CH238929A - Low frequency amplifier with electrodynamic loudspeaker. - Google Patents

Low frequency amplifier with electrodynamic loudspeaker.

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CH238929A
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Ag Standard Telephon Und Radio
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Standard Telephon & Radio Ag
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    • H03F1/34Negative-feedback-circuit arrangements with or without positive feedback
    • H03F1/36Negative-feedback-circuit arrangements with or without positive feedback in discharge-tube amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/002Damping circuit arrangements for transducers, e.g. motional feedback circuits

Description

  

      Niederfrequenzverstärker    mit     elektrodynamischem    Lautsprecher.    Die Erfindung betrifft     einen        Niederfre-          quenzverstärker    mit     elektrodynamischem     Lautsprecher,     und    bezweckt die     Beseitigung     der durch den     Lautsprecher        eingeführten        Ver-          zerrung.     



       Erfindungsgemäss    ist .der Lautsprecher  mit einer     zweiten.        Schwingspule        versehen,    die  mit -der Tonspule     mechanisch        :

  gekuppelt    ist  und     in,    welcher beim     Arbeiten    des Laut  sprechers     elektromotorische    Kräfte induziert  werden, die nach dem     Verstärker        negativ     rückgekoppelt     werden.    Dabei kann diese       Kümpensationaspule    sich mit der Tonspule  im gleichen     Magnetfeld    bewegen.     Weiter    kön  nen;

       Mittel,    zum     Beispiel    Kondensatoren,  Drosselspulen, Widerstände im     Rückkopp-          lungsstromkreis        angewendet    werden, um die       Frequenzabhängigkeit    des in der     Kompensa-          tionss.pule    des Lautsprechers     induzierten        Stro-          nies    derart zu     beeinflussen"dass        die        Frequenz-          kennlinie,

  der    ganzen     Anordnung    im Bereich  der niedrigeren oder höheren     Frequenzen    oder  innerhalb eines     bestimmten    Frequenzbandes         einen        gewünschten        Verlauf        nimmt.    Es, ist  klar,     dass    in     .der    sich     mit    .der Tonspule gleich  zeitig im     Magnetfeld    bewegenden Kompensa  tionsspule     elektromotorische        Kräfte        induziert     werden,

   die     proportional    zur     Amplitude        und     Frequenz der     Tonspulensehwingung    sind.       Palls    das die     akustische    Wiedergabe bewir  kende     Schwingelement        des        Lautsprechers,    ge  nau den durch die     Tonspule        fliessenden    Strö  men folgt, dann     besitzt,

  der        in    der Kompen  sationsspule     induzierte        Strom    .genau gleiche  Kenngrössen wieder     Antriebsstrom.        Wenn,    je  doch das die     akustische    Wiedergabe bewir  kende,     Schwingelement    des Lautsprechers  nicht getreu     dem        Antriebsstrom        folgt,

      dann       sind    die     in    der     Kompensationsspule        infolge     der     Bewegung        induzierten        elektromotorischen     Kräfte     jederzeit    proportional der Bewegung  des     Antriehelemente-s.    Es     können    zum Bei  spiel     Zustände        mechanischer        Resonanz    im       Schwingungselement        auftreten,    die Verzer  rungen     in        ,

  der        Wiedergabe        bewirken,    die nicht  vorhanden     wären,    wenn .das Schwingungs-           element    genau dem Antriebsstrom folgen  würde. Die in der     Kompensationsspule;    infolge  der     Bewegung    induzierten elektromotorischen       Kräfte    reproduzieren diese     Verzerrung.    Wird  daher die     Kompensationsspule    derart an den       Niederfrequenzverstärker    angeschlossen, dass  sie eine Gegenkopplung im Verstärker be  wirkt, so werden die :

  durch den Lautsprecher       eingeführten        Verzerrungen        mindestens    teil  weise     kompensiert.    Gleichzeitig wird aber die       Lautstärke    des     Lautsprechers    herabgesetzt.  Dies kann jedoch durch     eine        entsprechende          Regelung    der     Verstärkung    im Verstärker  kompensiert werden.  



  Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel  ,der     Erfindung    an Hand der     beiliegenden     Zeichnung näher beschrieben. In der Figur       sind    nur jene Teile des     Niederfrequenzver-          stärkers    und     des.    Lautsprechers gezeigt, die  für das     Verständnis    der Erfindung     unerläss-          lich    sind.

       Ferner        sind    zwei Möglichkeiten der  Ausführung angedeutet, die sich nur     durcb     die Anzahl     Verstärkerstufen    und das     blass    der  Rückkopplung voneinander     unterscheiden.     



  Der dargestellte     Niederfrequenzverstärker     besitzt     eine        Verstärkerröhre        T'1    und eine  Kraftröhre     V2,    welche Röhren als     Pentoden     dargestellt     sind,    obschon natürlich auch an  dere Röhrentypen verwendet werden könnten.  Am Anodenkreis der Röhre     1T2    ist ein Trans  formator     TR    angeschlossen.

   Die Sekundär  wicklung     S1    dieses     Transformators    ist mit  der     Tonspule        111C1    ;des Lautsprechers     L.S'ver-          bunden.    In nächster Nähe dieser Spule, jeden  falls im     ,gleichen    Magnetfeld, befindet     sich     eine zweite Spule     111C2,    deren eine Klemme  mit Erde oder dem negativen Pol und deren:

    andere     'lemme    über die Widerstände     R9,          1.8,        R7,    von denen die beiden ,letzteren. dem       Gitterkreis    der Röhre     TT2    angehören, mit dem       Gitter    dieser Röhre verbunden     ist.    Der Wert  dieser Widerstände hängt vom     gewünschten          Lilass    der     ,negativen        Rückkopplung    ab.

   Die       Widerstände    R9 und     R8    wirken als     Potentio-          meter    im     Stromkreis    der     Kompensationsspule          111C2.    Die     Schaltung        ist        derart,        dass    :die Phase  der in der     :Spule        MC2    induzierten Spannung,       die    mit einem gewissen Wert dem Gitter der    Röhre     I'\2    aufgedrückt wird, die Verstärkung  in dieser Röhre herabzusetzen versucht.

   Die       Riiohkopplungsspannung,    die zusammen mit  der aus der vorangehenden Stufe empfange  nen     Signalspannung    dem Gitter der Röhre       1T2        aufgedrückt    wird, erzeugt eine verstärkte       Signalspannung,    die :dem     Transformator        T7,     angelegt wird, so dass der durch die Spule       111C1        fliessende    Strom eine entsprechende  Schalleistung durch den     Lautsprecher    be  wirkt.

   Diese     Schwingungen    induzieren ihrer  seits in der in einem magnetischen Gleich  feld schwingenden Spule     MC2    einen     Strom,     der in den     Gitterwiderständen    der Röhre     T'2     einen Spannungsabfall bewirkt, der jederzeit  proportional diesem Strom ist, wobei die bei  den Spulen     111C1    und     MC2    als Transformator  wirken, falls das     Schwingelement    des     Laut-          sprechens    getreu dem     Antriebstrom    folgt.

    Falls dies jedoch nicht der Fall ist und der  Lautsprecher Verzerrungen bewirkt, dann ist  der induzierte Strom nicht     direkt    proportional  dem Antriebsstrom in der Spule     JICl,    son  dern     hängt    linear von diesem Strom und einem  den tatsächlichen Schwingungen des Schwing  elementes proportionalen     Strom    ab.

   Der in  der Spule     1M2    erzeugte Gesamtstrom     be-          wirkt    am Gitter der Röhre T'2 eine     Rück-          kopplungsspannung,    die die Verstärkung in  dieser Stufe herabzusetzen,     jedoch    die durch  den     Lautsprecher        bewirkte        Verzerruni-    zu  kompensieren versucht, und zwar in.     einett     Ausmass, das von der Grösse der     Rüekkopp-          lmigssp        a.nnung    abhängt.  



  Die in. der Figur     b    strichelt     gezeichnete          Verbindung    wird dann verwendet, wenn eine  stärkere Rückkopplung erforderlich ist. In       eitlem    solchen Falle ist die     Kompensations-          spule        111C2        über    die Widerstände     R8,        R2,          131    mit dem     Gitter    der Röhre     T'1    verbunden,  durch deren     Verstärkung    :die Rückkopplung  im     gewiinsehten    Masse erhöht wird.  



  Die     Verstärkutigs-Frequelizkennlinie    der  ganzen, Verstärker und-     Lautsprecher    umfas  senden Anordnung kann durch Einfügung       passender        Schaltungselemente,    wie     Kodensa-          to@ren    und Drosselspulen, den jeweiligen Be  dürfnissen     angepasst    werden.

   Diese Schal-           tungselemente        können    zu     Tiefpass-,        Hochpass-          oder        Bandfiltern        vereinigt    werden.     Ein    sol  ches     Element    stellt beispielsweise der Kon  densator C2 dar, :der     im        Nebenschluss    zum       Widersband',    R8 liegt.

   Die Wirkung der in der  Spule     MC2        induzierten    höheren Frequenzen  wird dadurch abgeschwächt, so     dass    :die Ver  stärkung der     Kraftröhre        V2    für diese Fre  quenzen     .grösser    ausfällt.

   Ein gleiches     Ergeb-          nis    wird durch Einfügen einer Drosselspule       CHl        in,der        dargestellten    Weise erhalten, wo  bei natürlich :das     zwischen    den     Klemmen    die  ser     Drosselspule        gezeigte        Leiterstück    zu ent  fernen wäre.     Eine    andere Wirkung wird er  halten,     wenn        beispielsweise    der Widerstand  R8 durch eine Drosselspule     CH2    ersetzt wird,  da in     diesem    Falle :

  die Rückkopplung für die       niedrigeren        Frequenzen    schwächer wird, so  dass die     Verstärkung    für diese Frequenzen  grösser     aus@fä11t.     



  Es .ist klar, dass :durch     Verwendung    einer  Kombination von     Kondensatoren    und Drossel  spulen und     möglicherweise    Widerständen oder  andern     Impedanzelementen    oder durch Ein  fügung von     abgestimmten,    Stromkreisen die  negative Rückkopplung für irgendeine     Fre-          quenz    oder ein Frequenzband geändert und  damit     die        Wiedergabe    im Lautsprecher im       gewünschten    Sinne     beein.fluss.t        werden;    kann.



      Low frequency amplifier with electrodynamic loudspeaker. The invention relates to a low-frequency amplifier with an electrodynamic loudspeaker, and aims to eliminate the distortion introduced by the loudspeaker.



       According to the invention. The loudspeaker with a second. The voice coil is mechanically connected to the sound coil:

  is coupled and in which electromotive forces are induced when the loudspeaker is working, which are negatively fed back to the amplifier. This cooling coil can move in the same magnetic field with the sound coil. You can continue;

       Means, for example capacitors, inductors, resistors, can be used in the feedback circuit in order to influence the frequency dependency of the current induced in the compensation coil of the loudspeaker in such a way that the frequency characteristic

  the whole arrangement in the range of lower or higher frequencies or within a certain frequency band takes a desired course. It is clear that electromotive forces are induced in the compensation coil moving in the magnetic field at the same time as the sound coil.

   which are proportional to the amplitude and frequency of the sound coil visual oscillation. Palls the vibrating element of the loudspeaker which causes the acoustic reproduction, exactly follows the currents flowing through the sound coil, then has

  the current induced in the compensation coil. Exactly the same parameters as the drive current. If, however, the vibrating element of the loudspeaker which causes the acoustic reproduction does not follow the drive current exactly,

      then the electromotive forces induced in the compensation coil as a result of the movement are always proportional to the movement of the drive element. For example, states of mechanical resonance can occur in the vibration element, which cause distortions in,

  cause the reproduction that would not exist if the vibration element would follow the drive current exactly. The one in the compensation coil; electromotive forces induced by the motion reproduce this distortion. If, therefore, the compensation coil is connected to the low-frequency amplifier in such a way that it creates negative feedback in the amplifier, the:

  Any distortion introduced by the loudspeaker is at least partially compensated for. At the same time, however, the volume of the loudspeaker is reduced. However, this can be compensated for by regulating the gain in the amplifier accordingly.



  An exemplary embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing. In the figure, only those parts of the low-frequency amplifier and of the loudspeaker are shown which are indispensable for understanding the invention.

       Furthermore, two possibilities of execution are indicated, which differ from one another only in the number of amplifier stages and the slight feedback.



  The low-frequency amplifier shown has an amplifier tube T'1 and a power tube V2, which tubes are shown as pentodes, although other tube types could of course also be used. A transformer TR is connected to the anode circuit of the tube 1T2.

   The secondary winding S1 of this transformer is connected to the sound coil 111C1; of the loudspeaker L.S '. In the immediate vicinity of this coil, in any case in the same magnetic field, there is a second coil 111C2, one of which has a terminal with earth or the negative pole and whose:

    others' clamp across the resistors R9, 1.8, R7, of which the two, the latter. belong to the grid circle of the tube TT2, is connected to the grid of this tube. The value of these resistances depends on the desired level of negative feedback.

   The resistors R9 and R8 act as potentiometers in the circuit of the compensation coil 111C2. The circuit is such that: the phase of the voltage induced in the coil MC2, which is impressed with a certain value on the grid of the tube I '\ 2, tries to reduce the gain in this tube.

   The feedback voltage, which is applied to the grid of the tube 1T2 together with the signal voltage received from the previous stage, generates an amplified signal voltage which is applied to the transformer T7, so that the current flowing through the coil 111C1 generates a corresponding sound power through the Loudspeaker works.

   These oscillations induce a current in the coil MC2, which oscillates in a magnetic constant field, which causes a voltage drop in the grid resistors of the tube T'2 which is always proportional to this current, with the coils 111C1 and MC2 acting as a transformer, if the vibrating element of the loudspeaker faithfully follows the drive current.

    However, if this is not the case and the loudspeaker causes distortion, then the induced current is not directly proportional to the drive current in the coil JICl, but depends linearly on this current and a current proportional to the actual vibrations of the vibrating element.

   The total current generated in the coil 1M2 causes a feedback voltage on the grid of the tube T'2, which reduces the gain in this stage, but tries to compensate for the distortion caused by the loudspeaker, to an extent that depends on the size of the back coupling.



  The connection shown in dashed lines in FIG. B is used when a stronger feedback is required. In such a case, the compensation coil 111C2 is connected to the grid of the tube T'1 via the resistors R8, R2, 131, the gain of which increases the feedback to the desired extent.



  The amplification-frequency characteristic of the entire arrangement comprising amplifiers and loudspeakers can be adapted to the respective requirements by inserting suitable circuit elements such as coders and inductors.

   These circuit elements can be combined to form low-pass, high-pass or band filters. Such an element is, for example, the capacitor C2: which is in the shunt to the contra-band ', R8.

   The effect of the higher frequencies induced in the coil MC2 is weakened, so that: The amplification of the power tube V2 for these frequencies is greater.

   The same result is obtained by inserting a choke coil CH1 in the manner shown, where with of course: the conductor piece shown between the terminals of this choke coil would have to be removed. It will have a different effect if, for example, the resistor R8 is replaced by a choke coil CH2, because in this case:

  the feedback for the lower frequencies becomes weaker, so that the gain for these frequencies is greater.



  It is clear that: by using a combination of capacitors and inductors and possibly resistors or other impedance elements or by inserting matched circuits, the negative feedback for any frequency or frequency band is changed and thus the reproduction in the loudspeaker in the desired Senses are influenced; can.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Niederfrequenzverstärker mit elektrodyna mischem Lautsprecher, dadurch gekennzeich- net, dass der Lautsprecher mit einer zweiten Schwingspule versehen ist, :die mit der Ton spule mechanisch gekuppelt ist und in wel cher beim Arbeiten des Lautsprechers elek- tromotorische -Kräfte iniduziert werden, die nach dem Verstärker negativ rückgekoppelt werden. UNTERANSPRüCHE 1. PATENT CLAIM: Low-frequency amplifier with electrodynamic loudspeaker, characterized in that the loudspeaker is provided with a second voice coil, which is mechanically coupled to the sound coil and in which electromotive forces are induced when the loudspeaker is working negative feedback to the amplifier. SUBCLAIMS 1. Verstärker nach Patentanspruch, da- ,durch gekennzeichnet, dass der Rückkopp lungsweg ein Mittel zur Beeinflussung der Frequenzabhängigkeit des in der zweiten Spule \induzierten Stromes aufweist, zum Zwecke, die Verstärkung:s-Frequenzkennlinie mindestens partiell zu beeinflussen. 2. Amplifier according to patent claim, characterized in that the feedback path has a means for influencing the frequency dependency of the current induced in the second coil, for the purpose of influencing the amplification: s frequency characteristic at least partially. 2. Verstärker nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass dieses Mittel aus einem Kondensator besteht. B. Verstärker nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass dieses Mittel aus einer Drosselspule besteht. 4. Amplifier according to dependent claim 1, characterized in that this means consists of a capacitor. B. amplifier according to dependent claim 1, characterized in that this means consists of a choke coil. 4th Verstärker nach Patentanspruch, @da- durch gekennzeichnet, dass im Rückkopp lungsweg ein Ohmscher Widerstand in. Kom bination mit einem Reaktanzelement liegt. 5. Verstärker nach Patentanspruch, da durch .gekennzeichnet, dass die zweite Spule im @gleichen Magnetfeld angeordnet ist, in :dem die Tonspule schwingt. Amplifier according to claim, @ characterized in that an ohmic resistance is in the feedback path in combination with a reactance element. 5. Amplifier according to claim, characterized by the fact that the second coil is arranged in the same magnetic field in which the sound coil oscillates.
CH238929D 1942-08-14 1943-08-14 Low frequency amplifier with electrodynamic loudspeaker. CH238929A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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