Formatos Cuadrafonicos (Quad formats)
Comparativa de formatos cuadrafónicos REGRESAR
La mayoría de los formatos cuadrafónicos tomaron su forma como combinaciones matriciales para sacar provecho de los medios de 2 canales así como los discos LP. Todas las matrices comerciales propuestas e implementadas siguieron a la matriz propuesta originalmente en 1968 por Peter Scheiber original. La idea de la matriz es combinar cuatro canales discretos o pistas en dos canales. Estos se indican como LT (Izquierda Total) y RT (Derecha Total).
Esta es una grafica del codificador matricial de Peter Scheiber:
Como se puede imaginar, el truco para hacer que cualquier matriz como esta trabaje es intentando recuperar las 4 señales discretas originales a travez de un decodificador matricial. Será provechoso examinar estas matrices y pensar en las señales como puntos sobre un círculo. La geometría utilizada para codificar las señales en la matriz debe ser duplicada en el decodificador. Si este falla entonces se eliminara cualquier posibilidad de recuperar algo de la integridad de señal original. Las salidas resultantes en el decodificador son señaladas con una señal "prima" - p. ej. L'F (Salida Izquierda Frontal decodificada).
Aqui está el algoritmo de decodificacion matricial de Scheiber:
Note que todas las salidas son combinaciones compuestas por las señales discretas originales. De hecho, en este modelo, cada señal incluye los componentes del canal adyacente atenuados en un factor de 0,707 (- 3dB). Un mapa de salida de la matriz de Scheiber se demuestra aquí:
Scheiber Matrix channel separation map
La cancelación diagonalmente resulta de la posición de los canales traseros con respecto a los frontales en la geometría del círculo. Las señales que proceden de sólo un canal se cancelan diagonalmente.
La matriz de Scheiber nunca se aplicó directamente en un producto comercial. Sin embargo, la idea llamó la atención de Benjamin Bauer, trabajando para Laboratorios de la CBS, y él empezó a trabajar en su propio sistema de codificacion/decodificacion de matriz que él llamó "SQ" (Stereo-Quad).
La matriz SQ difiere de la matriz de Scheiber por agregar desplazamiento de fases (realmente una inversión completa de polaridad) a los canales traseros. Aquí está el formato de codficación matricial de CBS:
Y la operación de decodificacion en la matriz CBS funciona así:
Se debe notar que debido a la fuerza de CBS como una marca sin precedentes inpulsó al avance de la cuadrafonía. Sin embargo, la matriz evidencia un problema. Los canales traseros reciben la misma información que los frontales apenas 3 dB atenuados. El esfuerzo de CBS se dirigió principalmente en preservar información discreta de los canales izquierdo y derecho frontales. El mapa de la separación se demuestra aquí:
CBS SQ channel separation map
Consulte la pagina con informacion para contruir su propio decodificador SQ Aquí.
Sansui produjo también un popular sistema matricial de codificación/decodificación -- El Sistema QS (Cuadrafónico Estéreo). Este se examinará a continuación.
La diferencia principal entre la matriz producida por Sansui y la producida por CBS es que el Sansui propone una reversión de la polaridad a los canales traseros aplicando cambio de la fase de 90 grados a cada lado de los canales Frontales /Traseros. La operación del codificador se parece a esto:
Y la operación de decodificacion en la matriz Sansui QS funciona así:
Ahora, note cómo cambiando los ángulos se afecta el mapa de separacion de salida. Compárelo a los mapas anteriores:
Sansui QS channel separation map
Este esquema del libro 4 Channel Stereo from Source to Sound por Ken Sessions (1973, Tab Books) compara varios Sistemas Cuadrafonicos matriciales:
Sansui continuó trabajando proponiendo finalmente un sistema que ellos llamaron Vario-Matrix. Este sistema produjo la separación entre canales usando sensores de señal dominante en el circuito. Estos sensores determinaron áreas de la presencia dominante de la señal y la reducian en otras salidas para compensar. El diagrama de bloques simplificado del circuito se demuestra aquí:
La separación de salida realmente se mejoró (vea la gráfica siguiente). Otros fabricantes incluyendo Fosgate usaron implementaciones similares de mejorar la separación de canales en la matriz.
El otro, el enfoque menos común a producir elepés cuadrafónicos fue utilizando un método discreto. Como el nombre implica, el esfuerzo aquí era mantener los canales discretos a travez de todo el proceso. Para hacer esto, los diseñadores del CD-4 Quadradisc hicieron un método que se aprovechó de frecuencia modulada usando el principio de superimposicion de dos canales adicionales sobre los canales originales usando una onda portadora. La onda portadora en este caso está en 30.000 Hz y es cortada directamente en la ranura:
Stereo LP groove on left CD-4 groove on right
Se requería una aguja especial para reproducir estos discos. La aguja shibata (ver la gráfica siguiente) tenía un borde mucho más agudo para rastrear la pista portadora de 30,000 Hz en el surco. La salida de la pastilla entonces era alimentada a un demodulador para extraer la información de canal discreto.
Aquí hay algo de información tecnica del formato CD-4 tomado de una tapa de un LP de RCA Records:
Ing. Naur Avila Estrada