-
Vorrichtung zur stereophonischen Schallwiedergabe mit einem Zweikanalverstärker
Bei der Aufnahme von stereophonisch wiederzugebenden Darbietungen werden meistens
zwei oder mehr in beträchtlichen gegenseitigen Abständen angeordnete Mikrophone
oder Mikrophongruppen verwendet, welche je über einen getrennten Übertragungskanal
mit einer übereinstimmenden Anzahl in gegenseitigen Abständen angeordneter Lautsprecher
oder Lautsprechergruppen verbunden sind.
-
Da die von den verschiedenen Mikrophonen abgegebenen Signale gegenseitig
Amplituden-, Phasen-und Laufzeitunterschiede aufweisen, die sich unverändert in
den von den Lautsprechern oder Lautsprechergruppen abgegebenen Signalen auswirken,
ist es auf diese Weise grundsätzlich möglich, eine Schallübertragung zu verwirklichen,
bei welcher der Zuhörer einen Eindruck von der räumlichen Anordnung der verschiedenen
Schallquellen, z. B. der verschiedenen Instrumente eines Orchesters, oder der Stellen,
an denen sich die verschiedenen Spieler eines Films, Fernsehspiels oder Hörspiels
befinden, bekommt.
-
Bei einem derartigen System entsteht aber ein störender Fehler. Würde
der Zuhörer das Dargebotene unmittelbar, also ohne Zwischenschaltung eines Schallübertragungssystems
wahrnehmen, so würden die tiefen Frequenzen die beiden Ohren des Zuhörers ohne nennenswerte
Laufzeit-, Amplituden- oder Phasenunterschiede erreichen, da der Abstand zwischen
den Ohren klein ist im Verhältnis zu den zu diesen Frequenzen gehörenden Wellenlängen.
Weil der Abstand zwischen den verschiedenen Mikrophonen für stereophonische Schallübertragung
meist mehrere Meter beträgt, geben diese Mikrophone aber Signale ab, bei denen auch
die Komponenten mit.-niedriger Frequenz beträchtliche Laufzeit-, Aniplituden- und
Phasenunterschiede aufweisen. Es hat sich herausgestellt, daß diese Unterschiede
zwischen den von den verschiedenen Lautsprechern abgestrahlten tiefen Frequenzen
die Wiedergabegüte beeinträchtigen.
-
Es ist bereits bekannt, eine Vorrichtung zur stereophonischen Schallwiedergabe
mit einem Verstärker mit zwei getrennten Kanälen auszustatten, deren Endröhren mit
einem gemeinsamen Gegentaktausgangsübertrager für Signale unterhalb einer Grenzfrequenz
und mit getrennten Ausgangsübertragern für Signale oberhalb dieser Grenzfrequenz
versehen sind, wobei die Signale einer Schallquelle in der Mittelebene der beiden
Aufnahmemikrophone den Steuergittern der in Gegentakt geschalteten Endröhren in
Gegenphase zugeführt werden. Die Endröhren arbeiten also für tiefe Frequenzen als
Gegentaktverstärker zusammen, während sie für hohe Frequenzen getrennt als Eintaktverstärker
wirksam sind. Es muß aber beachtet werden, daß die bekannten Vorteile eines Gegentaktverstärkers
(hohe Ausgangsleistung, niedriger Klirrgrad und niedrige Intermodulation) nur erzielt
werden können, wenn den beiden Endröhren tatsächlich symmetrische Signale zugeführt
werden, d. h. wenn die Eingangssignale der Endröhren einen Phasenunterschied
von genau 180' aufweisen und genau gleiche Größe haben. Diese Bedingung..-wird-
bei dem bekannten Verstärker aber gar nicht oder höchstens mangelhaft erfüllt.
-
Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch überwunden, daß in einer
den Endröhren vorgeschalteten Verstärkerstufe zwischen den beiden Kanälen eine derartige
Kopplung für Signale unterhalb der Grenzfrequenz vorgesehen ist, daß die Ausgangssignale
dieser Stufe unterhalb der Grenzfrequenz untereinander immer gleiche Amplitude und
entgegengesetzte Phase haben.
-
Auf diese Weise ist es möglich, die Eingangssignale der Endröhren
bei den tiefen Frequenzen absolut symmetrisch zu halten. Für die Erfindung kommt
es also darauf an, eine Verbindung in einer vorgeschalteten Verstärkerstufe vorzusehen,
beispielsweise über einen Kondensator, die bei tiefen Frequenzen beide Kanäle miteinander
koppelt, bei hohen Frequenzen dagegen entkoppelt.
-
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der eine
Verstärkerschaltuni gemäß der
Erfindung dargestellt ist, bei der
zwei Endröhren vorgesehen sind, die für höhere Frequenzen als Einfach-Erdstufen
für die beiden Stereophoniekanäle arbeiten und die für niedrigere Frequenzen als
Gegentaktverstärker. der die Signale aus den beiden Kanälen wiedergibt, zusammenarbeiten.
-
Der Verstärker ist mit zwei Eingängen 43 bzw. 43' versehen. Das Signal des
Eingangs 43 wird über den Schalter 44 entweder unmittelbar oder über die Phasenumkehrröhre
45 der Triode 46 zugeführt. Diese Triode bildet mit der Triode 46' eine Gegentaktschaltung,
die als Aong tailed pair« bekannt ist, deren gemeinsamer Kathodenwiderstand 47 aber
von einem Kondensator 48 überbrüekt ist. Die Trioden 46 bzw. 46' geben ihre Signale
an die Endröhren49 bzw. 49' ab. Wenn die Signale an den Eingängen43 und 43' von
entgegengesetzter Polarität sind, steuern sie die Röhren 49 und 49' im Gegentakt,
weil ein Signal am Gitter einer der beiden Röhren46 und 46' an den Anoden dieser
Röhren gleiche, aber entgegengesetzt a gnale erzeugt. Die Ausgangssignale
der gerichtete Sig Röhen 49 und 49' werden über Drosseln 50 bzw.
50'
und den Gegentaktausgangsübertrager 51 einem Tieftonlautsprecher
52 zugeleitet. Für Signale oberhalb der Grenzfrequenz wird aber infolge der Einschaltung
des Kondensators 48 keine Gegentaktsteuerung auftreten, so daß diese Sianale von
den Röhen 46, 49 bzw. 46', 49' getrennt verstärkt werden.
-
Die Ausgangssignale hoher Frequenz werden über die Kondensatoren
53 bzw. 53' und die Ausgangsübertrager 54 bzw. 54' den Hochtonlautsprechern
55
bzw. 55' zugeleitet. Die primären Impedanzen der Ausgangsübertrager
51, 54 und 54' und die Werte der Drosseln 50 und
50' sowie der Kondensatoren 53
und 53' können derart gewählt
werden, daß für alle Frequenzen die richtige Anpassung herrscht.
-
Die Phasenumkehrröhre 45 ermöglicht es ohne Rücksicht auf die Polarität
der Eingangssignale, den Röhren 46 und 46' immer Signale von richtiger Polarität
zuzuführen.
-
Dieser Verstärker ergibt außer der Verbesserung der stereophonischen
Wiedergabe eine Anzahl von zusätzlichen Vorteilen. So kann dem Ausgangsübertrager
51, der nur für tiefe Töne wirksam ist, ohne Schwierigkeit eine große Selbstinduktion
gegeben werden, weil die Gleichstromfelder einander aufheben und mit Rücksicht auf
die Einschaltung der Drosseln 50- bzw. 50' eine niedrige Streuselbstinduki.ion
nicht angestrebt zu werden braucht. Die übertrager 54 und 54' brauchen, weil sie
ausschließlich für hohe Freq,4enzcn wirksam sind, nur eine geringe Selbsti#duLion
zu haben, weshalb man mit eine j m kleinen#Kern auskommt (auch weil kein
Gleichstrom in ihren Wicklungen fließt) und weshalb die Streuresonanz bequem über
die höchste hörbare Frequenz gelegt werden kann. Die tiefen Töne haben, weil sie
über einen Gegentaktverstärker wiedergegeben werden, eine niedrige prozentuale Verzerrung
der Harmonischen, was wichtig ist, weil ihre Harmonischen zum größten Teil im hörbaren
Frequenzgebiet liegen. Für die hohen Töne, deren Harmonische zum größten Teil unhörbar
sind, ist die Verstärkung über einfache Endstufen nicht wesentlich nachteilig.
-
Obwohl vorstehend von einem stereophonischen System mit zwei übertragungskanälen
ausgegangen wurde, ist es klar, daß das Prinzip der Erfindung Crru , ndsätzlich
ebenso für Systeme mit drei oder mehr überträgungskanälen anwendbar ist.