Pro Audio White Papers

M/S Stereofonie in der Sendetechnik des Rundfunks
Autor: Gerd Jüngling - Copyright: Alle Rechte vorbehalten
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Irgendwo eine Selbstverständlichkeit für die 'Insider', und trotzdem nicht allgemein bekannt ist die Tatsache, dass die in der Pro Audio Szene heute mit einem magischen Touch für Wissende versehene M/S Stereophonie in der Sendetechnik von Anfang an eine Selbstverständlichkeit war und auch heute noch ist.

UKW Radio im M/S Verfahren ist die logische Konsequenz aus der Forderung nach der Monokompatibilität der Sendung. Die Übertragung eines Rundfunkprogramms im Links-Rechts Format würde ja bei allen Mono Empfängern nur einen der beiden Stereokanäle hörbar machen, sowie nicht alle Mono Empfänger mit besonderen Einrichtungen ausgerüstet würden. Daher galt es eine Möglichkeit zu finden nach wie vor wie gewohnt und kompatibel zu den bestehenden, nicht Stereo-tauglichen Empfängern zu senden und die Stereo-Information so verschlüsselt zu übertragen, dass für die Stereophonie ausgerüstete Empfänger diese Informationen dekodieren können. Hier bietet sich die M/S Technik als Lösung in idealer Weise an.

Das ganze Verfahren arbeitet folgendermaßen:

Falls das Sendesignal im Format XY, was nichts weiter als der Fachjargon für 'Stereo-Links' und 'Stereo-Rechts' ist, vorliegt, wird zunächst mit Hilfe einer Matrix hieraus ein M/S Signal gebildet. M steht hierbei für Mitte; gleichbedeutend mit Mono und S für Seite, was bedeutet, dass in diesem Signal die Informationen über die räumliche Anordnung enthalten sind. Diese Umsetzung wird durch zwei sehr präzise Additionsstufen, geeignete Mischverstärker oder auch spezielle, sehr aufwendige Übertrager vorgenommen und bildet das M-Signal aus der gleichphasigen Addition von Links und Rechts und das S-Signal aus der gegenphasigen Addition von Links und Rechts. Durch die gegenphasige Addition werden alle monophonen Anteile im Seitensignal ausgelöscht und nur die Signalanteile bleiben übrig, die in den beiden Stereo Kanälen unterschiedlich sind.

Das Mittensignal, das die Mono-Information enthält, wird nun ganz normal wie ein Monosignal gesendet. Damit ist zunächst die Kompatibilität mit Monoempfängern sichergestellt.

Zur Übertragung des Seitensignals, dass alle Informationen über die Räumlichkeit enthält, bedient man sich eines Tricks. Der Kanalabstand der UKW Frequenzen ist ausreichend um auch ein breiteres Frequenzband als die Rundfunk-üblichen 40 Hz bis 15 kHz zu übertragen. Man erweitert nun den Übertragungsbereich so weit, dass man ein weiteres Band mit 15 kHz Bandbreite übertragen kann. Um dieses Band aber parallel zum Mittensignal zu übertragen, muss man die Frequenz des Seitenbandes 'nach oben schieben', damit es die Übertragung des Mittenbandes nicht beeinflusst. Dazu bedient man sich der Frequenzmodulation, bei der die Signalfrequenz - in diesem Fall das Seitensignal - eine Trägerfrequenz so verändert, dass das Resultat der Modulation die Summe und die Differenz aus der Trägerfrequenz und der Modulationsfrequenz ist. Eine einfache Rechnung macht klar, dass ein kleiner 'Sicherheitsabstand' zwischen der Bandbreite des Mono-Signals und diesem zusätzlichen Band vorhanden sein muss um im Empfänger beide Bände mit vertretbarem Aufwand sauber voneinander trennen zu können. Da sich über das Modulationsverfahren sowohl Summen- wie Differenzfrequenzen ergeben, muss die Trägerfrequenz um die höchste zu modulierende Frequenz von 15 kHz über dem 'Sicherheitsabstand' liegen. Ferner ist es notwendig ein Referenzsignal mitzusenden, aus dem der Empfänger die Trägerfrequenz regenerieren kann, da er sie für eine Demodulation benötigt und die Trägerfrequenz selbst ja durch die Modulation verändert wird.

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