DE2327292A1

DE2327292A1 - System zur erzeugung von signalen verwendbar fuer vier-kanal- oder matrix-vierkanal-systeme zur wiedergabe von tonsignalen

Info

Publication number: DE2327292A1
Application number: DE2327292A
Authority: DE
Inventors: Ryosuke Ito; Susumu Takahashi
Original assignee: Sansui Electric Co Ltd
Current assignee: Sansui Electric Co Ltd
Priority date: 1972-05-31
Filing date: 1973-05-29
Publication date: 1973-12-06
Also published as: GB1403343A; JPS4911303A; US3932706A

Description

DIPL.-CHEM. JOACHIM DRESSLER PATEiNiTANVVALT

5202 HENNEF/SIEG 1 - ALLNER. ZUM WEINGARTEN 11

Hennef, den 30. Mai 1973 1031/73 Dr/kn

Sansui Electric Co. Ltd., Tokyo, Japan

System zur Erzeugung von Signalen verwendbar für Vier-Kanal- oder Matrix-Vier-Kanal-Svsteme zur Wiedergabe von Tonsignalen

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Vier-Kanal-Stereo-System_r das sowohl für ein diskretes Vier-Kanal-System als auch für ein Matrix-Vier-Kanal-System verwendet werden kann.

In letzter Zeit sind verschiedene Arten von Vier-Kanal-Stereosystemen entwickelt worden. Das diskrete Vier-Kanal-System und das Matrix-Vier-Kanal-System sind zur Zeit am weitesten verbreitet· Diese beiden Systeme stimmen jedoch nicht überein. Es ist also so, daß das Matrix-Vier-.Kanal-Wiedergabesystem für die Wiedergabe von Stereoschallplatten, die unter Verwendung des diskreten Vier-Kanal-

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Aufnahmesysterns hergestellt wurden, nicht verwendet werden -kann· Darüberhinaus kann ein diskretes Vier-Kanal-Wiedergabesystem nicht für die Wiedergabe von Stereoschallplatten verwendet werden, die unter Verwendung des M'atrix-Vier-Kanal-Systems hergestellt wurden«, Das ist darauf zurückzuführen, daß die "bei diesen Systemen verwendeten Signale verwchiedeii zusammengesetzt sind» Um die Vier-Kanal-Wiedergabe solcher Stereoschallplatten zu ermöglichen, ist es aus diesem Grunde notwendig·, verschiedene Wiedergabesysteme oder Dekoder für die verschiedenen Vier-Kanal-Systeme zu verwenden·

Bei der Aufnahme von !Eonsignalen auf einer Stereo schallplatte unter Verwendung des diskreten Vier-Kanal-Systems werden die Rillen der Schallplatte in Richtung zur Oberfläche der Schallplatte überschnitten, wenn sich ein gleiches Signal gleichzeitig auf den vier Kanälen befindet. Ein derartiges Überschneiden hat eine nachteilige Auswirkung auf die !rägersignale, so daß es schwierig ist, eine hohe Wiedergabequalität (High Fidelity) bei der Wiedergabe von Vier-Kanal-Signalen zu erreichen·

Ein Gegenstand dieser Erfindung ist deshalb, ein Signalzusammenfassungssystem, das sowohl im diskreten Vier-Kanal-System wie auch im Matrix-Vier-Kanal-System mit gleich gutem Resultat verwendet werden kann.

Ein weiterer Segenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Tonaufnahm e ve rf ahr en, mit dem bei der Tonaufzeichnung auf

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einer Stereoschallplatte die Audio-Signalkomponente und Träger-Signalkomponente durch die Audio-Signale frequenzmoduliert werden und die Frequenzen oberhalb der hörbaren Frequenzen haben, ein Überschneiden vermindert werden kann, das auf Audio-Signalkomponente zurückzuführen ist und wodurch die Trägerkomponente beeinträchtigt werden.

Ein weiterer Aspekt vorliegender Erfindung ist ein Signalzusammenfassungssystem für die Erzeugung von ersten und zweiten Aufnahme- oder SendeSignalen aus ersten bis vierten Tonsignalen, wobei die ersten und zweiten Aufnahmeoder Sendesignale bei den verschiedenen Arten von Stereotonwiedergabesystemen verwendet werden können und wobei zu dem genannten System eine erste Vorrichtung zur Zusammenfassung eines ersten Tonsignals mit einem Teil eines zweiten Tonsignals, einem dritten Tonsignal und einem Teil eines vierten Tonsignals gehört, wobei zur Erzeugung eines ersten Hauptsignals zwischen diesen ein vorbestimmtes Phasenverhältnis besteht; sowie eine zweite Vorrichtung zum Zusammenfassen eines Teils des ersten Tonsignals mit dem zweiten Tonsignal, einem Teil des dritten Tonsignals und dem vierten Tonsignal, wobei zur Erzeugung eines zweiten Hauptsignals zwischen diesen ein vorbestimmtes Phasenverhältnis besteht; sowie eine dritte Vorrichtung zum Zusammenfassen des ersten Tonsignals mit dem dritten Tonsignal und einem Teil des vierten Tonsignals, wobei zur Erzeugung eines ersten Nebensignals zwischen diesen ein vorbestimmtes Pha-

■ * 309849/1041 - 4 -

senverhältnis "besteht| sowie eine vierte Vorrichtung zum Zusammenfassen des zweiten Tonsignals mit einem Teil des dritten Tonsignals und dem vierten Tonsignal, wobei zur Erzeugung eines zweiten Nebensignals zwischen diesen ein vorbestimmtes Phasenverhältnis besteht; sowie eine fünfte Vorrichtung für die Durchführung der Frequenzmodulation eines ersten Trägersignals in Übereinstimmung mit dem ersten Hebensignal; sowie eine sechste Vorrichtung zur Durchführung der Frequenzmodulation eines zweiten Trägersignals in Übereinstimmung mit dem zweiten Nebensignal, sowie eine Vorrichtung zum Überblenden des ersten Hauptsignals mit dem frequenzmodulierten ersten Trägersignal zur Erzeugung des ersten Aufnahme- oder Sendesignals, sowie eine Vorrichtung zum Überblenden des zweiten Hauptsignals mit dem frequenzmodulierten zweiten Trägersignal zur Erzeugung des zweiten Aufnahme- oder Sendesignals.

Vorliegende Erfindung umfasst des weiteren eine Methode zur Aufnahme von ersten und zweiten Aufnahme Signalen, die für verschiedene Arten von Vier-Kanal-Stereo-Tonwiedergabesystemen auf den ersten und zweiten Kanälen von Zwei-Kanal-Aufnahmegeräten verwendet werden kann, wobei zu der genannten Methode die Zusammenfassung eines ersten Tonsignals mit 'einem Teil eines zweiten Tonsignals, einem dritten Tonsignal und einem Teil eines vierten Tonsignals, wobei zur Erzeugung eines ersten Hauptsignals zwischen diesen ein vorbestimmtes Phasenverhältnis besteht; wobei das erste Tonsignal, das dritte Tonsignal und ein Teil des vierten Tonsignals,

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zwischen denen ein vorbagtimmtes Phasenverhältnis "besteht, zusammengefasst werden, so daß ein erstes ETebensignal entsteht und wobei ein erstes Trägersignal mit dem ersten Hebensignal frequenzmoduliert wird; wobei das erste Hauptsignal und das frequenzmodulierte erste Trägersignal auf dem ersten Kanal aufgenommen werden} wobei ein Teil des ersten Tonsignals,· das zweite Tonsignal, ein Teil des dritten Tonsignals und das vierte Tonsignal, zwischen denen ein vorbestimmtes Phasenverhältnis "besteht, zu einem zweiten Hauptsignal zusammengefasst werdenj wobei das zweite Tonsignal, ein Teil des dritten Tonsignals und vierte Tonsignal, zwischen denen ©in vorbestimmtes Phasenyerhältnis be- steht, zu einem zweiten Nebensignal zusammengefasst werden, wobei ein zweites Trägersignal mit dem zweiten ITebensignal frequenzmoduliert wird; und wobei das zweite Hauptsignal und das frequenzmodulierte zweite Trägersignal auf dem zweiten Kanal aufgenommen werden.

Beiliegende Zeichnungen sowie die dazu nachstehend gemachten detaillierten Ausführungen machen vorliegende Erfindung leichter verständlich!

Abb. 1 ist ein Blockschaltbild eines diskreten Yia^-Kanal-Tonaufnähme systems;

Abb. 2 ist ein Blockschaltbild eines diskreten Vier-Kanal-Tonwiedergabesystems ;

Abb. 3 ist ein Blocksehaltbild eines Matrix-Yier-Kanal-Tonaufhahme syst ems; - ■ "^:

303849/1041 " ⁶■ "

Abb. 4 ist ein Biocksoiialtbild eines Matrix-Vier-Kanal-Tonwiedergabe systems;

Abb. 5 ist ein Schneidevektordiagranua im Falle des diskreten Vier-Kanal-^ystems, wenn sich ein gleiches

I -

Signal in den vier Kanälen befindet.

Abb. 7A bis JD sind Zeichnungen, aus denen die Trenn-.eigenschaften zwischen den jeweiligen Ausgangskanälen eines herkömmlichen, diskreten Vier-Kanal-Tonwiedergabesystems, bei Verwendung des erfindungsgemäßen Ton-Signal-Zusammenfassungssystems hervorgehen!

Abb. 8A bis 8D sind Zeichnungen, denen die Trenneigenschaften zwischen den jeweiligen Ausgangskanälen eines diskreten Vier-Kanal-Tonwfedergabesystems entnommen werden können, das für das erfindungsgemäße Ton-Signal-Zusammenfassungssystem geeignet ist;

Abb. 9 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels vorliegender Erfindung für das Zusammenfassen von ersten und zweiten Aufnahme- oder SendeSignalen, die sowohl für das diskrete Vier-Kanal-System als auch das Matrix-Vier-Kanal-System geeignet sindj und

Abb. 10 ist ein Blockschaltbild eines diskreten Vier-Kanal-Tonwiedergabesystems, das die Erfindung verkörpert.

Um die Erfindung besser verständlich zu machen, werden nachstehend zuerst herkömmliche diskrete Vier-Kanal-Tonaufnahme-

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und Wiedergabesysteme und herkömmliche Matrix-Yier-Kanal-Tonaufnahme und Wiedergabesysteme "beschrieben.

Zu einem in Abb. 1 schematisch dargestellten diskreten Yier-Kanal-Tonaufnahmesystem, zu dem zum Beispiel die vier Mikrofone MLP, MEl, MLB und MEB gehören, die in einem Tonbereich 1 aufgestellt werden sowie ein Matrix-Sehalt- ■ kreis 2 für die Matrix-Umwandlung der ersten bis vierten Tonsignale LF,El, EB und LB, die von den entsprechenden Mikrofonen aufgenommen werden, aus denen die ersten und zweiten Hauptsignale L und E und die ersten und zweiten . Uebensignale A bzw. B entstehen. Die Nebensignale A und B werden in einen Modulator 4 geleitet, wo die Frequenzmodulation der ersten bzw. zweiten Trägersignale erfolgt, deren Frequenzen innerhalb eines Frequenzbereiches von 30 kHz bis 35 kHz liegen. Zur Erzeugung der ersten und zweiten Aufnähme signale LT und ET werden die auf diese Weise frequenzmodulierten ersten und zweiten Trägersignale AM und BFM zusammen mit den ersten und zweiten Hauptsignalen L und E in den Matrix-Schaltkreis 3 oder einen Überblender geleitet. Diese Aufnahmesignale werden mit einem Verstärker 5 verstärkt und dessen Ausgang an einen allgemein bekannten Tonrillenschneider 6 weitergeleitet, der für das Schneiden von Tonrillen auf der Oberfläche einer Schellackschallplatte 7 verwendet wird. Demzufolge werden Tonsignale, deren Frequenz zwischen 20 Hz und 15 khz liegt und durch Tonsignale frequenzmodulierte Trägersignale mit Frequenzen

- 8 . 309849/ 1041

von 20 kHz bis 45 kHz auf der Schellackschallplatte 7 aufgezeichnet.

Die ersten und zweiten Hauptsignale L und E und die ersten und zweiten Nebensignale A und B, die von dem Matrixkreis und die ersten und zweiten Aufnahmesignale LTl und RTl, die von dem Matrixkreis 3 erzeugt werden, werden durch folgende Gleichungen ausgedrückt:

L = LP + LB ·

E = RF + KB

A = Ll - LB /_ίν

B = El - EB

LTl = L + AM· und

ETl = E + Bi¹H

üir die Yfiedergabe der auf einer Stereoschallplatte in einer vorstehend beschriebenen Weise mit Vier-Kanal-Tonsignalen aufgezeichneten Ton'signale wird ein wie in Abb. 2 dargestelltes V/iedergabesystem verwendet. Die also mittels eines Tonkopfes 8 von einer Stereoschallplatte reproduzierten ersten und zweiten Signale LTl und ETl werden zur Erzeugung der ersten und zweiten frequenzmodulierten Trägersignale AiM und BiM über einen Eegler 9 in ein Tiefpassfilter 10 und ein Hochpassfilter 12 geleitet· Um die ersten und zweiten Uebensignale A und B zu erhalten, werden diese Trägersignale in einen Demodulator 13 geleitet. Die ersten und zweiten Hauptsignale L und E und die ersten und zweiten Nebensigna'le A und B werden im Matrix-Schaltkreis 11 in

309849/104 1.

die vier Signale Ei¹I, IPl, LBl und EBl umgewandelt. Diese Signale EPl, LPl, LBl und EBl werden an die Lautsprecher SEP, SLP, SLB lind SEB weitergegeben, die um einen Zuhörer 15 gruppiert sind.

Die reproduzierten Signale LPl, EPl, LBL und EBl werden durch folgende Gleichungen ausgedrückt«

LPl = L + A = (LP+LB) + (LP-LB) = 2LP EPl = E + B = (EP+EB) + (EP-EB) = 2EP

LBl = L - A = (LP+LB) - (LP-LB) = 2LB EBl = E - B - (EP+EB) - (EP-EB) = 2BB

Wie aus diesen Gleichungen zu ersehen, ist das diskrete Vier-Kanal-System dadurch, gekennzeichnet, daß die !Trennungen zwischen den jeweiligen Kanälen weitgehende Unendlichkeit sind.

Beim diskreten Vier-Kanal-System ist jedoch das Hauptsignal L des linken Kanals gleich, der Summe des linken vorderen Signals LP und des linken rückwärtigen Signals LB, wogegen das Hauptsignal E des rechten Kanals gleich der Summe des rechten vorderen Signals RP und des rechten rückwärtigen Signals BB ist, so daß, wo sich das gleiche Signal gleichzeitig in den vier Kanälen "befindet, die Amplituden des linken Signals L des linken Kanals und des Signals E des rechten. Kanals verdoppelt werden, wie aus Abt. 5 zu ersehen ist. Dementsprechend wird man feststellen, daß im Vergleich zu einem einzigen Kanaleingang die Amplitude des Signals in horizontaler Lage der Schallplatte um einen Paktor.von ca.

309849/1041 " ¹⁰

■ - ίο -

2V2 (+9dB) erhöht wird, was zu einem überschneiden der Tonrille führt. Derartiges Überschneiden verursacht ein unerwünschtes "dropout" der Trägersignalkomponente bei der Wiedergabe und das Hineinbringen von durch den "pincheffect" oder ähnlichen verursachten "harmonic distortion" Komponente des Hauptsignals in die Trägersignalkomponente.

Beim IBatrix-Vier-Kanal-System, wie aus dessen in Abb«, 3 dargestellten Tonauf nähmesyst em ersichtlich, werden in einem ^oder 20 bekannter Konstruktion die Tonsignale LP, LB, EB und RP in erste und zweite Aufnahme signale LT2 und RT2 umgewandelt, die durch folgende Gleichungen ausgedrückt werden»

LT2 = Ll + ARP + jLB + jARB ^ /,^

RT2 = RP + Δ LP - jRB - jALB

worinAein Matrizkoeffizient gleich etwa 0.4 ist·

Die von einer Matrixschallplatte reproduzierten Signale LT2 und R£2 werden in vier Ausgänge umgewandelt, die durch folgende Gleichungen ausgedrückt werden, die sich bei Verwendung eines Dekoders 40 ergeben, zu dem ein allgemein bekannter Matrix-Schaltkreis 41 und die Phasenschalter 42, 43, 44 und 45 gehören.

LP2 = 112 + aR3?2

RP2 m RI2 + 4LT2 ,_As

LB2 = -j(LT2 - A.RT2)
EB2 = j(R0?2 - ÄLT2)

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Beim Matrix-Vier-Kanal-System erhält man also die reproduzierten Vier-Kanal-Signale durch Überblenden des linken Signals LT2 mit dem rechten Signal RT2 bei einem vorbestimmten Amplitudenverhältnis und durch Subtrahieren der linken und rechten Signale bei einem vorbestimmten Amplitudenverhältnis.

Wie aus dem Schneidevektordiagramm der Abb. 6 ersichtlich, beträgt beim Matrix-Vier-Kanal-System die Erhöhung der Amplitude in der horizontalen Richtung der Schallplatte nur ca· 1,84 mal (+5,3dB), wo sich das gleiche Eingangssignal gleichzeitig in den vier Kanälen befindet· Da in diesem Palle die Phasendifferenz zwischen ersten und zweiten Signalen 90° entspricht, führt der Tonrillenschneider kreisförmige Bewegungen aus. Mit anderen Worten gesagt, ist also die Bewegung des Tonrillenschneiders in der horizontalen Richtung der Schallplatte nicht so groß wie das oben erwähnte diskrete System.

Aus diesem Grunde ist es durch Verwendung der linken und rechten Signale LT2 und RT2 des Matrix-Vier-Kanal-Systems als die ersten und zweiten Hauptsignale L und R des diskreten Vier-Kanal-Systems möglich, im Vergleich zum herkömmlichen diskreten Vier-Kanal-System, die Spitze der Hauptsignale um ca. 3,7 dB zu verringern, wodurch die nachteilige Beeinträchtigung der Trägersignale gemildert wirdo !Pur die Wiedergabe von Tonsignalen nach -dem diskreten Vier-Kanal-System ist es notwendig, daß die ersten und zweiten Mebensignale Signalkonstruktionen haben, die

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denen der Hauptsignale entsprechen. Zur Erreichung dieses Zieles werden, gemäß vorliegender Erfindung, die ersten und zweiten Hauptsignale L und R und die ersten und zweiten Nebensignale A und B wie folgt zusammengesetzt:

I = LF + JIB +
R = RF - jRB +
A=U¹- ^LB - jARB und
B = RI¹ + JRB + jÜLB

Bei Verwendung dieser Signale werden die mit dem diskreten Vier-Kanal-Wiedergabesystem (Abb.2) erzeugten, reproduzierten Ausgangssignale durch folgende Gleichungen ausgedrückt:

LFl = L + A = 2LP + Δ RP ^)

RFl = R + B = 2RF + &LF . " . ..... (6)

LBl = L' - A « 52LB + Δ.RP + jA2RB ί RBl = R - B β' -j2RB +ALP -

Wie aus den Trenneigenschaften zwischen diesen reproduzierten, in den Abb. 7 A bis 7D dargestellten AusgangsSignalen

hervorgeht, ist es selbst mit einem herkömmlichen diskrev

ten Vier-Kanal-Wiedergabesystem möglich, eine ausreichende Vier-Kanal-Stereowiedergabe zu erreichen

Noch weiter verbesserte Trennungen zwischen Kanälen kann man durch einfache mathematische Berechnungen zwischen den Signalen erreichen. Zuerst werden folgende Berechnungen angestellt, die den Zweck haben, die Trennung zwischen dem linken vorderen Kanal und dem rechten vorderen Kanal weitgehend unendlich zu machen.

309849/1041 . -13-

LF3 = LFl - ~ EFl = 2(1-^-) LF 7

^{2 4} ( (7)

LI¹I 2(lj

EF3 = EFl - ~ LI¹I = 2(l

EF

Urn die Trennung zwischen dem linken rückwärtigen Kanal und dem rechten vorderen Kanal sowie die Trennung zwischen dem rechten rückwärtigen Kanal und dem linken vorderen Kanal weitgehend unendlich zu machen, werden folgende Berechnungen angestellt« ·

LBl'= LLLBl - ^EF = j'2LB + j A 2EB j EBIl*= EBl - ALF = -j2EB - JÄ2LB

Um die Trennung zwischen dem linken rückwärtigen Kanal und dem rechten rückwärtigen Kanal weitgehend unendlich zu machen, werden außerdem folgende Berechnungen durchgeführt: .

LB3 = LBl'+ ΔεΒι'= j2(l-&²)LB 1 /_ov

s · β... ν"ν

EB3 = EBl'+ÄLBl'= -32(1-Δ²)ΕΒ. ^J

Wenn diese Signale LF3, BF3, LB3 und EB3 als die reproduzierten Vier-Kanal-Ausgänge verwendet werden, dann ist es möglich, wie in den AVb. 8A bis 8D dargestellt, die Trennungen zwischen den entsprechenden Kanälen weitgehend unendlich zu machen.

Unter Bezugnahme auf das in Abb. 9 gezeigt^ Blockschaltbild wird nachstehend ein Beispiel eines Systems für das Zusammenfassen der ersten und zweiten Hauptsignale L und

30 984 9/1 (H 1 .

R und der ersten und zweiten Hebensignale A und B "beschrieben, die durch die Gleichung (5) ausgedrückt werden. Die ersten und zweiten Tonsignale LF und RF werden an die Phasenschalter 51 und 52 weitergegeben, welche die gleiche Phasenschalteigenschaft über.das gesamte akkustische Frequenzband haben, wogegen die dritten und vierten Tonsignale IB und EB an die Phasenschalter 53 und 54 weitergegeben werden, die im. Vergleich zu -den Schalteigenschaften der Phasenschalter 51 bzw. 52 Phasenschal teigenschaften mit einer Differenz von + 90° haben. Werden also die Ausgänge der Phasenschalter 51 und 52 mit IP bzw. RF bezeichnet, dann wird klar, daß die Ausgänge der Phasenschalter 53 und 54 die Bezeichnung +jLB bzw. -jRB tragen."

Die Ausgänge der Phasenschalter 53 und 54 werden an die Phasentrenner 55 bzw. 56 weitergegeben.

Der Ausgang LF des Phasenschalters 51 und ein Ausgang + jLB des Phas ent renne rs 55 werden an einen ersten Überblender 57 weitergegeben, und der Ausgang RF des Phasenschalters 52 und ein Ausgang +jRB des Phas ent renners 56 werden ebenfalls an den gleichen Überblender 57 weitergegeben bzw. durch die Dämpfungsglieder 61 und 62 geleitet, welche die Amplituden des Eingangssignals mit A vervielfachen. Demgemäß erzeugt der überblender 57 das erste Hauptsighal L, das durch die Gleichung (5) ausgedrückt wird. Ein zweiter Überblender 58 wird mit dem Ausgang RF des Phasenschalters 52, dem Ausgang -jRB des Phasentrenners 56, dem Ausgang LF des

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des Phasenschälters 51 und dem Ausgang -3LB des Phasentrenners 55 beschickt, welche mit den Dämpfungsgliedern 63 bzw* 64 gedämpft wurden, wodurch das mit der Gleichung (5) ausgedrückte Hauptsignal E entsteht. Ein dritter Überblender 59 wird angeschlossen, in den der Ausgang LF des Phasenschalters 51, der Ausgang -3LB des Phasentrenners 55 und der Ausgang -jRB des Phasentrenners 56, der durch ein Dämpfungsglied 65 gedämpft wurde, weitergeleitet wird, wodurch das erste, durch die Gleichung (5) ausgedrückte ITebensignal A entsteht. Ein vierter Überblender 60 wird angeschlossen, um den Ausgang RF des Phasenschalters 52, den Ausgang +jEB des Phasentrenners 56 und den Ausgang +3LB des Phasentrenners 55 aufzunehmen, der durch ein Dämpfungsglied 66 gedämpft wurde, wodurch das durch die Gleichung (5) ausgedrückte Nebensignal B entsteht.

Das erste Nebensignal A wird zur !Frequenzmodulation eines ersten Trägersignals, dessen Frequenz im Bereich zwischen 30 kHz und 35 kHz liegt, an einen Modulator 67 weitergeleitet. Desgleichen wird das zweite Uebensignal B zur Frequenzmodulation eines zweiten Trägersignals, dessen Frequenz in einem Bereich zwischen 30 kHz und 35 kHz liegt, an einen Modulator 68 weitergegeben. Das erste Hauptsignal Ij und das frequenzmodulierte erste Trägersignal AFM werden in einen Überblender 69 geleitet, wodurch ein erstes Aufnahme- oder Sendesignal LT entsteht, wogegen das zweite Hauptsignal E und das frequenzmodulierte zweite Trägersignal BFM in einen Überblender 70 geleitet werden, wodurch ein zweites

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Aufnahme- oder Sendesignal ES entsteht.

Unter Bezugnahme auf das in Abb. 10 dargestellte Blockschaltbild wird nachstehend ein diskretes Vier-Kanal-Tonwiedergabesystem für die Wiedergabe von Tonsignalen der ersten und zweiten Signale LT und RT beschrieben, die, wie oben erläutert» zusammengefasst werden·

Mit den Filtern 75 werden aus den ersten und zweiten Signalen LT und RT die ersten und zweiten Hauptsignale L und R und die ersten und zweiten Trägersignale AM und BM getrennt herausgefiltert. Zur Demodulation der ersten und zweiten Nebensignale A bzw. B werden die ersten und zweiten Trägersignale AM und BM in die Demodulatoren 76 bzw. 77 geleitet. In einem ersten Matrix-Schaltkreis 78 entsteht ein Summensignal L + A(LPl) und in einem zweiten Matrix-Schaltkreis 79 ein Summensignal R + B(Ri¹I). Auf die gleiche Weise entsteht in einem dritten Matrix-Schaltkreis 80 ein Differenzsignal L - A(LBl) und in einem vierten Matrix-Schaltkreis 81 ein Differenzsignal R - B(RBl). Die Ausgänge der ersten bis vierten Matrix-Schaltkreise 78, 79, 80 und 81 werden an die jeweiligen Basiselektroden der Transistoren 82 bis 85 weitergegeben. Die Ausgänge der Transistoren 82 bzw. 83 werden in die Phasenschalter 86 bzw«. 87 geleitet, welche die gleichen Phasenschalteigenschaften über das gesamte Audio-Frequenzband haben, wogegen der Ausgang des Transistors 84 an einen Phasenschalter 88 weitergegeben wir_vd, der gegenüber den Phasenschaltern

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86 und 87 eine Phasenschalteigerisehaft'mit einer Differenz von - 9Ö^Q hat. Der Ausgang des Transistors 85 wird an einen Phasenschalter 89 weitergegeben, der gegenüber den Phasenschaltern 86 und 87 eine Phasenschalteigenschaft mit einer Differenz von +90° fiat.

Mr die Durchführung des durch die Gleichung (l) ausgedrückten Vorganges wird ein liderstand 90 über die Emitterelektroden der Transistoren 82 und 83 verbunden. Desgleichen wird für- die: Durchführung des durch die Gleichung (8) ausgedrückten Vorganges ein Widerstand 91 über die Kollektor-Elektrode des Transistors 83 und der Basiselektrode des Transistors 84, und ein Widerstand 92 über die Kollekttorelektrode des Transistors 82 und d%r Basiselektrode des Transistors 85 verbunden. Durch einen zwischen die Kollektoren der Transistoren 84 und 85 geschalteten Wideretand 93 wird der durch Gleichung (9) ausgedrückte Vorgang durchgeführt. Indem man also lediglich zusätzlich vier Widerstände verwendet _f igt es auf diese Weise möglich, die vorzüglich isolierten oder diskreten, reproduzierten vier Ausgänge LF3, Ef3, IB3 und EB3 zu erzeugen» Es versteht sich, daß die Phasenschalter 86, 87, 88 und 89 nicht immer notwendig sind.

Bei Verwendung d'es in Abb. 4 dargestellten Tonwiedergabesystems ist es beim Matrix-Vier-Kanal-Tonwiedergabe systemmöglich., die Vier-Kanal-Stereo-Signalwiedergabe von den reproduzierten AusgangsSignalen LB2, LF2, RP2 und EB2 auf

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die gleiche Y/eise wie mit Wiedergabesystemen des "bisherigen Standes der Technik zu erreichen. Bei der Matrix-Yier-Kanalwiedergabe kann ein herkömmlicher Tonkopf mit einer Wiederga"beleistung von 20 Hz "bis 20 kHz als ^MPick-up"-Tonkopf 46 verwendet werden· Bei diesen Bedingungen werden nur die ersten und zweiten Hauptsignale I und R reproduziert und an den Dekoder 40 weitergeleitet.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Ein System zur Erzeugung von ersten und zweiten Aufn&bme- oder Sendesignalen LT und RT, wobei die ersten und zweiten Audio-Hauptsignale 1 und E und die ersten und zweiten Audio-Hebensignale A und B durch die Verwendung von ersten, zweiten, dritten und vierten Tonsignalen entstehen, ein erstes Trägersignal durch genanntes erstes Uebenträgersignal frequenzmoduliert wird, ein zweites Trägersignal durch genanntes zweites Nebenträgersignal frequenzmoduliert wird, genanntes erstes Hauptsignal und genanntes frequenzmoduliertes erstes Trägersignal zu einem ersten Aufnahme- oder Sendesignal IT gemischt werden und genanntes zweites Hauptsignal und genanntes, frequenzmoduliertes zweites Trägersignal zu einem zweiten Aufnahme- oder Sendesignal M! gemischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß genanntes erstes Hauptsignal. L durch Zusammenfassen des genannten ersten !Donsignals uni eines Teils des genannten zweiten Tonsignals, des genannten dritten Tonsignals und eines Teils des genannten vierten Tonsignals mit einem vorbestimmten Phasenverhältnis, entsteht, daß genanntes zweites Hauptsignal R durch Kombination eines Teils des genannten ersten Tonsignals, des genannten zweiten Tonsignals, eines Teils des genannten dritten Tonsignals und genanntem vierten Tonsignal mit einem vorbestimmten Phasenverhältnis entsteht, daß

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genanntes erstes Nebensignal A durch Kombination des genannten ersten Tonsignals, des genannten dritten Tonsignals und eines Teils des genannten vierten Tonsignals mit einem vorbestimmten Phasenverhältnis entsteht und daß genanntes zweites Nebensignal B durch Kombination des genannten zweiten Tonsignals, eines Teils des genannten dritten Tonsignals und des vierten Tonsignals mit einem vorbestimmten Phasenverhältnis entsteht.

2· Ein System gemäß Anspruch 1, in dem genanntes erstes Hauptsignal der Summe des genannten ersten Tonsignals entspricht, ein Teil des genannten zweiten Tonsignals, die genannten ersten und zweiten Tonsignale durch im wesentlichen die.gleichen elektrischen Winkel phasengeschaltet werden, genanntes drittes Tonsignal und ein Teil des genannten vierten Tonsignals, genannte dritte und vierte Tonsignale durch elektrische Winkel phasengeschalte/t werden, die 90° von denen der genannten ersten und zweiten Tonsignale verschieden sind; in dem genanntes zweites Hauptsignal der Summe eines Teils des genannten ersten Tonsignals entspricht, genanntes zweites Tonsignal, die genannten ersten und zweiten Tonsignale durch im wesentlichen die gleichen elektrischen Winkel phasengeschaltet werden, ein Teil des genannten dritten Tonsignals und genanntes viertes Tonsignal, die genannten dritten und vierten Tonsignale durch elektrische Winkel phasengeschaltet werden, die

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von denen der genannten ersten und zweiten Tonsignale um ca· 90° verschiedene elektrische Winkel sind, aber in entgegengesetzter Richtung zu denen des genannten ersten Hauptsignals, in dem genanntes erstes ITebensignal der Summe des phasengeschalteten ersten Tonsignals entspricht, genanntes drittes Tonsignal und ein Teil des genannten vierten Sonsignals,. die genannten dritten und vierten !Donsignale durch elektrische Winkel phasengeschaltet werden, die von dem des genannten ersten Tonsignalβ um ca· 90 elektrische.Grad verschieden sind, und in dem genanntes zweites. Nebenaignal der Summe des phaseng^schalteten zweiten Sonsignals entspricht, ein (Beil des genannten dritten !Donsignals und genanntes viertes Tonsignal, die genannten dritten und vierten Tonsignäle durch elektrische Winkel phasengeschaltet werden* die von dem des genannten zweiten fonsignals um ca, $0 elektrische Srad in einer entgegengesetzten Sichtung zu denen des genannten ersten Nebensignals verschieden sind·

3. Ein System gemäß Anspruch 2, in dem genannte erste und zweite Hauptsignale 1 und R und genannte erste und zweite Uebenaignale A und B zu den genannten ersten bis vierten Tonsignalen BF, BP_t ItB und BB gemäß folgender Gleichungen in Beziehung gebracht werden:

„ - ²² -

309849/1041 ' ■ ^x '.

ORIGINAL INSPECTED

L = LP + 4RF + JIB + j4EB,

E a Rl + ALl - JRB - jALB,

A = Ll - jLB - g4RB und

B ■ Rl + JHB. + jAIB

worin Λ einen Matrix-Koeffizienten darstellt, der:;zwisehen O und Γ liegt.

Ein Demodulator zur Demodulation des ersten und zweiten Aufnahme- oder Sendesignals, wie in Anspruch 1 definiert zur Wiedergabe entspreehender in genannten Aufnahme- oder Sendesignalen enthaltener Tonsignale, wobei zu genanntem Demodulator gehören!

Vorrichtung zum unabhängigen Abtrennen des genannten ersten Hauptsignals L des genannten zweiten Hauptsignals R, des genannten ersten Hebensignals A und des genannten zweiten Nebensignals B, von den genannten ersten und zweiten Aufnahme- oder Sendesignalen;

erste Vorrichtung zur Erzeugung eines ersten Summensignals aus genanntem ersten Hauptsignal und genanntem ersten Nebensignal;

zweite Vorrichtung zur Erzeugung eines zweiten Suamensignals aus genanntem zweiten Haupt signal und genanntem zweiten Hebensignal;

dritte Vorrichtung zur Erzeugung eines ersten Differenzsignals aus genanntem ersten Hauptsignal und

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genanntem ersten Uebenaignalj und '

vierte Vorrichtung für die Erzeugung eines zweiten Differenzsignals aus genanntem zweiten Hauptsignal und genanntem zweiten Bebensignal.

5· Ein Demodulator gemäß JLnspruch 4, zu dem außerdem die Vorrichtung zum überblenden mit entgegengesetzter Polarität eines feiles des genannten zweiten Summensignals mit genanntem ersten Summensignal und die Vorrichtung zum Überblenden mit entgegengesetzter Polarität eines Teils des ersten Summensignale mit genanntem zweiten Summensignal gehören·

6· iSin Demodulator gemäß Anspruch 4_f zu dem außerdem eine"fünfte Vorrichtung zum Überblenden mit entgegengesetzter Polarität eines Seils des genannten zweiten Summensignals mit genanntem ersten Summensignal und zum Überblenden mit entgegengesetzter Polarität eines Teils des genannten ersten Summensignals mit genanntem zweiten Summensignal gehören; sowie eine sechste Vorrichtung zum Überblenden mit entgegengesetzter Polarität eines Teils der Summe des genannten ersten Summensignals und eines Teils des genannten zweiten Summensignals entgegengesetzter Polarität mit genanntem ersten Differenzsignal, und eine siebte Vorrichtung zum Überblenden mit entgegengesetzter Polarität eines Teils der Summe des genannten zweiten

... - 24 -3 0 9 8 L, 9/ 104 T ' '~~ -< ^

- 2$ - ■ ■

Summensignals unä eines Teils des genannten ersten Summensignals entgegengesetizter Polarität mit genanntem zweiten Differenzsignal.

7t Ein Demodulator gemäß Anspruch 6, zu dem außerdem eine Vorrichtung zum Überblenden des Ausgangs der genannten sechsten Vorrichtung mit einem Teil des Ausgangs der genannten siebten Vorrichtung gehören, sowie zum Überblenden des Ausgangs der genannten siebten ■Vorrichtung mit einem Teil des Ausgangs der genannten sechsten Vorrichtung·

8. Ein Demodulator zum Demodulieren der ersten und zweiten Aufnahme- oder Sendesignale, wie in Anspruch 1 definiert, für die 7/iedergabe entsprechender in genannten Aufnahmeoder Sendesignalen enthaltener Tonsignale, wobei zu genanntem Demodulator gehören:

Vorrichtung für das Mischen des genannten ersten Hauptsignals mit einem Teil des genannten zweiten Hauptsignals;

Vorrichtung für das Mischen eines Teils des genannten ersten Hauptsignals mit genanntem zweiten Hauptsignal;

Vorrichtung für das Mischen des genannten ersten Hauptsignals mit einem Teil des genannten zweiten Hauptsignals mit entgegengesetzter Polarität; und

Vorrichtung für das Mischen des genannten zweiten Hauptsignals mit einem Teil des genannten ersten Hauptsignals

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mit entgegengesetzter Polarität·

9, Bine Methode für die Aufnahme erster und zweiter Aufnahmesignale, die für verschiedene Typen von Vier-Kanal-Stereo-Tonwiedergabesystemen auf den ersten und zweiten Kanälen eines Zwei-Kanal-StereQ-Tonaufnahmegerätes verwendet werden kann, wobei genannte Methode nachstehende Stufen umfassts ,

Zusammenfassen eines ersten Tonsignals> einen Teil eines zweite !tonsignala, ein drittes Tonsignal und ein Teil eines vierten Tonsignals, mit einem vorbestimmten Phasenverhältnis zwischen diesen, zur Erzeugung eines ersten Hauptsignals} -

Zusammenfassen des genannten ersten Tonsignals _t des genannten dritten Tonsignals und eines Teils des genannten vierten TonsignalSj mit einem vorbestimmten Phasen— verhältnis zwischen diesen zur Erzeugung eines ersten Nebensignals;

Prequenzmoäulieren eines ersten Trägersignals mit genanntem ersten ffebensignal?

Aufnehmen des genannten ersten Hauptsignals und genannten, frequenzmodulierten ersten Trägersignals auf genanntem ersten Kanal;

Zusammenfassen eines Teils des genannten ersten Tonsignals, des genannten zweiten Tonsignals, eines Teils des genannten dritten Tonsignals und genannten vierten

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Tonsignals mit einem vorbestimmten Phasenverhältnis zwischen diesen, zur Erzeugung eines zweiten Hauptsignals }

Zusammenfassen des genannten zweiten !Tonsignals, eines Teils des genannten dritten Tonsignals und des genannten vierten Tonsignals, mit einem vorbestimmten Pnasenverhältnis zwischen diesen zur Erzeugung eines zweiten Bebensignalsj

3?requenzmodulieren eines zweiten Trägersignals mit genanntem zweiten Nebensignalj und

Aufnehmen des genannten zweiten Hauptsignals und des frequenzmoduliert en zweiten Trägersignals auf genannte^ zweiten Kanal,

Ein Tonaufnahmegerät, zu dem erste und zweite Tonauf— nähmekanale gehören, und das für die Verwendung in verschiedenen Yier-Kanal-Stereo-Wiedergabesystem eingerichtet ist, wobei genannter erster Tonaufnahmekanal mit einem ersten Hauptsignal aufgenommen wird, das durch Zusammenfassen eines ersten Tonsignals mit einem Teil eines zweiten Tonsignals, einem dritten Tonsignal und einem Teil eines vierten Tonsignals mit einem vorbestimmten Phasenverhältnis entsteht, sowie ein erstes Trägersignal, das durch ein erstes Nebensignal frequenzmoduliert wird, welches durch Zusammenfassen des genannten ersten Tonsignals mit genanntem dritten Tonsig-

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2ta! und einem Seil des genannten vierten Tonsignals mit einem vorbestimmten Phasenverhältnis entsteht, und wobei genannter zweiter Aufnahmekanal mit einem zweiten Hauptsignal aufgenommen wird, das durch Zusammenfassen eines Teils des genannten ersten Tonsignals mit genanntem zweiten Tonsignal, einem Teil des genannten dritten Tonsignals und genanntem vierten Tonsignal mit einem vorbestimmten Phasenverhältnis entsteht sowie einem Trägersignal, das durch ein zweites ^ebensignal frequenzmoduliert wird, das durch Zusammenfassen mit einem Teil des genannten dritten Tonsignals und des genannten vierten Tonsignals mit einem vorbestimmten Phasenverhältnis entsteht.

309Ö49/KU1