Aus der Funk-Technik Heft Nr. 24-1972
Quadrophonie - ein neues Musikerlebnis
Teil 2

von Hans-Robert Kühn - Oberingenieur Hans-Robert Kühn ist Leiter des Kundendienstes der Electroacustic GmbH, Kiel (1972 !!)

3. Quadrosound (der Trick: nur eine Pseudo-Quadrophonie)

Der Nachteil, daß eine Stereo-Übertragung nicht in genügendem Maße die Rauminformationen, die durch Reflexionen der Schallwellen an den Wänden eines Konzertsaales entstehen, überträgt, wies den Weg zur Quadrophonie, die jedoch einen relativ hohen Aufwand erfordert.

Überlegungen, wie die übliche stereophonische Wiedergabe hinsichtlich der Rauminformation preiswert verbessert werden kann, führten zum Quadrosound-Verfahren der Elac.
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Anmerkung:

Das war ein Pseudo-Quadrophonie Verfahren mit nur einem Stereoverstärker und einer passiven Widerstandsmatrix. Damals sind fast alle großen Consumer Hersteller wie damals 1954 bei dem 3D Klang auch wieder auf diese billige "Voodoo"- Quadrophonie aufgesprungen und fast alle sind im Fiasko gelandet. Die Kunden haben es recht schnell gemerkt, es war alles viel zu künstlich.

: Bild 16. Stereo-Wiedergabe mit gleicher Stereo-Wirkung; a) übliche Lautsprecheranordnung;

: b) Anordnung mit drei Lautsprechern

3.1. Prinzip der Quadrosound-Technik

Aus der Rundfunk-Stereophonie ist bekannt, daß die beiden Stereo-Informationen L und R durch Summen- und Differenzbildungen dieser Signale dargestellt werden können.

Mit (L + R) als dem Summen- oder Mittensignal (auch Mono-Signal) und (L-R) beziehungsweise (R-L) als dem Differenz- oder Seitensignal erhält man

(L + R) + (L-R) = 2L sowie
(L + R)-(L-R) = 2R.

Eine stereophonische Wiedergabe ist nicht nur über zwei Lautsprecher in üblicher Stereo-Anordnung möglich, sondern mit gleicher Wirkung auch über drei Lautsprecher, wobei der in der Mitte stehende dann die Summe (L + R) erhält und die beiden Seitenlautsprecher mit den Signalen (L - R) beziehungsweise - (L-R) gespeist werden (Bild 16).

Man erkennt, daß die Stereo-Information aus zwei verschiedenen Informationsanteilen besteht. Sämtliche bei der Aufnahme aus der Mitte kommenden Schallwellen sind in der Summe (L +R) enthalten, und jeder Schalleinfall von den Seiten auf die Aufnahmemikrofone ergibt Signale, die in der Differenz (L-R) beziehungsweise (R - L) zusammengefaßt sind.

In erster Linie enthält dieser Seitenschall die von den Wänden des Aufnahmeraumes reflektierten Signale. Sie stellen in der Stereo-Technik die sogenannte Rauminformation dar.

: Bild 17. Aufstellung der Lautsprecher bei der Quadrosound-Technik

Ausgehend von dieser Erkenntnis wurden Überlegungen angestellt, diese Rauminformationen bei der Wiedergabe auszunutzen. Zahlreiche Abhörversuche ergaben, daß die Stereo-Abstrahlung in üblicher Technik wesentlich verbessert wird, wenn gleichzeitig über zwei weitere - und zwar rückwärtige - Lautsprecher die Rauminformation wiedergegeben wird.

In diesem Fall ist es erforderlich, aus den beiden Stereo-Kanälen L und R das Differenzsignal zu bilden und den rückwärtig angeordneten Lautsprechern zuzuführen. Bild 17 zeigt die Aufstellung der Lautsprecher im Wiedergaberaum.

Das Prinzip dieses Verfahrens ist also, aus den beiden Stereophonie- Informationen durch Differenzbildung den Seitenschall abzuleiten und als Rauminformation über zwei zusätzliche Lautsprecher abzustrahlen.

3.2. Schaltung für das Quadrosound-Verfahren (Anmerkung: = Pseudo-Quadrophonie)

Bekanntlich ergibt eine Parallelschaltung der beiden Stereo-Kanäle L und R eine Mono-Wiedergabe, was gleichbedeutend ist mit der Bildung der Summe (L -f R). Wenn man jedoch aus beiden Stereo-Kanälen eine Serienschaltung herstellt, liegt zwangsläufig eine Differenzbildung vor. Bild 18 veranschaulicht die beiden Schaltungsmöglichkeiten. Am Ausgang eines Stereo-Verstärkers können die beiden zusätzlich benötigten Lautsprecher demnach in Serie geschaltet an die beiden „heißen" Pole der Stereo-Ausgänge L und R angeschlossen werden. An der Serien-Schaltung liegt dann das Differenzsignal (L-R). Wenn die zusätzlichen Lautsprecher darüber hinaus noch gegensinnig gepolt sind, dann entspricht der abgestrahlte Schalldruck beider Lautsprecher den Signalspannungen (L - R) beziehungsweise (R-L) (Bild.19).

: Bild 18. Schaltung zur Bildung des Summensignals (L + R) und des Differenzsignals (L - R) mit zwei Stereo-Kanälen

: Bild 19. Quadrosound-Prinzipschaltung

3.3. Anordnung der Lautsprecher

: Bild 20. Beispiele für die Anordnung der Lautsprecher bei der Quadrosound-Technik

Um am Wiedergabeort die größtmögliche Wirkung zu erreichen, sind beim Aufstellen und bei der Anordnung der Lautsprecher einige wenige Voraussetzungen zu beachten. Die Mac-Quadrosound-Steuergeräte haben neben den üblichen Anschlußbuchsen für die rechte und linke Stereo-Box zwei weitere, besonders gekennzeichnete Buchsen, an die die Zusatzlautsprecher für den Quadrosound angeschlossen werden. Diese Quadrosound-Boxen müssen seitenrichtig mit den Stereo-Boxen übereinstimmen. Im Bild 20 sind verschiedene Anordnungsmöglichkeiten dargestellt.

Man wird aus den angeführten Beispielen die Anordnung auswählen, die aus ästhetischen Gründen und wegen der Einrichtungsgegebenheiten am zweckmäßigsten scheint. Abweichungen hiervon sind natürlich möglich. So kann die Basis der Zusatzboxen, das ist ihr Abstand voneinander, eventuell verringert werden. Bei der Anordnung der Zusatzlautsprecher sollte man allerdings beachten, daß diese nicht zu weit vorn, das heißt vor der Gesichtsebene der Zuhörer, aufgestellt werden.

Als Zusatzlautsprecher für die Quadrosound-Geräte können grundsätzlich alle guten Lautsprecher oder Lautsprecherboxen mit einer Belastbarkeit von mehr als 5W verwendet werden, die einen Anschlußwert von mindestens 4 Ohm und einen genügend hohen Wirkungsgrad haben. Elac-Spezialboxen für Quadrosound-Geräte entsprechen diesen Anforderungen.

3.4. Zusammenfassung

Viele unabhängig von der Elac-Entwicklung durchgeführte Untersuchungen über das Differenzton-Verfahren und insbesondere statistische Auswertungen von Hörtests bestätigen eindeutig, daß die Quadrosound-Technik in der gewählten Signalverteilung mit gegenphasiger Abstrahlung des Differenzsignals über die beiden hinteren Lautsprecher als deutlicher Gewinn an Wiedergabequalität bewertet wird.

Abschließend sei aber darauf hingewiesen, daß die Quadrosound-Wiedergabe kein Ersatz für eine echte quadrophonische Übertragung, sondern eine Verbesserung der Stereo-Wiedergabe sein soll.

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Anmerkung: So wurde das in den Prospekten aber nie kommuniziert. Letztendlich war auch das Pseudo-Quadro-System ein großer Flop.