DE701326C - Verfahren zur pseudostereophonen Schallwiedergabe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur pseudostereophonen Schallwiedergabe, insbesondere zur jeweiligen Wiedergabe einer eng lokalisierten Schallquelle, bei dem eine mit Verstärkern ausgerüstete Schallübertragungsanlage mit mindestens zwei in einem gewissen Abstand voneinander angeordneten Mikrophonen bzw. Impulsgebern und mindestens zwei in einem gewissen Abstand voneinander angeordneten phasengleich schwingenden Lautsprechern auf der Wiedergabeseite benutzt wird. Bei einer solchen Anordnung werden nun gemäß der Erfindung unter Benutzung vorhandener Wiedergabegeräte

ig stereoakustische Wirkungen dadurch herbeigeführt, daß ein Einkanalschwingungsübertragungsweg vorgesehen wird und daß zur Erzielung des gleichen Verhältnisses der Lautstärken der von den Lautsprechern ausgesandten Schallwellen wie der Lautstärken der auf die jeweiligen Aufnahme- oder Steuermikrophone auf treffenden" Schallwellen bzw. der zu übertragenden Impulse, beispielsweise von auf Schallplatten aufgezeichneten Zeichen, auf der Sende- und auf der Empfangsseite Regelvorrichtungen vorgesehen sind, die mit einem frequenz- und/oder amplitudengesteuerten, b,ei der Sendung auf derselben Leitung bzw. in demselben Übertragungszug übermittelten Wechselstrom arbeiten, dessen Frequenz außerhalb der zu übertragenden Schallfrequenzen liegt, derart, daß die Steuerimpulse der Regeleinrichtung auf der Sendeseite entsprechend dem Verhältnis der'Lautstärke der auf die Mikrophone auftreffenden Impulse beeinflußt werden, während auf der Empfangsseite die von der auf der Sendeseite angeordneten Regeleinrichtung abgegebenen Impulse eine weitere, die Lautstärke der Lautsprecher beeinflussende Regeleinrichtung steuern*

Die Abbildungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung, und zwar zeigt die Abb. 1 ein Sende- und Empfangssystem gemäß der Erfindung im Schema, die Abb. 2 Einzelheiten der Sendeeinrichtung, die Abb. 3 Einzelheiten eines mit Amplitudenmodulation arbeitenden Empfängers, die Abb. 4 Einzelheiten eines mit Frequenzmodulation arbeitenden Empfängers. Die Abb. S und 6 zeigen Kurven zur Erläuterung der Arbeitsweise der elektrischen Filter, wie sie bei der Empfangseinrichtung in Abb. 4 zur Anwendung kommen.

In der Abb. 1 sind mit A und B zwei Mikrophone bezeichnet, die zweckmäßig einen Abstand von wenigen Metern voneinander haben und die über Verstärker 10 bzw. 13 an die Primärkreise 11 bzw. 14 eines Transformators 12 angeschlossen sind. Von dem Se-

kundärkreis 15 dieses Transformators werden die kombinierten niederfrequenten Ausgangsspannungen über einen nicht gezeichneten Rundfunksender einem Rundfungempfänger 16 zugeführt, an den über Verstärker 17 und 19 die Lautsprecher 18 und 20 angeschlossen sind. An den Transformator 12 kann auch noch eine Schneidapparatur 21 angeschlossen werden, bsi der zwei Schneidvorrichtungen to vorgesehen sind, mit denen zwei voneinander unabhängige Rillen auf eine Platte geschnitten werden. Zur Regelung der Ausgangsspannungen der Niederfrequenzverstärker 17 und 19 entsprechend der Stärke des durch die Mikrophone aufgenommenen Schalles dient ein Regelfrequenzgenerator 22, der über Gleichrichter 23 und 24 an die Verstärker 10 und 13 angeschaltet ist.

Durch die von diesen Gleichrichtern ge- ?.o lieferten Spannungen regelt man entweder die Amplitude oder die Frequenz des durch den Generator 22 erzeugten Regelstromes entsprechend dem Verhältnis zwischen den Ausgangsleistungen der Mikrophone. Wenn z. B. die Ausgangsleistung des Mikrophons A größer ist als die des Mikrophons B, wird durch die von dem Gleichrichter 23 gelieferten Gleichspannungen eine Vergrößerung der Anodenspannung und der Ausgangsleistung 3» des Generators 22 hervorgerufen. Wenn die Ausgangsleistung des Mikrophons B größer ist, wird durch die von dem Gleichrichter 24 gelieferten Spannungen eine Verringerung der Anodenspannung und der Ausgangsleistung des Generators 22 bewirkt. Der Generator 22 wird natürlich innerhalb eines unhörbaren Frequenzbereiches betrieben.

Der unhörbare Regelstrom des Generators 22 wird über den Transformator 15 einer Apparatur 25 am Empfangsort zugeführt, die Regelfrequenzverstärker und dazugehörige Gleichrichter enthält. Bei Rundfunkbetrieb liegt einer der üblichen Rundfunksender und der Empfänger 16 auch in diesem Kreise. Der Regel frequenzver stärker enthält Selektivkreise, die nur den unhörbaren Regel strom des Generators 22 übertragen. Die dazugehörigen Gleichrichter liegen in den Kreisen, die zu den Verstärkern 17 und 19 führen. Sie regeln die Gitterspannungen und die Ausgangsspannungen dieser Verstärker entsprechend der Lautstärke der durch die Mikrophone aufgenommenen Töne. Wenn also die Lautstärke am Mikrophon A verhältnismäßig hoch ist, werden die Gitterspannungen des Verstärkers 17 derart geändert, daß die Ausgangsleistung des Verstärkers 17 verhältnismäßig groß wird, und umgekehrt.

Die Gleichrichter 23 und 24 können auch

So so angeordnet werden, daß sie die Frequenz des Regelstromes anstatt die Amplitude bzw. die Ausgangsleistung des Generators 22 entsprechend dem Verhältnis zwischen den Schallstärken an den beiden Mikrophonen ändern. In diesem Falle hat die Frequenz des Regelstromes einen bestimmten Normalwert, wenn die Ausgänge der Mikrophone gleich sind, und wächst oder fällt entsprechend der Änderung des Verhältnisses zwischen den Schallstärken an den Mikrophonen.

Im Falle der Schallaufzeichnung mittels der Schneidapparatur 21 sollen die Lautsprecher, über die die Wiedergabe dieser Aufzeichnungen erfolgt, in einem Abstand angeordnet werden, der dem der Mikrophone entspricht.

Abb. 2 zeigt eine Schaltung zur Amplitudenoder Frequenzmodulation des Regelfrequenzgenerators. Sie enthält eine Doppeldiode 23, 24, die so angeordnet ist, daß die niederfrequenten Spannungen von je einem Kanal einer Diode zugeführt wird. Im Ausgangskreis liegen zwei in Reihe geschaltete Widerstände 26 und 27. Das eine Ende dieses Widerstandsaggregates ist mit dem negativen Ende eines Widerstandes 28, der die Anodenspannung liefert, das andere Ende mit dem Steuergitter einer Regelröhre 29 verbunden, deren Kathode an einen Punkt der Spannungsquelle 28 geschaltet ist, der mehr positiv ist als der Punkt, an den die Diodenausgangswiderstände angeschlossen sind. Ein Signal, das der mit dem Kanal A gekoppelten Diode zugeführt wird, bewirkt, daß das Steuergitter von 29 positiver gegenüber der Kathode wird, währen em Signal, das der mit dem Kanal B gekoppelten Anode zugeführt wird, bewirkt, daß das Steuergitter von 29 negativer wird. Wenn den Dioden gleiche Signale zugeführt werden, bleibt die Gittervorspannung von 29 unverändert. Die Anode von 29 ist mit der Spannungsquelle 28 über einen Widerstand 30 verbunden, der in dem Kreis des Regel fr equenzgenerators 22 liegt.

Wenn man nun erreichen will, daß die Frequenz des Generators 22 entsprechend den Lautstärkeunterschieden der von den Ka- · nälen A und B abgenommenen Signale sich ändert, stellt man den Kontaktarm des Schalters 31 so ein, daß der Stromkreis über die Klemme 32 geschlossen wird. Dadurch wird die Anode der Regelröhre 29 über einen Kondensator 33 mit der Gitterseite des Regelfrequenzgeneratorkreises verbunden. Hierbei muß der Kontaktarm des Schalters 34 mit der Klemme 35 verbunden sein. Bei solchen Stellungen der Schalter liegt die Anoden-Kathoden-Impedanz der Regel röhre 29 in Reihe mit dem Kondensator 33 und ist an einem Teil des abgestimmten Kreises des iao Regelfrequenzgenerators angeschaltet. Wenn sich die Anodenimpedanz von 29 ändert,

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ändert-sich -dementsprechend die Frequenz von 22.

Wenn man dagegen Amplitudenmodulation des Generators 22 erhalten will, wird der Schalter 34 auf die Klemme 36 und der Schalter 3.1 auf die Klemme 37 gelegt. Dann erzeugt eine Änderung der Gittervorspannung von 29 entsprechende Änderungen der Anodenspannung des Generators 22, was eine Änderung der Amplitude· der durch diesen Generator erzeugten Schwingungen zur Folge ·' hat.

Die in Abb. 2 dargestellte Schaltung ist nicht unabhängig von der Absolutamplitude der von den Mikrophonen-^4 und B den zugehörigen Kanälen zugeführteil Signale. Wenn das Signal, das deni an das Mikrophon B angeschlossenen Kanal zugeführt wird, eine sehr kleine Amplitude besitzt und gleichzeitig keine Signale in dem an das Mikrophon A angeschlossenen Kanal vorhanden sind, so würde dieselbe Wirkung auf den Generator 22 ausgeübt werden, als wenn den Kanälen starke Signale zugeführt würden, die sich um einen Betrag unterscheiden, der gleich dem schwachen Signal ist, das vorher dem an das Mikrophon B angeschlossenen Kanal zugeführt wurde. In dem ersteren Fall will man den Generator 22 so beeinflussen, daß die übertragenen Schwingungen gänzlich durch den einen Lautsprecher wiedergegeben werden, während in dem zweiten Falle beide Lautsprecher Töne von etwa derselben Amplitude wiedergeben sollen.

" Zum Ausgleich dieser Schwierigkeit sind zweckmäßig die zu den Mikrophonen A und B gehörigen Kanäle mit selbsttätigen Lautstärkeregelvorrichtungen versehen, die so zueinander geschaltet sind, daß, wenn die Signale des Verstärkers in dem an das Mikrophon A angeschlossenen Kanal kleiner werden, die Signale des¹ Verstärkers in dem dem Mikrophon B nachgeschalteten Kanal auf denselben Wert verringert werden, oder umgekehrt.

Bei der Schaltung gemäß Abb. 2 wird dieses durch Gleichrichter 38 erreicht, die über Transformatoren 39 usw. mit den Kanälen verbunden sind. In Reihe miteinander und mit den Sekundärkreisen dieser Transformatoren liegen Widerstände 40, die die Gitterspannungen der Niederfrequenzverstärker 10 und 13 regeln, die in den zu A und B gehörigen Kanälen liegen.

Diese Schaltung hält den Pegel des der Doppeldiode zugeführten Signals konstant unter Wahrung des richtigen Verhältnisses zwischen den durch die Mikrophone A und B empfangenen Signalen. Sie ist unabhängig von der Amplitude der den Mikrophonen zugeführten Töne, jedoch ändert sich die Frequenz oder Amplitude des Generators ent sprechend der Relativstärken der den Mikrophonen zugeführten Töne.

Abb. 3 zeigt eine Schaltung, die in dem Empfänger oder in dem Wiedergabesystem verwendet werden kann, um durch eine Änderung der Amplitude der Regelfrequenz eine Änderung der Lautstärke der durch die beiden Lautsprecher wiedergegebenen Töne zu "bewirken. Hier sind mit dem Regelgenerator 7» Dioden 25 gekoppelt, durch die die Gittervorspannungen der Röhren 17 und 19 gesteuert werden. Diese Röhren sind durch die Transformatoren 41 und 42 an die Signal quelle, angeschlossen, und ihre Ausgangsspannungen werden den Lautsprechern 18 und 20 zugeführt. Naturgemäß können zwischen diese Röhren und die Lautsprecher noch weitere Verstärkerstufen zwischengeschaltet werden, damit die" niederfrequenten Spannungen, die den Gittern der Röhren zugeführt werden, verhältnismäßig niedrig gehalten werden können und dadurch Verzerrungen bei derVeränderung der Vorspannung vermieden werden. Aus der Schaltung erkennt man, daß, wenn keine Regelfrequenz vorhanden ist, der Verstärker 17 eine verhältnismäßig hohe negative Vorspannung hat, während der Verstärker 19 die normale Vorspannung für maximale Verstärkung hat; wenn ein Regelfrequenzsignal den beiden Dioden zugeführt wird, wird die Steuergittervorspannung von 17 weniger negativ, wodurch die Verstärkung vergrößert wird, während die Vorspannung von 19 negativer wird. Bei einem Regelfrequenzsignal von einer gewissen Amplitude wird die Verstärkung in beiden-Verstärkern gleich sein.

Abb. 4 zeigt eine Schaltung zur Regelung der relativen Ausgangsleistungen für die beiden Lautsprecher 18 und 20, wenn die Frequenz des Regelgenerators verändert wird. Die Regelfrequenz wird durch Filter 43 und 44 geschickt und den Doppeldioden 25 zugeführt. Die Gittervorspannung der Verstärkerröhren 17 und 19 wird durch diese Dioden gesteuert. Ein den Dioden 25 durch das Filter 43 zugeführtes Signal bewirkt, daß die Vorspannung von 17 weniger und die von 19 stärker negativ wird. Ein den Dioden 25 über das Filter 44 zugeführtes Signal hat die entgegengesetzte Wirkung. Wenn den Dioden kein Signal zugeführt wird, ist die normale Vorspannung der Verstärker 17 und 19 stärker negativ als diejenige, die für maximale Verstärkung benötigt wird. Wenn die Frequenz des Regelgenerators verändert wird, wird die Vorspannung dieser Röhren oberhalb and unterhalb dieses normalen Wertes geändert.

Die Kennlinien der Filter 43 und 44 sind in Abb. 5 und 6 dargestellt. Wenn sie die Form gemäß Abb. 5 haben, wird die Ände-

rung der Regel frequenzamplitude am geringsten sein. Bei dem Verlauf gemäß Abb. 6 wird zweckmäßigerweise der Regelgenerator an der Wiedergabestelle mit einer selbsttätigen Amplitudenregelung versehen, damit Amplitudenänderungen der Regelfrequenz vermieden werden.

Ähnliche Ergebnisse wie bei Anordnungen nach der Schaltung gemäß Abb. 3 kann man durch Verwendung von Vorspannungswiderständen bei den Verstärkerröhren 17 und 19 oder von Widerständen mit nichtlinearer Charakteristik in den Anodenkreisen erhalten. Zu beachten ist, daß ein durch das soeben beschriebene System übertragenes Programm von einem gewöhnlichen Empfänger aufgenommen werden kann, und umgekehrt. Dieses ist insofern von Vorteil, als der Sender oder der Empfängerteil in der üblichen Weise benutzt werden kann. Seine Verwendung ist nicht auf die Sonderapparatur beschränkt. Zur Aufnahme des Programms kann ein besonderes Mikrophon verwendet werden, in welchem Falle die beiden getrennten Mikrophone^ und B ausschließlich zur Veränderung von Frequenz oder Amplitude des Regelgenerators benutzt werden können. Die Zahl der Lautsprecher an der Empfangsstelle kann von der Zahl der Mikrophone ver- schieden sein, die zur Regelung des Regelgenerators verwendet werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur pseudostereophonen Schallwiedergabe, insbesondere zur jeweiligen Widergabe einer eng lokalisierten Schallquelle, bei dem eine mit Verstärkern ausgerüstete Schallübertragungsanlage mit mindestens zwei in einem gewissen Abstand voneinander angeordneten Mikrophonen bzw. Impulsgebern und mindestens zwei in einem gewissen Abstand voneinander angeordneten phasengleich schwin-

   ♦5 genden Lautsprechern auf der Wiedergabeseite benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eirikanalschwingungsübertragungsweg vorgesehen wird und daß zur Erzielung des gleichen Verhältnisses der Lautstärken der von den Laut-Sprechern ausgesandten Schallwellen wie der Lautstärken der auf die jeweiligen Aufnahme- oder Steuermikrophone auftreffenden Schallwellen bzw. der zu übertragenden Impulse, beispielsweise von auf Schallplatten aufgezeichneten Zeichen, auf der Sende- und auf der Empfangsseite Regelvorrichtungen vorgesehen· sind, die mit einem frequenz- und/oder amplitudengesteuerten, bei der Sendung auf derselben Leitung bzw. in demselben Ubertragungszug übermittelten Wechselstrom arbeiten, dessen Frequenz außerhalb der zu übertragenden Schallfrequenzen liegt, derart, daß die Steuerimpulse der Regeleinrichtung auf der Sendeseite entsprechend dem Verhältnis der Lautstärke der auf die Mikrophone auftreffenden Impulse beeinflußt werden, während auf der Empfangsseite die von der auf der Sendeseite angeordneten Regeleinrichtung abgegebenen Impulse eine weitere, die Lautstärke der Lautsprecher beeinflussende Regeleinrichtung steuern.
2. 2. Übertragungsanlage zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den Aufnahmemikrophonen (A und B) abgegebene, über Verstärker (10 und 13) geführte Impulse über Gleichrichter (23 und 24) zur Steuerung der auf der Sendeseite angeordneten Regeleinrichtung abgezweigt werden.
3. 3. Ubertragungsanlage zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichter (23 g_s und 24) aus einer Doppeldiode bestehen, welche auf die aus einer Steuerröhre (29) mit nachgeschalteter, in einem Schwingkreis liegender Röhre (22) bestehende Regeleinrichtung arbeiten.
4. 4. Ubertragungsanlage zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche von der Sendeseite abgegebenen Sende- und Steuerimpulse einem gemeinsamen Übertrager zugeführt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen