DE1062447B

DE1062447B - Stereophonic transmission process

Info

Publication number: DE1062447B
Application number: DEE13244A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Habil Erhard Ahrens
Original assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Current assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Priority date: 1956-11-16
Filing date: 1956-11-16
Publication date: 1959-07-30

Description

Stereophonisches Übertragungsverfahren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur stereophonischen Aufzeichnung von akustischen Darbietungen auf einem Tonaufzeichnungsträger und deren Wiedergabe.Stereophonic transmission method The invention relates to a Method for stereophonic recording of acoustic performances on a Sound recording carriers and their reproduction.

Für die stereophonische Aufnahme, Aufzeichnung und Wiedergabe werden bekanntlich zwei oder mehrere getrennte Kanäle verwendet. Im Interesse eines geringen technischen und wirtschaftlichen Aufwandes beschränkt man sich meist auf zwei Kanäle, womit ein guter stereophonischer Effekt erzielbar ist. Für den Fall, daß die Schallaufzeichnung und die Wiedergabe mit Hilfe der Schallplatte erfolgt, sind versc_iiedene Verfahren bekannt, um die getrennten, einander zugeordneten Tonspuren auf der Schallplatte unterzubringen. Dies kann z. B. durch Verwendung von zwei ineinanderliegenden Ri.llenspiralen erfolgen, derart, daß die Rillen der beiden getrennten Kanäle jeweils benachbart sind oder durch getrennte Aufzeichnung der Tonspuren des einen Kanals auf den äußeren Rillen der Schallplatte, des anderen Kanals auf den inneren Rillen derselben Schallplatte. Es ist auch ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei welchem zur Aufzeichnung beider Kanäle nur eine Rille verwendet wird, derart, daß der eine Kanal als Seitenschrift, der andere Kanal als Tiefenschrift in derselben Rille aufgezeichnet ist.Can be used for stereophonic recording, recording and playback is known to use two or more separate channels. In the interest of a minor one technical and economic effort is usually limited to two channels, with which a good stereophonic effect can be achieved. In the event that the sound recording and playback takes place with the aid of the record, are different methods known to the separate, assigned soundtracks on the record accommodate. This can e.g. B. by using two nested Ri.llenspiralen take place in such a way that the grooves of the two separate channels are each adjacent or by recording the soundtracks of one channel separately on the outer one Grooves of the record, the other channel on the inner grooves of the same record. There has also been proposed a method in which to record both Channels only one groove is used, in such a way that one channel is used as side writing, the other channel is recorded in depth in the same groove.

Alle diese Verfahren bringen bei der Abtastung erhebliche Schwierigkeiten mit sich. Bei den Verfahren mit getrennten Rillen sind die gleiche Ausbildung und die Justierung der hierbei erforderlichen beiden Abtaster erfahrungsgemäß schwierig, da eine geringe Fehljustierung eine falsche phasenmäßige Zuordnung beider Kanäle und damit eine Aufhebung des stereophonischen Eindrucks bei der Wiedergabe zur Folge hat. Bei den obenerwähnten Verfahren mit nur einer Rille ist die Konstruktion des kombinierten Abtasters z. B. für gleichzeitige Wiedergabe von Seiten-und Tiefenschrift ein schwieriges technisches Problem.All of these methods present considerable difficulties in scanning with himself. The methods with separate grooves have the same training and experience has shown that the adjustment of the two scanners required for this is difficult, since a slight misalignment leads to an incorrect phase assignment of both channels and thus a cancellation of the stereophonic impression during playback Has. In the above-mentioned methods with only one groove, the construction of the combined scanner z. B. for simultaneous display of page and subscript a difficult technical problem.

Es ist bei diesen kombinierten Abtastern nur sehr schwer möglich, das Übersprechen von einem Stereokanal auf den anderen zu verhindern.With these combined scanners it is very difficult to to prevent crosstalk from one stereo channel to the other.

Es ist nun in der Magnettontechnik bereits bekanntgeworden, für die stereophonische Aufnahme und Wiedergabe Magnettonbänder zu benutzen, bei denen die Aufzeichnung von zwei Stereophoniekanälen in einer Spur und ihre Wiedergabe trägerfrequent auf dem Band erfolgt. Voraussetzung hierbei ist jedoch, daß die Größe der Trägerfrequenz in Abhängigkeit von der Polschuh- bzw. Spaltbreite des Wiedergabekopfes derart gewählt ist, daß die wirksame Breite der Feldverteilungskurv e des Wiedergabekopfes im wesentlichen einem ungeradzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge der aufgezeichneten Trägerfrequenz entspricht. In der Schallplattentechnik ist noch ein Ouasistereoverfahren bekanntgeworden, bei dem von einem Frequenzband von 8 kHz in einem Kanal die untere Hälfte und in einem anderen Kanal nur die obere Hälfte des Frequenzbandes zur Aufzeichnung und Wiedergabe verwendet wird. Dieses Frequenzband liegt noch in einem Bereich, der normal auf eine Schallplatte aufgezeichnet und von ihr wiedergegeben werden kann.It has now become known in magnetic sound technology for the stereophonic recording and playback using magnetic tapes in which the Recording of two stereo channels in one track and their playback at carrier frequency takes place on the tape. The prerequisite here, however, is that the size of the carrier frequency selected depending on the pole piece or gap width of the playback head is that the effective width of the field distribution curve e of the playback head is essentially an odd multiple of half the wavelength of the recorded carrier frequency is equivalent to. In the field of record technology, another ouasistere process has become known, in the case of a frequency band of 8 kHz in one channel the lower half and in only the upper half of the frequency band for recording and another channel Playback is used. This frequency band is still in a range that can be recorded and played back normally on a vinyl record.

Das hier behandelte Verfahren zur stereophonischen Aufzeichnung und Wiedergabe von akustischen Darbietungen verwendet als Tonträger eine Schallplatte. Erfindungsgemäß werden dabei die die stereophonische Gesamtdarbietung tragenden Teilkanäle nach Übertragung mindestens eines derselben in einen anderen, sich nicht mit dem Frequenzbereich der übrigen Teilkanäle überdeckenden Frequenzbereich demselben Aufzeichnungsorgan für die Schallplatte zugeführt und durch dieses gleichzeitig aufgezeichnet und bei der Wiedergabe die Aufzeichnungen der Teilkanäle mittels nur eines Abtastorgans abgetastet und nach Trennung durch Filter und nach darauffolgender Demodulation entsprechenden elektroakustischen Wandlern zugeführt. Für die Aufzeichnung werden Frequenzen bis zu 40 kHz verwendet, was mit modernen Schneideeinrichtungen durchaus möglich ist.The method for stereophonic recording discussed here and The reproduction of acoustic performances uses a record as the sound carrier. According to the invention, those carrying the overall stereophonic presentation are thereby Subchannels after transmitting at least one of the same to another, not themselves the same frequency range covering the frequency range of the remaining subchannels Recording organ for the record fed and through this at the same time recorded and when playing the recordings of the subchannels using only of a scanner and scanned after separation by filters and after Demodulation supplied to corresponding electroacoustic transducers. For the record Frequencies up to 40 kHz are used, what with modern cutting devices is quite possible.

Dieses Verfahren zeigt Vorteile gegenüber den bisherigen Verfahren, die bei stereophonischer Aufnahrr,2 und Wiedergabe auf Schallplatten zwei Abtastsysteme mit einem gemeinsamen Abtastorgan erforderten, um die z. B. in lateraler und Tiefenschrift vorhandenen Aufzeichnungen in einer Spur abzutasten. Das Verfahren nach der Erfindung enthält nur Ein Abtastsystem, das lateral oder in Tiefenschrift in einer Rille beide Stereokanäle aufzeichnet oder wiedergibt, wobei der eine Stereokanal z. B. im Normalfrequenzband und der andere Stereokanal als oberes Seitenband des transponierten Normalfrequenzbandes aufgezeichnet bzw. wiedergegeben wird. Durch das Verfahren nach der Erfindung ist man in der Lage, eine vollständige Entkopplung beider Stereokanäle ohne weiteres durchzuführen im Gegensatz zu Stereosystemen, die in einer Rille lateral als auch in Tiefenschrift aufzeichnen bzw. abtasten, wie dies z. B. beim bekannten 45°-Verfahren der Fall ist.This process shows advantages over previous processes, the two scanning systems for stereophonic Aufnahrr, 2 and playback on records required with a common scanning device to the z. B. in lateral and subscript to scan existing recordings in a track. The method according to the invention contains only one scanning system, which can be written laterally or in depth in a groove records or reproduces both stereo channels, one stereo channel z. B. in the normal frequency band and the other stereo channel as the upper sideband of the transposed Normal frequency band is recorded or played back. Through the procedure according to the invention one is able to completely decouple both stereo channels easily carried out in contrast to stereo systems, which are in a lateral groove as well as in depth writing or scanning, as z. B. the known 45 ° method is the case.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Im einfachsten Fall seien dabei zwei stereophonische Teilkanäle verwendet.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. In the simplest case, two stereophonic sub-channels are used.

Für die Aufzeichnung der beiden Kanäle werden die Darbietungen gemäß Fig. 1 von zwei Aufnahmemikrofonen 1 und 2 aufgenommen und Verstärkern 3 und 4 zugeführt. Der vom Mikrophon 1 aufgenommene Teilkanal sei dabei als Kanal A bezeichnet, der von Mikrophon 2 als Kanal B. Im Kanal B werden die vom Mikrophon 2 gelieferten elektrischen Schwingungen in einem Modulator 6 einer von Generator 5 erzeugten Trägerfrequenz von 22 kHz durch Amplitudenmodulation aufmoduliert. Die Trägerfrequenz T wird dabei so hoch gewählt, daß alle bei der Modulation entstehenden Seitenbandfrequenzen oberhalb der höchsten Frequenz des Kanals A liegen.For the recording of the two channels, the presentations according to FIG. 1 are recorded by two recording microphones 1 and 2 and fed to amplifiers 3 and 4. The subchannel picked up by microphone 1 is referred to as channel A, that of microphone 2 as channel B. In channel B , the electrical vibrations supplied by microphone 2 are modulated in a modulator 6 of a carrier frequency of 22 kHz generated by generator 5 by amplitude modulation. The carrier frequency T is selected so high that all sideband frequencies generated during the modulation are above the highest frequency of channel A.

Nach dieser frequenzmäßigen Trennung der beiden Kanäle werden die den beiden Frequenzanteilen entsprechenden Spannungen gemeinsam einer Schneidvorrichtung 7 zugeführt, die diese in üblicher Weise auf die Schallplatte in einer Rille aufzeichnet. Die Aufzeichnung kann nach einem beliebigen bekannten Verfahren z. B. als Seiten- oder Tiefenschrift erfolgen. Auch kann hierbei ein amplitudenabhängiger Rillenabstand verwendet werden, wie es bei der Schallplatte üblich ist. Die »Schneidkennlinie« kann derart sein, daß in üblicher Weise verschiedene Frequenzbereiche mit verschiedener Amplitude linear vorverzerrt aufgezeichnet werden, wobei diese lineare Verzerrung bei der Wiedergabe wieder rückgängig gemacht wird.After this frequency separation of the two channels, the the voltages corresponding to the two frequency components together in a cutting device 7 supplied, which records this in the usual way on the record in a groove. The recording can be made by any known method e.g. B. as side or indentation. An amplitude-dependent groove spacing can also be used here can be used as is customary with the vinyl record. The »cutting characteristic« can be such that in the usual way different frequency ranges with different Amplitude can be recorded linearly pre-distorted, this linear distortion is undone during playback.

In Fig. 3 ist in Zeile a und b schematisch das ursprüngliche Frequenzband der Kanäle A und B dargestellt, wobei die Frequenz f als Abszisse aufgetragen ist. In Zeile c ist das gesamte Frequenzband des Kanals B nach dem Aufmodulieren auf den Träger T aufgezeichnet. Zeile d zeigt das gesamte der Schneidv orrichtung zugeführte Frequenzband, das aus dem ursprünglichen Kanal .Q, dem Träger T und den durch die Modulation mit Kanal B entstehenden unteren und oberen Seitenbändern besteht.In Fig. 3, the original frequency band of channels A and B is shown schematically in lines a and b, the frequency f being plotted as the abscissa. In line c, the entire frequency band of channel B after being modulated onto carrier T is recorded. Line d shows the entire frequency band fed to the cutting device, which consists of the original channel .Q, the carrier T and the lower and upper sidebands resulting from the modulation with channel B.

Die Schallplatte enthält nach dem Aufschneiden beide Kanäle z. B. als Seitenschrift in einer üblichen spiralförmigen Rille. Bei der Abtastung wird diese mechanische Aufzeichnung durch einen elektrischen Tonabnehmer 8 (Fig. 2), der z. B. nach dem piezoelektrischen, elektromagnetischen oder elektrodynamischen Prinzip arbeitet, von der Platte abgetastet und in elektrische Spannungen verwandelt. Diese Spannungen werden gegebenenfalls nach Verstärkung im Verstärker 9 einem Hochpaß 10 und einem Tiefpaß 11 zugeführt, die beide Frequenzanteile voneinander trennen und deren Grenzfrequenzen oberhalb der höchsten Frequenz des ersten Kanals und unterhalb der niedrigsten Seitenbandfrequenz des zweiten Kanals liegen. Nach Zuführung zu einem Demodulator 12 wird mit den üblichen Mitteln durch Demodulation der Frequenzbereich des Kanals B in seiner ursprünglichen Form wiederhergestellt. Beide Kanäle liegen damit in tonfrequenter Form vor, wie Zeilen e und f in Fig. 3 zeigen, und können nunmehr nach Leistungsverstärkung im Verstärker 13 und 14 auf zwei Lautsprecher 15 und 16 gegeben werden, wobei eine stereophonische Wiedergabe erzielt wird.The record contains after cutting both channels z. B. as side writing in a usual spiral groove. When scanning is this mechanical recording by an electrical pickup 8 (Fig. 2), the z. B. after the piezoelectric, electromagnetic or electrodynamic Principle works, scanned by the plate and converted into electrical voltages. These voltages, if necessary after amplification in the amplifier 9, become a high-pass filter 10 and a low-pass filter 11, which separate the two frequency components from one another and their cutoff frequencies above and below the highest frequency of the first channel the lowest sideband frequency of the second channel. After being fed to a demodulator 12 is the usual means by demodulating the frequency range of channel B is restored to its original form. Both channels lie thus in audio-frequency form, as lines e and f in Fig. 3 show, and can now after power amplification in amplifiers 13 and 14 to two loudspeakers 15 and 16, with stereophonic reproduction being achieved.

Dieses Verfahren bietet bei der Demodulation mit linearen Gleichrichtern besondere Vorteile hinsichtlich geringer amplituden- und phasenmäßiger Verzerrung. Auch können andere Modulationsarten, z. B. Frequenzmodulation, verwendet werden.This method is useful for demodulation with linear rectifiers special advantages in terms of low amplitude and phase distortion. Other types of modulation, e.g. B. frequency modulation can be used.

Der Aufbau der Übertragungsanlage entspricht durchaus dem bei der Trägerfrequenztelephonie üblichen. Die hierfür bekannten Maßnahmen z. B. zur Vermeidung von Schwebungen, Erzielung einer sauberen Modulation sind daher auch beim vorliegenden Verfahren vorzusehen.The structure of the transmission system corresponds to that of the Carrier frequency telephony usual. The measures known for this purpose, for. B. to avoid of beats, achieving a clean modulation are therefore also with the present Procedure to be provided.

Bei Verwendung eines Magnetbandes ist es schon bekannt, das aufgenommene Frequenzband bei nichtstereophonischer Übertragung z. B. bei 500 Hz aufzuteilen., in zwei Frequenzbereichen aufzuzeichnen und nachher wieder phasenrichtig zusammenzusetzen. Die Erfindung kann auch auf dieses bekannte Verfahren angewendet werden. In diesem Fall können die von zwei Mikrophonen aufgenommenen Schallschwingungen auf vier Trägerfrequenzen aufmoduliert und aufgezeichnet werden. Bei der Wiedergabe ist eine entsprechende Zahl von Filtern und Demodulatoren nötig. Es können auch drei und mehr Mikrophone zur Aufnahme verwendet werden.When using a magnetic tape, it is already known that the recorded Frequency band for non-stereophonic transmission e.g. B. split at 500 Hz., to be recorded in two frequency ranges and then reassembled in the correct phase. The invention can also be applied to this known method. In this In this case, the sound vibrations picked up by two microphones can be transmitted to four carrier frequencies modulated and recorded. When playing, there is a corresponding Number of filters and demodulators required. You can also use three or more microphones can be used for recording.

Das Verfahren kann auch in der Form ausgeführt werden, daß nicht beide Seitenbänder, sondern nur ein Seitenband aufgezeichnet wird. Dieses Verfahren hat den besonderen Vorteil einer geringeren Frequenzbreite. Statt eines Trägers für Nadelton kann auch ein solcher für lichtelektrische oder magnetische Aufzeichnung Verwendung finden.The method can also be carried out in such a way that not both Sidebands, but only one sideband is recorded. This procedure has the particular advantage of a smaller frequency range. Instead of a carrier for Needle tone can also be used for photoelectric or magnetic recording Find use.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A method for stereophonic recording and reproduction of acoustic performances on a record, characterized in that the sub-channels carrying the overall stereophonic performance after transmission of at least one of the same in another frequency range that does not overlap with the frequency range of the other sub-channels, the same recording organ for the Record supplied and recorded by this simultaneously and that during playback the recordings of the sub-channels are scanned by means of only one scanning element (8) and after separation by filters (10, 11) and after. subsequent demodulation (12) are fed to corresponding electroacoustic converters (15, 16).

2. The method according to claim 1, characterized in that one or more Carrier frequencies are amplitude-modulated with the voltage of a subchannel.

3. The method according to claim 1, characterized in that one or more carrier frequencies be frequency modulated with the voltage of a sub-channel.

4. The method according to claim 1, characterized in that a magnetic carrier is used as the carrier for the recordings serves.

5. The method according to claim 1, characterized in that the carrier Records a needle sound carrier is used.

6. The method according to claim 1, characterized in that a carrier is used with photoelectric recordings will.

7. The method according to claim 1, characterized in that the total voltages supplied by the transducers (1, 2) are individually divided into smaller frequency ranges and these sections of the sub-channels (A, B) are transmitted individually in four or more frequency ranges. Documents considered: Austrian Patent No. 169 533; Swiss Patent No. 2 141448.