DE701326C - Verfahren zur pseudostereophonen Schallwiedergabe - Google Patents
Verfahren zur pseudostereophonen SchallwiedergabeInfo
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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,
70182Ö
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)
- 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. 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. Ubertragungsanlage zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichter (23 gs 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. 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
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