Az álom, még a videomagnó és a számítógép előtti világban, az 1970-es években született. Ekkor a hanglemez vásárlás tette ki a szabadidős költések legnagyobb hányadát. Négy hangszóró a sztereó kettő helyett? Igen. A sztereó helyett a Quadraphonic hangzás magával ragadó zenei élményt ígért,… és mindezt a LongPlay hanglemezről! A kvadrofónia kudarcának története szinte párhuzamos az orwelli mesében a kapzsiságról és a túlzásról, ahogyan a lusta és kapzsi zeneipar elpazarolta ezt a példátlan szerencsés korszakot, hogy bebizonyítsa, csak a kettő a jó – négy az rossz!
Mi történt? Valójában a ragadozó piaci viselkedésű kiadók megpróbálták egymásnak licencelni a technológiát. A helyzet nem volt rózsás (a technika sem egészen életképes), mert számos rivális és nagyrészt inkompatibilis rendszer kifejlesztését eredményezte, ahelyett, hogy egy versenytárs licenc díját fizették volna. A sikertelenség a kvadrofon audio-rendszerek összes hibájára visszavezethető. Egy kudarc, olyan mértékben, hogy a „Quadraphonic” elv és gyakorlata mára a hetvenes évek túlzásainak és technikai nyavalyáinak egyik szinonimája lett. Pedig, a „marketing hype” és a silány üzletmenet mögött a kvadrofon hangzás a pszichofizikán és egy nagyon okos technológián alapult, mi több, a többcsatornás hangzás létjogosultságát harminc évvel később a házimozi bebizonyította. Egy biztos, ma is kézzelfogható hasznunk azért akad, mégpedig, a kudarcon túl sok és fontos hangfelvétel készült kvadrofon-technikával.
A technológia 1970-ben nagy kihívást jelentett. Egyáltalán nem jelentéktelen az a probléma, hogy négy információcsatornát kódoljanak a hanglemez barázdáiba, amelyet ráadásul, csak nem régen alakítottak át két sztereó csatorna hordozására. A két fő megközelítés a következő: (1.) egy nagyfrekvenciás vivő modulálása, amelyre a hátsó csatornák kódolásra kerültek – ez a JVC és az RCA által létrehozott Compatible Discrete 4 (CD-4 vagy Quadradisc) rendszer által használt módon vagy (2.) a finomabb technikával, a plusz információ kódolása fázis-amplitúdó mátrix technikák alkalmazásával – ezáltal „elrejtve” az extra csatornákat a normál sztereó csatornákon belül.
A CD4 nagyfrekvenciás vivő-technika ötletét a rádiózásból kölcsönözték. Elméletileg valódi négy-csatornás visszajátszást biztosít. A gyakorlat azonban a vinyl-lemezek teljesítőképességének határát feszegette. A speciális lemezjátszó-tűk és a gyártási technikák fejlesztése terén történt jelentős innováció ellenére a lemezek könnyen sérültek és gyorsan elhasználódtak. Azonban még mindig vannak lemezgyűjtők, akik a CD-4 rajongói.
A barázdában lévő alapsávi jelek (20Hz – 15 000 Hz) valójában az első és hátsó jelek (LF + LB) és (RF + RB) összege. Ezek a jelek a barázda 45°-os szögben lévő falaiba vannak „gravírozva”, akárcsak a hagyományos sztereó lemezeken. A különbségi jelek, amelyek a hátsó és az elülső információk elválasztásra szolgálnak, FM-kódolásúak, egy pár ultrahangos (30 000 Hz) vivőn ezen alapsávi jelek felett. A CD-4 jel teljes sávszélessége így körülbelül 20 Hz és 45 000 Hz között van. meglehetősen pazar. Egy követelmény, hogy a CD-4 lemezeknél a master a normál sebesség egyharmadával készüljön. Egy speciális, Shibata metszésű lemezjátszó-tű (más néven Quadrahedral, Obata vagy Pramanik) szükséges a nagyfrekvenciás segédvivő jelek kinyeréséhez. Különféle magasabb minőségű rendszer-elemekre van szükség, hogy a sikeres dekódolás végbemenjen. Ilyenek, az alacsony HF áthallás a hangszedőben és az azt követő elektronikában, széles sávszélességű előerősítők és a megfelelő kábel típusok, amik mind szükségesek a megfelelő és állandó amplitúdójú segédvivő jelek átalakításához.
A többi kvadrofon rendszer a fázis-amplitúdó mátrix technikán alapult. Ezek a rendszerek végső soron Peter Scheiber matematikus és zenész által kidolgozott elméletből származnak. A mátrix Quadrophonia mögött meghúzódó gondolatok megértésének legegyszerűbb módja, ha figyelembe vesszük, hogy a tű milyen módon mozog egy sztereó barázdában. Egy mono lemezen a zene a barázda oldalirányú (oldalsó) modulációiban van rögzítve. Ez megmarad a sztereó felvételen is, de az extra sztereó (csatorna-különbség) információt úgy modulálják, hogy a mono jel oldalirányú „mozgását” fel-le (függőleges) tű-mozgással egészítik ki. Scheiber és mások rájöttek, hogy ez a folyamat folytatható a tű további, egyedi mozdulataival, amelyeket más jelek kódolására alkalmaznak, mint például a négy-csatornás vagy a kvadrofonikus felvétel hátsó csatornái. Ennek megjelenítésére egy audio XY kijelző (néha goniometer-nek is nevezik), amely szemlélteti a tű mozgását, de elforgatva a nézetet úgy, hogy az (L + R) információk függőlegesen és (L – R) vízszintesen jelenjenek meg.
A pásztázott jel az összes sztereó színteret elfoglalta, mégsem foglalta el a teljes „területet”. Valójában két teljes kvadráns nincs kihasználva. Az extra (hátsó információkat rejtő) jelek a kvadránsokban vannak „elrejtve”. Scheiber és mások számos különféle rendszert fejlesztettek ki, amelyek mindegyike ennek a témának a változatain alapult. A jelek ily módon történő „elrejtésére” épülő rendszereket Regular Matrix rendszereknek nevezzük. A QS kvadrafonikus rendszert Ryosuke Itoh,a Sansui mérnöke fejlesztette ki, ez egy fázismátrix rendszer.
Más rendszerek, mint például a New York-i CBS által kifejlesztett SQ-Quadraphonic rendszer, még ravaszabb elrendezést alkalmaznak. A hátsó csatornákat az tű körkörös mozdulatai dekódolják (valójában spirálisan, ahogy a lemez forog). Ezt úgy érik el, hogy a hátsó jeleket fáziseltoló hálózatokon (Hilbert Transformers) keresztül táplálják, így az összes frekvencia komponens fázis-kvadratúrában van – a kapott jelek így összetettek. Ha az egyik hátsó jelet az óramutató járásával megegyező, a másikat pedig az óramutató járásával ellentétes irányba hozzuk létre, akkor tökéletes elválasztás érhető el a hátsó csatornák között. Ha a gépkocsikban lévő motor főtengelyére gondolunk, rájövünk, hogy a körkörös mozgásnak továbbra is jelentős jobbra-balra és fel-le komponensei vannak, és ez magyarázza az SQ rendszerben az első és a hátsó csatornák rossz elválasztását. A Quadraphonic mátrix rendszerek összes változata, az QS (Quadraphonic Sound)/RM (Regular Matrix) stb. hibái, mind a különböző, egymást kiegészítő tűmozgások tökéletes szétválasztása és a hasonló tűmozgások okozta áthallás közötti kompromisszumokra vezethető vissza.
A QS mátrix előnye a kiváló átlós elválasztás, bár a szomszédos hangszórók elválasztása csak 3 dB, ez a szimmetrikus eloszlás stabil négyzetes képeket eredményez. A QS valószínűleg a legsikeresebb az egyszerű, fázis mátrixos rendszerek közül. Az SQ korai napjait elrontotta az a tény, hogy a korai SQ dekóderek nem tudtak 3 dB-nél nagyobb elválasztást előállítani elölről hátulra. Egy későbbi fejlesztést építettek, amely egy olyan csatorna keverést valósított meg, amelyben a hátsó csatorna szétválasztását a jobb elülső-hátsó elválasztás érdekében cserélték ki. A 10-40 SQ Blend Decoder néven ismert típust a Stereo Lab valósította meg.
A Sansui QS rendszer rendelkezik a második legnagyobb Quadraphonic felvételek diszkográfiájával. Az ABC, Advent, Bluesway, Candide, Command, Decca, Impulse, Longines, MCA, Ovation, Pye, Turnabout és Vox lemezcégek fogadták el. Egy nagy Quadraphonic diszkográfia létezik az 1972-ben bevezetett CBS SQ formátumban kódolva. Sok ezer lemez még mindig elérhető ebben a formátumban a használt lemezek boltjainak tárolóiban. A következő lemezcégek alkalmazták ezt a formátumot: Angel, Capitol, CBS, CTI, Columbia, EMI, Epic, Eurodisc, Harvest, HMV, Seraphim, Supraphon és a Vanguard.
