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Verfahren zur Einrichtung zur Übertragung von Tönen für die Zwecke
der Stereophonie Es ist für die Zwecke der Stereophonie bekannt, für die Tonühertragung
von der Aufnahme bis zur Wiedergabe zwei oder mehr getrennte Kanäle; zu verwenden
und dabei beispielsweise durch Intensitätsunterschiede den stereophonischen Effekt
hervorzurufen. Diese getrennte Übertragung setzt voraus, daß in den einzelnen Kanälen
möglichst die gleichen Übertragungsverhältnisse gegeben sind; diese Bedingung ist
bei Hochfrequenzübertragung, insbesondere ohne Draht, schwerlich zu erfüllen; wenn
getrennte Trägerwellen für die einzelnen Kanäle benutzt werden, wie es naheliegend
sein würde, so besteht nämlich die Gefahr, daß diese Trägerwellen infolge atmosphärischer
Störungen o. dgl. unterschiedlich derart beeinflußt werden, daß die Übertragung
der Niederfrequenz eine Änderung erfährt, welche den stereophonischen Effekt beeinträchtigt
oder unter t.'mständen sogar zerstört. Die Erfindung hat den Zweck, die sich hieraus
ergebenden Mängel zu beseitigen; sie besteht im wesentlichen darin, auf der Sendeseite
am Anfang wenigstens zwei getrennte Aufnahmekanäle vorzusehen, die auf einen einzigen
Hauptkanal wirken, der seinerseits die Signale der Aufnahmekanäle unter abwechselnder
Beaufschlagung in kurzzeitigen Intervallen überträgt, wobei die Signale auf der
Empfangsseite dem getrennten Wiedergabekanal entsprechend der Zahl der Aufnahmekanäle
zugeführt werden, die ebenfalls im .Rhythmus der Beaufschlagung des Hauptkanals
beeinflußt werden. Auf der Sendeseite können dabei im Anfang des Übertragungsweges
Mikrophone vorgesehen sein oder bei entsprechend aufgezeichneten Tönen Fotozellen
oder andere zur Abtastung von Tönen geeignete Vorrichtungen. Auf der Sendeseite
wird gemäß der weiteren Erfindung vorgeschlagen, eine
wenigstens
zweikanalige, alt den Hauptkanälen allgeschlossene Übertragungseinrichtung für Niederfrequenz
vorzusehen mit Steuermitteln, die geeignet sind, die Schwingungen jedes Kanals in
bestimmtem Rhythmus abwechselnd in kurzzeitigen Intervallen auf den Hauptkanal zu
übertragen. Die abwechselnde Beaufschlagung kann dabei durch Gittersteuerung oder
Anodensteuerung einer oder mehrerer Röhren erfolgen. Es ist nach der Erfindung besonders
vorteilhaft, den Hauptteil in an sich bekannter Weise drahtlos zu betreiben, dabei
können . alle an sich bekannten Verfahren und Methoden der drahtlosen Übertragung
angewandt werden. Auf der Empfängerseite wird gemäß der Erfindung wenigstens eine
zweikanalige, an den Hauptkanal angeschlossene Übertragungseinrichtung für niederfrequente
Sehwingungen mit Steuermitteln vorgesehen, die geeignet sind, die aus dem Hauptkanal
in bestimmtem kurzzeitigem Wechsel eintreffenden Signale in gleichem Wechsel auf
die entsprechenden getrennten Wiedergabekanäle mit Einrichtungen zur akustischen
Wiedergabe zu übertragen. Dabei laufen die auf der Sendeseite vorgesehenen Steuermittel
für die Beaufschlagung des Hauptkanals synchron mit den Steuermitteln, welche den
Hauptkanal auf die Wiedergabekanäle umschalten. Dies kann durch ein besonderes Signalzeichen
erreicht werden, das ebenfalls hochfrequent übertragen oder aber auch aus dem Netz
genommen werden kann.
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Die Erfindung und weitere Einzelheiten werden an Hand der Abb. i bis
.I beispielsweise erläutert. Abb. i zeigt den pr?'nzipiellen Aufbau auf der Sende-
und Empfangsseite. Die stereophonische Aufnahme erfolgt über die Mikrophone 1-1l
und M2 zweikanalig, es können natürlich auch mehrere Kanäle vorgesehen sein. Bei
dieser zweikanaligen Aufnahme sind die Mikrophone beispielsweise beieinanderliegend
angeordnet und mit Richtcharakteristiken so versehen, daß in den an sie angeschlossenen
Kanälen I und 1I Intensitätsunterschiede entstehen, welche ein Maß für die Schallverteilung
in der aufzunehmenden Tonszene sind. 1)ie Tonströme werden in den Verstärkern T@SI
und 1'S2 verstärkt und dann auf einen Sender S gegeben. Dieser Sender wird dabei
durch eine zusätzliche Steuereinrichtung AS, w=elche auf die Verstärker oder direkt
auf den Sender wirkt, so gesteuert, daß die Tonströme in den beiden Kanälen abwechselnd
in kurzen Zeitintervallen auf den Sender S gelangen. Vom Sender S geht dann die
Tonübertragung hochfrequent einkatlalig weiter, dabei kann die hochfrequente Übertragung
nach irgendeinem der bekannten Verfahren vor sich gellen.
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:Xuf der Empfangsseite befindet sich der Empfänger I:, von dem die
niederfrequenten Tonströme auf die Kanäle 1 und 11 gelangen und über die Verstärker
VEl bzw. VE 2 den Lautsprechern L1 bzw. I_, zugeführt werden, und zwar mit
Hilfe einer Steuervorrichtung AE, die in den `'erstärkern oder im Empfänger so wirkt,
daß die abwechselnd ankommenden kurzzeitigen Impulse in die zugehörigen Kanäle gelangen.
Diese Steuervorrichtung AE muß also synchron mit der korrespondierenden Steuervorrichtung
AS auf der Sendeseite laufen, dann erhält der Lautsprecher L1 die Energie, welche
das Mikrophon Ml aufnimmt und der Lautsprecher L2 die Energie des Mikrophons M2.
Die Synchronsteuerung für die Impulsverteilung kann mit und ohne Draht erfolgen.
Es kann dafür die zur Übertragung der Tonströme verwandte Frequenz verwandt werden
oder eine Vervielfachung bzw. Teilung dieser Frequenz; die Synchronhaltung kann
auch mittels einer Frequenz erfolgen, die aus dem üblichen Netz vorzugsweise durch
Vervielfachung gewonnen ist.
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Für die Erzeugung des stereophonischen Effektes sind die Lautsprecher
entsprechend anzuordnen und mit Richtwirkung auszubilden. An Stelle der einzelnen
Lautsprecher können auch jeweils Lautsprechergruppen vorgesehen sein.
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An Stelle der drahtlosen Übertragung mittels Hochfrequenz kann hier
auch eitle einkanalige Übertragung mittels Draht zwischen der Sende-und Empfangsseite
liegen.
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Weitere Einzelheiten der übertragungseinrichtung ergeben sich aus
den Abbildungen.
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In Abb.2 gelangen die Tonströme des Mikrophons Ml in den einen Kanal
I über die Verstärker-Röhre R1, den Übertrager 171, die Röhre R1', die Wicklung
W1 des f,Tbertragers (`S in die Röhre R. Die Ströme des Mikrophons 312 gelangen
in den zweiten Kanal 11 in analoger `'eise über die Verstärkerröhre R2, den
Übertrager L'2, die Röhre R2', die Wicklung f'2 des Übertragers ÜS ebenfalls in
die Röhre R. In dieser Möhre treffen die beiden Mikrophonströme aber nicht beliebig
aufeinander, sondern in einem ganz bestimmten Rhythmus, in dem die beiden Kanäle
1 und 11 abwechselnd in kurzzeitigen Intervallen auf die Röhren R geschaltet werden.
Dies wird mit einer Kippschwingung erreicht, welche die Röhren R1' und R2' abwechselnd
sperrt bzw. freigibt. Zu diesem Zweck wird in der Röhre Rh eilte Kippschwingung
erzeugt, so claß abwechselnd die Gleichrichter G1 bzw. G, jeweils eine positive
zusätzliche Spannung abgeben. Die durch die Batterie /3 eingestellte negative hohe
Gittervorspailnung von z. 13. - io V sperrt beispielsweise das Rohr Rwird jedoch
aus dem Gleichrichter (', eine zusätzliche Spannung von + 8 V abgegeben, so ergibt
sich am Punkt P2 nur eine negative Gittervorspaniiung voll - 2 V, so daß das Rohr
R,' arbeitet, d. 1i. daß der aus dem Übertrager Ü2 kommende Sprechwechselstrom über
das Rohr R2', die Wicklung W,, dein Übertrager ÜS und damit dem Rohr R zugeführt
wird. In diesem Zeitpunkt ergibt sich am Gleichrichter G1 keine zusätzliche positive
Spannung, so daß das Rohr R1' gesperrt bleibt. Mit dein Wechsel der Kippschwingung
jedoch erhält der Gleichrichter G1 eine zusätzliclie Spannung von beispielsweise
+ 8 V, so daß jetzt das Rohr R1' entsperrt wird, indem am Punkt P1 die Gittervorspannung
auf - 2 V herabgesetzt wird. Die Sprechwechselströme des Kanals I
gelangen
über den Übertrager U1 auf den Überträger CS und damit auf das Endrohr R. Mit der
Kippschwingung werden also die Röhren R; und R2 abwechselnd gesteuert, so daß jeweils
an den beiden Kanälen kurzzeitige Impulse auf das Ausgangsrohr R gelangen. An dieses
Rohr ist der Ausgangsübertrager ÜA angeschlossen, der einkanalig zum Sender oder
auf eine Drahtleitung geht. Würde man an dieser Stelle einen einzigen Lautsprecher
anschalten, so würden gleichmäßig fortlaufende Töne gehört werden, für den Fall,
daß die Mikrophone h1 und M" den gleichen Toneindruck bekommen. Eine gleiche oder
ähnliche Einrichtung könnte auch auf der Anodenseite angebracht werden, so z. B.
dadurch, daß die Kippspitzenspannung zur Anodenspeisung der Röhren R1 und R2 dient.
Die Röhren R1 und R2 würden nur arbeiten, solange Anodenspannung vorhanden ist.
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Der Schwingungskreis, der die Röhren R1' und R2' steuert, kann in
an sich bekannter Weise so ausgebildet sein, daß rechteckige Stromstöße erzeugt
werden, damit die zusätzlichen Gitterspannungen an dem Gleichrichter G1 bzw. G2
stoßartig auftauchen, 'und zwar möglichst in Form einer Rechteckkurve. Die Verflachung
dieser Rechteckkurve bzw. das Abklingen kann durch die Kondensatoren Cl und C2,
denen die Widerstände W1 und 1i12 parallel liegen, beliebig reguliert werden.
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Die Frequenz der Kippschwingung wird zwecki . ig so gelegt,
daß sie selbst nicht hörbar wird, m äß sie liegt also vorteilhaft unter oder über
dem Hörbereich.
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abb. 3 zeigt das in Abb.2 dargestellte System in vereinfachter Form.
Die Tonströme der Mikrophone Ml und M2 gelangen auf die Röhren R1 lizw. R, wie vorher
über die getrennten Kanäle I lizw. 11. Die Röhre R2 ist in der dargestellten
Schaltung gesperrt, während die Röhre R1 die normale Gittervorspannung erhält und
damit nicht gesperrt ist. Die beiden Widerstandsschleifer WS, und WS, sind
mechanisch miteinander gekuppelt, so daß durch ihr Hinundhergehen jeweils die beiden
Röhren R1 und R2 abwechselnd gesperrt und entsperrt werden. Damit gelangen über
den Übertrager (`S wieder abwechselnd in entsprechend kurzen Zeitintervallen Impulse
der beiden Kanäle auf das Rohr R und damit auf den Ausgangsübertrager
(`A. Die Widerstandsschleifer können durch motorischen Antrieb betätigt werden
mit solcher Bewegungsgeschwindigkeit, welche die gewünschte kurze Zeit für die Impulssteuerung
ergibt.
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Auf der Empfangsseite kann, wie Abb.4 zeigt, das gleiche Prinzip angewendet
werden. Der Hochfrequenzempfänger E kann in üblicher Weise ausgebildet sein. Die
Niederfrequenz wird über den Übertrager CE den Röhren RE, bzw. RE2 zugeführt. Diese
beiden Röhren werden in demselben Rliytlimus, also synchron, mit der Entsperrung
der Röhren auf die Sendeseite gesperrt und entsperrt. Analog der Abb.3 sind auch
hier Widerstandsschleifen WSl bzw. WS, vorgesehen, welche zu diesem Zweck die mit
Gittervorspannung in demselben Rhythmus wie in Abb. 3 ändern. In der gezeichneten
Stellung ist die Röhre RE, gesperrt. Der Sprechwechselstrom wird also in diesem
Augenblick nur über die Röhre REl übertragen. Von dort gelangt er über den Übertrager
tlEl auf den Lautsprecher L1 zur Wiedergabe. Mit der Umstellung der Schleifer wird
die Röhre RE, gesperrt und die Röhre RE 2 geöffnet. In dem Augenblick wird
der Wechselimpuls über dien Übertrager ÜE2 auf den Lautsprecher L2 gelangen. In
abwechselndem Spiel der Impulse, die durch die Synchronsteuerung auf der Empfangsseite
jeweils wieder dem Kanal zugeführt werden, aus dem sie empfangsseitig stammen, ergibt
sich in den beiden Lautsprechern L1 und L2 eine fortlaufende akustische Wiedergabe
gleich derjenigen, die sich ergeben würde, wenn diese Lautsprecher in der üblichen
Weise unmittelbar an die Kanäle der Mikrophone Ml und M2, z. B. an die Röhren R1
bzw. R2 (in Abb. 2), angeschlossen würden. Es ergibt sich also die Wirkung einer
zweikanaligen getrennten Tonübertragung, obschon sich in dem Übertragungsweg zwischendurch
eine einkanalige Fortleitung befindet. Diese einkanalige Fortleitung hat besonders
bei Übertragungen über große Entfernungen, z. B. bei drahtloser Übertragung, den
großen Vorteil, daß irgendwelche Änderungen des Übertragungsmaßes praktisch beide
Kanäle in gleicher Weise beeinflußt, so daß eine Beeinflussung des Stereomaßstabes
ausgeschlossen ist.
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Auf der Empfangsseite können natürlich auch Kippschwingungsanordnungen
dafür vorgesehen werden, um die Kanalimpulse in die zugehörigen Kanäle zu leiten,
wie dieses Prinzip sendeseitig bereits an Hand der Abb. 2 beschrieben ist. Wesentlich
ist nur, daß diese Steuereinrichtung für die wechselnde Beaufschlagung des gemeinsamen
übertragungskanals sende- und empfangsseitig synchron läuft. Dafür kann entweder
eine besondere Welle benutzt werden oder auch de Hochfrequenzwelle; welche die Sprechwechselspannung
überträgt.