DE2330577C2 - Vierkanal-Stereodecoder - Google Patents

Description

Sprecher abgegeben werden sollte, dann die gleichzeitige abgabe der anderen Übersprechsignalkomponente verhindert ist, wenn eine Solostimme oder ein Soloinstrument während der Aufnahme sich in einer mittleren vorderen Position befindet. Überdies kann der Vierlcanal-Stereodecoder gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise relativ einfach als integrierte Schaltungsanordnung realisiert werden, wodurch sich für den Aufbau und für die Wartung ein einfacher und billiger Schaltungsaufbau ergibt.

Vorzugsweise enthält die Mischschaltung zwei Feldeffekttransistoren, die mit ihren Source-Drain-Strecken jeweils die Ausgänge zweier einstellbarer Verstärkungsschaltungerc verbinden. Dies bringt den Vorteil eines besonders geringen schaltungstechnischen is Aufwands für die Mischschaltung mit sich.

Zweckmäßigerweise weist die Steuerschaltung zwischen den Ausgängen der beiden Subtrahierschaltungen und nachfolgenden Gleichrichtungsschaltungen Integratoren auf. Dies bringt den Vorteil einer besonders einfachen und dennoch wirksamen Steuerschaltung mit sich.

Zweckmäßigerweise weist die Steuerschaltung Integratoren auf. die zwischen den Ausgängen von der Matrixschaltung nachgeschalteten Vollweggleichrichtem und einer diesen Vollweggleichrichtern nachgeschaiteten Differenzschaltung vorgesehen sind. Dies bringt den Vorteil einer besonders einfach aufgebauten und besonders wirksamen Steuerschaltung mit sich.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 ein schematisches Schaltbild von Codier- und Decodierschaltungeu der Art die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll:

F i g. 2 ein schematisches Schaltbild eines Decodiergerätes mit logischen Schaltungsanordnungen gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;

F i g. 3 und 4 Verläufe von Ausgangssignalen, die am Obergang 86 abgeleitet sind, zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung, die in F i g. 2 abgebildet ist; F i g. 5 eine schematische Darstellung der TonqueUen eines Originaltonfeldes, die in der nachfolgenden Beschreibung beschrieben sind;

F i g. 6 eine schematische Darstellung des Ausgangs- « signals ein«» Gleichrichters bei der »n F i g. 2 dargestellten Ausführungsform für verschieden angeordnete Tonsignakniellen;

Fig.7 einen Signalverlauf zur Erläuterung der Erzeugung eines bestimmten Signales am Obergang 86 so bei der Ausführungsform nach F i g. 2;

F i g. 8 die Phasenkomponenten eines Mitte-Hinten-Signals zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung;

f 1 g. 9 eine schematische Darstellung des Ausgangssignals eines Gleishrichters bei der Ausführungsform SS nach F i g. 2 für unterschiedlich angeordnete Tonsignalquellen und

F i g. 10 und 11 Vektorbilder der Ausgangssignale von einen Summierübergang bzw. einem Sublraktionsübergang.

Fig. 1 zeigt eine quadrophone Tonanlage, bei welcher die vorliegende Erfindung verwendet werden soll Ein Codierer 18 empfängt links-Vorn, Links-Hinten-, Rechts-Hinten- Und Rechts Vorn-Signale (Lf) bzw. (Lg) bzw. (R₈) bzw. (Rf) an seinen Eingangsklemmen 10 « bzw. 12 bzw. 14 bzr/. 16. Er empfängt auch jeweils mit halber Amplitude ein Mitte-Vorn-Signal (Cf) an seinen Eingangsklemmen 10 bkw. 16 und ebenfalls mit halber Amplitude ein Mitte-Hmten-Signal (Cb) an seinen Eingangsklemmen 12 bzw. 14. Der Codierer wandelt diese Eingangssignale in zwei Ausgangssignalgemische um, die mit i-rbzw. Ärbezeichnet sind und die an seinen Ausgangsklemmen 20 bzw. 22 auftreten. Die Phasenkomponenten dieser Signale sind durch die Vektorbilder neben den entsprechenden Anschlußklemmen dargestellt Diese Signalgemische können in komplexer Darstellung wie folgt gekennzeichnet werden:

Lt= L_f- 0,707 A₈ + J (0,707 L₈) Rr = Rf + 0,707 La - j(0.707 R_B) (wenn Cpund C₈ nicht vorhanden sind)

Decodierte Signalgemische können daraufhin einem beliebigen Zweikanalmedium zugeführt werden, wie durch die Kanäle 23 und 25 dargestellt, weiche beispielsweise die beiden Tonkanäle einer Stereoschallplatte, eines Zweikanalmagnetbances oder eines FM-Multiplex-Rundfunksystems sein können.

Nach dor Wiedergewinnung von dem Zweikanalmedium werden die Signalgemische r und Ri an zwei Eingangsklemmen 30 bzw. 32 eines Oecodiercrs 34 angelegt Dann werden die Signalgemische mit Paaren von Phasenschiebern 38 bzw. 40 und 42 bzw. 44 derart gegeneinander phasenverschoben, daß die selektive Addie 'ing und Subtraktion vier Ausgang^signale ergibt wovon jedes eine vorherrschende Komponente enthält welche einem der Originaleingangssignale entspricht Der Grundphasenverschiebungswinkel Ψ, der durch die Phasenschieber eingeführt ist ist eis«e Funktion der Frequenz.

Somit verschiebt das Netzwerk 38 das Signalgemisch Lt um den Grundphasenverschiebungswinkel Φ. während das Φ-Netzwerk das Signalgemisch Lt um einen Phasenwinkel von Ψ +90° und das Netzwerk 42 das Signalgemisdi Rr um einen Phasenwinkel von 9+90° und das Netzwerk 44 das Signalgemisch Rt um den Grundphasenverschiebungswinkel Ψ verschiebt Das Ausgangssignal des Phasenschiebers 38 wird ..n eine Ausgangsklemme 62 und das Ausgangssignal des Phasenschiebers 44 an eine Ausgangsklemme 68 angelegt Das O.7O7facbe des Ausgangssignals des Phasenschiebers 38 wird dem OJWfachen des Aus gangssignab des Phasenschiebers 42 hinzugefügt worauf das erhaltene Signal an eine Ausgangsklemme 66 des Decodieren 34 angelegt wird. Gleiche negative Anteile der Ausgangssignale der Phasenschieber 40 und 44, d h. —0707 der Ausganggjgnale der Phasenschieber 40 und 44. werden in einem Summierübergang 46 kombiniert wobei das erhaltene Signal an die Ausgangsklemme fA des Decodierers 34 angelegt wird. Das erste, das zweite, das dritte und das vierte Ausgangssignal, welches an der Ausgangsklemme 62, 64, f* bzw. 68 des Decodierers 34 erscheint, enthalt vwiegend das Orialial Lu Le bzw. found Rrund verschiedene (—3 dB)-Komponenten einer Größe von 0J07 der anderen Signale, wie durch die Vektorgrappeu 54,56 bzw. 58 aod 60 dargestellt Diese Vektorgruppen sind mit LJ. L* izw. R₉' und RJ bezeichnet

An Hand der rig.2 wad die hörbare Wiedergabe dieser Signale durch eme erfmkmgsfemilte Schaltung beschrieben. Die an den Ausgangsklemmen 62, 68, 64 und 66 erscheinenden Signale werden an die Eingänge der regelbaren Verstärker 70, 76 bzw. 72 und 74 angelegt Die Ausgangssignale dieser Verstärker 70, 76 bzw. 72 und 74 werden an Vollweggleichrichterschaltungen 70, 80 bzw. 82 und 84 angelegt Die Aufgabe der Vollweggleichrichterschaltungen besteht darin, die

negativen Spannungen zu beseitigen, so daß ein Signal mit einer Phasendifferenz von 180° das Äquivalent einer Phasendifferenz von 0° für symmetrische Signale ist.

Das Ausgangssignal des Vollweggleichrichters 80 wird vom Ausgangssignal des Vollweggleichrichters 70 in einem Subtrahierglied 86 subtrahiert. Dessen Ausgangssignal wird an einen Voliweggleichrichter 90 durch eine Zeitkonstantenschaltung 95 angelegt. Das Ausgangssignal der Vollweggleichrichter wird an eine Begrenzerschaltung 96 angelegt. Das Ausgangssignal der Begrenzerschaltung 96 wird an die positive Eingangsklemme eines Differenzverstärkers 94 angelegt. Das Ausgangssignal der Vollweggleichrichter 84 wird vom Ausgangssignal des Vollweggleichrichters 82 in einem Subtrahierglied 88 subtrahiert. Das Ausgangssignal des Subtrahiergliedes 88 wird an einen Voliweggleichrichter 92 über eine Zeitkonstantenschaltung 96 angelegt.

Das Ausgangssignal des Gleichrichters 92 wird über

eine Bczrm7Cr*"*"*ⁱ··'"*' ^(Λα ■*** ^·" "*>CTOlivA Ρίησαηστ-

klemme des Verstärkers 94 angelegt. Die Ausgangssignale der Vollweggleichrichter 78, 80, 82 und 84 werden in einer Summierstufe 151 kombiniert, wobei das Ausgangssignal zum Steuern der Verstärkungsfaktoren der Verstärker 70, 76, 72 und 74 mit veränderlichem Verstärkungsgrad verwendet wird. Die Verstärker 70, 72, 74 und 76 zur Steuerung des Verstärkungsgrades werden mit identischen oder sehr ähnlichen Kenngrößen ausgesucht. Die Elemente 70 bis 94 bilden eine Steuerschaltung A, die hier auch Wellenanpassungsschaltung A genannt wird.

Die oben beschriebenen Elemente erzeugen ein erstes Steuersignal an der positiven Ausgangsklemme des Differenzverstärkers 94, wobei dieses Signal über eine Zeitkonstantenschakung 104 an eine Summierstufe 106 angelegt wird. Ein zweites Steuersignal mit einer gegenüber dem ersten Steuersignal entgegengesetzten Polarität wird an Jer negativen Ausgangsklemme des Differenzverstärkers 94 erzeugt und über eine zweite Zeitkonstantenschaltung 114 an eine Summierstufe 116 angelegt Das Ausgangssignal der Summierstufe 106 wird über einen Begrenzer 108 an die Verstärkungsgrad <;teuerkleminen der Verstärker 100 bzw. 102 mit veränderlichem Verstärkungsgrad angelegt. Die Eingangssignale der Verstärker 100 und 102 sind die Signale, die an den Ausgängen 62 bzw. 68 des Decodieren 34 erscheinen.

Das zweite Steuersignal wird von der Summierstufe 116 über einen Begrenzer 118 an die Steuerklemmen für den Verstärkungsgrad der Verstärker 110 und 112 angelegt Die Eingangssignale der Verstärker 110 und 112 werden von d'_n Ausgangsklemmen 64 bzw. 66 des Decodierers 34 abgeleitet Die Ausgangssignale der Verstärker 100, 102, 110 und 112 werden den Lautsprechern 120 und 122 bzw. 124 und 126 zugeführt Diese Lautsprecher werden in der Links-Vorn-, Rechts-Vorn-, Links-Hinten- und Rechts-Hinten-Ecke eines Raumes angeordnet

Es wird angenommen, daß die Nebensprechkomponenten von Ls und Rb nicht in den Ausgangssignalen Lf' und Rf enthalten sind, die an den Ausgangsklemmen 62 bzw. 68 erscheinen; ein Signal, das entweder positiv (Lf überschreitet Rf) oder negativ (R_F überschreitet Lf) ist, erscheint am Ausgang .der Verbindung 86. Da die Mitte-Vornsignalkomponen.ten des Signals (Cf) in den Signalen Lf und Rf mit gleicher Phase vorhanden sind und dieselbe Amplitude haben, werden sie in dem Subtrahierglied 86 gelöscht, so daß kein Mitte-Vorn-Signal am Ausgang der Addierstufe 86 erscheint.

Das Differenzsignal von dem Subtrahierglied 86 ist nach der Gleichrichtung durch den Vollweggleichrichter 90 ein positives Signal. Falls somit das Tonsignal in der Links-Vorn-Stellung, wie in F i g. 5 gezeigt, erscheint, so erscheint ein verhältnismäßig großes positives Signal am Ausgang des Gleichrichters 90 (F i g. f>). Falls nur ein Mitte-Vorn-Signal vorherrschend ist (die Stellung Nr. 2). so erscheint kein Signal am Ausgang des Gleichrichters 90. Falls ein Rechts-Vorn-Tonsignal (Rf) erscheint (die dritte Stellung), so erscheint ein verhältnismäßig großes positives Signal am Ausgang des Gleichrichters 90. Es kann somit gesagt werden, daß dann, wenn der Originalton /wischen Stellungen eins und zwei (links vorne und mitte vorne) vorliegt, das Steuersignal, welches an die positive Klemme des Differenzverstärkers 94 angelegt ist, sich auf einer Linie 130 ändert, wie dies in F i g. 6 darggestelli ist. Wenn sich der Originalton zwischen der zweiten und aer rlritipn Stellung (mitte vorne und rechts vorne) befindet, so variiert das Steuersignal längs einer Linie 132.

Falls andererseits die Links-Vorne- und Rechts-Vorne-Signale (Lf und Rf) nicht in den Signalen Ly und Rf - > enthalten und nur die Nebensprechkomponenten Ls und Rb darin enthalten sind, so erscheint nur ein positives Signal kleiner Größe in der Ausgangsstufe des Gleichrichters 90. Dieses kleine positive Signal stellt die Differenzen der Komponenten Lh in den Signalen Lf W und Rf dar, die einen Phasenunterschied von 90° zueinander haben. Das kombinierte Signal Rb. wie in Fig. 7 gezeigt, ha! eine im allgemeinen dreieckige Wellenform. Ein ähnliches Signal wird durch die Subtraktion der 90°-Phasendifferenz von nicht vorherr-Ji sehenden /?e-Signalkomponenten erzeugt. Wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt, erscheint somit ein kleines positives Signal am Ausgang des Gleichrichters 90. wenn nur das Rechts-Hinten-Signal in Stellung 4 erzeugt wird. Wenn der Ton in der Mitte-Hinten-Stcl-•ό lung oder fünften Stellung erscheint, so erscheint kein Ausgangssignal am Gleichrichter 90, wobei dann, wenn das Signal in der Links-Hinten-Stellung oder der sechsten Stellung erscheint, ein kleines positives Signal wiederum am Ausgang des Gleichrichters 90 erscheint. ⁴> Es kann somit gesagt werden, daß die Phasenkomponente Cb durch die nicht vorherrschenden Komponenten von R₈ und L₈ in den Signalen Lf und Rf' zu einem Ganzen zusammengesetzt ist Diese beiden zu einem Ganzen zusammengesetzten Signale Ce sind jedoch von der gleichen Amplitude und phasenversetzt zueinander (wie in Fig.8 dargestellt), so daß sie in dem Subtrahierglied 86 gelöscht werden.

Wenn sich das Originalsignal zwischen Stellungen drei und vier (rechts vorne und rechts hinten), der " Stellung vier und fünf (rechts hinten und mitte hinten) oder der Stellung fünf und sechs (mitte hinten und links hinten) befindet, so variiert das in der Ausgangsstufe des Gleichrichters 90 erscheinende Steuersignal entsprechend einer Kurve, wie sie durch die Linien 134, 136 oder 138 veranschaulicht ist, wie dies Fig.6 zeigt Daher werden die beiden Mitte-Vorn- und Mitte-Hinten-Signalkomponenten, die in den Signalen Lf und Rf' enthalten sind, in dem Subtrahierglied 86 gelöscht wobei dieses Merkmal bei der Arbeitsweise der Steuerschaltung bzw. logischen Schaltung A von Bedeutung ist Ein ähnlisches Ergebnis wird für die Signale Ld und R_B' erzielt
Die Amplitudencharakteristik des Ausgangssignals,

welches am Ausgang des Gleichrichters 92 erscheint, ist in F i g. 9 gezeigt. Die Nebensprechkomponenten der in den Signalen Lb und Rb enthaltenen Mitte-Vorn· und Mitte-Hinten-Signale (Cr und Cb) werden im Subtrahierglied 88 auf ei.ie Weise gelöscht, die der oben beschriebenen ahnlich ist. Wenn somit die Signale nur in den Links-Vorn- oder Rechts-Vorn-Stellungen vorherrschend sind, so wird nur ein verhältnismäßig kleiner Anteil pvjtiver Steuersignale am Ausgang des Gleichrichters 92 erzeugt.

Durch geeignete Auswahl der Zeitkonstanten in den Zeitkonstantenschaltungen 104 und 114 ist es möglich, diese kleine Spannung zu reduzieren, die vorliegt, wenn nur die Nebensprechkomponenten in den Signalen Lf-'. Rr, Lb und Rb enthalten sind, wobei diese kleine Spannung auf Null reduziert wird. Da die Ausgangssignale der Gleichrichter 90 und 92 an die Begrenzerschaltungen 96 bzw. 98 angelegt sind, können ferner die Begren7ungspegel so gewählt werden (wie durch die I_jn;p 140 in F I g. 6 g???'g'). daß die nicht vorherrschenden bzw. subdominierenden Signale gelöscht werden. Somit stellt das Eingangssignal, das an den positiven Eingang des Verstärkers 95 angelegt ist, die Differenz zwischen der Hauptkomponente Lr in dem Signalgemisch Lf und der Hauptkomponente Rr in dem Signal Rr dar,d.h.:

Auf ähnliche Weise wird ein Eingangssignal, das an die negative Eingangsklemme des Verstärkers 94 angelegt wird, durch geeignete Auswahl des Begrenzungspf jels der Begrenzungsschaltung 98 den Unterschied zwischen der Haupikomponente Lb in dem Signal L„' und der Hauptkomponente Rb in dem Signal ,?/)'darstellen, oder:

\\Lb\-\Rb\\

Mit diesen beiden Eingangssignalen können die Ausgangssignale an den positiven und negativen Klemmen des Verstärkers 94 bezeichnet werden:

\\Lf\-\Rf\\-\\Lb\-\Rb\\

Diese Signale werden an die Steuereingänge der Verstärker 100, 102, 110 and 112 angelegt, wie oben beschrieben. Die beiden Signale haben entgegengesetzte Polaritäten, welche wie folgt bestimmt sind. Falls der absolute Wert der Differenz zwischen L^und Rrgrößer ist ais der absolute Wert der Differenz zwischen L₈ und Reist, falls nämlich

so ist die Polarität des Signales an der positiven Ausgangsklemme des Verstärkers 94 derart daß die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 100 und 102 erhöht werden, während die Polarität des Signals an der negativen Ausgangsklemme des Verstärkers 94 bei der entgegengesetzten Polarität gehalten wird, um die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 110 und 112 entsprechend zu verringern. Signale, die sonst durch die Lautsprecher 124 und 126 wiedergegeben werden würden, werden infolgedessen vom Hörer nicht gehört, wobei Nebensprechsignalkomponenten Lf und R^ die in dem Signal Lb und Rb enthalten sind, im wesentlichen beseitigt sind. Ähnliche Ergebnisse werden in den anderen Kanälen erzielt Das heißt falls der absolute Wert der Differenz zwischen den Signalkomponenten L_B und R₈ größer als der absolute Wert der Differenz zwischen Lf und R_F'ßU d. h. falls

dann entsteht an der negativen Ausgangsklemme des Verstärkers 94 ein Ausgangssignal mit einer solchen Polarität, daß die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 110 und 112 erhöht werden, wobei das Steuersignal an der positiven Ausgangsklemme des Verstärkers 94 von entgegengesetzter Polarität ist, um die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 100 und 102 herabzusetzen. Dadurch werden die Nebensprechkomponentensignale von Lb und Rb in den Signalen Lr und Rr im wesentlichen eliminiert.

Um die wichtigen Merkmale der oben beschriebenen logischen Wellenanpassungsschaltung bzw. Steuerschaltung A noch einmal zu unterstreichen, ist zu beachten, daß, da die Komponenten Lr und Rr in den Signalen Lr bzw. Rr in Phase sind, das darin enthaltene Mitte-Vorn-Signal Cr im Subtrahierglied 86 gelöscht wird, wobei in ähnlicher Weise aufgrund der Tatsache, daß die in den Signalen Lr und Rr enthaltenen Mitte-Hinten-Sigrale Cbaußer Phase sind, sie ebenso im Subtrahierglied 86 gelöscht werden (da ein Phasenunterschied von 180" als Phasenunterschied Null nach der Vollweggleichrichtung erscheint). Auf ähnliche Weise sind die Signalkomponenten Ln und Rb bzw. die Signale Lb und Rb in Phase, so daß das darin enthaltene Mitte-Hinten-Signal Cb im Subtrahierglied 88 gelöscht wird, wie auch die Mitte-Vorn-Signale Cr. die zueinander außer Phase und darin enthalten sind. Dies macht es unnötig, Zeitkonstantenschaltungen zwischen den jeweiligen Gleichrichtern 78 und 90 und dem Übergang 86 und zwischen den jeweiligen Gleichrichtern 82 und 84 und dem Übergang 88 vorzusehen.

Wie oben erläutert, erzeugt die Steuerschaltung bzw. die logische Wellenanpassungsschaltung A kein Ausgangssteuersignal für die Mitte-Vorn- oder Mitte-Hinten-Signale. Da das Mitte-Vorn-Signal für die Darstellung von Solostimmen oder -instrumenten besonders beliebt ist, ist es notwendig, eine zusätzliche, logische Schaltungsanordnung bzw. Steuerschaltung B vorzusehen, welche diese Stellungen erkennt. Die Ausgangssignale der Verstärker 70 und 76, welche die Signale Lr bzw. Rr darstellen, werden den Eingängen eines Summiergliedes 150 und eines Subtraktionsgliedes 152 zugeführt um ein Summensignal 154 bzw. ein Differenzsignal 156 zu erzeugen, wie in F i g. 10 bzw. 11 dargestellt Das Summensignal 154 wird durch einen Gleichrichter 158 vollweggleichgerichtet und durch eine Parallel-KC-Schaltung 162 integriert bevor es an die positive Eingangsklemme eines Differenzverstärkers 160 angelegt wird. Das Differenzausgangssignal von dem Subtraktionsglied 152 wird durch einen Gleichrichter Iü4 vollweggleichgerichtet und durch eine Parallel-RC-Schaltung 166 integriert, bevor es an die negative Eingangsklemme des Differenzverstärkers 160 angelegt wird. Die Schaltungen 162 und 166 wirken als Zeitkonstantenschaltungen. Die Elemente 150,152,158, 164,162,166 und 160 bilden die logische Schaltung bzw. die Steuerschaltung B für die Vorn/Hinten-Trennung.

Das Ausgangssignal von der positiven Klemme des Verstärkers 160 bildet ein drittes Steuersignal, welches dem ersten Steuersignal in das Summierglied 106 hinzuaddiert wird. Es wird auch an die Gateelektrode eines Feldeffekttransistors 170 angelegt dessen Drain- und Sourceelektroden zwischen die Ausgänge der Verstärker 110 bzw. 112 geschaltet sind. Der Feldeffekttransistor 170 wirkt als Mischer zum Mischen der Ausgangssignale der Verstärker 110 und 112 in

Abhängigkeit von dem dritten Steuersignal. Das von der negativen Ausgangsklemme des Verstärkers 160 abgeleitete Ausgangssignal bildet ein viertes Steuersignal, welches mit dem zweiten Steuersignal in dem Summierglied 116 addiert und ebenso an die Gateelektrode eines Feldeffekttransistors 171? angelegt wird, dessen Drain- und Sourceelektrodtn zwischen die Ausgänge der Verstärker 100 und 102 geschaltet sind, so daß deren Au.;gangssignale in Abhängigkeit von dem vierten Steuersignal gemischt werden.

Hierbei ist zu beachten, daß in dem Summensignal 154(Fi g. 10) die Signalkomponenten /.f-und /?Hn Phase sind, wobei jedoch die Signale /?_s und Lr außer Phase sind. Daher wird ein Mitte-HintenSignal Cr (falls vorhanden) im Summierglied 150 gelöscht, wobei jedoch ein Mitte-Vorn-Signal (falls vorhanden) dennoch erhalten wird. Andererseits sind in dem Differenzsignal 156 (Fig. 11) die Signalkomponenten L_F und Rf außer Phase, wobei jedoch die Signalkomponenten L_B und R_B in Phase sind, so daU dann, wenn das Milte-Vorn-Signal vorhanden ist, es im Subtrahierglied 152 gelöscht und das Mitte-Hinten-Signal Ce. falls vorhanden, erhalten wird.

Ist somit ein Mitte-Vorn-Signal vorhanden, so wird ein Signal mit einer Polarität, welche die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 100 und 102 erhöht, an der positiven Ausgangsklemme 160 erscheint, falls

\L_F' + R_F ^l\-\L_F'-R_F'\>0

gilt, wobei dieses dritte Steuersignal zur Steuerung der Verstärkungsfaktoren der Verstärker 100 und 102 dient, um deren Verstärkungsfaktoren zu erhöhen und die Lautstärke der Töne herabzusetzen, die in den Links-Vorn- und Rechts-Vom-Lautsprechern 120 bzw. 122 erzeugt werden. Das dritte Steuersignal wird ferner an die Gateelektrode des Feldeffekttransistors 172 angelegt, so daß die in den Signalen La und R_B' tnthaltenen Mitte-Vorn-Signale gemischt und gelöscht werden. Ein Signal der entgegengesetzten Polarität wird an der negativen Ausgangsklemme el es Verstärkers 160 gebildet welches die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 110 und 112 herabsetzt und den FeWeffekt-

transistor 172 im wesentlichen nichtleitend macht.

Falls andere.->eits das Mitte-Hinten-Signal vorhanden ist. erscheint ein Signal einer Polarität, welche die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 110 und 112 erhöht, an der negativen Ausgangsklemme des Verstärkers 160, wobei dieses vierte Steuersignal bewirkt, daß der Verstärkungsgrad der Verstärker UO und 112 erhöht wird und die Ausgangssignale der Verstärker 110 und 112 gemischt werden, so daß die in den Signalen L_F' und Ry enthaltenen Mitte-Hinten-Signale gelöscht werden. Ein Signal der entgegengesetzten Polarität wird an der positiven Ausgangsklemme des Verstärkers 160 gebildet, welches die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 100 und 102 herabsetzt und den Feldeffekttransistor 170 im wesentlichen nicht leitend macht.

Somit können die Schaltungselemente des Decodierers 34 nach der vorliegenden F.rfindung auf nur einem halbleitenden Trägermaterial gebildet werden. Die Schaltungselemente der logischen Wellenanpassungsschaltung A und der logischen Vorn-Hinten-Schaltung B können ebenfalls auf nur einem halbleitenden Trägermaterial ohne äußere Zeitkonstantschaltungen gebildet werden. Dadurch wird die Herstellung des Decodiertonsignalsystems in Form einer integrierten Schaltung wesentlich erleichtert.

Die an die logische Vorn-Hinten-Schaltung bzw. Steuerschaltung B angeschlossenen mischenden Feldeffekttransistoren 170 und 172 eliminieren die Mitten-Signale in den (Hinten- oder Vorn-)-Kanälen, in welche sie nicht rechtmäßig gehören, und zwar zur gleichen Zeit zu der die Verstärkungsfaktoren der Verstärker in den richtigen (Vorn- oder Hinten-)-Kanälen erhöht und die Verstärkungsfaktoren den Verstärker in den falschen (Hinten- oder Vorn-)-Kanälen herabgesetzt werden. Im Gegensatz zu gewissen logischen Vorn-Hinten-Schaltungen gestattet die erfindungsgemäße Signalmischung die Herabsetzung der Verstärkungsfaktoren der Verstärker in den falschen Kanälen auf solche Weise, daß sie kleiner sind als jene bei den Schaltungen nach dem Stand der Technik, so daß die vorherrschenden Signale nicht auch auf einen kaum hörbaren Pegel reduziert werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vierkanal-Stereodecoder zum Umsetzen zweier Signalgemische (L_T, Rt), deren jedes einen ersten bzw. zweiten vorherrschenden Signalanteil (Lf bzw. Rf) und zwei um 90" gegeneinander phasenversetzte schwächere Signalanteile enthält, deren einer (L₀) im einen Signalgemisch (Lt) dem anderen (R_a) voreilt, im anderen Signalgemisch (Rt) dagegen nacheilt,

mit einer Decodiermatrix (34), die auf die ihr m zugeführten beiden Signalgemische (Lt, Rt) hin an vier gesonderten Ausgängen vier Wiedergabesignale abgibt, in denen jeweils einer der vier Signalanteile (Lf, Rf, Lb, Rb) vorherrscht,

mit einstellbaren Verstärkerschaltun.gen (100, 102, is 110,112), die eingangsseitig an den Ausgängen der Decodiermatrix (34) angeschlossen sind und die ausgangsseitig die genannten Signalanteile verstärkt abgeben, und

mit einer Steuerschaltung (A, B), die eingangsseitig an den Ausgängen der Decodierrciairix (34) angeschlossen ist und die mit einer Diflerenzverstarfcerschaltung (94) ausgangsseitig an den Steuereingängen der einstellbaren Verstärkerschaltungen (100, 102, 110, 112) angeschlossen ist dadurch gekennzeichnet.

daß mit der DifferenzverstÄ leerschaltung (94) der Steuerschaltung (A, B) eine erste Subtrahierschaltung (86). welche die beiden genannten vorherrschenden Signalanteile (Lf, Rr) vollgleichgerichtet zugeführt erhält, und eine zweite Subtrahierschal· tung (88) »erbunden ist. welche die genannten schwächeren Signalar teile (L „ Rb) vollgleichgerichtet zugeführt erhält

daß die Steuerschaltung (A. B) .ne Matrixschaltung (ISO, 152) aufweist, welche eingangsseitig die beiden genannten vorherrschenden Signalanteile (Lh. Rr) zugeführt erhall und welche ausgangsseitig Summen- bzw. Differenzsignale der betreffenden Signalanteile abgibt. und daß den einstellbaren Verstärkungsschaltungen (100, 102, 110, 112) eine Mischschaltung (170, 172) zugehörig ist. die durch das genannte Differenz»/-gnal derart gesteuert ist. daß unerwünschte Übersprechsignale an den Ausgängen der einstellbaren Verstärkungsschaltungen (100, 102, 110, 112) beseitigt sind.

2. Vlerkanal Stereodecoder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischschaltung (170, 172) zwei Feldeffekttransistoren (170, 172) :o enthält, die mit ihren Source-Drain-Strecken jeweils die Ausgänge zweier einstellbarer Verstärkungsschaltungen (100,102 bzw HO, 112) verbinden.

3. Vierkanal-Stcreodecoder nach Anspruch I oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (A. B) zwischen den Ausgängen der beiden Subtrahierschaltungen (86, 88) und nachfolgenden Gleichrichtungsschaltungen (90, 92) Integratoren (95,97) aufweist

4. Vierkanal-Stereodecoder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (A, B) Integratoren (162, 166) aufweist, die zwischen den Ausgängen von der Matrixschaltung (150, 152) nachgeschalteten Vollweggleichrichtern (158, 164) und einer diesen Vollweggleichrichtern (158, 164) nachfolgenden Differenzschaltung (160) vorgesehen sind.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vierkanal-Stereodecoder zum Umsetzen zweier Signalgemische, deren jedes einen ersten bzw. zweiten vorherrschenden Signalanteil und zwei um 90^c gegeneinander phasenversetzte schwächere Signalanteile enthält, deren einer im einen Signalgemisch dem anderen voreilt, im anderen Signalgemisch dagegen nachteilt,
mit einer Decodiermatrix, die auf die ihr zugeführten beiden Signalgemische hin an vier gesonderten Ausgängen vier Wiedergabesignale abgibt, in denen jeweils einer der vier Signalanteile vorherrscht,
mit einstellbaren Verstärkerschaltungen, die eingangsseitig an den Ausgängen der Decodiermatrix angeschlossen sind und di~ ausgangsseitig die genannten Signalanteile verstärkt abgeben, und
mit einer Steuerschaltung, die eingangsseitig an den Ausgängen der Decodiermatrix angeschlossen ist und die mit einer Differenzverstärkerschaltung ausgangsseitig an den Steuereingängen der einstellbaren Verstärkerschaltungen angeschlossen ist.

Ein Vierkanal-Stereodecoder der vorstehend bezeichneten Art ist bereits bekannt (Druckschrift »SO Logic Decoder-Theory of Operation« von Richard G. Allen und Benjamin B. Bauer, CBS Laboratories. 1. Mai 1972). Von Nachteil bei diesem bekannten Vierkanal-Stereodecoder ist jedoch, daß die Abgabe von Übersprechsignaler. an Lautsprecher nicht vermieden ist.

Es sind ferner bereits Schaltungsanordnungen zur Verarbeitung bzw. Abgabe von quadrophonen Signalgemischen vorgeschlagen worden (DE-OS 22 09 424. DE-PS 22 30 842. DE-PS 22 08 099. DE-OS 22 40 496). die im Grunde genommen auf den zuvor betrachteten bekannten Vierkanal-Stereodecoder zurückgehen D.imit haften auch den betreffenden Vorschlage^r. tin. Nachteile an. d\" dem betrachteten bekannter. Vierkanal-Stereodecoder anhaften

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie bei einem Vierkanal-Stereodecoder der eingangs genannteti »»rt vorzugehen ist. damit auf besonders einfache Weise die Abgabe von Übersprechsignalen ein Lautsprecher vermieden wird. wo diese Signale unerwünscht sind.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem Vierkanal-Stereodecoder der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch daß mit der Differenzverstärkerschaltung der Steuerschaltung eine erste Subtrah.erschaltung, welche die beidei, genannter, vorherrschenden Signalanteile vollgleichgerichtct züge führt erhält, und eine zv/eite Subtrahierschaltung verbunden ist. welche die genannten schwächeren Signalanteile vollgleichgerichtet zugeführt erhält, daß die Steuerschaltung eine Matrixschaltung aufweist, welche eingangsseitig die beiden genannten vorherrschenden Signalanteile zugeführt erhält und welche ausgangsseitig Summen- bzw Differenzsignale der betreffenden Signalanteile abgibt, und daß den einstellbaren Verstärkungsschaltungen eine Mischschaltung zugehörig ist. die durch das genannte Differenzsignal derart gesteuert ist. daß unerwünschte Übersprechsigna-Ie an den Ausgängen der einstellbaren Verstärkungsschaltungen beseitigt sind.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß mit einem besonders geringen schaltungstechnischen Aufwand hinsichtlich des Unwirksammachens von Übersprechsignalen ausgekommen werden kann. Von Vorteil ist außerdem, daß in dem Fall, daß eine Übersprechsignalkomponente an die Wiedergabelaut-