DE2261519C3

DE2261519C3 - Vierkanal-Stereophonie-Demodulationssystem

Info

Publication number: DE2261519C3
Application number: DE2261519A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Neyagawa Horiike; Tsuneo Katano Ohkubo
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1971-12-16
Filing date: 1972-12-15
Publication date: 1979-12-20
Also published as: CA1030225A; DE2261519A1; FR2163689B1; FR2163689A1; DE2261519B2; US3985964A

Description

Die Erfindung betrifft ein Demodulationssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein quadrophones Rundfunksystem mit einer derartigen Signalanordnung ist Gegenstand einer älteren Anmeldung (DE-OS 22 46 041). Der erste Hilfsträger weist hierbei eine Frequenz von 38 kHz auf. Der zweite Hilfsträger hat ebenfalls eine Frequenz von 38 kHz und ist gegenüber dem ersten Hilfsträger um 90° phasenverschoben. Der dritte Hilfsträger weist eine Frequenz von 76 kHz auf. Überdies wird als Steuersignal ein Pilotton einer Frequenz von 19 kHz verwendet. Mit Hilfe diverser Torschaltungen werden die Signale so geschaltet, daß die schließlich durchgclassenen Ausgangssignale die quadrophonen Tonsignale ergeben.

Bekannt ist auch ein Vierkanal-Stereophonie-Demodulationssystem (DE-OS 2109 557), bei dem der Demodulator wie folgt arbeitet: Aus einem zu demodulierenden zusammengesetzten Vierkanal-Stcreophonic-Signal wird ein Pilotton von 19 kHz entnommen, verstärkt und zweimal durch Frequenzverdopplcr verdoppelt, so daß man Signale von 38 kHz und 76 kHz erhält. Mit Hilfe der so erhaltenen Signale werden sodann im Demodulator Niederfrequenztore derart gesteuert, daß mit der Frequenz von 38 kHz ständig zwischen den rechten und den linken Kanälen und mit der doppelten Frequenz von 76 kHz zusätzlich innerhalb des rechten bzw. linken Kanals ständig zwischen vorne und hinten umgeschaltet wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß aus dem zusammengesetzten Vierkanal-Stercophonic-Signal jeweils die richtigen Signale an die richtigen clcktroakustischcn Wandler gelangen. Das System üt dabei vollständig mit Mono-, Stereo- oder Vicrkanal-Empfang kompatibel.

Bei stereophonen Rundfunksendungen werden nur die Grundwellen der Unterkanalsignalkomponentcn des Zusammengesetzen Stcrcophonicsignals übertragen, um die für die übertragung erforderliche Bandbreite möglichst klcinzuhallcn. Erfolgt nun das Erstellen der einzelnen Signalkomponenten auf die oben beschriebene Weise durch Schaltvorgängc von entsprechenden Schalteinrichtungen, insbesondere Torschaltungen, so ergeben sich dabei Rechteckwcllensignale mit einer Anzahl höherer Harmonischer. Da nach dem Gesagten jedoch nur die Gruntlwellen übertragen werden sollen, werden die höheren Harmonischen durch Filter entfernt. In der übertragenen Grundwclle wird dafür gesorgt, daß die Hauplkanal-Signalknmponente und die Unterkanal-Signalkomponenten in den Signalpegcln übereinstimmen. Wird ein derartiges Signal mit übereinstimmenden Signalpegcln an den Zweikanal-Stercophonic-Dcmodulator angelegt, der mit den genannten Schalteinrichtungen arbeitet st) wird

Ii mmu

hierbei ein demoduliertes Ausgangssignal erzeugt, bei dem der Signalpegel der Unterkanal-Signalkoniponente kleiner als der der Hauptkanal-Signalkomponente ist. Das ist nachteilig.

In Vierkanal-Stereophonie-Rundfunksystemen ist ebenfalls die ausschließliche Übertragung der Grundwellen der Unterkanal-Signalkomponenten aus Gründen der Übertragung mit möglichst kleiner Bandbreite erwünscht In dem hier verwendeten Demodulator für das zusammengesetzte Vierkanal-Stereophonie-Signal kommt es bei Pegelübereinstimmung zwischen den Hauptkanal-Signalkomponenten und den drei Unterkanal-Signalkomponenten ebenso, wie beim oben erläuterten Zweikanal-Stereophonie-Demodulator zu Pegelverfälschungen. Eine vollständige Kanalauftrennung des einlaufenden zusammengesetzten Vierkanal-Stereophonie-Signals ist jedoch nur möglich, wenn die Unterkanal-Signalkomponenten keine oder nur geringe Signalpegelunterschiede aufweisen. Andernfalls kommt es zu einem Nebensprechen zwischen den einzelnen Stereosignalen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, das Nebensprechen zwischen den einzelnen Stereosignalen aufgrund der Signalpegelunterschiede der einzelnen Untersignalkomponenten zu vermindern. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Man erkennt, daß hier die Schaltcinrichtungen des bekannten Zeitmulliplcxvcrfahrcns jeweils in zwei SchaItstufen aufgelöst sind, von denen jeweils einer Schaltstufe das Eingangssignal direkt, der anderen Schaltstufe das Eingangssignal über einen Signalpfad mit Verstärkungseinstellung zugeführt wird. Durch die Verstärkungseinstellung können somit die Signalpcgcl der Ausgangssignulc der Schaltstufe mit vorgeschalteter Verstärkungseinstellung cinrcguliert werden. Die Ausgangssignalc der beiden Schaltstufen werden

ίο

sodann zur Verminderung der Signalpegelunterschiede qer Unterkanal-Signalkomponenten paarweise Ober Kreuz addiert. Die nach diesem Addiervorgang zur Verfugung stehenden Ausgangssignale weisen somit je nach der gewählten Verstärkungseinstellung nur noch einen verminderten Signalpegelunterschied auf. Bei entsprechender Verstärkungseinstellung kann es auch zu einem vollständigen Ausgleich der unterschiedlichen Signalpegel kommen. Das Nebensprechen zwischen den einzelnen Stereosignalen ist damit vermindert oder völlig ausgeschaltet und eine saubere Trennung der einzelnen Kanäleermöglicht.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. I die Blockschaltung einer ersten Ausführungsform,

Fig.2 ein Frequenzspektruni zur Ausführungsform nach Fig. 1,

Fig.3 und 4 Wellenformen zur A"-;führungsforni nach Fig. I,

Fi g. 5 die Schaltung einer praktischen Ausführungsform einer Schalteinrichtung aus zwei Schaltstufen zur Ausführungsform nach Fig. I,

Fig.6 eine andere mögliche Ausführungsform einer Schalteinrichtung aus zwei Schallstufen zur Ausführungsform nach Fig. 1.

Fig.7 eine Ausführungsform einer Schaltstufe als DiodenbriJckc,

Fig.8 die Blockschaltung einer weiteren Ausfiihrungsform und

Fig.9 mögliche Ausführungsfornien von Addicrstufcn.

Fig. I zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Vierkanal-Stereophonie-Demodulalionssystems, an dessen Klemme ;; ein zusammengesetztes Vierkanal-Stereophonie-Signal gelegt wird, das Signalkomponenten unterschiedlicher Signalpegel enthält und durch folgende Gleichung (1) wiedergegeben wird:

Af(O = A + K₁B sin../ + K₂C cos...i + K₃D sin 2 mi + K sin -^ ,-,t.

(I)

Die Faktoren A, B, C und D bedeuten dabei:
A = L₁ + L₁ + R₁ + R_T B = L₁ + L₂- R, - R₂ C = L,- L₂- R₁ + R₁ D = L_x-L₂+R_x-R₂

worin Lu L₂, R\ und R₂ zum Stercophonicsignal das Links-vornc-Signat Lu das Linkshinten-Signal L₂, das Rcchtsvornc-Signal At und das Rechlshinten-Signal R₂ darstellen, während K, Ku Ki und Kj Konstanten sind und ω/2π = 38 kHz gilt In Gleichung (I) steht der erste Term für die Hauptkanal-Signalkomponente, der zweite bis vierte Term für die erste bis dritte Unlerkanal'Signalkornponcnie und der fünfte Term für den Pilotton, fm Prinzip sind die Faktoren Cund Dim dritten bzw. vierten Term vertauschbar. Die Untcrkanal-Signalkomponenten weisen Hilfsträger auf.

F i g. 2 zeigt die Frequenzbeziehung der Faktoren A, B, C und D einschließlich der jeweiligen Frcqucnzgrenzcn der Frequenzbänder. Der Pilotton isl bei 19 kHz angedeuiet.

Fig. 3 zeigt zugehörige Wellenformen, die aufgrund der Schalteinrichtungcn I₁ 2, 3 nach Fig. I, basierend auf Gleichung (1), erzielt werden. Dabei sind die linken Signale in der ersten, die rechten Signale in eier zweiten Halbwelle des 38-kHz-Signals enthalten. Die Halbwellcn sind überdies nochmals in Halbwellen des 76-kHz-Signals unterteilt. Art und Bedeutung dieser Unterteilung sind nach den obigen Erläuterungen zu L\. L₂. R\ und /?2 ohne weiteres verständlich.

Fig.4 zeigt eine Schivingungsform, die mit derjenigen nach F i g. 3 bis auf die Vertaiischung von R₂ und R\ gegeneinander übereinstimmt. Dies ergibt sich, wenn in Gleichung (() die Faktoren C bzw. D im dritten bzw. vierten Term der Gleichung gegeneinander vertauscht werden. Die Reihenfolge ist demnach hier Li. L₂, R₂, R\.

Von der Klemme n (Fig. I) gelangt das Eingangssignal an eine der beiden Schaltstufen 1.7, 16 einer ersten Schalteinrichtung I₁ itfniltch die Schaltstufe la, eine der anderen Schaltstufe Ib der Schalteinrichtung I vorgeschalieien Verstärkungseinstellung 16, einen SteUcrsignaldctektor 4 und einen Signalverstärker 7. Der Steuersignaldetektor 4 entnimmt dem an der Klemme .7 liegenden Zusammengesetzen Vierkanal-Stereophonie-Signal den Pilotton und legt diesen zum Erzeugen eines ersten Schaltsignals an einen ersten Schaltsignalgencrator 5. Das erste Schullsignal ist auf einen ersten Hilfsträger bezogen und wird vom Ausgang des ersten Sehaltsignal-Gencrators 5 /um Schallen des an die

5 6

Sehallstufen dervcrsten Schalteinrichtung I angelegten erstes Schallsignal verwendet, so treten an den

zusammengesetzten Signals im Takt der frequenz des Ausgangsklemmen bund rdcr Schallstufe 1 .tAusgangs-

Pilottons angelegt, signale gemiiß der folgenden C;ieichiingcn(2), (J) auf:
Wird auf diese Weise der erste Hilfsträger sin Mt als

P₁M(I) = J j(l + γ K₁)(L₁ + L₁)+ (l- * K₁)(R₁ + R₂)J
+ ^ K, !(L₁ - L₂) + (R₁ - R₂); sin 2 mt

1 ' K, !(L₁ - L,) - (R₁ - R,)\\(\ f 1 )sin2-.r t ( I t I ^ sin 6.·.ι 4 ..) (2)

τ ' ' * I \ 3 / V5 7/ I

ρ, Af(H = \ j(l - ² K₁)(L₁-L,)-!^.+ ^ K₁)(R₁ ί R₂) J

₂) J

K, !(L₁-L,) ~ (R, - RO! !(Ί *■ ,V^s'"-'"' * (I + '^ sin 6...f f . I. (3)
* ~ ' '(V-V V-^s 7/ J

P₁ und ρ, sind dabei Schaltfunktionen, die gegeben sind durch die folgenden Ciieichungen (4) und (5).

ι ■> ■>

P₁ % -, 4 sin ·■<! f , sin 3 .·./■( ... (4)

- 7 3 .7

I 2 2

Öi % , - sin <■·( - ~ sin 3 of- ... (5)

_ .7 3 7

Gleichzeitig wird das über die Verstärkiingseinstel- paarweise über Kreuz zusammengefaßten Signale

lung 16 an die Schaltstufe Il der Schalteinrichtung 1 π stehen sodann an den Klemmen Λ, B zur Verfügung,

gelegte zusammengesetzte Signal in der Verstärkungs- Das an der Klemme A zur Verfügung stehende Signal

einstellung mit λ multipliziert wobei \>0 oder \<0 wird direkt einer Schaltstufc 2a einer zweiten

sein kann. Das mit \ multiplizierte Ausgangssignal der Schalteinrichtung 2 und über eine Verstärkungseinstcl-

Verstärkungscinstellung 16 wird dann in der Schallstufe lung 17 der anderen Schaltstufc 2b der Schalteinrich-

\b durch das erste Signal auf gleiche Weise geschaltet. 40 tung 2 zugeführt. Ebenso wird das Signal von der

wie oben für die Schaltstufe l.i beschrieben, nämlich Klemme B direkt einer Schallstufe 3a einer dritten

Ulli LII ÜCII CIMCII ΐ ΐ M Γμ I ügCI Hill UCIl SlI Ul 111 U I l'lM U H ICH .5LIIdIICIIIIILlIlUIIg J. SUWlC UUCI CIIlC V CfM ti ( KUngSL'lTl-

P\ und Ci. An den Ausgangsklemmen d und c der stellung 18 der anderen Schaltstufe 3b der dritten

Schaltstufe \b treten deshalb Ausgangssignale auf. die Schalteinrichtung3zugeführt.

das vfache der Gleichungen (2) und (3) betragen, al so .,, Aufgrund der Zusammenfassung der Ausgangssignaie die Ausgangssignale λ · P\M(t) und \ ■ Q\M(t). Es wird der Schaltstufen der ersten Schalteinrichtung I paarweinun das Ausgangssignal von der Ausgangsklemme c/der se und über Kreuz liegen an den Klemmen A. BSignale. Schaltstufe la mit dem Ausgangssignal der Ausgangs- die ihrerseits aus Signalen unterschiedlicher Schaltfunkklemme c der Schaltstufe 16 in einer Addierstufe tionen P\ und Qi zusammengefaßt sind. Die von den kombiniert, die durch einfaches Verknüpfen dieser -,n Klemmen A. Bfür die nachgeschaltetc z.weite und 'Vine Ausgangsklemmen realisiert werden kann. Ebenso wird Schalleinrichtung 2. 3 bzw. die Verstärkungseinstellundas Ausgangssignal von der Ausganesklemme c der gen 17. 18 zur Verfügung gestellten Signale sind somit Schaltstufe la mit dem Ausgangssig al der Ausgangs- durch die folgenden Gleichungen (6) und (7)gegeben,
klemme d der Schaltstufe 16 zusamt engefaßt. Die so

= ^-/4(1 + %) + — K₁ (1 - χ) B + ~ K,D(I +- x)sin2r..i

2 .7 2

+ — KSC(I- y){(\ + 4- sin 2,r,/ + ...

-τ Iv 3

= ^.Γ|(1 _{+ Χ}) + 1 K, (1-X)J(L ₊ L₂) +{(! + χ) - -^- K₁ (\-x)}(R_t +R₂

■ J- K₃ (1 + x) !(L₁ - L₂) + (R₁ - R₂)] sin 2 mt

— K₂(I-^i(L₁-L₂) - (R₁-R₂)[ZfI + 4" sin 2, „t + ...]. (6)

-τ IV 3 I

Q, /W {/) + P₁MU) = ! A (I + x) - ² /C (I - ·>) Ö + ' X₁D(I f x)sin 2.,/ ?)

+ ί) sin 2 ,..ι + ... j I

- \ I ((I + O - ^ K₁ (I- χ)} (L₁ + L₂) + ((I + x) + ^ K₁ (I -x) j (R₁+ R₂)I |

■' , K₃ (I f >|i(/., - /.,) + (R₁ - R₂); sin 2-.f

Setzt man nun Das Ausgiingssign.il des ersten Schaltsignalgencra-

K, Il · O = K₂(I - xl. (X) Schaltstiifen I«·,. lö der ersten Schalteinrichtung I

JU zusätzlich auch noch an einen zweiten Schaltsignalgene-

so kann der gleiche Signalpcgcl für die zweite Unter- rator 6 gelegt. Das von diesem entsprechend erzeugte

kanal-Signulkomponente und die drille Unterkanal- zweile .Schaltsignal ist der dritte Hilfsträger und wird

Signalkomponcnle er/icll werden. Die Gleichung (N) ζιιιτι Schalten der Schallstufcn 2.7. 2b. 3,7. 3b der zweiten

kann auch umgeschrieben werden /u und dritten Sehalteinrichtungen 2, 3 im Takt der

r, Frequenz des l'ilottons an diese gelegt. Geschaltet

K, - K , werden dabei die diesen Schaltstiifen von den Klemmen

^x ~ I^ ₊ I^ ■ '¹^) A. ßdirekt bzw. über die Verstärkungseinstellungen 17,

" ⁽ 18 zugeführten Signale. Werden die Schallfunktionen

Durch die Verstärkungseinstellung 16 ist es somit des durch das zweite Schaltsignal bewirkten Schaltens

mögl :h. an der ersten Schalteinrichtung 1 eine in mit P; und Q> bezeichnet, so erhält man an den

Umstellung der Signalpegel der zweiten und dritten Ausgangsklemmen f. g der Sehaltstufe 2,7 bzw. h. i. der

Unterkanal Signalkomponenten vorzunehmen. Schaltstufe 3,/folgende Alisgangssignale:

P, i/',.\/(/|-f xÖ,.\/(/)i = ' .4(lfx) f ' K₁W(I-X)+ KjD(I + χ) + K₂C(I -χ)

Q₂ ',P₁MU) * xQ,.\/(/); = 4 .-Hl + χ» ( \ K₁B (I - χ) - ^ K.,/>(l + χ) - ^ K₂C(I - χ)

P₂ !Ο,Λ/U) + χΡ,Λ/(ί): = " Λ<1 + >) - ' Κ,β(Ι-χ)+ " KjD(I + χ)- " K₂C(I-χ)

Q₂ ',Q₁MU) + χΡ,Λ/ΙΜΙ = ' A (I + χ) - ^! K₁O(I-X)- ^ K₃D(If χ)- K₂C(I -χ).

Gleichzeitig multiplizieren die Verstärkungseinstel- ausgedrückt werden

lungen J7. 18 die an den Klemmen A. B anstehenden ">" | ι τ

Signale nach den Gleichungen (b) und (7) mit ß. wobei P₂ * , + sin 2-W + ^ sin 6 r + .... (10)
ß>0 oder ß<0 sein kann. Ils wird somit den -^
Schaltstufen 2b. 3b das /Mache dieser Signale eingege- -. ₇

ben, so daß man an ihren Ausgangsklemmen j. k. Im Q, ^ sin 2 r,t — sin 6 ί — .... (11)

folgende Ausgangssignale erhält: 55 " ^ .τ 3 .τ

ßP₂P\M(t) + IxQ]M(O Im Falle der Verwendung des zweiten Hilfsträger

ßQiP\M(t) + <xQ\M(t) können sie ausgedrückt werden als

ßPiQyM(t) + xPyMit) ₆₀

ßQiQyM(t) + CiP^M(O P, * — + — cos <-,t - ^- cos 3 ,.,t. (12)

2 rr 3 .τ

Als das zweite Schaltsignal können entweder auf den

zweiten oder auf den dritten Hilfsträger bezogene _n J 2_ _2_ , ,.,,

Signale verwendet werden. Wird als weites Schaltsi- 05 ^² " 2 .τ " 3.7

gnal auf die oben angedeutete Weise der dritte

Hilfsträger verwendet, so können die Schaltfunktionen Die Ausgangssignale der beiden Schaltstufen der

Q2 durch die folgenden Gleichungen (10) und (11) zweiten bzw. der dritten Schalteinrichtung 2,3 werden

ίο

nunmehr wieder durch Addierstufen paarweise über Wird als zweites Schaltsignal der dritte Hilfsträger

Kreuz zusammengefaßt. Das ist, wie in F i g. I zu verwendet, so erhält man an den Klemmen C D, £'und F

erkennen, durch einfaches Verbinden der Ausgangs- hierdurch Signale nach den Gleichungen (14) bis (17)

klemmen /"und k.gundj, hund in, sowie /und /möglich. auf:

P₂ !(P₁Af(O + χQ₁ Λ/(0ί + ItQ₁ IP₁MU) + λC₁AZ(Ol

4 7 η η

l(

= ' (I f- ,i)il(l + "I ) " K, (I - χ)) (/., (■- /.,) t J (I t χ) - " K₁ Il \)| (K, * R.) 4 Ll "' I ' I "' l

Ci !/',AZ(Z) +■ χ Ci AZ(O! f- /-'P₂ IZ', AZ(O + χ Gt AZ(O! - ' Λ (I + x)(l f /.') I- K₁Zi(I - χ)(

(i +

ι ,;> - K₁ZJ(I f x)(l -,;) K,C (I x) (I ,;)

,;)[ 1(1 + x) * ' K₁ (I - χ)) (/., -f- /.,) l· J (I ! χ) ■ " K₁ H χ») (K₁ ' K.)

Ll ⁷ ι " ι ■> ι

P₁ ',Q₁Md) f χ Z', AZ(O! + /''C: ICiAZ(O + χ P₁ AZ(OI

= 1 A (1 + x)(l ϊ ,.) - ' K₁H(I x)II ( ,;> t K₁Z)(I * xl(l .··) K, C(I x)(l -,I)

4 .7 .7 '

= ', (1 Λ- ,;)[{(! t χ) - ² K₁ (I - x))(/., t Ζ.,) ι j (I ι xl ' K₁ (I χ) 1(K₁ ι K,)

4 I I 7 I " { ' I

i ' K,(I - x)(l .¹I(K₁ - R,).

.7

C. :CiA/(f) ( χ Z', AZ(O! ( ,;/', lC,A/(i) f χ Z', AZ(O!

/1(1 t x)(l ( /J)

- x)(i t ,.) K₁Z)(I Ix)(I ...·) t K₂C (I χ) (I ,;)

(I i x) - ~ K₁ (I - x) (/., ι /.,) t (I · χ) \ ' K₁ (I χ) (K₁ t K.)

I " I 7 I

K, (I -x)(l ,D[R₁ - R₂).

Die Einstellung der Signalpcgel der ersten und der man die Verstärkungsfaktoren λ und β der Vcrstar-

zweiten Unterkanal-Signalkomponenten ist somit durch kungseinstellungen entsprechend den Gleichungen (20)

die zweite und dritte Schalteinrichtung 2, 3 möglich. r> und (21) indem man setzt

K₁ (I - x)(l + /() = K₂(I - x)(l - ,<). (18)

Das ist schaltungstechnisch dadurch zu realisieren. t>o daß man an den Verstärkungseinstellungen 17, laden Verstärkungsfaktor /( wählt zu

K₁ - K₂ K₁ + K.,

K, - K₁ K, + K₁

K₂ + K₁ '

Aus diesen Gleichungen ist ersichtlich, daß mil Hilfe der ersten Schalteinrichtung I eine Signalpegeleinstel- !iing bezüglich der zweiten und der dritten Unterkanal-Signalkomponente, mit Hilfe der Schalleinrichtungen 2,

Wird als zweites Schaltsignal anstelle des dritten 3 eine Signalpegelcinstellung bezüglich der ersten und Hilfsträger der zweite Hilfsträger verwendet, so wählt der dritten Unterkanal-Signalkomponente möglich ist.

Gill bezüglich der Konstanten aus Gleichung (I) die Beziehung

I > K\> K>> Ki.

dann gill für die Verstärkungsfaktoren \ und β nach den Gleichungen (4) und (19) λ >Ound β <0. wenn der dritte Hilfsträger verwendet wird. bzw. nach den Gleichungen (20) und (21) \ < 0 und /<<0. wenn der /weite Hilfsträger verwendet wird. In Abhängigkeit von der Wahl der Konstanten K. Ku K> und Ki in Gleichung (1) können jedoch die Verstiirknugsfiikloren λ und ,) auf verschiedene positive und negative Weile festgelegt werden.

In Abhängigkeit von den für die Konstanten Ki und A>.> gewählten Werten ist es inner I Imständen auch nicht notwendig, die an die Schallsiufen 2b und 3/¹ der Sclialleinrichtungen 2. 3 /um Schallen angelegten Signale überhaupt mit einer geänderten Verstärkungseinstellung zu erzeugen. Es ist also möglich, ß-0 /u wählen. Gut für i'ie Signaisummen an den Klemmen Λ und Ii hinler der ersten Schalteinrichtung I die Bedingung Am = K>. so ist keine Addition /wischen den Ausgangssignalen der paarweise vorgesehenen Schaltsiulen der ersten Schalleinrichtung erforderlich, um unerwünschtes Nebensprechen /u vermeiden, sondern lediglich die kreuzweise Zusammenfassung der Ausgaugssigiiiile bei der zweiten und der dritten Schalteinrichtung 2, 3. Ebenso ist dann, wenn gill: Κ>=Κι und Κι φ Ki oiler Ki = Ki und Κι φ K; keine Addition an der ersten Schalteinrichtung I. wohl alvr wieder eine solche an tier /weilen und der dritten Sch.iltcinrichiung notwendig, um das Nebensprechen /\\ verhindern.

/ti den von der /weilen und der drillen Schalteinrichtung 2. 3 an den Klemmen C /λ Fund F erhaltenen Signale werden jeweils in Phase oder um 180 antler Phase befindliche zusammengesetzte Signale addiert, die von der Klemme ;i über den .Signalverstärker 7 und Widerstandes, 9, 10 und Il auf die in E i g. 1 erkennbare Weise den Klemmen C. D. Fund /-"zugeführt werden. An den Ausgangsklemmen (>'. //. /b/w. /können somit die Signale /.;. /._>, R₁ und R; getrennt zur Verfügung gestellt werden, wobei der Signalpegcl der I lauptkanal-

dritten Unterkanal-Signalkomponenten justier! ist. deren Pegel relativ zueinander nach der obigen Erläuterung justiert worden sind. Kondensatoren 12, 13, 14 und 15 dienen dabei zusammen mit Widerständen 19, 20, 21 und 22 als /?t"-Tiefpässe /um Entfernen hochfrequenter Untcrkanal-Signalkomponenten. die im zusammengesetzten Vierkanal-Stereophonie-Signal enthalten sind, das den Klemmen C D. Fund Füberdic Widerstände 8,9, 10 bzw. 11 zugeführt wurde. Das über die Widerslände 8, 9. 10 und Il den Klemmen C. D. E und Fzugeführte Signal isl im allgemeinen gegenphasig bezüglich der von den Addierstufen an diese Klemmen gelegten Signalkompositionen, wenn bezüglich des zusammengesetzten Signals in Gleichung (1) die Konstanten der Bedingung K\ = Ki=K₃=] genügen bzw. in Phase, wenn die Konstanten die Bedingung 1> K, = K₂ ^erfüllen.

Wie oben erläutert, ist somit ein Ausgleich bzw. eine Verminderung eventueller Signalpegelunterschiede zwischen den einzelnen Unterkanälen in einem zusammengesetzten Vierkanal-Stereophonie-Signal möglich. Überdies ist auch eine Justierung d; r Signalpegel zwischen den Hauptkanal-Signalkompor.enten bzw. den Unterkanal-Signalkomponenten zum Ausschalten von Nebensprecherscheinungen durchführ-

E i g. 5 zeigt eine mögliche Ausführungsform für die Schalieiniichlungcn I, 2 und 3. Man erkennt, daß die Schaltcinrichtungen a,'s paarweise angeordnete Differcnzversiärker aufgebaut sind. Einer der Differenzverstärker besteht aus den Transistoren 35 uik' 3β, tier andere aus den Transistoren 37 und 38. Innerhalb jedes Differcn/.verstärkers sind dabei die Emitter der Transistoren 35 und 36 b/w. 37 und 38 verbunden und jeweils mit einem als Signalvcrstärkcr dienenden weiteren Transistor 33 b/w. 34 in Reihe geschaltet. Die Emitter-KollektorStrecken dieser ;ils .Signalverstiirker dienenden Transistoren 53, 34 sind üiier Widerstände 31, 52 an eine Spannungsquclle angeschlossen, wie das in ..!er l'igiir /ti erkennen isl. Weiter sind die Kollektoren der einander in den beiden Differenzverstärker!! entsprechenden Transistoren 35 und 37 und ebenso die Kollektoren der beiden einander entsprechenden Transistoren 36 und 38 parallclgeschallet. Die Basen der Γι ,IHMSlOl eil \Mll! (iuci' k i ι U/ "v Ci'büiUii Π. St> iSi i'iC !i.iS'r'N ilcs Transistors 35 unmittelbar mn der des Transistors i8. die HnMS des Transistors 36 mn der des Transistors 37 verbunden, /wischen die Vcrbiniliingsleitung der Basis des Transislors 35 mit der ties Transistors 38 einerseits und die Verbindiingsleitiing tier Basen der Transistoren 36 und 37 andererseits ist auf die gezeigie Weise ein Widerstand 39 geschaltet, /wischen die Veibindungsleilung der Basen der Transistoren 36 und 37 und Erde überdies ein Kondensator 40. Weiter liegen die Verbindungspiinkio der Kollektoren der Transistoren 35 und 37 über einen Widerstand 41 an Masse und ebenso die Verbindungspunkte der Kollektoren der Transistoren 36 und 38 über einen Widerstand 42.

An eine Sieuerklemme 44 wird das Schallsignal .ingelegt, das somit gleich/eilig beide .Schallstufen der .Schalteinrichtung steuert. An einer .Signaleingangs klemme 43 bzw. einer Signaleingangsklemme 47 wird das /usammeiigeset/te Vierkanal-Stereophonie.SignaI einerseits b/w. das \-fache (im EaII der Schalteinrichtung I) b/w. das ,Mache (im !-"alle der Schalteinrichtungen 2, 3) dieses Signals zugeführt. Bei den .Signaleingangsklemmen 43 und 47 handelt es sich somit um die EiriiinnjTskli-mmi'n drr pinen h/w. der anderen .Schallstufe der Schalteinrichtung. Die Ausgangssi, nale können von Aui.^angsklemmen 45 und 46 abgegriffen werden, die den Klemmen Λ und Ii. (und /Jb/vv. /:'und /■'entsprechen.

Im anhand von l'ig. ii erläuterten Beispiel sollen der Differenzverstärker aus ilen Transistoren 35 und 36 den Schaltstufen I .·ι. 2./oder 3.!. und der mus den Transistoren 37 und 38 besiehende Differenzverstärker den Transistoren Ib, 2b oder Ib einsprechen. An der Ausgangsklenime 45 kann somit ein Signal nach Gleichung (22). an der Ausgangsklemme 46 ein Signal nach Gleichung (23) abgegriffen werden.

oder

P₁MU) + ^ Q₁M (!) Q₁MU) + NP₁
Q,A/(f) + ^

P₁MU) + ^

(22)

(23)

_b5 Diese Beziehungen gelten dann, wenn die Schaltung nach Fig.5 als erste Schalteinrichtung 1 verwendet wird. Verwendet man die Schaltung nach Fig.5 als zweite bzw. dritte Schalteinrichtung 2. 3 in sleicher

Weise, so können die Gleichungen (14) bis (17) realisiert werden. An den Eingangsklemmen 43 und 47 liegen dann an der einen das an der Klemme A bzw. S zur Verfügung stehende Signal, an der jeweils anderen das /?-fache dieses Signals. Das Schaltsignal für die Steuerklemme 44 ist der zweite oder dritte Hilfsträger im Takt mit dem Pilotton. Man erhält also durch Einsatz der Schaltung nach F i g. 5 für die Schalteinrichtungen 1, 2 und 3 auf die oben erläuterte Weise die oben im Zusammenhang mit F i g. I erläuterte Betriebsweise.

Fig.6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Schalteinrichtung. Diese gleicht derjenigen, die oben anhand von F i g. 5 erläutert wurde, mit der Ausnahme, daß die als Signalverstärker dienenden Transistoren 33 und 34 mit ihren Emittern nicht unmittelbar an die Spannunguquelle gelegt sind, sondern über einen gemeinsamen Widerstand 48, dessen Widerstandswert einstellbar ist. Diese Schaltung ist günstig, wenn eine der Verstärkungseinstellungen 16, 17 oder 18 der Ausführungsform nach Fig.! auf die oben erläuterte Weise weggelassen wird. In diesem Fall wird an die Signaleingangsklemme 43 der ersten Schaltstufi; la, 2a oder 3a ein Signal angelegt, das vom Emitter des Transistors 33 über den gemeinsamen Widerstand 48 auch zum Transistor 34 der zweiten Schaltstufe 1 b, Ib oder 3tb gelangt. Hierbei wird an der Signaleingangsklemme 47 kein Signal benötigt bzw. an die Basis des Transistors 34 gelegt. Die Signaleingangsklemme 47 wird vielmehr über einen Kondensator 49 mit Masse verbunden.

Mit Hilfe der Schaltung von F i g. 6 können somit die Verstärkungsfaktoren λ oder β durch Verändern des gemeinsamen Widerstandes 48 geändert werden. Die Justierung von λ und β ist nur möglich, wenn beide kleiner als 0 sind, da die an den Kollektoren der Transistoren 33 und 34 auftretenden Signale gegenphasig sind. Demgegenüber ist mit der Schaltung nach F i g. 5 eine Justierung für t\ und β unabhängig davon möglich, ob von diesen eines oder beide > oder <0 sind.

Fig.7 zeigt eine weitere Ausführungsform für eine Schaltstufe. Sie verwendet eine Diodenbrückc aus Dioden 53, 56,57 und 60. An Eingangsklemmcn 50 und

51 ist die Primärwicklung eines Übertragers 52 angeschlossen. Die Sekundärwicklung des Übertragers

52 ist in der Mitte angezapft. Die Anzapfung ist mit einer Signaleingangsklemme 67 verbunden, an die das zu schaltende Signal angelegt wird. Die Sekundärwicklung des Übertragers 52 ist überdies zwischen Verbindungspunkte 65 und 66 der DiodenbrUcke geschaltet. Die Verbindungspunkte 65, 66 der Diodenbrücke liegen einander diagonal gef nüber. Die beiden anderen einander diagonal gegenübc liegenden Verbindungspunkte der Diodenbrücke sind zu Ausgangsklemmen 63,64 geführt, zwischen denen das Ausgangssignal abgenommen wird. Die Dioden 53,56,57 und 60 sind mit Widerständen 54, 55, 58 und 59 bezüglich der Verbindungspunkte 65, 66 auf die in F i g. 7 gezeigte Weise geschaltet. Die Ausgangsklemmen 63 und 64 sind über Widerstände 61 und 62 auf die gezeigte Weise an Masse gelegt.

Oben wurde anhand von F i g. I eine Ausführungsform beschrieben, bei der sämtliche Schalteinrichtungen, 1,2 und 3 jeweils aus zwei Schaltstufen la, 16 bzw. 2a, 2£>bzw. 3a, 3i> aufgebaut sind und zum Justieren der Signalpegel jeweils der einen Schaltstufe eine Verstärkungseinstellung 16, 17, 18 vorgeschaltet ist. Dieses Prinzip muß aber nicht auf sämtliche der drei Schalteinrichtungen Anwendung finden.

F i g. 8 zeigt eine Ausführungsform, bei der jeweils in der ersten bzw. der zweiten bzw. der dritten Schalteinrichtung 1, 2 und 3 zwei Ausgangssignale ein und derselben Schaltstufe miteinander addiert werden. Hierzu sind jeweils zwischen die beiden Ausgangsklemmen der Schalteinrichtungen Addierstufen 70, 71 bzw. 72 geschaltet. Es funktioniert dann beispielsweise die erste Schalteinrichtung 1 in gleicher Weise wie die

ι» Schaltstufe la der Ausführungsform nach Fig. 1. An ihren Ausgangsklemmen b und c erhält man Signale P\M(t) und Q₁M(I). Diese Signale werden gleichphasig oder gegenphasig von der Addierstufe 70 derart addiert, so daß man folgende Signale erhält:

P₁M(O +λ Q, M(O I

(24)
ß,M(f) + λ P₁ M(O J

Diese Ausdrücke entsprechen denen der Gleichungen

(6) bzw. {?). Entsprechend kann der Wert des Verstärkungsfaktors λ in der Addierstufe für das Justieren der Signalpegel der Unterkanal-Signalkomponenten eingestellt werden.

Fig.9a und 9b zeigen Schaltungsanordnungen für solche Addierstufen. Die Schaltung nach Fig.9a verwendet einen Widerstand 73 einstellbaren Widerstandswertes, der zwischen die Ausgangsklemmen öund c geschaltet ist. Die Schaltungsanordnung mach F i g. 9b bewirkt eine gegenphasige Addition mit Hilfe von

jo Transistoren 74, 75. deren Emitter über eine Reihenschaltung aus Widerständen 76. 77 verbunden sind, deren Verbindungspunkt über einen Widerstand 78 einstellbaren Widerstandwertes an eine Spannungsquelle gelegt ist. Die Kollektoren der Transistoren 74 und 75

St sind über Widerstände 79 bzw. 80 an Masse gelegt und mit Ausgangsklemmen 81 bzw.82 verbunden.

Werden die zweite und die dritte Schalteinrichtung 2, 3 nach Fig.8 ausgeführt, so erhält man an den Ausgangsklemmen f. g, h, i Ausgangssignale enlspre-

chend Gleichung (25) bzw. bei entsprechender Einstellung des Verstärkungsfaktors β an den Addierstufen 71, 72 an den Ausgangsklemmen V, g". h' und /' Ausgangssignale entsprechend Gleichung (26)

* Gi

aQ,M(0!
Pi !Q. MU) + λ P, M(Oi
Q₂IQiM(O + t P, M(O!

(25)

P₁ (P₁M(O + ^Q₁M(O) + IiQ₁ \P_tM{0. + λ

Q₂ (P₁M(O + tQ,M(0! + tiPi IPiJW(O + tQ₁M(O)

Pi (QiM(O + *Ρχ M(O) + IiQi IQ₁M(O + a P, M(O)

und

Q₁ !Q₁M(O + λP₁Ai(V)! + /(P₂ IQ₁W(O +

(26)

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Die Ausdrücke entsprechen den oben anhand vor Fig. I angeführten Gleichungen (14) bis (17). Selbstver ständlich wird wenigstens eine der Schalleinrichtunger nach der oben anhand von Fig. 1 erläuterten Art tine Weise aufgebaut und betrieben.

Claims

Patentansprüche;

t, Vierkanal-Stereophonie-DemocJulationssystem zum Demodulieren eines zusammengesetzten Vierkanal-Stereophonie-Signals, bestehend aus einer Hauptkanal-Signalkomponente, die die erste von vier unterschiedlichen Signalkombinationen der vier Stereosignale ist, aus einer ersten Unierkanal-Signalkomponente, die durch trägerunterdrückte Amplitudenmodulation der zweiten Signalkombination auf einem ersten Hilfsträger erhalten ist, aus einer zweiten Unterkanal-Signalkomponente, die durch trägerunterdrückte Amplitudenmodulation der dritten Signalkombination auf einem zweiten is Hilfsträger erhalten ist, der gegenüber dem ersten Hilfsträger um 90° phasenverschoben ist, aus einer dritten Unterkanal-Signalkomponente, die durch iragerunterdrv^kte Amplitudenmodulation der vierten Signalkombination auf einem dritten Hilfsträger erhalten ist, der die doppelte Frequenz des ersten und zweiten Hilfsträger hat, wobei mindestens eine der Unterkanal-Signalkomponenten einen Signalpegel aufweist, der sich von den Signalpegeln der anderen Unterkanal-Signalkomponenten unterscheidet, und schließlich aus einem Pilotton, dessen Frequenz die Hälfie der Frequenz des ersten Hilfsträger beträgt, mit einer Demodulatorschaltung mit Einrichtungen zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Schaltsignals, die je eine jo harmonische Frequenz des Pilottons aufweisen und von denen das erste Schdtsigna? an eine mit dem zusammengesetzten VrcrkaoaJ-Stereophonie-Signal gespeiste und aus diesem ein Paar \usgangssignalc erzeugende erste Schalteinrichtung (i) als Steucrsi- r> gnal gelegt ist, während das zweite Schaltsignal an eine zweite und ein dritte Schalteinrichtung (2,3) als Steuersignal gelegt ist, die ausgehend von den Ausgangssignalen der ersten Schalteinrichtung die vierStereosignalc erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der drei Schalteinrichtungen (1,2,3) aus zwei Schaltstufcn (la, ib; 2a, 2b; 3d, 3b) besteht, von denen der einen das Eingangssignal direkt, der anderen über einen Signalpfad mit Verstärkungseinstellung (16, 17, 18) <r, zugeführt wird, deren jeweils zwei Ausganssignalc zur Verminderung der Signalpegelunterschiede der Unterkanal-Signalkomponenten durch Addierstufen paarweise überkreuz zusammengefaßt werden.
2. Demodulationssystem nach Anspruch I₁ da- w durch gekennzeichnet, daß ein Ausgangssignal der einen Schaltstufc mit dem Ausgangssignal der anderen Schaltstufe in Phase addiert ist.
3. Demodulationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangssignal der r, einen Schaltstufe mit dem Ausgangssignal der anderen Schaltstufc um 180° phasenverschoben addiert ist.
4. Demodulationssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstufen zumin- _ho dest einer der Schalteinrichtungen (1, 2, 3) als paarweise angeordnete Differenzverstärker (35, 36; 37,38) ausgebildet sind, an deren Steuereingang ein Schaltsignal gelegt ist und mit denen jeweils ein Signalverstärker (33, 34) in Reihe geschaltet ist, _M deren Emitter über einen gemeinsamen Widerstand (48) zum Einregeln der Signalpegel der einzelnen Kanal-Signalkomponenten relativ zueinander an

eine Spannungsquelle gelegt sind (F i g. 6),

5, Demodulationssystem nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallstufen zumindest einer der Schalteinrichtungen (1, 2,3) jeweils eine Diodenbrücke (53,56,57,60) umfassen, an der ein Eingangssignal an zwei einander diagonal gegenüberliegenden Verbindungspunkten (65, 66) der Diodenbrücke angelegt und ein Ausgangssignal von den beiden anderen einander diagonal gegenüberliegenden Verbindungspunkten der Diodenbrücke abgenommen wird (F ig. 7).