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Schaltung zur Aussiebung störender Töne in Geräten zur Tonfrequenzverstärkung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Aussiebung störender Töne in Geräten zur
Tonfrequenzverstärkung und ist besonders dazu geeignet, die beim Rundfunkempfang häufig auf- tretenden Interferenztöne zwischen den einander in der Frequenzskala benachbarten Trägerfrequenzen zweier Sender zu unterdrücken und auf diese Weise Störungen zu vermeiden.
Bekanntlich ist bei der Verteilung der im Rundfunkwellenband zur Verfügung stehenden Über- tragungskanäle ein gegenseitiger Abstand der Trägerfrequenzen von 10 kHz zugrunde gelegt worden.
Da nun in den Schwingungen der Sprache und der Musik doch immerhin wichtige Frequenzen vor- handen sind, die einen Bereich von der Grössenordnung 10 Hs bedecken, ist sowohl beim Sender als auch beim Empfänger eigentlich eine Modulationsbandbreite erforderlich, durch welche alle Seiten- bandfrequenzen, die einem derartigen Bereich entsprechen, umfasst werden. Würde man dement- sprechend einen Empfänger für den Empfang eines derartig breiten Modulationsbandes einrichten, so würde er entsprechend dem Vorhergesagten auch die Interferenzfrequenzen zwischen den Trägern der benachbarten Rundfunksender aufnehmen und diese als Störtöne wiedergeben.
Immerhin ist eine ausreichende Wiedergabetreue auch zu erzielen, wenn man den Empfänger für den Empfang eines etwas sehmaleren Modulationsbandes als 10 kHz einrichtet. Um eine möglichst gute Wiedergabetreue zu erzielen und gleichzeitig mit Sicherheit solche Störungen zu vermeiden, wie sie durch die Interferenztöne zwischen den Trägerwellen entstehen, sollte daher die Selektivitätskurve des Empfängers etwa von rechteckiger Form sein, so dass innerhalb eines Modulationsbandes, das etwas schmaler als 10 & Hz für Einseitenbandempfang und etwas schmaler als 20 kHz für Doppelseitenbandempfang ist, ein gleichförmiges Ansprechen gewährleistet ist ;
diese Selektivitätskurve sollte an ihren Grenzen möglichst scharf abfallen, so dass Frequenzen ausserhalb ihres Bereiches vollständig unterdrückt oder doch möglichst stark gedämpft werden.
Es ist nun verhältnismässig schwierig und auch kostspielig, diese ideale rechteckige Selektivtätskurve im Hochfrequenzteil eines Rundfunkempfängers zu erzeugen. Im allgemeinen gelingt es nicht, die sogenannten"Abschneidefrequenzen", d. h. die Grenzfrequenzen des Bandes, an welchen die Kurve zur Null-Linie hin umbiegen soll, so scharf definiert auszubilden, wie es zur Erzielung eines guten Empfanges und völliger Ausschaltung der Interferenzstörungen erwünscht ist. Die mit Hochfrequenzsiebmitteln allein erzeugten Selektionskurven verlaufen im allgemeinen sehr allmählich, sodass die Elimination von Interferenztönen auch durch eine merkliche Einbusse an der Wiedergabetreue erkauft werden muss.
Bessere Ergebnisse in der Erzeugung von Selektivitätskurven der gewünschten Form werden erzielt, wenn man zusätzliche Filter im Niederfrequenzteil des Empfängers anordnet. Diese Filter können dabei als sogenannte Tiefpass-Filter mit einer geeigneten Abschneidefrequenz ausgebildet sein, d. h. kraft ihrer elektrischen Filtereigenschaften lassen sie Frequenzen unterhalb der Abschneidfrequenz nahezu ungedämpft durch, während bei der Abschneidefrequenz ihre Übertragungskurve rasch nach Null hin abfällt, um sodann bei einer bestimmten Frequenz oberhalb der Abschneidfrequenz den Wert unendlicher Dämpfung zu erreichen. Im allgemeinen genügt bereits die Verwendung einer derartigen Tonfrequenzfalle im Empfänger, jedoch können nach Bedarf auch mehrere solche Fallen verwendet werden.
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Die Erfindung sieht nun die Verwendung einer besonders gearteten Tonfrequenzfalle im Empfänger vor, welche sich sowohl durch gute Wirkung als auch besonders günstige Verhältnisse hinsichtlich der dadurch hervorgerufenen Kosten für den Aufbau des Empfängers auszeichnet. Der Erfindungsgedanke besteht nämlich darin, die im Empfänger notwendigerweise vorhandenen Induktivitäten des Ausgangstransformators und der Sprechspule des Lautsprechers zusammen mit einem auf eine auszuseheidende Frequenz abgestimmten Resonanzkreis so zu dimensionieren, dass unerwünschte Störfrequenzen ausgeschieden werden.
Die Erfindung besteht daher in einer Schaltung zur Aussiebung störender Töne in Geräten zur Tonfrequenzverstärkung mit einem als Falle wirkenden aus einer Serienschaltung einer Spule und eines Kondensators gebildeten und auf eine zu unterdrückende Frequenz abgestimmten Resonanzkreis (L, C), bei welcher der Resonanzkreis zwischen den Verbindungsleitungen der Sekundärspule (LI) eines Ausgangstransformators und der Sprechspule (L2) eines Lautsprechers angeordnet ist und bei welcher die einerseits parallel zum Resonanzkreis (L, C) liegende Induktivität, welche im wesentlichen aus der Sekundärspule (LI) des Transformators besteht, und die anderseits parallel zum Resonanzkreis (L, C) liegende Induktivität, welche im wesentlichen aus der Sprechspule (L2)
besteht, in derartigen Grössenverhältnissen gewählt sind, dass sie zusammen einen Tiefpassfilter mit einer gewünschten Abschneidefrequenz bilden (Fig. 1). Dimensionierungsvorschriften für Tiefpassfilter mit einer gewünschten Absehneidefrequenz sind dem
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Von den Figuren zeigen : Fig. 1 ein Sehaltschema eines Superheterodyneempfängers, bei welchem die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform angewendet ist, Fig. 2 eine Kurve, welche die Ausgangsleistung des Empfängers für verschiedene Modulationsfrequenzen, jedoch bei gleichbleibender Hochfrequenzamplitude und gleichbleibendem Modulationsgrad darstellt.
Fig. 3-5 zeigen weitere beispielsweise Ausführungsformen der Schaltung nach der Erfindung.
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mit dem Eingang einer Hochfrequenzverstärkerröhre Vi gekoppelt. Der Ausgangskreis der Röhre Vi ist durch einen ähnlichen abstimmbaren Selektor T2 mit dem Eingang einer Modulatorröhre V2 verbunden. Dem Eingangskreis der Modulatorröhre werden örtlich erzeugte Uberlagerungsschwingungen über einen Widerstand sss zugeführt, durch den die Kathoden der Modulatorröhre V2 und der Oszillatorröhre V3 gemeinsam geerdet sind.
Von der Röhre V2 werden die Zwischenfrequenzschwingungen einer Zwischenfrequenzverstärkerröhre V4 über einen Zwischenfrequenztransformator T4 zugeführt und nach der Verstärkung in der Röhre V4 durch einen weiteren Zwisehenfrequenztransformator Ts der
Gleichrichterröhre V5 zugeleitet.
Die Niederfrequenzschwingungen gelangen vom Abgriff des Potentiometers Rs zum Steuergitter der ersten Niederfrequenzverstärkerröhre V6 und von da auf eine Gegentaktverstärkerstufe, welche aus den Röhren V7 und Vs besteht, und sodann über den Ausgangstransformator Ta zu der
Sprechspule L2 eines Lautsprechers S.
Die hochfrequenten Selektionsmittel T1, T2, T4 und T4 sind so bemessen, dass sie ein Frequenzband von annähernd 14 kHz Breite ziemlich gleichmässig durchlassen. Die sich ergebende Gesamtselektivität wird indessen in dem Empfänger durch Niederfrequenzfilter der vorher erwähnten Art so weit erhöht, dass die störenden Interferenztöne ausgeschieden werden. Solche Wellenfallen"sind bei Wi und W2 angedeutet. Diese Fallen sind zur speziellen Unterdrückung der Interferenztöne zwischen den Trägerwellen benachbarter Rundfunkkanäle auf 10 7d ? g abgestimmt.
Ausserdem ist bei W noch eine weitere Wellenfalle angedeutet, welche zusammen mit der Sekundärspule des Ausgangstransformators und der Sprechspule des Lautsprechers einen Tiefpassfilter bildet, durch dessen Wirkung die resultierende Selektionscharakteristik nach Fig. 2 erreicht wird. Der Kreis TV enthält eine Spule L in Serie mit einem Kondensator C. Diese Seriensehaltung liegt sowohl parallel zur Sprechspule des Lautsprechers als auch zum Sekundärteil des Ausgangstransformators Tg. Unter Li sei dabei diejenige Sekundärinduktivität verstanden, die als scheinbare Induktivität bei primärem Kurzschluss gemessen wird. Der Kreis L, C sei in Serienresonanz gleichfalls auf 10 kHz abgestimmt.
Bei sinngemässer Anwendung üblicher Dimensionierungsgesetze für Filterketten ist dann die bevorzugte Beziehung zwischen den Induktivitäten T", riz und L :
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Da der Kreis L, C auf 10 kHz abgestimmt ist, besitzt die Filterkette für diese Frequenz einen Kurzschluss, d. h. eine Stelle unendlicher Dämpfung. Von dieser Stelle steigt die Übertragungskurve nach Fig. 2 bei tieferen Frequenzen rasch zu ihrem horizontalen Teil an. Die Stelle, an welcher der horizontale Teil in den abfallenden Teil übergeht, bezeichnet man gewöhnlich als,, Absehneide- frequenz", welche bei Einhaltung der angegebenen Dimensionierungsvorschrift etwa bei 7 kHz liegt.
Sind Li und L2 ungleich, so erhält man nahezu gleich gute Ergebnisse, wenn
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Dies bedeutet nämlich, dass L nunmehr gleich der Induktivität von L1 und L2 in Parallelschaltung
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filters höhere Interferenztöne zu unterdrücken.
Wie die Wirkung der Falle W die Gesamtcharakteristik des Empfängers verbessert, ist in Fig. 2 gezeigt. Darin zeigt die gestrichelte Kurve A die Selektionskurve des Empfängers ohne Verwendung der Falle W ; es geht daraus hervor, dass sowohl bei 10.000 Hertz als auch darüber eine ungenügende Unterdrückung vorhanden ist. Kurve B zeigt die Wirkung beim Vorhandensein der Falle W ; aus ihr ist die verbesserte Selektivität gegenüber Schwebungstönen von 10 kHz deutlich zu erkennen, wobei man diese ohne Beeinträchtigung der Leistung innerhalb des benötigten Niederfrequenzbereiches von 50-7000 Hertz erhält.
Fig. 3 zeigt eine andere Form einer Niederfrequenzfalle, welche vorzugsweise anzuwenden ist, wenn L kleiner ist als L. Die nach Möglichkeit einzuhaltende Beziehung zwischen den Induktivitäten ist :
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Die Modifikation nach Fig. 5 ermöglicht die beste Anpassung an die genauen Dimensionierungsregeln für Tiefpassfilter, wenn es auch gewöhnlich nicht nötig ist, die Schaltung bis zu diesem Grade zu verfeinern. Es sind dann zwischen den Induktivitäten L, Li und L2 und dem Widerstand R2 der Lautsprecherspule folgende Beziehungen einzuhalten :
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Keine der obigen Beziehungen ist besonders kritisch, ausgenommen, dass L, C, wie bereits festgestellt, in allen Fällen genau auf 10 kHz abgestimmt sein soll.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltung zur Aussiebung störender Töne in Geräten zur Tonfrequenzverstärkung mit einem als Falle wirkenden, aus einer Seriensehaltung einer Spule und eines Kondensators gebildeten und auf eine zu unterdrückende Frequenz abgestimmten Resonanzkreis, insbesondere zur Aussiebung störender Interferenztöne bei Radioempfängern, dadurch gekennzeichnet, dass der Resonanzkreis zwischen den Verbindungsleitungen der Sekundärspule (L,) eines Ausgangstransformators und der Sprechspule (L2) eines Lautsprechers angeordnet ist und dass die einerseits parallel zum Resonanzkreis (L, C) liegende Induktivität, welche im wesentlichen aus der Sekundärspule (L,) des Transformators besteht, und die anderseits parallel zum Resonanzkreis (L, C) liegende Induktivität, welche im wesentlichen aus der Sprechspule (L2) besteht,
in derartigen Grössenverhältnissen gewählt sind, dass sie zusammen einen Tiefpassfilter mit einer gewünschten Abschneidefrequenz bilden (Fig. 1).
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