das zwei zusätzliche FM-Signale aufweist, die dem zweiten linken und dem zweiten rechten Tonsignal entsprechen, und »15 die zusätzlich zu dem herkömmlichen zusammengesetzten Signal ausgesendet werden. Eine solche Vierkanal-FM-Übertragungsanlage wird jedoch sehr kompliziert und damit sehr teuer, und ferner wird ein sehr weiter Frequenzbereich in Anspruch genommen, wenn zum Erzielen der höchsten Wiedergabetreue jedes der beiden zusätzlichen Tonsignale den vollen Frequenzbereich von 15 kHz besetzt. Diese beiden zusätzlichen FM-Signale überlappen unvermeidlich den Frequenzbereich des in den Vereinigten Staaten von Amerika verwendeten sogenannten »S.C.A.-Signals«.

in der Drucksc^hrift »radio mentor« 1070. Heu 11, S. 761—764, ist das sogenannte »Dorrensystem« beschrieben, bei dem vier Informationen bzw. Signale aufgenommen werden und in Multiplex über drei Kanäle übertrage . werden. Es ist jedoch keine Aussage über Modulation oder Frequenzlage des zweiten Hilfsträger getroffen.

Einzelheiten dieses Multiplexsystem* sind in der älteren Anmeldung DE-OS 21 09 557 vorgeschlagen. Wie dies insbesondere in den F i g. 14 und 15 dargestellt ist, sind sowohl im j?nder, wie auch im Empfänger ein Umschalter bei einer Schaltfrequenz von 38 kHz zum Abtasten der rechten und linken Information, ein erster weiterer Umschalter bei dem zweifachen dieser

Schaltfrequenz (76 kHz) zum Abtasten der linken hinteren und linken vorderen Information und ein zweiter weiterer Umschalter bei der gleichen Frequenz, wie der erste weitere Umschalter, zum Abtasten der rechten vorderen und rechten hinteren Information vorgesehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Vierkanal-FM-Übertragungssystem anzuge ben, das billig und einfach zu verwirklichen ist und zusammen mit herkömmlichen Ein- und Zweikanaleinrichtungen verwendet werden kann, und das einen schmalen Frequenzbereich und eine hohe Wiedergabetreue aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einem eingangs bereits erwähnten Vierkanal-FM-Übertragungssystem durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs I aufgeführten Merkmale gelöst.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei der einfachsten Ausführungsform zusätzlich zu dem herkömmlichen Schaltsignal nur ein weiteres Schaltsignal mit einer Grundfrequenz von 38 kHz und mit einer Phasenabweichling von π/2 in bezug auf die Phase des herkömmlichen Schaltsignals verwendet wird. In diesem Falle kann das zusätzliche Schaltsignal vorteilhafterweise ohne Schwierigkeiten mit der geeigneten Phase erzeugt werden. Diese Ausführungsform ist daher billiger und einfacher herstellbar.

Die Erfindung wird nun ausführlich im Zusammenhang mit den Figuren beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des Senders,

Fig. 2 (A, B, C) je eine graphische Darstellung des Frequenzganges der verschiedenen im Sender verwendeten Tiefpaßfilter,

F i g. 3 (A, B, C) je eine graphische Darstellung des Frequenzspektrums der verschiedenen zusammengesetzten Signale, die bei Verwendung der verschiedenen Tiefpaßfilter im Sender erhalten werden,

F i g. 4 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des Empfängers,

r i g. 5 (A, B) je eine graphische Darstellung des Frequenzganges von Entzerrern, die im Empfänger benutzt werden, und

Fig. 6 (A, B) je eine Skizze zur Erläuterung der verschiedenen akustischen Felder, die vom Empfänger erzeugt werden.

Der Vierkanalsender des Systems enthält mindestens vier Eingangskontakte für ein erstes linkes Tonsignal L,, für ein zweites linkes Tonsignal L₂, für ein rechtes Tonsignal /?i und für ein zweites rechtes Tonsignal R₂, vier Tonverstärker, die an die betreffenden Eingangskontakte angeschlossen sind, und die mit je einem Vorverzerrungskreis versehen sind, einen Pilotsignalgenerator, der ein Pilotsignal mit einer Frequenz von 19 kHz mit einer Frequenz von 19 kHz nach dem Ausdruck P sin π f_st erzeugt, wobei P eine Konstante, /, die Frequenz von 38 kHz und t die Zeit ist, einen ersten Schaltsignalgenerator, der mit dem Pilotsignalgenerator in Verbindung steht und ein erstes Schaltsignal mit einer Grundfrequenz von 38 kHz mit der gleichen Phase wie das Pilotsignal erzeugt, einen zweiten Schaltsignalgenerator, der ein zweites Schaltsignal mit einer Grundfrequenz von 38 kHz und mit einer Phase erzeugt, die um π/2 von der Phase des ersten Schaltsignals abweicht, eine Schalteinrichtung, mit der die vier Tonverstärker und die genannten beiden Schaltsignalgeneratoren verbunden sind, wobei die Schalteinrichtung die genannten Signale L₁, L₂, R, und A₂ mit Hilfe der ersten

und zweiten Schaltsignale zu einem Signal so zusammenschaltet, daß mindestens ein Hauptkanalsignal nach dem Ausdruck (L\ + L₂ + R\ + R₂), ein erstes Hilfskanalsignal nach dem Ausdruck

((Ζ-, + L₂) - (/?i + R₂)] sin 2 π f_ft
und ein zweites Hilfskanalsignal nach dem Ausdruck
1(L, - L₂) + (R, - R₂)] cos 2 π /,f,

entstehen, eine Matrix, die mit der Schalteinrichtung und mit dem Pilotsignalgenerator in Verbindung steht und mindestens das Hauptkanalsignal, das erste Hilfskanalsignal, das zweite Hilfskanalsignal und das Pilotsignal zu einem zusammengesetzten Signal vereinigt, und Übertragungsmittel, die das zusammengesetzte Signal empfangen und einen Frequenzmoduljtor und einen Trägersignalgenerator aufweisen.

Unter dem Ausdruck »ein Signal mit Hilfe eines Schaltsignals schalten« wird verstanden, daß (1) das Signal während einer Halbperiode einer jeden vollen Periode des Schaltsignals, nicht jedoch während der anderen Halbperiode, weitergeleitet wird, und, wenn erforderlich, auch (2) das Signal umgepolt wird. Zum Durchführen der Funktion (1) und/oder (2) sind verschiedene Schaltkreise bekannt. Als Beispiele hierfür seien angeführt Gatterschaltungen, UND-Galter, Negations-liND-Gatter und Gegentakt-Modulationsschaltungen. Diese Schaltungselemente können aus Transistorschaltern, Diodenschaltern usw. bestehen. Die Schalteinrichtung besteht aus einer Kombination mehrerer Schaltkreise.

Der Vierkanal-FM-Empfänger enthält mindestens eine Empfangseinrichtung mit wenigstens einem Frequenzdiskriminator, dessen Ausgangssignal dem zusammengesetzten Signal entspricht, eine auf das Pilotsignal ansprechende Einrichtung, die mit der Empfangseinrichtung verbunden ist und auf das im frequenzdiskriminierten Signal enthaltene Pilotsignal anspricht, einen ersten Demodulationssignalgenerator, der mit der auf das Pilotsignal ansprechenden Einrichtung verbunden ist und unter der Kontrolle des Pilotsignals ein erstes Demodulationssignal erzeugt, das eine Grundfrequenz von 38 kHz mit derselben Phase wie das Pilotsignal aufweist, einen zweiten Demodulationssignalgenerator, der unter der Kontrolle des Pilotsignals ein zweites Demodulationssignal erzeugt, das eine Grundfrequenz von 38 kHz und eine Phase aufweist, die um π/2 von der Phase des ersten Demodulationssignals abweicht, und eine Demodulationsschalteinrichtung, die m¹' der Empfangseinrichtung und mit den genannten beiden Demodulationssignalgeneratoren verbunden ist, und die das frequenzdiskriminierte Signal mit Hilfe der genannten beiden Demodulationssignale so umschaltet, daß die genannten Signale Li, L₂, /?i und R₂ gesondert wiedergegeben werden.

Unter Hinweis auf die F i g. 1 wird nunmehr eine AusführungsfoiTn beschrieben.

In der Fig. 1 sind mit 1, 2, 3 und 4 die Eingangskontakte bezeichnet, denen z.B. von vier Mikrophonen aus ein erstes linkes Tonsignal Li, ein zweites linkes Tonsignal L₂, ein erstes rechtes Tonsignal /?! und ein zweites rechtes Tonsignal R₂ zugeführt werden. An die vier Eingangskontakte 1,2,3,4 sind vier Tonverstärker 5₅ 6, 7 und 8 angeschlossen, von denen jeder Verstärker einen Vorverstärkungskreis enthält Ein Pilotsignalgenerator 20 erzeugt ein Pilotsignal mit einer Frequenz von 19 kHz nach dem Ausdruck P sin π f_st, wobei P eine Konstante, /j die Frequenz von

38 kHz und t die Zeit ist. Mit dem Pilotsignalgenerator 20 steht ein erster Schaltsignalgenerator 19 in Verbindung, der ein erstes Schaltsignal mit einer Grundfrequenz von 38 kHz und mit der gleichen Phase wie das Pilotsignal erzeugt. Der erste Schaltsignalgenerator kann beispielsweise aus einem Frequenzverdoppler Lcitehen, sowie auch aus einem Frequenzteiler. Ein zweiter Schaltsignalgenerator 18 erzeugt ein zweites Schaltsignal mit einer Grundfrequenz von 38 kHz und einer Phase, die um λ72 von der Pha^e des ersten Schaltsignals abweicht. Der zweite Schaltsignalgenerator 18 kann aus einem π/2-Phasenschieber, der mit dem ersten Schaltsignalgenerator 19 verbunden ist, bestehen. An eine als Ganzes mit 30 bezeichnete Schalteinrichtung sind die genannten vier Tonverstärker 5,6,7,8 und die beiden Schaltsignalgeneratoren 18 und 19 angeschlossen, wobei die Schalteinrichtung mit Hilfe der 6Γ5ί6Γι und Zwciicfi Scnäiisignäic die Sigi die L\, L₂, Ai und R₂ zu einem Signal zusammenschaltet, das mindestens ein Hauptkanalsignal nach dem Ausdruck (/.· + L₂ + R\ + R₂), ein erstes Hilfskanalsignal nach dem Ausdruck

((L, + L₇) - (/?, + R₂)] sin 2 π f,t,
und ein zweites Hilfskanalsignal nach dem Ausdruck
\(L,-Li) + (R, -/?₂)(cos 2 ir/W

enthalt. Die genannte Schalteinrichtung 30 kann aus Schaltkreisen jeder der bereits genannten Arten bestehen, mit denen die vier Tonverstärker 5,6, 7,8 und die beiden Schaltsignalgeneratoren 19 und 18 verbunden werden, und die die Signale L₁, L₂, R₁ und R₂ mit Hilfe der genannten beiden Schaltsignale zu einem Signal zusammenschalten, das mindestens das genannte Hauptkanalsignal und die genannten beiden Hilfskanalsignale enthält. Die F i g. 1 zeigt ein Beispiel für eine solche Schalteinrichtung 30.

Diese Schalteinrichtung 30 besteht aus ersten, zweiten und dritten Schalt vorrichtungen 27, 28, 29. Die erste Schaltvorrichtung 27 empfängt die Signale Li und L₂ und steht mit dem zweiten Schaltsignalgenerator 18 in Verbindung, wobei abwechselnd (1) das Signal L| während einer Halbperiode einer jeden vollen Periode des zweiten Schaltsignals und (2) das Signal L₂ während der anderen Halbperiode einer jeden vollen Periode des zweiten Schaltsignals weitergeleitet wird mit dem Ergebnis, daß ein erstes Hilfssignal mL erzeugt wird. Die erste Schaltvorrichtung 27 nach der Fig. 1 besteht aus den Schaltkreisen 9 und 10, die die Signale L₁ und L₂ empfangen, sowie aus einer Matrix 13. Die Schaltkreise 9 und 10 werden vom zweiten Schaltsignal betätigt, wobei die Ausgangssignale L\S\ und L2S2 erzeugt werden. Die Matrix 13 addiert die Ausgangssignale L₍5i und L₂S₂, wobei das erste Hilfssignal mL erzeugt wird. Die zweite Schaltvorrichtung 28 empfängt die Signale Ri und R? und besteht aus den Schaltkreisen 11,12 und aus der Matrix 14 und erzeugt ein zweites Hilfssignal mR in der gleichen Weise, in der das Signal mL in der ersten Schaltvorrichtung 27 erzeugt wird. Die dritte Schaltvorrichtung 29 empfängt die beiden Hilfssignale mL und mR und besteht aus den Schaltkreisen 15, 16 und aus der Matrix 17. Die Schaltkreise 15, 16

in empfangen die beiden Hilfssignale mL und mR und werden vom ersten Schaltsignal betätigt, wobei die Ausgangssignale ML(t) und MR(t) erzeugt werden. Die Matrix 17 addiert die Ausgangssignale MLft/und MR(t), wobei das genannte geschaltete Signal erzeugt wird.

i> Mit der genannten Schalteinrichtung 30 sowie mit dem Steuersignalgenerator 20 steht eine Matrix 21 in Verbindung und addiert das geschaltete Signal aus der Schalteinrichtung 30 zu dem Fiioisignai, wobei ein Ausgangssignal M\ (t) erzeugt wird. Mit der Matrix 21

2(i steht ein Tiefpaßfilter 22 in Verbindung, das die im Ausgangssignal M₁ ft/enthaltenen unnötigen Harmonischen unterdrückt, wobei ein zusammengesetztes Signal M₀ ft) erzeugt wird.
Ein weiterer Pilotsignalgenerator 25 erzeugt ein

2*1 weiteres Pilotsignal mit einer Frequenz von 57 kHz nach dem Ausdruck P' sin 3jt f_st, wobei P' eine Konstante ist, und wobei der Generator 25 über einen Schalter 26 mit der Matrix 21 verbunden ist. Wird der Schalter 26 geschlossen, so wird das genannte weitere

j<> Pilotsignal zur Matrix 21 geleitet mit der Folge, daß das zusammengesetzte Signal dieses weitere Pilotsignal mit einer Frequenz von 57 kHz enthält. Dieses Pilotsignal mit einer Frequenz von 57 kHz kann in einem Vierkanal-FM-Empfänger benutzt werden, um anzuzei-

j) gen, ob eine Vierkanal-Sendung vorliegt oder nicht, so daß der Empfänger selbsttätig auf Einkanal-, Zweikanaloder Vierkanalempfang umgeschaltet werden kann. Es wird darauf hingewiesen, daß dieses 57-kHz-Pilotsignal die Hauptkanal- und die Hilfskanalsignale in einem

4n zusammengesetzten Signal nicht stört. Das zusammengesetzte Signal wird einer Übertragungseinrichtung 23 zugeführt, die aus einem Trägersignalgenerator zur Erzeugung eines Trägersignals und aus einem Frequenzmodulator besteht, wobei das Trägersignal mit dem zusammengesetzten Signal frequenzmoduliert wird, wobei als Ergebnis eine FM-Sendewelle erzeugt wird. Mit der Übertragungseinrichtung 23 steht eine Antenne 24 zum Aussenden der Sendewelle in Verbindung.

so Unter Hinweis auf die Fig.4 wird nunmehr eine Ausführungsform eines Vierkanal- FM-Empfängers beschrieben.

Eine Antenne 40 empfängt die Vierkanal-FM-Welle, die mit einem zusammengesetzten Signal frequenzmoduliert ist und mindestens ein Signal nach dem Ausdruck

(L₁ + L₂ + R₁ + R₂) + J(L₁ + L₂) - (R₁ + R₂)) sin 2nf_st + ((L₁ -L₂) + (R₁ - R₂)] cos 2.T/,f + P sin .,/,t

enthält, wobei L₁, L₂, R₁ und R₂ erste und zweite linke Tonsignale bzw. erste und zweite rechte Tonsignale sind. Ferner bedeuten f, die Frequenz von 38 kHz, Peine Konstante, t die Zeit und P sin η f₅t ein Pilotsignal mit einer Frequenz von 19 kHz.
Mit der Antenne 40 steht eine Empfangseinrichtung 41 in Verbindung, die mit mindestens einem Frequenzdiskriminator ausgestattet ist, der ein dem zusammengesetzten Signal Μφ) entsprechendes frequenzdiskriminiertes Signal erzeugt Mit der Empfangseinrichtung 41 ist eine auf das Pilotsignal ansprechende Einrichtung 57 verbunden, das in dem frequenzdiskriminierten Signal

Mo(t) enthalten ist. Mit der auf das Pilotsignal ansprechenden Einrichtung steht ein erster Demodulationssignalgenerator 58 in Verbindung, der vom Pilotsignal gesteuert, ein erstes Demodulationssignal erzeugt, das eine Grundfrequenz von 38 kHz und die gleiche Phase aufweist wie das Pilotsignal. Ein zweiter Demodulatir nssignalgenerator 59 erzeugt vom Pilotsignal gesteuert ein zweites Demodulationssignal mit einer Grundfrequenz von 38 kHz und mit einer Phase, die um nil von der Phase des ersten Demodulationssignals abweicht. Als Beispiel für einen ersten Demodulationssignalgenerator wird ein Frequenzverdoppler angeführt, der die Frequenz des Pilotsignals verdoppelt, wobei das erste Demodulationssignal mit einer Grundfrequenz von 38 kHz und mit der gleichen Phase wie das Pilotsignal erzeugt wird. Als Beispiel für den zweiten Demodulationssignalgenerator 59 wird eine mit dem ersten Generator 58 in Verbindung stehende Phasenschieberschaltung genannt, die die Phase des ersten Demodulationssignals um π/2 verschiebt, wobei das zweite Demodulationssignal mit einer Grundfrequenz von 38 kHz und einer Phase erzeugt wird, die um nil gegen die Phase des ersten Demodulationssignals verschoben ist. Ferner kann die Kombination aus der auf das Pilotsignal ansprechenden Einrichtung 37 mit den beiden Demodulationssignalgeneratoren 58, 59 aus einem PLL-Schaltkreis (phasenverriegelte Schaltung) bestehen, in der die genannte Einrichtung 57 mit den Signalgeneratoren 58, 59 verdoppelt wird. Eine als Ganzes mit 66 bezeichnete Demodulationsschalteinrichtung steht mit der Empfangseinrichtung 41 und mit den beiden Demodulationssignalgeneratoren 58, 59 in Verbindung und weist vier Ausgangskontakte auf. Diese Demodulationsschalteinrichtung schaltet das frequenzdiskriminierte Signal mit Hilfe der beiden Demodulationssignale so um, daß an den genannten Ausgangskontakten einzeln die betreffenden Signale L\, L₂, R] und R₂ erzeugt werden. Die Demodulationsschalteinrichtung 66 kann ähnlich wie auf der Senderseite aus beliebigen Arten von Schaltkreisen zusammengesetzt sein. Die F i g. 4 zeigt ein Beispiel für eine solche Demodulationsschalteinrichtung 66, die eine erste Demodulationsschaltvorrichtung 63 aufweist, der das frequenzdiskriminierte Signal zugeführt wird, und die mit dem ersten Demodulationssignalgenerator 58 verbunden ist und ein erstes geschaltetes Demodulationssignal erzeugt, wobei das frequenzdiskriminierte Signal während der einen Halbperiode einer jeden vollen Periode des ersten Demodulationssignals weitergeleitet wird. Ferner wird auf die gleiche Weise während der anderen Halbperiode ein zweites geschaltetes Demodulationssignal erzeugt. Die Demodulationsschalteinrichtung 66 weist ferner eine zweite Demodulationsvorrichtung 64 auf, der das erste geschaltete Demodulationssignal zugeführt wird, und die mit dem zweiten Demodulationssignalgenerator 59 in Verbindung steht, wobei das Signal L\ dadurch erzeugt wird, daß das erste geschaltete Demodulationssignal während einer Halbperiode des zweiten Demodulationssignals weitergeleitet wird, während das Signal L₂ dadurch erzeugt wird, daß das erste geschaltete Demodulationssignal während der anderen Halbperiode weitergeleitet wird. Die Demodulationsschalteinrichtung weist weiterhin eine dritte Demodulationsschaltvorrichtung 65 auf, die das geschaltete zweite Demodulationssigna! empfängt, und die mit dem zweiten Demodulationssignalgnerator 59 in 'verbindung steht, wobei das Signal R\ dadurch erzeugt wird, daß das geschaitete zweite Demodulationssignal während einer Halbperiode d;j zweiten Demodulationssignals weitergeleitet wird, während das Signal R₂ dadurch erzeugt wird, daß das geschaltete zweite Demodulationssignal während der anderen Halbperiode weitergeleitet wird.

^r) Die genannte erste Demodulationsschaltvorrichtung 63 enthält die Schaltkreise 43,44, die das frequenzdiskriminierte Signal empfangen und vom ersten Demodulationssignal betätigt werden, wobei die geschalteten ersten und zweiten Demodulationssignale erzeugt

in werden. Die zweite Demodulationsvorrichtung 64 besteht aus den Schaltkreisen 45 und 46, die das erste geschaltete Demodulationssignal empfangen und vom zweiten Demodulationssignal so betätigt werden, daß die Signale L\ und L₂ wiedergegeben werden. Die dritte

π Demodulationsschaltvorrichtung 65 besteht aus den Schaltkreisen 47 und 48, die das geschaltete zweite Demodulationssignal empfangen und vom zweittn Demodulationssignal so betätigt werden, daß die Signale R\ und R₂ wiedergegeben werden.

.'Ii Die Tonverstärker 49, 50, 51 und 52 stehen mit der Demodulationsschalteinrichtung 66 in Verbindung. Wie aus der F i g. 4 zu ersehen ist, sind die Tonverstärker 49 und 50 mit der ersten Demodulationsschaltvorrichtung 64, und zwar mit den Schaltkreisen 45 und 46 verbunden,

_>-) während die Tonverstärker 51 und 52 mit der zweiten Demodulationsschaltvorrichtung 65, insbesondere mit den Schaltkreisen 47 und 48 verbunden sind. Alle Verstärker 49, 50, 51 und 52 enthalten einen Dämpfungskreis und führen den Lautsprechern 53, 54,

in 55 und 56 die Tonsignale L₁, L₂, Rt und R₂ gesondert zu.

Zwischen die Empfangseinrichtung 41 und die Demodulationsschalteinrichtung 66 ist ein Entzerrer geschaltet, der mit 42 bezeichnet ist und das frequenzdiskriminierte Signal Ma(t) zum S'gnal M₂(t)

n entzerrt. Eine weitere mit der Empfangseinrichtung 41 verbundene Einrichtung 60 spricht auf das weitere Pilotsignal von 57 kHz an, das im frequenzdiskriminierten Signal enthalten ist. Ein Schalter 61 ist zwischen die Demodulationsschalteinrichtung 66 und den zweiten Demodulationssignalgenerator 59 geschaltet und ferner mit der auf das weitere Pilotsignal ansprechenden Einrichtung 60 verbunden, wobei der Schalter vom Ausgangssignal der auf das weitere Pilotsignal ansprechenden Einrichtung 60 geöffnet und geschlossen wird.

Eine Lampe 62 ist mit der auf das weitere Pilotsignal ansprechenden Einrichtung 60 verbunden und erhält Strom, wenn der Empfänger eine Vierkanal-FM-Wel!e empfängt, die ein Pilotsignal von 57 kHz enthält. Es ist natürlich freigestellt, ob die Kombination mit der Einrichtung 30, der Lampe 62 und dem Schalter 61 verwendet wird oder nicht Wird der Schalter 61 nicht benutzt, so wird der zweite Demodulationssignalgenerator 59 mit der Demodulationsschalteinrichtung 66 direkt verbunden.

Anstelle des Entzerrers 42 kann eine nicht dargestellte Subtraktionseinrichtung benutzt werden, wobei die Empfangseinrichtung 41 und die Demodulationsschalteinrichtung 66 direkt mit einander verbunden werden, derart, daß die Subtraktionseinrichtung zwischen den

μ Ausgangskontakt der Empfangseinrichtung 41 und jeden Ausgangskontakt der Demodulationsschalteinrichtung 66 geschaltet wird, um eine gegenseitige Beeinflussung der vier wiedergegebenen Signale Lt, L₂, R\ und Ä2 zu vermindern. Das in die Subtraktionseinrich-

o5 iung geleitete frequenzdiskriniinierte Signal wird von der Subtraktionseinrichtung umgepolt, gedämpft und allen Ausgangskontakten der Demodulatiop^schalteinrichtung 66 zugeführt

Es wurde bisher ein Ausführungsbeispiel für einen Sender ui.d einen Empfänger beschrieben. Wie aus der Beschreibung zu ersehen ist, beruht der lirfindungsge-

danke darauf, ein zusammengesetztes Signal zu erzeugen, das mindestens ein Signal nach dem Ausdruck

(L₁ + L₂ + R₁ + R₂) + !(L, + L₂) - (K₁ + R₂)] sin 2.7 /,( + !(L₁ - L₂) + (Ri - K₂)! cos 2.7/j + P sin .-r/,/

enthält, und bei der Erzeugung des zusammengesetzten Signals mindestens ein zusätzliches Schahsignal zu benutzen, daß die gleiche Grundfrequenz aufweist wie das herkömmliche Schaltsignal sowie eine Phase, die um π/2 gegen die Phase des herkömmlichen Schaltsignals verschoben ist.

Bei dem Vierkanal-FM-Übertragungssystem sind ein Sender und ein Empfänger vnrgpsphpn Narh Hon Fig ! und 4 sind Antennen zum Ausstrahlen und Empfangen der Radio· eilen vorgesehen. Ansielle von Antennen können jedoch auch Sendekabel verwendet werden.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise aller bei dem oben beschriebenen Sender und Empfänger benutzten Einrichtungen werden die an diesen Einrichtungen auftretenden Signale unter Verwendung mathematischer Ausdrucke behandelt.

Wie aus der F i g. I tu ersehen ist. werden die Sign: le L₁ und /?i mit Hilfe des zweiten Schaltsignals während der einen Halbperiode dieses Signals und die Signale L;

MnH /?-, u/ährpnH c\pr anriprpn Halhnprir»rip iimETPcrhaltpi

Die eine Halbperiode des Schaltsignals wird hiernach mit S] und die andere Halbperiode mit S; bezeichnet. S-, und 5ϊ können durch die nachstehenden Gleichungen ausgedrückt werden:

ι cos 2.7 Ij " cos (in Ij ' cos . cos Hiι fj

■7 ' .' .7 Γ> 7

S₂ = _, ~ cos 2.7 fj ' " cos(n/,/ - . cos 10.7 Ij

2 7 } Ί .17

Dio Ausgangssignale aus den Schaltkreisen 9, 10, II, 12 können ausgedrückt werden durch die Produkte aus (Lu L₂, Ru Ri) und (Su S₂, S_u S₂), d. h. L₁Su L₂S₂, R;S, und R₂S₂. Das Ausgangssignal mL der ersten Schaltvorrichtung 27 und das Ausgangssignal mR der zweiten Schaltvorrichtung 28 können daher ausgedrückt werden durch

(L, L, + L₂S₂) und (R,S, + R₂S₂).

Das Signal mL wird vom ersten Schaltsignal während einer Halbperiode dieses Signals und das Signal mR während der anderen Halbperiode umgeschaltet. Das erste Schaltsignal während der einen und der anderen Halbperiode wird hiernach mit SL und SR bezeichne:. SL und SR können durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt werden:

SL =

sin 2.7 Γί + " sin 6-/',ι r ~ cosIO.t/j +

.7 ' 3.7 5.7

SR = — -

= — - sin2.7f_vf - -~- sin 6.7 fj - -γ— cos 10.7/j -

2 .7 ■ J -7 ' ■ 5.7

Die Ausgangssignale ML(t) und MR(t) aus den w> schaltetes Signal) der dritten Schaltvorrichtung 29 (d. h.

Schaltkreisen 15 und 16 können als die Produkte aus der Schalteinrichtung 30) kann durch die nachstehenden

(mL, mR) und (SL, SR), d.h. mL ■ SL bzw. mR ■ SR Gleichungen ausgedrückt werden: ausgedrückt werden. Das Ausgangssignal

M[(t) = mLSL +mRSR = (L₁S₁ + L₁S₂) SL + (R₁S₁ + R₂S₂)SR = L₁S^SL + L₂S₂SL + R_xS₁SR + R₂S₂SR

13 14

Das Ausgangssignal M\(t) aus der Matrix 21 kann daher wie folgt ausgedrückt werden: Ai, (r) = L₁S₁SL + L₁S₁SL + R₁S₁SR + R₁S₁SR + P sin rr/j

(L, + L₂ + R, + R₂) + P sin n/,t 1(L₁ + L₂) - (R₁ + R,» sin 2.-r/,f

+ -i- !(L₁ - L₂) + (R₁ - R₂)) cos2;r/_sr

- L₂) - (A₁ - R₂)] sin4.-r/_st

- -^- !(L₁ -L₁) + (R_x - R₂)) cos6.-r/_sr

Weist nun das Tiefpaßfilter 22 einen Frequenzgang nach άρ.τ F i g. 2 (B) auf (Sperrfrequenz 91 kHz), so kann das Eingangssignal Mo\(t) für die Übertragungseinrichtung 23 (d.h. ein zusammengesetztes Vierkanalsignal) durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt werden, da alle im Signal Μφ) enthaltenen und 91 kHz übersteigenden Frequenzen vom Tiefpaßfilter unterdrückt werden.

M_0x(I) = (L₁ + L₂ + R_x + R₁) + P sin π/,Γ + \(L_X + L₂) — (R_x + R₂)) sin 2.t/_s/

+ 1(L_x - L₂) + (R₁ - R₂)) cos 2*J_tt , ,„ r ι ,η ρ 1, ■ α f, /_7l

Dieses Signal Mot(t) ist das Vorbild für das zusammengesetzte Vierkanal-Signal. Der erste Ausdruck stellt das Hauptkanalsignal und der zweite Ausdruck das Pilotsignal dar. Der dritte Ausdruck stellt das erste Hilfskanalsignal dar, das ein unterdrücktes Unterträgersignal mit Amplitudenmodulation nach dem Ausdruck

\(L +US-(R +R)\

ist. Der vierte Ausdruck stellt das zweite Hilfskanalsignai dar, das ein unterdrücktes Unterträgersignal mit Amplitudenmodulation nach deir Ausdruck

—R)\

ist. Der fünfte Ausdruck stellt ein drittes Hilfskanalsignal dar, das ein unterdrücktes Unterträgersignal mit Amplitudenmodulation nach dem Ausdruck

1// 1 \ /o OM HM -Ui)- (Ki - K₂)I

da alle im Signal M_x(O enthaltenen Frequenzen vor mehr als 53 kHz vom Tiefpaßfilter unterdrückt werden.

M₀₂(O = (L₁ + L₂ + R_x + R₂) + P sin nfj + !(L, + L₂) - (R₁ + R₂)) sin 2.-7 fj

+ ¹AL₁ - L₂) + (Rj - R₂)I cos 2*f_st (S)

Dieses Signal M₀₂(Ostellt eine Abart des zusammen-

gesetzten Vierkanal-Signals dar. Bei der Vierkanal-FM-Sendeanlage nach der Erfindung sind mindestens alle Komponenten des Signals M₀₂(O erforderlich, da anderenfalls die Anlage ihre Vierkanalfunktion nichl ausführen kann. Aus der Fig.3 (B) ist das Frequenz spektrum des zusammengesetzten Signals Mm(t) zu ersehen, und wie leicht einzusehen ist, überlappt das Signal M₀₂(O nicht den Frequenzbereich des SCA-Signals, und ferner ist der Frequenzbereich des Signals Mm(O gleich dem Frequenzbereich des herkömmlichen zusammengesetzten Stereosignals. Wenn der Frequenzbereich des Signals M_Oi(0 schmal für ein zusammengesetztes Vierkanal-Signal ist, können die Tonsignale mit ausgezeichneter Güte ausgesendet und empfangen werden. Das Signal Mm(O^iSt dem Signal Afoi(t)natürlich etwas unterlegen im Hinblick auf die Trennung der vier Tonsignale voneinander.

Weist das Tiefpaßfilter 22 einen Frequenzgang nach der F i g. 2 (C) auf (Sperrfrequenz 76 kHz), so kann das Eingangssignal für die Übertragungseinrichtung 23 (d. h.

noch ein weiteres zusammengesetztes Vierkanal-Signal) durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt werden, da alle 76 kHz übersteigenden Frequenzkomponenten des fünften Ausdrucks im M,ff>Signal vom Tiefpaßfilter unterdrückt werden.

_

M_m(t) = (L₁ + L₂ + R_x + R₂) + P sin π f,t

+ "2)! ^s'ⁿ

^cos

Sin

ist. Das Frequenzspektrum des zusammengesetzten Signals Mo_x(O '^{st aus} der rig. 3 (C) zu ersehen. Nach dieser Figur werden vier einzelne Tonsignale von einem frequenzmodulierten Träger übertragen in Oberein-Stimmung mit dem zusammengesetzten Signal Af₀,^ &o wobei jedes der vier Tonsignale eine Frequenz bis zu 15 kHz umfassen kann, so daß eine hohe Wiedergabetreue gewährleistet ist

Weist das Tiefpaßfilter 22 einen Frequenzgang nach derFig.2(A)auf(Sperrfrequenz53kHz),sokanndas _{65 wobe}i/« ein Tonsignal nach dem Ausdruck Eingangssignal für die übertragungseinrichtung 23 (d. h.

ein weiteres zusammengesetztes Vierkanal-FM-Signal) ,-^ _ _L . _ ._R _ _R >, ^ ρ

durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt werden, ' ' ² ' ² 2

2/11 _cos 4.-r f,t

_r .

/,I

ist, d, h. ein Tonsignal, dessen Phase um π/2 gegen die Phase eines Tonsignals nach dem Ausdruck

verschoben ist Die Kombination der fünften und sechsten Frequenzausdrücke des Signals Ma(O stellt. offenbar eine einzelne Seitenbandwelle dar. Das Frequenzspektrum des Signals Mtaft) ist aus der Fig.3(D) zu ersehen. Obwohl das Verfahren bei der Erzeugung des Signals Mm(O etwas schwieriger durchzuführen ist als bei dem Prototypsignal M₀\(t), können die Tonsignale bei Benutzung des Signals Moi(t) weitaus besser ausgesendet und empfangen werden als bei Verwendung des Signals Mm(O

Ein herkömmliches FM-Stereosignal kann bei dem Sender nach der Erfindung gleichfalls erzeugt werden, wobei die erste und die zweite Hilfsschalteinrichtung 27 und 28 die Signale U, L₂, R₁ und R₂ nicht weiterleiten, während die Sperrfrequenz des Tiefpaßfilters 22—53 kHz beträgt Das herkömmliche zusammengesetzte Stereo-FM-Signal wird daher erhalten, wenn der Sender (Fig.3(A)) benutzt wird. Die obengenannte Funktion, daß die beiden Hilfsschalteinrichtungen 27 und 28 die Signale L₁, L₂, R\ und A₂ nicht umschalten, kann dadurch verwirklicht werden, da8 beispielsweise die genannten beiden Schaltvorrichtungen 27, 28 entfernt werden und/oder der zweite Schaltsignalgenerator 18 (Fig. 1). Hieraus geht hervor, daß der Sender durch Einbau der ersten und der zweiten Schaltvorrichtung 27 und 28 und des zweiten Schaltsignalgenerators 18 in einen herkömmlichen FM-Stereosender verwirklicht werden kann. Mit anderen Worten, die beiden Schalteinrichtungen 27,28 und der zweite Schaltsignalgenerator 18 können zusammen auch als ein Adapter angesehen werden, mit dem ein herkömmlicher FM-Stereosender ausgestattet werden kann.

ι ο Es wird ferner darauf hingewiesen, daß die Vierkanal-FM-Sendewelle mit dem zusammengesetzten Signal Mo(O Moi(t), Ma₂(O oder Mtaft) mit einem herkömmlichen Einkanal- oder mit einem Stereoempfänger empfangen werden kann. Beim Empfang mit einem normalen Einkanal-FM-Empfänger wird nur das Hauptkanalsignal Li +L₂+R\ +R₂ empfangen und wiedergegeben. Beim Empfang mit einem normalen Stfcr?o-FM-Empfänger werden nur das Hauptkanalsignal und das erste Hilfskanalsignal demoduliert, wobei das linke Tonsignal L und das rechte Tonsignal R wiedergegeben werden.

Die Signale L und R können durch die nachstehenden Gleichungen ausgedrückt werden, da im normalen Stereo-FM-Empfänger nur ein Demodulationssignal benutzt wird, das dem ersten Demodulationssignal nach der Erfindung entspricht, und zwar

L = \{L, + L₂) + (R₁ + R₂)! + |(L, +L₂)- (R₁ + R₂)\ = 2(L₁ + L₂)

R = 1(L₁ + L₂) + (R₁ + R₂)\ - !(L₁ + L₂) - (R₁ + R₂)! = 2(R_{1 +} R₂)

(10)

Wie aus der Fig.4 zu ersehen ist, erscheint am Ausgangskontakt der Empfangseinrichtung 41 ein frequenzdiskriminiertes Signal Mo(O Wird vom Empfänger die Vierkanal-FM-Welle empfangen, die dem zusammengesetzten Signal A/oiftJim Sender entspricht, so kann das frequenzdiskriminierte Signal M₀(I) durch M₀I^ ausgedrückt werden. Weist der Entzerrer 42 den in der F i g. 5(A) dargestellten Frequenzgang auf, d. h. der Entzerrer 42 leitet die Eingangsfrequenzkomponenten bis zu mindestens 91 kHz weiter und verstärkt die Frequenzkomponenten über 23 kHz um ungefähr 3,92 db, wobei das behandelte Signal M₂(t) durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt werden kann.

(L₁ + L₂) + (R₁ + R₂) + P sin ι f,t I₁ !(L₁ + L₂) - (R₁ + R₂)! sin 2.t/j

2 ((L₁ - L₂) + (R₁ - R₂)I cos 2τ/,ί KL₁ - L₂) - (R₁ - R₂)! sin 4.-τ/,/

Dieses Signal M₂(O wird mit Hilfe des ersten Demodulationssignals weitergeschaltet, das durch dieselben Ausdrücke (3) und (4) für SL und SR dargestellt werden kann wie das erste Schaltsignal im Sender. Die beiden Ausgangssignale (das erste und das zweite geschaltete Demodulationssignal) der ersten Demodulationsschaltvorrichtung 63 können ausgedrückt werden als Produkte von M₁(O und (SL, SR), d. h. als M₂(t)SL bzw. M₂(OSR. Diese beiden Signale werden mit Hilfe des zweiten Demodulationssignals geschaltet, das durch dieselben Ausdrücke (1) und (2) für 5) und S₂ dargestellt werden kann wie das zweite Schaltsignal im Sender. Die beiden Ausgangssignale der zweiten Demodulationsschaltvorrichtung 64 und die beiden Ausgangssignale aus der dritten Einrichtung 65 können daher ausgedrückt werden al.·, Produkte von M₇(OSL und (Si, S₂),

17 18

d, h. als MiO)SLS, und Mi(t)SLSi und als Produkte von Mi(t)SR und (S_]t S₇), d. h. M₂(t)SRS^ und M₂O)SRS₂. Die Signale SLSi, SLS₂, SRS₁ und S&Si können durch die nachstehenden Gleichungen ausgedrückt werden:

SLSi = -τ- + — sin2.-r/_sf + — cos2.t /,i + — sin4.-T/_st

+ ^- sin6ji/_si - -=— cos6jr/_si + ... (12)

j.T 3 .τ

SLS, = i- + — sin Infj cos2nf_st sin 4.-7/_sf

4 π ^ -τ

+ ^ sin6.-7/_st + -i- cos6^/_st + ... (13)

SRS₁ = -L sin 2.-7/_sr + — cos2;i/_sr sin Ατι f_st

— -r— sin 6.7 f.t — -— cos 6* ff + ... (14)
ο.τ ' 3.-r

SRS₂ = -!--— sin 2.7/₅r - — cos2*fj + — sin 4.-7/_si

4 .T -"7 ."7

- — sin6.T/_si + — cos 6.-7/,r + ... (15)

Die Berechnung von M₂(t)SLS\ unter Anwendung der m die vier Lautsprecher links und rechts vor einem Höhrer

Ausdrücke (JI) und (12) ergibt, daß die im Signal und links und rechts hinter dem Hörer anzuordnen, wie

M₂(t)SLS\ enthaltene Tonfrequenzkomponente ausge- dies in der F i g. 6(A) dargestellt ist Diese Anordnung

drückt werden kann dus ch die Gleichung kann als Zwei-Zwei-System bezeichnet werden, so daß

die Tonsignale aus dem vorderen linken und dem

r (u i,\ c/ <n I ,„ ,_n,,_B ,„ ,, « rückwärtigen linken Lautsprecher mit L_F, L_R und die

LM₂(OiLiJ^i₀ _ — ((L₁ + L₂) + (K₁ + H₁)) Tonsignale aus dem vorderen rechten und dem

rückwärtigen rechten Lautsprecher mit Rf i'nd Rr

1 . . ._ _ bezeichnet werden können. Diese Signale entsprechen

+ -j ,(L₁ + L₂) - (K, + K₂)I _den Tonsignalen, die von Mikrophonen aufgenommen

40 wurden, die bei dem Zwei-Zwei-System an der linken

1 vorderen, an der linken rückwärtigen, an der rechten

⁺ ~4~ ^l(Ll - ^L2> + ("i - Ki)I vorderen und an der rechten rückwärtigen Seite

angeordnet sind. Wird dieses System im Zusammenhang

1 mit der Erfindung verwendet, so kann das erste linke

⁺ 4~ '' ' ~ ²' ~ ' ' ~ ²'' 4^r) Tonsignal entweder vom linken vorderen oder vom

linken rückwärtigen Lautsprecher wiedergegeben wer-

= L₁ (16) den. Das zweite linke Tonsignal wird dann von dem

anderen linken Lautsprecher wiedergegeben. Ebenso

Ebenso sind die tonfrequenten Komponenten in den kann das erste oder das zweite rechte Tonsignal von Signalen M₂U)SLS₂, M₂U)SRS₁ und M₂(OSRS₂: μ einem der rechten Lautsprecher wiedergegeben werden. Es sind daher vier Beziehungen möglich zwischen
[M₂(t)SLS₂]_al)dio = L₂ (17)

(L₁, L₂, R₁, R₂) und (L_F, L_R, K_F, R_R) und zwar

.. = Ri 08)

,. L| — Lf, L₂ = L_R, Λ, = K_F, K₂ = K_K (I)

i₀ = R₂ (19)

L₁=L_nL₂ = L_R, R₁ = R„, R₂ = R, (2) Die Ausgangssignale aus den Tonverstärkern 49, 50, £, = /,„, L₂ = L,, R, = R_t-, R₂ = R_R (3)

51, 52, die sämtlich mit einer Dämpfungsschaltung

ausgestattet sind, sind daher L\, L₂, R\ und R₂. Die linken ω L, = L_R, L₂ = L_F, R, = R_R, R₂ = R_F (4)

und rechten Tonsignale L₁, L₂, R\ und R₂ werden daher

getrennt wiedergegeben. Das von den Lautsprechern Die Beziehungen (1) und (4) sind jedoch symmetrisch

53,54,55,56 erzeugte akustische Feld ist in der F i g. 6(a) zueinander, und desgleichen die Beziehungen (2) und (3). dargestellt. Sämtliche wiedergegebene Tonsignale wei- Die Beziehungen (1) und (2) können daher die vier

sen Frequenzkomponenten im vollen Frequenzbereich μ Möglichkeiten bei der Anordnung darstellen. Wird die bis zu 15 kHz auf und sind vollständig voneinander Erfindung bei dem Zwei-Zwei-System angewendet, so getrennt. ist die Verwendung der Beziehung (1) aus den folgenden

Für eine Vierkanal-Tonanlage wird vorgeschlagen, Gründen erwünscht.

Es kann der Fall eintreten, daß die Phase eines Demodulationssignals mit der Phase des Pilotsignals im frequerizdiskriminierten Signal nicht genau übereinstimmt Dies wird in der Hauptsache von der auf das Pilotsignal ansprechenden Einrichtung verursacht. In diesem Falle erfolgt ein Übersprechen zwischen den reproduzierten vier Tonsignalen. Bei einem Zwei-Zwei-System ist es erwünscht, daß zwischen zwei einander diagonal gegenüberstehenden Lautsprechern nur ein schwaches Übersprechen auftritt, da das akustische Vierkanalfeid kaum verfälscht wird. Tritt andererseits zwischen zwei diagonal gegenüberstehenden Lautsprechern ein zu starkes Übersprechen auf, so wird das akustische Vierkanalfeid wesentlich verfälscht Wird die obengenannte Beziehung (1) verwendet, so erfolgt zwischen zwei diagonal gegenüberstehenden Lautsprechern viel weniger Übersprechen als bei der Beziehung

Wird vom Empfänger die Vierkanalwelle empfangen, die nach dem zusammengesetzten Signal M<a(t) im Sender frequenzmoduliert ist, so wird das Signa! M^(I) in derselben Weise demoduliert, wie das Signal Mm(t) unter Verwendung eines Entzerrers, dessen Frequenzgang aus der Fig.5(B) zu ersehen ist, so daß die Ausgangssignale der Tonverstärker 49, 50, 51, 52 wie folgt ausgedrückt werden können:

-r L₁ + — L₂ + -- Λ,

R₁)

4 4

Das auf diese Weise erhaltene akustische Feld ist aus der F i g. 6(B) zu ersehen.

Wird vom Empfänger die Vierkanalwelle empfangen, die nach dem zusammengesetzten Signal May(t) im Sender frequenzmoduliert worden ist so können die Ausgangssignale aus den Tonverstärkern 49, 50, 51, 52 durch Li, L₁, R\ und R₁ ausgedrückt werden. Das auf diese Weise erhaltene akustische Feld ist aus der F i g. 6(A) zu ersehen.

iü Es ist möglich, ein herkömmliches zusammengesetztes Zweikanal-Stereosignal im Empfänger nach der Erfindung zu demodulieren, wobei die Signale L und R dadurch wiedergegeben werden können, daß die zweite und die dritte DemodulationsschaJtvorrichtung nicht

ι ί benutzt werden. Der Empfänger kann daher durch den zusätzlichen Einbau der zweiten und der dritten Demodulationsschaltvorrichtung usid des zweiten Demodulationssignalgenerators in einen herkömmlichen FM-Slereoempfänger aufgebaut werden. Mit anderen Worten, können die drei genannter Einheiten zu einem Adapter zusammengefaßt werden, :τ;:ί dem ein herkömmlicher FM-Stereoempfänger ausgestattet werden kann.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, wurde mit der Erfindung ein sehr einfacher und billiger Vierkanal-FM-Empfänger geschaffen, der eine Vierkanalsendung empfangen kann, deren Trägerwelle mit einem zusammengesetzten Signal frequenzmoduliert ist und mindestens ein Hauptkar alsignal und erste

in und zweite Hilfskanalsignale enthält

Der Empfänger gibt die vier Tonsignale L], L2, R\ und y?2 mit hoher Treue und, wenn erforderlich, mit einem hohen Signal/Rausch-Verhältnis wieder Er ist im Zusammenhang mit einem S.C.A.-System verwendbar.

i) Durch die Erfindung wurde auch eine Vierkanal-FM-Sendeanlage geschaffen, die die gleichen Merkmale und Vorzüge aufweist wie der Empfänger.

Hierzu (1 Bkitt Zciclinuniicn

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vierkanal-FM-Übertragungssystem, bestehend aus

a) einem Vierkanal-FM-Sender mit mindestens vier Eingangskontakten, denen jeweils ein erstes linkes NF-Signal Li, ein zweites linkes NF-Signal L₂, ein erstes rechtes NF-Signal R\ und ein zweites NF-Signal R₁ zugeführt wird ι ο wobei das erste linke NF-Signal L_x ein linkes vorderes NF-Signal oder ein linkes hinteres NF-Signal ist, wobei das zweite linke NF-Signal L₂ entweder das linke hintere NF-Signal oder das linke vordere NF-Signal ist, wobei das erste rechte NF-Signal ein rechtes vorderes NF-Signal oder ein rechtes hinteres NF-Signal ist und wobei das zweite rechte NF-Signal das rechte hintere NF-Signal oder das rechte vordere NF-£.ignaI ist, mit einem Pilotsignalgenerator, der ein Pilotsignal nach dem Ausdruck P sin π f_st erzeugt, wobei P eine Konstante, /, eine Frequenz von 38 kHz und/die Zeit ist,

mit einem ersten Schaltsignalgenerator, der mit dem Pilotsignalgenerator in Verbindung steht und ein erstes Schaltsignal erzeugt, das eine Trägerfrequenz von 38 kHz und die gleiche Phase wie das Pilotsignal aufweist,
mit einem zweiten Schaltsignalgenerator, der ein zweites Schaltsignal erzeugt,
mit einer Schalteinrichtung, die durch die beiden Schaltsifcjnale gesteuert aus den NF-Signalen ein getastetes Signal erzeugt, das wenigstens ein Hauptk:·. lalsignal nach dem Ausdruck (L\ + L₂+ R\ + R2), ein erstes Hilfskanalsignal nach dem Ausdruck

!(L₁ + L₂) - [R₁ + R₂)] sin 2nfj

40

und ein zweites Hilfskanalsignal enthält,
mit einer Matrix, die mit der Schalteinrichtung und mit dem Pilotsignalgenerator in Verbindung steht und das Hauptkanalsignal, die beiden Hilfskanalsignale und das Pilotsignal zu einem zusammengesetzten Signal zusammenfaßt,
und mit einer Übertragungseinrichtung zur Erzeugung eines mit dem zusammengesetzten Signal frequenzmodulierten Trägersignals und

b) aus einem Vierkanai-FM-Empfänger mit einer -,o Empfangseinrichtung mit mindestens einem Frequenzdiskriminator zur Wiedergewinnung des zusammengesetzten Signals,

mit einer auf das Pilotsignal ansprechenden Einrichtung, die mit der Empfangseinrichtung γ, verbunden ist,

mit einem ersten Demodulationssignalgenerator, der durch das Pilotsignal gesteuert, ein erstes Demodulationssignal mit einer Frequenz von 38 kHz und der gleichen Phase wie das ho Pilotsignal erzeugt,

mit einem zweiten Demodulationssignalgenerator, der durch das Pilotsignal gesteuert ein zweites Demodulationssignal erzeugt und

mit einer Demodulationsschalteinrichtung, die h> mit der Empfangseinrichtung und mit dem ersten und dem zweiten Demodulationssignalgenerator verbunden ist und dia mit Hilfe des ersten und des zweiten Demodulationssignals das zusammengesetzte Signal so schaltet, daß einzelne Signale L], L₂, R] und R₂ erzeugt werden,

dadurch gekennzeichnet,
daß im Sender (Fig. 1) das zweite Schaltsignal (cos 2π f_st) die gleiche Frequenz wie das erste Scha'tsignal (sin 2π f_st) aufweist und diesem gegenüber um π/2 verschobert ist,
daß das zweite Hilfskanalsignal dem Ausdruck

!(L₁ - L₂) + (R₁ - R₂)\ cos 2.-r/_sr

entspricht, und

daß im Empfänger (F i g. 4) das zweite Demodulationssignal (cos 2n f_st) eine Frequenz von 38 kHz aufweist und gegenüber dem ersten Demodulationssignal (sin In f_st)um nil phasenverschoben ist.

2. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste linke NF-Signal ein linkes vorderes NF-SignaL das zweite linke NF-Signal ein linkes hinteres NF-Signal, das erste rechte NF-Signal ein rechtes vorderes NF-Signal und das zweite rechte NF-Signal ein rechtes hinteres NF-Signal ist

3. Übertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sender zur Kennzeichnung von Vierkanalübertragungen ein weiterer Pilotsignalgenerator (25) vorgesehen ist, der ein weiteres Pilotsignal mit einer Frequenz von 57 kHz erzeugt und der Matrix (21) zuführt.

4. Übertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger mit einer auf das weitere Pilotsignal ansprechenden Einrichtung (60) ausgestattet ist, die mit der Empfangseinrichtung verbunden ist.

5. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (30) im Sender aufweis·:

eine erste Schaltvorrichtung (27), die die beiden NF-Signale L\ und L₂ empfängt, mit dem zweiten Schaltsignalgenerator (18) in Verbindung steht und abwechselnd das NF-Signal L_t während einer Halbperiode und das NF-Signal L₂ während der anderen Halbperiode weiterleitet, wodurch ein erstes Ausgangssignal (mL)erzeugl wird,
eine zweite Schaltvorrichtung (28), die die beiden NF-Signale R\ und R2 empfängt, mit dem zweiten Schaltsignalgeiierator (18) in Verbindung steht und abwechselnd das NF-Signal Äi während der einen Halbperiode und das NF-Signal R₂ während der anderen Halbperiode weiterleitet, wodurch ein zweites Ausgangssignal (mR)erzeugi wird, und
eine dritte Schaltvorrichtung (29), die die ersten und zweiten Ausgangssignale (mL, mR) empfängt, mit dem ersten Schaltsignalgenerator (19) in Verbindung steht und abwechselnd das erste Ausgangssignal (mL) während der einen Halbperiode des ersten Schaltsignals (sin 2π f_st) und das zweite Ausgangssignal (mR) während der anderen Halbperiode weiterleitet, wodurch das geschaltete Signal (M^t]) erzeugt wird.

6. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sender ein Tiefpaßfilter (22) mit einer Sperrfrequenz von 53 kHz mit der Matrix (21) verbunden ist.

7. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem

Sender ein mit der Matrix (21) verbundenes Tiefpaßfilter (22) mit einer Sperrfrequenz von 91 kHz vorgesehen ist, so daß mit dem zusammengesetzten Signal ein drittes Hilfskanalsignal

[(L₁ -L₂) -(Ry-R₂)] sin Απ Ul

übertragen wird.

8. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3 od?«· 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem FM-Sender ein mit der Matrix (21) verbundenes ι ο Tiefpaßfilter (22) mit einer Sperrfrequenz von 75 kHz vorgesehen ist, so daß mit dem zusammengesetzten Signal ein drittes Hilfskanalsignal