DE2422423C2 - Verfahren zur Aufzeichnung von vier Kanalsignalen auf den beiden Seitenwänden der Rille einer Schallplatte - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß von dem ersten bzw. zweiten Nebenkanalsignal ein vorgegebener Betrag des ersten bzw. ein vorgegebener Betrag des zweiten Hauptkanalsignals zur Erzeugung eines ersten bzw. eines zweiten kompensierten Nebenkanalsignals abgezogen wird, und daß der Träger zur Erzeugung des ersten bzw. zweiten winkelmodulierten Nebenkanalsignals mit dem ersten bzw. zweiten kompensierten Nebenkanalsignal winkelmoduliert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallquellensignale mit Hilfe von Richtungskoeffizienten mit unterschiedlichen Amplituden- und Phasencharakteristiken zur Erzeugung von verschiedenen linearen Kombinationen von Ton-Richtungssignalen kodiert werden, von denen wenigstens drei in jedes der beiden Hauptkanalsignale und jedes der beiden Nebenkanalsignale eingehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebenen Beträge des ersten bzw. zweiten Hauptkanalsignals dem Ausdruck rvw/S² entsprechen, in welchem rden sphärischen Krümmungsradius der Spitze der Aufzeichnungsnadel, ν die Scheitelgeschwindigkeit des betreffenden Hauptkanalsignals an der Rillenwand, w die Winkelfrequenz des Trägers und 5 die Rillengeschwindigkeit der Schallplatte bedeutet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkanalsignale von den Signalen TL und 77? und die Nebenkanalsignale von den Signalen TT+kTQ und TT-kTQ des UM-Kodiersystems gebildet werden, wobei k den Wert 1/3 aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkanalsignale mit einer der RIAA-Norm entsprechenden Betonungskennlinie betont werden, und daß der Modulationsindex der Nebenkanalsignale mit einer der RIAA-Betonungskennlinie entsprechenden Kennlinie betont wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufzeichnung von vier Kanalsignalen auf den beiden Seitenwänden der Rille einer Schallplatte gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein solches Verfahren ist beispielsweise der DE-PS 20 58 334 entnehmbar und soll insbesondere dazu dienen, die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von vier Kanalsignalen auf/von einer einzigen Rille in einer Schallplatte zu ermöglichen, ohne daß dabei em stören-

des Rauschen infolge Kreuzkopplung oder Übersprechens erzeugt wird. Außerdem soll Kompatibilität mit den bereits bestehenden üblichen Zweikanal-Stereoanlagen erzielt werden. Zu diesem Zweck werden die zunächst vorliegenden, vier Aufnahmemikrophonen zugeordneten Kanalsignale einer Matrixanordnung zugeführt, die aus dem Paar des ersten und zweiten Kanalsignals einerseits und aus dem Paar des dritten und vierten Kanalsignals andererseits jeweils das Summen- bzw. Differenzsignal bildet, von denen dann das jeweilige Summensignal als Hauptkanalsignal und das Differenzsignal als Nebenkanalsignal der im Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen weiteren Verarbeitung unterworfen wird.
In der Praxis zeigt sich jedoch, daß bei diesem bekannten Verfahren in bestimmten Fällen Störgeräusche auftreten, die die Wiedergabequalität beeinträchtigen. Insbesondere ergibt sich ein Aufwärts-Übersprechcn, d.h. ein Übersprechen vom Hauptkanalsignal zu dem auf derselben Rillenwand aufgezeichneten Ncbenkanalsignal.

Weiterhin ist aus der DE-OS 22 49 039 ein sogenanntes »Universal-Matrix«-Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren bekannt. Für eine 4-Kanal-Stereo-Aufzeichnung, bei der vier Mikrophone in quadratischer Anordnung um eine Schallquelle herum aufgestellt werden, sieht dieses Universal-Matrix-Verfahren z. B. vor, daß die von den vier Mikrophonen erzeugten Signale Slf, Srf, Slb und Srh, deren Indizes die Stellung der vier Mikrophone bezüglich der Schallquelle angeben (LF= links vorne, RF= rechts vorne, LB= links hinten, RB=rechts hinten) einem Codierer zugeführt werden, der aus ihnen zwei Hauptkanalsignale TL und TR sowie zwei Nebenkanalsignale TT und TQ erzeugt, deren Beziehung zu den Mikrophonsignalen durch die folgenden Gleichungen wiedergegeben wird:

TL = 0.924 S_L

+0.383S_Rfi<-67.5^o + 0.9245_/._s<-22.5°

77? =0.3835_if<-67.5°

TT = 1.4145^<+135°+1.4145_Αί.<+45°
+1.4145_Λβ<-45^ο+1.4145_ί,_β<-135°

TQ = 1.4145_iF<+90°+1.414 V<-90°
+ 1.414S_/!ß<+90^o+1.4145^l _i._fl<-90^o

Die beiden Hauptkanalsignale TL und TR werden über einen Aufnahmeentzerrer, der eine standardisierte Kennlinie beispielsweise vom RIAA-Typ besitzt, einem Mischer zugeführt, der sie mit modulierten Nebenkanal-Signalen 7T"'und TQ' mischt, die durch Winkelmodulation einer Trägerfrequenz f_c mit den beiden Nebcnkanalsignalen TT und TQ gewonnen werden. Die Ausgangssignale TL+ TT'und TR+ TQ'des Mischers wer-

den verstärkt und einer 45-45-Schneidevorrichtung zugeführt, die das Signal TL + TT'in der einen Wandfläche einer Schallplattenrille und das Signal TR+TQ' in der anderen Wandfläche dieser Rille aufzeichnet. Bei der Wiedergabe werden die von einer solchen Rille abgetasteten Wiedergabesignale wieder in die Haüptkanalsignale TL bzw. TR und die modulierten Nebenkanalsignale TT' und TQ' zerlegt, von denen erstere über einen Wiedergabeentzerrer mit einer zur Kennlinie des Aufnahmcentzerrers inversen Charakteristik und letztere über ein Bandpaßfiiter und einen Winkeldemodulator einem Decodierer zugeführt werden, der aus diesen vier Signalen vier Tonsignale erzeugt, die den vier Mikrophonsignalen Su, Sri, Sim und Srh entsprechen und nach Verstärkung vier Lautsprechern zugeführt werden, die in einer der Mikrophonaufstellung entsprechenden Anordnung um einen Höher herum aufgestellt sind.

4vber auch dieses zuletzt geschilderte System ist mit einer Reihe von Mängeln behaftet:

Erstens ergibt sich ein Problem hinsichtlich der Begrenzung der Größe des Frequenzhubes. Ein mit einem Niedcrfrequenzsignal modulierter Träger wird dann zu stark moduliert, wenn der Frequenzhub die hinsichtlich des modulierten Nebenkanalsignals festgelegte Frequenzgrenze übersteigt. Wird jedoch der Träger mit einem Signal eines höheren Frequenzbereiches moduliert, so hat das modulierte Nebenkanalsignal ein Frequenzspektrum, das breiter als der zulässige Frequenzhub ist. Sollen nicht mehr als 5% der Gesamtleistung des Winkelmodulator-Ausgangssignals außerhalb eines zur Trägerfrequenz symmetrischen Frequenzbereiches von ±10 kHz liegen, so ergibt sich für den Frequenzhub eine obere Grenze, die in einem Diagramm, in dem der Modulalionsindex gegen die Frequenz des Modulalionssignals aufgetragen ist, in Abhängigkeit von dieser Frequenz einen stufenförmigen Verlauf besitzt. Verarbeitet man die modulierten Nebenkanalsignale bei der Wiedergabe mit einem Bandpaßfilter, so tritt hier eine Dcmodulations-Verzerrung auf. Verwendet man ein symmetrisches Filter, so ergibt sich eine harmonische Verzerrung ungerader Ordnung, während man bei Verwendung eines Einseitenband-Filters eine harmonische Verzerrung gerader Ordnung erhält.

Zweitens ergeben sich beim Auftreten von Übersprechen zwischen den modulierten Nebenkanalsignalen Schwebungsverzerrungen in den demodulierten Nebenkanalsignalen. Ein Übersprechen stellt sich im allgemeinen ein, wenn ein Signal auf einer Platte aufgezeichnet und von ihr wiedergegeben wird. Übersprechen bei der Aufzeichnung wird vom Schneidekopf, dem Schneidstichel und dergleichen verursacht. Zur Beseitigung des Übersprechens sind teuere Schneidköpfe und Schneidstichel erforderlich. Übersprechen be> der Wiedergabe entsteht, wenn ein Signal durch Abtasten einer Pl.Utenrillc mittels einer Abtastvorrichtung gewonnen wird; es bereitet Herstellungsschwierigkeiten, das von der Abtastvorrichtung herrührende Übersprechen vollstündig zu beseitigen. Der Vorgang der Erzeugung einer Schwebungsverzerrung ist ebenso wie das Übersprechen des Trägerfrequenzbandes ein nichtlinearer Vorgang und fuhrt zu komplexen harmonischen Intermodulationsvcrzerrungen, wenn der relative Phasenhub groß ist. Ist das Rillenwand-Übersprechen gleichphasig, so ist die Verzerrung von ungerader Ordnung mit Termen proportional zu J₂,,- i(x)/x (n steht für eine positive ganze Zahl), wenn χ den maximalen Phasenhub bezeichnet, lsi das Rillenwand-Übersprechen um 90° phasenverschoben, so ist die Verzerrung gerader Ordnung mit Termen proportional zu ]2n(x)/x (n bezeichnet eine positive ganze Zahl). Hierbei ist J₁Jx) die Bessel-Funktion erster Art in n-ter Ordnung. In diesen Fällen ist die Verzerrung proportional zur Größe des Übersprechens. Bei einem Α-Wert von 3,6 hat die Komponente J>(x)/x ihr Maximum. Bei einem x-Wert von 2,3 liegt das Maximum der Komponente Ji(X)Zx und bei einem x-Wert von 3,8 ist die Komponente h(x)/x gleich der Komponente Mx)Zx. Die harmonische Verzerrung beträgt in diesem Fall ungefähr 2% bei einem Übersprechen von —20 dB. Die Verzerrungen niedriger und hoher Ordnung werden in einem kritischen Ausmaß beim Modulationsindex von 3,8 Radian erzeugt Dieser Wert stellt eine kritische Größe für die Modulationsindex-Differenz dar. Wenn die Modulationskurve des Nebenkanalsignals die Hälfte dieser Differenz übersteigt, wird die Schwebungsverzerrung vergrößert. *

Drittens gibt es ein durch die Wiedergabe verursachtes Übersprechen vom Hauptkanalsignal zum Nebenkanalsignal. Diese Art von Übersprechen wird als Aufwärts-Übersprechen bezeichnet. Die andere Art des Übersprechens vom Nebenkanalsignal zum Hauptkanalsignal, heißt Abwärts-Übersprechen. Dieses Abwärts-Übersprechen ist bei der sogenannten Nachfahrverzerrung sehr ausgeprägt, spielt aber keine Rolle, wenn das modulierte Nebenkanalsignal bei einer konstanten Geschwindigkeit aufgenommen wird. Das Aufwärts-Übersprechen wird hingegen sowohl durch die Nachfahrverzerrung als auch durch den sogenannten Nachfahr-Winkelfehler hervorgerufen.

Ist die Verschiebung des modulierten Nebenkanalsignals klein im Vergleich zur Verschiebung des Hauptkanalsignals, so bewirkt das Aufwärts-Übersprechen aufgrund des Nachfahr-Winkelfehlers, daß das modulierte Nebenkanalsignal eine Phasenmodulation von 2,rlÄc am tan Φ erfährt, wobei am die Verschiebung des Hauptkanalsignals bezeichnet, Ac die Wellenlänge des Trägersignals und Φ der Nachfahr-Fehlerwinkel ist. Ein Aufwärts-Übersprechen beispielsweise aufgrund eines vertikalen Nachfahr-Fehlerwinkels wird hauptsächlich durch die Vertikalkomponente (Differenzsignal-Komponente) des Hauptkanalsignals erzeugt.

Weiterhin erzeugt das demodulierte Signal durch Umdrehungsschwankungen eine Verzerrung nach Art eines Rumpelgeräusches, d. h. vom Einfluß des Hauptkanalsignals unabhängige schnelle Tonhöhenschwankungen. Diese Verzerrung ist dem Aufwärts-Übersprechen analog.

Ein Aufwärts-Übersprechen vom Hauptkanalsignal zum Nebenkanalsignal aufgrund eines Nachfahrfehlers wird an beiden Rillenwänden erzeugt.

Wie oben bereits erwähnt, wird das Nebenkanalsignal im Niederfrequenzbereich durch die Rumpel-Verzerrung im demodulierten Signal — erzeugt durch Umdrehungsunregelmäßigkeiten —, durch Aufwärts-Übersprechen aufgrund eines Nachlauf-Winkelfehlers und durch Schwebungsverzerrung aufgrund eines Übersprechens zwischen den Nebenkanalsignalen beeinflußt. Weiterhin haben in mittleren und höheren Frequenzbereichen das Aufwärts-Übersprechen aufgrund eines Nachfahrfehlers und die Beschneidungsverzerrung aufgrund der Frequenzbandbegrenzung einen Einfluß auf die Nebenkanalsignale. Die durch das Hauptkanalsignal erzcgten Aufwärts-Übersprech-Störungen, die durch ein Übersprechen zwischen den Nebenkanalsignalen erzeugte Schwebungsverzerrung und die durch die Frequenzband-Begrenzung verursachte Beschneidungsverzerrung werden im allgemeinen als Überkreuzungs-

Modulationsverzerrung bezeichnet.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß das aufgrund der geschilderten Nachfahrverzerrung entstehende Aufwärts-Übersprechen zumindest so weit reduziert wird, daß es die Wiedergabequalität eines mit Hilfe dieses Verfahrens auf einer Schallplatte aufgezeichneten Klangereignisses nicht mehr beeinträchtigt

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 niedergelegten Merkmale vor.

Dieser Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das auf einer Nachfahrverzerrung beruhende Aufwärts-Übersprechen deswegen entsteht, weil die Spitze der Abtastnadel, die bei der Wiedergabe einer Schallplatte verwendet wird, einen gewissen Radius besitzt. Somit hängt das Aufwärts-Übersprechen mit der Geschwindigkeit 5 (cm/sec) der Rille der Schallplatte, der Schneidgeschwindigkeit ν (cm/sec) des Hauptkanalsignals an einer Rille und dem sphärischen Radius /-(cm) der Spitze der Abtastnadel zusammen. Wenn man das Ausmaß, in dem das Nebenkanalsignal einer Phasenmodulation unterworfen ist, mit einem Phasenmodulationsindex /π ausdrückt, so gilt die folgende Gleichung:

rvw

wobei w die Winkelfrequenz des Trägers ist. Setzt man für den Rillendurchmesser D (cm) und für die Anzahl der Umdrehungen pro Minute N, so ergibt sich für die Rülengeschwindigkeit Sder Ausdruck

sr DN
60

(cm/sec).

Ist weiterhin das Hauptkanalsignal mittels einer RIAA-Typ-Aufnahmecharakteristik entzerrt und ist der Durchmesser der Aufnahmeplatte konstant, so wächst der Phasenmoduiationsindex m mit der Frequenz des Hauptkanalsignals.

Aufgrund dieser Überlegungen wird gemäß der Erfindung ein abgeschätzter Wert des Aufwärts-Übersprechens, der dann durch die Nachfahrverzerrung erzeugt werden könnte, wenn das Nebenkanalsignai phasenmoduliert ist, von vornherein abgezogen, um auf diese Weise dieses Aufwärts-Übersprechen zu beseitigen, wenn die Schallplatte später abgespielt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere in Verbindung mit einem Universal-Matrix-System sind in den Unteransprüchen niedergelegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

F i g. 1 ein Blockdiagramm, das ein dem Stand der Technik entsprechendes Schallplatten-Schneidesystem für ein mehrdimensionales Tonsignal wiedergibt,

Fig. 2 eine Reihe von Zeiger-Diagrammen von in dem Schallplatten-Schneidesystem codierten Nebenkanalsignalen.

Fig. 3 eine graphische Darstellung einer RIAA-Aufnahmekennlinie des Hauptkanalsignals, wobei die Geschwindigkeit in mm/sec gegen die Frequenz in Hz aufgetragen ist,

F i g. 4 eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Schallplatten-Schneidesystems für ein mehrdimenionales Tonsignal,

F i g. 5 ein Blockdiagramm, das ein Schallplatten-Wiedergabesystem gemäß dem Stand der Technik für ein mehrdimensionales Tonsignal wiedergibt,
F i g. 6 eine graphische Darstellung verschiedener Störungskennlinien für die Nebenkanalsignalc und ihre Modulationskurvc,

F i g. 7 ein Zeigerdiagramm der Differenz zwischen den codierten Neberikanalsignalen TTund TQ,
ίο Fig.8 ein Blockdiagramm, das ein erfindungsgemäßes Schneidesystem für eine Schallplatte wiedergibt, und

Fig.9 ein Blockdiagramm, das ein erfindungsgemäßes Wiedergabesystem für eine Schallplatte darstellt.
In Fig. t ist eine von vier Mikrophonen umgebene Schallquelle als Block 1 dargestellt, von dem die vier Mikrophonsignale Sif, Srf, Slb und Sim erzeugt und einem Codierer 2 zugeführt werden, der nach dem Universal-Matrix-Verfahren arbeitet und aus ihnen gemäß den obigen Gleichungen (1) zwei Hauptkanalsignale TL und 77? sowie zwei Nebenkanalsignale 7Tund TQ erzeugt. Diese vier Signale und insbesondere die Bildung der Nebenkanalsignal TTund TQ gemäß dem Universal-Matrix-System sind in F i g. 2 in Form von Zeigerdiagrammen dargestellt.

Weiterhin zeigt F i g. 1, daß die vom Codierer 2 abgegebenen Hauptkanalsignaie über einen Aufnahmeenlzerrer 4, der gemäß einer RIAA-Kennlinie (siehe F i g. 3) arbeitet, einem Mischer 5 zugeführt werden. Die Nebenkanalsignale TTund TQ werden dagegen einem Winkelmodulator 6 zugeführt, der mit ihnen einen Träger der Frequenz f_c winkelmoduliert und auf diese Weise zwei modulierte Nebenkanalsignale TT'und TQ' erzeugt, die ebenfalls dem Mischer 5 zugeführt werden. Aus den verzerrten Hauptkanalsignalen und den modulierten Nebenkanalsignalen erzeugt der Mischer 5 zwei Übertragungssignale TL+ TT' und TR+TQ', die über einen Aufnahmeverstärker 7 einer 45-45-Schneidevorrichtung 8 zugeführt werden. Diese Schneidcvorrichtung gräbt das Signal TL+ TT'm die eine Wandfläche 92 und das Signal TR+ TQ'in die andere Wandfläche 92 einer Schallplatten-Rille ein, wie dies in F i g. 4 wiedergegeben ist.

Gemäß Fig.5 werden bei einem dem Stand der Technik entsprechenden Wiedergabesystem von einem Tonabnehmer 21 erzeugte Wiedergabesignalc einem Vorverstärker 22 zugeführt der aus ihnen einerseits zwei Hauptkanalsignale TL und TR erzeugt, die über einen Wiedergabeentzerrer 23, der eine zur Kennlinie des Aufnahmeentzerrers 4 inverse Kennlinie besitzt, einem Decodierer 24 zugeleitet werden. Weiterhin gibt der Vorverstärker 22 die modulierten Nebenkanalsignale TT' und TQ' ab, die über ein Bandpaßfilter 25 einem Winkeidemodulator 26 zugeführt werden, der sie demoduliert und die so gewonnenen Nebenkanalsignalc TTund TQ an den Decodierer 24 weitergibt.

Der Decodierer 24 wandelt die ihm zugeführten Signale in Tonsignale Slf, Srf, Slb und Srb um, die den vier Mikrophonsignalen entsprechen. Diese Tonsignalc wcrden über einen Verstärker 27 vier Lautsprechern LF. RF, LB und RB zugeführt, die in derselben Weise um einen Hörer 20 herum aufgestellt sind, wie die bei der Aufnahme verwendeten vier Mikrophone um die Schallquelle herum angeordnet waren.
Wie eingangs bereits ausführlich erläutert, treten bei einem solchen, dem Stand der Technik entsprechenden Aufnahme- und Wiedergabesystem bestimmte Störungen auf, die in F i g. 6 in einem Diagramm, in dem der

Modulalionsindex gegen die Frequenz des Nebenkanalsignals aufgetragen ist, durch bestimmte Linien bzw. Kurven/.üge dargestellt werden können. So zeigt in F i g. 6 die Kurve 30a den stufenförmigen Verlauf der oberen Grenze des Frequenzhubes, die sich in Abhängigkeil von der Frequenz des Modulationssignals ergibt, wenn nicht mehr als 5% der Gesamtleistung des Winkelmodulator-Ausgangssignals außerhalb eines zur Trägerfrequenz symmetrischen Frequenzbereiches von + 1OkHz liegen sollen. Diese treppenförmige Kurve 30<·) kann näherungsweise durch die geradlinige Kurve 306 wiedergegeben werden. Ein Grenzwert, bei dem eine harmonische Verzerrung von beispielsweise 5% auftritt, hat in Abhängigkeit von der Signalfrequenz ebenfalls einen stufenförmigen Verlauf, wie er als Kurve 31a in Fig. 6 dargestellt ist. Auch diese Kurve kann durch eine gerade Linie 316 näherungsweise wiedergegeben werden. Die Modulationskurve des Nebenkanal-Signalü kann die Kurven 30a und 306 nicht überschreiten.

Die Kurve 32 in F i g. 6 gibt die halbe Modulationsindex-Differenz wieder, die einen kritischen Indexwert für die oben erläuterten Schwebungsverzerrungen bildet. Wird diese Linie durch die Modulationskurve des Nebcnkanalsignals überschritten, so ergeben sich zu große Schwebungsverzerrungen.

Die Kurve 33 in Fig.6 zeigt den Grenzwert für das Aufwärts-Übersprechen, das sich bei einer Verzerrung des Hauptkanalsignals gemäß einer RIAA-Kennlinie aus einem vertikalen Nachlauf-Fehlerwinkel von 5° ergibt.

Die Kurve 34 zeigt den Einfluß von O,l°/oigen Tonhöheschwankungen auf das Nebenkanalsignal. Somit muß die Modulationskurve des Nebenkanalsignals von den Linien 33 und 34 beabstandet liegen.

Die Gesamtsumme der Aufwärts-Übersprechstörungcn, die aufgrund eines Nachfahrfehlers an beiden Rillen wänden erzeugt werden, ist durch die Kurve 35 wiedergegeben, die man erhält, wenn die Aufnahmegeschwindigkeit 11,15 mm/sec und der Nadelradius 5 μ beträgt.

Die Bedeutung der in F i g. 6 weiterhin wiedergegebenen Kurven 36,37 und 38 wird weiter unten im Zusammenhang mit der Schilderung eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungs- und Wiedergabesystems erläutert.

In Fig.8 ist ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungssystem wiedergegeben, wobei alle die Bestandteile, die in identischer Weise bei dem in Fig. 1 dargestellten, dem Stand der Technik entsprechenden Aufzeichnungssystem vorhanden sind, dieselben Bezugszeichen wie in I" i g. 1 tragen.

Ein erster Unterschied des erfindungsgemäßen Systems gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, daß die vom Codierer 2 aus den Mikrophonsignalen S;.r Si«; Sin und S«B gebildeten Signale TL TR, TTund TQ einem Matrixschaltkreis 10 zugeführt werden, der aus ihnen die Hauptkanalsignale TL und 77? sowie die Nebcnkanalsignale TT+kTQ und TT—kTQ erzeugt Die Nebenkanalsignale werden dann jeweils einem Betonungsschaitkreis 11a bzw. Wbzugeführt,dessen Kennlinie jeweils so gewählt ist, daß die Modulationskurve des Nebenkanalsignals den durch die Kurve 36 in Fig.6 wiedergegebenen Verlauf besitzt, um die erwähnte Überkreuzungs-Modulationsverzerrung zu beseitigen.

Mit anderen Worten, die Modulationskurve 36 des Nebenkanalsignals ist so gelegt, daß sie im Bereich niedriger Frequenzen von den Kurven 32,33 und 34 beabsiandet ist und in Bereichen mittlerer bzw. höherer Frequenzen mittlere Werte zwischen den Kurven 3\b und 35 einnimmt. Insgesamt sind die Kennlinien der Betonungs-Schaltkreise 11a und 116 zur Gewinnung einer derartigen Modulationskurve 36 der RIAA-Aufnahmecharakteristik des Hauptkanalsignals (dargestellt in Fig. 3) angeglichen, um bei der Wiedergabe eine gute Trennung zu gestatten.

Als Nebenkanalsignale werden die beiden Signale TT+kTQ und TT—kTQ deshalb verwendet, um den oben erwähnten Einfluß der Schwebungsverzerrungen zu verringern. Die Bildung der Nebenkanalsignale TT und TQ im Fall eines UM-Systems ist in Fi g. 2 dargestellt, ihre Differenzgröße TT-TQ, die der relativen Phasenverschiebung dieser beiden Nebenkanalsignale entspricht, ist in Fig.7 wiedergegeben. In diesem Fall ist die Erzeugung von Schwebungsverzerrungen abhängig vom Ort der Schallquelle. Dienen die beiden Signale TT+kTQ und TT-kTQ als Nebenkanalsignale, so beträgt ihre relative Phasendifferenz 2 kTQ. Im Ergebnis wird die relative Phasenverschiebung unabhängig von der Position der Schallquelle und erhält eine im Vergleich zum Fall 7T— TQ kleine Amplitude.

Unter Berücksichtigung der obigen Gesichtspunkte sind die beiden Nebenkanalsignale so gewählt, daß die gleichphasige Komponente vergrößert und die gegenphasige Komponente verringert wird; die Modulationskurve ist in F i g. 6 als Kurve 36 wiedergegeben.

Weiterhin bezeichnet in F i g. 6 das Bezugszeichen 37 eine Modulationskurve für den Fall k= 1/3 für die gleichphasige Komponente TTzwischen diesen Nebenkanalsignalen TT+ kTQ und TT-kTQ. Kurve 38 ist die Modulationskurve bei ^= 1/3 für ihre gegenphasige Komponente kTQ.

Von den Betonungsschaltkreisen 11a und 116gelangen die Nebenkanalsignale TT+ kTQ und TT—kTQan Addierschaltkreise 12a und 126, denen außerdem von den Hauptkanalsignalen abgeleitete Korrektursignale zugeführt werden. Diese Korrektursignale werden durch folgendes Verfahren gewonnen: Die Hauptkanalsignale TL und TR aus dem Entzerrer 4 werden jeweils auf Niveausteuer-Schaltkreise 13a und \3b geleitet, die von einer mit der Arbeitsweise des Schneidedrehtellers der 45-45-Schneidevorrichtung 8 verknüpften Steuerspannung beaufschlagt werden. Die Ausgangssignale der Niveausteuer-Schaltkreise 13a und \3b besitzen die gleiche Größe wie die oben beschriebene Komponente der Nachfahrverzerrung, ausgedrückt durch die Gleichung Zn=TVwXS². Die Ausgangssignale der Niveausteuer-Schaltkreise 13a und 136 werden jeweils Inversions-Schaltkreisen 14a und 146 zugeführt Das Ausgangssignal des Inversions-Schaltkreises 14a, d.h. das eine Korrektursignal, wird dem Addier-Schaltkreis 12a zugeführt und wird dort zu dem Nebenkanalsignal TT+kTQ addiert, das der gleichen Rillenwand der Schallplatte eingeprägt wird. Das Ausgangssignal des Inversions-Schaltkreises 146, d. h. das andere Korrektursignal, wird dem Addier-Schaltkreis 126 zugeführt und dort mit dem der gleichen Rillenwand eingeprägten Nebenkanalsignal TT-kTQ addiert

Zur Bildung von Nebenkanalsignalen (TT+kTQ)' und (TT-kTQ)' in den einzelnen Addier-Schaltkreisen wird somit die vorhergesehene Nachfahrverzerrung ausgeglichen. Die Nebenkanalsignale (TT+ kTQ)' und (TT—kTQ)' werden einem Phasenmodulator 6 zugeführt und dort zu modulierten Nebenkanalsignalen (TT+kTQ)" bzw. (TT-kTQ)" umgeformt, die dann in einem Mischer 5 zu den Hauptkanalsignalen addiert werden. Der Mischer 5 gibt die beiden Signale

TL + (TT+kTQ)" und TR+(TT-kTQ)" ab, die über einen Verstärker der 45-45-Schneidevorrichtung 8 zugeführt und auf der rechten bzw. linken Wandfläche der Rille aufgezeichnet werden.

Ein Schallplatten-Wiedergabesystem zum Abspielen einer Schallplatte, die mit Hilfe einer Anordnung der eben geschilderten Art bespielt wurde, ist im Blockdiagramm der Fig.9 dargestellt. Die modulierten Nebenkanalsignale werden in einem Bandpaß-Filter 25 von den durch einen Abnehmer 21 erhaltenen Wiedergabe-Signalen getrennt und einem FM-Demodulator 26 zugeführt. Die demodulierten Ausgangssignale des FM-Demodulators 26 werden einem Matrix-Schaltkreis 28 % über Betonungs-Schaltkreise 27a und 276 zugeführt.

|; Die Schaltkreise 27a und 276 haben eine umgekehrte

" Charakteristik wie die Betonungs-Schaltkreise Ha und

116 des Schallplatten-Schneidesystem. Der Matrix-Schaltkreis 28 erzeugt Nebenkanalsignale TT und TQ, die zusammen mit den Hauptkanalsignalen TL und 77? einem Decoder 24 eingegeben werden. Der Decoder 24 liefert Tonsignale S_Lf, S«f, S_Lb und S_RB. Diese Tonsignale entsprechen speziell angeordneten Schallquellen; sie werden jeweils verstärkt und Lautsprechern LF, RF, LB und RB zugeleitet.

Gemäß der Erfindung wird somit ein Nebenkanalsignal beim Schneiden einer Schallplatte durch eine vorweggenommene Nachfahrverzerrung mit bestimmter Größe und umgekehrtem Vorzeichen kompensiert, so daß ein Aufwärts-Übersprechen bei der Wiedergabe nicht entstehen kann.

Bei der Erzeugung der Korrektursignale müssen die den Niveausteuer-Schaltkreisen 13a und 136 zugeführten Hauptkanalsignale mit den Signalen übereinstimmen, die schließlich auf den Wandflächen der Rille aufgezeichnet werden. Zur Gewährleistung dieser Gleichheit können die Hauptkanalsignale auch noch über Entzerrer oder ähnliche Schaltkreise auf die Niveausteuer-Schaltkreise 13a und 136 gegeben werden.

Die Erfindung wurde anhand eines Universal-Matrix-Systems beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß das erfindungsgemäße Verfahren mit den gleichen Vorteilen auch bei anderen Systemen beispielsweise bei einem CD-4-System Anwendung finden kann. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bespielte Platten ermöglichen stets eine besonders richtungsgetreue und verzerrungsarme Wiedergabe der aufgezeichneten Schallstrukturen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Aufzeichnung von vier Kanalsignalen auf den beiden Seitenwänden der Rille einer Schallplatte,

— bei dem durch Kodierung von Schallquellensignalen ein erstes und ein zweites Hauptkanalsignal und ein erstes und ein zweites Nebenkanalsignal erzeugt werden,

— bei dem unter Verwendung des ersten bzw. des zweiten Nebenkanalsignals ein Träger zur Erzeugung eines ersten bzw. zweiten winkelmoduüerten Nebenkanalsignals winkelmoduliert wird,

— bei dem die Frequenz des Trägers so gewählt ist daß die untere Frequenzgrenze des ersten bzw. zweiten winkelmodulierten Nebenkanalsignals über der oberen Frequenzgrenze des ersten bzw. zweiten Hauptkanalsignals liegt,

— und bei dem das erste bzw. zweite Hauptkanalsignal und das erste bzw. zweite winkelmodulierte Nebenkanalsignal zur gemeinsamen Aufzeichnung auf einer der Rillenwände miteinander kombiniert werden,