<Desc/Clms Page number 1>
Anordnung zur Anpassung des Mikrophonpegels an eine
Regieeinrichtung
In einem Tonstudio besteht die Aufgabe, den von einem oder mehreren Mikrophonen abgegebenen Tonfrequenzpegel in gewünschten Verhältnissen zu mischen und auf einen im allgemeinen genormten, relativ hohen Ausgangspegel zu verstärken. Dieser genormte Ausgangspegel soll bei den jeweils lautesten Stellen der akustischen Darbietung erreicht werden.
Die hiefür verwendete Regieeinrichtung besteht aus einer Kette von Verstärkern und Reglern. Es ist üblich, jedem Mikrophon einen Verstärker und einen Regler zuzuordnen. Die Zusammenfassung mehrerer dieser Mikrophonkanäle geschieht betrieblich am zweckmässigsten durch Parallelschalten der Aus- gänge. Dabei entsteht eine"Grunddämpfung"entsprechend der Zahl der Mikrophonwege, sie beträgt z. B. bei der im Rundfunkbetrieb heute vorgesehenen Zahl von acht Kanälen einer Mikrophongruppe etwa 18 dB. Der am Knotenpunkt der zusammengefassten Mikrophonkanäle entstehende Pegel wird anschliessend auf den Normalpegel verstärkt, der mit einem Überwachungsinstrument (Aussteuerungsmesser) kontrolliert wird.
In diesem auf den Ausgang des Mikrophonverstärkers folgenden Verstärkungsabschnitt, der im folgenden allgemein als "Nachverstärkung" bezeichnet wird, ist ein weiterer"Summenregler"eingefügt, mit dem die ganze Mikrophongruppe ein-und ausgeblendet werden kann.
Der Bereich der zu verarbeitenden Mikrophonpegel ist heute sehr gross. Je nach Art der Sendunglaute Tanzmusik, Hörspiel usw. - kann der Schalldruck der lautesten Stellen bei normaler Mikrophonaufstellung innerhalb eines Bereiches von 40 dB liegen. Beim Fernsehen tritt aber häufig die Notwendigkeit ein, das Mikrophon weiter als sonst von der Schallquelle zu entfernen, damit es nicht im Bild sichtbar wird. Dadurch erweitert sich der vorkommende Schalldruckbereich um etwa 10 dB. Ausserdem werden aber gerade beim Fernsehen sowohl Kondensatormikrophone wie auch dynamische Mikrophone verwendet, welche in ihrer Empfindlichkeit sich um rund 20 dB unterscheiden. Durch diesen erschwerenden Umstand bewegen sich die von den Mikrophonen abgegebenen Spitzenpegel in einem Bereich von insgesamt 70 dB, u. zw. absolut zwischen-80 und-10 dB (0 dB = 0, 775 V).
Dieser ausserordentliche grosse Bereich kann von den bei der Regiearbeit bedienten Arbeitsreglern der Regieeinrichtung, nämlich dem Mikrophonregler und dem Summenregler, nicht ausgeglichen werden. Diese Aufgabe soll im Gegenteil auch gar nicht den Arbeitsreglern übertragen werden. Der Mikrophonregler soll vielmehr immer möglichst in der Mitte seines Arbeitsbereiches eingestellt sein, damit der Toningenieur beim Ablauf des Programms noch ausreichende Bewegungsfreiheit am Regler behält. Der Arbeitsbereich erstreckt sich üblicherweise vom Dämpfungswert 0 dB (vollaufgezogener Regler) bis etwa 30 dB ; anschlie- ssend ist ein zusätzlicher"Ausblendbereich"von mindestens 60 dB zum Ausblenden des einzelnen Mikrophonkanals vorgesehen.
Auch der Summenregler dient lediglich zum Ausblenden der ganzen Mikrophongruppe und soll möglichst in einer bestimmten Arbeitsstellung stehen ; ein eingestellter Dämpfungswert von 10 dB ist hiebei üblich.
Es sind deshalb weitere Mittel erforderlich, um die gesamte Verstärkung der Regieeinrichtung dem jeweils vorhandenen Mikrophonpegel anzupassen, sie also an geeigneter Stelle innerhalb der Regiekette gegenüber ihrem Maximalwert herabzusetzen. Grundsätzlich kommen hiefür entweder Dämpfungsglieder oder eine Herabsetzung der Verstärkung des Mikrophonverstärkers durch wahlweise Erhöhung seiner schon bei höchster Verstärkung vorhandenen Gegenkopplung in Betracht.
<Desc/Clms Page number 2>
Dämpfungsglieder haben verschiedenartigen Einfluss auf die Geräuschverhältnisse einerseits und auf die Übersteuerungssicherheit des Mikrophonverstärkers anderseits, je nachdem, an welcher Stelle sie angeordnet werden. Ein"Vordämpfungsglied"zwischen dem Mikrophon und dem Eingang des Mikrophonverstärkers setzt den vom Mikrophon gelieferten Nutzpegel herab, ohne im allgemeinen an dem Geräuschpegel längs der Regiekette etwas zu ändern. Der bei höheren Nutzpegeln am Mikrophon vorhandene höhere Geräuschabstand wird wieder auf den ungünstigen, niedrigen Wert herabgesetzt, der bei kleinen Mikrophonpegeln in Kauf genommen werden muss. Dabei ist es übrigens im Prinzip zunächst gleich, ob das Dämpfungsglied schon vor dem Eingangsübertrager oder zwischen ihm und dem Gitter der ersten Röhre, z. B. nach Art eines Lautstärkereglers, eingeführt ist.
Ein "Nachdämpfungsglied" zwischen dem Ausgang des Mikrophonverstärkers und dem Knotenpunkt der einzelnen Mikrophonkanäle, also vor oder nach dem Mikrophonregler, setzt die an die nachfolgenden Verstärker abgegebenen Nutz- und Geräuschpegel in gleichem Masse herab, verschlechtert also einen hohen Geräuschabstand nicht. Es setzt dagegen die wirksame Nachverstärkung herab und bedingt deshalb bei gleichbleibend eingestelltem Ausgangspegel der Regiekette eine seinemDämpfungswert entsprechende höhere Aussteuerung des Mikrophonverstärkers. Soweit diese nicht möglich ist, muss der Pegel am Knotenpunkt herabgesetzt und die hiedurch folgende Verstärkung erhöht werden, so dass die hinsichtlich des Geräuschabstandes erzielbaren Vorteile eines Nachdämpfungsgliedes wieder vermindert werden.
Eingriffe in die Verstärkung des Mikrophonverstärkers selbst, die nicht durch Änderung seiner Gegenkopplung herbeigeführt werden, sind systematisch entweder unter dem Begriff"Verdampfung"oder"Nach- dämpfung" einzuordnen.
Wie noch gezeigt werden wird, kann man die Verstärkung der Regiekette dem ausserordentlichen gro- ssen Bereich von 70 dB des Mikrophonpegels aus jeweils verschiedenen Gründen mit keinem der erwähnten Mittel allein anpassen. Es ist mindestens die Anwendung von zwei dieser Mittel erforderlich, und es muss dabei beachtet werden, dass sie in der richtigen Reihenfolge angewendet werden. Der Toningenieur ist nicht immer in der Lage zu übersehen, welcher Mikrophontyp jeweils in einem Kanal eingeschaltet ist.
Dies ist z. B. oft bei grossen Direktsendungen der Fall, bei denen mit vielen Mikrophonen gearbeitet wird.
Ausserdem tritt hiebei noch häufig ein Szenenwechsel mit Umschaltung auf andere Mikrophone ein, wo- bei die Sicht auf die Szene meist durch Kulissen behindert bzw. beim Betrieb vom Übertragungswagen aus überhaupt nicht vorhanden ist. Dieser Umstand erschwert die Arbeit des Toningenieurs, der angesichts der Vielzahl technischer Bedienungsmittel seines Regietisches der Sorge um die bestmögliche Einstellung der Pegelverhältnisse enthoben werden sollte. Das bedeutet aber, dass im Pegelkonzept und in der schaltungsmässigen Auslegung des Mikrophonverstärkers die besonderen Gesichtspunkte zu berücksichtigen sind, die für jede in die Gesamtverstärkung eingreifende Massnahme gelten und dass darüber hinaus die richtige Reihenfolge der Massnahmen zwangsläufig sichergestellt werden muss.
Es ist schon bisher eine Anzahl von Möglichkeiten zur Amplitudenregelung in Verstärkeranordnungen bekannt. Sie dienen nicht alle dem Zweck, einen grössenordnungsmässig sehr verschiedenen Eingangspegel auf einen bestimmten Ausgangspegel unter den im Studiobetrieb gestellten Qualitätsbedingungen anzuheben bzw. sie machen auch zum Teil nur von insgesamt zwei Eingriffen in die Gesamtverstärkung Gebrauch. So wird beispielsweise bei einer bekannten Regeleinrichtung für Verstärker, vorzugsweise zur Lautstärkeregelung von elektroakustischen Anlagen, zwecks Herabregelung des Ausgangspegels bis auf 0 von zwei miteinander gekoppelten, auf einer Achse sitzenden Potentiometern Gebrauch gemacht. Das eine davon liegt im Eingangskreis, das andere im Kathodenkreis der ersten Röhre.
Die Stromgegenkopplung setzt dabei insbesondere die von der Wechselstromheizung herrührende Brummspannung herab. Durch entsprechende Ausbildung der Potentiometercharakteristiken wird beim Herabregeln zunächst die Gegenkopplung erhöht, bis die Verstärkung der ersten Röhre aus etwa 1 (0 dB) abgenommen hat. Dann erst wird der Pegel mit dem Eingangspotentiometer bis zum völligen Ausblenden herabgesetzt.
Diese Anordnung hat nur eine geringe Maximalverstärkung, im übrigen setzt die Gegenkopplung zwar, wie beabsichtigt, die störenden Brummkomponenten wirksam herab, die bei hochwertigen Studioverstärkern durch andere Massnahmen von vornherein klein gehalten werden, jedoch wird erfahrungsgemäss der aus dem Eingangskreis und der Röhre stammende übrige Geräuschpegel durch die Anwendung einer Stromgegenkopplung im Kathodenkreis nur in begrenztem Umfang vermindert.
Eine andere bekannte Anordnung dient der Aufgabe, bei einem Rundfunkempfänger die Lautstärkeregelung wahlweise mit dem eingebauten Regler im Eingangskreis der Niederfrequenz-Vorröhre oder aber von einem Fernbedienungskästchen aus vorzunehmen. Im letzteren Fall wird wegen der Kapazität des Fernbedienungskabels zweckmässiger mit einem Regler im Eingangskreis der Endröhre geregelt und zum
<Desc/Clms Page number 3>
Schutz der nun ungeregelten Eingangsstufe dieser ein fester Spannungsteiler vorgeschaltet. Dieses Vordämpfungsglied ist unabhängig vom Eingangspegel bei Fernbedienung stets. eingeschaltet, dient also nicht der Anpassung der Verstärkung an den jeweils vorliegenden Eingangspegel.
Weiterhin ist eine Anordnung bekannt, die eine Verstärkungsregelung in elektroakustischen Anlagen bezweckt, welche ihrer Natur nach einer Regieanordnung entsprechen. In dieser bekannten Anordnung wird die Verstärkungsregelung durch die Bedienung von zwei gekuppelten Regelgliedern bewirkt, die im
EMI3.1
gliedes wird u. a. auch eine Empfindlichkeitsregelung des Mikrophons vorgeschlagen, was hinsichtlich der Geräuschverhältnisse dieselbe Auswirkung wie ein : Vordämpfung hat. Das Nachdämpfungsglied ist entweder im Ausgangskreis des Verstärkers oder auch im Verstärker selbst angeordnet. In beiden Fällen ergeben sich gleichermassen die schon beschriebenen Nachteile einer Nachdämpfung bezüglich Übersteuerungsgefahr einerseits oder mangelhaften Geräuschabstandes anderseits.
Die Aufgabe einer Pegelanpassung und diejenige der Regelung beim Programmablauf sind demselben Bedienungselement übertragen. Die Charakteristiken der Dämpfungsglieder sind so ausgebildet, dass bei ihrer gemeinsamen Bedienung die Gesamtverstärkung erst durch die Nachdämpfung und anschliessend durch die Vordämpfung verringert wird.
Eine bekannte, im Rundfunkbetrieb heute viel verwendete, aber für die Bedürfnisse des Fernsehens unzureichende Anordnung zeigt das Blockschema nach Fig. la. Auf das Mikrophon 1 folgt ein Vordämpfungsglied 2 mit zwei Stufen von je 15 dB Dämpfung und hierauf der Mikrophonverstärker 3 mit 34 dB fester Verstärkung. Die Nachverstärkung wird bestimmt durch den Mikrophonregler 4, einen Zwischenverstärker 6, den Summenregler 7 und den Hauptverstärker 9. Auch die beiden letzten Verstärker 6 und 9 sind von demselben Einheitstyp mit 34 dB Verstärkung. Beim Mikrophonregler entsteht die schon eingangs erwähnte Grunddämpfung 5 von 18 dB durch Zusammenschalten von 8 Kanälen, beim Summenregler eine weitere Grunddämpfung 8 von 14 dB infolge der Zuschaltung weiterer Kanäle 10,11, z. B. von weiteren Mikrophongruppen, fremden Studios, Hallräumen usw.
Die Grunddämpfungen 5 und 8 sind nur zur besseren Verständlichkeit der Pegeldiagramme von den Reglern getrennt dargestellt.
Das zu Fig. la gehörende Pegeldiagramm zeigt Fig. Ib. Der Ausgangspegel der ganzen Regiekette ist mit +6 dB (1, 55 V) festgelegt. Die Übersteuerungsgrenze der verwendeten Verstärker beträgt etwa +16 dB (5 V) an dem durch die Regler festgelegten Abschlusswiderstand von 300 Ohm und ist durch die Linie 17 angegeben. Um eine Aussteuerungsreserve zu behalten, sollte eine um 6 dB tiefer bei +10 dB durch die Linie 18 eingezeichnete"Arbeitsgrenze"an keinem Verstärkerausgang jemals überschritten werden.
Der Verlauf des Nutzpegels längs der Regiekette ist für verschiedene Mikrophonpegel durch die Linien a bis d dargestellt. Der Summenregler 7 ist dabei gleichbleibend in der Arbeitsstellung 10 dB angenommen. Der mittleren Arbeitsstellung (15 dB) des Mikrophonreglers entspricht dann ein Mikrophonpegel von-39 dB der Linie a. Der niedrige Pegel-54 dB der Linie b verlangt abweichend von der normalen Arbeitsstellung einen voll aufgezogenen Mikrophonregler, sofern am Summenregler, über den ja auch die weiteren Mikrophonkanäle behandelt werden, nicht von der Normalstellung abgegangen werden darf.
Höhere Mikrophonpegel werden entsprechend den Linien c und d durch das Vordämpfungsglied 2 passend herabgesetzt. Die weiter eingezeichnete Linie Co deutet an, dass bei 30 dB eingestellter Reglerdämpfung, also am unteren Ende des Arbeitsbereiches, der Mikrophonverstärker gerade bis an seine"Arbeitsgrenze" von +10 dB beansprucht wird.
Die zugehörigen Geräuschpegel sind durch die gestrichelten Linien a'bis d'eingezeichnet. Alle Regler und Dämpfungsglieder haben zwecks gleicher Anpassung an die Verstärkereingänge denselben Ausgangswiderstand von 200 Ohm wie die Mikrophone. Der Geräuschpegel eines Widerstandes von 200 Ohm beträgt etwa -120 dB, wenn er nicht effektiv, sondern mit einem Spitzenwertmesser von zirka 10 ms Integrationszeit gemessen und vorher eine Frequenzbewertung (nach CCIF) unterworfen wird, so dass die Messung ein besseres Mass für den physiologisch empfundenen Störeindruck ergibt.
Im Ausgang von Reglern und Dämpfungsgliedern ergibt sich die Effektivsumme der Geräuschspannung von 200 Ohm und derjenigen um den Dämpfungsbetrag herabgesetzten Geräuschanteile, die in den Eingang des Reglers oder Dämpfungsgliedes eingespeist werden, soweit sie nichtkohärent zum Widerstandsrauschen sind. Dadurch ergeben sich die in Fig. Id und den folgenden Pegeldiagrammen eingezeichneten Pegelsprünge inder Nähe von-120 dB. Dieser Pegel ist immer der Mindestwert, welcher anschliessend weiter verstärkt wird.
Die Verstärker selbst können bei sorgfältiger Bemessung so beschaffen sein, dass sie dem Geräuschpegel ihres eingangsseitigen Quellwiderstandes von 200 Ohm keinen wesentlichen Anteil hinzufügen. Dies wird bei den folgenden Pegelbetrachtungen vorausgesetzt.
<Desc/Clms Page number 4>
Das dynamische Mikrophon erzeugt denselben Geräuschpegel von-120 dB wie ein Widerstand von
200 Ohm. Das Kondensatormikrophon verhält sich dagegen anders und erzeugt bei rund 20 dB höherer
Empfindlichkeit einen Geräuschpegel von zirka-105 dB. Dies ist bei der Anwendung von Vordämpfungs- gliedern von Bedeutung.
Der Verlauf der Geräuschpegel in Fig. Ib lässt erkennen. dass ohne Anwendung der Vordämpfung der
Geräuschabstand (z. B. die Pegeldifferenz a - a') des hiebei ausschliesslich vorgesehenen Kondensator- mikrophons bis zum Ausgang der Regiekette ungemindert erhalten bleibt. Der nacheinander verstärkte und wieder herabgedämpfte Geräuschpegel liegt überall genügend hoch über dem zusätzlichen Geräusch- anteil von-120 dB, der an jedem Verstärkereingang entsteht.
Bei einer Vordämpfung um 15 dB im Pegel- fall c wird der Geräuschpegel c'von -105 auf -120 dB gedämpft und ergibt zusammen mit weiteren -120 dB am Eingang des Mikrophonverstärkers einen resultierenden Wert von-117 dB. In diesem Fall macht sich der Eingangskreis des Zwischenverstärkers 6 bereits leicht bemerkbar. Der Geräuschabstand wächst jedoch im ganzen um etwa 11 dB gegenüber dem Pegelfall a, bei einem um 15 dB höheren Ein- gangspegel. Der analog im Pegelfall c noch geringfügig verbesserte Geräuschabstand hat dann bei normalen Reglerstellungen am Ausgang der Regiekette den Grenzwert von zirka 78 dB erreicht.
Wird eine grössere Dämpfung am Mikrophonregler eingestellt. dann begrenzt schliesslich der Eingangskreis des Zwischenverstärkers 6 (Eingangspegel-38 dB) den erreichbaren Geräuschabstand auf 120-38 = 82 dB.
Die vorstehend erläuterte, bekannte Anordnung ist ausschliesslich für das Kondensatormikrophon und für den gegenüber dem Fernsehbetrieb geringeren Schalldruckbereich des Rundfunkstudios ausgelegt. Der
Bereich der Mikrophonpegel beträgt nur 40 dB. Die Anordnung macht von 3 Eingriffen in die Gesamtver- stärkung Gebrauch : zweimal durch die Arbeitsregler und einmal durch das Vordämpfungsglied. Dabei wird der Mikrophonregler immer noch nicht ganz für die Regiearbeit freigehalten ; wollte man den Be- reich der Vordämpfung auf 40 dB erweitern, dann würde durch die erforderliche grössere Verstärkung der
Geräuschabstand verringert.
- Wollte man gar einen Eingangspegel von-80 dB mit dieser Anordnung bei entsprechend grösserer
Gesamtverstärkung nach Fig. 2a erfassen, dann würde man, wie aus dem Pegeldiagramm nach Fig. 2b ohne weiteres zu ersehen ist, auch bei den höchsten Eingangspegeln nur den geringen Geräuschabstand von 40 dB erzielen können. Dies gilt dann auch beim Kondensatormikrophon. In dem Pegelfall g eines
Kondensatormikrophons würde man sogar noch etwas ungünstiger liegen als in dem Pegelfall e, der bei gleichem Schalldruck für das dynamische Mikrophon gilt.
Schliesslich ist noch eine weitere Anordnung bekannt, die ebenfalls seit langem im Rundfunkbetrieb benutzt wird. Hiebei wird von insgesamt 4 Eingriffen in die Gesamtverstärkung der Regiekette Gebrauch gemacht. Ausser den beiden Arbeitsreglern ist durch Verändern der Gegenkopplung im Mikrophonverstär- ker dessen Verstärkung unter Inkaufnahme einiger Einschränkungen bezüglich Klirrfaktor und Geräusch- abstand stufenweise zwischen 20 und 60 dB einstellbar und weiterhin ist ein Nachdämpfungsglied von 20 dB zwischen dem Ausgang des Mikrophonverstärkers und dem Eingang des Mikrophonreglers angeordnet.
Wie vergleichsweise die Kurve e. und der weitere Verlauf des Nutzpegels in Fig. 1b zeigen, ist bei einer so niedrig bemessenen Nachverstärkung keine Aussteuerungsreserve mehr zur Einfügung einer Nach- dämpfung vorhanden. Der niedrigste Pegel im nachfolgenden Teil der Regiekette, nämlich am Eingang des Zwischenverstärkers 6, muss dann entsprechend niedriger gewählt werden und der erreichbare Ge- räuschabstand wird dadurch verringert. Es zeigt sich also der schon behandelte, grundsätzliche Nachteil einer Nachdämpfung.
Tatsächlich muss bei dieser bekannten Anordnung ein zweifacher Kompromiss ge- schlossen werden : einerseits wird der Pegel am Knotenpunkt der Mikrophonkanäle zu ungunsten des er- reichbaren Geräuschabstandes um rund 10 dB niedriger gelegt, anderseits aber nur ein geringerer Arbeits- bereich des Mikrophonreglers zugelassen. Trotz dieser Einschränkungen beträgt der Bereich der Pegelan- passung nur 40 + 20 = 60 dB, während heute 70 dB gefordert werden. Ausserdem ist schon ohne Einschal- tungder Nachdämpfung dieniedrigsteVerstärkung (20 dB) geringeralsdie Summe von normaler Regler- und
Grunddämpfung (15 + 18 dB), so dass dem Geräuschabstand durch die Nachverstärkung schon frühzeitig eine Grenze gezogen wird.
Die von der erfindungsgemässen Anordnung gelöste Aufgabe bestand darin, unter Vermeidung der
Mängel und Einschränkungen der bekannten Anordnungen die Arbeitsregler in dem erweiterten Pegelbe- reich der Mikrophone ganz für die Regiearbeit freizustellen. Dabei war eine Fehlbedienung der Anpas- sungsmittel auszuschliessen. Für den einzelnen Mikrophonkanal war gefordert, dass ein Geräuschabstand von mindestens etwa 80 dB gewahrt bleibt. Durch die Vielzahl von Kanälen und unvermeidlichen Ab-
<Desc/Clms Page number 5>
weichungen von der normalen Reglerstellung während der Regiearbeit liegt im Endresultat der gesamte Geräuschabstand dann ohnedies um wenigstens 10... 15 dB niedriger.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine vorteilhafte Vereinigung mehrerer einzeln bekannter Massnahmen zusammen mit einer vom Bekannten abweichenden, besonderen Bemessung der Verstärkungs-und Gegenkopplungsverhältnisse gelöst. Die Anpassung des Mikrophonpegels geschieht durch kombinierte Einstellung der Verstärkung des Mikrophonverstärkers und eines Vordämpfungsgliedes. Die Verstärkung wird durch Verändern der Spannungsgegenkopplung in einer Schaltungsanordnung gemäss dem Prinzipschaltbild nach Fig. 4 eingestellt. Die Gegenkopplung wird dabei in einen besonders weiten Be-
EMI5.1
der Gegenkopplungsänderung erfindungsgemäss vorzugsweise etwa 40 dB unter der Voraussetzung, dass dabei im Verstärker noch keine merklichen Geräuschanteile hinzukommen.
Dies wird durch einen klein gehaltenen Widerstand im Kathodenkreis der ersten Röhre (Rlin Fig. 4) und eine so hoch bemessene Grundverstärkung (ohne Gegenkopplung) bewirkt, dass bei jedem Gegenkopplungsgrad die Spannungsgegenkopplung gegenüber der sonst erhebliche Geräuschanteile erzeugenden Stromgegenkopplung weitaus überwiegt. Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Mindestverstärkung des Mikrophonverstärkers immer noch gross gegen 1, weil in seinem Ausgangskreis der Mikrophonregler mit seiner Grunddämpfung folgt. Die maximale Verstärkung ist so hoch gewählt, dass ein verhältnismässig hoher Ausgangspegel erreicht wird, um Geräuschanteile aus dem nachfolgenden Teil der Regiekette nicht mehr wirksam werden zu lassen.
Der Bereich des Vordämpfungsgliedes erfasst alle hohen Mikrophonpegels, so dass in allen Fällen der genannte Ausgangspegel eingestellt werden kann.
Die Einstellung der Gegenkopplung geschieht erfindungsgemäss im Bereich der kleinen Mikrophonpegel, diejenige der Vordämpfung im Bereich der grossen Mikrophonpegel unter Beibehaltung der Einstellung auf stärkste Gegenkopplung. Zur Vermeidung einer Fehlbedienung sind beide Einstellungen zwangsläufig gekuppelt. Im übrigen ist das Vordämpfungsglied vorteilhafterweise vor dem Eingangsübertrager angeordnet und besitzt konstanten Ausgangswiderstand. Dadurch werden grosse Pegel von dem Eingangsübertrager ferngehalten und ein bei allen Einstellungen gleicher Frequenzgang gewährleistet.
Eine gemäss der Erfindung ausgebildete Anordnung zur Anpassung des über einen grossen Pegelbereich sich erstreckenden Mikrophonpegels an eine aus einer Kette von Verstärkern und Arbeitsreglern bestehende Regieeinrichtung mittels kombinierter Einstellung der Verstärkung des ersten Verstärkers (Mikrophonverstärkers) und eines Dämpfungsgliedes vor dessen Eingang ist somit dadurch gekennzeichnet, dass in einem besonders weiten, vorzugsweise etwa 40 dB umfassenden Bereich kleiner Werte des Mikrophonpegels dieser durch Einstellung der immer gross gegen 1 bleibenden, wirksamen Verstärkung des Mikrophonverstärkers mittels einer von der Anode der zweiten zur Kathode der ersten Röhre geführten, durch kleinen Widerstand im Kathodenkreis der ersten Röhre und hohe Grundverstärkung (ohne Gegenkopplung) der beiden Stufen besonders rauscharm gehalten,
veränderbaren Spannungsgegenkopplung, im Bereich grosser Werte des Mikrophonpegels dagegen, unter Beibehaltung der Einstellung auf stärkste Gegenkopplung, zusätzlich durch Einstellung des vor dem Eingangsübertrager angeordneten, mit dem Einstellglied für die Gegenkopplung in an sich bekannter Weise mechanisch oder elektrisch gekuppelten, veränderbaren Dämpfungsgliedes von vorzugsweise konstantem Ausgangswiderstand vor den nachfolgenden Arbeitsreglern und Verstärkern annähernd auf einen für alle Werte des Mikrophonpegels gleich und relativ hoch gewählten Ausgangspegel anhebbar ist.
Für die Wahl des konstant zu haltenden Ausgangspegels des Mikrophonverstärkers erhält man Aufschluss durch das Pegeldiagramm Fig. Ib der bekannten Anordnung gemäss Fig. la. Der hier bei normalen Reglerstellungen (Pegelfall a) sich ergebende Pegelverlauf im Bereich der Nachverstärkung erfüllt die Forderungen hinsichtlich Geräuschabstand. Ein Ausgangspegel des Mikrophonverstärkers von-5 dB ist danach genügend hoch gewählt und erfordert für einen Mikrophonpegel von-80 dB eine Verstärkung des Mikrophonverstärkers von maximal 75 dB. Bei einem Einstellbereich der Gegenkopplung von 40 dB ergibt sich dann eine ausreichende Mindestverstärkung von 35 dB.
Die technische Ausführung eines solchen Verstärkers, der die Vorteile der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Anordnung auszunutzen gestattet, bereitet beachtliche Schwierigkeiten. An einem ausgeführten, sehr sorgfältig bemessenen Verstärker zeigte sich, dass mit einem noch einwandfrei stabilen Bereich des Gegenkopplungsmasses zwischen 34 und 76 dB (50- bis 6000-fache Gegenkopplung) die Grenze für einen günstigen Kompromiss erreicht war. Bei stärkster Gegenkopplung war dann der auf den Eingang bezogene Geräuschpegel bereits um etwa 3 dB angestiegen, die Aussteuerungsgrenze hingegen schon et-
<Desc/Clms Page number 6>
was verringert. Dies rührt von der Belastung durch den Gegenkopplungsweg (Rl + Rz in Fig. 4) her. Die Grundverstärkung (ohne Gegenkopplung) betrug rund 110 dB, also ungewöhnlich viel.
Die bei der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Anordnung nach Fig. 3a sich ergebenden. Pegeldia- gramme zeigen Fig. 3b für das dynamische Mikrophon und Fig. 3c für das Kondensatormikrophon. Der auf den Ausgang des Mikrophonverstärkers folgende Teil der Regiekette kann, sofern nur der gewählte Ausgangspegel des Mikrophonverstärkers von-5 dB beibehalten wird, verschieden gestaltet sein.
Da jedoch, wie schon erläutert, der entsprechende Teil der bekannten Regieanordnung nach Fig. la die gestellten Bedingungen erfüllt, ist er zum besseren Vergleich auch hier wieder zugrunde gelegt worden.
In dem Blockschema der Fig. 3a ist er deshalb nicht nochmals eingezeichnet.
Aus den Pegeldiagrammen nach den Fig. 3b und 3c ist der Verlauf der Nutz-und Geräuschpegel ohne weiteres zu erkennen. In der Darstellung ist ein Änderungsbereich der Gegenkopplung in 4 Stufen von je 10 dB und ein solcher von 3 Stufen je 10 dB der Vordämpfung zugrunde gelegt. Die Pegelfälle n bis r zwischen-80 und-40 dB werden beim dynamischen Mikrophon allein durch die Gegenkopplung angepasst ; für den Pegel s von-30 dB ist noch eine Vordämpfungsstufe eingeschaltet. Bei den um 20 dB höher liegenden Ausgangspegeln des Kondensatormikrophons wird in den Pegelfällen t bis v die mittlere bis stärkste Gegenkopplung eingestellt und dann werden bei den Pegeln w bis y zusätzlich alle dreiVordämp- fungsstufen ausgenutzt.
Der Verlauf der Geräuschpegel u'bis s'zeigt, dass der am Eingang der Regiekette vorhandene Geräuschabstand bis zu Werten von annähernd 80 dB praktisch erhalten bleibt. Eine Fehlbedienung, d. h. eine vorzeitige Verwendung der Vordämpfung, würde die aus dem Vergleich der Linien of bis Or mit den Linien of'bis qf'leicht zu ersehende Verminderung des Geräuschabstandes hervorrufen.
Beim Kondensatormikrophon tritt, wie schon bei der Erläuterung des Pegeldiagrammes nach Fig. 1b der bekannten Anordnung ausgeführt, die den Geräuschabstand vermindernde Wirkung einer Vordämpfung
EMI6.1
tige Verwendung der Vordämpfung in jedem Pegelfalle nachteilig, wie beispielsweise durch die Linien t bis u und t'bis u'veranschaulicht wird. Der Verlauf der Geräuschpegel in Fig. 3c ist der besseren Erkennbarkeit halber in Fig. 3d nochmals vergrössert dargestellt.
In Fig. 5 ist beispielsweise der prinzipielle Aufbau eines Drehschalters mit den beiden Schaltebenen 21 und 22 dargestellt. Über die Achse 25 sind die Schleifkontakte 28 mit dem Bedienungshebel 27 verbunden. Die Widerstände 23 sind Teilwiderstände des in Fig. 4 mit Rlbezeichneten Gegenkopplungspotentiometers, deren Mittelabgriff 24 an die Kathode der ersten Röhre geführt ist. Die Widerstände 26 in der Schaltebene 22 sind die Mittelglieder eines symmetrischen L-Gliedes ; diese Widerstände bilden mit hier nicht gezeichneten, in Reihe liegenden Festwiderständen das Vordämpfungsglied.
Die Vordämpfung wird erst dann betätigt, wenn der Schleifkontakt 28 den Sektor II verlässt. Über den Sektor I bleibt dagegen das Gegenkopplungsmass konstant und ist am grössten. Der Endkontakt des Sektors I wird mit dem Widerstand Rz der Fig. 4 verbunden, der Anfangskontakt des Sektors II liegt an Erde. Die entsprechenden Überlegungen gelten auch für die Sektoren III und IV.
Eine praktisch ausgeführte Schaltung zeigt Fig. 6, in der die Eingangsschaltung eines Mikrophonverstärkers bis zur zweiten Röhre mit einer Anpassung für grosse Mikrophonpegelbereiche dargestellt ist. Über die Widerstände 29,30 und 31, die ein symmetrisches Vordämpfungsglied in L-Schaltung bilden, gelangt die am Mikrophon 1 entstehende Spannung an den Eingangsübertrager 32 und überdessenSekundärseite an das Gitter der ersten Röhre. Die Kontaktebenen 33,34, 35 und 36 entsprechen den in Fig. 5 gezeigten Kontaktebenen 21 und 22. Man erkennt ferner die in Fig. 4 dargestellte Gegenkopplungsanordnung ; die Gegenkopplungswiderstände Rund Rz der Fig. 4 sind in Fig. 6 mit den Bezugszahlen 37 und 38 bezeichnet.
Die gemeinsame Achse 39 der kombinierten Einstellanordnung verbindet die Schleifkontakte der Kontaktebenen 33 - 36. Das vorverstärkte Signal wird über die Leitung 40 der im wesentlichen nur einer Impedanzwandlung dienenden Endstufe des Verstärkers zugeführt.
Die Einstellung erfolgt auch hier wieder in zwei Bereichen ; über die Kontakte 1 - 4 erfolgt die Verstärkungseinstellung durch Verändern des Gegenkopplungsgrades, und über die Kontakte 5 - 8 wird die Vordämpfung bei konstanter und gleichzeitig grösster Gegenkopplung verändert.
Räumlich kann das Bedienungselement zur kombinierten Einstellung von Gegenkopplung und Vordämpfung statt im Verstärker selbst auch an anderer Stelle, z. B. auf dem Regietisch, angeordnet sein.
Dann muss der Gegenkopplungskreis aus dem Verstärker herausgeschleift werden. Hiebei ist aber im allgemeinen der grosse Gegenkopplungsbereich nicht ganz zu erreichen. Dies kann vermieden werden, wenn die Einstellung der Gegenkopplung räumlich im Verstärker erfolgt und die zwangsläufige Kupplung der
<Desc/Clms Page number 7>
Einstellvorgänge entweder mechanisch, z. B. durch Bowdenzug oder biegsame Welle, oder auch elektrisch, beispielsweise durch ein Schrittschaltwerk, vom Ort des Einstellgliedes für die Vordämpfung aus bewirkt wird.