Anordnung zur Übertragung von Strömen über wenigstens zwei je einen Verstärker enthaltende Kanäle. Es ist bekannt, Töne stereophonisch aufzu nehmen und über getrennte Kanäle, gegebe nenfalls unter Z\vischenschaltung -einer Auf zeichnung, über Lautsprecher wiederzugeben.
i Die stereophonische Wirkung wird dabei durch Inteneitätsunterschiede in den Kanälen Ner v orgerufen. Diese Intensitätsunterschiede ver laufen nach einer Kurve, der Lokalisierungs- kurve, die von der Mitte der @Vidergabeszene aus, wo das Intensitätsverhältnis 1 :
1 ist, nach den Seiten hin etwas mehr als linear- proportional ansteigt, wobei an den Aussen eiten der Szene ungefähr ein Verhältnis von 4 :1 vorhanden ist, wenn sich die, Schall- i quelle an vier Aussenseite des Bild- bzw. Ton feldes befindet.
Zur Erzielung der gewünsch- ten Intensitätsverteilung bei der Wiedergabe ist es ferner bekannt. Richtmikrophone für die Aufnahme zu verwenden, die eine, bestimmte P"irhtchara-hteristik haben, und dabei die Mikrophone so zueinander anzuordnen, dass sich die beiderseitigen Richtaharaktezistiken teilweise überschneiden. Diese Mikrophone werden dabei :gegenüber dem Tonfeld so an geordnet. :
da.B die Veränderung der Lage der Tonquelle praktisch nur eine Veränderung des Intensitätsverhältnisses in den Übertra- gungsl@anälen hervorruft, wobei die Summe der Lautstärken in den Übertragungskanälen jeweils konstant bleibt. Bei diesen bekannten Anordnungen ist e;., schwierig, die gewünsch ten Intensitätsverhältnisse dem jeweiligen Ausschnitt anzupassen, unter dem das Ton feld aufgenommen wird.
Dieser Mangel tritt besonders bei Bildtonaufnahmen in Erschei nung, bei denen es erforderlich nst, die Ton perspektive der Bildperspektive anzupassen, z. B. bei Änderung der Objektivbrennweite. Die Veränderung des Abstandes der Auf nahmemikrophone von der Szene - ähnlich der Anderung des Abstandes der Bildkamera ,- bringt deswegen nicht die gewünschten Er gebnisse, weil Seh- und Hörstrahlen keine verschieden grosse Winkel zueinander ein schliessen sollen.
Eine Änderung der Inten- sitätsverhältnis-se könnte zwar in einem ge wissen Umfange durch Änderung der Lage der 3Iikrophone zueinander oder durch Aus wechseln der Mikrophone bewirkt werden;
dies erfordert aber jeweils ein zeitraubendes Ausprobieren der günstigsten Verhältnisse und bringt dann trotzdem noch nicht immer den gewünschten Erfolg, weil u,. a.. mit der Änderung der Lage der Charakteristiken zu einander auch gleichzeitig die Summe der Lautstärken beeinflusst wird;
es kommt aber darauf an, diese Summe konstant zu halt°n, was die gewünvchte Einstellung naturgemäss noch weiter erschwert. Die hierbei auftre tenden :
S.ohwierigkeiten kann man jedoch be seitigen, wenn man von einer elektrischen Be- einflussung der Intensitätsverhältnisse aus geht, indem ein zwiseehen den tbertragungs- kanälen wirkendar '#"-erhältnisdehner bzw.
>preAser vorgesehen wird, :der die üblicket- weise in den Übertr bo'ungskanäden verwende ten Vemstärker beeinflusst. ' Zweck der !vorliegenden Erfindung '.st eine Anordnung zur Übertragung von .Strö men, z.
B. von :stere:orp)honis.ch aufgenomme- nen. Sprechwecbselströmen, über wenigstens zwei Kanäle zu schaffen, welche Mittel zur elektrischen Beeinflussung der IntensitIts- verhältnisse aufweist. Die Anordnung gemäss der Erfindung, bei der je ein VeeGtärker in den Kanälen angeordnet ist,
ist dadurch ge- kennzeichnet, dass einander korrespondierende :Stufen. der Verstärker :
durch Kopplung s%ch wechselseitig so beeinflussen, dass bei unter schiedlichen Intensitäten in den Kanälen das am Ausgang der betreffenden Stufen beste hende Inteusitätsverhältnis gegenüber dem ,am Eingang verändert, z.
B. vergrösseart wird. Diese eine weichsedseitige Beeinflussung .lie fernde Kopplung kann dadurch :erzielt wer den, dass wenigstens eine VerstäTkens:tufe in jedem Überrtragvngsikanal in sich gegenge koppelt ist, wobei die Gegenkopplungssplan- nung der einen Stufe eines jeden Kanad:
s durch die Kanalspannung der korrespondierenden Stufe des andemn Kanals be:einflusst wird. Vorteilhaft wird die Einrichtung .dabei so ge troffen, dass .mit bezüglich des einen (ersten) Kanals wa:
ehsiender ?Spannung in dem andern (zweiten) Kanal die Wirkung der Gegen kopplung in. dem ersten Kanal erhöht wird. Durch die Rückwirkung :des ersten Kanals, .dessen. Gegenkapplungswirkungerhöht wird, auf den :zweiten Kanal, wird :die Änderung :des Verhältnisses unterstützt, indem :die Ge genkopplung in diesem Kanal verringert wird.
Für :die Zwecke der stereophonischen. An nahme mit veränderlichem Aufnahmewinkel ist :das von :diesem. Winkel bestimmte Mass :der gegenseitigen Beeinflussung einstellbar izu machen. Für die Gegenkopplung kann eine Spannungsgegenkopplung oder auch eine Stromgegenkopplung gewählt werden.
Bei der Spannungsgegenkopplung wird die Anord nung vorteilhaft so getroffen, dass der zwischen Anode und Gitter<B>je</B> einer Röhre in :den bei :den Kanälen liegende Gegenkopplungswid:er- :stand geteilt wird und. .diese Teilungspunkte vorzugsweise über einen einstellbaren Wider stand miteinander verbunden werden; bei der Stromgegenkopplung können vorteilhaft die Kathoden der Röhren über einen vorzugs weise einstellbaren Widerstand verbunden sein.
Die Gegenkopplung kann natürlich auch in mehreren Stufen angewendet werden; fer ner ist es auch möglich, :die Spannungs- und Stro:mgegenkopplung gemischt anzuwenden.
Ausführungsbeispiele des Erfindungs- gegensta,n.des sind im folgenden an Hand, der Fig. 1-4 näher erläutert.
Zum besseren Verständnis -salben an Hand der Fig. 1 zuerst :die Grundlagen der auf Intensitätsunterschiede beruhenden Stereo phonie behandelt werden. In einem .gewissen Abstand von der aufzunehmenden Szene S ist, vorteilhaft in symmetrischer Lage zur Szene, eine Mikrophonanordnung M, bestehend aus zwei Mikrophonen, vorgesehen., welche .die Tonereignisse in der Szene über die ihnen zugeordneten Charakteristiken Cl und C2 auf nehmen.
Die Mikrophonanordnung 111 arbei tet :dabei beispielsweise auf die beiden ge- trennten Kanäle I und II, an welche die Laut- eprecher L1 und L2 angeschlossen sind, die entsprechend der Breite der aufgenommenen Tonszene in dem Wiedergaberaum aufgestellt sind;
.diese Lautsprecher besitzen vorteilhaft eine Richtcharakteristik, indem z. B. auf je der Seite eine Lautsprecherkombination ver wendet wird, in der wenigstens ein Hochton lautsprecher vorgesehen ist.
Die Charakteri stiken C, und C_ sind so ausgebildet und auf einander abgestimmt, dass die Wiedergabe nach der Lokalisierungskurve K verläuft, -die ein Mass für :das Lautstärkeverhältnis in den beiden Übertragungskanälen: darstellt; dabei ist auf der Ordinate das Lautstärkeverhältnis <I>N</I> und auf der Abszisse die Breite B der Wie dergabebühne bzw. :der Abstand :der Wieder gabelautsprecher aufgetragen. Dieser Abstand richtet sich z.
B. bei der Tonwiedergabe nach der Ausdehnung der Bildszene und entspricht daher im allgemeinen der Breite der Lein wand. Wenn sich :die Schallquelle in der Mitte der Szene befindet, -so ist :
das Laut- stärl@everLäiltnis gleich Eins und ändert sich bei der Bewegung der Sehallquelle nach links oder rechts etwas stärker als linear-proportio- nal. Wenn sich die Sehallquelle jeweils am äussersten Ende befindet, so ist das Laut stärkeverhältnis etwa: 4 : 1 oder noch grösser.
Beider Bewegung der Schacl quelle konstanter Lautstärke parallel zum Hintergrund der Szene bleibt die Summe der Lautstärken in den beiden Kanälen praktisch konstant; dem entsprechend verläuft die Summenkurve F parallel zur Abszisse; dabei ist für diese Kurve auf der Ordinate die Lautstärke L aufgetragen.
Die Stereowirkung kommt hier bei dadurch zustande, da-ss in den beiden Ka- nälen praktisch nur Intensitätsunterschiede zur Wirkung kommen, wie sie sich aus der relativen Lage der Schallquelle ergeben; da gegen werden hierbei nach Möglichkeit Lauf- zeitunterschiede ausgeschaltet, z. B. dadurch, dass@ die beiden Mikrophone möglichst nahe beieinander aufgestellt werden.
Die ausge zogen .dargestellten Charakteristiken C,, und C2 der Mikrophone mögen .geeignet sein, um bei einem Aufnahmewinkel a die gewünsch ten Intensitätsverhältnisse wiedergabeseitig gemäss der Lokalisierungskurve zu erzielen. Wenn nun aus irgendwelchen Gründen, z. B. mit Rücksicht auf die Bildperspektive, die Aufnahme mit einem kleineren Winkel, z. B.
b, erfolgen; soll, so ist es, erforderlich, .die Intensitätsverhältnisse diesem verkleinerten Winkel anzupassen. Um die analogen. Ver hältnisse wie bei der Aufnahme über -die aus gezogenen Charakteristiken Cl und C2 (bei vergrössertem Aufnahmewinkel) zu bekom men, würde das bedeuten, dass die Charakte ristiken etwa nach. den gestrichelt gezeieh- neten Kurven Cl' und C,' verlaufen müssten.
Wenn man nämlich beispielsweise bei der Grosswinkelaufnahmedavon ausgeht, dass .die Charakteristiken C. und C, in den Punkten k und Dl für die am Rande der Tonszene liegende Tonquelle beispielsweise ein.
Inten sitätsverhältnis 4 : 1 erzeugen, so würden bei Verwendung der ursprünglichen Kurven bei einer Kleinwinkelaufnahme die analogen Punkte auf den Kurven C,_ und C2 bei D,' und Dz' liegen, oder mit andern Worten .das Intensitätsverhältnis ganz erheblich absinken, wie die Loka:
lisierungskurve K zeig t, zB.
auf einen Wert <B>1,81:</B> 1. Dies würde aber be- .deut.en, dass .die bei einer Kleinwinkelauf- nahme aussen liegenden Szenen nicht mehr aussen lokalisiert würden, sondern mehr der Mitte zu, oder mit andern Worten, die Auf nahme würde ein falsches Bild von der scheinbaren Lage der Schallquelle vermitteln. Die Aufgabe besteht also .darin, das Verhält nis der Intensitäten in diesem. Falle zu ver grössern, und zwar ebenfalls auf einen Wert von 4 : 1.
Diese Aufgabe wäre im Prinzip zu lösen, wenn Charakteristiken gemäss .den ge- striehelten Kurven Cl' und C.,' zur Verfügung stehen würden, bei denen die beherrschten äussersten Punkte bei El und E2 liegen. Die Aufnahme der aussenliegenden Tonquelle über diese Punkte .der Charakteristiken Cl' und C2' würde nämlich ein Intensitätsver hältnis 4: 1 ergeben.
Es ist ohne weiteres einzusehen, .dass der hier 'angestrebte Effekt mit mechanischen Mitteln ohne ganz besön- dere Schwierigkeiten nicht zu erreichen ist. Deswegen wird einelektrischer Weg vorge schlagen, bei dem sich die L%ertraäo-ungs- kanäle durch Kopplung wechselseitig so be einflussen, dass das am Ausgang einer be stimmten Stelle .des übertragungsweges be- stehendeAmplitudenverhältnisgeb nüberidem Eingang verändert wird,
und zwar unter Zu- grundeilegun.g .des vorher behandelten Bei spiels vergrössert wird. Diese Veränderung erfolgt .dabei vollkommen automatisch in<B>Ab-</B> hängigkeit von dem. Verhältnis der Spannun gen, welche -die Kanäle führen, und zwar ist in diesem Falle :die Wechselwirkung eine der artige, dass mit bezüglich des andern Kanals wachsender Spannung in dem :
einen Kanal .das Aniplitudenverhältnis gedehnt wird, was ohne weiteres auch dann möglich ist, wenn wie hier gleichzeitig mehrere Schallquellen und damit mehrere Verhältnisse ohne gegenseitige Beein flussung geändert werden müssen. Die Ände rung kann beispielsweise durch eine Span nungsgegenkopplung in korrespondierenden Stufen der Kanalverstärker erreicht werden.
Hierfür ist in Pig. 2 ein $espiel der Span- nungsgegenkopplung dargestellt. Fig. 3 zeigt ein solches für die Stromgegenkopplung. In Fig, 2 ist,der eine Übertragungskanal I über .die Klemmen a1 und b über den Entkopp- 1unbgswiderstand:
W, in üblicher Schaltung an .die Verstärkerröhre R, angeschlossen und der zweite Kanal II über die Klemmen a. und b ebenfalls in üblicher Schaltung über den Ent- kopplungswiderstand W,
an die Röhre R=. Diese beiden Röhren liegenineinander korre- spondierenden Stufen der Übertragung sanlag,e, z. B. im Eingang .des Mischpu.ltverstärkers. Die Anode .der Röhre Rl ist über die als Span ; nungsteiler wirkenden Gegenkopplungswider- stän-de W,' und W2" mit ihrem Gitter ver bunden.
Eine analoge Verbindung besteht bei der Röhre R-. über die Widerstände WZ :und W2". Damit ist jede Röhre in sich spa.nnungs- .gegengekoppelt, ausserdem -sind,die Verzwei gungspunkte P1 und:
P2 miteinander verbun- ,dien, woraus wechselseitig eine Verbindung zwischen den Gittern. und Anoden besteht, die also miteinander gekoppelt sind.
Dabei be- einflussensich die.Wechselspannungen der bei den Röhrten gegenseitig, indem hei abweichen den .Spannungen der Gegenkopplungsspan- nung eine Fremdspannung aufgedrückt wird.
Um das Amplitudenverhältnis zu dehnen, t wird mit bezüglich,des andern Kanals wach- sender Spannung in .dem einen Kanal. die Wirkung der Gegenkopplung in dem andern Kanal erhöht. Das für den jeweiligen Auf nahmewinkel notwendige Mass der gegen seitigen Beeinflussung kann durch den Wi derstand W eingestellt werden. Für diese nach der Grösse des Aufnahmewinkels zu -er folgende Einstellung können natürlich auch ändere Reguliermittel, z.
B. Röhrenschaltun- .gen vorgesehen sein. Der Kondtensator C .dient dazu, d ,en Ausgleich der Anoden=gleichspan nungen zu verhindern. Er kann hierbei Teil eines Netzwerkes sein, .das geeignet ist, die Wirkung der gegenseitigen Beeinflussungen -der beiden Kanäle auf einen bestimmten Fre quenzbereich zu begrenzen, z.
B. auf einen Frequenzbereich oberhalb von 300Hz, so dass also im Bereich der tiefen Frequenzen keine ileeinfluzsüng eintritt. hie beiden Kanäle I und II werden über die Ausgangsklemmen l, und R bzw. f1-. und 13 weitergeführt; in der nächsten Stufe kann eine gewöhnliche Ver- stärkerschaltung liegen oder aber auch wie Üerum eine hier beschriebene Gegenkopplung.
Wenn die beiden Kanäle I und II gleiche Spannung haben, so besitzen auch die Punkte P1 und P.= gleiche Potentiale. Überwiegt aber z. B. die Spannung in dem Kanal I, so be- kommt das Gitter der Röhre R!! über W eine Spannung mit entgegengesetzter Phase, was einer Erhöhung der Wirkung der Gegen kopplung in, dem Kanal II gleichkommt, so -dass anodenseitig die Wechselspannung sinkt.
Diese Verringerung der Wechselspannung an der Anode von R, wirkt sich gleichzeitig auch noch an dem Gitter der Röhre R1 au-s, indem sie deren Gegenkopplung herabsetzt;
denn die Röhre R.- wirkt wie ein zwischen P, und Erde liegender Belastung widerstand, der für den Gegenkopplungsweg eine Span nungsteilung bewirkt, was eine Erhöhung der Anodenwechselspannung der Röhre R1 zur Folge hat.
Der Kanal mit grösserer Wechsel spannung .erhält also eine noch grössere Wech- seIspannung und verkleinert gleichzeitig die Wechselspannung dies Kanals mit der klei neren Wechselspannun,g oder mit andern Wor ten, das Amplitudenverhältnis zwischen den beiden Kanälen wird gedehnt. Eine analoge Wirkung kann auch mit einer Stromgegen- kopplung erreicht werden, wie .sie in Fig. 3 dargestellt ist.
Der eine Kanal I ist über die Klemmen al und b an die Röhre R1, und der zweite Kanal II ist über die Klemmen cal und b an die Röhre R-- in üblicher Schaltung an geschlossen.
Die Kathoden der beiden Röhren R1 und R. sind über -den regelbaren Wider stand TV verbun=den, der geeignet ist, das ge wünschte Mass der gegenseitigen Beeinflus- sung .der beiden Kanäle einzustellen.. Ausser dem ist in der Verbindungsleitung ein Kon densator C eingeschaltet, der ähnlich -wie in Fig. 2 die Aufgabe hat,
einen Ausgleich der Kathodengleichspannungen zu verhindern und Teil eines Netzwerkes sein kann. Bei .gleichen Kanalspannungen oder bei einem Amplituden- verhältnis 1 : 1 tritt keine gegenseitige B,eein- flussung ein.
Wenn sieh beispielsweise die Kanalspannung im Kanal I .gegenüber der im Kanal II vergrössert, so steigt .die an der Ka thode von R,. liegende Wechselspannung, von der ein 'feil über den Widerstand W der Ka thode von R2 zugeführt wird:
und hier die Spannung zwischen Gitter und Kathode der Röhre R, verkle=inert, deren Verstärkung .da mit herabgesetzt wird.
Gleichzeitig macht sich die Einwirkung des Kanals II auf den Kanal I im Sinne einer Verringerung der Gegenkopplung bemerkbar, da im Grenzfall (Kanalspannung in II gleich Null) der Ka thodenwiderstand von R2 als dem von R1 par allel geschaltet zu denken ist, so dass die Wech selspannung dieses Kanals vergrössert wird; es wird mit andern Worten -dabei eine Deh nung .des Amplitudenverhältnisses erzielt.
Es können hier natürlich auch Mehrgitterröhren, z. B. in üblicher Weise Schirmgitterröhren verwendet werden, ebenso *aueh bei der Aas ordnung nach Fig. 2.
Es ist ferner auch mög lich, die Schaltungen nach Fig. 2 und 3 in Kombination: zu verwenden, also beispiels- weise in einer Stufe eine Spannungsgegen- kopplung und in der nächsten Stufe eine Stromgegenkopplung. Mitdenvorgeschlagenen Schaltungen kann bei entsprechender Bemessung der Schalt mittel eine beliebige Vergrösserung des Ampli- tudenverhältnisses erreicht werden, da,
zum mindesten theoretisch eine Absenkung der einen Künalspaunung auf Null möglich ist, was einem Verhältnis Eins zu Unendlich ent spricht. Die Schaltung in den bei-den Kanälen wird vorteilhaft symmetrisch .aufgebaut. Bei der Stereophonie kann die Beeinflussung der Kanalenergien nach dem beschriebenen Prin zip aiueh bei der Wiedergabe erfolgen oder auch bei der Vervielfältigung, z. B. beim Mischen.
Während bei .dem vorher beschriebenen Beispiel der Stereophonie eingangsseitig an .die beiden Kanäle Mikrophone angeschlossen werden und ausgangsseitig ein Tonaufzeich- nungsge-rät bzw. Lautsprecher für die Wie- dergale, können ein- und, ausgangsseitig für andere Verwendungszwecke der Schaltungen auch andere Geräte angeschlossen werden. So können die Schaltetagen z.
B. in der Messtech- nik und auch: in der Technik der automa:ti- sehen Steuerungen angewendet werden. Für diese Zwecke können in die -beiden Kanäle Photozellen eingeschaltet .sein, die mit varia blem Licht beaufschlag -t werden und auf ,diese Weise Wechselspannung erzeugen.
In dem einen Kanal kann dabei eine konstante Weeli- selspannung bei entsprechend konstantem Wechsellicht erzeugt werden und in dem andern Kanal eine andere Wechselspannung entsprechend einem beliebig veränderlichen Wechsellicht, das, durch,denVergleichmit.dein konstanten Wechsellicht gemessen werden kann,
indem ausgangsseitig ein entsprechen des Messinstrument eingeschaltet -wird. Für andere lless@zivecke kann ,dem System auch eine konstante Gleich- oder '#Veehselspannung aufgedrückt werden, wobei ini jedem Kanal elektrische Glieder vorgesehen sind, die ge eignet .sind..die Spannungen. zu beeinflussen.
Das eine Glied bleibt dabei vorzugsweise kon stant oder erzeugt eine vorher .genau be stimmte Änderung der Spannung, die vor her genau bestimmt ist, während Üas andere Glied eine beliebige Änderung erfahren kann, .die im Vergleich mit .dem ersten. Glied eben falls durch Messinstrumente auf der Ausgangs seite .gemessen werden kann. Diese Verände rung kann z.
B. in einer Widerstandsände rung bestehen, die beispielsweise -durch Druelz oder Temperatur hervorgerufen wird, so dass also .die Anordnung für die Druel,:- o-der'Tem.- peraturmessung b.eeign@et ist. Ein solcher Wi derstand kann @aueh von aussen mechanisch verändert werden, z. B. in Abhängigkeit von irgendeiner B.ewebung, die beispielsweise durch den Luftdruck erzeugt wird.
Unter sol chen Gesichtspunkten würde die Anordnung auch für Luftdruckmessungenbrauehbar,sein. Es gibt eine grosse Zahl von elektris,chen Schaltungen, in denen die beschriebenen Schaltungen nützlich angewendet werden können, deren Wirkung im wesentliohen darin besteht,
ein an sich kleines Verhältnis zwi- schen 'Lwel hannüngeri zweier Kanäle zü vergrössern. Als Beisspiel wird in Fig. 4 ,eine Anordnung für Messzwecke beschrieben.
An .den Kanel 1 mit der Röhre R1 ist der Wider stand Wl angeschlossen und an .den Kanal II mit der Röhre R2 der Widerstand W2, An .diese beiden, Widerstände ist über Vorschalt- widerstände V' und V",
deren Wert im Ver- gleich zu .den Widerständen W, und W2 gross sein kann, eine Gleich-oder Wechselspannung angelegt.
Ausgangsseitig liegen die Anoden -der beiden Röhren .B, und BZ an :einem In- strument Z, in welchem die zwie-chen den. bei den Anoden bestehenden Spannungen oder fliessenden Ströme gemessen werden können. Die Kathoden,der beiden Röhren sind in, An- lehnung an Fib. 3 direkt über den Wider stand W verbunden.
Es kann natürlich auch eine Kopplung nach Fig. 2- verwendet werden, oder es können auch mehrere Verst:ärkerstuf en vorhanden sein, genau wie -das an den vor hergehenden Beispielen bereits eingehend be schrieben worden ist.
Wenn die Einrichtung so getroffen isst, dass der Widerstand Wz tem peraturabhängig ist, so kann die ganze An ordnung zur Temperaturmessunbdienen, in demdieser Widerstand durch die zu messende Temperatur beeinflusst wird.
Durch die mit -der Anordnung erreichbare Vergrösserung .des Intensitätsverhältnisses ist e s möglich, jede beliebige kleine Änderung der Temperatur in dem Instrument I messbar zu machen. Der Widerstand WZ kann natürlich auch auf be liebige andere Weise veränderbar sein. An Stelle eines gewöhnlichen, die Spannung bzw.
,den Strom messenden Instrumentes Z kann auch unter Umständen ein Quotientenmesser, der gleich das Verhältnis der WechseLpan- nungen, misst, eingeschaltet werden.
An seine Stelle können natürlich auch andere elektri sche Geräte treten, die gesteuert werden. So- dann, ist es auch möglich, an die beiden Kanäle parallel zu den Widerständen W:, und W;;
weitere Wechs ielspannungen 'beeinflussende Glieder vorzusehen und über dieselben Ka näle zur Anzeige, Steuerung oder ,dergleichen zu übertragen. Dabei ist es allerdings not wendig, um ,die. verschiedenen Vorgänge aus- einanderzuhalten, diesen und,
den weiteren Gliedern Wechselspannungen unterschied licher Frequenz aufzudrücken und Dement sprechend ausgangsseitig frequenzabgestimmte Instrumente oder Geräte zu verwenden. Die Erfindung kann überall .dort Anwendung fin den, wo es eich darum handelt, mit einem Strom- oder Spannungsverhältnis zu ope rieren.
Arrangement for the transmission of currents via at least two channels each containing an amplifier. It is known to take up sounds stereophonically and to reproduce them via loudspeakers via separate channels, if necessary with intermediate switching - a recording.
The stereophonic effect is caused by differences in intensity in the Ner channels. These differences in intensity follow a curve, the localization curve, which starts from the center of the playback scene, where the intensity ratio is 1:
1, rises slightly more than linearly proportionally towards the sides, with a ratio of approximately 4: 1 on the outside of the scene if the sound source is on four outside of the image or sound field is located.
It is also known to achieve the desired intensity distribution during playback. To use directional microphones for recording, which have a certain characteristic, and to arrange the microphones in such a way that the directional characteristics on both sides partially overlap. These microphones are arranged as follows: opposite the sound field:
because the change in the position of the sound source practically only causes a change in the intensity ratio in the transmission channels, with the sum of the volume levels in the transmission channels remaining constant. In these known arrangements it is e;. Difficult to adapt the desired intensity ratios to the particular section under which the sound field is recorded.
This deficiency is particularly evident in image sound recordings where it is necessary to adapt the sound perspective to the image perspective, e.g. B. when changing the lens focal length. The change in the distance between the microphones and the scene - similar to the change in the distance between the camera - does not bring the desired results because the visual and hearing rays should not include different angles to each other.
A change in the intensity ratios could to a certain extent be brought about by changing the position of the three microphones in relation to one another or by changing the microphones;
However, this requires time-consuming trying out the most favorable conditions and then still does not always bring the desired success because u,. a .. with the change in the position of the characteristics in relation to one another, the sum of the volumes is also influenced at the same time;
But it is important to keep this sum constant, which naturally makes the desired setting even more difficult. The occurring here:
Difficulties can, however, be eliminated if one assumes an electrical influence on the intensity ratios, in that a between the transmission channels acts as a '#' extension resp.
> PreAser is provided: which influences the amplifiers used in the transmission channels. "Purpose of the present invention" .st an arrangement for the transmission of .Strö men, z.
B. recorded by: stere: orp) honis.ch. Speech exchange currents to create via at least two channels which have means for electrically influencing the intensity ratios. The arrangement according to the invention, in which a VeeGtärker is arranged in each of the channels,
is characterized by the following: steps. the amplifier:
by coupling s% ch mutually influence so that with under different intensities in the channels, the existing intensity ratio at the output of the stages in question compared to that changed at the input, e.g.
B. is enlarged type. This coupling, which has an influencing effect on the soft side, can be achieved in that at least one amplification stage is counter-coupled in each transmission channel, the negative feedback planning of the one stage of each channel:
s is influenced by the channel voltage of the corresponding level of the other channel. The device is advantageously designed in such a way that with regard to the one (first) channel wa:
Ehsiender? voltage in the other (second) channel the effect of the negative feedback in the first channel is increased. Through the retroactive effect: of the first channel,. Its. The countercoupling effect is increased on the: second channel, the change: of the ratio is supported by: the countercoupling in this channel is reduced.
For: the purpose of stereophonic. Assumption with variable recording angle is: that of: this. Angle certain degree: the mutual influence adjustable izu make. Voltage negative feedback or current negative feedback can be selected for the negative feedback.
In the case of negative voltage feedback, the arrangement is advantageously made in such a way that the negative feedback resistor between the anode and the grid is shared in a tube in the negative feedback resistor located at the channels and. .These division points are preferably connected to one another via an adjustable resistance; In the case of negative current feedback, the cathodes of the tubes can advantageously be connected via a preferably adjustable resistor.
The negative feedback can of course also be used in several stages; It is also possible to: use the voltage and current countercoupling mixed.
Embodiments of the invention Gegensta, n.des are explained in more detail below with reference to Figs. 1-4.
For a better understanding -salben with reference to Fig. 1 first: the basics of the stereophony based on intensity differences are treated. At a certain distance from the scene S to be recorded, advantageously in a symmetrical position to the scene, a microphone arrangement M, consisting of two microphones, is provided, which record the sound events in the scene via the characteristics C1 and C2 assigned to them.
The microphone arrangement 111 works: for example, on the two separate channels I and II to which the speakers L1 and L2 are connected, which are set up in the playback room according to the width of the recorded sound scene;
.these speakers advantageously have a directional characteristic by z. B. is used on each side a speaker combination ver, in which at least one tweeter is provided.
The characteristics C, and C_ are designed and matched to one another that the reproduction runs according to the localization curve K, which is a measure of: the volume ratio in the two transmission channels: represents; The volume ratio <I> N </I> is plotted on the ordinate and the width B of the playback stage or: the distance: the playback speakers are plotted on the abscissa. This distance is z.
B. in sound reproduction after the expansion of the scene and therefore generally corresponds to the width of the canvas. If: the sound source is in the middle of the scene, -so is:
the volume @ everLäiltnis equals one and changes somewhat more strongly than linear-proportional when the sound source is moved to the left or right. If the sound source is located at the extreme end, the volume ratio is approximately 4: 1 or even greater.
When the Schacl source of constant volume moves parallel to the background of the scene, the sum of the volumes in the two channels remains practically constant; accordingly, the cumulative curve F runs parallel to the abscissa; The volume L for this curve is plotted on the ordinate.
The stereo effect arises here from the fact that practically only differences in intensity come into effect in the two channels, as they result from the relative position of the sound source; as opposed to this, if possible, runtime differences are eliminated, e. B. the fact that @ the two microphones are placed as close together as possible.
The characteristics C1 and C2 of the microphones, shown in solid lines, may be suitable for achieving the desired intensity ratios on the reproduction side according to the localization curve at a recording angle α. If for any reason, e.g. B. with regard to the perspective of the picture, the recording with a smaller angle, z. B.
b, take place; it is necessary to adapt the intensity ratios to this reduced angle. To the analog. To obtain ratios as in the case of recording via the extended characteristics C1 and C2 (with a larger recording angle), this would mean that the characteristics approximately the curves C1 'and C,' drawn with dashed lines would have to run.
If, for example, in the large-angle recording it is assumed that the characteristics C. and C, in points k and Dl for the sound source lying at the edge of the sound scene, for example.
If the original curves were to be used for a small-angle recording, the analog points on curves C, _ and C2 would be at D, 'and Dz', or in other words, the intensity ratio would drop quite considerably, like the Loka:
lization curve K shows, e.g.
to a value <B> 1.81: </B> 1. However, this would mean that the scenes on the outside with a small-angle exposure would no longer be localized on the outside, but more towards the center, or In other words, the recording would give a false picture of the apparent location of the sound source. The task, then, is to determine the ratio of the intensities in this. To enlarge the trap, also to a value of 4: 1.
This task could be solved in principle if characteristics according to "the striated curves C1" and "C." were available, in which the controlled outermost points lie at El and E2. The recording of the external sound source via these points of the characteristics C1 'and C2' would result in an intensity ratio of 4: 1.
It can be seen without further ado that the effect sought here cannot be achieved with mechanical means without very particular difficulties. For this reason, an electrical path is proposed in which the tolerance channels influence each other through coupling in such a way that the amplitude ratio at the output of a certain point of the transmission path is changed via the input.
and that is based on the previously treated example is enlarged. This change takes place completely automatically in <B> Depending </B> on the. The ratio of the voltages which the channels carry, namely in this case: the interaction is such that with increasing tension in relation to the other channel in the:
a channel. The aniplitude ratio is stretched, which is also easily possible if, as here, several sound sources and thus several ratios must be changed simultaneously without influencing one another. The change can be achieved, for example, by voltage negative feedback in corresponding stages of the channel amplifier.
This is what Pig. 2 shows a game of negative voltage feedback. Fig. 3 shows one for the current negative feedback. In Fig. 2, the one transmission channel I via the terminals a1 and b via the decoupling 1unbgswiderstand:
W, connected in the usual circuit to .die amplifier tube R, and the second channel II via the terminals a. and b also in the usual circuit via the decoupling resistor W,
to the tube R =. These two tubes lie within one another, corresponding stages of the transmission sanlag, e, z. B. in the input of the mixing pump amplifier. The anode .der tube Rl is on as a chip; Negative coupling resistors W, 'and W2' 'acting on the voltage divider are connected to their grid.
An analog connection is made with the R- tube. via the resistors WZ: and W2 ". This means that each tube is internally ventilated and counter-coupled, and the branching points P1 and:
P2 connected to one another, from which a mutual connection between the grids. and anodes, which are therefore coupled to one another.
The alternating voltages in the tubes influence each other in that an external voltage is applied to the negative feedback voltage.
In order to stretch the amplitude ratio, t is increased with the voltage in the one channel with respect to the other channel. the effect of the negative feedback in the other channel increases. The degree of mutual influence required for the respective angle can be adjusted by the resistance W. For this setting that follows the size of the shooting angle, of course, other regulating means, e.g.
B. Rohrenschaltun- .gen be provided. The condenser C is used to prevent equalization of the anode voltages. It can be part of a network. That is suitable to limit the effect of mutual influences -the two channels to a certain frequency range, z.
B. to a frequency range above 300Hz, so that no ileeinfluzsüng occurs in the range of low frequencies. Both channels I and II are connected to output terminals I, and R or f1-. and 13 continued; In the next stage there can be an ordinary amplifier circuit or, as in general, a negative feedback described here.
If the two channels I and II have the same voltage, points P1 and P. = also have the same potentials. But predominates z. B. the voltage in the channel I, the grid of the tube gets R !! A voltage with opposite phase across W, which increases the effect of the negative feedback in channel II, so that the AC voltage drops on the anode side.
This reduction in the alternating voltage at the anode of R also has an effect at the same time on the grid of the tube R1 by reducing its negative feedback;
because the tube R. - acts like a load lying between P, and earth, which causes a voltage division for the negative feedback path, which has an increase in the anode alternating voltage of the tube R1 result.
The channel with the higher AC voltage thus receives an even greater AC voltage and at the same time reduces the AC voltage of this channel with the smaller AC voltage, g or in other words, the amplitude ratio between the two channels is stretched. An analogous effect can also be achieved with a current negative feedback, as shown in FIG.
One channel I is connected to tube R1 via terminals al and b, and the second channel II is connected to tube R via terminals cal and b in the usual circuit.
The cathodes of the two tubes R1 and R. are connected via the adjustable resistor TV, which is suitable for setting the desired degree of mutual influence between the two channels. There is also a capacitor in the connecting line C switched on, which has the task, similar to that in Fig. 2,
to prevent equalization of the cathode DC voltages and can be part of a network. If the channel voltages are the same or if the amplitude ratio is 1: 1, there is no mutual influence.
If, for example, the channel voltage in channel I is increased compared to that in channel II, the voltage at the cathode of R, increases. lying alternating voltage, one of which is fed through resistor W to the cathode of R2:
and here the voltage between the grid and the cathode of the tube R, kle = inert, the gain of which is reduced as well.
At the same time, the effect of channel II on channel I is noticeable in the sense of a reduction in negative feedback, since in the borderline case (channel voltage in II equal to zero) the cathode resistance of R2 is to be thought of as being connected in parallel to that of R1, so that the change self-tension of this channel is increased; In other words, an expansion of the amplitude ratio is achieved.
It can of course also be multi-grid tubes, z. B. screen grid tubes can be used in the usual way, also * aueh in the carrion order according to Fig. 2.
It is also possible to use the circuits according to FIGS. 2 and 3 in combination, that is to say, for example, a voltage negative feedback in one stage and a current negative feedback in the next stage. With the suggested circuits, any increase in the amplitude ratio can be achieved with the appropriate dimensioning of the switching means, since
At least theoretically, a reduction of one Künalspaunung to zero is possible, which corresponds to a ratio of one to infinity. The circuit in the two channels is advantageously built up symmetrically. In the case of stereophony, the channel energies can be influenced according to the described prin zip aiueh during reproduction or during reproduction, e.g. B. when mixing.
While in the stereophonic example described above, microphones are connected to the input side to the two channels and a sound recording device or loudspeakers for the re-gale are connected to the output side, other devices can also be connected to the input and output side for other purposes of the circuits will. So the switching days z.
B. in measurement technology and also: in the technology of automatic controls. For this purpose, photocells can be switched on in the two channels, which are exposed to variable light and thus generate alternating voltage.
In one channel, a constant wave voltage can be generated with a correspondingly constant alternating light and in the other channel another alternating voltage corresponding to an arbitrarily variable alternating light, which can be measured by comparing it with your constant alternating light.
by switching on a corresponding measuring instrument on the output side. For other purposes, the system can also be subjected to a constant DC or Vehsel voltage, with electrical links being provided in each channel that are suitable for the voltages. to influence.
The one link preferably remains constant or generates a previously determined change in the voltage that is precisely determined beforehand, while the other link can experience any change, compared with the first. Link can also be measured by measuring instruments on the output side. This change can z.
B. exist in a resistance change, which is caused, for example, by pressure or temperature, so that the arrangement for the pressure,: - o-der'Tem.- temperature measurement is b.qual@et. Such a resistance can be changed mechanically from the outside @aueh, z. B. depending on some B.ewebung that is generated for example by the air pressure.
From such points of view, the arrangement would also be suitable for air pressure measurements. There are a large number of electrical circuits in which the circuits described can be usefully applied, the effect of which is essentially:
an inherently small ratio between the two channels to increase. As an example, an arrangement for measuring purposes is described in FIG. 4.
The resistance Wl is connected to. The channel 1 with the tube R1 and the resistance W2 to. The channel II with the tube R2, an .these two resistors is via ballast resistors V 'and V ",
the value of which can be large compared to the resistors W 1 and W 2, a direct or alternating voltage is applied.
The anodes of the two tubes .B and BZ are on the output side: an instrument Z in which the two tubes. at the anodes existing voltages or flowing currents can be measured. The cathodes of the two tubes are in, based on Fib. 3 was directly connected to the resistance W.
It is of course also possible to use a coupling according to FIG. 2-, or several amplification stages can also be present, exactly as has already been described in detail in the previous examples.
If the device is made in such a way that the resistance Wz is temperature-dependent, then the entire arrangement can be used for temperature measurement, in that this resistance is influenced by the temperature to be measured.
The enlargement of the intensity ratio that can be achieved with the arrangement makes it possible to make any small change in temperature in the instrument I measurable. The resistance WZ can of course also be changed in any other way. Instead of an ordinary one, the tension resp.
With the instrument Z measuring the current, a quotient meter which measures the ratio of the alternating voltages can also be switched on under certain circumstances.
Of course, it can also be replaced by other electrical devices that are controlled. So then, it is also possible to connect the two channels parallel to the resistors W :, and W ;;
to provide further alternating voltages' influencing members and to transmit the same channels for display, control or the like. However, it is necessary to do that. to keep different processes apart, this and,
to apply alternating voltages of different frequencies to the other members and to use instruments or devices that are frequency-matched on the output side accordingly. The invention can be used anywhere where it is a question of operating with a current or voltage ratio.