DE2230162A1 - Vorrichtung zur vierton-wiedergabe - Google Patents

Description

SOHY
ί Tokyo, Japan

Mein Zeichen: It 2172

Vorrichtung zur Vierton-Wiedergabe

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vierton-Wiedergabe mit mindestens zwei Eingangs-Netzwerken, vier Ausgangs-Netzwerken, einem Phasenschieber und Netzwerken, die untereinander in Verbindung stehen undjmit Phasen-Umkehrstufen, wobei die beiden Bingangs-Netzwerke jeweils mit voneinander unabhängigen zusammengesetzten Signalen versorgt werden und jedes Signal eine Vielzahl von Signalkomponenten mit vorbestimmten Phasenwinkeln aufweist und wobei verschiedene Signalkomponenten mit dominanten Komponenten von den vier Ausgangsnetzwerken durch die Phasenschieber und Verbindungsnetzwerke erhalten werden. Von den Phasen-Umkehrstufen der Haupt-Signalübertrager werden hierbei jeweils zwei zusammengesetzte Signale abgeleitet und von den Signalen Summen-bzw. Differenzsignale gebildet.

Se ist bereite ein sogenanntes Matrix-Vierkanalstereosystem bekannt, bei dem vier Original-Tonsignale in Signale mit nur zwei Kanälen durch Matrix-Netzwerke umgewandelt werden. Schließlich werden die Signale in Vierersignale mittel« Matrix-Netzwerken dekodiert. Die Orlginal-Ionsignale kennzeichnen mit L_f die linke Vorderseite, L^ die linke Hückaeite, R_; die rechte Vorderseite und H^ die rechte Hinteraeite des Räume, in dem eine Stereoanlage aufgestellt ist.

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Bs wird bevorzugt, daß aede der entsprechende Originalton nur durch einen Lautsprecher wiedergegeben wird. Mit einer derartigen Form eines Vierkanal-Stereosystems wird jedoch zusätzlich zu dem entsprechenden Original-Tonsignal und gleichzeitig mit diesem ein anderes Tonsignal als Übersprechen wiedergegeben, das über einen
anderen Lautsprecher ertönt. Insbesondere wenn die
Original-Tonsignale L^ und R_f gleichphasig sind, werden sie während der Wiedergabe gleichphasig von den Lautsprechern, die auf der linken und rechten Seite vor dem Zuhörer aufgestellt sind, sowie von den Lautsprechern, die sich auf der linken und rächten Seite hinter dem Zuhörer befinden, in entgegengesetzter Phase wiedergegeben. Wenn die Original-Tonsignale Jj-_b und R^ gleichphasig sind, werden diese Signale mit gleicher Phase von den Lautspreehern auf der linken und rechten Seite hinter dem Zuhörer sowie von den Lautsprechern zur linken und rechten Seite vor dem Zuhörer mit entgegengesetzten Phasen wiedergegeben.

Die Wiedergab· derart ungewünachter Töne kann durch Anordnung eines speziellen logischen Schaltkreises vermieden werden, der in der Wiedergabevorrichtung angeordnet ist. Der logische Schaltkreis muß derart ausgelegt sein, daß er die Charakteristiken der Original-Tonsignale diskriminiert,d.h. unterscheidet, ob die Tonsignale L^ und R^ oder die Signale L^ und R. gleichphasig sind. Außerdem muß der logische Schaltkreis den Verstärkungsgrad eines Verstärkungs-Steuerverstärkers regeln, der in einem unabhängigen Kanal des
Wiedergabe-Netzwerke in Übereinstimmung mit dessen Ausgang vorgesehen ist. Ob die Signale L^ und R^. gleichphasig sind oder nicht oder ob die Signale L^ und R^ gleichphasig sind oder nicht, wird durch Summierung und Subtration von zwei zusammengesetzten Signalen festgestellt, die durch die

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Umwandlung der Original-Tonsignale in einem vorbestimmten Phasenverhältnis geliefert werden.

k Bei den bekannten Vorrichtungen wird die Subtration eines zusammengesetzten Signales von dem anderen zusammengesetzten Signal derart ausgeführt, daß das eine zusammengesetzte Signal direkt an einen Misch-Sehaltkreis angelegt wird, während das andere zusammengesetzte Signal, das durch einen Phasenschieber in der Phase verschoben wurde, ebenfalls an den Mischkreis angelegt wird. Hierbei muß ein zusätzlicher Phasenschieber vorgesehen sein, wodurch der Schaltungsaufbau wesentlich kompliziert wird.

Die Erfindung betrifft somit die Schaffung einer Vor-richtung zur Erzeugung von vier separaten Informationskanälen auf einem Übertragungsmedium, das nur zwei.voneinander unabhängige Spuren aufweist. Insbesondere soll eine verbesserte Dekodierung und Wiedergabe auf vier Lautsprechern möglich sein, um dem Zuhörer ein möglichst realistisches Vierkanal-Programm an die Hand zu geben.

Aufgabe der Erfindung ist daher in erster Linie die Schaffung einer Vorrichtung zur Vierton-Wiedergabe, bei der zwei zusammengesetzte Signale, die jeweils eine Vielzahl von Signal-Komponenten mit einer vorbestimmten Phasen-Beziehung aufweisen, zu mindestens vier Ausgangssignalen derart umgewandelt werden, daß ^edes der zwei zusammengesetzten Signalkomponenten eine dominante Komponente aufweist. Weiterhin soll eine Einrichtung vorgesehen sein, um zu vermeiden, daß die beiden Signalkomponenten als Übersprechen in anderen Kanälen wiedergegeben werden, wenn die beiden Signalkomponenten in den beiden zusammengesetzten Signalen, welche eine Vielzahl von Signalkomponenten aufweisen, phasengleich sind.

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Die Einrichtung zur Vermeidung des ÜberSprechens soll hierbei von einfacher Schaltkreiskonstruktion sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll billig herzustellen sein und einen einfachen Schaltungsaufbau besitzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Summiernetzwerke an eines der ersten und zweiten Allpass-Phasenschieber-Netzwerke sowie an eines der dritten und vierten Allpass-Phasenschieber-Netzwerke zur Erzeugung eines Summensignals aus dem ersten und zweiten zusammengesetzten Signal (Lm bzw. R™) angeschlossen sind, daß Differenz-Wetzwerke mit einem der ersten und zweiten Allpass-Phasenschieber-Netzwerke sowie an einen Ausgang eines der dritten und vierten Phasen-Umkehrstufen der dritten und vierten Allpass-Phasenschieber-Netzwerke zur Erzeugung eines Differenzsignals aus dem ersten und zweiten zusammengesetzten Signal verbunden sind, daß ein Schaltkreis zum vergleichen des Summensignals und des Differenzsignals und zur Erzeugung eines Steuersignals sowie Mittel vorgesehen sind, um die Übertragungsbedingung von mindestens einem der Ausgangssignale in Abhängigkeit zum Wert des Steuersignals zu ändern.

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Im folgenden ist eine "bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kodierers zur Verdeutlichung der Erfindung,

Fig. 2, 3, 4 Phasendiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise und der Vorteile des Kodierers gemäß Fig. 1,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Dekodierers zur Dekodierung von aufgrund des Kodierers gemäß Fig. 1 kodierten Signalen,

Fig. 6 und 7 Schaltkreise von Allpass-Phasenschiebern in

e
schmatischer Darstellung, die an den Dekodierer gemäß Fig. 5 angeschlossen sind,

Fig. 8 Phasendiagramme zur Veranschaulichung der Beschaffenheit des erzeugten Felds, und

Fig. 9 einen Schaltkreis in sohematischer Darstellung einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Vierton-Wiedergabe, mit den Merkmalen der Erfindung.

Zur besseren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden ein Kodierer beschrieben, der zwei zusammengesetzte Signale erzeugt, welche der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Vierton-Wledergäbe zugeführt werden.

Gemäß Fig. 1 besitzt ein Kodierer vier Eingangsklemmen 10, 12, H und 16, an die vier Original-Tonsignale L_f, L₁₃, R^

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und R_f jeweils angelegt werden. Diese Tonsignale werden durch gleichphasige Signale gleicher Amplitude dargestellt. Das gesamte Signal L^ wird in einer Summierschaltung 18 zu einem Signal addiert, welches dem Wert 0,707 . R^ des Signals R, entspricht. Das Ausgangssignal der Summierschaltung 18 gelangt an einen Phasenschieber 20, der eine Bezugsphasenverschiebung ψ einführt; τ ist eine Punktion der Frequenz. Das volle Signal R^ wird über die Eingangsklemme 16 über eine Summierschaltung 22 zu 0,707 · L^ hinzuaddiert, wobei das Signal L^ an der Eingangsklemme 12 anliegt. Das Ausgangssignal der Summierschaltung 22 gelangt durch ein T-Netzwerk 24, das ebenfalls eine Bezugsphasenverschiebung T einführt. Bio Signale Lj₃ und R, werden außerdem an entsprechende Y-Ietzwerke bzw. Phasenschieber und 28 angelegt, wobei jader Phasenschieber eine Phasenverschiebung von I + 90° hervorruft.

Das volle, am Ausgang des Phasenschiebers 20 erscheinende Signal wird in einer Summier schaltung 30 zu dem Produkt aus 0,707 und demjenigen Signal, das am Ausgang des Netzwerks bzw. Phasenschiebers 26 erscheint, hinzuaddiert, so daß an der Ausgangsklemme 32 der Summier schaltung 30 ein zusammengesetztes Signal L™, erscheint. In ähnlicher Weise wird das Signal des Netzwerks 24 in einer Summierschaltung zu dem Produkt aus 0,707 und aem Signal des Netzwerks 28 hinzuaddiert, wobei im vorliegenden Fall das Ausgangssignal des Netzwerks 28 positiven Wert besitzt.

Das*am Ausgang 36 erscheinende Signal ist ein zusammengesetztes Signal R^. Im Fall der üb-rigen Kodierer können die Signale L™, und R™ durch frequenzmodulierte Multiplexübertragung übertragen werden oder sie können auf jedem

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Zweikanal-Medium, "beispielsweise einem Band mit zwei Spuren oder einem stereophonischen Aufnahmegerät,zur späteren Wiedergabe aufgezeichnet werden.

Die Bedeutung des Kodierers gemäß Fig. 1 ergibt sich aus der Analyse der Verhältnisse der Phasenverschiebung zwischen den zusammengesetzten Signalen Lm und Em, die jeweils als Phasengruppen 38 bzw. 40 in Fig. 1 dargestellt sind. Gemäß Fig. 1 besteht die Gruppe 38 aus dem Signal L^, einem Signal 0,707 <» R₁₃ und einem Signal 0,707 · ~b^. Obgleich das Signal L_f in gleicher Phasenlage mit dem Eingangssignal L^ dargestellt ist, tritt zwischem dem Signal L_f und dem Eingangssignal L_f ein Yiinkelunterschied auf, der eine frequenzabhängige !-Funktion darstellt. Das Signal 0,707 · R^ befindet sich in negativer Richtung gegenüber seiner entsprechenden Eingangsphasenlage, während das Signal 0,707 * L_fc aufgrund des Netzwerks 26 um 90° gegenüber der Phasenlage des Signals 0,707 · R-u, nacheilt.

Gemäß Fig. 1 besteht das Phasendiagramm 40 aus einem Original-Signal Rx., das sich gegenüber seinem entsprechenden Eingangssignal in der gleichen relativen Phasenlage befindet, einem Signal 0,707 · L^ und einem Signal 0,707 . R-Das Signal 0,707 L^ liegt in Phase mit dem Signal R_f, während das Signal 0,707 · R_fe gegenüber dem Signal 0,707 .L₁₃ aufgrund des Netzwerks 28 um 90° nacheilt. Wie bereits erwähnt wurde, ist es vorteilhaft, die Phasenlage des Signals 0,707 . L₁₃ im Diagramm 40 gegenüber der ähnlich bezeichneten Phase im Phasendiagramm 38 und umgekehrt das Signal 0,707'R₁₃ im Diagramm 38 gegenüber dem entsprechenden Signal im Phasendiagramm 40 phasenmäßig nacheilen zu lassen,

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um - wie bereits angedeutet wurde - eine realistischere räumliche Anordnung zu erreichen, wenn die Aufzeichnung in herkömmlicher stereophoner Weise über zwei lautsprecher erfolgt. Aus diesem Grund werden die in Fig. 1 gezeigten Verbindungen bzw. Schaltungen bevorzugt.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, dient der "Panning"-Effekt bzw. Schwenk-Effekt zur Aufteilung des Signals auf zwei Kanaleingänge und zwar beispielsweise durch gekoppelte Dämpfungsglieder bzw. Entzerrer. Am Mittelpunkt der Schwenkung wird das Signal genau zwischen den vorderen Kanälen L^ und R^ bzw. zwischen den hinteren Kanälen L, bzw. R^ aufgeteilt; dieser Zustand wird nun geprüft. Die Phasengruppen 38 und gemäß Fig. 1 werden hierbei in Form von Phasengruppen 50 und 52 dargestellt j wobei die Mitten-Signale aufgrund der Schwenkung bzw. räumlichen Veränderung addiert sind. Daa vordere Mitten-Signal C^ , das als Signalteil 0,707.Cf. und gleichphasig mit C_f in den Phasengruppen 50 und 52 eingezeichnet ist, erscheint als Phase 54 und 56. Somit stellt die Phasen-Gruppe bzw. das Phasendiagramm gemäß Fig. 3 die Phase L^ (Pfeil 42) des linken vorderen Kanals, die Phase C_f (Pfeil 46) des mittleren Kanals und die Phase R^ (Pfeil 44) des rechten vorderen Kanals in einem Verhältnis zueinander dar, das von Fachleuten als Darstellung der Modulation einer konventionellen stereophonen Aufzeichnung erkannt werden wird.

Es ist zu beachten, daß der mittlere hintere Kanal C^ anteilig bzw. in der Proportion 0,707 auf den linken hinteren und rechten hinteren Kanal aufgeteilt ist; da diese beiden Phasenteile als Bruchteil 0,707 erscheinen, befindet sich

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der entsprechende Bruchteil des Signals C^, nämlich 0,5 . C. in Phase mit dem Phasenanteil 0,707. Lv und in Phase mit dem Phasenanteilen 0,707 . R^ in beiden Phasengruppen bzw. Phasendiagrammen. Aufgrund dieser Feststellungen ist es ersichtlich, daß die beiden Phasen jeder Gruppe sich zu den größeren Phasenanteilen 0,707 . 0-^ jeder der Phasengruppen 50 und 52 hinzuaddieren; es ist jedoch zu beachten, daß die Phase 0,707 . C^ der Gruppe phasenungleich mit dem entsprechenden Phasen/teil in der Gruppe 52 ist. Hierin liegt eine wichtige Beschaffenheit des Kodierers gemäß Fig. 1, da nunmehr das hintere Mitten-Signal C\ einen völlig verschiedenen Charakter gegenüber dem vorderen Mitten-Signal C^ besitzt» Daraus kann entnommen werden, daß das Signal CV, das ein phasenverschobenes Verhältnis in den beiden Kanälen besitzt, in einer vertikalen Modulation der Rille einer Schallplatte resultiert, wie es durch den Pfeil 48 in Fig. 3 veranschaulicht wird. Es kann realisiert werden, daß jedes Signal, das auf diese Weise aufgezeichnet wird, durch den Tonabnehmer eines Einton-Plattenspielers sowie durch Einton-Abtrennung bzw. -Abschneidung mit Hilfe einer FM-Multiplextibertragungsstation nicht übertragen wird. Infolgedessen sollte bei Benützung des Kodierers gemäß Fig. 1 die Auffindung der hinteren Mitte vorzugsweise für gelegentliche Töne,wie z.B. Nachhall oder Bewegung während des Verschwenkens usw., benützt werden und nicht für die Plazierung eines bedeutenden Künstlers, da dieser dann nicht gehört würde, wenn das Signal über eine amplitudenmodulierte übertragung oder über eine Einton-FM-Ubertragung gesendet wird. Derartige Signale würden jedoch in vollem Umfang mit stereophoner oder Vierton-Wiedergabe hörbar sein; bei allen anderen Plätzen, die ein Artist einnehmen kann, würde eine ausreichende Übertragung erfolgen.

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Bin weiteres bedeutsames Merkmal des Kodierers wird durch die Gruppen 56 und 58 in Fig. 4 veranschaulicht. Die erste Gruppe 56 stellt die Situation dar, die sich daraus ergibt, wenn die Gruppen 50 und 52 gemäß Fig. 2 hinzugefügt werden, während die Gruppe 58 diejenige Situation darstellt:, wenn das zusammengesetzte Signal R™ (Gruppe 52) vom Signal Lm (Gruppe 50) abgezogen wird. Es ist zu beachten, daß bei Addition von L™ und R™ die Phasen L^, L-,, R, und Rr. jeweils gleiche Intensität besitzen, wogegen das vordere Mitten-Signal C- um den Faktor 1,4-14- verstärkt wird, was genau dem Zustand entspricht, wenn eine stereophone Aufzeichnung über einen Einton-Plattenspieler bzw. ein Einton-Wiedergabegerät abgespielt wird. Das hintere Mitten-Signal C, wird aufgrund der vorerwähnten Phasenverschiebung aufgehoben. Y/enn die Phasengruppen subtrahiert werden, erscheinen die Phasen L_f, L-u, R-^ und R^ jeweils mit gleicher Amplitude, jedoch wird hierbei das hintere Mitten-Signal C, um dem Faktor 1,414 verstärkt, während das vordere Mitten-Signal G_f aufgehoben bzw. unwirksam wird. Die durch die Phasengruppen 56 und 58 dargestellten Verhältnisse sind äußerst wichtig, da sie darauf hindeuten, daß die Phasengruppe 56 größer sein wird als die Gruppe 58, wenn nur ein vorderes Mitten-Signal auftritt, d.h. kein hinteres Mitten-Signaljund daß umgekehrt die Phasengruppe 58 größer sein wird, wenn nur ein hinteres Mitten-Signal und kein vorderes Mitten-Signal auftritt. Diese interessante Eigenschaft wird dazu benützt, die Arbeitsweise des Dekodierers, der mit dem Kodierer gemäß Fig. 1 verwendet wird, zu verbessern, Ein Dekodierer zur Dekodierung von den oben erwähnten, zusammengesetzen Signalen wird in Fig. 5 beispielsweise veranschaulicht. Hierbei werden die durch die Gruppen 38 und 40 dargestellten

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Signale Lm und Rm. an die entsprechenden Eingangsklemmen und 102 angelegt, von wo aus sie in paralleler Weise an die entsprechenden T-Netzwerkpaare 104, 106, 108 und 110 gelangen. Auf diese Weise verläuft jedes Signal L™ und Em ohne relative Phasenverschiebung durch das Wetzwerk 104

und
bzw. I08/somit mit einer relativen Phasenverschiebung von 90° durch ein Netzwerk 106 bzw. 110. In den Phasengruppen bzw. Phasendiagrammen 112, 114, 116 und 118, welche jeweils die Ausgangssignale der Netzwerke 104, 106, 110 und 108 darstellen, werden die jeweiligen Phasenanteile, die im wesentlichen identisch sind mit den entsprechenden Phasen der Gruppen 38 und 40, durch eine Primzahl differenziert bzw. unterschieden, um erkennen zu lassen, daß sie der Wirkung eines τ-Netzwerks unterworfen waren und somit sich gegenüber der Eingangsphase durch einen Winkel, der

ty*

eine .-Frequenzfunktion bzw. frequenzabhängige Phasenverschiebung darstellt, zusätzlich zu dem Differenzierungswinkel, der durch die Netzwerke eingeführt wird, unterscheiden.

Die Ausgangssignale der Netzwerke 108 und 108 werden direkt an die Eingangsklemmen der entsprechenden Verstärkungsgrad-Steuerverstärker 152 und 154 angelegt, deren Ausgänge an die entsprechenden Lautsprecher 116 und 118 angeschlossen sind. Die an die Lautsprecher 116 und 118 angelegten Signale enthalten dominante Originalsignale L'_f bzw. R'„ und die zwei Subdominanten, "verunreinigenden" Signale 0,707 . L¹^ und 0,707R^. Entsprechende Anteile, nämlich Ausgangssignale der Netzwerke 106 und 108, die mit dem Paktor 0,707 multipliziert sind, werden an einer Summierschaltung hinzugefügt, um ein zusammengesetztes Signal, das aus einem dominanten Signal L', besteht und

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an einen Verstärkungsgrad-Steuerverstärker 156 sowie hierauf an einen Lautsprecher 124 angelegt wird, zu erzeugen. Gleiche negative Teile der Ausgangssignale der Netzwerke 104 und 110, welche mit 0,707 multipliziert sind, werden an einer zweiten Summier schaltung 126 hinzugefügt, um ein zusammengesetztes Signal zu erzeugen, welches aus einem dominaten Signal R¹, sowie den Signalen O,7O7R'^

^D an ^x

und O,7O7L'_f zusammengesetzt ist und/einen vierten Verstärker 158 zur Steuerung des Verstärkungsgrads angelegt wird (Pig. 5). Nach der Verstärkung wird das zusammengesetzte Signal an den Lautsprecher 130 geführt. Aus den Phasen-Gruppen 132, 134, 136 und I38, welche jeweils die zusammengesetzten und an den Lautsprechern 116, 124, 130 und 118 erscheinenden Signale darstellen, kann entnommen werden, daß die vorherrschenden Phasen bei allen vier Lautsprechern gleichphasig sind. Die in Fig. 5 gezeigten ersten bis vierten ^-Netzwerke I04, IO6, 108 und 110 sind jeweils aus einer Phasen-Umkehrstufe und einem Phasenschieber zusamnengesetzt. Ein Beispiel eines T-Netzwerks weist einen oder mehrere Transistoren als Phasen-Umkehrstufe und in den Fig. 6 und 7 dargestellte Schaltkreise auf, wobei die Phasenschieber-Schaltkreise aus Kapazitäten und Widerständen bestehen und in den Kollektor-Emitterkreis der Transistoren eingeschaltet sind.

Bei der Wiedergabe eines Vierkanal-Stereosignals kann der Fall auftreten, daß ein positioneller Sinn hinsichtlich der vorder- bzw. rückwärtigen Richtung besonders in Betracht gezogen wird.In diesem Fall wird eine Pegeldifferenz zwischen dem dekodierten Signal, das der vorderen Position entspricht, und dem dekodierten Signal, welches der hinteren Position entspricht, hervorgerufen. Die Pegeldifferenz

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wird gesteuert, um die Signale an einem vorbestimmten Platz an der Vorder- und Rückseite lagemäßig festzulegen. In Fig. 8 ist ein Ton- bzw. Schallfeld veranschaulicht, das im Falle einer Vierkanal-Stereowiedergabe aufgrund des Empfangs von dekodierten Signalen erzeugt wird. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, werden das vordere Mitten-Signal C₊. (L₊.= R₊.) und das hintere Mitten-Signal C-^ (L^= R-) jeweils als "übersprechen mit gleichem Pegel erzeugt; diese beiden Signale besitzen jedoch hinsichtlich eines Zuhörers A an der linken und rechten Vorder- sowie Rückseite entgegengesetzte Phasen, so daß der Zuhörer eine schlechte Wiedergabe feststellt.

Die Festlegung der Signale in einer Richtung an der Vorder- und Rückseite des Zuhörers kann durch das erste und zweite zusammengesetzte Signal L_n, bzw. R_n, sowie auch durch das Summensignal L_n, + R_n, und das Differenzsignal L_n, - R_n, aus dem ersten und zweiten zusammengesetzten Signal L_n, und R_n, in dem zuvor erwähnten System festgestellt werden. Das Summensignal L_n, + R™ und das Differenzsignal L« - R_n, werden in Fig. 4 durch die Phasengruppen 56 bzw. 58 veranschaulicht. Wenn die Singale L₊. und R₊., die der vorderen Position ent-

j I

sprechen, groß sind, dann ist der absolute WeTtJL_n, + R_n, des Summen sign al s größer.'als L_n, - R_n, des substrahierten Signals. Dem-gegenüber ist der Absolutwert FL_n, + Rm des Summensignals größer als der Absolutwert JL_n, - R_m des Differenzsignals, wenn die Signals L_fe und R^ groß sind, wobei diese Signale der hinteren Position entsprechen.

Entsprechend wird das erste und vierte dekodierte Signal L¹¹^. und R^flx., welche der vorderen Position entsprechen, in Übereinstimmung mit der Differenz relativ vergrößert, wenn

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die Bedingung [ L_T + R^j > Jl₁ - Ri erfüllt ist. Hierbei werden in entsprechender Weise das zweite und dritte dekodierte Signal L''-η und R^fl-n» die der rückwärtigen Position entsprechen, unterdrückt. Wenn dagegen die Bedingung L^ + rJ <C ^L^ - R_T| erfüllt ist, werden das zweite 'ind dritte dekodierte Signal L'¹^ und R''_B iß Übereiiis Kimmung mit der Differenz relativ vergrößert, wobei letztere Sgnale den hinteren Positionen entsprechen; das erste und vierte dekodierte Signal L'£ bzw. R¹¹^, die den vorderen Positionen entsprechen, werden unterdrückt.

Erfindungsgemäß werden die Summen- und Differenz-Signale der ersten und zweiten zusammengesetzten Signale L^ und R_T geliefert, dann werden ihre absoluten Werte verglichen, um ein entsprechendes Ausgangssignal zu liefern. Außerdem werden die Pegeldifferesz zwischen dem ersten und vierten dekodierten Signal und die Pegeldifferenz zwischen dem zeiten und dritten dekodierten Signal durch das aufgrund des Vergleichs erhaltenen Ausgangssignals gesteuert, In diesem Fall werden das erste und zweite zusammengesetzte Signal zur Erzeugung der Summen- und Differenzsignale von den Phasen-Umkehrstufen bestimmter τ-Netzwerke hergeleitet, wobei diese Netzwerke aus den ersten bis vierten ^-Netzwerken bestimmt werden, so daß die Schaltkreiskonstruktion wesentlich vereinfacht werden kann.

In Fig. 9 ist ein Beispiel einer elektrischen Schaltungsanordnung veranschaulicht, wobei der in Fig. 6 gezeigte

jeweils «■*

Schaltkreis 'die r-Netzwerke 212, 222, 232 und 242 darstellt. Transistoren 213, 223, 233 und 243 dienen als Phasen-Umkehrstufen in obigen ι-Netzwerken. Die jeweiligen Phasenschieber obiger ι-Netzwerke sind mit 2H, 224, 234 bzw. bezeichnet. Das erste zusammengesetzte Signal Ι_φ ist Jeweils

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an die Basis der Transistoren 213 und 223 des ersten und zweiten ^-Netzwerks 212 und 220 angelegt, während das zweite zusammengesetzte Signal Rm entsprechend an die Basis der Transistoren 233 und 243 der.dritten und

Λ/, ISt

vierten T_Netzwerke 232 und 242 angelegt sis4. Das erste bis vierte dekodierte Signal L''_f, I>"_B ,E"_B und R¹¹Ji werden entsprechend durch Dekodierung der Ausgangssignale der Netzwerke 212 bis 242 erhalten und schließlich von Verstärkern 215 bis 245 zur Steuerung des Verstärkungsgrads geliefert. Das ,erste zusammengesetzte Signal Lm wird beispielsweise vom Emitter des Transistor 223 erhalten, der die Phasen-Umkehrstufe des zweiten Netzwerks 222 bildet, während die zweiten zusammengesetzten Signale Rm und -L vom Emitter und Kollektor des Transistors 243 gebildet werden, welcher die Phasen-Umkehrstufe des dritten Netzwerks 242 darstellt. Die Signale Lm und Sm werden durch Widerstände 250 und 251 addiert, um das Summensignal Lm + R„, zu erzeugen. Ebenso werden die Signale Lm und -Rm mittels Widerständen 252 und 253 addiert, um das Differenzsignal Lm- Rm zu erhalten.

Das Summensignal L„ + Rm wird an einen Allwellen-Empfänger-Schaltkreis 254 und das Differenzsignal Lm - E_m an eine Allwellen-Empfänger-Schaltungsanordnung 256 angelegt. Die absoluten Signalwerte'■ Lm + Rm I und Lm - Rj werden entsprechend von letzteren erhalten und an einen Substraxions-Schaltkreis 258 angelegt, in dem die beiden absoluten Signalwerte verglichen werden und ein Steuersignal erzeugen. Das Steuersignal liegt direkt an den Verstärkern 215 und 235 zur Steuerung der Verstärkung an, während es über eine Phasen-Umkehr stufe 260 die anderen Verstärker 225 und beaufschlagt.

Wenn entsprechend ein Originalton an der vorderen Mitte gegenüber dem Hörer auftritt, erscheint das Signal C_f im

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Summen signal Lm + R_m als dominante Komponente, jedoch erscheint eine derartige Signalkomponente nicht im Differenzsignal Lm - Rm. Nachdem die Summen- und Differenzsignale durch die Allwellenempfänger-Schaltungsanordnungen. 254 und 2 56 gleichgerichtet sind, werden sie an den Differenzsohaltkreis 258 angelegt, welcher an seinem Ausgang ein gegenüber den angelegten Signalen positives Signal als Steuersignal erzeugt. Das Steuersignal erhöht die Verstärkung der Verstärker 215 und 235, während das durch die Phasen-Umkehrstufe 260 gelangte Signal die Verstärkung der Verstärker 225 und 245 verringert. Auf diese Weise wird das Mitten-Signal von den Lautsprechern auf der Vorderseite des Hörers, und zwar an seiner linken und rechten Seite, wiedergegeben, während beinahe kein Signal von den hinter dem Hörer befindlichen Lautsprechern wiedergegeben wird.

Wenn dagegen ein Originalton an der gegenüber dem Zuhörer hinteren Mitte existiert, arbeitet die Anordnung im Gegensatz zu der vorstehend beschriebenen Weise und es wird erreicht, daß die vorderen Lautsprecher praktisch kein Signal erzeugen, das dem Signal an der rückseitigen Mitte entspricht .

Gemäß der Erfindung kann somit bei der Wiedergabe eines Schallfelde bzw. Tonfelds der Mittenton in der vorderen und rückwärtigen Richtung stabil örtlich festgelegt werden; insbesondere kann die Schaltkreiskonstruktion wesentlich vereinfacht werden, da erfindungsgemäß die ersten und zweiten zusammengesetzten Signale L_m und R₁₇₁ von den Phasen-

Yi 1 -Netzwerke geliefert werden und hierauf ,

gestützt die Summen- und Differenzsignale Lm + Rm bzw. Lm - R. zur Steuerung des Pegels der dekodierten Signale

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geliefert werden, ohne daß separate Phasen-Umkehrstufen vorgesehen werden müssen.

Als Phasen-Umkehrstufe kann erfindungsgemäß die in Fig. 7 gezeigte Stufe verwendet werden. In diesem Fall können die ersten und zweiten zusammengesetzten Signale vom Emitter und Kollektor der ersten Transistorstufe abgeleitet werden. Außerdem können ι -Netzwerke mit Übertragern als Phasen-Umkehr stufen Anwendung finden.

Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird die Verstärkung eines Verstärkungsgrad-Steuerverstärkers durch das Steuersignal geregelt, jedoch ist die Erfindung nicht hierauf begrenzt. Die Summen- und Differenz-Signale Lm + Rn, bzw. Ln, — Rm können von Allpass-Phasenschieber-iletzwerken mit Phasen-Umkehrstufen erhalten werden. Weiterhin kann das Steuersignal dazu verwendet werden, die Einrichtung zur Erzeugung einer Pegeldifferenz zwischen den beiden vorderen Kanalsignalen und den beiden hinteren Kanalsignalen zu liefern.

Bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform werden die Eingangsklemmen des Dekodierers mit zwei zusammengesetzten entsprechenden Signalen versorgt, jedoch kann ein derartiges zusammengesetztes Signal mit allen Signalkomponenten wie beispielsweise L^, R^, L^ und R, verwendet werden, wobei ein gleiches oder entgegengesetztes Phasenverhältnis zwischen den vorbestimmten Signalkomponenten auftritt, wenn die Signalkompons^en L_f, R_f, L, und R, in Vektor- Form errechnet werden.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Vorrichtung zur Vierton-Wiedergabe mit einem ersten und einem zweiten Eingangs-Netzwerk zum Empfang erster und zweiter zusammengesetzter Signale, die jeweils dominante und gegeneinander phasengleiche Signale enthalten, wobei jedes der zusammengesetzten Signale zumindest zwei Subdominante Signale beinhaltet, welche ein vorbestimmtes Phasenverhältnis gegeneinander besitzen, mit ersten, zweiten, dritten und vierten Allpass-Phasenschieber-Netzwerken, welche jeweils eine Phasen-Umkehr stufe aufweisen und wobei die ersten und zweiten Allpass-Phasenschieber-Netzwerke an das. erste Eingangs-Netzwerk zur lagemäßigen Festlegung des ersten zusammengesetzten Signals und in Phasenverschiebung mit jedem anderen der erzeugten Signale angeschlossen sind, und wobei die dritten und vierten Allpass-Phasenschieber-Netzwerke an das zweite Eingangs-Netzwerk zur lagemäßigen Festlegung des zweiten zusammengesetzten Signals und in Phasenverschiebung gegenüber jedem anderen Signal angeschlossen sind, und mit zusammenschaltenden Netzwerken, die an die Allpass-Phasenschieber-Netzwerke angeschlossen sind und vier Ausgangssignale liefern, wobei jedes Ausgangssignal jeweils dominante Signale abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß Summiernetzwerke an eines der ersten und zweiten Allpass-Phasenschieber-Netzwerke sowie an eines der dritten und vierten Ällpass-Phasenschieber-Netzwerke zur Erzeugung eines Summensignals aus dem ersten und zweiten zusammengesetzten Signal (L. bzw. R™) angeschlossen

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   sind, daß Differenz-Netzwerke mit einem der ersten und zweiten Allpass-PhasenSchieber-Netzwerke sowie an einen Ausgang eines der dritten und vierten Phasen-Umkehr stufen der dritten und vierten Allpass-Phasenschieber-Netzwerke zur Erzeugung eines Differenzsignals aus dem ersten und zweiten zusammengesetzten Signal verbunden sind, daß ein Schaltkreis zum vergleichen des Summeηsignals und des Differenzsignals und zur Erzeugung eines Steuersignals sowie Mittel vorgesehen sind, um die tJbertragungsbedingung von mindestens einem der Ausgangssignale in Abhängigkeit zum Wert des Steuersignals zu ändern.

   Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Allpass-Phasenschieber-Netzwerke eine Phasenumkehrstufe, die aus elektronischen Bauteilen mit mindestens ersten, zweiten-und dritten Elektroden besteht, und einen Phasenschieber aufweist, daß letzterer aus einem Widerstand und einer Kapazität zusammengesetzt ist, welche zwischen den zweiten und dritten Elektroden der elektronischen Bauteile eingefügt sind, daß das erste zusammengesetzte Signal von der zweiten Elektrode desjenigen elektronischen Bauteils geliefert wird, an welchem das erste zusammengesetzte Signal anliegt, daß das zweite zusammengesetzte Signal von der zweiten Elektrode desjenigen elektronischen Bauelements geliefert wird, welches von dem zweiten zusammengesetzten Signal beaufschlagt wird, und daß die zusammengesetzten Signale zur Erzeugung des Summensignals herangezogen werden.

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   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite zusammengesetzte Signal zur Erzeugung des Differenzsignals an der zweiten bzw. dritten Elektrode desjenigen elektronischen Bauteils anliegen, welches von dem ersten bzw. zweiten zusammengesetzten Signal beaufschlagt ist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Bauelement ein Transistor ist und daß die ersten,zweiten und dritten Elektroden die Basis, den Emitter und den Kollektor des Transistors darstellen.

   5. Vorrichtung mit ersten und zweiten Netzwerken zum Empfang von ersten und zweiten zusammengesetzten Signalen, welche dominante Signale enthalten, die einander phasengleich sind, wobei das erste zusammengesetzte Signal zumindest ein subdominantes Signal R, und das zweite zusammengesetzte Signal zumindest ein subdominantes Signal L, aufweisen, und diese Signale in einem vorbestimmten Phasenverhältnis mit dem Signal E^ des ersten zusammengesetzten Signals stehen, mit ersten, zweiten, dritten und vierten Allpass-Phasenschieber-Netzwerken, die jeweils eine Phasen-Umkehrstufe aufweisen, wobei die ersten und zweiten Allpass-Phasenschieber-Netzwerke an die ersten Eingangs-Netzwerke angeschlossen sind und das erste zusammengesetzte Signal in Phasenverschiebung mit den anderen erzeugten Signalen festlegen, während die dritten und vierten Allpass-Phasenschieber-Netzwerke mit dem zweiten Einganga-Netzwerk verbunden sind und

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   das zweite zusammengesetzte Signal in Phasenverschiebung mit den anderen erzeugten Signalen festlegen, mit an die Allpass-Phasenschieber-Netzwerke angeschlossenen Verbindungs-Netzwerken zur Lieferung von vier Ausgangssignalen, die jeweils dominante Signale liefern und mit Schaltungen zur Ableitung dritter und vierter zusammengesetzter Signale von zwei Phasen-Umkehrstufen, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungsmittel zum vergleichen der dritten und vierten zusammengesetzten Signale und zur Lieferung eines Steuersignals sowie Mittel zur Änderung der Übertragungsbedingungen von mindestens einem der Ausgangssignale in Abhängigkeit vom Wert des Steuersignals vorgesehen sind.

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