DE2252132C3

DE2252132C3 - Decodierer für ein 4-2-4-Matrixsystem

Info

Publication number: DE2252132C3
Application number: DE19722252132
Authority: DE
Inventors: Susumu Tokyo Takahashi
Original assignee: Sansui Electric Co Ltd
Current assignee: Sansui Electric Co Ltd
Priority date: 1972-10-24
Filing date: 1972-10-24
Publication date: 1982-08-26
Also published as: DE2252132A1; DE2252132B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Dekodierer zum Umsetzen eines ersten und eines zweiten Kanalsignals, welche wenigstens vier gerichtete Toneingangs;signale mit vorgewählter Amplituden- und Phasenbeziehung enthalten, mittels einer Matrixschaltung in wenigstens vier gerichtete Tonausgangssignale, mit einer Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Kanaltrennur.g und mit einer auf Pegelbeziehungen der Signale ansprechenden Steuereinrichtung.

Im Handel befinden sich bereits die sogenannten »4-2-4«-Matrix-Wiedergabeanordnungen. Bei diesen Anordnungen werden gerichtete Vierkanal-Toneingangssignale, die in einem ursprünglichen Tonfeld erzeugt werden, durch einen Kodierer in Zwetkanalsignale transformiert, um dann auf Aufzeichnungseinrichtungen, wie Stereoschaüplatten, Magnetbänder und dergleichen aufgezeichnet zu werden. Die Zweikanalsignale, die von den Aufzeichnungseinrichtungen reproduziert werden, werden mittels eines Dekodierers in Tonausgangssignale dekodiert, wobei man eine Annäherung an die vier gerichteten Toneingangssignale zu erreichen sucht. Die Tonausgangssignale werden über geeignete Verstärker auf vier Lautsprecher gegeben, die um die Zuhörer herum in dem Wiedergabetonfeld angeordnet sind. Da die vier gerichteten Toneingangssignale durch den Kodierer in Zweikanalsignale umgeformt werden, ist es bei dieser Art der »4-2-4«-Matrix-Wiedergabeanordnung nicht möglich, daß der Dekodierer Signale wiedergibt, die mit den ursprünglichen vier gerichteten Toneingangssignalen genau identisch sind. Dies führt dazu, daß das Übersprechen zwischen benachbarten Kanälen bei dem redproduzierten Tonsignal stark zunimmt, so daß man eine Richfungswirkung, die zu der in dem ursprünglichen Tonfeld identisch ist, nicht erhalten kann und ein optimaler Bereich für das Zuhören in einem Zuhörraum auf eine sehr kleine Fläche beschränkt ist.

Aus dem Aufsatz »Four Channels and Compatibility« von Peter Scheiber (Audio Engineering Society Preprint, 1970) ist ein Vierkanal-Matrixsystem bekannt. bei dem die vier Toneingangssignale mit vorgewählter Amplituden- und Phasenbeziehung zu Zweikanalsignalen zusammengefaßt werden. Zur Wiedergabe müssen aus diesen Zweikanalsignalen wieder vier Tonausgangssignale gewonnen werden, die möglichst den Toneingangssignalen entsprechen sollen. Das gelingt mit der Dekodierermatrix allein nur sehr unzureichend. Die benachbarten Lautsprecher weisen nur eine Übersprechdämpfung von 3 dB auf. Aus diesem Grund versucht man also, die Kanaltrennung zu verbessern. und zwar dadurch, daß in die Tonausgangsleitungen Verstärker mit steuerbarer Verstärkung eineefüet werden, deren Verstärkung von einer Steuereinrichtung gesteuert wird. Das Steuerkriterium wird aus einer Analyse der beiden Kanalsignale gewonnen, wobei festgestellt wird, welche gerichteten Signalkomponenten überwiegen. Das ist bei mehreren Tonsignalen aus verschiedenen Richtungen nachteilig, denn dabei würde die Steuerung der Kanaltrennung das Pegelverhältnis der aus unterschiedlichen Richtungen kommenden Töne verfälschen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen verbesserten Dekodierer für eine »4-2-4«-Matrix-Wiedergabeanordnung zu schaffen, der in der Lage ist, die Trennungen zwischen entsprechenden, reproduzierten Signalen zwischem dem vorderen und dem hinteren Kanal sowie zwischen dem linken und dem rechten Kanal vom oder hinten zu verbessern, d. h. mit anderen Worten, den Dekodierer so auszubilden, daß er ein Übersprechen zwischen den jeweiligen Kanälen weitgehend ausschließt, so daß die Qualität des Tonfeldes verbessert und der Zuhörbereich stark ausgeweitet wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung die Mischungsverhältnisse in der Matrixschaltung in Abhängigkeit von den Pegelbeziehungen zwischen den Toneingangssignalen in den beiden Kanalsignalen variiert.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in einem Blockschaltbild das Prinzip des »4-2-4«-Matrix-Systems.

F i g. 2 zeigt einen Schaltplan eines Kodierers.

F i g. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer ersten. Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dekodierers.

F i g. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines zweiten, gegenüber der ersten Ausführungsform modifizierten Dekodierers.

F i g. 5 zeigt einen Schaltplan eines als Steuereinrichtung verwendeten Phasendiskriminators.

F i g. 6 zeigt in einem Diagramm die Ausgangskennlinien des in F i g. 5 gezeigten Phasendiskriminators.

F i g. 7 zeigt in einem Diagramm eine Phasenbeziehung zwischen Zweikanalsignalen.

F i g. 8 ist ein Schaltplan eines als Steuereinrichtung verwendeten Pegelkomparators.

F i g. 9 zeigt das Schaltbild einer dritten modifizierten Ausführungsform eines Dekodierers.

Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild einer vierten modifizierten Ausführungsform eines Dekodierers.

F i g. 11 zeigt den Schaltplan des modifizierten Dekodierers von F i g. 10.

Fig. 12 zeigt eine Modifikation eines Teils des Dekodierers von F i g. 11.

F i g. 13 zeigt ein Blockschaltbild einer fünften modifizierten Ausführungsform eines Dekodierers, der die Signale unabhängig in den Kanälen vorn links und vorn rechts sowie hinten links und hinten rechts steuern kann.

Fig. 14 zeigt die Beziehung zwischen dem Phasenwinkel zwischen Signalen und der Anordnung der Tonqueile.

F i g. 15 zeigt in einem Diagramm die Art und Weise, wie sich der Verstärkungsgrad verschiedener variabler Verstärker ändert, die in der in Fig. 12 gezeigten Schaltung verwendet werden.

F i g. 16 bis 23 sind Diagramme, die die Verschiebungen des Demodulationsvektors für einen bestimmten Kanal unter verschiedenen Betriebsbedingungen des in F i s. 13 gezeigten Dekodierers zeigen.

F i g. 24A und 24B zeigen ein Schaltbild der variablen Matrixschaltung gemäß F i g. 13.

Fig.25 zeigt eine Modifizierung des in Fig. 13 gezeigten Dekodierers.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sollen zuerst die Grundlagen des »4-2-4«-Matrix-Wiedergabesystems sowie ein Kodierer unter Bezugnahme auf die F i g. 1 und 2 beschrieben werden.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Anordnung sind vier Mikrophone MFL, MFR, MRL und MRR in einem ursprünglichen Tonfeld 1 instalüsert, um gerichtete Vierkanal-Toneingangssignale FL (vorn links), FR (vorn rechts), AL (hinten links) und RR (hinten rechts) zu erzeugen. Diese Toneingangssignale werden einem Kodierer 2 zugeführt, wo sie in zwei Kanalsignale L und R umgeformt werdea Die Kanalsignale L und R aus

dem Kodierer 2 werden über zwei Kanäle 3 und 4 einem Dekodierer 5 zugeführt, wo sie zu den Vierkanal-Tonausgangssignalen FL', FR', RR' und RL' reproduziert werden, die angenähert den ursprünglichen Toneingangssignalen FL, FR, RR und RL entsprechen. Die wiedergegebenen Tonausgangssignale werden über nicht gezeigte Verstärker vier Lautsprechern SFL, SFR, SRL und SRR zugeführt, die um einen Zuhörer 6 in einem Zuhörerraum 7 herum so angeordnet sind, daß man eine Stereowiedergabe erhält, deren Originaltreue besser ist als die der bekannten Zweikanalstereowiedergabeanlagen.

Es gibt viele Arten von Zweikanalsystemen, weiche die Ausgangssignale L und R von dem Kodierer 2 zu dem Dekodierer 5 koppeln. Gemäß einem solchen System werden die zwei Kanalsignale L und R von dem Kodierer 2 auf einein Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet, beispielsweise auf einer Stereoschallplatte oder auf einem Stereomagnetband. Die Ausgänge von dem Aufzeichnungsmedium werden dem Dekodierer 5 zugeführt. Gemäß einem anderen System werden die beiden Kanalsignale von dem Kodierer 2 oder die von dem Aufzeichnungsmedium reproduzierten Kanalsignale dem Dekodierer 5 über ein frequenzmoduliertes stereophones Rundfunksystem übermittelt.

Der in F i g. 1 gezeigte Kodierer hat den in F i g. 2 gezeigten Aufbau. Dabei werden insbesondere gerichtete Toneingangssignale FL und FR, die von den Mikrophonen MFL und MFR erzeugt werden, welche an der Vorderseite des ursprünglichen Tonfeldes 1 angeordnet sind, einer ersten Matrixschaltung 10 zugeführt, welche in Reihe geschaltete Widerstände 11, 12 und 13 hat. Die gerichteten Toneingangssignale RL und RR an der Rückseite des ursprünglichen Tonfeldes 1 werden einer zweiten Matrixschaltung 14 zugeführt, die in Reihe geschaltete Widerstände 15,16 und 17 hat. Ein Signal von der oberen Klemme des mittleren Widerstandes 12 der ersten Matrixschaltung 10 und ein Signal, das von der oberen Klemme des mittleren Widerstandes 16 der zweiten Matrixschaltung 14 hergeleitet und durch einen ■+■ 90° (+/^-Phasenschieber 18 phasenverschoben wird, werden von einem Addierer 19 kombiniert, um ein erstes Kanalsignal L (das linke Signal) zu erzeugen. Ein von der unteren Klemme des mittleren Widerstandes 12 der ersten Matrixschaltung 10 und ein von der unteren Klemme des mittleren Widerstandes 16 der zweiten Matrixschaltung 14 abgeleitetes und durch einen -90° (-/^Phasenschieber 20 phasenverschobenes Signal werden von einem Addierer 21 kombiniert, um ein zweites Kanalsignal R (das rechte Signal) zu erzeugen. Selbstverständlich sind die Phasenschieber 18 und 20 so gebaut, daß über das ganze hörbare Frequenzband eine im wesentlichen gleiche Phasenvprsrhirtning geschaffen wird.

Somit können die L- und R-Signale folgendermaßen ausgedrückt werden:

L = FL + IFR + jRL + j IRR
R = FR + \FL - JRR - j IRL

Darin bedeutet Δ eine Umformungskonstante oder eine Matrixkonstante, die im allgemeinen einen Wert von etwa 0,414 hat Die wiedergegebenen Tonausgangssignale FL', FR'. RL' und RR' werden auf folgende Weise von einem gewöhnlichen Dekodierer erzeugt der die gleiche feste Mätrixkonstante Δ hat:

FR' = R + IL

= FR(I H- I²) + FL(2 I) -JRR(I - I²)

RL' = -j(L - IR)

= RL(I + /I²) + RR(2,I) -/FL(I - I²)

RR' = +j(R - IL)

= RR(I + /I²) + RL(2/I)

- Ί²

10

Es soll nun die Trennung zwischen den jeweiligen Kanälen in dem Wiedergabetonfeld betrachtet werden.

Es soll davon ausgegangen werden, daß nur das Signal FL aus dem Mikrophon MFL in dem ursprünglichen Tonfeld 1 vorliegt. Dann können die wiedergegebenen Tonausgangssignale in dem Wiedergabetonfeld folgendermaßen ausgedrückt werden:

20

FL' FR'

RL^f RR'

FL(I + I²)
FL(2 I)

- I²)

= 0

FL' = L H- IR
= FL(I + I²)

FR(2 1)

Da 4=0,414, sind die Trennungen zwischen dem Kanal FL'und den benachbarten Kanälen FR'und RL' • jeweils gleich -3 dB. Die Trennung zwischen den Kanälen FL' und RR' in einer Diagonalrichtung ist gleich — co dB, was für den Fachmann leicht verständlieh ist. Da, wie oben beschrieben, die Trennung zwischen benachbarten Kanälen gleich —3 dB ist, ist es unmöglich, die Stereowiedergabe von vier Kanälen mit einer genügend großen Richtungsauflösung zu hören. F i g. 3 zeigt in einem Blockschaltbild einen gemäß der Erfindung verbesserten Dekodierer mit einer variablen Matrixschaltung zum Erzeugen von vier Tonausgangssignalen, wobei die Mischkoeffizienten oder Mischverhältnisse des ersten und zweiten Kanalsignals L und R entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den vorderen und hinteren gerichteten Toneingangssignalen in dem ersten und zweiten Kanalsignal variiert werden.

Bei dem in F i g. 3 gezeigten Dekodierer werden die Kanalsignale L und R zu den Eingangsklemmen 23 und

24 des Dekodierers über Zweikanal-Medien geführt und von dort aus zu den Eingangsklemmen 26-1 und 26-2 der variablen Matrixschaltung 25, die so arbeitet, daß die Kanalsignale L und R dekodiert werden, um Tonausgangssignale an ihren Ausgangsklemmen 27-1, 27-2, 27-3 und 27-4 zu erzeugen. Die Ausgangsklemmen 27-1 und 27-2 der variablen Matrixschaltung 25 sind unmittelbar mit den Ausgangsklemmen 28-1 und 28-2 des Dekodierers gekoppelt während die Ausgangsklemmen 27-3 und 27-4 der variablen Matrixschaltung

25 mit den Ausgangsklemmen 28-3 und 28-4 des Dekodierers jeweils über ±90° -Phasenschieber 29 bzw.

30 gekoppelt sind. Die variable Matrixschaltung 25 ist weiterhin mit Steuereingangsklemmen 31-1 und 31-2 versehen, denen die Steuerausgangssignale ECi und ECI der Steuereinrichtung 32 zugeführt werden, welche die Pegelbeziehungen zwischen den vorderen und hinteren Toneingangssignalen feststellt. Die Steuereinrichtung 32 erzeugt diese Steuerausgangssignale ECi und F.C2 entsprechend den Pegelbeziehungen der vorderen und hinteren Eingangssignale in den Kanal-Signalen L und R. Die Größe des ersten und zweiten Steuerausgangssignals ECi bzw. EC2 aus der Steuereinrichtung 32 variiert in entgegengesetzten Richtungen — I²) entsprechend dem Pegelverhältnis zwischen den vorde-

230234/77

ren und hinteren Toneingangssignalen in dem ersten und zweiten Kanalsignal L und R. Das erste Steuerausgangssignal ECi wird dazu verwendet, den Malrixkoeffizienten, der sich auf die vorderen Kanäle bezieht, zu steuern, während das zweite Steuerausgangssignal EC2 dazu verwendet wird, den Matrixkoeffizienten zu steuern, der sich auf die hinteren Kanäle bezieht. Wo die Pegel der vorderen Toneingangssjgnale größer sind als die der hinteren Toneingangssignale wirkt das erste Steuerausgangssignal ECX so, daß der Matrixkoeffizient, bezogen auf die vorderen Kanäle, abnimmt, so daß die Trennung zwischen den vorderen Kanälen vergrößert wird. Andererseits wirkt das zweite Steuerausgangssignal EC2 so. daß der Matrixkoeffizient, bezogen auf die hinteren Kanäle, zunimmt, wodurch die Trennung zwischen den hinteren Kanälen verringert wird. Gleichlaufend damit werden die Signalpegel der vorderen Kanäle erhöht und die der hinteren Kanäle verringert, wodurch die Trennung zwischen den vorderen und hinteren Kanälen verbessert wird.

Die Steuereinheit 32 kann von einem Phasendiskriminator, welcher den Phasenunterschied zwischen den Signalen L und R direkt feststellt, oder von einem Komparator gebildet werden, der die Phasenbeziehung zwischen den Signalen /, und R in Termen der Differenz der Pegel eines Summensignals (L+R) und eines Differenzsignals (L-R) feststellt. Der Grund für die Steuerung des Matrixkoeffizienten, der den vorderen und hinteren Kanälen zugeordnet ist, durch Feststellen der Pegelverhältnisse der vorderen und hinteren Eingangssignale in den Signalen L und R liegt in folgendem: Obwohl der Mensch die Richtung eines lauten Tones gut feststellen kann, ist seine Empfindlichkeit hinsichtlich eines leisen Tons, wenn dieser zusammen mit einem lauten Ton vorkommt, sehr gering. Aus diesem Grund ist es bei der Wiedergabe von Vierkanalsignalen möglich, wenn ein starker Ton auf der Vorderseite und ein schwacher Ton auf der Hinterseite vorliegt, die Vierkanalwiedergabe wirksamer zu gestalten, indem die Trennung zwischen den vorderen Kanälen erhöht und die Trennung zwischen den hinteren Kanälen erniedrigt wird. Wenn im Gegensatz dazu auf der Vorderseite ein leiser Ton und auf der Hinterseite ein starker Ton vorliegt, kann die Vierkanalwiedergabe wirksamer gestaltet werden, wenn die Trennung zwischen den hinteren Kanälen erhöht und die Trennung zwischen den vorderen Kanälen verringert wird.

Wenn ein starker Ton vorn und ein schwacher Ton hinten vorliegt, d. h„ wenn FL, FR> RL, RR, dann haben L and R im wesentlicher, die gleiche Phase, was aus den vorstehenden Kediergleichungen zu ersehen ist Dies bedeutet, daß die Höhe bzw. der Pegel eines Summensignals (L+ R)höher ist als der eines Differenzsignals (L-R).

Wenn umgekehrt hinten ein starker Ton und vorn ein schwacher Ton vorliegt, d.h. FL, FR<RL, RR, dann haben die Signale Lund Reine entgegengesetzte Phase. In diesem Fall ist der Pegel des Summensignals (L+ R) niedriger als der Pegel des Differenzsignals (L-R). Aus diesem Grund ist es möglich, die Pegelverhältnisse zwischen den vorderen und hinteren Toneingangssignalen entweder mittels eines Phasendiskriminators oder eines Komparators zu bestimmen.

Fig.4 zeigt einen Schaltplan eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Decodierers. Die variable Matrixschaltung 25 ist zwischen Eingangsklemmen 26-1 und 26-2 geschaltet und hat eine erste Widerstandsmatrixschaltung 34 mit in Serie geschalteten Widerständen.35, 36 und 37, weiterhin eine zweite Widerstandsmatrixschaltung 38 mit in Serie geschalteten Widerständen 39,40 und 41 sowie eine Umkehrstufe bzw. einen Inverter 42.·Die erste Matrixschaltung 34 ist den vorderen Kanälen zugeordnet. Ihr mittlerer Widerstand 36 enthält ein photoleitendes Element, beispielsweise ein CdS-Element, dessen entgegengesetzte bzw. ungleichnamige Klemmen mit den Ausgangssignalklemmen 27-1 und 27-2 verbunden sind. Die zweite Matrixschaltung 38 ist den hinteren Kanälen zugeordnet und hat einen mittleren Widerstand 40, der ebenfalls ein photoleitendes Element, beispielsweise ein CdS-Element. enthält. Die obere Klemme des Widerstandes 40 ist mit einer Ausgangsklemme 27-3 verbunden, während die untere Klemme mit einer Ausgangsklemme 27-4 über einen Inverter bzw. eine Umkehrstufe 43 verbunden ist. Mit den Steuereingangsklemmen 31-1 und 31-2 der variablen Ma.trixschaltung 25 sind Glühlampen 44 und 45 zum Beleuchten der Widerstände 36 und 40 sowie Lampensteuerschaltungen 46 und 47 verbunden, um die Helligkeit der Lampen entsprechend den Steuerausgangssignalen ECi und EC 2 zu regulieren.

Bevor näher auf die Arbeitsweise der in Fig.4 gezeigten Dekodiereinrichtung eingegangen wird, soll der Aufbau der Steuereinrichtung 32 erläutert werden, die eine wichtige, zur Erfindung gehörende Komponente ist.

F i g. 5 zeigt ein Schaltbild eines Phasendiskriminators, der einen ersten Begrenzer 50 mit Transistoren 51 und 52, der für die Aufnahme des L-Signals geschaltet ist, und einen zweiten Begrenzer 53 mit Transistoren 54 und 55, der für die Aufnahme des K-Signals geschaltet ist, aufweist Der erste und der zweite Begrenzer 50 bzw. 53 haben jeweils einen hohen Verstärkungsgrad und arbeiten so, daß die L- und Ä-Signale in Rechteckwellensignale umgewandelt werden. Zwei Ausgangssignale von ungleicher Polarität, die von dem zweiten Begrenzer 53 erzeugt werden, werden von einem ersten und einem zweiten Verstärker 56 bzw. 5S verstärkt, die Transistoren 57 bzw. 59 haben. Die Ausgänge von dem ersten und dem zweiten Verstärker 56 bzw. 58 werden einem ersten elektronischen Schalter 60 bzw. einem zweiten elektronischen Schalter 61 zugeführt, von denen jeder zu einer Brücke geschaltete Dioden D\ bis D₄ bzw. Ds bis Dg hat, wodurch diese Schalter abwechselnd ein- und ausschalten. Das Ausgangssignal von dem ersten Begrenzer 50 ist mit dem gemeinsamen Eingang des ersten und des zweiten Schalters 60 bzw. 61 über Kapazitäten 62 bzw. 63 mit Masse und mit der Stelle einer Bezugsspannung (in diesem Fall + B/2 V) über Potentiometer 64 bzw. 65 verbunden sind. Die Abgriffe der Potentiometer 64 und 65 sind mit dem ersten und dem zweiten Steuerausgang ECi bzw. EC2 verbunden.

Der wie vorstehend beschriebene Phasendiskriminator arbeitet so, daß das linke Signal L dadurch abgetastet wird, daß abwechselnd der erste und der zweite Schalter 60 bzw. 61 abhängig von dem rechten Signal R in den eingeschalteten und abgeschalteten Zustand gebracht wird, wodurch die Phasendifferenz zwischen dem rechten und dem linken Signal J? bzw. L bestimmt wird. Fig.6 zeigt die Arbeitskennlinie des Phasendiskriminators. Man sieht daß sich das erste und das zweite Steuerausgangssignal ECl und EC2 symmetrisch, jedoch in entgegengesetzter Richtung um

den Bezugspegel ändern, der etwa + BIl V bei dem in Fig.5 gezeigten Phasendiskriminator ist. Der Fall, bei dem die Phasendifferenz zwischen dem linken und dem rechten Signal Lbzw. R gleich 0° wird, entspricht einem Fall, bei dem der Ton nur vorn vorliegt, d. h.

L= FL + \FR und R = FR + IFL.

Der Fall, in welchem die Phasendifferenz zwischen dem linken und dem rechten Signal L bzw. R 180° ist, entspricht dem Fall, bei welchem der Ton nur rückwärts existiert, d. h.

L = +jRL + j \RR und R = -jRR - j IRL.

Der Fall, bei welchem die Phasendifferenz zwischen den Signalen L und R gleich 90° ist, entspricht dem Fall, bei welchem Töne des gleichen Pegels auf der linken und auf der rechten Seite vorn sowie auf der iinken und rechten Seite hinten vorhanden sind, d. h.

L = 1 + j und R = 1 - ;.

Fig.7 zeigt die Beziehung zwischen dem Iinken Signal L und dem rechten Signal R. Die ausgezogenen Linien zeigen den Fall, bei welchem die Signale FL und FR allein vorliegen. Somit sind die Signale L und R in Phase. Die gestrichelten Linien zeigen den Fall, bei welchem RL und RR allein vorliegen, so daß die Signale L und R um 180° außer Phase sind. Wenn die Signale ^L und RR zugeführt sind, ändert sich die Phasenbeziehung \ zwischen den Zweikanalsignalen L und R, wie es durch die Pfeile a und b gezeigt ist.

F i g. 8 zeigt das Schaltbild eines Komparalors, der eine modifizierte Ausführungsform der Steuereinrichtung darstellt. Bei dieser Ausführungsform werden die Kanalsignale L und R addiert und voneinander subtrahiert, bevor sie in den Komparator eintreten, so daß ein Summensignal (L+R) und ein Differenzsignal (L- R,) gebildet werden. Das Summensignal (L+ R)wird einem logarithmischen Verstärker 70 zugeführt, der einen Transistor 71 sowie Dioden Eh und D\o hat. Das Differenzsignal (L-R) wird einem logarithmischen Verstärker 72 zugeführt, der einen Transistor 73 und Dioden Du und A2 enthält Das Ausgangssignal aus dem Verstärker 70, das proportional log (L+ R)xsl, wird mit einer Bootstrap-Schaltung 74 gekoppelt, die einen Transistor 75 hat und deren Ausgänge mit entgegengesetzten Phasen an eine Gleichrichterschaltung 78 angelegt werden. In gleicher Weise wird der Ausgang des Verstärkers 72, der proportional log (L — R) ist einer zweiten Bootstrap-Schaltung 76 zugeführt, die einen Transistor 77 hat und deren Ausgänge, die entgegengesetzte Polaritäten haben, einer Gleichrichterschaltung

79 zugeführt werden. Das Ausgangssignal des Gleichrichters 78, das proportional iog (L +R) ist und ua:> Ausgangssignal des Gleichrichters 79, welches proportional log (L-R) ist, werden der Basis der Transistoren

80 und 81 zugeführt, welche einen Differenzverstärker 82 bilden. Mit dem Emitter der Transistoren 80 und 81 ist der Kollektor eines Transistors 83 verbunden, der als Konstantstromquelle wirkt Der Differenzverstärker 82 wirkt so, daß Werte

loglL + R\\L - R\ und log|L - R|L -!- R\

verarbeitet werden. Der erste Steuerausgang ECi, der von dem Kollektor des Transistors 80 hergeleitet wird, entspricht

log]L + Rf[L - R|,
während der zweite Steuerausgang ECI, der von dem Kollektor des Transistors 81 hergeleitet wird,
loglL - R|I|L + R\

entspricht. Diese Ausgangssignale ECl und EC2 ändern sich symmetrisch mit entgegengesetzten Richtungen um den Bezugswert im wesentlichen in gleicher Weise wie die Ausgangssignale des Phasendiskriminators, wie er in F i g. 6 gezeigt wurde.

Es wird nun anhand von Fig. 4 die Wirkungsweise

tu dieses Dekodierers beschrieben. Wenn die Phasendifferenz zwischen dem Iinken Signal L und dem rechten Signal R etwa 0° beträgt, d. h., wenn ein starker Ton vorn und ein schwacher Ton hinten vorliegt, ist das erste Steuerausgangssignal ECi aus der Steuereinrichtung 32

groß, während das zweite Steuerausgangssignal F.C2 klein ist. Dies führt dazu, daß die Lampensteuerschaltungen 46 und 47 Su arbeiten, daß ein großer Strom durch die Lampe 45, jedoch ein kleiner Strom durch die Lampe 44 fließt, was zum Ergebnis hat, daß das Photoelement 40 einen kleinen Widerstandswert zeigt, während das Photoelement 36 einen großen Widerstandswert zeigt. Entsprechend .vird der Pegel des Iinken Signals L, das in dem Tonausgangssignal FL'des Dekodierers enthalten ist, erhöht, der Pegel des rechten Signals R jedoch, der

zum Übersprechen beiträgt, verringert. Andererseits wird der Pegel des rechten Signals R, aas in dem Tonausgangssignal FR ' enthalten ist, erhöht, während der Pegel des Iinken Signals L, das zum Übersprechen beiträgt, verringert v/ird. Dies bedeutet eine Verbesserung der Trennung zwischen den vorderen Kanälen. Der Pegel des Iinken Signals L das in dem Tonausgangssignal RL' enthalten ist welches zu den hinteren Kanälen gehört, wird verringert, während der Pegel des rechten Signals R. welches zum Übersprechen beiträgt erhöht wird. Andererseits wird der Pegel des rechten Signals R in dem Tonausgangssignal RR ' verringert, während der Pegel des Iinken Singais L, das zum Übersprechen beiträgt, vergrößert wird. Das bedeutet eine Herabsetzung der Trennung zwischen den hinteren Kanälen. Gleichzeitig damit wird, wenn der Pegel der Signale der vorderen Kanäle erhöht wird und der Pegel der Signale der hinteren Kanäle absinkt, die Trennung zwischen den vorderen und hinteren Kanälen verbessert

Wenn die Phasendifferenz zwischen dem Iinken Signal L und dem rechten Signal R etwa 180° beträgt, ist die Trennung zwischen den hinteren Kanälen verbessert und die zwischen den vorderen Kanälen herabgesetzt, was genau zu dem vorstehend beschriebenen Zusammenhang entgegengesetzt ist

Wenn die Phasendifferenz zwischen dem Iinken Signal L und dem rechten Signal R nahezu 90° ist, d. h, wenn Töne des gleichen Niveaus vom und hinter¹, vorliegen, haben die Steuerausgangssignale ECi und ECI der Steuereinrichtung den gleichen Pegel. Es kann dabei von der Betrachtungsweise ausgegangen werden,

daß die variable Matrixschaltung genauso arbeitet wie eine gewöhnliche, nichtvariable Matrixschaltung.

Wie vorstehend beschrieben, können die Tonausgangssignale FU, FR ', RL' und RR ' folgendermaßen ausgedrückt werden:

FU = mL + nR
FR' = tiL + mR

RU = j(pL - qR) RR' = +HqL - pR)

Dabei sind m, η, ρ und ς die variablen Mischkoeffizienten, die von den Steuerauspangssignalen FCl und FC2 von der Steuereinheit derart gesteuert werden, daß die Größen de- Koeffizienten m und π in entgegengesetzten Richtungen ebenso wie die Koeffizienten pund <7gesteuert werden.

Wenn bei der vorstehenden Ausführungsform die Widerstandswerte der variablen Widerstände 36 und 40 unendlich bzw. null werden, werden in dem Fall, in dem der Pegel der vorderen Toneingangssignale größer ist als der der hinteren Toneingangssignale, die Ausgangssignale für vorn-Iinks und vorn-rechts L bzw. R. Die beiden Ausgangssignale für hinten-links und hintenrechts werden zu den Differenzsignalen L-R. Wenn beispielsweise nur das Toneingangssignal FL für vorn-links vorhanden ist, werden das erste und das zweite Eingangssignal L bzw. RALF. Dementsprechend ist die Trennung zwischen den Kanalsignalen L und R ausschließlich durch den Mischkoeffizienten Δ (0,414) festgelegt, wobei in diesem Fall der Wert - 7,7 db beträgt. Das heißt mit anderen Worten, daß die Trennung zwischen den vorderen Tonausgangssignalen oder zwischen den hinteren Tonausgangssignalen bei der vorstehenden Ausführungsforrr, von - 3 db auf - 7.7 db verbessert werden kann. Der Wert überschreitet jedoch niemals die Trennung von —7,7 db zwischen den Kanalsignalen L und R. bezogen auf die vorderen und hinteren Toneingangssignale. Für die weitere ■Verbesserung der Trennung müssen die Polaritätsbeziehungen zwischen dem ersten und zweiten Kanalsignal zusätzlich zu den Mischkoeffizienten oder Mischverhältnissen dieser Signale berücksichtigt werden.

Fig. 9 zeigt eine variable Matrixschallung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Schaltung hat eine erste Matrixschaltung 90, die den vorderen Kanälen zugeordnet ist, einen ersten Differenzverstärker 91 mit Transistoren 92 und 93. Das linke Signal L ist mit der Basis des Transistors 92 gekoppelt, während das rechte Signal R mit der Basis des Transistors 93 über eine Umkehrstufe bzw. einen Inverter 94 mit einem Transistor 95 gekoppelt ist. Der Kollektor des Transistors 92 ist mit der ersten Ausgangsklemme 27-1 der Matrixschaltung verbunden, während der Kollektor des Transistors 93 mit der zweiten Ausgangsklemme 27-2 der Matrixschaltung über einen Inverter 96 verbunden ist, der einen Transistor 97 aufweist. Eine erste Steuerschaltung 99 mit einem Feldeffekttransistor 100 ist kapazitiv parallel zu einem gemeinsamen Emitterwiderstand 98 der Transistoren 92 und 93 geschaltet, die den Differenzverstärker 91 bilden. Das Gate des Feldeffekttransistors 100 ist mit einer Steuereingangsklemme 31-1 so verbunden, daß es als variabler Widerstand wirkt. Die erste Steuerschaltung 99 arbeitet so, daß die Impedanz der Emitterbeschaltung der Transistoren 92 und 93 der Größe des Steuereingangssignals FCl entspricht, so daß der Verstärkungsgrad des Differenzverstärkers 91 gesteuert wird.

Die zweite Matrixschallung 105, die den hinteren Kanälen zugeordnet ist, hat einen zweiten Differenzverstärker 106 mit Transistoren 107 und 108. Das linke Signal L wird mit der Basis des Transistors 107 gekoppelt, während das rechte Signal R mit der Basis des Transistors 108 gekoppelt ist. Der Kollektor der Transistoren 107 bzw. 108 ist mit der dritten bzw. vierten Ausgangsklemme 27-3 bzw. 27-4 der Matrixschaltung verbunden. Eine zweite Steuerschaltung mit einem Feldeffekttransistor 111 ist kapazitiv parallel zu einem gemeinsamen Emitterwiderstand 109 für die Transistoren 107 und 108 geschaltet Das Gate des Feldeffekttransistors 111 ist mit einer Steuereingangssignalklemme 31-2 verbunden. Die zweite Steuerschallung 110 arbeitet genauso wie die erste Steuerschaltung 99, so daß der Verstärkungsgrad des zweiten Differenzverstärkers entsprechend der Größe des Steuereingangssignals FC2 gesteuert wird.

Die in Fig.9 gezeigte variable Matrixschaltung

ίο arbeitet folgendermaßen: Wenn das linke Signal L und das rechte Signal R im wesentlichen in Phase sind, ist das Steuereingangssignal FCl groß und das Steuereingangssignal FC2 klein. Demzufolge wird die Impedanz der Emitterbeschaltung der Transistoren 92 und 93 verringert, wodurch der Verstärkungsgrad des ersten Differenzverstärkers 90 zunimmt, während der des zweiten Differenzverstärkers 106 abnimmt. Die Zunahme des Verstärkungsgrades des ersten Differenzverstärkers 91 führt zu einer Erhöhung des Pegels des

linken Signals L, das von dem Kollektor des Transistors 92 hergeleitet wird, sowie zu einer Abnahme des Pegels des rechten Signals R, das zur Erhöhung des Übersprechans beiträgt. Andererseits erhöht sich der Pegel des rechten Signals R, das von dem Kollektor des Transistors 93 hergeleitet wird, und der Pegel des linken Signals L, der zur Zunahme des Obersprechens beiträgt, wird verringert. Dementsprechend ist die Trennung zwischen den vorderen Kanälen verbessert, wobei sich der Signalpegel erhöht. In den rückwärtigen Kanälen ist die Trennung, da der Verstärkungsgrad des zweiten Differenzverstärkers 106 abgesenkt ist, herabgesetzt, was zu einem Absinken des Signalpegels führt.

Die wiedergegebenen Tonausgangssignale FL', FR ', RL' und RR ' dieses modifizierten Dekodierers können

J5 auch durch im wesentlichen die gleichen Gleichungen ausgedrückt werden, wie sie bei der ersten Ausführungsform des in F i g. 4 gezeigten Dekodierers verwendet werden.

F i g. 10 zeigt in einem Blockschaltbild einen Dekodierer gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Für die vorderen Kanäle ist eine erste Matrixschaltung 120 für die Erzeugung von Summensignalen (L + R) und -(L+ R) entgegengesetzter Polarität sowie eine zweite Matrixschaltung 121 für die Erzeugung eines Differenzsignals (L-R) vorgesehen. Das Differenzsignal (L- R) wird einer dritten Matrixschaltung 123 über einen Verstärker mit variabler Verstärkung 122 zugeführt, damit es darin zu den Ausgangssignalen aus der ersten Matrixschaltung 120

addiert wird. Der erste variable Verstärker 122 wird von dem ersten Steuerausgangssignal FCl aus der Steuereinheit 32 gesteuert und hat einen Verstärkungsgrad f, der zwischen 0 und 2,41, bezogen auf den Verstärkungsgrad der ersten Matrixschaltung 120. variiert. Die dritte Matrixschaltung 123 erzeugt ein erstes Ausgangssignal, das durch (1 + f)L +(1 -f)R ausgedrückt wird und mit einer Klemme 27-1 gekoppelt ist, und ein zweites Ausgangssignal, das durch -(I -f)l.-(\ + f)R ausgedrückt wird und mit einer Klemme 27-2 über einen Inverter b/w. eine Umkehrstufe 124 gekoppelt ist.

Den hinteren Kanälen ist eine vierte Matrixschaltung 125 für die Erzeugung von Differenzsignalen (L- R) und -(L- R)von entgegengesetzten Polaritäten sowie eine fünfte Malrixscha.ltung 126 für die Erzeugung eines Summensignals (L.+R) zugeordnet. Das Summensignal (L+ R) wird über einen zweiten Verstärker mit variabler Verstärkung 127 einer sechsten Matrixschaltung 128 zugeführt, wo es zu den Ausgangssignalen (L-R) und

-(L-R) von der vierten Matrixschaltung 125 addiert wird.

Der zweite variable Verstärker 127 hat einen Verstärkungsgrad b, der zwischen 0 und 2,41, bezogen auf den Verstärkungsgrad dei vierten Matrixschaltung 125, variiert. Dementsprechend erzeugt die sechste Matrixschaltung 128 ein drittes Ausgangssignal, das durch (1 + b)L-(\-b)R ausgedrückt werden kann, sowie ein viertes Ausgangssignal, das durch (\-b)R-(\ -b)L ausgedrückt werden kann. Die Verstärkungsgrade des ersten und des zweiten variablen Verstärkers 122 bzw. 127 werden in entgegengesetzten Richtungen durch die Steuerausgangssignale ECi und ECI von der Steuereinheit 32 verändert

Fig. 11 zeigt das Schaltbild einer variablen Matrixschaltung, wie sie in F i g. 10 gezeigt ist Das linke Signal L wird einem ersten Phasenspalter 130 mit einem Transistor 131 und das rechte Signal R einem zweiten Phasenspalter 132 mit einem Transistor 133' zugeführt. Das Ausgangssignal + L aus dem ersten Phasenspalter 131 und das Ausgangssignal +R aus dem zweiten Phasenspalter 132 werden durch Widerstände 133 und 134 miteinander addiert, während das Ausgangssigna] — L aus dem ersten Phasenspalter 130 und das Ausgangssignal - R aus dem zweiten Phasenspalter 132 durch die Widerstände 135 und 136 miteinander addiert werden. Die Widerstände 133,134,135 und 136 sind zur Bildung der ersten Matrixschaltung 120 geschaltet. Die Ausgangssignale -L und +R aus dem ersten bzw. zweiten Phasenspalter 130 bzw. 132 werden miteinander durch Widerstände 137 und 138 addiert, welche die zweite Matrixschaltung 121 bilden. Das Ausgangssignal (R-L) aus der Matrixschaltung 121 wird mit dem variablen Verstärker 122 mit einem Transistor 139 über einen Kondensator Cl gekoppelt. Um den Verstärkungsgrad des Transistors 139 zu variieren, wird ein Feldeffekttransistor 141 vorgesehen, dessen Leitfähigkeit zwischen Source und Drain von dem ersten Steuerausgangssignal ECi von der Steuereinrichtung 32 gesteuert wird, die auf das Gate des Transistors gegeben wird. Der Feldeffekttransistor 141 ist kapazitiv mit einem Emitterwiderstand 140 des Transistors 139 verbunden. Das Ausgangssignal aus dem variablen Verstärker 122 wird zu den beiden Ausgangssignalen aus der ersten Matrixschaltung 120 über die dritte Matrixschaltung 123 mit den Widerständen 142 und 143 addiert Ein Ausgangssignal aus der dritten Matrixschaltung 123 wird der ersten Ausgangsklemme 27-1 zugeführt, während das andere Ausgangssignal der zweiten Ausgangsklemme 27-2 über die Umkehrstufe bzw. den Inverter 124 zugeführt wird.

Das Ausgangssignal + L aus dem ersten Phasenspalter 130 und das Ausgangssignal — R aus dem zweiten Phasenspalter 132 werden miteinander durch die Widerstände 144 und 145 addiert Das Ausgangssignal -L aus dem ersten Phasenspalter 130 und das Ausgangssignal + R aus dem zweiten Phasenspalter 132 werden miteinander durch die Widerstände 146 und 147 addiert. Diese Widerstände 144, 145, 146 und 147 werden so geschaltet daß sie die vierte Matrixschaltung

125 bilden. Die Ausgangssignale — L und — R aus dem ersten und dem zweiten Phasenspalter 130 bzw. 132 werden miteinander durch die fünfte Matrixschaltung

126 addiert welche Widerstände 148 und 149 hat. Das sich ergebende Summenausgangssignal ist mit der Basis eines Transistors 150 gekoppelt, der den zweiten variablen Verstärker 127 über einen Kondensator C2 bildet Um den Verstärkungsgrad des Transistors 150 zu variieren, ist ein Feldeffekttransistor 152 kapazitiv parallel zu einem Emitterwiderstand 151 geschaltet, wobei die Leitfähigkeit zwischen der Quelle und der Senke des Feldeffekttransistors von dem zweiten Steuerausgangssignal ECI der Steuereinheit 32 gesteuert wird, das an das Tor dieses Transistors gelegt wird. Das Ausgangssignal aus dem zweiten variablen Verstärker 127 wird mit den beiden Ausgangssignalen aus der vierten Matrixschaltung 125 durch die Wirkung der sechsten Matrixschaltung 124 addiert, welche Widerstände 153 und 154 hat. Die Ausgangssignale aus der sechsten Mat. ixschaltung 128 werden zu der dritten und vierten Ausgangsklemme 27-3 bzw. 27-4 der variablen Matrixschaltung geführt Die Werte für alle in Fig. 11 dargestellten Kondensatoren sind in Mikrofarad angegeben.

Die Tonausgangssignale FL', FR ', RL' und RR ' an den Ausgangsklemmen 28-1, 28-2, 28-3 und 28-4 des in Fig. 10 gezeigten Dekodierers werden jeweils durch folgende Gleichungen ausgedrückt:

FL' = (L + R) + /(L - R) = (1 /) L + (1 - /) R = (1 + 1) FL + (1 + 1) FR + j (I - 1) RL -J(I - A)RR +/{(1 - l)fL - (1 - /I)FjR + /(I + /I)FL + j(l + I)RR]

FR' = -i-(L + R) + /(L - R)) = (1 - f)L + (1 + f)R = (1 + I)FL + (1 + I)FR + j(l- I)RL- /(I - I)RR +/; -(I - /I)FL + (1 + I)FR-J(I+ I)RL- j(l + I)RRj

RL' = -j{(L - R) + /j(l + R)} = -jUl + b) L - (1 - b) R) = -j(l - I)FL + j(I - \)FR + (1 + I)RL + (1 + 1)RR + b{-j(\ + A)FL-j(\ + I)FR +(1 - I)RL - (1 - I)RR)

RR' = Jl-(L- R) + b(L + R)] = j{(l + b)R - (1 - b)L) = -j(l - I)FL +/(I - I)FR + (1 + I)RL + (1 + I)RR + b{j(\ + /I)FR - (1 - I)RL + (1 - I) RR]

Wenn die Phasendifferenz zwischen den linken und rechten Signalen Lund R gleich 0° ist, d. h., die Pegel der hinteren Toneingangssignale verglichen mit denen der vorderen Toneingangssignale vernachlässigbar sind, hat das erste Steuerausgangssignal ECi aus der Steuereinrichtung 32 ein Maximum, während das zweite Steuerausgangssignal ECI ein Minimum hat. Unter diesen Bedingungen hat der Verstärkungsgrad / des ersten variablen Verstärkers 122 einen Maximalwert von etwa 2,41, während der Verstärkungsgrad b des zweiten variablen Verstärkers 127 einen Minimalwert von etwa Null hat. Dementsprechend können die oben

230 234/77

beschriebenen, wiedergegebenen Tonausgangssignale folgendermaßen ausgedrückt werden:

FL' = (L + R) + 2,41(L - R) = 3,4IL- 1,41 R
= 2,83FL + j3,99 RL + j2,32RR

FR' = -{-(L + R)+ 2,41(L - R)}
= 3,41 R - 1,41 L
= 2,83FR - j2,82RL-j"3,99RR

RL' = -j(L - R)

= -jO,5S FL +jO,58FR + 1,41RL + 1,41RR

RR' = j{-{L-R)}

= -J0.58 FL +jO,58FR + 1,41RL+ 1,41RR

Wo also die linken und rechten Signale L und R in Phase sind, ist das unerwünschte Übersprechen zwischen den Signalen FL' und FR ' der vorderen Kanäle auf im wesentlichen Null reduziert und der Signalpegel erhöht Andererseits hat das Übersprechen zwischen den Signalen RU und RR' der hinteren Kanäle zugenommen und der Signalpegel abgenommen.

Wenn die Phasendifferenz zwischen den linken und rechten Signalen L und R gleich 180° ist, hat das erste Steuerausgangssignal ECi der Steuereinrichtung 32 ein Minimum und das zweite Steuerausgangssignal EC2 ein Maximum. Unter diesen Bedingungen hat der Verstärkungsgrad /des ersten variablen Verstärkers 122 einen Minimalwert von etwa 0 und der Verstärkungsgrad b des zweiten variablen Verstärkers 127 einen Maximalwert von etwa 2,41. Dementsprechend können die vorstehend wiedergegebenen Tonausgangssignale folgendermaßen beschrieben werden:

FL' FR' RL'

= L + R

= 1,41FL + 1,41FR

= 1,41FL + 1,41FR +./0,58 RL -./0,58 RR

- R) + 2,41(L + R)}
-;(3,41 L+ 1,41R)
-7"(+7'2,83RL + 3,99FL + 2,82FR)

RR' = 7¹I-(L - R) + 2,41(L + R))
= 7(3,41 R + 1,41L)
= 7(-;2,83 RR + 2,82FL + 3,99FR)

Wenn also die Phasen der linken und rechten Signale L und R entgegengesetzt sind, ist es möglich, das unerwünschte Übersprechen zwischen den Signalen RL'und RR 'der hinteren Kanäle auf im wesentlichen Null zu reduzieren und den Signalpegel zu erhöhen. Im Gegensatz dazu hat sich das Übersprechen zwischen den Signalen FL'und FR 'der vorderen Kanäle erhöht und der Signalpegel verringert.

Bei dieser Ausführungsform kann die Trennung zwischen den vorderen Tonausgangssignalen oder zwischen den hinteren Tonausgangssignalen die Trennung von — 7,7 dB zwischen den Kanalsignalen L und R bezüglich der vorderen oder hinteren Tonein.gangssignale überschreiten, da die Polaritätsbeziehungen zwischen dem ersten und zweiten Kanalsignal zusätzlich zu den Mischkoeffizienten oder Mischverhältnissen der Signale variiert werden kann.

Wenn der erste und der zweite variable Verstärker 122 bzw. 127 der variablen Matrixschaltungen gemäß Fig. 10 und 11 eine flache Kennlinie über dem ganzen Hörfrequenzbereich haben, ergibt sich folgendes Problem: Das Gehör eines Menschen ist für gerichtete Töne höherer Frequenzen stark empfindlich, für gerichtete Töne niedriger Frequenzen jedoch weniger empfindlich. Mit den vorstehend beschriebenen variablen Matrixschaltungen, bei welchen der Ton höherer Frequenzen

ι ο auf der Seite der hinteren Kanäle liegt, kann der Ton der höheren Frequenzen zur Seite der vorderen Kanäle durch einen Ton von Zwischenfrequenzen hin verschoben werden, der auf der Seite der vorderen Kanäle untergebracht werden kann. Das bedeutet, daß beispielsweise das Verschieben der Geräusche von hoher Frequenz zwischen den vorderen und hinteren Kanälen den Zuöhrern ein äußerst unangenehmes Gefühl gibt.

In bestimmten Fällen kann der Ton niedriger Frequenz, der sich auf der Seite der vorderen Kanäle befindet, zur Seite der hinteren Kanäle durch den Ton hoher Frequenz verschoben werden, der auf der Seite der hinteren Kanäle erscheint. So werden beispielsweise die Töne von Musikinstrumenten niedriger Frequenz, beispielsweise eines Basses oder einer Trommel, die vorn angeordnet werden sollen, zu einem Verschieben nach hinten durch die Töne der Musikinstrumente hoher Frequenz gebracht, beispielsweise einer Trompete, und umgekehrt Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, daß man den variablen Verstärkern 122 und 127 eine Frequenzkennlinie gibt, welche die Signalkomponenten niedriger Tonfrequenz in die Mitte der vorderen und hinteren Kanäle und die Signalkomponenten hoher Tonfrequenz nach links und rechts von den vorderen oder hinteren Kanälen setzt. Für diesen Zweck sind die variablen Verstärker 122 und 127 so ausgelegt, daß sie einen niedrigen Verstärkungsgrad für Signale haben, deren Tonfrequenzen niedriger als eine vorher festgelegte Frequenz ist, beispielsweise 200 Hz, und einen hohen Verstärkungsgrad für Signale haben, deren Tonfrequenzen höher als eine vorher festgelegte Frequenz ist, beispielsweise 5 kHz. Außerdem wird der Verstärkungsgrad für Signale eines Zwischenfrequenzbandes, das von 200 Hz bis 5 kHz reicht, eingestellt bzw. gesteuert.

Um dieses Ziel zu erreichen, sind Koppelkondensatoren CX und C 2, von denen jeder eine Kapazität von beispielsweise 0,022 μΡ hat, wodurch sich eine relativ hohe Impedanz für Signale niedriger Tonfrequenz einstellt, zwischen dem ersten und zweiten variablen Verstärker 122 und 127 und die zweite und fünfte Matrixschaltung 121, 126, wie in Fig. 11 gezeigt ist, geschaltet. Dadurch wird der Verstärkungsgrad der variablen Verstärker 122 und 127 für Signale niedriger Tonfrequenz verringert. Um den Verstärkungsgrad der variablen Verstärker 122 und 127 für Signale hoher Tonfrequenz zu erhöhen, werden Impedanzschaltungen 155 bzw. 156 mit einem Widerstand R 1 und einem Kondensator C 3 bzw. einem Widerstand R 2 und einem Kondensator CA, die niedrige Impedanzen für hohe Tonfrequenzen über 5 kHz zeigen, kapazitiv parallel zu Emitterwiderständen 140 bzw. 151 von Transistoren 139 und 150 geschaltet.

Wenn die variable Matrixschaltung wie oben beschrieben gebaut ist, verringern die Kondensatoren C1 und C2 den Pegel der niederfrequenten Ausgangssignale aus den variablen Verstärkern 122 und 127 auf im wesentlichen Null. Da das niederfrequente Signal von der Steuereinheit 32 nicht gesteuert wird, wird die

Trennung zwischen den niederfrequenten Signalen in den vorderen und hinteren Tonausgängen nicht verbessert Das heißt mit anderen Worten, daß die niedrigen Frequenzen in der Mitte der vorderen oder hinteren Tonausgangskanäle liegen. Da a^ererseits die variablen Verstärker 122 und 127 einen hohen Verstärkungsgrad für Signale hoher Tonfrequenzen durch die Impedanzschaltungen 155 und 156 haben, wird die Trennung zwischen den Signalen in den vorderen Kanälen und zwischen den Signalen in den hinteren Kanälen für hochfrequente Signale verbessert Dementsprechend sind die hohen Tonfrequenzen an den linken und rechten Seiten der vorderen oder hinteren Kanäle untergebracht Da die Verstärkungsgrade der variablen Verstärker 122 und 127 für Signale von mittleren Frequenzen von den Steuerausgangssignalen EC1 bzw. EC 2 der Steuereinheit 32 gesteuert werden, wird die Trennung der mittleren Frequenzen entsprechend der Phasenbeziehung zwischen den linken und den rechten Signalen L und R gesteuert

Fig. 12 zeigt eine Modifikation des in Fig. 11 gezeigten Verstärkers mit variabler Verstärkung. Hinsichtlich der vorderen Kanäle ist der variable Verstärker 122 so geschaltet, daß er das Signal von der dritten Matrixschaltung 121 über ein Bandfilter 160 empfängt, das nur die Signale in einem vorher festgelegten mittleren Frequenzbereich durchläßt, wodurch der variable Verstärker 122 nur mit diesen Signalen mittlerer Frequenz weiterarbeitet. Weiterhin ist eine Serienschaltung mit einem Hochpaßfilter 161 und einem nicht variablen Verstärker 162 parallel zu dem Bandfilter 160 und dem variablen Verstärker 122 geschaltet. In gleicher Weise sind den hinteren Kanälen ein Bandfilter 163, ein Hochpaßfilter 164 und ein nicht variabler Verstärker 165 zugeordnet. Man sieht, daß mit dieser Modifizierung das gleiche Ziel wie mit der vorher beschriebenen Ausführungsform erreicht werden kann.

Obwohl bei den vorstehenden Ausführungsformen die vorderen und hinteren Kanäle gesteuert worden sind, ist es auch möglich, die Kanäle vorn links und rechts und hinten links und rechts unabhängig zu steuern. Fig. 13 zeigt ein Blockschaltbild eines modifizierten Dekodierers für diesen Zweck. Der Unterschied zwischen F i g. 10 und F i g. 13 besteht darin, daß bei der Ausführungsform von Fig. 13 die folgenden Schaltungskomponenten eingefügt sind: Es sind ein 0°-Phasenschieber 170 und ein 45°-Phasenschieber 171 vorgesehen, welche eine Phasendifferenz von 45° zwischen dem linken Signal L und dem rechten Signal R einführen. Ansprechend auf die Ausgangssignale von den Phasenschiebern 170 und 171 liefert ein Addierer 172 ein Ausgangssignal (L + R<£—45°), während ein Subtrahierer 173 ein Signal (L-./?<£-45°) erzeugt. Ein Phasendiskriminator 174 zum Steuern der linken und rechten Kanäle arbeitet so, daß die Phasendifferenz zwischen den Ausgangssignalen (L+/?<£-45°) und (L- Ä<$.-45°) bestimmt wird, um Steuerausgangssignale Er und El entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den linken und rechten Toneingangssignalen zu erzeugen. Eine Matrixschaltung 175 ist so geschaltet, daß sie das linke Signal L und das rechte Signal R über einen variablen Verstärker 176 empfängt und so Ausgangssignale FL3{=L+\R) und RL3{ = L-\R) erzeugt. In gleicher Weise ist eine Matrixschaltung 177 so geschaltet, daß das linke Signal L über einen variablen Verstärker 178 sowie das rechte Signal R empfangen wird, um Ausgangssignale FR3( = R+rL) und RR3( = R-rL) zu erzeugen, wobei / und r die Verstärkungsgrade de- variabler Verstärker 176 bzw. 178 sind. Diese Verstärkungsgrade werden in entgegengesetzten Richtungen in einem Bereich von 0 bis 3,414 von den Ausgangssignalen Er und El von dem Phasendiskriminator 174 gesteuert Die Verstärkung:: grade der variablen Verstärker 122 und 127 werden in entgegengesetzten Richtungen in einem Bereich von 0 bis 3,414 durch die Ausgangssignale Ef und Eb des Phasendiskriminators 232 als Steuereinrichtung 32 zum Steuern der hinteren und vorderen Kanäle durch Bestimmen der Phasendifferenz zwischen den linken und rechten Signalen L und R gesteuert Der Ausgang FL 1 von der Matrixschaitung 123 ist mit dem einen Eingang eines Addierers 179 über ein l/i/2-Dämpfungsglied 180 gekoppelt. Das Ausgangssignal FL 3 von der Matrixschaltung 175 wird dem anderen Eingang des Addierers 179 zugeführt In gleicher Weise wird das Ausgangssignal FR 1 von der Matrixschaltung 123 dem einen Eingang eines Addierers 181 über ein l/i/2-Dämpfungsglied 182 zugeführt, während der Ausgang FR 3 von der Matrixschaltung 177 mit dem anderen Eingang des Addierers 181 gekoppelt ist. In gleicher Weise wird das Ausgangssignal RL 1 der Matrixschaltung 128 dem einen Eingang eines Addierers 183 über ein l/j/2-Dämpfungsglied 184 zugeführt, während das Ausgangssignal RL 3 der Matrixschaltung 175 dem anderen Eingang des Addierers 183 zugeführt wird. Der Ausgang RR 1 der Matrixschaltung 128 ist mit dem einen Eingang des Addierers 185 über ein 1/^/2- Dämpfungsglied 186 gekoppelt, und das Ausgangssignal RR 3 der Matrixschaltung 177 wird dem anderen Eingang des Addierers 185 zugeführt.

Wie in F i g. 14 gezeigt ist, ändert sich die Phasendifferenz zwischen den ünken und rechten Signalen L und R von 0 bis 180°, wenn die Tonquelle sich von vorn nach hinten verschiebt, während die Phasendifferenz zwischen dem Summensignal (L+R<£ — 45°) und dem Differenzsignal (L- /?<£ — 45°) sich kontinuierlich von 0 bis 180° ändert, wenn die Tonquelle sich von links nach rechts verschiebt. Demzufolge ändern sich die Verstärkungsgrade f, b, I und r der variablen Verstärker 122, 127,176 und 178, wie in F i g. 15 gezeigt ist.

Aus F i g. 13 ersieht man, daß die Tonausgangssignale FL 4, FR 4, RL 4 und RR 4, die an den Ausgangsklemmen 28-1, 28-2, 28-3 und 28-4 des Dekodierers erscheinen, durch folgende Gleichungen ausgedrückt werden können:

FLA = FLl + FLl

= 1/121(1 + \2)L + R + /(L- R)+ \21R)

FR4= FR2 + FR3

= 1/1 21(1 + / + |r2)Ä + (1 - / + \2r)L]
= 1/ 121(1 + \/^r2)R + L- f (L- R)+ ]/2rL\

RL4 = -j(RL2 + RL3)

= -jl/l 2{(1 + b + f2)L - (1 -b+ \j2l)R) = -jl/\ 2{(1 + \1.)L- R + b(L + R)- \'21R}

RR4 = j(RR2 - RR3)

= ₇7/12l(l + b_+ \'2)R - (1 - b + \2r)L)
/ \/2)R-L + b{R + L)- YIrL]

Die in Fig. 13 gezeigte variable Matrixschaltung arbeitet folgendermaßen, wobei als Beispiel die Arbeitsweise des vorderen linken Kanals FL beschrie-

ben werden soll. Um diese Beschreibung zu vereinfachen, wird das Tonausgangssignal FL 4 des Dekodierers durch folgende Gleichung ausgedrückt:

FL4 = (1 - |/2 + /)L + (1 - / + \'2I)R

Wenn alle Kanäle gleiche Eingänge haben, sind die jeweiligen Koeffizienten f, b, /und rso eingestellt, daß sie Eins sind. Das Signal FL 4 läßt sich dann durch folgende Gleichung ausdrücken:

FLA = 3,414(L + 0,414«)

Fig. 16 zeigt ein Demodulationsvektordiagramm der Matrixschaltung. Hier wird davon ausgegangen, daß der Wert 3,414fL + 0,414/y einen Bezugspegel von OdB darstellt. Wenn die Eingangssignale gleich sind, kann die gleiche Betrachtungsweise für die anderen drei Kanäle angewendet werden. Dementsprechend sind in dem Fall, in dem alle Eingangssignale gleich sind, die Demodulalionsvektoren für die jeweiligen Kanäle auf die jeweiligen Kanäle gerichtet.

Wenn das Signal FR auf den vorderen rechten Kanal FR 0 gegeben wird, arbeitet der erste Phasendiskriminator 32 in Phase, während der zweite Diskriminator 174 in der entgegengesetzten Phase (180°) arbeitet. Das bedeutet, daß die Signale L und R in Phase sind, während die Signale (L + R<$ - 45°) und (L - /?<£ - 45°) um 180° außer Phase sind. Dementsprechend sind die variablen Koeffizienten /"=3,414, 6 = 0, 1=0 und /•=3,414. Dadurch erhält man das Signal FL 4 durch:

FL4 = (1 + I 2 + 3,414) L + (1 - 3,414) Λ
= 5,828(L - 0,414R)

Wenn das vordere rechte Signal FR zugeführt wird, wird die Richtung des Demodulationsvektors für das Signal FL 4 in den Kanal FL 0 vorn links, der dem Kanal FRO benachbart ist, von dem vorderen linken Kanal FLO zur Seite des hinteren linken Kanals RLO verschoben, der diagonal von dem Kanal FR 0 versetzt ist. wobei irgendeine F/?-Signalkomponente als Übersprecher, wie in F i g. 17 gezeigt ist, nicht enthalten ist. Demzufolge ist die Signaikomponente FR. die in den benachbarten Kanal FLO als Obersprechkomponente einzubringen ist stark verringert Der Pegel des vorderen linken Kanalsignals FL 4 ist um etwa 4 dB angehoben um zu verhindern, daß sich der Signalpegel dieses Kanals infolge der Verschiebung der Richtung des Demodulationsvektors für den vorderen linken Kanal FLO absenkt (im vorliegenden Fall um etwa -3 dB).

Beim Vorliegen des hinteren linken Signals RL arbeitet der erste Phasendiskriminator 232 in entgegengesetzter Phase, während der zweite Phasendiskriminator 174 in Phase arbeitet Dementsprechend hat man folgende verschiedenen variablen Koeffizienten: /=0, 0=3,414,7=3,414 und r=0.

Somit ist

verschiedenen variablen Koeffizienten lauten: /"=3,414, b=0, /= 3,414 und r= 0. Dies führt zu

FL 4 = 5,828 (L+0,414/?;.

Wie in Fig. 19 gezeigt ist, ändert sich unter diesen Bedingungen der Demodulationsvektor des Signals FL 4 nicht. Die Richtungen der Demodulationsvektoren der Signale in den benachbarten Kanälen FR 0 und RL 0 verschieben sich jedoch zu der Seite des hinteren

ίο rechten Kanals RR 0. Unter diesen Bedingungen steigen die Verstärkungsgrade für die benachbarten Kanäle sowie der Verstärkungsgrad für den Kanal FL 0 an.

Wenn das vordere rechte Signal FR und das hintere rechte Signal RR den gleichen Pegel haben, d. h., wenn das Signal RC rechts in der Mitte zugeführt wird, arbeitet der erste Phasendiskrirninator 232 um 90° außer Phase, während der zweite Phasendiskriminator 174 um 180° außer Phase arbeitet. Dementsprechend werden die verschiedenen Koeffizienten /=1, 6=1, /=0,r=3,414.sodaßFL4 = 3.414L.

Wie in Fig.20 gezeigt ist, verschiebt sich die Richtung des Demodulationsvektors für das vordere linke Signal FL 4 in die Richtung, in welcher das rechte mittige Signal RC nicht als Übersprecher enthalten ist,

d. h. zu der Seite der linken Mitte. Unter diesen Bedingungen wird der Verstärkungsgrad für das vordere linke Signal FL 4 um etwa -0,7 dB für die Stereo-Wiedergabe rechts vorn und hinten verringert.

Wenn das linke mittige Signal LC zugeführt wird, arbeitet der erste Phasendiskriminator 32 um 90° außer Phase, während der zweite Phasendiskriminator 174 in Phase arbeitet. Dementsprechend betragen die verschiedenen variablen Koeffizienten A= 1, 6=1, /=3,414, r= O.so daß

FL 4 = 4.828 (0,707 L+R)

= 5,914(Lsin 35,2° +R cos 35,2°).

Unter diesen Bedingungen wird, wie in Fig.21 gezeigt ist der Verstärkungsgrad für das Signal FL 4 für die Stereowiedergabe links vorn und hinten erhöht

Wenn das rechte mittige Signal CR zugeführt wird, arbeitet der erste Diskriminator 32 in Phase, während der zweite Diskriminator 172 um 90° außer Phase arbeitet Dies hat zur Folge, daß man die verschiedenen variablen Koeffizienten zu /=0, 6=3,414, /=1 und r= 1 erhält, so daß

FL 4 = 2.414(L+/?;= 3,414(L sin 45° + /?cos45°).

FL 4 = 5,828 (0.414L4- R).

Unter diesen Bedingungen wird, wie in Fig. 18 gezeigt ist, die Richtung des Demodulationsvektors für das vordere linke Signal FL 4 zu der Seite des vorderen rechten Kanals FR 0 hin verschoben, und der Verstärkungsgrad für den vorderen linken Kanal FL 0 steigt an. 65 so daß

Beim Vorliegen des vorderen linken Signals FL arbeiten sowohl der erste als auch der zweite Phasendiskriminator 232 bzw. 174 in Phase, so daß die Unter diesen Bedingungen verschiebt sich, wie in F i g. 22 gezeigt ist die Richtung des Demodulationsvektors des Signals FI. 4 zu der Seite des vorderen mittigen Kanals. Für die Stereowiedergabe hinten links und rechts werden die Verstärkungsgrade für die hinteren Kanäle XLQ und RRO erhöht während der Verstärkungsgrad für das Signal FL 4 verringert wird.

Wenn das vordere mittige Signal CFzugeführt wird, arbeitet der erste Phasendiskriminator in Phase, während der zweite Phasendiskriminator um 90° außer Phase arbeitet Dementsprechend betragen die verschiedenen variablen Koeffizienten:

/ = 3,414, b = 0, J = 1, r = 1,

FL4 = 5,838(L - R)

= 5,914 (L cos 9,7° - R sin 9,7°).

Wie aus F i g. 23 zu ersehen ist, sind für die Stereowiedergabe vorn links und rechts die Verstärkungsgrade für die vorderen Kanäle FLO und FRO erhöht.

Obwohl sich die vorstehende Beschreibung nur auf den vorderen linken Kanal FLO bezieht, läßt sich das Funktionieren der anderen Kanäle leicht aus dieser Beschreibung herleiten.

Bei der vorstehenden Ausführungsform wird der Mischkoeffizient oder das Mischverhältnis der Kanalsignale für jedes Ausgangssignal unabhängig entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den vorderen und hinteren Toneingangssignalen und zwischen den linken und rechten Toneingangssignalen gesteuert. Ein solches unabhängiges Steuersystem ermöglicht, die Trennung zwischen den Signalen für vorn-iinks und hinten-links und zwischen den Ausgangssignalen für vorn-rechts und hinten-rechts zu variieren, und zwar in entgegengesetzten Richtungen entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den linken und rechten Toneingangssignalen zusätzlich zu den Trennungen zwischen den vorderen Ausgangssignalen und zwischen den hinteren Ausgangssignalen, die in entgegengesetzten Richtungen, wie bei der vorstehenden Ausführungsform beispielsweise ausgeführt wurde, in dem Fall variiert werden, in welchem wenigstens das Mischverhältnis der Kanalsignale L und R nur entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den vorderen und hinteren Toneingangssignalen variiert werden. Somit sind wenigstens die Mischkoeffizienten oder Mischverhältnisse des ersten und zweiten Kanalsignals in den jeweiligen \usgangssignalen entsprechend den Pegelzuständen der Toneingangssignale unabhängig festgelegt. Weiterhin kann die Trennung zwischen einem Paar von Ausgangssignalen bei der vorstehenden Ausführungsform besser gestaltet werden als in dem Fall, in dem nur das Mischverhältnis des ersten und zweiten Kanalsignals gesteuert wird, da die Polaritätsbeziehungen bzw. Polaritätsverhältnisse zwischen dem ersten und zweiten Kanalsignal zusätzlich zu den Mischkoeffizienten dieser Kanäle entsprechend den Pegelverhältnissen zwischen den vorderen und hinteren Toneingangssignalen gesteuert werden kann.

F i g. 24A und 24B zeigen ein Schaltbild der in F i g. 13 gezeigten variablen Matrixschaltung. In Fig. 24A wirkt eine erste Widerstandsmatrix 200 sowie die Matrizen 120,123 und 175 so wie der Addierer 179 gemäß F i g. 13, während eine zweite Widerstandsmatrix 201 wirkt wie die Matrizen 120, 123 und 127 sowie der Addierer 181. Eine dritte Widerstandsmatrix 202 wirkt wie die Matrizen 125, 128 und 175 sowie der Addierer 183, während eine vierte Matrix 203 wie die Matrizen 125, 128 und 177 sowie der Addierer 185 wirkt. Beispielsweise kombiniert die Matrix 200 die Signale +L, +/?, f(L— R) und IR mit einem relativen Amplitudenverhältnis von

(1 + 1/2): 1 : 1 : fl.

Die Signale +L und +R haben dann das relative Amplitudenverhältnis von (1 +][2): 1 durch Widerstände von 49,7 kD und 12OkH. Andererseits haben die Signale f(L— R) und IR das relative Amplitudenverhältnis von 1 \λβ durch die Einstellung des Eingangssignalpegels der variablen Verstärker 122 und 176. Da diese Schaltung ähnlich der in F i g. 10 gezeigten ist, erübrigt sich eine weitere Beschreibung.

F i g. 25 zeigt ein Blockschaltbild einer Modifizierung des in Fig. 13 gezeigten Dekodierers. Die variablen Verstärker 122 und 127 werden gemäß F i g. 25 jeweils von den Ausgangssignalen Ef und Eb von einem Komparator als erste Steuereinrichtung 32 für die Steuerung vorn und hinten gesteuert. Diese Einheit stellt den Unterschied in den Pegeln des Summensignals (L + R) und des Differenzsignals (L-R) fest. Die

variablen Verstärker 176 und 178 werden jeweils von den Ausgangssignalen Hund Ervon einem Komparator 190 als zweite Steuereinrichtung für die linke und rechte Steuerung gesteuert, wobei die Einheit die Differenz der Pegel des linken Signals L und des rechten Signals R feststellt. Dadurch ist es möglich, die gleiche Wirkung wie bei dem in Fig. 13 gezeigten Dekodierer durch Bestimmen der Differenz der Signalpegel zu erhalten.

Die Erfindung ermöglicht somit, die Trennung zwischen den jeweiligen Kanälen sehr stark zu verbessern, um die Töne aus den jeweiligen Kanälen unabhängig wiederzugeben, ohne daß die darin enthaltene nolwendige Information verschlechtert bzw. beeinträchtigt wird. Da es darüber hinaus möglich ist, unerwünschte Übersprechsignale im wesentlichen zu beseitigen, die in den meisten Fällen von dem Hauptsignal verschiedene Phasen haben, ist die Qualität des wiedergegebenen Tonfeldes stark verbessert und die Fläche für das optimale Hören stark vergrößert.

Weitere Modifizierungen des Anmeldungsgegenstandes bestehen darin, daß beispielsweise die Kanalsignale jeweils in eine Vielzahl von Frequenzbändern aufgeteilt werden können, so daß für die jeweiligen Frequenzbänder Kontrollsignale erzeugt werden, um variable Matrizen zu steuern, die Kanalsignale in den entsprechenden Frequenzbändern zugeordnet sind.

Hierzu 15 Blatt Zeichnungen

I» 234/77

Claims

Patentansprüche:

1. Dekqdierer zum Umsetzen eines ersten und eines zweiten Kanalsignals, welche wenigstens vier gerichtete Toneingangssignale mit vorgewählter Amplituden- und Phasenbeziehung enthalten, mittels einer Matrixschaltung in wenigstens vier gerichtete Tonausgangssignale, mit einer Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Kanaltrennung und mit einer auf Pegelbeziehungen der Signale ansprechenden Steuereinrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (32) die Mischungsverhältnisse in der Matrixschaltung (25) in Abhängigkeit von den Pegelbeziehungen zwischen den Toneingangssignalen in den beiden Kanalsignalen variiert

2. Dekodierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (32) eine Detektoreinrichtung zum Feststellen der Pegelbe-Ziehungen zwischen den vorderen und hinteren Toneingangssignalen in dem ersten und zweiten Kanalsignal aufweist und daß die Matrixschaltung (25) Einrichtungen (36, 40) zum Variieren der Mischungsverhältnisse des ersten und zweiten Kanalsignals in entgegengesetzten Richtungen beim Erzeugen der vorderen und hinteren Tonausgangssignale entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den entsprechenden vorderen und hinteren Toneingangssignalen aufweist, um dadurch in entgegengesetzten Richtungen die Trennungen zwischen den Tonausgangssignalen für vorn-links und vorn-rechts und zwischen den Tonausgangssignalen für hinten-links und hinten-rechts zu steuern (F ig. 4).

3. Dekodierer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrixschaltung (25) Einrichtungen (120 bis 123, 125 bis 128) zum Variieren der Polaritätsbeziehungen des ersten und zweiten Kanalsignals zusätzlich zu den Mischungsverhältnissen davon entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den vorderen und hinteren Toneingangssignalen aufweist, um dadurch die Trennung zwischen den Tonausgangssignalen vorn-links und vorn-rechts bzw. zwischen den Tonausgangssignalen hinten-links und hinten-rechts zu verbessern (Fig. 10).

4. Dekodierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (32) eine erste Detektoreinrichtung (232) zum Feststellen der Pegelbeziehungen zwischen den vorderen und hinteren Toneingangssignalen im ersten und zweiten Kanalsignal und zweite Detektoreinrichtungen (174) zum Feststellen der Pegelbeziehungen zwischen den linken und rechten Toneingangssignalen in dem ersten und zweiten Kanalsignal aufweist und daß die Matrixschaltung Einrichtungen (120 bis 123,125 bis 128) zum Variieren der Mischungsverhältnisse von dem ersten und zweiten Kanalsignal und der Polaritätsbeziehungen zwischen diesen Signalen beim Erzeugen der Ausgangssignale entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den vorderen und hinteren Toneingangssignalen und Einrichtungen (175 bis 178) zum Variieren der Mischungsverhältnisse des ersten und zweiten Kanalsignals beim Erzeugen der Ausgangssignale entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den linken und rechten Toneingangssignalen aufweist, wobei die Matrixeinrichtung so arbeitet, daß das Mischungsverhältnis des ersten und zweiten Kanalsignals und die Polaritätsbeziehungen zwischen dem ersten und zweiten Kanalsignal beim Erzeugen der jeweiligen Ausgangssignale unabhängig gesteuert werden (Fig. 13 und 25).

5. Dekodierer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung (32) einen Phasendiskriminator zum Feststellen des Phasenunterächiedes zwischen dem ersten und zweiten Kanalsignal umfaßt

6. Dekodierer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung (32) einen Pegelkomparator zum Vergleichen der Pegel der Summen- und Differenzsignale des ersten und zweiten Kanalsignals aufweist

7. Dekodierer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Detektoreinrichtung (32) einen Phasendiskriminator zum Feststellen der Phasendifferenz zwischen dem ersten und zweiten Kanalsigna] aufweist.

8. Dekodierer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die erste Detektoreinrichtung (32) einen Pegelkomparator zum Vergleichen der Pegel der Summen- und Differenzsignale des ersten und zweiten Kanalsignals aufweist.

9. Dekodierer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Detektoreinrichtung (174) einen Phasendiskriminator zum Feststellen der Phasendifferenz zwischen den Summen- und Differenzsignalen des ersten und zweiten Kanalsignals aufweist.

10. Dekodierer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Detektoreinrichtung (174) einen Pegelkomparator (190) zum Feststellen der Pegel des ersten und zweiten Kanalsignals aufweist.

11. Dekodierer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrixschaltung wenigstens einen ersten variablen Widerstand (36) zum Variieren der Mischungsverhältnisse des ersten und zweiten Kanalsignals beim Erzeugen der Tonausgangssignale für vorn-links und vorn-rechts, wenigstens einen zweiten variablen Widerstand (40) zum Variieren der Mischungsverhältnisse des ersten und zweiten Kanalsignals beim Erzeugen der Tonausgangssignale für hinten-links und hinten-rechts aufweist wobei die Widerstandswerte des ersten und zweiten variablen Widerstands in entgegengesetzten Richtungen entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den vorderen und hinteren Toneingangssignalen gesteuert werden (F i g. 4).

12. Dekodierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite variable Widerstand (36, 40) jeweils ein auf Licht ansprechender variabler Widerstand ist.

13. Dekodierer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrixschaltung einen ersten und einen zweiten Differenzverstärker (90, 105) aufweist, von denen jeder eine erste und eine zweite Eingangsklemme hat, wobei die erste bzw. die zweite Eingangsklemme des ersten Differenzverstärkers für die Aufnahme des ersten Kanalsignals bzw. eines invertierten zweiten Kanalsignals geschaltet ist und wobei die erste bzw. die zweite Eingangsklemme des zweiten Differenzverstärkers für die Aufnahme des ersten bzw. des zweiten Kanalsignals geschaltet ist, und daß der erste und der

zweite Differenzverstärker Verstärkungsfaktoren haben, die in entgegengesetzten Richtungen entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den •vorderen und hinteren Toneingangssignalen gesteuert sind{F i.g. 9).

14. Dekodierer nach Anspruch 3, dadurch ,gekennzeichnet, daß die Matrixschaltung einen ersten und einen zweiten Verstärker (122,127) mit variabler Verstärkung umfaßt, die für die Aufnahme von Differenz- bzw. Summensignälen des ersten und ι ο zweiten Kanalsignals geschaltet sind, wobei die Verstärkungsgrade des ersten und zweiten Verstärkers mit variabler Verstärkung in entgegengesetzten Richtungen entsprechend den P.egelbeziehungen zwischen den vorderen und hinteren Toneingangs-Signalen gesteuert werden, erste Einrichtungen (123;) zum Erzeugen der Summe aus dem Ausgangssignal des ersten Verstärkers (122) mit variabler Verstärkung und einem Summensignal des ersten und zweiten Kanalsignals, sowie zum Ere-^ugen der !Differenz aus dem Ausgangssignä! des ersten Verstärkers (122) mit variabler Verstärkung und •dem Suramensignal des ersten und zweiten Kanalsignals, zweite Einrichtungen (128) zum Erzeugen der Summe aus dem Ausgangssignal des zweiten Verstärkers (127) mit variabler Verstärkung und einem Differenzsignal des ersten und zweiten ;Kanalsignals sowie zum Erzeugen der Differenz aus dem Ausgangssignal des zweiten Verstärkers (127) mit variabler Verstärkung und dem Differenzsignal ■des ersten und zweiten Kanalsignals aufweist.

15. Dekodierer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite ■Verstärker (122, 127) mit variabler Verstärkung jeweils einen relativ niedrigen Verstärkungsgrad bezüglich der Eingangssignale mit niedriger Tonfrequenz und einen relativ Kbhen Verstärkungsgrad bezüglich der Eingangssignale mit hoher Tonfrequenz hat, während sein Verstärkungsfaktor bezüglich der Eingangssignale mittlerer Tonfrequenz entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den vorderen und hinteren Toneingangssignalen gesteuert wird.

16. Dekodierer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrixschaltung (25) solche Tonausgangssignale für vorn-links, vorn-rechts, hinten-links und hinten-rechts erzeugt, die proportional mL+nR, nL+mR,pL—qRbzw. qL-pRsind, •wobei L und R Jas erste bzw. das zweite Kanalsignal bedeuten, m und η bzw. ρ und q Koeffizienten, deren Größen paarweise jeweils in entgegengesetzten Richtungen entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den vorderen und hinteren Toneingangssignalen gesteuert werden.

17. Dekodierer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrixschaltung (25) solche Tonausgangssignale für vorn-links, vorn-rechts, hinten-links und hinten-rechts erzeugt, die proportional

(i+/?l+(i-/;/?,(i-/;l+(i +QR, (1 +b)L-(\ -b)Rbzv/.{\ +b)R-(\ -b)L

sind, wobei L und R das erste bzw. das zweite Kanalsignal / und b Koeffizienten sind, deren Größen in entgegengesetzte Richtungen entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den vorderen und hinteren Toneingangssignalen gesteuert

18. Dekodierer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Koeffizienten / und b im •wesentlichen über einen Bereich zwischen 0 und -2j414 variieren.

19. 'Dek'Sdierer nach Anspruch 4, dadurch ■gekennzeichnet, daß die Matrixschaltung.(25) einen ,ersten und ;einen zweiten Verstärker (122,127) mit •variabler Verstärkung, der für die Aufnahme von •Differenz- bzw. Summensignalen des .ersten und zweiten Kanalsignals geschaltet ist, wobei die Verstärkungsfaktoren des ersten und zweiten Verstärkers mit variabler Verstärkung in entgegengesetzten Richtungen entsprechend den Pegelbezieihungen zwischen den vorderen und hinteren Toneingangssignalen gesteuert werden, einen dritten und einen vierten Verstärker (176, 178) -mit variabler Verstärkung, der für die Aufnahme des ersten bzw. des zweiten Kanalsignals geschaltet ist wobei die Verstärkungsfaktoren des dritten und Vierten Verstärkers mit variabler Verstärkung in ^entgegengesetzten Richtungen entsprechend den •Pegelbeziehungen zwischen den linken und rechten Toneingangssignalen gesteuert werden, Einrichtunigen (179) zum Mischen wenigstens von Ausgangssigmalen des ersten und dritten Verstärkers mil variabler Verstärkung bei einem vorher festgelegten Mischverhältnis, Einrichtungen (181) zum Mischen wenigstens von Ausgangssignalen des ersten und vierten Verstärkers mit variabler Verstärkung bei .einem vorher festgelegten Mischverhältnis, Einrichtungen (183) zum 'Mischen wenigstens von Ausgangssignalen des zweiten und dritten Verstärkers mit variabler Verstärkung bei vorher festgelegtem ■Mischverhältnis und Einrichtungen (185) zum Mischen wenigstens von Ausgangssignalen des zweiten .und vierten λ- erstärkers mit variabler Verstärkung bei einem vorher festgelegten Mischverhältnis aufweist.

20. Dekodierer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrixschaltung solche Tonausgangssignale für vorn-links, vorn-rechts, hinten-links und hinten-rechts erzeugt, die proportional

(1 -/+ f2l)R,

(1 +/+ \<2)R + (1 -/+ fir) L,
(1 + b + I 2) L - (1 - b + (2I)R

(1 + b + \1)R - (1 - b + \2r)L

sind, wobei L und R das erste bzw. das zweite ■Kanalsignal, /und b Koeffizienten, deren Größe in entgegengesetzten Richtungen entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den vorderen und hinteren Toneingangssignalen variiert, und r und / Koeffizienten sind, deren Größe in entgegengesetzten Richtungen entsprechend den Pegelbeziehungen zwischen den linken und rechten Toneingangssignalen variiert.

21. Dekodierer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Koeffizienten f, b, rund /im wesentlichen über einen Bereich zwischen 0 und 3,414 variieren.