DE2209424A1 - Einrichtung zum Umsetzen von Signalen, die quadrophonische Informationen enthalten - Google Patents

Description

8679-72 Ks/Sö

U.S. Serial No: 124,135

Filed: March 15, 1971

Columbia Broadcasting System, Inc. Stamford, Connecticut, V.St.A.

Einrichtung zum Umsetzen von Signalen, die quadrophonische

Informationen enthalten.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Umsetzen von Signalen, die quadrophonische Informationen enthalten, und steht in gewisser Beziehung zu den Gegenständen der U.S.Patentanmeldung 40,510 vom 26. Mai 1970 (entspricht der Deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen P 21 25 952.9), der U.S.-Patentanmeldung 44,196 vom 8. Juni 1970 (Deutsche Anmeldung P 21 26 480.2), der U.S.-Patentanmeldung 44 224 vom 8. Juni 1970 (Deutsche Anmeldung P 21 26 432.4), der U.S.-Patentanmeldung 81,858 vom 19. Oktober 1970 (Deutsche Anmeldung P 21 39 098.7)?der U.S.-Patentanmeldung 112,168 vom 3. Februar 1971 (Deutsche Anmeldung P 22 04 098.8 ) und der U.S.-Patentanmeldung 118*271 vom 24. Februar 1971 (Deutsche Anmeldung P ).

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Aufzeichnung und Wiedergabe vier getrennter Informationskanäle mittels eines Mediums, Welches nur zwei unabhängige Spuren aufweist. Gegenstand der Erfindung ist genauer gesagt eine verbesserte Technik zur Verschlüsselung von vierkanaligen Schallinformationen zum Zwecke ihrer Aufzeichnung auf ein zweikanaliges Medium und zur anschließenden Entschlüsselung und Wiedergabe über vier getrennte Lautsprecher, um dem Zuhörer ein sehr

209840/063S

wirklichkeitsgetreues vierkanaliges Programm zu bieten. Die Erfindung befaflt sich speziell mit Verbesserungen der in der oben erwähnten U.S.-Patentanmeldung 44,224 beschriebenen Codiereinrichtung und mit Verbesserungen der dazu gehörenden Decodiereinrichtungen.

Das in der gerade erwähnten U.S.-Patentanmaldung offenbarte Aufzeichnungsverfahren bedient sich einer Verschlüsselungstechnik, bei welcher die den vier Tonkanälen entsprechenden vier Signale (die im folgenden mit L- für "links vorne", L, für "links hinten", R- für "rechts vorne" und mit R. für "rechts hinten" bezeichnet werden), durch 6 Allpaß-Phasenschieber geschickt werden und anschließend im bestimmten Verhältnis zusammengesetzt werden, um zwei Signalgemische L„ und R™ zu erzeugen. Der Codierer gemäß der eben erwähnten Patentanmeldung ist in Figur 1 der Zeichnungen schematisch dargestellt und hat vier Eingänge 10, 12, 14 und 16, deren jedem jeweils ein gesondertes der Signale aus den vier Kanälen eines quadrophonisehen Programms zugeführt wird. Diese vier Signale L-, L. , R. und R- sind jeweils durch einen Phasenwektor 18, 20, 22 bzw. 24 dargestellt. Im allgemeinen versinnbildlicht solch ein Phasenvektor eine SinuBwelle einer bestimmten Frequenz, wobei die Länge des Vektors seine Amplitude und die Richtung des Vektors seinen Phasenwinkel zeigen soll. Im Interesse der Klarheit der nachfolgenden Beschreibung sind die vier Vektoren alle mit gleicher Amplitude und gleicher Richtung dargestellt.

Während des Codiervorgangs werden die Phasenlagen der einzelnen Vektoren mit einer Vielzahl von Allpaß-Phasenschiebern 26, 28, 30, 32, 34 und 36 verändert. Die Phasenschieber sind so ausgelegt, daß sie alle Frequenzen innerhalb des interessierenden Bereichs (typjacherweise den ganzen Hörfrequenzbereich von 20 bis 20.000 Hz) ohne Änderung der Amplitude Jedoch mit unterschiedlicher Phasenverschiebung

209840/0636 - 3 -

durchlassen, die sich zusammensetzt aus einer Bezugs-Phaeenverschiebung um den Winkel ψ , die eine Funktion der Frequenz ist, und einer jeweils besonderen Phasenverschiebung, die irgendeinen beliebigen Winkel, typischerweise 45° oder 90°, ausmacht. Die Phasenschieber 26 und 36 bewirken jeweils die Bezugs-Phasenverschiebung ψ , die Phasenschieber 28 und 34 liefern jeweils eine Phasenverschiebung von ψ + 45° und die Phasenschieber 30 und 32 liefern jeweils eine Phasenverschiebung von ψ + 90°. Netzwerke mit diesen Eigenschaften sind in der Elektrotechnik wohl bekannt und werden daher hier nicht im einzelnen beschrieben. Wie in der Zeichnung dargestellt, wird das Signal Lf de« Phasenschieber 28, das Signal L, den beiden Phasenschiebern 26 und 32, das Signal FL den beiden Phasenschiebern 30 und 36 und das Signal R_f dem Phasenschieber zugeführt.

Die Ausgänge der 6 Phasenschiebercwerden mittels zweier Summierschaltungen 38 und 40 zu zwei Gruppen zusammgengefaßt. Die Summierschaltung 38 addiert einen Betrag von 1 des Signals L_f nach dessen Durchgang durch den Phasenschieber 28, einen Betrag von 0,707 des Signals L^ nach dessen Durchgang durch den Phasenschieber 26, und einen Betrag von 0,707 des Signals R^ nach dessen Durchgang durch den Phasenschieber 30, wodurch am Ausgang 42 ein Signalgemisch L_T entsteht. In ähnlicher Weise addiert die Summierschaltung 40 einen Betrag von 0,707 des Signals L^ nach dessen Durchgang durch den Phasenschieber 32, einen Betrag von 1 des Signals R_f nach dessen Durchgang durch den Phasenschieber 34 und einen Betrag von 0,707 des Signals R^ nach dessen Durchgang durch den Phasenschieber 36, wodurch am Ausgang 44 ein zweites Signalgemisch R_T entsteht. Die Signale L_T und R₁ sind die Gesamtsignale der linken bzw. rechten Kanäle und können über einen EM-Multiplexsender als Rundfunk ausgestrahlt und mit

209840/0635

einen FM-StereoempfAnger für die nachfolgende Entschlüsselung empfangen werden. Sie können auch auf ein zweispuriges Medium, beispielsweise auf eine Stereo-Schallplatte oder ein zweispuriges Tonband, aufgezeichnet werden und später abgetastet und decodiert werden. Alles, dies kann in einer Weise geschehen, wie es in der letztgenannten Patentanmeldung beschrieben ist.

Anhand der Vektorgruppen $6 und 48, welche die Sigmaigemische L_T und R₇ darstellen, läßt sich erkennen, in welche gegenseitige Phaeenbeziehung und Amplltudenverhältnlsse der Codierer die Vektoren L_f, L^, R^ und R_f bringt. Wie in der genannten Patentanmeldung erläutert ist, ergibt sich mit derart behandelten Signalen eine ausgezeichnete herkömmliche Stereoaufzeichnung und zugleich die Möglichkeit einer späteren Decodierung zur äuseerst wirklichkeitsgetreuen Darstellung vier getrennter Tonkanäle .

Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung ist ferner mit Figur 2 veranschaulicht, wie de mit der Einrichtung nach Figur 1 verschlüsselten Signale auf eine gewöhnliche Stereo-Schallplatte 50 aufgezeichnet werden, in deren Oberfläche 54 mittels eines Schneidstichels eine Rille 52 geschniten wird, die später in bekannter Weise zur Wiedergabe der Signale abgetastet werden kann. Entsprechend der bekannten Übereinkunft bewirkt der linke Kanal einer stereophonischen Aufzeichnung eine Modulation der inneren Rillenwandung, d.h. der der Plattenmitte nächstliegenden Rillenwandung, in-dem eine Bewegung in einer um 45?. zur Plattenoberfläche geneigten Richtung erfolgt, wie es alt dem Pfeil L_T dargestellt ist. Der rechte Kanal erzeugt eine Modulation der anderen Rillenwandung, d.h. der der Plattenmitte entfernter liegenden Wandung, indem eine Bewegung in der um 45° zur Plattenoberfläche geneigten Richtung erfolgt, die mit dem Pfeil R₁ dargestellt ist.

209840/0635 - 5 -

In Figur 3 sind diese Modulationen als Bewegungen des Schneidstichels bzw. der Abspielnadel (beim Aufzeichnen oder beim Abspielen der Rille) gezeigt. Der Pfeil 56 zeigt die Richtung an, in der sich die Rille beim Drehen der Platte fortbewegt, und der entgegengerichtete Pfeil 58 gibt dementsprechend die Richtung der Schneidstichel- oder Nadelbewegung bezüglich der Rille an. Es ist zu erkennen, daß das Signal L_f die Nadel in einem WinMLvon +45° bewegt, während das Signal R_f die Nadel in einem Winkel von -45° bewegt, wobei diese Bewegungen dieselben wie bei einer herkömmlichen Stereo-Schallplatte sind. Betrachtet man nun die Bewegung für das Signal L^, welches dem rechten Kanal gegenüber dem linken Kanal um 90° nacheilt, so läßt sich erkennenμ da0 diese Bewegung einer linksdrehenden Schraubenlinie folgt. In entsprechender Weise folgt die Modulationsbewegung f£r das Signal R-^, welches im linken Kanal gegenüber dem rechten Kanal um 90° nacheilt, einer rechtsdrehenden Schraubenlinie. Die in Figur 1 veranschaulichte Codiermethode bringt somit den Vorteil, daß der linke vordere und der rechte vordere Kanal theoretisch wie bei einer herkömmlichen Stereo-Schallplatte vollständig voneinander getrennt sind, während der linke hintere und der rechte hintere Kanal bei der Wiedergabe mehr ode*weniger in der Mitte und etwas gestreut zwischen den beiden Lautsprechern erscheinen. Dies ist eine sehr günstige Art der Wiedergabe einer vierkanaligen quadrophonisehen Information über ein zweikanaliges Stereosystea. Eine nach dem oben beschriebenen Prinzip hergestellte Aufzeichnung ist kompatibel, d.h. sie läßt sich mit allen herkömmlichen Stereo-Plattenspielern in voll zufriedenstellender Qualität wiedergeben, andererseits aber auch derart decodieren, daß die Signale als vierkanaliges Programm wiedergewonnen werden.

ϊη den Vektordiagrammen 46.und 48 der Figur 1 ist das Jeweils dominante Signal L_f bzw. R_f um 45° bezüglich der in beiden Diagrammen enthaltenen Subdominanten Signale L^ und

209840/0635

phasenverschoben. Als Folge dieser Phasenbeziehung erzeugen die in den genannten US-PatentanmeldUngen 44₁224 u.. 118,271 beschriebenen Decodierer einander phasengleiche Ausgangssignale L_f und R_f sowie Signale L^ und R^, die ebenfalls zueinander in Phase sind, jedoch bezüglich der Signale L* und R_f phasenverschoben sind. Obwohl dies die Qualität des Systems nicht ernsthaft beeinträchtigt, ist es dennoch günstiger, wenn alle vier Vektoren L^, L^, R^ und R^ nach ihrer Decodierung phasengleich sind.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Codiereinrichtung zu schaffen, welche vier Signale in zwei Signalgemische verschlüsselt, woraus nach Entschlüsselung vier dominante Signale gewinnbar sind,die alle miteinander gleiche Phase haben. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Codiereinrichtung zur Verschlüsselung von vier Tonkanälen in zwei Signalgemische, bei denen später nach ihrer Entschlüsselung keine allzustarken Signale auftreten, wenn den"seitlichen" Eingängen (z.B. den Eingängen für links vorne und links hinten) des Codierers gleiche Signale zugeführt werden. Weiterhin besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung einer Anlage mit einem Codierer zur Verschlüsselung von vier Tonkanälen in zwei Signalgemische und mit einem Decodierer, der für die Wiedergabe Mehrdeutigkeiten ausräumt, die dann entstehen können, wenn gleiche Signale in den beiden "vorderen" Kanälen oder in den beiden "hinteren" Kanälen erscheinen. Eine Aufgab· der Erfindung besteht schließlich noch darin, die vorstehend genannten Eigenschaften und Vorteile einer Codiereinrichtung gleichzeitig mit einer Vereinfachung und Herabsetzung der Kosten der verwendeten Schaltungsanordnungen zu erreichen.

Kurz gesagt wird die Aufgäbe,vier Eingangssignale zum Zwecke der Aufzeichnung auf ein zweispuriges Medium in zwei Signalgemische zu verschlüsseln, um durch spätere Entschlüsselung vier dominante phasengleiche Signale zu erhalten, mittels einer Anordnung von Phasenschiebern und Summierschaltungen

209840/0635

gelöst, welche die nachstehend beschriebenen Beziehungen zwischen den Komponenten dsr Signalgemische herstellen. Wenn man die vier Eingangssignale mit L_f für "links vorne", L, für "links hinten", R^ für "rechts hinten" und R_f für "rechts vorne" bezeichnet, dann sind wohl im "linken" als auch im "rechten" Signalgemisch als Subdominante Signale die Signale und R_H um 90° zueinander phasenverschoben enthalten, wäh-

rend im linken Signalgemisch als dominanter Anteil das Signal L_f in Phase mit dem Subdominanten Signal R^ und im rechten Signalgemisch als dominanter Anteil das Signal R^ in Phase mit dem Subdominanten Signal L^ vorhanden ist, wobei die dominanten Signale L* und R_f in beiden Signalgemischen die gleiche Phase haben. Bei einer Ausftihrungsform der Erfindung eilt die Komponente L^ der Komponente R^ im linken Signalgemisch vor und im rechten Signalgemisch nach. Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung eilt die Komponente L^ der komponente R^ im linken Signalgemisch nach und im rechten Signalgemisch vor. Die Signalgemische ergeben in beiden Fallen nach ihrer Entschlüsselung vier dominante Signale, die alle zueinander in Phase sind, wobei ausserdem die Verhältnisse so liegen, daß Übermässig starke Ausgangssignale vermieden werden, wenn den"seitlichen" Eingängen (z.B. dem linken vorderen und de» linken hinteren Eingang) des Codierers gleiche Signale zugeführt/werden.

Gemäß einer anderen Aueführungsform der Erfindung besteht der Codierer aus einer Anordnung von Phasenschiebern und Summierschaltungen, mit denen wiederum das linke und das rechte Signalgmnisch als Subdominante Komponenten die Signale Ljj und R₁₃ um 90° zueinander phasenversetzt erhalten, wobei die Komponente L^ der Komponente R^ im linken Signalgemisch voreilt und im rechten Signalgemisch nacheilt und die dominanten Komponenten L_f und R_f zueinander in Phase sind, wobei jedoch im linken Signalgemisch die Komponente L- gegenüber der Subdominanten Komponente R^ um 180° phasenverschoben ist, während im rechten Signalgemisch die Komponente

209840/0635

- 8 ORIGINAL INSPECTED

Rf mit der Subdominanten Komonente Lk phasengleich ist. Diese Phasenbeziehungen der Komponenten in den beiden Signalgemischen macht es möglich, Mehrdeutigkeiten für den Fall eines "Schwenks" der Tonsignale auszuräumen, d.h. für den Fall, daß Tonsignale phasengleich in zwei benachbarte Kanäle eingegeben werden.

Als wichtiges Merkmal der Erfindung kann auch eine Decodiereinrichtung mit einer Matrix zur Entschlüsselung der Signalgemische angesehen werden, mit welcher sich die vier getrennten Signale zur Wiedergabe über vier getrennte Lautsprecher wiedergewinnen lassen. Dieser Teil der Erfindung besteht speziell in einer weiteren Logik zusätzlich zur logischen Steuereinrichtung des Decodierers, wie sie in der eingangs erwähnten U.S.-Patentanmeldung 118,271 (entspricht Deutscher Patentanmeldung P ) beschrieben ist. Diese Logik kann bei Empfang der mit der zuletzt beschriebenen Codiereinrichtung erzeugten Signalgemische zwischen den "vorderen" und "hinteren" Signalen unterscheiden und sofort und automatisch die Verstärkung fjir die vorderen und hinteren Lautsprecher derart einstellen, daß die Wirklichkeitstreue der vierkanaligen Wiedergabe verbessert wird.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in welcher der Aufbau und die Arbeitsweise der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert werden. Neben den bereits behandelten Figuren 1, 2 und 3, die sich auf die Verschlüsseluntetechnik gemäß der U.S.-Patentanmeldung 44,224 beziehen, zeigt:

Figur 4 zwei Vektordiagramme zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung;

Figur 5 das Schaltschema einer erflndungsgemässen Codiereinrichtung;

Figur 6 das Schaltschema einer Decodiereinrichtung gemäß der U.S.-Patentanmeldung 118,271 zur Erläuterung

209840/0635

der Wirksamkeit der erfindungsgemässen Codiertechnik;

Figur 7 das Schaltschema einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Codiereinrichtung;

Figur 8 ein Schaltschema einer wiederum anderen Ausführungsform der erfindungsgemässen Codiereinrichtung;

Figur 9 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Bewegung des Schneidstichels einer Stereo-Schallplattenaufzeichnungsanlage oder der Abspielnadel eines Stereo-Hattenspielers bei Beaufschlagung mit den erfindungsgemäß verschlüsselten Signalen;

Figur 10 und Figur 11 Vektordiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise und der Vorteile der in Figur 8 dargestellten Codiereinrichtung;

Figur 12 das Schaltschema einer Einrichtung zur Decodierung der mit der Einrichtung nach Figur 8 verschlüsselten Signale;

Figur 12A das Schaltschema einer Abwandlung der in Figur· 12 gezeigten Einrichtung;

Figur 13 ein Diagramm, welches veranschaulichen soll, wie die vier Original-Tonkanäle zum Zwecke der erfindungsgemässen Aufnahme und Wiedergabe erhalten werden können.

Die erfindungsgemässen Codiereinrichtungen gleichen in mancher Hinsicht dem in der genannten U.S.-Patentanmeldung 44,224 beschriebenen Codierer und enthalten gegenüber diesem gewisse Verbesserungen. Auf die Offenbarungen der genannten U.SrPatentanmeldung wird hier soweit Bezug genommen, wie es für das Verständnis der Arbeitsweise der hier beschriebenen Codierer nötig ist, jedoch ist die nachfolgende Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Darstellung des vorgeschlagenen Codierers in Figur 1, vollständig genug, dodaß der Fachmann auch ohne Nachlesen in der erwähnten Patentanmeldung die Arbeitsweise der Erfindung verstehen kann«

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es zwar während des Codiervorgangs wichtig ist, den Phasenunter-

209840/0635

schied zwischen den Vektoren 0,707 L^ und 0,707 R^ von 90 einzuhalten, daß jedoch für die Decodierung die gegenseitige Phasenlage der Vektoren L~ und R- willkürlich gewählt werden kann, wie es mit Figur 4 veranschaulicht sein soll. Anders ausgedrückt kann irgendein DecodJa?er, der für die Entschlüsselung der in Figur 1 gezeigten Signalgemische L_T und R₁ ausgelegt ist (wie z.B. der Decodierer nach der genannten U.S.-Patentanmeldung 118,271), auch die in Figur 4 gezeigten Signale L_T' und R_T' in zufriedenstellender Weise entschlüsseln,und zwar ohne Rücksicht auf die Größe der Winkel ■-* ₁ und ex ₂ zwischen den Vektoren L- und 0,707 I^ bzw. zwischen den Vektoren R_f und 0,707 R^. Da die Werte für die Winkel (X (45° in Figur 1) durch die Phasenschieber 28 und 34 bestimmt werden, kann man durch geeignete Dimensionierung dieser Netzwerke die Vektoren L_f und R_f in eine beliebige Phasenbeziehung zu den anderen beiden Vektoren innerhalb der Gruppe bringen. Eine besonders vorteilhafte Phasenbeziehung erhält man, wenn man beide Winkelo< = 90° macht, sodaß in der Vektorgruppe L_T' der Vektor L_f mit dem Vektor 0,707 Rj₃ zusammenfällt und in der anderen Vektorgruppe der Vektor R_f mit dem Vektor 0,707 R, zusammenfällt. Diese Verhältnisse kann man einfach dadurch erreichen, daß man die Phasenschieber 28 und 34 statt mit einer Phasenverschiebung von ψ +45° mit einer Phasenr verschiebung von ψ +90° ausstattet. Die oben genannten Phasenbeziehungen bringen ausserdem den Vorteil mit sich, daß man die Verschlüsselung mit nur vier Phasenschiebern durchführen kann und nicht wie bei dem Codierer nach Figur 1 6 Phasenschieber braucht.

Der in Figur 5 dargestellte erfindungsgemässe Codierer hat vier Eingänge 60, 62, 64 und 66, denen die Eingangssignal L_f, L₁₃, R₁₃ und R_f zugeführt werden. Diese Eingangssignale sind das ankommende quadrophonieehe Programm und durch die gleichen Vektoren vorstellbar wie die entsprechenden in Figur 1 gezeigten Signale. Die Eingänge 60 und 64 sind nicht

209840/0635

- 11 -

wie die entsprechenden Eingänge in Figur 1 direkt mit einem Phasenschieber verbunden sondern mit einer Summierschaltimg 68, die einen Betrag von 1 des Signals L- und einen Betrag von 0,707 des Signals R^ addiert. In ähnlicher Weise führen die Eingänge 62 und 66 zu einer zweiten Summierschaltung 70, die einen Betrag von 1 des Signal R_f mit einem Betrag von 0,707 des Signals Lj₃ addiert. Der Eingang 62 ist ausserdem mit dem Eingang des Phasenschiebers 72 verbunden,.der dem Signal Lj₃ eine relative Phasenverschiebung von "ψ mitteilt, und der Eingang 64 ist mit dem Eingang eines gleichgearteten zweiten Phasenschiebers 78 verbunden. Die Ausgänge der Summierschaltungen 68 bzw. 70 liegen an den Eingängen der Phasenschieber 74 bzw. 76, die beide eine relative Phasenverschiebung von ψ +90° mitteilen.

Das Volle Ausgangssignal des Phasenschiebers 74 wird in der Summierschaltung 80 mit einem Betrag von 0,707 des Ausgangs'des Phasenschiebers 72 addiert, und in ähnlicher Weise wird der volle Ausgang des Phasenschiebers 76 in der Summierschaltung 82 mit einem Betrag von 0,707 des Ausgangs des Phasenschiebers 78 addiert. Durch diese Phasenverschiebung und Zusammensetzung der Signale erscheint an der Ausgang ski emme 84 ein Signalgemisch L ', welches als Vektorgruppe 88 dargestellt ist, und an der Ausgangsklemme 86 ein Signalgemisch R₇ ¹, welches als Vektorgruppe 90 dargestellt ist. Man erkennt, daß die Vektorgruppen 88 und 90 den entsprechenden Vektorgruppen in Figur 4 für den Fall gleichen, daß dort der WinkelW 90° beträgt, #ae mit der Lehre der Erfindung übereinstimmt.

Daß der in Figur 5 gezeigte Codierer mit denjenigen Decodierern kompatibel ist, die zur Entschlüsselung von mit der Einrichtung nach Figur 1 verschlüsselten Signalen vorgesehen sind, soll nun anhand der Figur 6 durch eine vergleichende Betrachtung an eine* Decodierer nachgewiesen werden, wie er in der U.S.-Patentanhrlft 118,271 beschrieben ist. Dieser Decodierer enthält zwei Eingangsklemmen

209840/0636 " ¹² "

100 und 102, denen die beiden Signalgemische L_T bzw. R₁ zugeführt werden. Das der Klemme 100 zugeführte Signal gelangt parallel zu den beiden Phasenschiebern 104 und 106, und das der Klemme 102 zugeführte Signalgemisch Rrn gelangt parallel zu den Phasenschiebern 108 und 110. Die genannten Phasenschieber sind von dem weiter oben beschriebenen Typ (Allpaß-Phasenschieber), und diePhasenschieber 104 und 110 bewirken eine PhasenTerschiebung von ψ¹+ 0°, während die Phasenschieber 106 und 108 eine Phasenverschiebung von ty/ '+ 90° bewirken. Der Bezugs-Phasenwinkel ist hier mit yj ' und nicht wie bei dem Codierer mit ψ bezeichnet, wodurch zum Ausdruck kommen soll, daß die Bezugs-Phasenverschiebung im Decodierer nicht die gleiche wie im Codierer sein muß, vorausgesetzt die Bezugs-Phasenverschiebungen sind für alle 4 Phasenschieber 104, 106, 108 und 110 gleich. Die Ausgänge der Phasenschieber 104 und 110 gelangen direkt zur Ausgangsklemme 112 für "links vorne" bzw. zur Ausgangsklemme 114 für "rechts vorne". Gleiche Teile der Ausgangssignale aus den Phasenschiebern 106 und 110 werden in einer Summierschaltung 116 summiert, deren Ausgang zur Ausgangsklemme 118 für "links hinten" führt. Gleiche Teile der Ausgangssignale aus den Phasenschiebern 104 und 108 werden in einer zweiten Summierschaltung 120 summiert, deren Ausgang an der Ausgangsklemme 122 für "rechts hinten" liegt.

^Es sei nun die Wirksamkeit des in Figur 6 gezeigten Decodierer s für die beiden Fälle verglichen, daß die zugeführten Signalgemische einmal gemäß der U.S.-Patentanmeldung 44,224 und einmal gemäß der Erfindung verschlüsselt sind. Die Vektorgruppen, die zu den nach der gerade genannten Patentanmeldung verschlüsselten Signalen gehören, sind gestrichelt gezeichnet, während die Vektorgruppen, die zu den mit dem Codierer nach Figur 5 verschlüsselten Signalen gehören, in ausgezogenen Linien gezeichnet sind. D^e Vektorgruppen 130 und 132 zeigen die beiden Eingangssignale L_T und R₇, die

- 13 209840/0635

nach Phasenverschiebung in den Allpaß-Phasenschiebern 104, 106, 108 und 11OaLs neue Vektorgruppen 134, 136, 138 und erscheinen. Die Bezeichnungen für die Komponenten der vier letztgenannten Vektorgruppen sind, mit einem apostrophähnlichen Strich versehen, um sie von den entsprechenden Komponenten der Vektorgruppen vor der Einführung der relativen Phasenverschiebungen zu unterscheiden. Das mit der Vektorgruppe 134 gezeigte Signal erscheint an der Ausgangsklemme 112 als Vektorgruppe 142 und enthält als dominante Komponente das Signal L^ neben den beiden schwächeren Komponenten 0,707 LJ₃ und 0,707 R^ . Die Vektorgruppen 136 und 140 ergeben nach ihrer Summierung in der Summierschaltung 11.6 ein Signal an der Ausgangsklemme 118, welches als Vektorgruppe dargestellt ist und eine dominante Komponente L^ mit den beiden Subdominanten Komponenten 0,707 LL und 0,707 RJ enthält. Die am Ausgang der Summierschaltung 120 (Ausgangsklemme 122) erscheinende Summe der Vektorgruppen 134 und 138 ist mit der Vektorgruppe 146 dargestellt, die eine dominante Komponente R^ und zwei Subdominante Komponenten 0,707 R^ und 0,707 L^ enthält. Schließlich erscheint die Vektorgruppe 140 an der Ausgangsklemme 114 als Vektorgruppe 148, die eine dominante Komponente Ri. neben den beiden Subdominanten Komponenten 0,707 R/ und 0,707 lL enthält. Jedes der an den Ausgangsklemmen 112, 118, 122 und 114 erscheinenden Signale enthält somit als dominante Komponente ein Signal aus einem zugeordneten Kanal gemeinsam mit Signalen aus zwei anderen Kanälen, die durch den Faktor 0,707 abgeschwächt sind. Es ist zu sehen, daß die beiden Hauptvektoren für die vorderen Kanäle, nämlich L^ in der Gruppe 142 und R^ in der Gruppe 148 phasengleich sind und daß die beiden Hauptvektoren für die hinteren Kanäle, nämlich L^ in der Gruppe 144 und R^ in der Gruppe 146 ebenfalls einander phasengleich sind, Jedoch nicht die gleiche Phase wie die Vektoren h'_£ und R^ haben. Wenn auch durch diese Phasenbeziehung die Qualität der Einrichtung nicht sehr stark beeinträchtigt wird, so wird es dennoch für besser gehalten,

209840/0635 - 14 -

OR(GlNAL INSPECTED

wenn die dominanten Vektoren alle in Phase sind.

Es sei nun gezeigt, daß sich diese günstigere Phasenbeziehung einstellt, wenn mit dem Decodierer nach Figur 6 Signale entschlüsselt werden, die mit dem Decodierer nach Figur 5 verschlüsselt worden sind. Bei der Beschreibung der Figur 5 wurde bereits die Form der verschlüsselten Signalgemische Lm und Rm beschrieben, die nun als Vektorgruppen 150 und 152 gezeichnet sind. Aus dem erstgenannten Signalgemisch ergeben sich durch die Wirkung der Phasenschieber 104 und 106 die beiden Vektorgruppen 154 und 156, und aus dem Signalgemisch R_m entstehen durch die Wirkung der Phasenschieber 108 und 110 die Vektorgruppen 158 und 160. Die Vektorgruppe 154 erscheint an der Ausgangsklemme 112 als Vektorgruppe 162, und die Vektorgruppe 160 erscheint an der Ausgangsklemme 114 als Vektorgruppe 164. Diese Ausgangssignale enthalten als dominante Komponenten das Signal L^ bzw. Rf , die miteinander in Phase sind und von jeweils den beiden Subdominanten Signalen 0,707 R^¹ und 0,707 L^' begleitet sind.

Nach Summierung der beiden Vektorgruppen 156 und 160 in der Summierschaltung116 erscheint an der Ausgangsklemme 118 das durch die Vektorgruppe 166 dargestellte Signalgemisch. An der Ausgangsklemme 122 der Summierschaltung 120 erscheint ein Signal, welches durch die Vektorgruppe 168 dargestellt ist und die Summe der Vektorgruppen 154 und 158 darstellt. Es ist zu sehen, daß die Vektorgruppen 166 und 168 als demlnante Komponenten die Vektoren L₁₃' bzw. R^' enthalten, die miteinander in Phase sind und ausserdem gleiche Phasenlage wie die dominanten Vektoren in den Gruppen 162 und haben und jeweils von den beiden Subdominanten Signalen 0,707 R_f» und 0,707 L_f' begleitet sind. Ein Vergleich der Vektorgruppen 162 und 142, 166 und 144, 168 und 146, 164 und 148 zeigt, daß die gleichen Subdominanten Komponenten jeweils

- 15 209840/0635

den gleichen Betrag und innerhalb der Vektorgruppe jeweils die gleiche gegenseitige Phasenbeziehung haben. Daher sind die jeweiligen Signale zur richtigen Beaufschlagung der
in den U.S.-Patentanmeldungen 44,224 und 118,271 beschriebenen Logik- und Steuerschaltungen geeignet.

Einen weiteren Vorteil der hier beschriebenen Codiertechnik erkennt man beispielsweise beim Vergleich der Vektorgruppen 144 und 166, in denen jeweils gestrichelt ein Signalvektor L eingetragen ist, der sich dann ergibt, wenn den Eingängen für "links vorne" und "links hinten" des Codierers gleiche Signale zugeführt werden. Wegen des besonderen Winkels zwischen den Vektoren 0,707 L_f' und 0,707 L^¹ inder Vektorgruppe 144 ist der resultierende Vektor L hier größer als in der Vektorgruppe 166, wo der besagte Winkel 90° beträgt. Es ist ein wesentlicher Vorteil, daß bei der Erfindung das Signal L nicht überstark wird, und aus Symmetriegründen wird auf ähnliche Weise eine übermässige Starke des Signals R_g vermieden, welches beim Anlegen von jeweils gleichen Signalen an die Eingänge 64 und 66 des in Figur 5 gezeigten Codierers entsteht.

Zusammengefasst hat der in Figur 5 gezeigte Codierer gegenüber de» in Bigur 1 gezeigten Codierer 3 wesentliche Vorteile: Erstens benötigt er zur Verschlüsselung nur vier
anstatt 6 Phasenschieber, wodurch sich seine Kosten verringern; zweitens erzeugt er codierte Signale, die nach
ihrer Decodierung zu jjhasengleichen dominanten Signalen
führen; drittens werden allzustarke Ausgangssignale am
Decodierer vermieden, wenn den "seitlichen" Eingängen des
Codierers gleiche Signale zugeführt worden sind.

Figur 7 zeigt eine Abwandlung des in Figur 5 dargestellten Codierers, bei der die Summierung und Phasenverschiebung
der vier Eingangssignal auf andere Weise erfolgt. Bei dem

209840/0 635 " ¹⁶ "

Codierer nach Figur 7 wird das an der Eingangskiemme 170 zugeführte volle Signal Lx. mit einem Betrag von 0,707 des an der Eingangsklemme 174 liegenden Signals R« in der Summierschaltung 178 addiert. In der Summierschaltung 180 wird das an der Eingangsklemme 176 liegende volle Signal R^. mit einem Betrag von 0,707 des an der Eingangsklemme 172 liegenden Signals L. addiert. Die von den Summierschaltungen 178 und 180 gelangen durch jeweils einen zugeordneten Phasenschieber 182 bzw. 184 und werden jeweils in zugeordneten Summierschaltungen 186 bzw. 188 mit einem Betrag von 0,707 des Signals L^ bzw. R^ addiert, nachdem diese Signale in zugeordneten Phasenschiebern 190 bzw. 192 um ψ + 90° phasenverschoben worden sind. Die an den Ausgangsklemmen 194 und 196 erscheinenden Signale L_T und R™ sind mit den Vektorgruppen 198 und 200 dargestellt und ' gleichen den entsprechenden Vektorgruppen 88 und 90 in Figur 5 mit der Ausnahme, daß in der Gruppe 198 der Vektor 0,707 R_b dem Vektor 0,707 L_b voreilt, während in der Gruppe 88 L^ gegenüber R, voreilt. Die Lage der Vektoren L_b und R_b in den Gruppen 200 und 90 ist auf ähnliche Weise vertauscht. Der Codierer nach Figur 7 liefert zwar gut konsistente Signale, ein kleiner Nachteil ergibt sich jedoch daraus, daß wegen der Voreilung des Vektors 0,707 R^ in der Gruppe 198 bezüglich des entsprechenden Vektors in der Gruppe 200 dieses "rechte hintere" Signal leicht zu dem "linken vorderen" Kanal hingezogen scheint, wenn die Aufzeichnung stereophonisch über zwei Lautsprecher wiedergegeben wird. Aus SymmetriegrUnden erscheint das "linke hintere" Signal in ähnlicher Weise leicht nach rechts hingezogen, wenn die Aufzeichnung stereophonisch abgespielt wird. Während also der in Figur 7 gezeigte Codierer sehr gut geeignete Signalgemische für die Wiedergabe über vier Lautsprecher erzeugt, ist er dem Codierer nach Figur 5 unterlegen, wenn die die codierten Signale enthaltende Aufzeichnung über eine zweikanalige stereophonische Anlage wiedergegeben werden soll.

- 17 209840/0635

Obwohl bei den Diagrammen nach Figur 4 die Werte der Winkel CX ,j und oi 2 vorzugsweise 90° sind, können für manche Fälle andere Werte, z.B. O⁰ oder 180° oder auch unterschiedliche Werte für (X ^ und oc ₂ wünschenswerter sein.

Durch eine scheinbar geringfügige Abänderung des Codierers nach Figur 7 und des Decodierers nach Figur 6 (der in der genannten U.S.-Patentanmeldung 118,271 vollständig beschrieben ist) läßt sich die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems beträchtlich verbessern, insbesondere was das Auflösungsvermögen von Mehrdeutigkeiten für die Fälle betrifft, wo Tonsignale "geschwenkt" werden, d.h. phasengleich in benachbarte Kanäle gegeben werden. Den Grund für solche Mehrdeutigkeiten erkennt man bei der Analyse der vom Decodierer nach Figur 6 gelieferten entschlüsselten Signale, die jeweils ein dominantes Signal L_f, L^, R_f bzw. R^ mit jeweils zwei Begleitenden "verunreinigenden" Signalen aus anderen Kanälen enthalten. Zwar werden diese verunreinigenden Signale nicht bemerkt, wenn alle vier dominanten Signale gleichzeitig vorhanden sind, wie es der Fall ist, wenn viele verschiedene Ausführende vier Parts eines Musikstücks in alle vier Kanäle geben, da im ,Zuhörerraum eine ausreichende Klangvermischung stattfindet, sodaß das Vorhandensein der verunreinigenden Signale in den einzelnen Kanälen belanglos ü. Die verunreinigenden Signale werden jedoch dann bemerkt, wenn in nur einem einzigen Kanal oder in höchstens zwei Kanälen ein Ton vorhanden ist. In diesen Fällen sollte der Ton aus einem einzigen Lautsprecher oder aus zwei Lautsprechern kommen, wird aber statt dessen aus allen vier Lautsprechern gehört, was leicht zu bemerken ist und manchmal stört. Dieser Zustand wird verbessert und die Wirklichkeitstreue der vierkanaligen Wiedergabe wird erhöht durch die Logik- und Steuereinrichtungen gemäß den erwähnten U.S.-Patentanmeldungen 44,224 und 118,271. Die dort beschriebenen Einrichtungen erkennen, in welchen einzelnen Kanälen Tonsignale vorhanden sind, und erzeugen Signale zur Steuerung der Verstärkungs-

- 18 209840/0635

faktoren von steuerbaren Verstärkern in den einzelnen Lautsprecherkreisen Je nach dem wo gerade dominante Signale erscheinen. Wenn also beispielsweise nur der "linke vordere" Kanal ein Signal führt (welches wegen des speziellen Aufbaues des Decodierers auch mit vermindertem Pegel in den beiden "hinteren" Kanälen erscheint), dann vergrößert die Logikschaltung den Verstärkungsfaktor der Verstärker für die "vorderen" Lautsprecher und verkleinert den Verstärkungsfaktor der Verstärker für die "hinteren" Lautsprecher, wodurch der Ton nur au*" dem "linken vorderen" Lautsprecher zu kommen scheint. Die Logik- und Steuerschaltung arbeitet hinsichtlich der anderen drei Lautsprecher in ähnlicher Weise, sodaß beim Zusammenspiel der Ausführenden in allen vier Kanälen der Verstärkungsfaktor der jeweiligen Verstärker vergrößert oder vermindert wird, um den Kanal oder die Kanäle, in denen gerade Signale vorherrschend sind, in einem bestimmten Augenblick hervorzuheben und somit eine sehr wirklichkeitsgetreue Wiedergabe des ursprünglichen vierkanaligen Programms zu bieten.

Die oben beschriebene Technik der Verschlüsselung von vier Signalen in zwei Signalgemische und ihrer Entschlüsselung zurück in vier Signale arbeitet für die meisten Fälle sehr gut« Bine Ausnahme besteht jedoch für den Fall, daß die Tonsignale "geschwankt" werden, d.h. phasengleich benachbarten Kanälen angegeben werden, und auch hier nur in zwei Sonderfällen: nämlich dann, wenn durch Anlegen von zwei gleichen Signalen an die>-Codierereingänge L- und R- das Tonsignal genau in die Mitte zwischen die beiden vorderen Kanäle "geschwenkt" werden soll, oder wenn in entsprechender Weise ein Tonsignal genau in die Mitte zwischen die beiden hinteren Kanäle L, und R. gelegt werden soll. Es kann gezeigt werden, daß in diesen beiden Fällen die von der Stereoschallplatte erzeugte Modulation jeweils dieselbe ist, ob nun der Schwenk zwischen d?n beiden vorderen Kanälen oder

- 19 209840/0635

den beiden hinteren Kanälen liegt. Daher kann die mit dem Decodierer verwendete Logik- und Steuereinrichtung nicht unterscheiden, ob das geschwenkte Tonsignal zu den vorderen Kanälen oder zu den hinteren Kanälen gehört, wodurch sich eine Mehrdeutigkeit ergibt. Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird diese Mehrdeutigkeit durch eine besondere Ausgestaltung des Codierers und des Decodierers ausgeräumt, wodurch die Qualität des Systems beträchtlich verbessert wird.

Der in Figur 8 dargestellte modifizierte Codierer hat vier Eingangsklemmen 210, 212, 214 und 216, denen die vier Signale Ii£, L^, R_b, und R_f die als gleichphasige Signale mit gleichen Amplituden gezeichnet sind, zugeführt werden. Das vollständige Signal L_f wird mit einem Betrag von -0,707 des Signals R^ in einer Summierschaltung 218 addiert, deren Ausgang zu einem Phasenschieber 220 führt, der eine frequenzabhängige Bezugs- Phasenverschiebung "ψ einführt. Das an der Klemme 216 liegende vollständige Signal R_f wird mit einem Betrag von 0,707 des an der Klemme 212 erscheinenden Signals L₁₃ in einer Summierschaltung 222 addiert, deren Ausgang zu einem Phasenschieber 224 führt, der ebenfalls die Bezugs-Phasenverschiebung 1)1 mitteilt. Die Signale L, und R, gelangen ausserdem zu den Phasenschiebern 226 bzw. 228, deren jeder eine Phasenverschiebung von ψ +90° bewirkt. Das am Ausgang des Phasenschiebers 220 erscheinende vollständige Signal wird in der Summierschaltung 230 mit einem Betrag von - 0,707 des am Ausgang des Phasenschiebers 226 erscheinenden Signals addiert, sodaß an der Ausgangsklemme 232 dieser Summierschaltung ein Signalgemisch L™ erscheint. In ähnlicher Weise wird das vollständige Signal aus dem Phasenschieber 224 in der Summierschaltung 234 mit einem Betrag von 0,707 des Signals aus dem Phasenschieber 228 addiert. Das hierauf an der Ausgangsklemme 236 erscheinende Signalgemisch ist mit R^ bezeichnet. Wie bei den

- 20 209840/0635

anderen Codierern können die Signale Lm und FL₁ über FM-Multiplex-Rundfunk gesendet werden, oder sie können auf irgendein zweikanaliges Medium wie ein zweispuriges Tonband oder eine Stereoschallplatte zur späteren Wiedergabe aufgezeichnet werden.

Die Bedeutung der Abänderung des in Figur 7 gezeigten Codierers, die zum Codierer nach Figur 8 geführt haben (nämlich die Umkehrung der Phase der 0,707 - Eingänge der beiden im oberen Teil des Schaübschemas dargestellten Summierschaltungen) kann anhand einer Analyse der Phasenbeziehungen der Signale L„ und FL erkannt werden, die als Vektorgruppen 238 und 240 dargestellt sind. Die Vektorgruppe 238 enthält das Signal L_f (welches zwar in derselben Richtung wie das Eingangssignal L_f gezeichnet ist, jedoch in Wirklichkeit um den frequenzabhängigen Winkel TjJ gegenüber diesem verschoben ist), ein Signal 0,707 R^ mit gegenüber dem gleichnamigen Eingangsvektor entgegengesetzter Richtung und ein Signal 0,707 L^, welches durch die Wirkung des Phasenschiebers 226 im Vektor 0,707 R^ um 90° nacheilt. Die Vektorgruppe 240 enthält das Originalsignal R_f (gezeichnet in der gleichen Richtung wie das gleichnahmige Eingangssignal), ein damit gleichphasiges Signal 0,707 L^ und ein Signal 0,707 , welches wegen der Wirkung des Phasenschiebers 228 dem

Signal 0,707 L^ um 90° nacheilt. Wie oben ausgeführt wurde, ist es im Interesse einer besseren Wirklichkeitstreue für die Wiedergabe der Aufzeichnung über eine herkömmliche stereophonische Anlage mit zwei Lautsprechern günstig, wenn der Vektor 0,707 L^ in der Vektorgruppe 240 dem gleichnamigen Vektor in der Vektorgruppe 238 nacheilt und wenn der Vektor 0,707 R₁₃ in der Vektorgruppe 238 dem gleichnamigen Vektor in der Gruppe 240 nacheilt. In dieser Hinsicht ist also die in Figur 8 gezeigte Einrichtung vorzuziehen, Jedoch profitiert man auch dann noch von wichtigen Vorteilen der Erfindung, wenn man die Phasenlagen der Vektoren vertauscht.

209840/0635 -21-

Wenn die durch die Vektorgruppen 238 und 240 dargestellten verschlüsselten Signale, ähnlich wie in Figur 2 veranschaulicht, einer Stereoschallplatte aufgeprägt werden, dann wird während des Schneidevorgangs die linke Rillenwand unter dem Einfluß des Signals L_m für den linken Kanal in Richtung des Pfeils Lm moduliert (der um 45° zur Oberfläche der Platte geneigt ist), während die Rille unter dem Einfluß des Signals Rm für den rechten Kanal in Richtung des Pfeils R_m moduliert wird.

Wie in Figur 10 veranschaulicht, besteht der Effekt des "§chwenkens" darin, das Signal zwischen zwei Kanaleingängen aufzuteilen (was mittels eines Spannungsteilers aus zwei gekoppelten Dämpfungsgliedern geschehen kann). In der Mitte des Schwenkvorgangs wird das Signal genau zu gleichen Teilen zwischen den vorderen Kanälen L- und R« oder zwischen den hinteren Kanälen L^ und R, aufgeteilt. Dieser Zustand sei nun näher betrachtet. Die Veirfcor-gruppen 238 und 240 aus der Figur 8 sind in Figur 10 nocb einmal als Vektorgruppen 250 und 252 dargestellt, wobei zusätzlich die geschwenkten "mittleren" Signale eingetragen sind. Das vordere, mittlere Signal C_f befindet sich im Betreg von 0,707 und in jeweils gleicher Phase als Vektor 254 bzw. 256 in den Vektorgruppen 250 bzw. 252. Da diese Vektoren in Betrag und Phase gleich sind, bewirken sie, daß die Teile L_m und R_m in Figur 2 zusammen in einer horizontalen Bewegung resultieren, und somit erscheint das mittlere vordere Signal C~ als horizontaler Pfeil 246 in Figur 9. In dem Diagramm nach Figur 9 sind der Vektor L^ für den linken vorderen Kanal, der Vektor C_f für den mittleren vorderen Kanal und der Vektor R_f für den rechten vorderen Kanal so zueinander angeordnet, daß sich das Bild für die Modulation einer herkömmlichen Stereoschallplatte ergibt.

Das mittlere hintere Signal C_fe ist zu den Beträgen 0,707 auf den linken hinteren und den rechten hinteren Kanal aufgeteilt. Da hiervon wiederum nur ein Bruchteil von 0,707 in den Vektorgruppen 250 und 252 der Figur 10 erscheint, ist in

209840/0635

- 22 -

diesen Vektorgruppen der in Phase mit dem Vektor 0,707 L, und obm Vektor 0,707 R^ liegende Bruchteil des Signals C_b jeweils 0,5. In jeder der beiden Vektorgruppen 250 und 252 addieren sich diese beiden Bruchteile zu jeweils dem größeren Vektor 0,707 C,. Es ist jedoch zu erkennen, daß der Vektor 0,707 C-^ in der Gruppe 250 gegenphasig zu dem entsprechenden Vektor in der Gruppe 252 ist. Dies ist ein wichtiges Merkmal des Codierers nach Figur 8, weil nun das mittlere hintere Signal C^ einen völlig anderen Charakter als das mittlere vordere Signal C~ hat. Die in den beiden Kanälen mit entgegengesetzter Phase auftretenden Signale C, haben eine vertikale Modulation der Rille 52 (vergl. Figur 2) zur Folge, die in Figur 9 mit dem Pfeil 248 dargestellt ist. Ein in dieser Weise aufgezeichnetes Signal kann natürlich nicht mit einem monophonisehen Plattenspieler wiedergegeben werden und läßt sich ebensowenig mit dem monophonisehen Teil eines FM-Multiplex-Senders ausstrahlen. Daher sollte man bei Gebrauch des in Figur 8 gezeigten Codierers die"mittlere hintere" Position vorzugsweise nur für gelegentliche besondere Töne verwenden, z.B. für Nachhall, Bewegung während des Schwenkens, usw., und nicht als Position für einen wichtigen Künstler, da man ihn dann bei Sendung der Signale über AM oder über monophonisehen FM - Rundfunk nicht hören würde. Solche Signale sind jedoch bei Wiedergabe über ein stereophonisches oder ein quadrophonisches System voll hörbar, und auch alle anderen Positionen des Künstlers würden zufriedenstellend übertragen werden.

Ein anderes bedeutungsvoles Merkmal des Codierers ist mit den Vektorgruppen 256 und 258 der Figur 11 veranschaulicht. Die Vektorgruppe 256 entsteht dann, wenn man die Vektorgruppen 250 und 252 der Figur 10 addiert, und die Vektorgruppe 258 entsteht dann, wenn man die Vektorgruppe 252 von der Vektorgruppe 250 subtrahiert. Nach Addition der beiden in Figur 10 gezeigten Vektrogruppen haben alle Vektoren L~, L^, R, und R~ einen Betrag von 1, während das mittlere

209840/0635 -23-

vordere Signal C„ auf den Betrag 1,414 vergrößert ist. Dies ist genau das, was beim Abspielen einer stereophonischen Aufzeichnung über ein monophonisches Wiedergabegerät eintritt. Das ifiittlere hintere Signal C, wird jedoch wegen der beschriebenen Gegenphasigkeit ausgelöscht. Nach einer Subtraktion der in Figur 10 gezeigten Vektorgruppen erscheinen wiederum die Vektoren L_f, L. , R. und R~ in einem Betrag von 1, jedoch ist diesmal das mitSLere hintere Signal C, auf den Betrag 1,414 vergrößert, während das mittlere vordere Signal C~ ausgelöscht ist. Die mit den Vektorgruppen 256 und 258 gezeigten Beziehungen sind besonders wichtig, weil hiermit die Vektorgruppe 256 stärker ist als die Vektorgruppe 248, wenn ein mittleres Signal nur vorne (und nicht auch noch hinten) vorhanden ist, und weil umgekehrt die Vektorgruppe 258 stärker ist, wenn nur ein mittleres hinteres und kein mittleres vorderes Signal vorhanden ist. Dieser interessante Umstand wird mit Vorteil dazu ausgenutzt, um den Betrieb des im Zusammenhang mit dem Codierer nach Figur 8 verwendeten Decodierers zu verbessern. Ein solcher Decodierer wird nachstehend beschrieben.

Dieser in Figur 12 dargestellte Decodierer ist in vieler Hinsicht dem Decodierer nach Figur 6 ähnlich. Die Signalgemische Lm und R_T , die als Vektorgruppen 238 und 240 dargestellt sind, gelangen zu den Eingangsklemmen 300 und 302, von wo sie parallel jeweils einem Paar von Phasenschiebern 300, 306, bzw. 308, 310 zugeführt werden. Hierbei durchlaufen die Signale Lm und R_m ohne relative Phasenverschiebung die Phasenschieber 304 und 308 und mit einer relativen Phasenverschiebung von 90° die Phasenschieber 306 und 310. In den Vektorgruppen 312, 314, 316 und 318, die die Ausgangssignale der Phasenschieber 304, 306, 310 und 308 zeigen, sind die einzelnen Komponenten zur Unterscheidung v_>n den entsprechenden Komponenten der Vektorgruppen 238 und 240 mit einem apostrophähnlichen Strich versehen, um anzudeuten, daß sie einen Phasenschieber durchlaufen haben

209840/0635 _ ₂4 -

und sich somit von den Eingangskomponenten um einen frequenzabhängigen Phasenwinkel ~ψ unterscheiden, zusätzlich zu der durch die Phasenschieber eingeführten besonderen Phasenverschiebung.

Die Ausgänge der Phasenschieber 304 und 308 liegen direkt an den Eingängen zugeordneter in ihrer Verstärkung steuerbarer Verstärker 312 bzw. 314, deren Ausgänge zu d?n zugehörigen Lautsprechern 316 bzw. 318 führen. Die den Lautsprechern 316 und. 318 zugeführten Signale enthalten jeweils ein dominantes Signal L-¹ bzw. R~' und jeweils zwei Subdominante Signale 0,707 L^' und 0,707 R^'. Jeweils gleiche Teile, nämlich Bruchteile zu 0,707, der Ausgangssignale der Phasenschieber 306 und 308 werden in einer Summierschaltung 320 addiert, wodurch ein Signalgemisch entsteht, welches als dominante Komponente das Signal L^¹ enthält und welches auf den steuerbaren Verstärker 322 und von dort auf den Lautsprecher 324 gegeben wird. Jeweils gleiche negative Teilbeträge, nämlich - 0,707, der Ausgangssignale der Phasenschieber 304 und 310 werden in einer zweiten Summierschaltung 326 addiert, um wiederum ein Signalgemisch zu erzeugen, welches einem vierten steuerbaren Verstärker 328 zugeführt .wird und eine dominante Komponente R^' gemeinsam mit den Komponenten 0,707 R_f' und 0,707 L_f ^f enthält. Dieses Signalgemisch wird nach seiner Verstärkung auf den Lautsprecher 330 gegeben. Anhand der Vektorgruppen 332, 334, 336 und 338, welche die in den Lautsprechern 316, 324, 330 und 318 erscheinenden Signalgemische zeigen, läßt sich erkennen, daß die jeweils dominanten Komponenten in allen vier Lautsprechern die gleiche Phase haben.

Wie bereits erwähnt, haben die begleitenden "verunreinigenden" Signale in jedem Signalgemisch nur geringen Einfluß auf die Wiedergabequalität des Decodierers, solange alle dominanten Signale gleichzeitig vorhanden sind, weil dann eine ausreichende Vermischung der Töne aus den verschiedenen

209840/0635 -25-

Quellen stattfindet, sodaß eine genaue Lokalisierung der einzelnen Töne sowieso nicht so leicht möglich ist. Wenn jedoch das Originalprogramm so geartet ist, daß es am besten über einen oder zwei Lautsprecher wiederzugeben ist, dann sind gewisse Maßnahmen zur Verbesserung der Wirklichkeitstreue der Wiedergabe erwünscht. Man erreicht dies mit einer Logik- und Steuerschaltung 340, die vorzugsweise so aufgebaut ist, wie die entsprechende in der U.S.-Patentanmeldung 118,271 beschriebene Einrichtung^ auf die hier Bezug genommen wird. Die in dieser Patentanmeldung beschriebene Logik ist als "wellenvergleichende" Logik charakterisiert und entscheidet aufgrund eines Augenblicksvergleichs der Signalformen, ob entweder die Verstärkung der die beiden vorderen Lautsprecher 316 und 318 speisenden Verstärker und 314 vergrößert und die Verstärkung der die hinteren Lautsprecher versorgenden Verstärker vermindert werden soll, oder ob umgekehrt die Verstärkung der die hinteren Lautsprecher versorgenden Verstärker 322 und 328 vergrößert und.die Verstärkung der Verstärker312 und 314 vermindert werden soll. Die Kriterien für die Entscheidungen der Logikschaltung werden von den Phasenschiebern 308 und 306 abgeleitet und an den Eingangsklemmen 342 und 344 eingegeben. Die Logik- und Steuerschaltung 340 erzeugt an ihren Ausgängen 346 und folgende Signale: Wenn nur ein einziges Signal L_f oder zwei unkorrelierte Signale L_f und R_f am Eingang vorhanden sind, dann liefert die Logik 340 solche Signale, mit denen die Verstärkung der Verstärker 312 und 314 vergrößert und die Verstärkung der Verstärker 322 und 328 verkleinert wird. Wenn andererseits nur die Komponenten L^ oder unkorrelierte Signale L_b und R_fe vorhanden sind, dann liefert die Logik Signale, mit denen die Verstärkung der Verstärker 322 und 328 vergrößert und die Verstärkung der Verstärker 312 und 314 verkleinert wird. Wenn jedoch, wie oben erwähnt, die Signale L_f und R_f nach Betrag und Phase gleich sind oder wenn die Signale L^ und R_b nach Betrag und Phase gleich sind,

- 26 209840/0 635

dann fehlt der in der erwähnten U.S.-Patentanmeldung 118,271 beschriebenen Logik die Information, die notwendig ist, um die einzuschaltende Verstärkergruppe und die abzuschaltende Verstärkergruppe jeweils herauszufinden. Dies hat zur Folge, daß die mittleren Signale über alle vier Lautsprecher gespreizt werden. Es sei hervorgehoben, daß dies für die Wiedergabe nicht unbedingt unangenehme Folgen haben muß, für eine bessere Wirklichkeitstreue bei Anlagen für höchste Ansprüche ist es jedoch wünschenswert, die Verstärkung der vorderen und hinteren Lautsprecher sofort und automatisch gemäß den mittleren vorderen und mittleren hinteren Signalen einzuregeln. Dies ist möglich mit der im Zusammenhang mit Figur 8 beschriebenen Codiertechnik und aufgrund der Tatsache, daß,'wie in Figur 11 gezeigt, bei derart verschlüsselten Signalen eine Unterscheidung zwischen dem hinteren und dem vorderen Mittensignal möglich ist.

Der in Figur 12 gezeigte Decodierer kann diese Unterscheidung mittels einer zusätzlichen Logik zur Logikschaltung 340 machen. Die an den Eingangsklemmen 300 und 302 liegenden Eingangssignale L™ und Rm werden über die Leitungen 350 und 352 einer Summierschaltung 354 und einer Subtrahierschaltung 356 zugeführt. Die am Ausgang d?r Summierschaltung 354 erscheinende Summe aus den Signalen L_T und FL, entspricht der Vektorgruppe 256 in Figur 11, und das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 356 ist aufgebaut wie die Vektorgruppe 258 in Figur 11. Eine erneute Betrachtung der Figur 11 zeigt, daß bei vorherrschendem vorderem mittlerem Signal der Ausgang der Summierschaltung 354 stärker ist als der Ausgang der Subtrahierschaltung 356, und daß umgekehrt bei vorherrschendem hinterem mittlerem Signal der Ausgang der Subtrahierschaltung stärker ist als der Ausgang der Summierschaltung. Um das Vgrhältnis dieser beiden Größen zu gewinnen, werden die Ausgänge der Schaltungen 354 und 356 in zugeordneten quasi-logarithmisehen Verstärkern 358 und 360 verstärkt und dann durch zugeordnete Gleich-

209840/0636 -27-

richter 362 und 364, die vorzugsweise Vdlweg-Gleichrichter sind, gleichgerichtet und dann in den verlustbehafteten Integratoren 366 und 368 integriert. Die Differenz der Ausgänge der beiden Integratoren, die an den Punkten 370 und 372 erscheinen, ist proportional dem Verhältnis der Beträge des Summen- und des Differenzsignals an den Ausgängen der Schaltungen 354 und 356. Da. das am Punkt 370 liegende Ausgangssignal aus der Summe von Lm und Rm hervorgeht, während das am Punkt 372 erscheinende Ausgangssignal aus der Differenz von L_m und R_m hervorgeht, ist das erstgenannte Signal stärker als das letztgenannte, wenn ein vorderes mittleres Signal vorhanden ist. Um die Entscheidung zu geben, daß ein vorderen mittleres Signal vorhanden ist, ist eine Subtrahierschaltung 372 vorgesehen, die das am Punkt 372 erscheinende Signal von dem am Punkt 370 erscheinenden Signal subtrahiert. Das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 372 gelangt zu einer Summierschaltung 374, wo es mit dem vom Ausgang 346 der Logik-und Steuerschaltung 340 kommenden Signal addiert wird. Der Ausgang der Schaltung 374 wird parallel auf die Steuereingänge der Verstärker 312 und 314 gegeben,(welche die vorderen Lautsprecher 316 und 318 speisen), um deren Verstärkungsfaktor zu erhöhen. Eine zweite Subtrahierschaltung 376 subtrahiert das am Punkt 370 erscheinende Signal von dem am Punkt 372 erscheinenden Signal, was im Falle des Vorhandenseins eines mittleren vorderen Signals ein negatives Ausgangssignal zur Folge hat. Dieses Ausgangssignal wird in einer Summierschaltung 378 mit dem vom Ausgang 348 der Logikschaltung 340 kommenden Signal addiert, und das resultierende Summensignal dient zur Verminderung der Verstärkungsfaktoren der Verstärker 322 und 328, welche die hinteren Lautsprecher 324 und 330 speisen. Wenn umgekehrt ein hinteres mittleres Signal vorhanden ist, wirkt die gerade beschriebene Logik derart, daß die vorderen Lautsprecher teilweise oder vollständig abgeschaltet werden und

- 28 209840/0635

die Verstärkung für die hinteren Lautsprecher vergrößert wird.

Mit der in Figur 12 dargestellten Logik geschieht die Steuerung aufgrund der Summe zweier Steuersignale. Es kann vorteilhaft sein, und es ist durch eine Änderung des in Figur 12 gezeigten Systems auch möglich, die regelbaren Verstärker durch das stärkere der Steuersignale und nicht durch ihre Summe zu steuern. Zu diesem Zweck kann die in Figur 12 gezeigte SohaHung gemäß der Figur 12 A (die nur den betroffenen Teil zeigt) abgewandelt werden, sodaß die Steuersignale aus der "wellenvergleichenden" Logik 340 und aus der gerade beschriebenen "Mitte vorne - Mitte hinten" - Logik in einer ODER - Schaltung anstatt in einer Summierschaltung verknüpft werden. Da das Signal am Ausgang 348 der Logik- und Steuerschaltung 340 lediglich das inverse Signal zu ' dem Signal am Ausgang 346 ist, braucht nur das letztere herangezogen zu werden. In ähnlicher Weise ist auch das Ausgangssignal der Summierschaltung 376 invers zu dem Ausgangssignal der Summlerschaltung 372, sodaß auch luar nur das Letztere verwendet zu werden braucht. Die ODER-Schaltung besteht aus zwei Gleichrichterpaaren 380, 382 und 384, 386, die so geschaltet sind, daß in jedem Paar jeweils ein Gleichrichter in der einen Richtung und der ändere Gleichrichter in der anderen Richtung leitet. Das am Anschluß 346 erscheinende Signal wird den Gleichrichtern 380 und 382 zugeführt_;und das Ausgangssignal aus der Summierschaltung 372 gelangt zu den Gleichrichtern 384 und 386. Aufgrund einer gegenseitigen Verbindung werden die Ausgänge der Gleichrichter 380 und an den Punkten 388 und 392 addiert und ergeben somit die größere der beiden positiven Spannungen am Anschluß 346 und am Ausgang der Schaltung 372. Gleichzeitig werden die Ausgänge der Gleichrichter 382 und 386 an den Punkten 390 und 394 verknüpft und ergeben die größere der negativen Spannungen am Anschluß 346 und am Ausgang der Schalung 372. Die an den Punkten 388 und 390 auftretenden Spannungen werden in der Summierschaltung 374 addiert, deren Ausgang somit das

209840/0635 -29-

stärkere der Ausgangssignale aus der wellenvergleichenden Logik und aus der "Mitte vorne - Mitte hinten" - Logik ist und nicht deren Summe wie bei der Einrichtung nach Figur 12. Die negativen Spannungen an den Punkten 392 und 394 werden in der Summierschaltung 378 addiert, wodurch ein zu dem Ausgang der Summierschaltung 374 inverses Signal entsteht. Wie bei der Einrichtung nach Figur 12 wird der Ausgang der Summierschaltung 374 dem Verstärkerpaar 312 und 314 zugeführt und der Ausgang der Summierschaltung 378 dem Verstärkerpaar 322 und 328 zugeführt.

Die Grundform des Decodierers nach Figur 12 ist dieselbe wie diejenige des in Figur 6 gezeigten Decodierers mit der einzigen Ausnahme, daß die Summierschaltung 326 die Phase des Signals Ri₃'¹ umkehrt. Diese Phasenumkehrung kann man auch innerhalb des Verstärkers 328 oder am zugehörigen Lautsprecher durchführen.

Im Bedarfsfalle könne die Signalgemische L^ und FL·, vor ihrer Zuführung zur Logikschaltung mittels der frequenzabhängigen wellenformenden Netzwerke 380 und 382 geformt werden, um den Betrieb der Logik beispielsweise auf menschliche Stimmen oder auf andere Instrumentenklänge zu beschränken, damit die Logik bei bestimmten Instrumenten mit hoher Leistung und niedriger Frequenz, wie beispielsweise bei Paukenschlägen, nicht so leicht falsche Entscheidungen trifft.

Natürlich müssen bestimmte Vorsichtsmaßregeln getroffen werden, um mit dem Codierer nach Figur 8 und dsm Decodierer nach Figur 12 die besten Ergebnisse zu erzielen. So ist esbeispielsweise nicht ratsam, ein wichtiges Signal wie den Ton von einem Solisten "mitten hinten" anzuordnen, weil dieses Signal bei der Wiedergabe über ein monophonisches Gerät verschwindet oder stark gedämpft wird. Man kann jedoch sehr gut irgendwelche Begleitsignale wie beispielsweise das Geräusch eines rund um den Raum fahrenden Fahrzeugs oder den

209840/0636

Klang eines Symphonieorchesters in einem widerhallenden Konzertsaal aufnehmen, wie es schematisch mit Figur 13 gezeigt ist. In diesem Beispiel sind die musikalischen Gruppen vorne innerhalb eines mit der gestrichelten Umrahmung 390 angedeuten Konzertsaales durch gestrichelte Ellipsen 400 bis 412 dargestellt. Die von diesen Gruppen erzeugten Töne werden von Mikrophonen 416 bis 428 aufgenommen. Die Mikrophonkreise sind durch eine Vielzahl von in der dargestellten Weise angeschlossenen (Pufferverstärkern 430 bis 444 voneinander getrennt. Die Mikrophone 416,. 418 und 420 sind miteinander und mit der Klemme 450 für links vorne verbunden, während die Mikrophone 424, 426 und 428 miteinander und mit der Klemme 456 für rechts vorne verbunden sind. Der Ausgang des mittleren Mikrophons 422, welches für den Solisten vorgesehen sein kann, speist parallel die beiden mit gleichem Verstärkungsfaktor arbeitenden Verstärker 436 und 438, sodaß jeweils gleiche Teile des von diesem Mikrophon ausgehenden Signals an die Klemmen für links vorne und rechts vorne gelangen, wodurch der mittlere vordere Kanal der Aufzeichnung gebildet wird.

Widerhall und andere Raumeffekte können in der herkömmlichen Weise durch geeignete Anordnung eines Mikrophons mit Doppel-Nierencharateteristik aufgenommen werden, welches sich in der Nähe der Saalmitte befindet, um eine realistische Nachhallverzögerung zu bringen. Die Ausgänge der beiden Teile und 448 des Mikrophons werden auf die Anschlüsse 452 und 454 gegeben, die den hinteren Kanälen entsprechen. Die gezeigte Anordnung der Mikrophone erzeugt zwei korrelierte Signale: der von dem Solisten erzeugte Ton, der zu den vorderen Kanälen 450 und 456 gelangt, und der von den Mikrophonteilen 446 und 448 aufgenommene Nachhall, der direkt und phasengleich den Anschlüssen 452 und 454 zugeführt wird. Da während der Vorführung das Orchester und der Solist die stärkeren Signale erzeugen, ist der Ausgang der

- 31 209840/0636

Summierschalung 354 (Figur 12) stärker als derjenige der Subtrahierschaltung 356, wodurch die Verstärkung für die vorderen Lautsprecher erhöht wird. Während längerer Pausen klingt jedoch der Ton vom Orchester sehr schnell ab, während der Nachhall oder Widerhall für einige Zeit andauert. Während dieser Zeit ist der Nachhallton stärker, sodaß die Subtrahierschaltung 356 ein stärkeres Ausgangssignal führt als die Summierschaltung 354, wodurch die Verstärkung für die vorderen Lautsprecher gedämpft und die Verstärkung für die hinteren Lautsprecher vergrößert wird und somit der Raumeffekt eines Konzertsaals sehr naturgetreu wiedergegeben wird. Die Zeitkonstanten der Integratoren 366 und 368 sind vorteilhafterweise einstellbar, damit durch Justierung die beste Qualität erhalten werden kann. Typische Werte sind etwa 1 bis 5 Millisekunden für die Anklingzeiten und etwa 0,4 Sekunden für die Abklingzeiten.

Wenn auch die Erfindung vorstehend im Zusammenhang mit Signalkombinationen in bestimmten Verhältnissen, nämlich 1,00 und 0,707 und im Zusammenhang mit bestimmten relativen Phasenwinkeln beschrieben wurde, so sind natürlich kleine Abweichungen von diesen speziellen Werten möglich, ohne daß dabei der Betrieb der Einrichtungen leidet. Auch bedeutet die Tatsache, daß die Erfindung in der Beschreibung und in den Ansprüchen mit speziellen Ausdrücken umrissen ist, nicht, daß die Ansprüche die besagten Abweichungen von den genannten Werten nicht umfassen sollen.

2098 4 0/0835

Claims (12)

1. Columbia Broad.Syst. ^L 8679-72/Ks

   eingegangen

   Patentansprüche

   Einrichtung zum Umsetzen eines mindestens zwei von vier Signalen L„, L^, R_b, R~ führenden mehrkanaligen Programms in zwei Signalgemische, gekennzeichnet durch vier Eingangsklemmen (60, 62, 64, 66), deren jeder eines der vier Signale L_f, L , R^, R_f zuführbar ist, zwei Ausgangsklemmen (84, 86) und eine aus mehreren Phasenschiebern (74, 76, 72, 78) und Summierschaltungen (68, 70, 80, 82) bestehende und derart zwischen den Eingangs- und Ausgangsklemmen angeordnete Matrixschaltung, daß sie an jede Ausgangsklemme die beiden Signale L^ und R, um 90° zueinander phasenverschoben liefert, wobei das Signal L^ an der einen Ausgangsklemme (84) dem Signal L, an der anderen Ausgangsklemme (86) voreilt und das Signal R^ an der besagten einen Ausgangsklemme dem Signal R^ an der besagten anderen Ausgangsklemme nacheilt, und daß sie der ersten Ausgangsklemme (84) das Signal L^ und der zeiten Ausgangsklemme (86) das Signal R_f in der gleichen gegenseitigen Phasenlage zuführt, wie sie diese Signale an den zugehörigen Eingangsklemmen (60, 66) haben, wobei das Signal L„ die Phase des an der ersten Ausgangsklemme erscheinenden Signals R^ und das Signal Rx. die Phase des an der zweiten Ausgangsklemme erscheinenden Signals L^ hat.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrixschaltung folgende Merkmale hat:

   a) sie enthält vier Summierschaltungen (68, 70, 80, 82) mit jeweils zwei Eingängen und einem Ausgang;

   2098A0/063S - 2 -

   b) die erste Summierschaltung (68) liegt mit ihrem ersten Eingang an der dritten Eingangsklemme (64) und mit ihrem zweiten Eingang an der ersten Eingangsklemme (6o) und addiert einander ungleiche Anteile der Signale L_f und R,;

   c) die zweite Summierschaltung (70) liegt mit ihrem ersten Eingang an der zweiten Eingangsklemme (62) und mit ihrem zweiten Eingang an der vierten Eingangsklemme (66) und addiert einander ungleiche Anteile der Signale L^ und R-;

   d) sie enthält einen ersten und einen damit gleichartigen zweiten Allpaß-Phasenschieber (74, 176), deren einer zwischen dem Ausgang der ersten Summierschaltung und dem ersten Eingang der dritten Summierschaltung (80) und deren anderer zwischen dem Ausgang der zweiten Summierschaltung und dem ersten Eingang der vierten Summierschaltung (82) liegt;

   e) sie enthält einen dritten und einen damit gleichartigen vierten Allpaß-Phasenschieber (72, 78), deren einer zwischen der zweiten Eingangsklemme ( 62) und dem zweiten Eingang der dritten Summierschaltung liegt und deren anderer zwischen der dritten Eingangsklemme (64) und dem zweiten Eingang der vierten Summierschaltung liegt, und die beide den ihnen zugeführten Signalen eine Phasenverschiebung mitteilen, die sich um 90° von der Phasenverschiebung des ersten und zweiten Phasenschj&ers unterscheidet;

   f) die dritte und die vierte Summierschaltung addieren jeweils einander ungleiche Anteile der ihren beiden Eingängen zugeführten Signale;

   g) der Ausgang der dritten Summierschaltung führt zur ersten Ausgangsklerame (84) und der Ausgang der vierten Summierschaltung führt zur zweiten Ausgangsklemme (86).

   - 3 209840/0635
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Phasenschieber (182, 184) die relative Phase der ihnen zugeführten Signale um einen vorgegebenen Bezugs-Phasenwinkel (V) verschiebt und daß der dritte und der vierte Phasenschieber (190, 192) die relative Phase der ihnen zugeführten Signale um den Bezugs-Phasenwinkel plus 90° verschiebt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Summierschaltung (178,180) Jeweils einen Anteil von 0,707 des ihrem ersten Eingang zugeführten Signals mit einem Anteil von 1,00 des ihrem zweiten Eingang zugeführten Signals addiert.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte und die vierte Summierschaltung (186,188) Jeweils einen Anteil von 1,00 des ihrem ersten Eingang zugeführten Signals mit einem Anteil von 0,707 des ihrem zweiten Eingang zugeführten Signals addiert, sodaß in dem an der ersten Ausgangsklemme (194) erscheinenden Signalgemisch das Signal L_f phasengleich mit der Komponente 0,707 R^ ist, während in dem an der zweiten Ausgangsklemme (196) erscheinenden Signalgemischdas Signal R_f phasengleich mit der Komponente 0,707 Li. ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Summierschaltung (218) einen Anteil von -0,707 des ihrem ersten Eingang zugeführten Signals mit einem Anteil von 1,00 des ihrem zweiten Eingang zugeführten Signals addiert, und daß die zweite Summierachaltung (222) einen Anteil von 0,707 des ihrem ersten Eingang zugeführten Signals mit einem Anteil von 1,00 des ihrem zweiten Eingang zugeführten Signals addiert, und daß die dritte Summierschaltung (230) einen Anteil von 1,00 des ihrem ersten Eingang zugeführten Signals mit einem Anteil von -0,707 des ihrem

   - 4 209840/0636

   zweiten Eingang zugeführten Signals addiert, und daß die vierte Summierschaltung (234) einen Anteil von 1,00 des ihrem ersten Eingang zugeführten Signals mit einem Anteil von 0,707 des ihrem zweiten Eingang zugeführten Signals addiert, sodaß in dem an der ersten Ausgangsklemme (232) erscheinenden Signalgemisch das Signal L- um 180° zu der Komponente 0,707 R^ phasenversetzt ist, während in dem an der zweiten Ausgangsklemme (236) erscheinenden Signalgemisch das Signal FU mit der Komponente 0,707 L- phasengleich ist.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte und der vierte Phasenschieber (72, 78)

   üie relative Phase der ihnen zugeführten Signale um einen vorbestimmten Bezugs-Phasenwinkel (ψ) verschiebt und daß der erste und der zweite Phasenschieber (74, 76) die relative Phase der ihnen zugeführten Signale um den Bezugs-Phasenwinkel plus 90° verschiebt.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Summierschaltung (68,70) jeweils einen Anteil von 0,707 des ihrem ersten Eingang zugeführten Signals mit einem Anteil von 1,00 des ihrem zweiten Eingang zugeführten Signals addiert, und daß die dritte und die vierte Summierschaltung (80, 82) jeweils einen Anteil von 1,00 des ihrem ersten Eingang zugeführten Signals mit einem Anteil von 0,707 des ihrem zweiten Eingang zugeführten Signals addiert.
9. 9. Einrichtung zum Umsetzen zweier Signalgemische L„, und R-,, deren erstes eine dominante Komponente L^ und deren zweites eine dominante Komponente R_f in jeweils derselben Phase enthält, und deren jedes zwei um 90° zueinander phasenverschobene Subdominante Komponenten L. und R, enthält, wobei die Komponente L. der Komponente R_b im Signalgemisch L nacheilt und im Signal-

   209840/0635 _ 5 _

   gemisch R₁ voreilt, und wobei das Signal L_f zu der im selben Signalgemisch enthaltenen Komponente R. gegenphasig ist und das Signal R_f mit der im selben Signalgemisch enthaltenen Komponente L^ gleichphasig ist, gekennzeichnet durch:

   a) zwei Eingangsklemmen (300, 302) und mindestens zwei damit verbundene Allpaß-Phasenschieber (306, 308), welche die beiden den Eingangsklemmen zuführbaren Signalgemische (238, 240) um 90° zueinander phasenverschieben, um ein drittes und ein viertes Signalgemisch (314, 318) zu erzeugen, dessen eines die komponenten L, und FL gleich - oder gegenphasig bezüglich der gleichnajnnigen Komponenten des anderen enthält;

   b) Kombinatorschaltungen, welche aus dem dritten und vierten Signalgemisch ein fünftes und sechstes Signalgemisch gewinnen, deren Jedes eines der Signale L. und FL als dominante Komponente gemeinsam mit zwei Subdominanten Komponenten L_f und R_f enthält;

   c) Einrichtungen zur Zuführung der Signalgemische mit den dominanten Komponenten L^., R^, L, , R, zu vier in ihrer Verstärkung steuerbaren Verstärkern zum Zwecke der Wiedergabe über vier Lautsprecher;

   d) eine mit den Ausgängen zweier der Phasenschieber (306, 308) verbundene Steuerschaltung (340), welche das oder die gerade an den steuerbaren Verstärkern (312, 322, 328, 314) vorhandenen dominanten Signale identifiziert und daraufhin mindestens eines von zwei Steuersignalen abgibt;

   e) eine mit den Eingangsklemmen (300, 302) verbundene Logikschaltung (354 bis 376), welche die Summe und

   die Differenz der beiden ersten Signalgemische (238, 240) miteinander vergleicht und je nach dem, ob die Summe oder die Differenz stärker ist, mindestens eines von zwei weiteren Steuersignalen erzeugt;

   209840/0636

   f) eine Verknüpfungsschaltung (374, 378), welche das Steuersignal aus der Steuerschaltung (340) mit dem Steuersignal aus der Logikschaltung verknüpft und daraus ein fünftes und sechstes Steuersignal zur Beeinflussung der Verstärkungsfaktoren der Verstärker gewinnt.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (34θ) ein erstes und ein zweites Steuersignal erzeugt und daß die Logikschaltung (354 bis 376) ein drittes oder ein viertes Steuersignal erzeugt, je nach dem, ob die Summe oder die Differenz der beiden ersten Signalgemische (238, 240) stärker ist, und daß die Verknüpfungsschaltung aus Addierschaltungen (374, 378) zur Addition des dritten mit dem ersten Steuersignal und des vierten mit dem zweiten Steuersignal besteht.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch (gekennzeichnet, daß die Verknüpfungsschaltung eine mit der Steuerschaltung (340) und mit der Logikschaltung (354 bis 376) verbundene Diskriminatorschaltung (380 bis 39Ό enthält, die das stärkere der beiden weiteren Steuersignale auswählt und deft steuerbaren Verstärkern zuführt.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verknüpfungsschaltung eine ODER-Schaltung ist.

    209840/0635