Mono, Stereo, Quadro
Mono-Wiedergabe
Bei monauraler Wiedergabe (Fig.1) ist es für den Hörer nicht möglich, eine exakte Aussage über die räumliche Anordnung beispielsweise der verschiedenen Instrumente eines Orchesters zu machen. Die Schaltintensität ist in diesem Fall auf beiden Ohren gleich.
Stereo-Wiedergabe
Die Tatsache, daß der Mensch doppelte Sinnesorgane für das Hören und Sehen besitzt, verleiht ihm die Fähigkeit, sich räumlich durch optische und akustische Eindrücke zu orientieren. In den Konzertsaal versetzt bedeutet dies, daß auch bei geschlossenen Augen selbst der ungeübte Zuhörer, neben der instrumenteigenen Klangcharakteristik den Standort der einzelnen Schallquellen innerhalb des Orchesters zu bestimmen vermag. Diese Ortung beruht im wesentlichen auf Intensitätsunterschieden. Die beiden Ohren empfinden unterschiedliche Schallstärken. Daneben spielen aber auch Zeitunterschiede eine Rolle, das dem betreffenden Instrument nahe zugeordnete Ohr hört den Schall früher als das andere. Außerdem sind noch Phasenunterschiede von Bedeutung. Die Stereofonie stellt eine Nachbildung des natürlichen Höreindruckes des Menschen dar, genau gesagt, eine Nachbildung des Hörens mit zwei Ohren. Zu einer Stereofonie-Aufnahme werden daher mindestens zwei Mikrofone benötigt, zur Aufzeichnung, Speicherung und Übertragung hat man zwei getrennte Kanäle, bei der Wiedergabe letztlich zwei Lautsprecherboxen (Fig. 2). Bei der Wiedergabe über zwei Lautsprecherboxen werden die Laufzeit- und Intensitätsunterschiede wieder hörbar, man kann feststellen, wo sich die einzelnen Klangkörper befinden. Durch die heute übliche Aufnahmetechnik läßt sich auch die Tiefe eines Klangkörpers akustisch teilweise nachbilden, das heißt, man kann feststellen, ob eine Klangquelle weiter entfernt oder näher dem Mikrofon ist. Daraus resultiert wohl auch die Aussage, Stereofonie = "Raumklang". Eine solche Tiefenortung ist aber nur vom Lautsprecher aus nach rückwärts feststellbar, nicht in Richtung zum Zuhörer.
Als Besucher eines Konzertes können Sie
einen guten Platz bekommen. Je nachdem, ob Sie mehr seitlich oder genau in der Mitte sitzen. Ob Sie zu nah am Orchester oder zu weit entfernt sind. Als Besitzer einer Stereo-Anlage steht Ihnen immer der beste Orchestersessel zur Verfügung. Sie sollten nur die Raumakustik beachten und die Lautsprecher richtig aufstellen. Dazu gibt es drei Grundregeln:
1. werden die beiden Lautsprecherboxen an der Ihrem Sitzplatz gegenüberliegenden Wand aufgestellt, so daß der Abstand
Ihnen ein Dreieck ergibt. Die Entfernung der beiden Boxen zueinander nennt man Basisbreite,
2. soll Ihr Sitzplatz von den Boxen 2/3 bis genau so weit entfernt sein wie die beiden Boxen zueinander
3. ist es am günstigsten, die Boxen in Ohrenhöhe- etwa 1,20m bis 1,50 m -anzubringen.
Ihr Raum klingt mit. Das heißt: es gibt in jedem Wohnraum sowohl reflektierende als auch schallschluckende Elemente. Fensterfronten ohne Vorhänge und harte Wände reflektieren den Schall, Vorhänge, Teppiche, Polstermöbel dämpfen. Wichtig ist, daß keine Schallhindernisse zwischen Lautsprecher und Hörer stehen. Unser Bild zeigt ein normal großes Wohnzimmer von ca. 20 - 25 m2. Die Lautsprecher wurden nicht im Regal untergebracht, sondern an der der Sitzgruppe gegenüberstehenden Wand. Hier bietet sich selbstverständlich die Möglichkeit, die Wand so zu gestalten, daß die Boxen nicht isoliert an der Wand hängen. Durch verbindende Elemente - Bretter oder Borde - läßt sich Raum gestalten und Raum gewinnen. Gut geeignet für eine solche Anordnung sind Regal-Boxen.
Zimmer, die ineinander gehen, geben schon einige akustische Probleme auf. Um ein optimales Klangbild zu bekommen, sollten die Räume akustisch getrennt werden. Hier hat man die Lautsprecher so aufgestellt, daß die Schallwellen von rechts und links im gleichen Winkel auf die Hörgruppe gerichtet sind. Die Schallinformationen kommen von beiden Seiten gleichzeitig an. Das stereofone Klangbild wird einwandfrei empfangen. Durch leichte Schrägstellung der Lautsprecher wird der Höhenunterschied zwischen den Lautsprechern und der Kopfhöhe der Zuhörer ausgeglichen. In der Eßzimmernische kommt der Klang nur gedämpft an: er wird nicht als störend empfunden.
Für die quadrofone Wiedergabe sind zwei technisch unterschiedliche Systeme gebräuchlich:
Das 4-4-4-System oder "Diskret-Verfahren"
Beim Diskret- oder 4-4-4-Verfahren werden die von den Mikrofonen kommenden Signale auf vier unabhängigen und voneinander getrennten Tonträger-Spuren oder -Kanälen aufgezeichnet und übertragen. Zur Wiedergabe benötigt man außer der Vierkanal-Programmquelle auch einen Vierkanal-Verstärker und vier Lautsprecherboxen (Fig. 25!.
Das 4-4-4-System ist technisch sehr aufwendig und kann z. Zt. vom Rundfunk nicht übernommen werden.
Das 4-2-4-System oder "Matrix-Verfahren"
Beim Matrix-Verfahren werden die von den vier Mikrofonen aufgenommenen Signale in einem speziellen Encoder elektronisch zu zwei Speicherungs- und Übertragungskanälen gemischt und können daher - ähnlich wie eine Stereo-Information - auf einem Zweikanal-Programmträger (z.B. Schallplatte) gespeichert, übertragen und vom Rundfunk gesendet werden. Zur vierkanaligen Wiedergabe müssen die zwei Übertragungs-kanäle durch einen speziellen Decoder wieder in die ursprünglichen vier Kanäle entschlüsselt, d h decodiert werden (Fig. 26).
Vierkanal-Schallplatten
Der wichtigste Tonträger für Quadrofonie ist die Schallplatte. Zur Speicherung von vier Kanälen in der Schallplatte werden heute zwei verschiedene Verfahren angewandt.
-Das SQ-Verfahren und
-Das CD 4-Verfahren
Das SQ-Verfahren ist ein 4-2-4-System, also ein Matrix-Verfahren. Dabei werden die ursprünglichen vier Signale in einem Encoder derart gemischt, daß der linke codierte Übertragungskanal die Signale Vl-90OHl+Hr und der rechte Kanal die Signale Vr + 90° HR - HL, siehe Fig. 27: enthält in jedem Kanal also nur drei der vier ursprünglichen Signale. Die beiden vorderen Signale sind in jedem Kanal nur jeweils einmal vorhanden, wie das beim herkömmlichen Stereo-Programm der Fall ist.
Die Signale der beiden hinteren Kanäle lenken bei der Schallplatten-Herstellung den Schneidstichel in einer zusätzlichen kreisförmigen Bewegung aus (Fig. 28). In Verbindung mit der Drehung der Schallplatte ergibt sich dadurch eine doppelt-spiralenförmige Schallrille, auch Doppel-Helix genannt (enl. "helix" = Spirale). Diese Spirale läuft einmal im Uhrzeigersinn für den Kanal HL und einmal gegen den Uhrzeigersinn für den Kanal HR. Zu diesen beiden Spiralen kommt noch die bisherige Stereo-Modulation für die beiden vorderen Kanäle VR und VL. Bei der Wiedergabe teilt der Decoder jeden Kanal in zwei Teile. Ein Teil geht direkt an den Verstärker für die beiden Frontlautsprecher, die restlichen Teile werden weiterer Phasenverschiebung, Mischung und Pegelangleichung unterzogen und über die rückwärtigen Lautsprecher abgestrahlt (Fig.29). Unerwünschte Anteile der Frontsignale, die in den hinteren Kanälen erscheinen, werden unterdrückt und dem entsprechenden vorderen Kanal zugeführt. Zur Abtastung von SQ-Schallplatten ist weder ein spezielles Tonabnehmersystem noch eine andere Abtastnadel erforderlich - jedes einigermaßen gute Tonabnehmersystem mit ausreichend großer, vor allem vertikaler Nadelnachgiebigkeit (compliance) ist dazu in der Lage.
Das CD 4-Verfahren
Dieses Verfahren wird als diskretes Verfahren bezeichnet, obwohl neben der diskreten Anordnung der Kanäle aus Gründen der Kompatibilität zusätzlich eine Codierung und Decodierung erfolgt. Bei diesem Verfahren werden aus den vier Aufnahmekanälen einmal die beiden Summensignale VL + HL und VR + HR gebildet. Diese Signale enthalten damit die vollständige Programm-Information, was eine Stereo-Wiedergabe ohne Informationsverlust ermöglicht (Fig. 30 und 31 links).
Gleichzeitig werden die beiden Differenzsignale VL - HL und VR - HR gebildet, die eine Hilfsträgerfrequenz von 30 kHz modulieren.
Die so aufbereiteten Differenzsignale werden in einem speziellen Mischer den Summensignalen mit einem um 19 dB vermindertem Pegel zugemischt. Das erhaltene Mischprodukt wird auf der rechten bzw. linken Flanke der Schallrillen aufgezeichnet (Fig. 31 rechts).
Die vier separaten (diskreten) Kanäle sind beim CD4-Verfahren durch folgende Signale definiert:
Kanal 1 = VL + HL, Kanal 2 = VR + HR, Kanal 3 = VL - HL, Kanal 4 = VR - HR. Bei der Wiedergabe werden in der Trennstufe erst die beiden HF-Signale von den Summensignalen getrennt. Die Summensignale gehen unmittelbar an die Matrix, aus den beiden HF-Signalen werden - nach entsprechender Verstärkung und Begrenzung - im Demodulator die beiden Differenzsignale wiedergewonnen, die dann ebenfalls an die Matrix gelangen. Dort erfolgt die Aufschlüsselung der beiden Summen- und der beiden Differenzsignale in die ursprünglichen vier Signale, die dann über den Vierkanal-Verstärker an die einzelnen Lautsprecherboxen weitergegeben werden (Fig. 32).
Zur diskreten Wiedergabe von CD 4-Schallplatten ist ein Tonabnehmersystem mit erweitertem Übertragungsbereich (bis 45 kHz) erforderlich.
Das 2-2-4-System oder Quasiquadrofonie-Verfahren
Eine Eigenschaft von Matrix-Decodern ist ihre Verwendbarkeit für die quasi-quadrofone Wiedergabe herkömmlicher Stereo-Aufnahmen (2-2-4-System). Ste.eo Aufnahmen enthalten sogenannte ,,Differenz-Signale", die sich aus dem in Aufnahmeräumen vorhandenen Reflektionsschall bilden. Bei entsprechender Schaltung lassen sich die Differenz-Signale herausfiltern und über zwei weitere Lautsprecher von rückwärts - etwa dem Original entsprechend-wiedergeben (Fig. 33).
Der Reflektionsschall bzw. die daraus resultierenden Differenzsignale sind maßgebend für den räumlichen Eindruck einer Wiedergabe, weil dieser sich raumbedingt ändert und praktisch alle Informationen über die Akustik des Aufnahmeraumes enthält. Da jedoch der Anteil an Reflektions-
Aufnahme zu Aufnahme unterschiedlich ist ,z. B. abhängig von der Entscheidung des Tonmeisters, ergibt sich bei einer quadrofonen Wiedergabe ein von Aufnahme zu Aufnahme unterschiedlicher Vierkanal-Effekt. In jedem Fall aber ist die Wiedergabe wesentlich räumlicher als bei herkömmlicher Stereo-Wiedergabe.
Die verschiedenen heute bekannten Matrix-Verfahren unterscheiden sich eigentlich nur in der Art der Mischung und Verteilung der Original-Signale. Dies kann dazu führen, daß die Kanäle vermischt, abgeschwächt, falsch geortet oder im Pegel verändert werden, wenn man z. B. eine nach Verfahren A codierte Aufnahme über Geräte für Verfahren B - und umgekehrt - wiedergibt. Eine Universal-Matrix, mit der sich alle Programme - egal nach welchem Verfahren sie codiert wurden — nahezu in ursprünglicher Qualität wiedergeben lassen, ist die in den Dual Quadrofonie-Componenten Dual CV 240, Dual CR 120, Dual CDV 60 und Dual MV 61 enthaltene Dual-Multimatrix.
Das Dual Multifonie-Verfahren
Das Dual Multifonie-Verfahren ist ein quasiquadrofones (2-2-4)-System, läßt sich aber auch mit ausgezeichnetem Erfolg als 4-2-4-System verwenden. Es eignet sich sowohl zur vierkanaligen Wiedergabe aller Stereo-Programme (Stereo-Schallplatten, -Tonbänder und -Rundfunksendungen), als auch zur Wiedergabe matrix-codierter Vierkanal-Schallplatten, unabhängig davon, nach welchem Verfahren diese codiert wurden.
Da auch das CD4-Verfahren mit Summen-und Differenzsignalen arbeitet, ist mit der Dual-Multimatrix auch die vierkanalige Wiedergabe von CD4-Schallplatten möglich.
Die Wiedergabe spezieller Effekte, wie z.B. kreisende Rennwagen, sind jedoch nur mit gewissen Einschränkungen möglich. Zur Wiedergabe dieser Effekte sind die dem jeweiligen Verfahren entsprechenden Decoder erforderlich. Wer jedoch auf diese Effekte verzichten kann, hat mit dem Dual Multifonie-Verfahren ein preisgünstiges guadrofones Allround-System zur vierkanaligen Wiedergabe aller Musik-Programme. Dazu sind neben der herkömmlichen bzw. bereits vorhandenen Stereo-Anlage, gleich welchen Fabrikates, nur der Dual MV 61 und zwei Lautsprecherboxen nötig (Fig. 35).
Quadrofone Lautsprecher-Aufstellung
Bei der Wiedergabe über vier Lautsprecher befindet sich der optimale Sitzplatz ziemlich genau im Schnitt der sich kreuzenden Schallwellen. Dabei läßt sich dieser Schnittpunkt durch unterschiedliche Lautstärke-Einstellung der einzelnen Lautsprecherboxen praktisch an beliebige Stellen innerhalb des Raumes legen. Der optimale Höreindruck ist jedoch nur an diesem relativ begrenzten Platz möglich. Eine abweichende Sätzanordnung kann eine Korrektur mittels der Pegelregler erforderlich machen. Einige Möglichkeiten der Lautsprecher-Aufstellung für quadrofone Wiedergabe zeigen die Abbildungen 36 bis41. Ideal ist es, wenn alle vier Lautsprecherboxen derselben Qualitätsstufe angehören, vor allem beim 4-4-4 und 4-2-4-Verfahren.
Für 2-2-4-Wiedergabe, also für quasi-quadrofone Wiedergabe genügen als rückwärtige Lautsprecher einfache, preisgünstige Boxen, denn die Wiedergabe der Differenzsignale stellt keine so großen Ansprüche an die Qualität der Lautsprecherboxen. Die optimale Aufstellung - die sich leider nur selten verwirklichen läßt - zeigt Fig. 36. Dabei sind die Lautsprecher in den Ecken des Raumes angebracht. Zwar läßt sich dieses Verfahren auch in kleinen Räumen anwenden, aber es erfordert die Sitzgruppe in der Raummitte, wenn der optimale Quadrofonie-Höreindruck gewährleistet sein soll. Normalerweise befindet sich die Sitzgruppe in der Nähe oder unmittelbar an einer Wand. In diesen Fällen lassen sich die Lautsprecherboxen, wie in Fig. 37 und 38 dargestellt, aufstellen. Befindet sich die Sitzgruppe dagegen an der Längswand, empfiehlt sich ein Zusammenrücken der Front-Lautsprecher (Fig. 39). Bei asymetrischer Anordnung des Sitzplatzes ist die in Fig. 40 gezeigte Aufstellung optimal.
Sollte eine Anbringung der Lautsprecherboxen links und rechts vom Sitzplatz nicht möglich sein, ist vor allem in großen Räumen eine Aufstellung nach Fig. 41 ratsam.
Unter Umständen empfiehlt es sich, mehrere Möglichkeiten auszuprobieren, um die Aufstellung zu finden, die die angenehmste Wiedergabe bietet. Nach erfolgter Aufstellung der Lautsprecher ist die Lautstärke der einzelnen Kanäle mit den Pegel- bzw. Balancereglern so einzustellen, daß - ungeachtet der unterschiedlichen Entfernungen - am Sitzplatz eine gleichmäßige Lautstärke aller vier Boxen wahrgenommen wird. Ferner ist es zweckmäßig, die Sitzgruppe stets ca. 50 cm von der Wand entfernt aufzustellen und vor allem die beiden rückwärtigen Lautsprecher, so weit es die Raumverhältnisse zulassen,nach außen zu rücken. Auch ein Ausrichten der Boxen auf den Sitzplatz durch seitliches Verdrehen kann u.U. den Höreindruck verbessern.
Dabei sollten die Frontboxen um etwa 20-30 Grad und die hinteren Lautsprecher um etwa 10-15 Grad gedreht werden , wozu die Aufstellung auf Lautsprecherfüßen (z.B. Dual LF 1) praktisch ist.
Quelle
Dual-Infoprospekt mit Abbildungen - der Text ist in einigen Passagen auf die Dual-Produktpalette ausgelegt ! (siehe entsprechende Empfehlungen des Herstellers)







