A térhatású zenehallgatásra való törekvés szinte egyidős a hangrögzítéssel

A manapság általánosan használt sztereó hangot nem sokkal a fonográf és a telefon megjelenése után már feltalálták. A mérnökök hamar rájöttek arra, hogy ha az embernek két füle van, akkor a két irányból érkező hang realisztikusabb hatást fog kelteni. 1884-ben, néhány évvel a telefon feltalálása után már egy kísérlet során két mikrofont helyeztek el a Grand Opera épületében Párizsban, és kétcsatornás hangot hallgattak fejhallgatón keresztül a közeli szállodában. Nyilvánvalóvá vált, hogy a sztereó zenei felvételek sokkal élethűbben szólnak, de ezek rögzítésére még nem állt készen a technika ebben az időben.

A legkorábbi kísérletek arra, hogy a két csatornát a hanglemezen egyetlen barázdára rögzítsék 1931 és 1937 között zajlottak. Az elv már jó volt, de a vágáshoz és a lejátszáshoz megfizethetetlenül drága különleges berendezések kellettek. A háború után úgy tűnt az orsós magnók megjelenése lökést adhat a sztereó térhódításának. A szalagon egyszerűen elfért több sáv is egymás mellett. 1949-ben bemutatták az első sztereó magnetofont, ami érdekes módon három csatornát tudott rögzíteni (bal, jobb és középső), és a korai 1950-es években többen is gyártani kezdtek ilyen 3 csatornás sztereó masinákat. Ekkor úgy nézett ki, hogy a sztereó hangzás megérkezett, de a szalagok és a készülékek drágák voltak, és sokan inkább a monó lemezjátszót választották a vásárlók. Az áttörés nem sikerült akkor sem. Születtek még egészen érdekes fejlesztések is, mint például a lenti képen ez a dupla hangszedős szerkezet, ami olyan lemezt játszott le, aminek az elejétől kezdődött az egyik csatorna, féltávnál meg a másik.

1959-ben jött a következő sztereó hullám, ami már tartósnak bizonyult. A még ma is használatos FM sztereó multiplex rádióadás 1961-ben indult Amerikában, és onnan gyűrűzött szép lassan Európa felé. Persze előtte is voltak érdekes kísérletek a térhatású hang sugárzására. Egészen pontosan 1925-ben jegyezték fel az elsőt, ami a BBC nevéhez fűződik, és abból állt, hogy a jobb csatornát egy hosszúhullámú adó, a balt pedig egy középhullámú sugározta, tehát aki rendelkezett 2 darab rádiókészülékkel, és megfelelő távolságra helyezte őket egymástól, az sztereóban élvezhette a műsort. Szintén a BBC próbálkozott azzal a megoldással 1958-ban, hogy a TV adás hangja volt az egyik csatorna, a másik pedig egy középhullámú rádióadó. Történt még Amerikában, hogy közös tulajdonosa volt egy FM és egy AM rádióállomásnak, ő pedig gondolt egyet és az egyik oldalt az FM, a másikat pedig az AM adóval továbbította. A dolog odáig fajult, hogy rendszeres műsorsugárzás lett belőle 1954-től kezdődően. Készültek az ilyen vételre alkalmas készülékek is, nem is akármilyenek. A lenti képen látható FISHER rádióerősítő (1962) már egy későbbi modell, de még alkalmas volt az un. "AM-FM stereo" adások vételére is.

1961-től egyes zene orientált tv csatornák már próbálkoztak azzal, hogy a műsor hangját FM sztereó rádión közvetítik, ezzel megvalósítva a sztereó televízió legkorábbi verzióját. Ez a gyakorlat egészen a nyolcvanas évekig folytatódott, például az 1985-ös "Live Aid" segélykoncert hangját sztereóban sugározták a rádióállomások, a televízió pedig élőben közvetítette. Az első sorozatgyártású sztereó vinyl lemez 1957-ben jelenik meg, 1958-ban már 4 sztereó albumot adnak ki. Ezek ára 1 év alatt a tizedére csökken, ugyanis nem volt olyan megfizethető árú készülék a piacon amivel le lehetett játszani őket. Később a helyzet megváltozik, és a dolgok beindultak.

A sztereó tehát elkezdett terjedni, de innen is tovább kéne lépni a még élethűbb térhatás irányába. Erre is történtek próbálkozások már a negyvenes években. Sok szempontból Walt Disney tekinthető a surround hangzás feltalálójának. Disney a Bell Labs mérnökeivel közösen kidolgozott egy több mikrofonos rögzítési technikát, amit Fantasound-nak neveztek el. 1941-ben elkészült az első film ezzel a módszerrel. A bal és jobb, valamint középső csatornákat a filmen lévő fő hangsáv tartalmazta, a hátsó hangsávok viszont egy külön tekercsre kerültek, ami néha elmászott a többitől, ezért gondoskodni kellett a szinkronozásról. Természetesen csillagászati ára miatt ez a rendszer sem volt életképes.

A hatvanas évek második felében úgy gondolták elérkezett az idő arra, hogy a térhatást több hangsugárzó elhelyezésével tovább fokozzák. Megszületett a kvadrofon 4 hangszórós, vagy 4.0-ás rendszer. Az akkor létező szalagos formátumoknál ez nem okozott túl nagy gondot, hiszen az orsós magnó alapból négy sávos volt, és már 1953-ban is stúdió szinten rögzítettek 4 hangcsatornát a szalagra. A 8 sávos kazettánál sem volt probléma, hiszen a 4 sztereó csatorna helyett 2 kvadró került a szalagra, a hanglemez viszont már nem volt ilyen egyszerű, hiszen egyetlen barázda tartalmazta a sztereó két csatornáját, ebbe kellett négyet belevarázsolni úgy, hogy a sztereó lemezt is le tudja játszani a rendszer, a kvadrót pedig a sztereó lejátszó sztereóban.

1969-ben jelent meg az első un. diszkrét négycsatornás rendszer a Q4. Használták még a "4-4-4" jelölést is, ami azt jelenti, hogy 4 hangforrás jelét négy csatornán keresztül juttatjuk a négy hangsugárzóba.  Ez a megoldás az orsós magnó mind a négy sávját felhasználta az egyik irányban. 1970-ben jött ki a 8 sávos kazetta kvadró verziója a Q8, egy ilyet látunk a fenti képen, ennek létezett autóban használatos változata is. Ezek voltak a teljes értékű kvadrofon készülékek, hiszen itt 4 önálló hangcsatornára történt az anyag rögzítése. A JVC és az RCA 1972-ben piacra lépett a hanglemez diszkrét kvadrofon verziójával, ami Quadradisc vagy CD-4 megnevezéssel futott.

Az alapelv úgy nézett ki, hogy a jobb első és jobb hátsó jel összegét tartalmazta a normál jobb csatorna, a normál bal pedig a bal első és bal hátsó jel összegét. Ahhoz hogy reprodukálni tudjuk az eredeti hangzást, szükségünk volt a különbségi jelekre is, amiket egy 30 kilohertzes vivőre ültettek fel, ezáltal egy 45 kilohertz sávszélességű jelcsomag került fel a lemezre. Ehhez jobb minőségű hangszedő és hanglemez alapanyag kellett, valamint a szélesebb barázda, ami miatt lecsökkent a játékidő. A fejről erősítés után egy dekóder áramkörre került a jel, ami egyszerű matematikai műveletekkel előállította a négy csatornát.

A CBS vezette be 1971-ben az SQ kvadrofonikus rendszert, ami már mátrix elven működött, és egy teljesen más vonalat képviselt . Erre a "4-2-4" jelölést használták, ugyanis itt a 4 hangforrás jelét 2 csatornán keresztül juttatják el. A sztereó csatornákhoz adták hozzá 90 fokos fáziseltolással a különbségi jeleket, és ezt a jelcsomagot vágták bele normál módon a lemezbe. A lejátszás során egy fázistoló áramkörökre épülő dekóder egység állította elő az eredeti 4 csatornát. Korai rendszerekkel 3 dB áthallási csillapítást értek el az első és a hátsó hangszórók között, ami nagyon rossz érték. Később különböző trükkökkel ezt feltornázták 12 dB-es értékre. Az SQ nem támasztott olyan követelményeket a lejátszóval szemben mint a CD-4, és hagyományos készülékekkel simán lejátszható volt, de a minőségben elmaradt mögötte. Ennek ellenére mégis ez terjed el legjobban. Az SQ lemez alig került többe mint normál társa. A Csehszlovák Supraphon is adott ki SQ lemezeket a szomszédban 1978-ban, a TESLA pedig gyártott dekódert (lenti kép).

Ezek voltak a legelterjedtebb rendszerek, de szinte minden nagyobb cégcsoport fejlesztett valamit önállóan. Hihetetlen, de legalább 20 féle rendszer jelent meg a hetvenes években, volt több amelyik kompatibilis volt valamelyik másikkal, vagy akár többel egyszerre. Még az Orion Rádió és Villamossági Vállalatnál is kidolgoztak egy rendszert, ez volt a "Korrekciós mátrix-kvadrofon átviteli eljárás". Ennek ellenére hazánkban a gyártók nem mutattak hajlandóságot a kvadrofónia irányába, bár tervek születtek, de a azok nem jutottak el a megvalósulásig.

Természetesen a kvadrofón rádióadás is megjelent, ami valójában a sztereó rendszer kiterjesztett változatának tekinthető, és Quadracast névre hallgatott. A lenti ábrán láthatjuk felül a normál FM sztereó adás spektrumát, alatta pedig a Quadracast rendszerét, amelynél még egy plusz 76 kilohertzes vivőfrekvenciára rakták az első és hátsó csatornák különbségi jeleit. A gyakorlati tapasztalatok nagyon rosszak voltak, csak az adó közelében volt kielégítő a vétel, és a jel-zaj viszony akkor sem érte el a kívánt szintet.

Magyarországon 1967-ben jelent meg az első kereskedelmi forgalomban kapható sztereó rádió, és ugyanebben az évben indultak a sztereó adások kísérleti jelleggel. 1974-ben már hifi sztereó rádióerősítő is a boltok polcaira került.  Magyar Rádió Európában elsőként már 1976-ban megkezdte kvadrofón adástechnikai kísérleteit, és napi 1 óra műsort sugárzott.

Quadracast kísérleti adás is volt néhány hétig 1978-ban, de ilyen rendszerű vevőkészülék szinte nem létezett, ezért inkább egy bárki által vehető adásmódot választottak: a két első csatornát a Bartók rádió sugározta, a két hátsót pedig a Petőfi. Egészen 1992-ig folytatódtak így a közvetítések. Komoly külföldi szakmai elismeréseket szerzett a Magyar Rádió ezekkel a kísérletekkel, hiszen olyan műsorokat gyártottak, amik kihasználták 4 csatornás rendszer lehetőségeit, ez pedig új távlatokat nyitott a rádiójátékok  világában, és az alkotók kezébe eddig soha nem látott (hallott) eszközöket adott.

A nyitó és a záró képen látható 4 csatornás rádióerősítők a kvadrofón korszak különlegességei voltak, általában a nagyobb gyártók tartottak pár modellt a kínálatukban, de főleg Japánban és az USA-ban volt rájuk piaci érdeklődés. Ezek a gépek általában csak sztereó tunerrel rendelkeztek, és minden cég a saját maga által elfogadott rendszert építette a készülékeibe. Extrém esetben előfordulhatott, hogy valakinek volt 3 kedvenc előadója, és kvadróban szerette volna hallgatni a lemezeiket, akkor azt csak 3 különböző rendszeren tehette meg.

A sokféle rendszer akadályozta a kvadrofónia elterjedését, nem beszélve arról, hogy több megoldás már az analóg technika határait feszegette, ezért 1979 után szinte teljesen eltűntek a kettőnél több csatornát használó rendszerek, és csak a digitális áramkörök fejlődése hozta vissza őket a kilencvenes években.

Forrás: Wikipédia, hiradastechnika.hu, Cs. Kádár Péter, Rádiótechnika folyóirat