-
Dekodierer für eine Matrix-Vierkanalanordnung Die Erfindung betrifft
einen Dekodierer, der für die Verwendung in einer Matrix-Vierkanalanordnung geeignet
ist, wobei die ursprünglichen Vierkanalsignale zu Zweikanalsignalen kodiert und
die Zweikanalsignal zu Vierkanalsignalen so dekodiert werden, daß sie den ursprünglichen
Signalen genau gleichen.
-
Neuerdings sind verschiedene zarten von Matrix-Vierkanalwiedergabesystemen
entwickelt worden, bei welchen die ursprünglichen Vierkanalsignale it Zweikanalsignale
umgesetzt, die Zweikanalsignale über ein Übertragungsmedium, wie eine Stereoschaliplatte,
ein Elagnetband oder ein frequenzmoduliertes Stereo-Rundfunkübertragungssystem,
einem Dekodierer übermittelt werden, wo sie zu Vierkanalsignalen umgesetzt werden,
die den ursprünglichen Signalen genau gleichen} d die dekodierten Vierkanalsignale
vier um einen Zuhörer herum angeordneten Lautsprechern zugeführt werden. Ein typisches
Beispiel dafür ist die bekannte "CBS SQ-Anordnung".
-
Da der Dekodierer bei dem herkömmlichen SQ-System vier aufwendige
Phasenschieber erforderlich macht, ist der Aufbau des Dekodierers kompliziert und
kostspielig.
-
Obwohl bei dem SQ-System die Trennung zwischen den vorderen Kakalten
und zwischen den hinteren Kanälen vollkommen ist, ist die Trennung zwischen den
vorderen und hinteren Kanälen unzureichend.
-
Ein ernsthaftes Problem ergibt sich insbesondere durch die schlechte
Trennung zwischen den hinteren und vorderen Kanälen für Signale1 deren Lage vorn
in der Mitte oder hinten in der Hitte zu bestimmen ist.
-
Die dör Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin,
einen Dekodierer von einfachem und nicht aufwendigen Aufbau zu schaffen, der maximal
drei Phasenschieber erfordert.
-
Der Dekodierer soll speziell für die Verwendung in dem SQ-System geeignet
sein und soll die Trennung zwischen den vorderen und hinteren Kanälen verbessern
können, indem bei dem vorstehend beschriebenen Typ eines Dekodierers zusätzlich
Einrichtungen für die Verwendung in dem SQ-System vorgesehen werden.
-
Dies wird erfindungsgemäß durch einen Dekodierer zum Dekodieren eines
ersten Kanalsignals, das normalerweise ein vorderes Signal und zwei hintere Signale
mit einer Phasendifferenz von 90° enthält, und eines zweiten Kanalsignals rreicht,
das normalerweise ein weiteres vorderes Signal und die beiden hinteren Signale enthält,
die eine Phasendifferenz von 90° haben, so daß Wiedergabe-Vierkanalsignale erzeugt
werden, die zwei vorderen Lautsprechern und zwei hinteren Lautsprechern zugeführt
werden, welche um den Zuhöhrer angeordnet sind. Dieser Dekodierer umfaßt eine erste
Matrixschaltung, die für die Aufnahme des ersten und zweiten Kanalsignals zur Bildung
eines Differenzsignals zwischen dem ersten und zweiten Kanalsignal geschaltet ist.
eine zweite Matrixschaltung, die für die Aufnahme des ersten und zweiten Kanalsignals
zur'Bildung
eines Summensignals des ersten und zweiten Kanalsignals geschaltet ist, eine dritte
Matrixschaltung, die für die Aufnahme der Ausgangssignale der ersten Matrixschaltung
und der zweiten Matrixschaltung zur Bildung eines Ausgangssignals geschaltet ist,
das einem der hinteren Lautsprecher zugeführt wirds durch eine vierte hatrixschaltung,
die für die Aufnahme der Ausgangssignale der ersten Matrixschaltung und der zweiten
Matrixschaltung zur Bildung eines Ausgangssignals geschaltet ist, das dem anderen
der hinteren Lautsprecher zugeführt wird1 durch wenigstens einen Phasenschieber,
der zwischen die erste und zweite Matrixschaltung sowie die dritte und vierte Matrixschaltung
geschaltet ist, um eine Phasendifferenz von etwa 90° zwischen den Ausgangssignalen
aus der ersten und der zweiten Natrixschaltung zu erzeugen, durch erste und zweite
Koppelungseinrichtungen zum.
-
Koppeln des ersten und zweiten Kanalsignals mit den zugeordneten Lautsprechern
der beiden vorderen Lautsprecher, durch dritte und vierte Koppeleinrichtungen für
die Koppelung der Ausgänge von der dritten und vierten Matrixschaltung mit den jeweiligen
Lautsprechern der beiden hinteren Lautsprecher.
-
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise
näher erläutert.
-
Fig. 1 zeigt in einem Schaltbild einen Grundaufbau einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform eines Dekodierers.
-
Fig. 2A und 2H zeigen Vektordiagramme von Zweikanalsignalen, wie sie
bei einem Matrix-Vierkanalsystem verwendet werden1 für das der Dekodierer geeignet
ist.
-
Fig. 3A bis 3D zeigen Vektordiagramme von Vierkanalwiedergabesignalen,
die von einem herkömmlicllen Dekodierer erzeugt werden
Fig. 4A bis
4D zeigen Vektordiagramme von Vierkanal-Wiedergabesignalen, die von einem Dekodierer
erzeugt werden.
-
Fig. 5 zeigt ein Schaltbild einer idealen Ausführungsform eines Dekodierers
gemäß der Erfindung.
-
Fig. 6 zeigt eine Modifizierung der Schaltung von Fig. 5.
-
Fig. 7 zeigt ein Schaltbild eines Phasenschiebers.
-
Fig. 8 zeigt in einem Diagramm die Phasenverschiebungskennlinie des
Phasenschiebers von Fig. 7.
-
Fig. 9 zeigt in einem Diagramm die Trennungskennlinie zwischen den
hinteren Signalen, die man durch Verwendung des Phasenschiebers von Fig. 7 in dem
Dekodierer von Fig. 1 erhält.
-
Fig. lo zeigt ein Blockschaltbild eines modifizierten Dekodierers,
mit welchem die Trennung zwischen den vorderen und hinteren Kanälen verbessert werden
kann.
-
Fig. 11 zeigt ein Beispiel der in Fig. lo gezeigten Verstärker mit
variabler Verstärkung.
-
Fig. 12 zeigt die Beziehung zwischen den Verstärkungen der Verstärker
mit variabler Verstärkung gemäß Fig. lo und der Phasendifferenz zwischen Zweikanalsignalen.
-
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Grundaufbau eines erfindungsgemäßen SQ-Dekodierers
sind zwei vordere Lautsprecher SFR und SFL und zwei hintere Lautsprecher SL und
SRR so angeordnet, daß sie einen Zuhörer 1 in einem Raum 2 für das Zuhören umgeben,
wie dies bei den herkömmlichen Vierkanalwiedergabesystemen bekannt ist. Von einem
SQ-Matrix-Vierkanalmedium,
beispielsweise einer Stereo-Schallplatte,
einem Magnetband oder einem frequenzmodulierten Stereoempfänger, werden ein erstes
Kanalsignal oder linkes Signal L und ein zweites Kanalsignal oder rechtes Signal
R erzeugt, die in einer stereophonen Beziehung stehen. Das linke Signal L wird dem
Lautsprecher SFL über einen Leistungsverstärker 3 als das Signal FL' für vorne links
zugeführt, während das rechte Signal R dem Lautsprecher SFR über einen Leistungsverstärker
4 als Signal FR' für vorn rechts zugeführt wird. Weiterhin werden das linke und
das rechte Signal L bzw. R einer ersten Matrixschaltung 5, die ein Differenzsignal
L - R erzeugt, und einer zweiten Matrixschaltung 6 zugeführt, die ein Summensignal
L + R erzeugt. Das Summensignal L + R wird durch einen -90° Phasenschieber 7 geführt,
wodurch ein Signal erzeugt wird, dessen Phase um 90° bezüglich des Differenzsignals
L - R nacheilt. Das Differenzsignal L - R und das phasenverschobene Summensignal
L + R werden parallel zu bzw. über einer dritten Matrixschaltung oder einer Suhtrationsschaltung
8 mit Widerständen 9 und io von gleiciiem Wert sowie einer Umkehrstufe 11, die in
Reihe geschaltet sind, und einer vierten Matrixschaltung oder Addierschaltung 12
angelegt, die in Serie geschaltete Widerstände 13 und 14 von gleichem Wert aufweist.
Von der Verbindung zwischen den Widerständen 9 und lo der dritten Matrixschaltung
8 wird ein Signal RL' für hinten links abgenommen und dem Lautsprecher SRL über
einen Leistungsverstärker 15 zugeführt, während von der Verbindung zwischen den
Widerständen 13 und 14 der vierten Matrixschaltung 12 ein Signal RR' für hinten
rechts abgenommen und dem Lautsprecher SRR über einen Leistungsverstärker 16 zugeführt
wird.
-
Der Zweck des Phasenschiebers 7 besteht darin, eine 90°-Differenz
zwischen dem Differenzsignal L - R und dem Summellsignal L + R herzustellen. Anstelle
des Einsetzens des
-9o Phasenschiebers 7 in die Schaltung des Summensignals
L + R ist es auch möglich, einen +90 Phasenschieber in die Schaltung des Differenzsignals
L - R einzusetzen. Der Phasenschieber 7 kann ein +90° Phasenschieber sein, wobei
in diesem Fall die Umkehrstufe 11 in die vierte Matrixschaltung 12 geschaltet wird.
Alternativ kann ein -9o0 Phasenschieber in die Schaltung des Differenzsignals L
- R geschaltet werden, wobei in diesem Fall ebenfalls die Umkehrstufe 11 in der
vierten Matrixschaltung 12 angeordnet wird. Der Phasenschieber 7 ist so ausgelegt,
daß er eine abgegrenzte bzw. bestimmte Phasendifferenz zwischen seinen Eingangs-
und Ausgangssignalen über dem ganzen Tonfrequenzbereich gibt.
-
Der SQ-Dekodierer gemäß Fig. 1 arbeitet folgendermaßen: Das linke
Signal L und das rechte Signal R, die von einem SQ-Matrix-Vierkanalmedium wiedergegeben
werden, werden durch folgende Gleichungen ausgedrückt: L = FL + o,7RR + o,7RL-9o0
R = FR + o,7RR /' <+90° - o,7RL wobei FL, FR, RL und RR die ursprünglichen Vierkanalsignale
sind. Die Vektordiagramme der Signale L und lt sind in den Figuren 2A bzw. 2B gezeigt.
-
Von einem herkömmlichen SQ-Dekodierer wiedergegebene Vierkanalsignale
werden durch foLgende Gleichungen ausgedrückt: FL1 = FL + 0,7RR + 0,7RL <-90°
FR1 = FR + o,7RR L+90° - o,7RL RL1 = RL + o,7FLi+9o0 - 0,7FR RR1 = RR + o,7FL +
0,7FR<-90° Die Vektordiagramme dieser wiedergegebenen Vierkanalsignale sind in
den Figuren JA bis 3D gezeigt.
-
Die wiedergegebenen Vierkanalsignale FL', , FR', RL' und RR' die von
dem SQ-Dekodierer gemäß Fig. 1 erzeugt werden, werden durch folgende Gleichungen
ausgedrückt: FL' = FL + o,7RR - jo,7RL FR' = FR + jo,7RR - o,7RL RL' = 1/2{L - lt
+ j(L t = 1/2{L + jR -(R - jL) = 1/2 {-j1,4RL + FL + jFR -(-1, 4RL - jFL + FR)}
= 1/2 (2RL <-45° + 1,4FL<+45° + 1,4RR <+135°) = RL<-45° + 0,7FL <+45°
+ 0,7FR<+135° RR' = 1/2{L - R - j(L + R)} = 1/2{ { L - jR -(R + jL) = 1/2{1,4RR
+ FL - jFR -(j1,4RR + jFL + FR)3 = 1/2(2RR <-45° + 1,4FL <-45° + 1,4FR <-135°)
+ RR<-45° + 0,7FL <-45° + 0,7FR <-135° Die Vektordiagramme dieser wiedergegebenen
Vierkanalsignale sind in den Figuren 4A bis 45 gezeigt. Man sieht, daß die Vektordiagramme
der wiedergegebenen vorderen Signale FL und FR' die gleichen sind, wie die der Signale
FL1 und FR1, wie sie in den Figuren 3A und 3B gezeigt sind. Aus den Vektordiagrammen
der wiedergegebenen hinteren Signale RL' und RR', die in Fig. 4C und 4D gezeigt
sind, sieht man, daß die ursprünglichen Signale RL und RR, die darin enthalten sind,
in Phase zueinander liegen, obwohl sie bezüglich der ursprünglichen Signale FL und
FR, die in den wiedergegebenen vorderen Signalen FL' und FR' gemäß Fig. 4A und 4B
enthalten sind, in der Phase um 450 nacheilen. Die Trennung zwischen den wiedergegebenen
vorderen Signalen FL' und FR' bezüglich der ursprünglichen vorderen Signale FL und
FR sowie die Trennung zwischen den wiedergegebenen hinteren Signalen RL' und RR'
bezüglich der ursprünglichen hinteren Signale IU und HR ist so vollkommen wie in
dem herkömmlichen Dekodierer.
-
Obwohl die vorstehende Beschreibung auf der Annahme basiert, daß der
in Fig. 1 gezeigte Phasenschieber 7 den Eingangssignalen über dem ganzen Tonfrequenzbereich
Phasenverschiebungen eines definierten Betrags erteilt, ist dies in der Praxis mit
einem einzigen Phasenschieber nicht möglich.
-
Um die gewünschten Phaseneigenschaften des SQ-Systems über dem ganzen
Tonfrequenzbereich aufrechtzuerhalten, ist es aus diesem Grund vorteilhaft, einen
SQ-Dekodierer zu verwenden, wie er in Fig. 5 gezeigt ist, in der die Schaltelemente,
die denen von Fig. 1 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei
dem in Fig. 5 gezeigten Dekodierer werden die Ausgangssignale aus den Phasenschiebern
7B und 7C, die so geschaltet sind, daß sie das linke Signal L bzw. das rechte Signal
R aufnehmen, als vordere Signale FL' bzw. FR' verwendet und der ersten Matrixschaltung
5 zugeführt. Die zweite Matrixschaltung 6 ist für die direkte Aufnahme des linken
Signals L und des rechten Signals lt vorgesehen.
-
Die d - 0 Phasenschieber 7B und 7C haben die gleiche Frequenzphasenverschiebungskennlinie,
wobei der Betrag der Phasenverschiebung t abhängig von der Frequenz variiert. Der
d - 9o Phasenschieber 7A, der eine um 909 nacheilende Phasenkennlinie bezüglich
der Phasenschieber 7B und 7C über dem ganzen liörfrequenzbereich hat, ist mit der
Ausgangsscite der zweiten Matrixschaltung 6 verbunden. Man sieht, daß zwischen dem
Ausgangssignal (L - R) der ersten Matrixschaltung 5 und dem Ausgangssignal (L +
R)L?-9o0 des Phasenschiebers 7A über dem ganzen Tonfrequenzbereich eine 90°-Phasendifferenz
vorliegt. Deshalb kann mit dem Dekodierer gemä Fig. 5 die gleiche Funktion wie mit
dem herkömmlichen Dekodierer durch Verwendung von drei Phasenschlebern 7A, 7B und
7C ausgeübt werden. Da es in diesem Fall erforderlich ist, dan ein Phasenschieber
mehrere Pllasenschieberzustnde hat, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, bietet die
Möglichkeit
des Weglassens eines Phasenschiebers einen bedeutenden wirtschaftlichen Vorteil.
-
Fig. 6 zeigt eine Modifizierung des in Fig. 5 gezeigten Dekodierers,
wobei anstelle der Phasenschieber 7B und 7C gemäß Fig. 5 ein einziger 9 0°-Phasenschieber
7D benutzt wird, der die gleiche Phasenverschiebungskennlinie hat und mit der Ausgangsseite
der ersten Matrixschaltung 5 verbunden ist, wodurch man eine 90° Phasenverschiebung
zwischen dem Differenzsignal L - R und dem Summensignal L * R über dem ganzen Tonfrequenzbereich
erhält und somit eine perfekte Trennung zwischen dem hinteren Signalen RL' und RR'
erzielt.
-
Obwohl bei dem Dekodierer gemäß Fig. 6 Phasendifferenzen auftreten,
die abhängig von den Frequenzen zwischen den wiedergegebenen vorderen Signalen FL'
und FR' und den wiedergegebenen hinteren Signalen RL' und RR' variieren, beeinträchtigen
solche PhaseWdifferenzen irgenwelche praktischen Probleme nicht.
-
Der Phasenschieber 7, der bei dem in Fig. 1 gezeigten Dekodierer verwendet
wird, kann durch einen in Fig. 7 gezeigten Phasenschieber ersetzt werden, der eine
Phasenver3chiebungskennlinie hat, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist. Der Phasenschieber
von Fig. 7 hat einen Transistor 20, dessen Rollektor-Emitter-Weg parallel zu einer
Versorgungsquelle +B und blasse geschaltet ist. Parallel zum Kollektor-Emitter-Weg
ist eine Reihenschaltung mit einem Kondensator 21 und einem Widerstand 22 vorgesehen.
Die Basiselektrode des Transistors 2o ist so geschaltet, daß sie ein Eingangssignal
empfängt, d. h. in diesem Fall das Summensignal L + R, wobei das phasenverschobene
Summensignal von der Verbindung zwischen dem Kondensator 21 und dem Widerstand 22
angenommen wird. Verschiedene Schaltelemente des in Fig. 7 gezeigten Phasenschiebers
sind so ausgewählt, daß der Phasenwinkel des Ausgarlg3sign.als um
-90°
bezüglich des Eingangssignals bei einer vorher festgelegten Frequenz f@@ beispielsweise
bei 1 kHz, auf dem Tonfrequenzband verschoben ist. Demzufolge ist bei der Frequenz
f@ eine 90° Phasendifferenz zwischen dem Summensignal L + R und dem Differenzsignal
L - R gegeben, so daß die Trennung zwischen den hinteren Signalen RL' und RR' bei
der Frequenz fO, wie in Fig. 9 gezeigt, unendlich groß ist. Bei einem SQ-Dekodierer,
der nur einen Phasenschieber aufweist, wie er in Fig. 7 gezeigt ist, ist die Trennung
zwischen den wiedergegebenen hinteren Signalen RL' und RR' in einem Frequenzband,
das von der vorher festgelegten Frequenz f abgesondert 0 ist, unzureichend, was
aus Fig. 9 zu ersehen ist. Diese unzureichende Trennung bedingt jedoch keine wesentlichen
Schwierigkeiten.
-
Bei dem SQ-System ist sowohl die Trennung zwischen den vorderen Signalen
FL' und FR' als auch zwischen den hinteren Signalen RL' und RR' unendlich, was durch
die oben beschriebenen Gleichungen gezeigt ist, wenn man die wiedergegebenen Vierkanalsignale
betrachtet, die Trennung zwischen den vorderen und hinteren Kanälen ist jedoch unzureicllen.
Insbesondere stellt das Übersprechen (cross-talk) zwischen den vorderen und hinteren
Kanälen im Hinblick auf das Signal vorn in der Mitte, in diesem Fall FL = FR oder
im Hinblick auf das Signal hinten in der Mitte, in diesem Fall RL = RR,ein Problem
dar.
-
In Fig. lo ist ein Dekodierer gezeigt, mit dem die Trennung zwischen
den vorderen und hinteren Kanälen des SQ-Dckodierers von Fig. 5 verbessert werden
kann un<l der <leshalb nLs eine ideale erfindungsgemäße Ausführungsform anzusehen
ist. Die Fig. 5 entsprechen<len Schaltelemente sind mit dem gleichen Bezugszeichen
bezeichnet. Ie i tlor in Fig. lo gezeigten Schaltung sind zusätzliche eine fünfte
Matrixschaltung 25 und eine sechste Matrixschaltung 26 vorgoschen, die das Summensignal
L + R bzw. das Differenzsignal L - R erzeugen und zwar
ansprechend
auf das linke Signal L bzw. das rechte Signal lt, die den Matrixschaltungen 25 und
26 über Phasenschieber 7B bzw. 7C zugeführt werden. Weiterhin ist ein Verstärker
27 mit variabler Verstärkung mit dem Ausgang der sechsten Matrixschaltung 26 verbunden.
Die Ausgangssignale aus der fünften Matrixschaltung 25 und aus dem Verstärker 21
sind parallel an einer siebten Natrixschaltung bzw. einem Addierer 28, der in Serie
geschaltete Widerstände 29 und 30 von gleichem Wert hat, sowie parallel an eine
achte Matrixschaltung oder Subtraktionsschaltung 31 angelegt, die Widerstände 32
und 33 von gleichem Wert sowie eine Umkehrstufe 34 aufweist, die in Reihe geschaltet
sind. Die Ausgangssignale FL' und FR' werden jeweils von der Verbindungsstelle zwischen
den Widerständen 29 und 30 der siebten Matrixschaltung 29 und der Verbindungsstelle
zwischen den Widerständen 32 und 33 der achten Matrixschaltung 31 abgegriffen. Zwischen
die zweite Matrixschaltung 6 und den Phasenschieber 7A ist ein zweiter Verstärker
34 mit variabler Verstärkung geschaltet. Eine Steuereinheit 35 ist dafür vorgesehen,
die Phasenbeziehung zwischen dem linken Signal L und dem rechten Signal R festzustellen
und um erste und zweite Steuerausgangssignale EC1 und EC2 zu bilden. Das erste Steuersignal
EC1 wird dem ersten Verstärker 27 mit variabler Verstärkung zugeführt, um dessen
Verstärkung f zu steuern, während das zweite Steuersignal EC2 dem zweiten Verstärker
34 mit variabler Verstärkung zugeführt wird, um dessen Verstärkung b zu steuern.
Wenn der erste und zweite Verstärker 27 bzw. 34 mit variabLer Verstärkung sowie
die Steuereinheit 35 weggelassen werden, arbeitet der in Fig. lo gezeigte Dekodierer
genauso wie der von Fig. 5 Wie vorstehend beschrieben, besteht der Zweck der Steuereingleit
35 darin, die l'llasenbeziehung zwischen dem linken Signal I, und dem rechten Signal
R festzustellen. Die Steuereinheit 35 kann einen Phasendiskriminator für die Feststellung
der Phase fferenz zwischen dem inken Signal I, und dem rechten
Signal
R oder einen Pegelkomparator umfassen, der die Phasenbeziehung zwischen dem linken
und rechten Signal entsprechend dem Unterschied in den Pegeln der Summen- und Differenzsignale
dieser beiden Signale feststellt. Ein solcher Phasendiskriminator oder ein Pegelkomparator
dieser Art ist in der Patentanmeldung P 22 52 132.0 beschrieben.
-
Wie in Fig. 12 gezeigt ist, ist die Verstärkung f des ersten Verstärkers
27 mit variabler Verstärkung auf eins eingestellt, wenn die Phasendifferenz zwischen
dem linken und dem rechten Signal L bzw. R im Bereich von -90 bis +900 liegt, während
die Verstärkung b des zweiten Verstärkers mit variabler Verstärkung so eingestellt
ist, daß sie in einem Bereich zwischen 0 und 1 liegt. So entspricht beispielsweise
der Fall, bei welchem die Phasendifferenz 0 ist, einem Zustand, wo das linke Signal
L und das rechte Signal R nur die Signale vorn in der Mitte enthalten, also FL =
FR. In diesem Fall ist die Verstärkung b des zweiten Verstärkers 34 mit variabler
Verstärkung so eingestellt, daß sie in etwa gleich 0 ist, so daß die Ausgangssignale
von der zweiten Matrixschaltung 6 im wesentlichen gesperrt werden. Die Beziehung
zwischen den Pegeln der Summen- und Differenzsignale bei-diesem Zustand wird ausgedrückt
durch L + r > L - R .
-
Wenn die Phasendifferenz zwischen dem linken Signal L und dem rechten
Signal R in einem Bereich von +9o° bis +270 liegt, liegt der Verstarkungsgrad b
des zweiten Verstärkers 34 mit variabler Verstärkung bei eins, während die Verstärkung
f des ersten variablen Verstärkers 27 in dem Bereich zwischen null und eins liegt.
So entspricht ein Fall, bei welchem die Phasendifferenz +loO ist, dem Fall, bei
welchem das linke Signal L und das rechte Signal lt nur das Signal hinten in der
Mitte enthalten, also RL = RI. Unter diesen Bedingungen ist die Verstärkung f des
ersten Verstärkers 27 mit variabler Verstärkung im wesentlichen auf null eingestellt,
so daß die
Ausgangssignale von der sechsten Matrixschaltung 26
gesperrt werden. Die Beziehung zwischen den Pegeln der Summen bzw.
-
Differenzsignale unter dieser Bedingung wird durch die Ungleichung
ausgedrückt L + R < L - R.
-
IL Rt.
-
Der Aufbau des ersten und zweiten Verstärkers 27 bzw. 34 mit variabler
Verstärkung wird kurz unter Bezugnahme auf das Schaltbild von Fig. 11 beschrieben.
Da beide Verstärker den gleichen Aufbau haben, wird nur einer von ihnen beschrieben.
-
Der dargestellte Verstärker hat einen Transistor 40 und einen Feldeffekttransistor
41, der als variabler Widerstand wirkt und parallel zu dem Emitterwiderstand 42
liegt. An der Torelektrode des Feldeffekttransistors 41 liegt eine vorher festgelegte
Vorspannung, beispielsweise +13V, aus einer Vorspannungsschaltung an, so daß die
Verstärkung des Transistors 40 auf eins eingestellt ist.
-
Eine wie gezeigt gepolte Diode 43 ist zwischen die Torelektrode des
Feldeffekttransistors 41 und die Ausgangsklemme der Steuerschaltung geschaltet,
die das Steuerausgangssignal EC erzeugt. Die Steuereinheit 35 ist so gebaut, daß
die Steuersignale EC1 und EC2 die gleiche Spannung haben, beispielsweise + 13 V,
wenn die Phasendifferenz zwichen den Eingangssignalen L und R gleich 90° ist. Für
diesen Fall ist bei diesen Bedingungen das SteuersignaL EC aus der Steuereinheit
zu der Torspannung des Feldeffekttransistors 41 im Soleichsewicht, so daß die Verstärkung
des Transistors 40 bei eins gehalten wird. Wenn die Phasendifferenz zwischen den
Eingangssignalen L und lt im Bereich zwischen -90 und +9o liegt, andert sich das
Steuersignal EC1 stark in positiver Richtung, von + 13 V aus, jedoch wird eine solche
Spannungsänderung durch die Diode 43 davon abgehalten, zu der Torelektrotle des
Feldeffekt transistors kt zu gelangen. Dementsprechend wir<i die Verstärkung
des Transistors 40 nicht geändert. Andererseits
ändert sich das
Steuersignal EC2 aus der Steuereinheit 35 stark in negativer Richtung von +13 V
aus. Diese Spannungsänderung in der negativen Richtung wird auf die Torelektrode
des Feldeffekttransistors 41 durch die Diode 43 übertragen. Dadurch wird die Vorspannung
an der Torelektrode unter +13 V verringert, so daß die Verstärkung des Transistors
40 unter eins sinkt. Daraus ergibt sich, daß die Verstärkungen f und b des ersten
bzw. des zweiten Verstärkers 27 bzw. 34 mit variabler Verstärkung sich, wie in Fig.
12 gezeigt ist, ändern.
-
Der in Fig. lo gezeigte Dekodierer arbeitet folgendermaßen: Wenn die
Phasendifferenz zwischen dem linken Signal L und dem rechten Signal R 0° beträgt,
d. h. wenn nur Signale vorn in der Mitte beispielsweise vorliegen, sind die Verstärkungen
f und b des ersten und zweiten Verstärkers 27 bzw. 34 mit variabler Verstärkung
auf eins bzw. null eingestellt. Als Ergebnis werden die Signale L und R als die
wiedergegebenen vorderen Signal FL' und FR' verwendet. Da andererseits das Ausgangssignal
L - R aus der ersten Matrixschaltung 5 im wesentlichen null ist und das Ausgangssignal
L + R aus der zweiten Natrixschaltung 6 im wesentlichen durch den Verstärker 34
mit variabler Verstärkung gesperrt ist, also in diesem Fall b = 0, sind die wiedergegebenen
hinteren Signale RL' und RR' im wesentlichen null. Das heißt mit anderen Worten,
daß die Trennung zwischen den vorderen und hinteren Kanälen im wesentlichen für
das Signal vorn in der Mitte unendlich ist.
-
Wenn die Phasendifferenz zwischen dem linken Signal L und dem rechten
Signal R gleich 180° ist, d. h. wenn nur signale hinten in der bitte vorhanden sind,
sind die Verstsirkungen f und b des ersten und zweiten Verstärkers 27 bzw. 34 mit
variabler Verstärkung gleich null bzw. eins. In diesem Fall ist das Ausgangssignal
L + R aus der fünfton Matrixschaltung im wesentLichen null und das Ausgangssignal
L - lt aus der sechsten Matrixschaltung 26 durch <len Verstärker 27 gesperrt,
dessen
Verstärkung f auf null steht, so daß die wiedergegebenen vorderen Signale FL' und
FR' im wesentlichen null sind. Andererseits erhält man Signale HLL-450 und RRL -450
als wiedergegebene hintere Signale RL' und HR'.
-
Somit ist die Trennung zwischen den vorderen und hinteren Kanälen
für das Signal hinten in der Mitte im wesentlichen unendlich. Selbstverständlich
können Steuereinrichtungen, die denen ron Fig. lo entsprechen, bei den Dekodierern
von Fig. 1 und 6 vorgesehen werden.