DE2422423C2 - Verfahren zur Aufzeichnung von vier Kanalsignalen auf den beiden Seitenwänden der Rille einer Schallplatte - Google Patents
Verfahren zur Aufzeichnung von vier Kanalsignalen auf den beiden Seitenwänden der Rille einer SchallplatteInfo
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- DE2422423C2 DE2422423C2 DE19742422423 DE2422423A DE2422423C2 DE 2422423 C2 DE2422423 C2 DE 2422423C2 DE 19742422423 DE19742422423 DE 19742422423 DE 2422423 A DE2422423 A DE 2422423A DE 2422423 C2 DE2422423 C2 DE 2422423C2
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Description
dadurch gekennzeichnet, daß von dem ersten bzw. zweiten Nebenkanalsignal ein vorgegebener
Betrag des ersten bzw. ein vorgegebener Betrag des zweiten Hauptkanalsignals zur Erzeugung eines
ersten bzw. eines zweiten kompensierten Nebenkanalsignals abgezogen wird, und daß der Träger zur
Erzeugung des ersten bzw. zweiten winkelmodulierten Nebenkanalsignals mit dem ersten bzw. zweiten
kompensierten Nebenkanalsignal winkelmoduliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallquellensignale mit Hilfe von
Richtungskoeffizienten mit unterschiedlichen Amplituden- und Phasencharakteristiken zur Erzeugung
von verschiedenen linearen Kombinationen von Ton-Richtungssignalen kodiert werden, von denen
wenigstens drei in jedes der beiden Hauptkanalsignale und jedes der beiden Nebenkanalsignale eingehen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebenen Beträge des
ersten bzw. zweiten Hauptkanalsignals dem Ausdruck rvw/S2 entsprechen, in welchem rden sphärischen
Krümmungsradius der Spitze der Aufzeichnungsnadel, ν die Scheitelgeschwindigkeit des betreffenden
Hauptkanalsignals an der Rillenwand, w die Winkelfrequenz des Trägers und 5 die Rillengeschwindigkeit
der Schallplatte bedeutet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkanalsignale von den Signalen
TL und 77? und die Nebenkanalsignale von den Signalen TT+kTQ und TT-kTQ des UM-Kodiersystems
gebildet werden, wobei k den Wert 1/3 aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptkanalsignale mit einer der
RIAA-Norm entsprechenden Betonungskennlinie betont werden, und daß der Modulationsindex der
Nebenkanalsignale mit einer der RIAA-Betonungskennlinie entsprechenden Kennlinie betont wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufzeichnung von vier Kanalsignalen auf den beiden Seitenwänden
der Rille einer Schallplatte gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise der DE-PS 20 58 334 entnehmbar und soll insbesondere dazu dienen,
die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von vier Kanalsignalen auf/von einer einzigen Rille in einer
Schallplatte zu ermöglichen, ohne daß dabei em stören-
des Rauschen infolge Kreuzkopplung oder Übersprechens erzeugt wird. Außerdem soll Kompatibilität mit
den bereits bestehenden üblichen Zweikanal-Stereoanlagen erzielt werden. Zu diesem Zweck werden die zunächst
vorliegenden, vier Aufnahmemikrophonen zugeordneten Kanalsignale einer Matrixanordnung zugeführt,
die aus dem Paar des ersten und zweiten Kanalsignals einerseits und aus dem Paar des dritten und vierten
Kanalsignals andererseits jeweils das Summen- bzw. Differenzsignal bildet, von denen dann das jeweilige
Summensignal als Hauptkanalsignal und das Differenzsignal als Nebenkanalsignal der im Oberbegriff des Anspruches
1 beschriebenen weiteren Verarbeitung unterworfen wird.
In der Praxis zeigt sich jedoch, daß bei diesem bekannten Verfahren in bestimmten Fällen Störgeräusche auftreten, die die Wiedergabequalität beeinträchtigen. Insbesondere ergibt sich ein Aufwärts-Übersprechcn, d.h. ein Übersprechen vom Hauptkanalsignal zu dem auf derselben Rillenwand aufgezeichneten Ncbenkanalsignal.
In der Praxis zeigt sich jedoch, daß bei diesem bekannten Verfahren in bestimmten Fällen Störgeräusche auftreten, die die Wiedergabequalität beeinträchtigen. Insbesondere ergibt sich ein Aufwärts-Übersprechcn, d.h. ein Übersprechen vom Hauptkanalsignal zu dem auf derselben Rillenwand aufgezeichneten Ncbenkanalsignal.
Weiterhin ist aus der DE-OS 22 49 039 ein sogenanntes »Universal-Matrix«-Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren
bekannt. Für eine 4-Kanal-Stereo-Aufzeichnung, bei der vier Mikrophone in quadratischer
Anordnung um eine Schallquelle herum aufgestellt werden, sieht dieses Universal-Matrix-Verfahren z. B. vor,
daß die von den vier Mikrophonen erzeugten Signale Slf, Srf, Slb und Srh, deren Indizes die Stellung der vier
Mikrophone bezüglich der Schallquelle angeben (LF= links vorne, RF= rechts vorne, LB= links hinten,
RB=rechts hinten) einem Codierer zugeführt werden, der aus ihnen zwei Hauptkanalsignale TL und TR sowie
zwei Nebenkanalsignale TT und TQ erzeugt, deren Beziehung zu den Mikrophonsignalen durch die folgenden
Gleichungen wiedergegeben wird:
TL = 0.924 SL
+0.383SRfi<-67.5o + 0.9245/.s<-22.5°
77? =0.3835if<-67.5°
TT = 1.4145^<+135°+1.4145Αί.<+45°
+1.4145Λβ<-45ο+1.4145ί,β<-135°
+1.4145Λβ<-45ο+1.4145ί,β<-135°
TQ = 1.4145iF<+90°+1.414 V<-90°
+ 1.414S/!ß<+90o+1.4145l i.fl<-90o
+ 1.414S/!ß<+90o+1.4145l i.fl<-90o
Die beiden Hauptkanalsignale TL und TR werden über einen Aufnahmeentzerrer, der eine standardisierte
Kennlinie beispielsweise vom RIAA-Typ besitzt, einem Mischer zugeführt, der sie mit modulierten Nebenkanal-Signalen
7T"'und TQ' mischt, die durch Winkelmodulation einer Trägerfrequenz fc mit den beiden Nebcnkanalsignalen
TT und TQ gewonnen werden. Die Ausgangssignale TL+ TT'und TR+ TQ'des Mischers wer-
den verstärkt und einer 45-45-Schneidevorrichtung zugeführt,
die das Signal TL + TT'in der einen Wandfläche einer Schallplattenrille und das Signal TR+TQ' in der
anderen Wandfläche dieser Rille aufzeichnet. Bei der Wiedergabe werden die von einer solchen Rille abgetasteten
Wiedergabesignale wieder in die Haüptkanalsignale TL bzw. TR und die modulierten Nebenkanalsignale
TT' und TQ' zerlegt, von denen erstere über einen
Wiedergabeentzerrer mit einer zur Kennlinie des Aufnahmcentzerrers
inversen Charakteristik und letztere über ein Bandpaßfiiter und einen Winkeldemodulator
einem Decodierer zugeführt werden, der aus diesen vier Signalen vier Tonsignale erzeugt, die den vier Mikrophonsignalen
Su, Sri, Sim und Srh entsprechen und nach
Verstärkung vier Lautsprechern zugeführt werden, die in einer der Mikrophonaufstellung entsprechenden Anordnung
um einen Höher herum aufgestellt sind.
4vber auch dieses zuletzt geschilderte System ist mit
einer Reihe von Mängeln behaftet:
Erstens ergibt sich ein Problem hinsichtlich der Begrenzung der Größe des Frequenzhubes. Ein mit einem
Niedcrfrequenzsignal modulierter Träger wird dann zu
stark moduliert, wenn der Frequenzhub die hinsichtlich des modulierten Nebenkanalsignals festgelegte Frequenzgrenze
übersteigt. Wird jedoch der Träger mit einem Signal eines höheren Frequenzbereiches moduliert,
so hat das modulierte Nebenkanalsignal ein Frequenzspektrum, das breiter als der zulässige Frequenzhub
ist. Sollen nicht mehr als 5% der Gesamtleistung des Winkelmodulator-Ausgangssignals außerhalb eines
zur Trägerfrequenz symmetrischen Frequenzbereiches von ±10 kHz liegen, so ergibt sich für den Frequenzhub
eine obere Grenze, die in einem Diagramm, in dem der Modulalionsindex gegen die Frequenz des Modulalionssignals
aufgetragen ist, in Abhängigkeit von dieser Frequenz einen stufenförmigen Verlauf besitzt. Verarbeitet
man die modulierten Nebenkanalsignale bei der Wiedergabe mit einem Bandpaßfilter, so tritt hier eine
Dcmodulations-Verzerrung auf. Verwendet man ein symmetrisches Filter, so ergibt sich eine harmonische
Verzerrung ungerader Ordnung, während man bei Verwendung eines Einseitenband-Filters eine harmonische
Verzerrung gerader Ordnung erhält.
Zweitens ergeben sich beim Auftreten von Übersprechen zwischen den modulierten Nebenkanalsignalen
Schwebungsverzerrungen in den demodulierten Nebenkanalsignalen. Ein Übersprechen stellt sich im allgemeinen
ein, wenn ein Signal auf einer Platte aufgezeichnet und von ihr wiedergegeben wird. Übersprechen bei
der Aufzeichnung wird vom Schneidekopf, dem Schneidstichel und dergleichen verursacht. Zur Beseitigung
des Übersprechens sind teuere Schneidköpfe und Schneidstichel erforderlich. Übersprechen be>
der Wiedergabe entsteht, wenn ein Signal durch Abtasten einer Pl.Utenrillc mittels einer Abtastvorrichtung gewonnen
wird; es bereitet Herstellungsschwierigkeiten, das von der Abtastvorrichtung herrührende Übersprechen vollstündig
zu beseitigen. Der Vorgang der Erzeugung einer Schwebungsverzerrung ist ebenso wie das Übersprechen
des Trägerfrequenzbandes ein nichtlinearer Vorgang und fuhrt zu komplexen harmonischen Intermodulationsvcrzerrungen,
wenn der relative Phasenhub groß ist. Ist das Rillenwand-Übersprechen gleichphasig, so ist
die Verzerrung von ungerader Ordnung mit Termen proportional zu J2,,- i(x)/x (n steht für eine positive ganze
Zahl), wenn χ den maximalen Phasenhub bezeichnet, lsi das Rillenwand-Übersprechen um 90° phasenverschoben,
so ist die Verzerrung gerader Ordnung mit Termen proportional zu ]2n(x)/x (n bezeichnet eine positive
ganze Zahl). Hierbei ist J1Jx) die Bessel-Funktion
erster Art in n-ter Ordnung. In diesen Fällen ist die Verzerrung proportional zur Größe des Übersprechens.
Bei einem Α-Wert von 3,6 hat die Komponente J>(x)/x
ihr Maximum. Bei einem x-Wert von 2,3 liegt das Maximum der Komponente Ji(X)Zx und bei einem x-Wert von
3,8 ist die Komponente h(x)/x gleich der Komponente Mx)Zx. Die harmonische Verzerrung beträgt in diesem
Fall ungefähr 2% bei einem Übersprechen von —20 dB. Die Verzerrungen niedriger und hoher Ordnung werden
in einem kritischen Ausmaß beim Modulationsindex von 3,8 Radian erzeugt Dieser Wert stellt eine kritische
Größe für die Modulationsindex-Differenz dar. Wenn die Modulationskurve des Nebenkanalsignals die Hälfte
dieser Differenz übersteigt, wird die Schwebungsverzerrung vergrößert. *
Drittens gibt es ein durch die Wiedergabe verursachtes
Übersprechen vom Hauptkanalsignal zum Nebenkanalsignal. Diese Art von Übersprechen wird als Aufwärts-Übersprechen
bezeichnet. Die andere Art des Übersprechens vom Nebenkanalsignal zum Hauptkanalsignal,
heißt Abwärts-Übersprechen. Dieses Abwärts-Übersprechen ist bei der sogenannten Nachfahrverzerrung
sehr ausgeprägt, spielt aber keine Rolle, wenn das modulierte Nebenkanalsignal bei einer konstanten
Geschwindigkeit aufgenommen wird. Das Aufwärts-Übersprechen wird hingegen sowohl durch die
Nachfahrverzerrung als auch durch den sogenannten Nachfahr-Winkelfehler hervorgerufen.
Ist die Verschiebung des modulierten Nebenkanalsignals
klein im Vergleich zur Verschiebung des Hauptkanalsignals, so bewirkt das Aufwärts-Übersprechen aufgrund
des Nachfahr-Winkelfehlers, daß das modulierte Nebenkanalsignal eine Phasenmodulation von 2,rlÄc
am tan Φ erfährt, wobei am die Verschiebung des Hauptkanalsignals bezeichnet, Ac die Wellenlänge des
Trägersignals und Φ der Nachfahr-Fehlerwinkel ist. Ein Aufwärts-Übersprechen beispielsweise aufgrund eines
vertikalen Nachfahr-Fehlerwinkels wird hauptsächlich durch die Vertikalkomponente (Differenzsignal-Komponente)
des Hauptkanalsignals erzeugt.
Weiterhin erzeugt das demodulierte Signal durch Umdrehungsschwankungen eine Verzerrung nach Art
eines Rumpelgeräusches, d. h. vom Einfluß des Hauptkanalsignals unabhängige schnelle Tonhöhenschwankungen.
Diese Verzerrung ist dem Aufwärts-Übersprechen analog.
Ein Aufwärts-Übersprechen vom Hauptkanalsignal zum Nebenkanalsignal aufgrund eines Nachfahrfehlers
wird an beiden Rillenwänden erzeugt.
Wie oben bereits erwähnt, wird das Nebenkanalsignal im Niederfrequenzbereich durch die Rumpel-Verzerrung
im demodulierten Signal — erzeugt durch Umdrehungsunregelmäßigkeiten —, durch Aufwärts-Übersprechen
aufgrund eines Nachlauf-Winkelfehlers und durch Schwebungsverzerrung aufgrund eines Übersprechens
zwischen den Nebenkanalsignalen beeinflußt. Weiterhin haben in mittleren und höheren Frequenzbereichen
das Aufwärts-Übersprechen aufgrund eines Nachfahrfehlers und die Beschneidungsverzerrung aufgrund
der Frequenzbandbegrenzung einen Einfluß auf die Nebenkanalsignale. Die durch das Hauptkanalsignal
erzcgten Aufwärts-Übersprech-Störungen, die durch ein Übersprechen zwischen den Nebenkanalsignalen
erzeugte Schwebungsverzerrung und die durch die Frequenzband-Begrenzung verursachte Beschneidungsverzerrung
werden im allgemeinen als Überkreuzungs-
Modulationsverzerrung bezeichnet.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so
weiterzubilden, daß das aufgrund der geschilderten Nachfahrverzerrung entstehende Aufwärts-Übersprechen
zumindest so weit reduziert wird, daß es die Wiedergabequalität eines mit Hilfe dieses Verfahrens auf
einer Schallplatte aufgezeichneten Klangereignisses nicht mehr beeinträchtigt
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 niedergelegten
Merkmale vor.
Dieser Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das auf einer Nachfahrverzerrung beruhende Aufwärts-Übersprechen
deswegen entsteht, weil die Spitze der Abtastnadel, die bei der Wiedergabe einer Schallplatte
verwendet wird, einen gewissen Radius besitzt. Somit hängt das Aufwärts-Übersprechen mit der Geschwindigkeit
5 (cm/sec) der Rille der Schallplatte, der Schneidgeschwindigkeit ν (cm/sec) des Hauptkanalsignals
an einer Rille und dem sphärischen Radius /-(cm) der Spitze der Abtastnadel zusammen. Wenn man das
Ausmaß, in dem das Nebenkanalsignal einer Phasenmodulation unterworfen ist, mit einem Phasenmodulationsindex
/π ausdrückt, so gilt die folgende Gleichung:
rvw
wobei w die Winkelfrequenz des Trägers ist. Setzt man
für den Rillendurchmesser D (cm) und für die Anzahl der Umdrehungen pro Minute N, so ergibt sich für die
Rülengeschwindigkeit Sder Ausdruck
sr DN
60
60
(cm/sec).
Ist weiterhin das Hauptkanalsignal mittels einer RIAA-Typ-Aufnahmecharakteristik entzerrt und ist der
Durchmesser der Aufnahmeplatte konstant, so wächst der Phasenmoduiationsindex m mit der Frequenz des
Hauptkanalsignals.
Aufgrund dieser Überlegungen wird gemäß der Erfindung ein abgeschätzter Wert des Aufwärts-Übersprechens,
der dann durch die Nachfahrverzerrung erzeugt werden könnte, wenn das Nebenkanalsignai phasenmoduliert
ist, von vornherein abgezogen, um auf diese Weise dieses Aufwärts-Übersprechen zu beseitigen,
wenn die Schallplatte später abgespielt wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere in Verbindung mit einem
Universal-Matrix-System sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt
F i g. 1 ein Blockdiagramm, das ein dem Stand der Technik entsprechendes Schallplatten-Schneidesystem
für ein mehrdimensionales Tonsignal wiedergibt,
Fig. 2 eine Reihe von Zeiger-Diagrammen von in
dem Schallplatten-Schneidesystem codierten Nebenkanalsignalen.
Fig. 3 eine graphische Darstellung einer RIAA-Aufnahmekennlinie
des Hauptkanalsignals, wobei die Geschwindigkeit in mm/sec gegen die Frequenz in Hz aufgetragen
ist,
F i g. 4 eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Schallplatten-Schneidesystems für ein mehrdimenionales
Tonsignal,
F i g. 5 ein Blockdiagramm, das ein Schallplatten-Wiedergabesystem
gemäß dem Stand der Technik für ein mehrdimensionales Tonsignal wiedergibt,
F i g. 6 eine graphische Darstellung verschiedener Störungskennlinien für die Nebenkanalsignalc und ihre Modulationskurvc,
F i g. 6 eine graphische Darstellung verschiedener Störungskennlinien für die Nebenkanalsignalc und ihre Modulationskurvc,
F i g. 7 ein Zeigerdiagramm der Differenz zwischen den codierten Neberikanalsignalen TTund TQ,
ίο Fig.8 ein Blockdiagramm, das ein erfindungsgemäßes Schneidesystem für eine Schallplatte wiedergibt, und
ίο Fig.8 ein Blockdiagramm, das ein erfindungsgemäßes Schneidesystem für eine Schallplatte wiedergibt, und
Fig.9 ein Blockdiagramm, das ein erfindungsgemäßes
Wiedergabesystem für eine Schallplatte darstellt.
In Fig. t ist eine von vier Mikrophonen umgebene Schallquelle als Block 1 dargestellt, von dem die vier Mikrophonsignale Sif, Srf, Slb und Sim erzeugt und einem Codierer 2 zugeführt werden, der nach dem Universal-Matrix-Verfahren arbeitet und aus ihnen gemäß den obigen Gleichungen (1) zwei Hauptkanalsignale TL und 77? sowie zwei Nebenkanalsignale 7Tund TQ erzeugt. Diese vier Signale und insbesondere die Bildung der Nebenkanalsignal TTund TQ gemäß dem Universal-Matrix-System sind in F i g. 2 in Form von Zeigerdiagrammen dargestellt.
In Fig. t ist eine von vier Mikrophonen umgebene Schallquelle als Block 1 dargestellt, von dem die vier Mikrophonsignale Sif, Srf, Slb und Sim erzeugt und einem Codierer 2 zugeführt werden, der nach dem Universal-Matrix-Verfahren arbeitet und aus ihnen gemäß den obigen Gleichungen (1) zwei Hauptkanalsignale TL und 77? sowie zwei Nebenkanalsignale 7Tund TQ erzeugt. Diese vier Signale und insbesondere die Bildung der Nebenkanalsignal TTund TQ gemäß dem Universal-Matrix-System sind in F i g. 2 in Form von Zeigerdiagrammen dargestellt.
Weiterhin zeigt F i g. 1, daß die vom Codierer 2 abgegebenen Hauptkanalsignaie über einen Aufnahmeenlzerrer
4, der gemäß einer RIAA-Kennlinie (siehe F i g. 3) arbeitet, einem Mischer 5 zugeführt werden. Die
Nebenkanalsignale TTund TQ werden dagegen einem Winkelmodulator 6 zugeführt, der mit ihnen einen Träger
der Frequenz fc winkelmoduliert und auf diese Weise
zwei modulierte Nebenkanalsignale TT'und TQ' erzeugt, die ebenfalls dem Mischer 5 zugeführt werden.
Aus den verzerrten Hauptkanalsignalen und den modulierten Nebenkanalsignalen erzeugt der Mischer 5 zwei
Übertragungssignale TL+ TT' und TR+TQ', die über einen Aufnahmeverstärker 7 einer 45-45-Schneidevorrichtung
8 zugeführt werden. Diese Schneidcvorrichtung gräbt das Signal TL+ TT'm die eine Wandfläche
92 und das Signal TR+ TQ'in die andere Wandfläche 92 einer Schallplatten-Rille ein, wie dies in F i g. 4 wiedergegeben
ist.
Gemäß Fig.5 werden bei einem dem Stand der
Technik entsprechenden Wiedergabesystem von einem Tonabnehmer 21 erzeugte Wiedergabesignalc einem
Vorverstärker 22 zugeführt der aus ihnen einerseits zwei Hauptkanalsignale TL und TR erzeugt, die über
einen Wiedergabeentzerrer 23, der eine zur Kennlinie des Aufnahmeentzerrers 4 inverse Kennlinie besitzt, einem
Decodierer 24 zugeleitet werden. Weiterhin gibt der Vorverstärker 22 die modulierten Nebenkanalsignale
TT' und TQ' ab, die über ein Bandpaßfilter 25 einem Winkeidemodulator 26 zugeführt werden, der sie
demoduliert und die so gewonnenen Nebenkanalsignalc TTund TQ an den Decodierer 24 weitergibt.
Der Decodierer 24 wandelt die ihm zugeführten Signale in Tonsignale Slf, Srf, Slb und Srb um, die den vier
Mikrophonsignalen entsprechen. Diese Tonsignalc wcrden über einen Verstärker 27 vier Lautsprechern LF.
RF, LB und RB zugeführt, die in derselben Weise um einen Hörer 20 herum aufgestellt sind, wie die bei der
Aufnahme verwendeten vier Mikrophone um die Schallquelle herum angeordnet waren.
Wie eingangs bereits ausführlich erläutert, treten bei einem solchen, dem Stand der Technik entsprechenden Aufnahme- und Wiedergabesystem bestimmte Störungen auf, die in F i g. 6 in einem Diagramm, in dem der
Wie eingangs bereits ausführlich erläutert, treten bei einem solchen, dem Stand der Technik entsprechenden Aufnahme- und Wiedergabesystem bestimmte Störungen auf, die in F i g. 6 in einem Diagramm, in dem der
Modulalionsindex gegen die Frequenz des Nebenkanalsignals
aufgetragen ist, durch bestimmte Linien bzw. Kurven/.üge dargestellt werden können. So zeigt in
F i g. 6 die Kurve 30a den stufenförmigen Verlauf der oberen Grenze des Frequenzhubes, die sich in Abhängigkeil
von der Frequenz des Modulationssignals ergibt, wenn nicht mehr als 5% der Gesamtleistung des Winkelmodulator-Ausgangssignals
außerhalb eines zur Trägerfrequenz symmetrischen Frequenzbereiches von + 1OkHz liegen sollen. Diese treppenförmige Kurve
30<·) kann näherungsweise durch die geradlinige Kurve 306 wiedergegeben werden. Ein Grenzwert, bei dem
eine harmonische Verzerrung von beispielsweise 5% auftritt, hat in Abhängigkeit von der Signalfrequenz
ebenfalls einen stufenförmigen Verlauf, wie er als Kurve 31a in Fig. 6 dargestellt ist. Auch diese Kurve kann
durch eine gerade Linie 316 näherungsweise wiedergegeben
werden. Die Modulationskurve des Nebenkanal-Signalü kann die Kurven 30a und 306 nicht überschreiten.
Die Kurve 32 in F i g. 6 gibt die halbe Modulationsindex-Differenz
wieder, die einen kritischen Indexwert für die oben erläuterten Schwebungsverzerrungen bildet.
Wird diese Linie durch die Modulationskurve des Nebcnkanalsignals überschritten, so ergeben sich zu große
Schwebungsverzerrungen.
Die Kurve 33 in Fig.6 zeigt den Grenzwert für das Aufwärts-Übersprechen, das sich bei einer Verzerrung
des Hauptkanalsignals gemäß einer RIAA-Kennlinie aus einem vertikalen Nachlauf-Fehlerwinkel von 5° ergibt.
Die Kurve 34 zeigt den Einfluß von O,l°/oigen Tonhöheschwankungen
auf das Nebenkanalsignal. Somit muß die Modulationskurve des Nebenkanalsignals von den
Linien 33 und 34 beabstandet liegen.
Die Gesamtsumme der Aufwärts-Übersprechstörungcn, die aufgrund eines Nachfahrfehlers an beiden Rillen
wänden erzeugt werden, ist durch die Kurve 35 wiedergegeben, die man erhält, wenn die Aufnahmegeschwindigkeit
11,15 mm/sec und der Nadelradius 5 μ beträgt.
Die Bedeutung der in F i g. 6 weiterhin wiedergegebenen Kurven 36,37 und 38 wird weiter unten im Zusammenhang
mit der Schilderung eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungs- und Wiedergabesystems erläutert.
In Fig.8 ist ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungssystem wiedergegeben, wobei alle die Bestandteile, die
in identischer Weise bei dem in Fig. 1 dargestellten, dem Stand der Technik entsprechenden Aufzeichnungssystem vorhanden sind, dieselben Bezugszeichen wie in
I" i g. 1 tragen.
Ein erster Unterschied des erfindungsgemäßen Systems gegenüber dem Stand der Technik besteht darin,
daß die vom Codierer 2 aus den Mikrophonsignalen S;.r Si«; Sin und S«B gebildeten Signale TL TR, TTund TQ
einem Matrixschaltkreis 10 zugeführt werden, der aus ihnen die Hauptkanalsignale TL und 77? sowie die Nebcnkanalsignale
TT+kTQ und TT—kTQ erzeugt Die Nebenkanalsignale werden dann jeweils einem Betonungsschaitkreis
11a bzw. Wbzugeführt,dessen Kennlinie
jeweils so gewählt ist, daß die Modulationskurve des Nebenkanalsignals den durch die Kurve 36 in Fig.6
wiedergegebenen Verlauf besitzt, um die erwähnte Überkreuzungs-Modulationsverzerrung zu beseitigen.
Mit anderen Worten, die Modulationskurve 36 des Nebenkanalsignals ist so gelegt, daß sie im Bereich niedriger
Frequenzen von den Kurven 32,33 und 34 beabsiandet ist und in Bereichen mittlerer bzw. höherer Frequenzen
mittlere Werte zwischen den Kurven 3\b und 35 einnimmt. Insgesamt sind die Kennlinien der Betonungs-Schaltkreise
11a und 116 zur Gewinnung einer derartigen Modulationskurve 36 der RIAA-Aufnahmecharakteristik
des Hauptkanalsignals (dargestellt in Fig. 3) angeglichen, um bei der Wiedergabe eine gute
Trennung zu gestatten.
Als Nebenkanalsignale werden die beiden Signale TT+kTQ und TT—kTQ deshalb verwendet, um den
oben erwähnten Einfluß der Schwebungsverzerrungen zu verringern. Die Bildung der Nebenkanalsignale TT
und TQ im Fall eines UM-Systems ist in Fi g. 2 dargestellt,
ihre Differenzgröße TT-TQ, die der relativen Phasenverschiebung dieser beiden Nebenkanalsignale
entspricht, ist in Fig.7 wiedergegeben. In diesem Fall
ist die Erzeugung von Schwebungsverzerrungen abhängig vom Ort der Schallquelle. Dienen die beiden Signale
TT+kTQ und TT-kTQ als Nebenkanalsignale, so beträgt ihre relative Phasendifferenz 2 kTQ. Im Ergebnis
wird die relative Phasenverschiebung unabhängig von der Position der Schallquelle und erhält eine im Vergleich
zum Fall 7T— TQ kleine Amplitude.
Unter Berücksichtigung der obigen Gesichtspunkte sind die beiden Nebenkanalsignale so gewählt, daß die
gleichphasige Komponente vergrößert und die gegenphasige Komponente verringert wird; die Modulationskurve ist in F i g. 6 als Kurve 36 wiedergegeben.
Weiterhin bezeichnet in F i g. 6 das Bezugszeichen 37 eine Modulationskurve für den Fall k= 1/3 für die
gleichphasige Komponente TTzwischen diesen Nebenkanalsignalen
TT+ kTQ und TT-kTQ. Kurve 38 ist die Modulationskurve bei ^= 1/3 für ihre gegenphasige
Komponente kTQ.
Von den Betonungsschaltkreisen 11a und 116gelangen die Nebenkanalsignale TT+ kTQ und TT—kTQan
Addierschaltkreise 12a und 126, denen außerdem von den Hauptkanalsignalen abgeleitete Korrektursignale
zugeführt werden. Diese Korrektursignale werden durch folgendes Verfahren gewonnen: Die Hauptkanalsignale
TL und TR aus dem Entzerrer 4 werden jeweils auf Niveausteuer-Schaltkreise 13a und \3b geleitet, die
von einer mit der Arbeitsweise des Schneidedrehtellers der 45-45-Schneidevorrichtung 8 verknüpften Steuerspannung
beaufschlagt werden. Die Ausgangssignale der Niveausteuer-Schaltkreise 13a und \3b besitzen die
gleiche Größe wie die oben beschriebene Komponente der Nachfahrverzerrung, ausgedrückt durch die Gleichung
Zn=TVwXS2. Die Ausgangssignale der Niveausteuer-Schaltkreise
13a und 136 werden jeweils Inversions-Schaltkreisen 14a und 146 zugeführt Das Ausgangssignal
des Inversions-Schaltkreises 14a, d.h. das eine Korrektursignal, wird dem Addier-Schaltkreis 12a
zugeführt und wird dort zu dem Nebenkanalsignal TT+kTQ addiert, das der gleichen Rillenwand der
Schallplatte eingeprägt wird. Das Ausgangssignal des Inversions-Schaltkreises 146, d. h. das andere Korrektursignal,
wird dem Addier-Schaltkreis 126 zugeführt und dort mit dem der gleichen Rillenwand eingeprägten
Nebenkanalsignal TT-kTQ addiert
Zur Bildung von Nebenkanalsignalen (TT+kTQ)' und (TT-kTQ)' in den einzelnen Addier-Schaltkreisen
wird somit die vorhergesehene Nachfahrverzerrung ausgeglichen. Die Nebenkanalsignale (TT+ kTQ)' und
(TT—kTQ)' werden einem Phasenmodulator 6 zugeführt und dort zu modulierten Nebenkanalsignalen
(TT+kTQ)" bzw. (TT-kTQ)" umgeformt, die dann in einem Mischer 5 zu den Hauptkanalsignalen addiert
werden. Der Mischer 5 gibt die beiden Signale
TL + (TT+kTQ)" und TR+(TT-kTQ)" ab, die über
einen Verstärker der 45-45-Schneidevorrichtung 8 zugeführt und auf der rechten bzw. linken Wandfläche der
Rille aufgezeichnet werden.
Ein Schallplatten-Wiedergabesystem zum Abspielen einer Schallplatte, die mit Hilfe einer Anordnung der
eben geschilderten Art bespielt wurde, ist im Blockdiagramm der Fig.9 dargestellt. Die modulierten Nebenkanalsignale
werden in einem Bandpaß-Filter 25 von den durch einen Abnehmer 21 erhaltenen Wiedergabe-Signalen
getrennt und einem FM-Demodulator 26 zugeführt. Die demodulierten Ausgangssignale des FM-Demodulators
26 werden einem Matrix-Schaltkreis 28 % über Betonungs-Schaltkreise 27a und 276 zugeführt.
|; Die Schaltkreise 27a und 276 haben eine umgekehrte
" Charakteristik wie die Betonungs-Schaltkreise Ha und
116 des Schallplatten-Schneidesystem. Der Matrix-Schaltkreis 28 erzeugt Nebenkanalsignale TT und TQ,
die zusammen mit den Hauptkanalsignalen TL und 77? einem Decoder 24 eingegeben werden. Der Decoder 24
liefert Tonsignale SLf, S«f, SLb und SRB. Diese Tonsignale
entsprechen speziell angeordneten Schallquellen; sie werden jeweils verstärkt und Lautsprechern LF, RF, LB
und RB zugeleitet.
Gemäß der Erfindung wird somit ein Nebenkanalsignal beim Schneiden einer Schallplatte durch eine vorweggenommene
Nachfahrverzerrung mit bestimmter Größe und umgekehrtem Vorzeichen kompensiert, so
daß ein Aufwärts-Übersprechen bei der Wiedergabe nicht entstehen kann.
Bei der Erzeugung der Korrektursignale müssen die den Niveausteuer-Schaltkreisen 13a und 136 zugeführten
Hauptkanalsignale mit den Signalen übereinstimmen, die schließlich auf den Wandflächen der Rille aufgezeichnet
werden. Zur Gewährleistung dieser Gleichheit können die Hauptkanalsignale auch noch über Entzerrer
oder ähnliche Schaltkreise auf die Niveausteuer-Schaltkreise 13a und 136 gegeben werden.
Die Erfindung wurde anhand eines Universal-Matrix-Systems beschrieben. Es versteht sich jedoch, daß das
erfindungsgemäße Verfahren mit den gleichen Vorteilen auch bei anderen Systemen beispielsweise bei einem
CD-4-System Anwendung finden kann. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bespielte Platten ermöglichen
stets eine besonders richtungsgetreue und verzerrungsarme Wiedergabe der aufgezeichneten Schallstrukturen.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
~
$5
to
(S
Claims (1)
1. Verfahren zur Aufzeichnung von vier Kanalsignalen auf den beiden Seitenwänden der Rille einer
Schallplatte,
— bei dem durch Kodierung von Schallquellensignalen ein erstes und ein zweites Hauptkanalsignal
und ein erstes und ein zweites Nebenkanalsignal erzeugt werden,
— bei dem unter Verwendung des ersten bzw. des zweiten Nebenkanalsignals ein Träger zur Erzeugung
eines ersten bzw. zweiten winkelmoduüerten Nebenkanalsignals winkelmoduliert
wird,
— bei dem die Frequenz des Trägers so gewählt ist daß die untere Frequenzgrenze des ersten
bzw. zweiten winkelmodulierten Nebenkanalsignals über der oberen Frequenzgrenze des ersten
bzw. zweiten Hauptkanalsignals liegt,
— und bei dem das erste bzw. zweite Hauptkanalsignal und das erste bzw. zweite winkelmodulierte
Nebenkanalsignal zur gemeinsamen Aufzeichnung auf einer der Rillenwände miteinander
kombiniert werden,
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP48052076A JPS5247884B2 (de) | 1973-05-10 | 1973-05-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2422423A1 DE2422423A1 (de) | 1974-11-28 |
DE2422423C2 true DE2422423C2 (de) | 1986-03-06 |
Family
ID=12904714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742422423 Expired DE2422423C2 (de) | 1973-05-10 | 1974-05-09 | Verfahren zur Aufzeichnung von vier Kanalsignalen auf den beiden Seitenwänden der Rille einer Schallplatte |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5247884B2 (de) |
CA (1) | CA1006826A (de) |
DE (1) | DE2422423C2 (de) |
FR (1) | FR2229181B1 (de) |
GB (1) | GB1473531A (de) |
NL (1) | NL7406328A (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4938112U (de) * | 1972-07-04 | 1974-04-04 | ||
JPS5437223Y2 (de) * | 1974-12-18 | 1979-11-08 | ||
JPS52161015U (de) * | 1976-05-29 | 1977-12-07 | ||
JPS53128210A (en) * | 1977-04-15 | 1978-11-09 | Nippon Gakki Seizo Kk | Display unit for receiving frequency |
JPS557607A (en) * | 1978-06-30 | 1980-01-19 | Yaesu Musen Co Ltd | Digital display system by measuring sum or difference between two frequencies |
JPS55164278U (de) * | 1979-05-11 | 1980-11-26 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3906156A (en) * | 1971-10-06 | 1975-09-16 | Duane H Cooper | Signal matrixing for directional reproduction of sound |
-
1973
- 1973-05-10 JP JP48052076A patent/JPS5247884B2/ja not_active Expired
-
1974
- 1974-05-07 GB GB2005174A patent/GB1473531A/en not_active Expired
- 1974-05-07 CA CA199,126A patent/CA1006826A/en not_active Expired
- 1974-05-09 DE DE19742422423 patent/DE2422423C2/de not_active Expired
- 1974-05-09 FR FR7415992A patent/FR2229181B1/fr not_active Expired
- 1974-05-10 NL NL7406328A patent/NL7406328A/xx not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5247884B2 (de) | 1977-12-06 |
NL7406328A (de) | 1974-11-12 |
JPS5019404A (de) | 1975-02-28 |
GB1473531A (en) | 1977-05-11 |
FR2229181A1 (de) | 1974-12-06 |
CA1006826A (en) | 1977-03-15 |
FR2229181B1 (de) | 1982-03-26 |
DE2422423A1 (de) | 1974-11-28 |
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