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SONY's "White Book" - ohne viele Bilder
aber mit vielen Grafiken .....

Es ist ungewöhnlich, daß ein Hersteller aus Japan sein präferiertes (also ausgewähltes) Quadro-System so offen und frei erklärt. Eigentlich steht her genau das drinnen, das hier bei uns auch in anderen Artikeln aus diversen Fachzeitschriften und von Experten knallhart und ungeschminkt geschrieben steht. Ich vermute mal ganz stark, daß der "Autor" danach "gehen" durfte.

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Quadrophonie. Matrix SQ - Was ist das? - SONY antwortet.

Inhaltsübersicht:

  1. Um was geht es bei der vierkanaligen Übertragung?
  2. Die Stärken (und Schwächen) der Stereophonie -
  3. Die Stärken der Quadrophonie
  4. Fragen und Antworten zur SQ-Technik
  5. Der Unterschied zwischen Diskret-Vierkanal-System und Matrix-Verfahren
  6. Das SONY-Vierkanal-SQ-System
  7. SQ-Schallplatten
  8. Stereo und SQ
  9. Die Kompatibilität der Matrix-Systeme
  10. SQ-Programme über UKW-Stereo
  11. Qualitätsforderungen an die SQ-Technik


Anhang:
Die Matrix-Technik für Techniker
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Quadrophonie-Matrix-SQ. - Was ist das?

Drei logische Schritte: Mono - Stereo
Quadro

In der SONY-Broschüre über SQ-Geräte heißt es einleitend:

Es gibt keinen authentischeren Weg, ein musikalisches Ereignis zu reproduzieren, als die Übertragung durch möglichst viele Kanäle.
(Das ist eine alte Erkenntnis der Elektro-Akustik.)

Für alle praktischen Zwecke genügen jedoch vier Kanäle.
(Das ist erwiesen und erprobt.)

Die Verwirklichung scheiterte jedoch an der Unvereinbarkeit aller Systeme mit den bestehenden Heimanlagen.
(Bisher vorhandene Stereo-Anlagen würden veralten.)

Nur Matrix-Systeme konnten dieses Dilemma überwinden. Deshalb entschied sich SONY für eines der besten, für das von der CBS entwickelte Stereo-Quadrophonie- Verfahren (SQ).
(Heute wissen wir bereits, wie richtig diese Entscheidung war.)

SONY erkannte die ungeheuren Möglichkeiten, die in diesem System steckten und baute die ersten dafür benötigten Geräte!

Hier eine ausführliche Information für den Fachhandel

Um dieser relativ unbekannten Technik ein wenig mehr Hintergrund zu geben und um das gelegentlich auftretende Vorurteil aus der Welt zu schaffen, Matrix-Systeme seien gegenüber der Technik mit getrennten Kanälen im Nachteil, hat SONY diese ausführliche Information für den Fachhandel und alle interessierten Musikfreunde zusammengestellt.

Um was geht es bei der vierkanaligen Übertragung?

Mit Hilfe der Vier-Kanal-Technik lassen sich einige klangliche Vorteile realisieren, die unabhängig zwei verschiedene Probleme der Akustik lösen können:

Thema 1.) Am Besten ein 24 Kanal Master-Recording

1.) Die Akustik eines Aufnahmeraumes kann man um so besser einfangen, festhalten oder übertragen, je mehr Kanäle man einsetzt. Wenn man neben den Mikrofonen, die den Klangkörper selbst aufnehmen, weitere Mikrofone so im Raum anordnet, so daß sie Raumanteile, also durch Nachhall, Absorption, Laufzeiten, Echos und alle weiteren Einflüsse des Raumes entstandenen Veränderungen einfangen, kann man tatsächlich die akustischen Verhältnisse in einem Raum mit sehr großer Annäherung erfassen. Die Elektroakustik weiß seit langem, daß für alle praktischen Zwecke - eben das Erkennen des Raumes - vier Kanäle genügen.

.... und eine optimale Mikrofon-Aufstellung

Wie von der Stereo-Technik gewohnt, nimmt man den Klangkörper auf und verwendet zwei weitere Mikrofone oder Mikrofongruppen. Das ganze wird auf einem acht- oder sechzehn- oder noch mehr kanaligen Tonbandgerät aufgenommen und dann zu den gewünschten vier Kanälen abgemischt. Die rückwärtigen Mikrofone läßt man, wie schon angedeutet, Klanganteile aus der Tiefe des Raumes einfangen. Im einfachsten Falle ordnet man die Mikrofone irgendwo rückwärts im Studio oder Konzertsaal an, im praktischen Falle jedoch benötigt man mehrere Mikrofone, die an verschiedenen Stellen angeordnet sind und gewinnt aus deren aufgenommenen Signalen eine Summe, die man dann als rückwärtige Kanäle verwendet.

Auch der Geschmack der Tonmeister und der Produzenten hat großen Einfluß auf das Ergebnis

Diese Mischprodukte erhalten dann je nach Art der Aufnahme und je nach Geschmack der Produzenten oder Tonmeister eine Mischung aus Direktschall und Echos, die, auf den kleinen Wiedergaberaum projiziert, in dem wir nun mal unsere Musik hören müssen, einen Hauch von Konzertsaal oder Operntheater einbringt.

Das ist also die eine Möglichkeit: Man bleibt bei der traditionellen Bühne, „sieht" "vor" sich das Orchester, die Band oder das Opernensemble und hört "hinter" sich das, das man im Konzertsaal, im Operntheater oder sonstwo als Raumhall hinter sich hören würde.
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Über den "Klang" eines Raumes (bei uns Zuhause)

Man versucht damit, den großen Raumhall, der uns bisher als unerreichbar im Wohnzimmer galt, nach Hause zu holen und uns so näher an die Wirklichkeit und an den Erlebnisbereich des „Dabeiseins" heran zu führen. In wieweit das gelingt, ist nicht eine Frage des Prinzips, sondern vielmehr eine Frage dessen, was Aufnahme-Ingenieure, Tonmeister oder Aufnahme-Produzenten daraus machen können.
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An dieser vereinfachten Darstellung kann man erkennen, in wie vielfältiger Weise Schallwellen in einem Raum von Decke, Wänden und Gegenständen reflektiert werden und welche unterschiedlichen Laufzeiten daraus entstehen. Diese unterschiedlichen Laufzeiten und Veränderungen der Schallwellen durch die Reflektion und Absorption bestimmen den Charakter, den „Klang" eines Raumes.
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Thema 2.)

2.) Eine weitere, wenn auch nicht konträre Möglichkeit besteht darin, die Vier-Kanal-Technik zu echten Umgebungseffekten zu verwenden. In diesem Falle setzt man sich nicht mehr vor den Klangkörper, sondern mitten hinein. Besser gesagt, die Toningenieure mischen die Aufnahmeprodukte so ab, daß die Klänge nun von allen vier Seiten auf den Zuhörer einwirken. Auf diese Art wird ein echtes Umgebungsschallfeld gewonnen.

Die Art des Hörens : Mitten drin oder dicht davor ?

Es ist durchaus legitim, ein Tanzorchester oder auch andere Musikgruppen so zu hören, als säßen wir „mitten drin". Bitte erinnern Sie sich, daß nicht nur moderne Pop- und Blues-Gruppen derartige Effekte immer wieder benutzt haben, sondern daß lange vor der Zeit der romantischen Musik (die bekanntlich eine Schranke zwischen passivem und aktivem Erlebnis, dem Musikmachen und dem Musikhören, errichtete und das Orchester unwiderruflich auf ein Podest setzte, von dem der Zuhörer unwiderruflich verbannt wurde) Komponisten da waren, die genau den gegenteiligen Effekt angestrebt haben: die sogenannte Antiphonie ist keine Erfindung unserer Zeit, sondern schon Künstler wie Gabrieli, Vivaldi, Berlioz und viele andere haben sie zu nutzen gewußt und in vielen Kompositionen eingesetzt.

Der Streit um die "erzielbaren Effekte"

Keiner von denen, die diese Kompositionen - meist in Kirchen - gehört haben, hat jemals gesagt, die Leute seien ja verrückt gewesen, sondern jeder hat die auf diese Art erzielbaren Effekte genau zur Kenntnis genommen und sich an ihnen erfreut. Das ist also die zweite Möglichkeit der vierkanaligen Übertragung: Wir können erleben, wie Musiksignale, beispielsweise Themen oder Melodiebögen von Instrument zu Instrument weitergegeben werden und uns umlaufen, oder wie bei superharter, superrealistischer Beat-Musik, die Trommelkaskaden von rundum auf uns „niederschmettern".

Oder wenn wir das „Requiem" von Berlioz so hören, wie es komponiert wurde: vor uns ein großes Orchester in einem großem Raum mit sehr viel Hallanteilen, und im großen Tubamirum erscheinen die abgesetzten Bläserchöre links hinter uns und rechts hinter uns, genauso, wie es Berlioz in diesem Werk vorgesehen hat.

Soweit die Grundkenntnisse zur Quadrophonie

Das mußte zunächst vorangestellt werden, damit klar ist, worum es bei der "Quadrophonie" geht. Das alles sind Dinge, die Musiker und Akustiker schon lange wissen, die sie in ihren Experimentalstudios schon lange probiert haben, die nur deshalb nicht in den Konsumentenmarkt eingeführt wurden, weil sie technisch für ein Massenmedium noch nicht verwirklicht werden konnten.

Die Stärken (und Schwächen) der Stereophonie

Stereo kann flächig und beidohrig reproduzieren. Stereo fächert auf, lichtet und „entklumpt" den Klangkörper. Man kann die Instrumente und sogar die Richtung unterscheiden, sogar die spezielle Akustik eines Aufnahmeraumes läßt sich erkennen, sofern die Mischung aus direktem und indirektem Schall, der aus den zwei Lautsprechern austritt, richtig dosiert ist.
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SONY-STEREO-ZWEIKANAL-SYSTEM

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Stereo kann jedoch nicht die Akustik des Wiedergaberaumes aufheben, sondern ist immer noch weitgehend vom Wiedergaberaum abhängig. All das, was von Seiten- und Rückwänden zurückstrahlt, mit mannigfachen, für jeden Raum typischen Veränderungen durch Laufzeiten und unterschiedliche Absorption an den Flächen des Raumes und in der Luft, kann im zweikanaligen Stereo-Verfahren nicht reproduziert werden.

Stereo kann nicht die 90-Grad-Barriere überspringen!
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Anmerkung :

Diese Aussage ist leider falsch. Es ging nur mit der damaligen Lautsprecher-Technik nicht. Wie im Frühjahr 2014 in Stuttgart vorgeführt, kann eine Stereoanlage oberster Güte sehr wohl ein großes Orchester real plastisch abbilden. Die Stereo Lautsprecher-Kombinationen nach Siegfried Linkwitz waren wirklich in der Lage, eine CD aus 1981 in einer dermaßen sauberen räumlichen Abbildung wiederzugeben, daß selbst der verwöhnte Autor staunte. Der Artikel steh hier.

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Die Stärken der Quadrophonie

Diskretes Vierkanal-System nach der Formel 4-4-4. Benötigt durchgehend vier Kanäle und
ist deshalb mit herkömmlichen Stereo-Anlagen nicht kompatibel.
Matrix-System nach der Formel 4-2-4. Verwendet alle bisherigen Stereo-Geräte weiter,
benötigt lediglich einen Decoder, eine Stereo-Endstufe für die Rückkanäle sowie zwei Lautsprecherboxen für die Rückkanäle. Voll kompatibel!

Sie kann die bewußte Barriere, die durch den 90-Grad-Sektor der Stereophonie vorgegeben ist, überspringen und den Hörer auf einen Platz in den 360-Grad-Raum setzen!

Jetzt kann der Schall wirklich von allen Seiten kommen, der Toningenieur kann das akustisch ungünstige Wohnzimmer wachsen lassen und die Originalakustik des Aufnahmeraumes - sei es ein sorgfältig abgestimmtes Studio oder ein Konzertsaal - einfangen und über die vier Lautsprecher im Wiedergaberaum hörbar machen. Die schlechte Akustik des Wohnzimmers, das nun mal für die Reproduktion eines großen Klangkörpers ungeeignet ist, wird überspielt. Im wahrsten Sinne des Wortes. Ein Wunschtraum aller Musikfreunde, aber auch aller Musiker und Toningenieure läßt sich damit verwirklichen.

Jeder kann jetzt seinem Geschmack frönen

Daß man beweglich Schallquellen im ganzen „Saal" verfolgen kann, daß man sich durch Einregeln der vier Kanäle an jede beliebige Stelle des „Saales" versetzen kann, mag zunächst als Gag belächelt werden. Praktisch ist dies jedoch für den Musikfreund äußerst wichtig, denn die Aufnahme kann jetzt weit mehr „aufgelichtet" werden. Sie kann offener, transparenter und deutlicher werden, ohne dabei den Eindruck des Klangvolumens zu verlieren.

Durch Einstellen der Balance zwischen links/rechts und vor/rück kann man jede gewünschte Klangverteilung herstellen, die nach Art der Musik und Art des Hörraumes und der Sitzposition wichtig und angemessen erscheint und uns dem Original am nächsten bringt. Man kann das Klanggeschehen auf die zwei Frontkanäle verteilen - wie bisher bei Stereo - oder kann ganz nach Belieben mehr und mehr Raum hinzufügen, bis man mitten im Orchester sitzt.

Welchen Eindruck das machen kann, muß man erlebt haben. Wir können Ihnen jedenfalls eines versprechen:

Schon beim ersten Anhören werden Sie das SONY-Vierkanal-System als mindestens ebenso große Bereicherung empfinden wie seinerzeit den Sprung von Mono zu Stereo.

Fragen und Antworten zur SQ-Technik

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  • Anmerkung : Manche Antworten sind sehr verallgemeinernd.

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Was ist SQ?

Stereo-Quadrophonie (SQ) heißt das vierkanalige Aufnahme- und Wiedergabe-Verfahren, das von CBS entwickelt wurde.

SONY hat sich bereits sehr früh für das SQ-Verfahren entschieden und an der technischen Realisierung mitgewirkt. Inzwischen haben viele weitere Firmen SQ-Lizenzen erworben - und bieten Geräte mit Decodern - mehr oder weniger ausgefeilt - nach dem SQ-System an.

Was macht SQ?

Es macht aus vier Kanälen, die separat aufgenommen wurden, zwei. Diese kann man dann in die zwei Rillenflanken einer Stereo-Schallplatte schneiden oder auf ein Stereo-Tonbandgerät aufnehmen oder über einen UKW-Stereo-Sender ausstrahlen. Die zweikanalig verschlüsselte Information wird durch einen Decoder wieder in vier Kanäle aufgeschlüsselt und am Hörort vierkanalig wiedergegeben.

Wo liegt der Vorteil von SQ Quadro ?

Vierkanalige Wiedergabe bringt das, was der Stereophonie bisher gefehlt hat: Räumliche Tiefe, Überwindung der räumlichen Enge in üblichen Wiedergaberäumen, Ausdehnung aller Raumdimensionen.

Wo liegt der Nachteil von SQ Quadro ?

Die entschlüsselten vier Kanäle sind keine genaue Replika der originalen vier Kanäle. Es tritt unvermeidlich ein Übersprechen, also Vermischung auf. Diese kann jedoch durch besondere elektronische Hilfsmittel, die sogenannte „Logik-Schaltung", reduziert oder ganz eliminiert werden. Da Elektronik heute weder vom Preis noch von der technischen Darstellung her Probleme bietet, kommt also diesem Nachteil kaum noch Bedeutung zu.

Besonderheiten des SQ-Systems:

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  • a) Hohe Kanaltrennung zwischen links und rechts
  • b) Keine „Phantom-Solisten"! Das heißt, Solisten verändern nicht ihren Standort, „schwimmen" oder „springen" nicht von Lautsprecher zu Lautsprecher, bilden keine akustischen „Schattenbilder", sondern bleiben an dem Punkt im Klangbild, wo sie vom Aufnahmeingenieur hingestellt wurden.
  • c) Gleiche Lautstärke in den Front-und Rückkanälen.
  • d) Das System kennt keine Vorzugsrichtung.
  • e) Die Decoder werden einfach an den vorhandenen Stereo-Verstärker/ Receiver angeschlossen, dessen Daten oder Eigenschaften dadurch nicht verändert werden. Die vorhandene Stereo-Anlage wird also nicht entwertet, sondern der SQ-Decoder wird in die Anlage integriert und benötigt lediglich einen zusätzlichen Stereo-Endverstärker für die Rückkanäle.
  • f) SQ-Programme können ohne technischen Mehraufwand über Stereo-Rundfunk übertragen werden.

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Die SQ-Schallplatte - was zeichnet sie aus?

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  • a) Sie ist vollkommen kompatibel, das heißt: Jede SQ-Platte kann mit jedem beliebigen Tonabnehmer abgespielt werden.
  • b) Sie kann in Stereo oder Mono gehört werden.
  • c) Sie bringt keine Qualitätseinbuße, das SQ-System begrenzt weder die Qualität noch verlangt es irgendwo zusätzlichen Qualitätsaufwand wie z. B. bessere Tonabnehmer oder ähnliches.
  • d) Sie bringt keine Verluste an Spielzeit: Die SQ-Platte hat die gleiche Spielzeit wie jede Stereo-Platte.
  • e) Sie kann auf jedes Stereo-Tonbandgerät überspielt werden.
  • f) Sie ist in der Herstellung kaum teurer.

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Das SQ-Schallplattenangebot

Seit der Einführung der Quadrophonie ist das Angebot hochwertiger Schallplattenaufnahmen in SQ-Technik ständig gewachsen. Im Weltmaßstab stehen bereits jetzt mehrere 100 Platten zur Verfügung, so daß der Fachhandel in der Lage ist, Ihnen ein komplettes Programm aus Klassik, Jazz, Pop, Beat, Musical und Tanzmusik für die Vierkanal-Wiedergabe anzubieten. Kein anderes System hat auf diesem Sektor einen solchen Vorsprung und kann bereits jetzt mit so vielen Platten aus allen Bereichen aufwarten. Das Erfahrungskapital der Aufnahme-Ingenieure schlägt auch hier eindeutig zugunsten der SQ-Technik zu Buche.

SONY hält für Sie bereit : (aufpassen - das war 1973 !!)

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  • QSP-900:
    Eine Drei-Platten-Kassette mit hervorragenden SQ-Aufnahmen der CBS. Vier Plattenseiten sind der „leichten" Seite und zwei Plattenseiten der „Klassik" gewidmet. Empf. Preis: DM 60,-
  • QSP-910:
    Ein Ein-Platten-Album mit einer Auswahl der EMI-Electrola. Eine Seite U-Musik, eine Seite Tschaikowski und Rachmaninoff. Empf. Preis: DM 10,-
  • QSP-920:
    Ein Zwei-Platten-Album mit neuen Aufnahmen der CBS. Zwei Seiten anspruchsvolle Unterhaltung und eine Seite Stravinsky, eine Seite Musiken für vier Bläserchöre. Empf. Preis: DM 20,-

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  • Anmerkung : Davon sind bestimmt keine mehr da. Und die Quadro-Platten bei ebay (ob SQ oder CD4) sind allermeist völlig heruntergehobelt. Also Vorsicht !!

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Stereo und SQ:

Jede Stereo-Platte kann man auf SQ-Anlagen wiedergeben. Dabei werden Rauminformationen hörbar, die bereits in den Platten enthalten sind, bei zweikanaliger Wiedergabe jedoch nicht erscheinen können. Es sind zwar nicht die echten, ursprünglich eingefangenen Raumanteile, sondern die, die als „zufällige" Differenzanteile in der Stereo-Information enthalten sind. Diese werden decodiert - in gleicher Weise wie jede andere Differenz - und erscheinen als ein „imaginärer" Raum, wie er sich gerade bei der Stereo-Aufzeichnung ergeben hat.

Die Aufnahme bestimmt die Qualität

Was und wie es erscheint, hängt nur zum Teil von der Decodierung ab, sondern mehr von den Gegebenheiten der Aufnahme: Raumgröße, Verhallung, Mikrofontechnik, Laufzeiten, Phasenwinkel und ähnlichen Faktoren.

(Optimalen Klang gibts natürlich nur mit SONY-Decodern)

Diese oftmals als „Pseudo-Quadrophonie" abqualifizierte Wiedergabe bedeutet in Wahrheit einen echten Gewinn für jeden Musikfreund, was eine Vorführung, oder noch besser eigene Erprobung, sofort beweist. Das mit SONY-Decodern erzeugte Klangbild unterscheidet sich sehr deutlich von dem mit einfachen Lautsprecher-Matrix-Schaltungen erzeugten, die nicht die gleiche Raumwirkung erbringen können.

Verfälschen, übertreiben, verändern usw.

Genau wie bei echten Quadro-Aufnahmen kann die Intensität der rückwärtigen Anteile durch Balance-Verstellung sowie die Akustik des „Raumes" durch Klangregler verfälscht, übertrieben, verändert oder sonst wie zum Besseren oder Schlechteren beeinflußt werden.

Ein Qualitätsverlust tritt bei SQ auf keinen Fall ein (wenn man von einer geringfügigen Verringerung der Kanaltrennung absieht), die Qualität des Stereo-Programms bleibt voll erhalten. Der Gewinn besteht darin, daß die Differenz-Klanganteile, die bei zweikanaliger Übertragung nicht hörbar sind, als rückwärtige Raumanteile hörbar werden, die Illusion des Dabeiseins intensiviert wird und man den Anteil der Rückkanäle regeln kann - vom dezenten Mitklingen bis zum dröhnenden „Mitten-im-Orchester-Sitzen" - was natürlich auch bei echter Quadrophonie gilt.

Kompatibilität der Matrix-Systeme:

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  • Anmerkung : Das war wirklich nur ein Wunschtraum von 1973, der nie funktioniert hatte.

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Es sind mehrere Wege möglich, um Signale in Matrix-Technik zu verschlüsseln, es handelt sich dabei um einen elektronischen Prozeß, der auch von anderen Anwendungen her bekannt ist. Demzufolge gibt es auch mehrere Systeme, die alternativ erprobt und angeboten werden. SONY ist überzeugt, daß das SQ-System nach der Aufgabenstellung die z. Zt. bestmögliche Lösung darstellt. Alle Matrix-Systeme sind jedoch untereinander kompatibel, also austauschbar, was bedeutet, daß eine SQ-Platte auch über einen Decoder anderer Systeme abgespielt werden kann, ohne dabei Qualitätsverluste zu erleiden.

Ebenso kann jede Platte (oder sonstige Programmquelle), die nach einem anderen Matrix-System verschlüsselt ist, auf einem SONY-Decoder entweder in SQ oder anderen Matrixen wiedergegeben werden. Was sich ändert, ist lediglich die Verteilung der Klanganteile und Richtungsbeiwerte im Raum.
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(Nein, man konnte es nicht erproben - damals jedenfalls nicht.)

Wie schwerwiegend dies ist oder ob überhaupt von Bedeutung, kann jeder Hörer selbst leicht erproben, wenn er mit einem SONY-Decoder die einzelnen Betriebsarten vergleicht. SONY ist sicher, daß dabei gute SQ-Platten über SQ-Decoder am besten fahren werden, der Plattenfreund ist jedoch frei, sich die Platten seiner Wahl zu kaufen und so abzuspielen, wie es in seinem Raum am besten klingt.

SONY-Decoder sind selbstverständlich auch mit Eingängen für Programmquellen nach diskreten Verfahren ausgerüstet. Sie können sowohl jedes vierkanalige Tonbandgerät anschließen als auch gesonderte Demodulator/Vorverstärker für diskrete Schallplatten vorschalten. So gesehen ist die SONY-Quadrophonie völlig problemlos und zukunftssicher.

SQ-Programme über UKW-Stereo

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  • Anmerkung: Auch das hier war blanke Theorie- SQ Programme wurde ein paar Mal in den USA und vielleicht in Japan ausgestrahlt, dann war es vergessen.

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Weil SQ-Programme - ob von Schallplatte oder Tonbändern - völlig kompatibel sind, "können" diese auch von UKW-Stereo-Sendern als normale Stereo-Programme ausgestrahlt werden. Am Empfangsort wird das Programm wie jedes konventionelle Stereo-Programm empfangen und stereophonisch wiedergegeben. Ist jedoch ein SQ-Decoder vorhanden, entschlüsselt dieser die vier Kanäle, so daß das Programm nunmehr vierkanalig wiedergegeben wird. Selbstverständlich kann auch wie bisher jede Sendung mit jedem Rundfunkempfänger als Mono-Programm empfangen und gehört werden. Diese uneingeschränkte „Rundfunkfähigkeit" ist einer der ganz großen Vorteile der SQ-Technik. Es kann also jeder Empfänger unverändert wie bisher weiter benutzt werden, wer keinen SQ-Decoder benutzt, wird nicht merken, daß SQ vom Sender ausgestrahlt wird. Auf Seiten des Senders sind zum Übertragen von SQ-Programmen keinerlei ins Gewicht fallende Änderungen notwendig, so daß SQ-Programme schon morgen gesendet werden könnten.
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Qualitätsanforderungen an die SQ-Technik:

Von SQ-Geräten wird eine möglichst hohe Phasentreue erwartet, damit keine unerwünschten, das Klangbild verwaschende Laufzeit-Verzerrungen entstehen. Die Decoder müssen möglichst hohe Übersprechdämpfung zwischen den Front- und Rückkanälen erbringen.

Was müssen die Rückkanäle können?

Vorweg: Man benötigt keine Superleistung, keine Superboxen, man braucht die Qualität nicht auf die Spitze zu treiben - man kann es aber. Inwieweit man den Unterschied hört, sei dahingestellt. Tiefe Frequenzen haben wenig Richtcharakteristik, sie erscheinen praktisch gleich stark in allen vier oder zwei Kanälen. Wenn also die hinteren Lautsprecher etwas weniger bringen, geht's auch! Auch die Leistung kann geringer sein, der Energieanteil in den rückwärtigen Kanälen ist wesentlich kleiner, so daß man die Leistung bis zur Hälfte reduzieren kann. Wichtiger ist, daß keine Phasenverzerrungen auftreten und das Gerät Unterschiede ausregeln kann. Es müssen also Balanceregler front/rück und rechts/links vorhanden sein. Die Ausregelung der vier Kanäle ist nach bisherigen Erfahrungen grundsätzlich wichtig und von größerer Bedeutung als bei der Zweikanal-Wiedergabe. Deshalb sollte eine Quadrophonie-Anlage von Zeit zu Zeit mit einem Mono-Signal oder Testplatten auf gleiche Pegel eingestellt werden.

Anhang:
Die Matrix-Technik für Techniker:

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  • Anmerkung : Jetzt wird es echt kompliziert. Man muß es zweimal lesen, um überhaupt etwas zu verstehen. Selbst der Ingenieur, der sich mit Phasenverhalten und Phasenverschiebungen gut auskennt, ist hier gefordert. Es ist überhaupt nicht trivial, was dort "gezaubert" wird.
  • Das Wesentliche ist, daß die Hifi-Technik der analogen Schallplatte sowieso schon auf der Schneide einer Rasierklinge wandelt und jetzt noch eine ganz difizile Phasenverschiebungstheorie oben drauf gesetzt wird.

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Wie ist das wirklich mit der Matrix?

Wenn man vier Kanäle in zwei Rillen einer Schallplatte (oder auf zwei Spuren eines Tonbandes oder auf den Träger eines FM-Stereo-Senders) unterbringen will, muß man zwei davon nach dem Schema 4-2-2-4 verschlüsseln: Aus vier mach zwei und aus zwei mach wieder vier. Das geschieht in sogenannten Encodern und Decodern, und es gibt für diese „Operation" verschiedene Möglichkeiten.

Über die Bezeichnungen

Einigen wir uns zunächst auf die Bezeichnungen, die wir den Übertragungskanälen und Richtungen im Raum zuordnen:

Die Originalklänge werden von den Mikrofonen erfaßt
, in irgendeiner Weise im Mischpult zu vier Kanälen „abgemischt" und können dann auf vier Spuren eines Tonbandgerätes gespeichert werden oder als sogenannte „diskrete" Kanäle über einen Vierkanal-Verstärker und vier Lautsprecher, die analog den vier Kanälen im Wiedergaberaum stehen, wiedergegeben werden.
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Originalkanäle und Decodierte Kanäle

Man kann damit aber auch einen Encoder (oder auch Coder genannt) füttern, der als Wichtigstes eine Widerstandsmatrix (als ein Netzwerk aus Widerständen) enthält. Dazu kommen jedoch Verstärker, Mischer, Diskriminatoren und Phasenumkehrstufen, also ein weites Arsenal elektronischer Werkzeuge. Der Encoder macht aus den vier Kanälen nach festen Regeln, die vom System bestimmt werden, zwei Mischsignale, die dann weiterbearbeitet werden können. Wenn man das Signal umlaufen läßt und den original vier Kanälen nacheinander die Stärke (Amplitude) 1 zuordnet ergeben sich nach der Decodierung folgende Werte:

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Eine deutlich reduzierte Kanaltrennung in der Original-Matrix

Und so weiter! Wir erkennen das Gesetz: die flankierenden Kanäle sind immer um 3dB schwächer (Faktor 0.707) und der Diagonal-Kanal ist Null.

Dies ist die von Peter Scheiber vorgeschlagene Original-Matrix, die jedoch ohne weitere Verarbeitung keine ausreichende Trennung ergibt.

In den Koeffizienten 0.707 stecken die Multiplikatoren 0.38 und 0.92, die eine weitere Eigenheit dieser Matrix festlegen: Das Verhältnis dieser Zahlen beträgt 7,6 dB, womit (leider) die größtmögliche Trennung dieses Systems festliegt, wenn eine Stereoplatte damit abgespielt wird. Deren Kanaltrennung rutscht dann auf 7,6 dB herunter, was, obwohl durch den Zugewinn der Rückkanäle klanglich kaum empfunden, technisch nicht akzeptiert werden kann.

Die Zahlenverhältnisse zeigen außerdem, daß die „wiederentschlüsselten" Signale niemals genau den originalen vier Kanälen entsprechen, sondern daß immer Anteile aus den Nachbarkanälen hinüber oder herüber gelangen, eine Eigenart, die allen Matrix-Systemen anhaftet.

Aus den mathematischen Beziehungen in diesem System ergibt sich noch etwas anderes, sehr Wichtiges: Spielt man eine solche Platte zwei-kanalig über eine Stereo-Anlage, verschwinden die rückwärtigen Kanäle nicht, sondern erscheinen verteilt zwischen den Lautsprechern etwas hinter die Lautsprecherebene versetzt
(verursacht durch den Phasenwinkel) und bewirken dadurch einen Tiefeneindruck, der die Wiedergabe räumlicher erscheinen läßt. Die Abbildung zeigt, wie's gemeint ist.

Das SQ-System

In Bezug auf die Verteilung der Signale in den einzelnen Kanälen unterscheidet sich das SQ-System von der Scheiber-Matrix ganz wesentlich. Wie, zeigt die nachfolgende Tabelle über einen Winkel von 90 Grad, genauer gesagt, wenn das Signal über die rechte vordere Raumecke wandert. Die Summe der Leistung in den vier Kanälen ist dabei immer gleich.

Bei 0 Grad Signalwinkel, also nach vorn/Mitte gerichtet:
In diesem Moment bestehen also keine Signalunterschiede, wir hören Mono über alle vier Kanäle.

Wenn das Signal weiter gewandert ist und bei 22,5 Grad stehen bleibt:
Man sieht, daß vorn schon eine Verschiebung stattgefunden hat, die rückwärtigen Kanäle sind jedoch noch völlig gleichgewichtig.

Bei 45 Grad:
Bei 67,5 Grad:
Wir sehen: Jetzt bereits eindeutige Verschiebung nach rechts.

Bei 90 Grad:
Der Schwerpunkt ist jetzt nach rechts gewandert, die Richtung ist genau definiert.

Es ist ein Sonderfall der Matrix-Technik, der wie folgt entsteht: Die vier diskreten Kanäle werden genau wie vorher einem Encoder zugeführt, der zwei encodierte Signalgemische ausspuckt, die wir Lt und Rt nennen wollen.

Anders als bei der Scheiber-Matrix enthält jedes der zwei Gemische L und R völlig getrennt und gleichphasig. Lt enthält keine gleichphasigen Rv-Anteile und umgekehrt. Das jedoch bedeutet (theoretisch) absolute Kanaltrennung - einer der Vorteile des Systems!

Jeder der zwei vorderen Kanäle ist in voller Stärke zusammen mit einer schwächeren Mischung in jeder Plattenrille oder aus dem Tonabnehmer kommenden Signal enthalten.

Das Vektor-Diagramm zeigt am einfachsten die Zusammenhänge.

Diese Zahlenverhältnisse - die übrigens ohne die Phasenwinkel der enthaltenen Signale nur die halbe Wahrheit sagen, (weshalb das Vektor-Diagramm nochmals dargestellt wurde) - unterscheiden sich, wie bereits festgestellt, von denen der Scheiber-Matrix.

Wenn das Signal weiter wandert und die drei restlichen Kreisquadranten überstreicht, wiederholen sich im Gegensatz zur Scheiber-Matrix die Verhältnisse nicht genau (aus 0.963 wird z. B. 0.924), was bedeutet, daß zu jedem Winkel des umlaufenden Signales eine bestimmte, dem Winkel zugeordnete Konstellation von Zahlenverhältnissen gehört.

Der Amplituden-Unterschied von bis zu 0:1 zwischen benachbarten Kanälen erscheint jedoch immer wieder.

Nicht nur in den Frontkanälen sind die Signale völlig getrennt
(was 0:1 bedeutet), das gleiche gilt auch für die Rückkanäle.

Auch dort treffen wir die Links/Rechts-Kanäle wieder völlig getrennt und gleich stark. Bei der SQ-Matrix erhalten wir, so kann man folgern, die gleiche Kanaltrennung wie bei der Stereo-Technik. - (Anmerkung : In der Theorie !!)

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Was macht die „Logik"?

Zwischen links und rechts besteht also vollkommene Trennung.

Zwischen vorn und hinten jedoch gibt es Übersprechen. Wenn z. B. Lv ein Signal 1 vorhanden ist, entstehen in den beiden rückwärtigen Kanälen Signale von 0.707 Stärke, allerdings in Quadratur, also anderer Phasenlage, was weiter oben ausgesponnen wurde.

Das heißt ganz einfach, daß in diesem Moment zwar die linken und rechten Kanäle sauber getrennt sind, jedoch zwischen vorn und hinten nur „magere" 3dB Trennung existieren.

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Die 3dB "vorne:hinten" verbessern mit elektronischen Tricks

Dieser Schwäche des Systems kann man elektronisch zu Leibe rücken.

Man baut eine Schaltung, die zunächst die Verhältnisse nach Betrag und Phase erkennt, diese auswertet und Regelspannungen ableitet. Diese Regelspannungen steuern Verstärker so, daß die Signale von 0.707 verkleinert und die Amplituden des dominierenden Kanals vergrößert werden.

Die Gesamtleistung bleibt unverändert, jedoch wird das Verhältnis Vor:Rück zugunsten des jeweils lauteren der beiden Signalgruppen verschoben. Was schon lauter ist, wird noch lauter, was schon leise ist, noch leiser.

Die Logik-Schaltung dient also nur dem Zweck
, das Übersprechen zwischen vorn und hinten zu verringern. Dies allerdings kann sie perfekt, ohne hörbare Regelvorgänge, ohne steile Filter, nur mit Hilfe schnell reagierender Diskriminatoren.

Das "Können" der Logik-Schaltung kann man abstufen von einer „Voll-Logik" wie im SQD-2020, über eine „Teil-Logik" wie im SQA-200, eine Blend-Matrix wie im SQR-6650 bis hinab zu überhaupt keiner Vor/Rück-Logik wie bei billigeren Geräten.

Wie sich das Übersprechen bei einer „Blend-Matrix" einstellt, zeigt das nachfolgend eingefügte Bild.
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Das Übersprechen beim vereinfachten SQ-Decoder: Links/Rechts unendlich groß, Vor/Rück gleich Null. Die immer vorhandenen 3dB sind nicht vom Decoder, sondern vom System festgelegt.



Das Übersprechen beim 20/40-Decoder, wie im SQR-6650 eingebaut: Vor/Rück wird größer auf Kosten der Links/Rechts-Trennung. 20/40 bedeutet, daß 20% der Frontkanäle und 40% der Rückkanäle absichtlich gemischt („blended") werden.

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Dieser Teil der Ausführung ist Wunschdenken :

Das Übersprechen beim verein- fachten SQ-Decoder: Links/Rechts unendlich groß, Vor/Rück gleich Null. Die immer vorhandenen 3dB sind nicht vom Decoder, sondern vom System festgelegt.
Das Übersprechen beim 20/40-Decoder, wie im SQR-6650 eingebaut: Vor/Rück wird größer auf Kosten der Links/Rechts-Trennung. 20/40 bedeutet, daß 20% der Frontkanäle und 40% der Rückkanäle absichtlich gemischt („blended") werden.

Läßt man die Logik ganz weg, funktioniert die Sache trotzdem, denn vom System her stehen dann 3dB Übersprechdämpfung zwischen vorn und hinten. Alle Erfahrungen haben gezeigt, daß dies genügt, um den Vorteil der Quadrophonie, nämlich die Füllung des Raumes mit direkten oder indirekten Klanganteilen, zu zeigen. Die Ortungsschärfe ist dann natürlich gering, obwohl erstaunlicherweise Richtung und Ort eines Schallereignisses deutlich zu erkennen sind.

  • Anmerkung : Da ist von Stereo nichts mehr deutlich zu erkennen, wenn ein Orchester spielt. - im Gegenteil, das Orchester klingt total verwaschen und versumpft, diese Aussagen gelten vielleicht für SQ Demo Platten mit Flugzeugen und Raketen, keinesfalls für klassische orchestrale Musik.


Einige Matrix-Systeme und mindere Decoder erbringen nur wenig Übersprechdämpfung in den Front-Kanälen. Die akustische Raumabbildung kann bis zu 7 Grad verkleinert werden. Ein solches Klangbild entspricht fast einer Mono Wiedergabe.

Das SQ-System, über einen hochwertigen Decoder reproduziert, ergibt volle Stereo-Trennung in den Frontkanälen, sodaß der volle Stereo-Effekt ungeschmälert erhalten bleibt!

Mit dem Aufbau der Logik-Ketten verbessert man auch die Phasenstarre im Übertragungsweg, so daß in den Geräten keine unerwünschten Phasendrehungen entstehen. Dann werden nur die Phasenverschiebungen wirksam, die vom System gewünscht und vorgegeben werden.

Wie vorher schon gesagt, ist das ganze System in puncto Phasenverzerrungen empfindlich, und es kommt auf richtige Phasenwinkel der einzelnen Signale zueinander an. SQ wird umso besser sein, je phasenstarrer die Übertragungskette arbeitet.

Auch dies ist eines der wirklichen Qualitätsmerkmale, die hochwertige SONY-Geräte von billigen Geräten unterscheiden und die die Wiedergabe ganz wesentlich beeinflussen. Phasenverzerrungen wirken als Verwaschungen, Vermischungen, Verschlechterung der Trennung und Definition.

Das Bild zeigt die Zuordnung der Modu- lationen in der Rille einer SQ-Schallplatte zu den vier Raumsektoren. Zugleich wird deutlich, wie diese vier Modulationen in der Rille untergebracht sind.
Bewegung des Abtasters in der Rille: Durch die Helix-Modulation erhält der Abtaster eine kreisförmige Bewegung und reproduziert so die Signale für die rückwärtigen Kanäle.

Technik der SQ-Schallplatte

Eine der Charakteristika der SQ-Schallplatte ist die kreisförmige Bewegung des Abtasters, die zu den Rückkanälen gehört.

Hätten wir nur diese in der Rille, erhielten wir als Bewegungsablauf eine sogenannte Helix, die etwa dem entspricht, was ein Korkenzieher als Abdruck in einer weichen Masse hinterlassen würde, also eine etwas verunglückte schraubenförmige Vorwärtsbewegung.

Der linke hintere Kanal ergibt eine Bewegung im Uhrzeigersinn, der rechte hintere Kanal macht's entgegen demselben.

Nun haben wir aber nie die Rückkanäle allein, sondern bei Musik immer sehr komplex gemischte Signale, so daß sich auch sehr komplexe, für uns unvorstellbare Bewegungen des Abtasters ergeben.
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Stark vergrößertes Bild der Rille einer SQ-Schallplatte

(a) und (b) ist die Stereo-Modulation in den Frontkanälen, (c) und (d) zeigt die Modulation der rückwärtigen Kanäle. Deutlich ist der schraubenförmige Verlauf des Rillenschnittes, die sogenannte Helix-Modulation, zu erkennen.

SQ-Bausteine:

Die gesamte Technik der Quadrophonie ist noch neu, weshalb sie ungeheuer kompliziert erscheint. SONY hat jedoch Geräte geschaffen, die alles enthalten, was Sie zum Umsteigen brauchen - der Wechsel von Stereophonie zur Quadrophonie ist damit leicht zu vollziehen. Damit das, was heute noch neu und unübersichtlich erscheint, in wenigen Jahren uns allen selbstverständlich ist!
Die SONY-Geräte für vierkanalige Wiedergabe stellen wir Ihnen hier in Kurzform vor.

SONY Universal-Decoder SQD-2020.
Geeignet für Matrix-Systeme und Wiedergabe von diskreten Signalquellen.

SONY Decoder-Verstärker SQA-200.
Decoder mit Stereo-Verstärker für die Rückkanäle.

SONY Receiver für Stereo und Quadro SQR-6650.
UKW und Mittelwelle, 2x25 oder 4x10 Watt, mit Decoder für SQ und andere Matrix-Systeme sowie Eingang für diskrete Signalquellen.

Anmerkung :

unser Marantz 4400 imLabor

Das war leider zu euphorisch. Nach wenigen Jahren war die Euphorie verflogen und die nackten Zahlen sprachen von einem gigantischen Flop. SQ konnte sich genausowenig durchsetzen wie QS oder CD4 oder eines der anderen 5 Verfahren.

Was man aber SONY zugute halten mußte
, die Quadro Vorvestärker SONY SQD-2020 von 1973 sah für einen Prototyp in Musterstückzahlen (man sieht es innen) super aus. Bei vielen Anderen wie auch bei Grundig sah man die Bastelei schon draußen an der Frontplatte.

Alleine Marantz hatte mit dem Marantz 4400 Quadro für ca. DM 5000.- ein wirkliches edles Schwergewicht anzubieten, das aber nur die wenigsten bezahlen konnten.

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Nachwort:

Selten zuvor hat ein Unternehmen eine so umfassende Informationsschrift über ein neues Medium vorgelegt und seinen Partnern an die Hand gegeben. Wir freuen uns, wenn Ihnen die übermittelten Informationen geholfen haben.

Fordern Sie unseren farbigen Katalog an, in dem Sie ausführlich über das SONY-SQ-Geräte-Programm informiert werden:

Schicken Sie eine Postkarte an:
SONY GmbH 5 Köln 30 Mathias-Brüggen-Str. 70-72

Das war die Euphorie von 1973 -
Quadro wurde nach 1978 zur Millionen-Pleite

.... und zwar für alle Beteiligten, die Hesteller, die viel Geld investiert hatten, die Importeure und Großhändler, die Fachhändler und auch die Kunden, die es unbedingt und sofort haben mußten und dann grenzenlos enttäuscht waren. Es kam nie so richtig heraus, wieviel Millionen in den Sand gesetzt worden waren - bei SONY.

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