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2025-03-11T14:37:08Z

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'''C-QUAM''', {{enS|'''''C'''ompatible '''QU'''adrature '''A'''mplitude '''M'''odulation''}}, ist ein im nordamerikanischen Raum übliches [[AM-Stereo]]verfahren zur analogen Übertragung [[Stereofonie|stereofoner]] Signale über [[Rundfunk]]sender im [[Mittelwelle]]nbereich. Es wurde 1979 von Norman Parker und Francis Hilbert bei der Firma [[Motorola]] entwickelt und zählt in den [[Vereinigte Staaten|USA]] und Kanada zu den im Mittelwellenbereich am meisten verwendeten AM-Stereoverfahren.<ref name="pat4218586" />

== Verfahren ==
Ähnlich wie bei anderen analogen Stereoübertragungsverfahren ist C-QUAM zu Monorundfunkempfängern kompatibel. Herkömmliche Mittelwellenempfangsgeräte mit [[Amplitudendemodulation]] empfangen weiterhin ein Monosignal, für den Empfang des Stereosignals ist ein C-QUAM-taugliches [[Empfangsgerät]] notwendig.

Ein Stereosignal besteht allgemein aus zwei getrennten Signalen: dem linken ''(L)'' und rechten ''(R)'' Audiokanal. Im Sender werden bei C-QUAM daraus zwei Hilfssignale durch Summen- und Differenzbildung erzeugt:

#<math>(1+L+R)</math>
#<math>(L-R)</math>

[[Datei:C-QUAM phasor diagram.svg|mini|''I''- und ''Q''-Komponente eines C-QUAM-Signals in Basisbandlage; im grau hinterlegten Kreis der zulässige Signalraum]]
Das erste Signal (1 + ''L'' + ''R'') wird als Summensignal bezeichnet; es stellt das Monosignal dar, welches auch die Kompatibilität zu Monorundfunkempfängern sicherstellt. Das zweite Signal (''L'' − ''R'') wird als Differenzsignal bezeichnet und wird vom C-QUAM-Rundfunkgeräten empfangen.

Diese beiden Hilfssignale werden mittels [[Quadraturamplitudenmodulation]] (QAM) auf die ''I''- und um die dazu 90° phasenverschobene ''Q''-Komponente des [[Trägersignal]]s moduliert. Dem monophonen AM-Signal ''I'' wird so ein Zweiseitenbandsignal ''Q'' hinzugefügt, dessen unterdrückter Träger in Quadratur zum AM-Träger liegt.

Zur Sicherstellung der Mono-Kompatibilität wird das Summensignal mit einem konstanten [[Offsetspannung|Offset]] versehen, im Summensignal ist dies durch den Summand mit +1 ausgedrückt, welcher zugleich auch die höchste auftretende Amplitude darstellt; die „1“ ergibt in [[Bandpasslage]] den nicht unterdrückten Träger, wie er auch bei der traditionellen AM auftritt. Im nebenstehenden Modulationsdiagramm wird durch die Addition der zulässige Signalraum in einen Kreis mit Zentrum um +1 verschoben. Bei Monoempfängern wird mit der Amplitudendemodulation primär das Summensignal (L+R) empfangen. Dieser Anteil ruft eine deutliche Änderung der Amplitude hervor, im nebenstehenden Diagramm bedeutet dies, dass der rot dargestellte Signalvektor sich vertikal bewegt. Das Differenzsignal (''L'' − ''R'') wirkt sich bei QUAM nur gering auf die Amplitude aus (im Diagramm entspricht diese Signalkomponente einen waagrechten Verlauf) und führt primär zu einer Änderung der Phasenlage φ des Trägersignals. Zur Erkennung im Empfangsgerät, ob ein C-QUAM Signal empfangen wird, wird senderseitig dem Differenzsignal ein [[Pilotton]] mit 25 Hz hinzugefügt. Bei C-QUAM hat das Differenzsignal keinen Einfluss auf die Trägeramplitude. Damit ist es voll kompatibel.

Im Empfänger wird die geringe Amplitudenmodulation durch Vergleich der Amplitudendifferenz der ''I''- und der Hüllkurvendemodulation gewonnen und mit einem spannungsgesteuerten ZF-Verstärker regeneriert.

C-QUAM-Empfänger sind ähnlich wie Empfänger für Modulation mit unterdrücktem Träger aufgebaut: Die im Empfänger erzeugte und mit dem empfangenen Träger synchronisierte Trägerfrequenz wird zur Demodulation mittels [[Mischer (Elektronik)|Mischung]] für die beiden Hilfssignale verwendet (Synchrondemodulation). Aus den so gewonnenen Summen- und Differenzsignal lässt sich wieder das ursprüngliche Stereosignal durch Summen und Differenzbildung für die Ausgabe am Empfangsgerät erzeugen:

:<math>L = \frac{(L+R) + (L-R)}{2}</math>
:<math>R = \frac{(L+R) - (L-R)}{2}</math>

Dabei wird für das Summensignal die Hüllkurvendemodulation und das Differenzsignal die Synchrondemodulation verwendet.

Für den praktischen Aufbau von C-QUAM-Empfängern sind [[Integrierte Schaltung|integrierte Schaltungen]] wie der MC13022A verfügbar.<ref name="MC13022A" />

== Literatur ==
* {{Literatur |Hrsg=Motorola |Titel=Introduction to the Motorola C-QUAM AM Stereo System |Datum=1992 |Kommentar=Firmenschrift |Online=http://www.americanradiohistory.com/Archive-Catalogs/MOTOROLA%20AM%20STEREO%20INTRODUCTION.pdf |Format=PDF |KBytes= |Abruf=2013-02-09}}

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="pat4218586">
{{Patent | Land = US | V-Nr = 4218586 | Titel = Compatible AM stereo broadcast system | A-Datum = 1979-01-30 | V-Datum = 1980-09-19 | Erfinder = Norman Parker, Francis Hilbert }}
</ref>
<ref name="MC13022A">
{{Literatur |Hrsg=Motorola |Titel=MC13022A C–QUAM Advanced AM Stereo Decoder |Datum=1996 |Kommentar=Datenblatt |Online=https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/168464/MOTOROLA/MC13022A/+0WJWJ7VKMyOyRx.eyIYwvDEM+/datasheet.pdf |Format=PDF |KBytes= |Abruf=2013-02-09}}
</ref>
</references>

[[Kategorie:Elektroakustik]]
[[Kategorie:Rundfunktechnik]]
[[Kategorie:Multiplextechnik]]

C-QUAM - Versionsgeschichte

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