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Anlage zur elektroakustischen Ubertragung Die Erfindung betrifft eine
Anlage zur elektroakustischen Übertragung, vorzugsweise mit Wechselsprechverstärkern,
bei der Verstärker vorgesehen sind, deren Ausgangsspannung gleichgerichtet und im
Sinne einer Unterdrückung schwacher Signale zur Steuerung einer als regelbarer Widerstand
dienenden Hilfsröhre benutzt wird, die dem Anodenkreis einer Vorverstärkerstufe
parallel geschaltet ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektroakustische
Anlage, insbesondere für Kommandobetrieb auf Schiffen, auch als Lausch- bzw. Warnanlage
verwenden zu können. Zu diesem Zweck müssen die Verstärker vom allgemeinen Geräuschpegel,
also vom Normalgeräusch abweichende Sondergeräusche von einer bestimmten Reizschwelle
an verstärken und bis zu dieser Reizschwelle vermindert oder gar nicht ansprechen.
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Für den genannten Zweck sind Verstärker mit regelbarer Dynamik verwendbar.
Schaltungsanordnungen zur Regelung der Dynamik sind an sich bekannt. Beispielsweise
verwendet. eine Schaltungsanordnung zur Dynamikregelung zwei entgegengesetzt geschaltete
Regelglieder, wobei als Regelglieder steuerbare zweipolige nichtlineare Widerstände
dienen, denen ein gleichgerichteter Teil der Nutzspannung als Vorspannung zur Festlegung
des Arbeitspunktes für die zu regelnden übertragungsimpulse zugeführt wird. Dabei
sollen die jeweilige Vorspannung und die Wechselspannung so bemessen werden, daß
die Modulation der Vorspannung durch die Wechselspannung auf einem praktisch linearen
Teil zur Kennlinie erfolgt. Um aber eine Dynamikregelung zu bewirken, wird der nichtlineare
Kennlinienteil von Trockengleichrichtern ausgenutzt. Die Verwendung von Trockemgleichrichtern
hat insbesondere bei Anlagen auf Schiffen und in Räumen mit großen Temperatur- und
Feuchtigkeitsschwankungen den Nachteil, daß schon geringe Änderungen der Kennlinien
die Funktion der ganzen Schaltungsanordnung in Frage stellen. Solche Änderungen
treten aber bei Seeluft und starken Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen auf.
Da die bekannte Schaltungsanordnung nur dann .einwandfrei funktioniert, wenn die
Kennlinie der Trockengleichrichter durch die aufgewendeten Schaltmittel und sonstige
Einflüsse, z. B. Feuchtigkeit, nicht wesentlich beeinflußt wird, ist sie für die
der Erfindung zugrunde liegenden Zwecke nicht geeignet. Ein weiterer Nachteil der
bekannten Anordnung stellt sich dann ein, wenn zur Dynamikeinengung in Gebieten
großer Kennlinienkrümmung gearbeitet wird. Das führt zu unerwünschten Vergrößerungen
des Klirrfaktors.
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Es ist auch bekannt, mit Hilfe einer von der Ausgangsspannung eines
Verstärkers abgeleiteten Regelgleichspannung eine Hexode derart zu regeln, daß ihre
Verstärkung bei sehr kleiner und sehr großer Eingangsspannung etwa gleich Eias ist.
Zur Erzielung dieser Regelcharakteristik werden vorgespannrte Dioden benutzt. Dabei
werden also schwache Signale nicht unterdrückt.
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Es ist ferner bekannt, zur Unterdrückung von Störgeräuschen in Nachrichtenübertragungsanlagen
den Signalweg während der Sprechpausen dadurch ztt sperren, daß ein Teil der zu
übertragenden Signalopannungen auf einen Auslösekreis gegeben wird; der beim Auftreten
von Spannungen, die einen bestimmten Pegel überschreiten, eine Rechteckimpudsfolge
erzeugt, deren gleichgerichtete Spannung durch Kompensation der Sperrgleichspannung
den Übertragungsweg freigibt. Diese bekannte Anordnung erfordert jedoch einen erheblichen
Aufwand.
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Ein anderer bekannter Niederfrequenzverstärker mit Dynamikerweiterung,
bei dem ein Teil der Ausgangsenergie gleichgerichtet wird und die gleichgerichtete
Spannung dem Gitterkreis einer nicht zur Verstärkung dienenden Hilfsröhre derart
zugeführt wird, daß bei einer Zunahme der Signalamplitude der innere Widerstand
der Hilfsröhre zunimmt und bei der der Anodenstrom der Hnlfsröhre über einen im
Anodenkrens einer der Verstärkerröhren liegenden Widerstand zugeführt wird, ist
so eingerichtet, daß die Kathode der Hilfsröhre mit einem zweckmäßig veränderlichen
Abgriff auf einem in der Kathodenleitung der Verstärkerröhren liegenden, die Gibtervorspannung
der Verstärkerröhre liefernden Widerstand verbunden ist. Bei dieser bekannten Schaltung
wird außer der Anodenspannungsänderung eine Änderung der negativen Gittervorspannung
der zu regelnden Verstärkerstufe bewirkt, was ebenfalls eine unerwünschte
Vergrößerung.-,
des Klirrfaktors zur Folge hat.
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Durch die Erfindung werden bei Verstärker, deren Ausgangsspannung
gleichgerichtet und im Sinne einer Unfetdrückue, sch@vachex@"Sigriale zur Steuerring
einer als regelbarer- Wideistarid dienenden Hilfsröhre benutzt wird, welche dem
Anodenkreis einer Vorverstärkerstufe parallel geschaltet ist, die beschriebenen
Mängel dadurch 1:#eseit, -eg die Kathode der Hilfsröhre geerdet und die Anode. einerseits
mit dem Eingang der folgenden Ve@dt@rk'erstufe und andererseits über einen Widerstand.
rni.t der Anode der vorhergehenden Verstärkerröhrt verbunden ist und daß die Gitterspannung
der Hilfsröhre derart eingestellt werden kann, daß der Verstärker - bis zu einer
bestimmten Größe der Eingangssignale gesperrt ist bzw. der Verstärkungsgrad gering
ist und von dieser Größe der Eingangssignale ab der- Verstärker- geöffnet ist. Durch
diese erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wird ein Weg gewiesen; der-aieErstellung
höchwertiger Studio-Regel-Verstärker mit besonders kleinem Klirrfaktor erlaubt.
Auch kann erreicht werden, daß ein vom allgemeinen Geräuschpegel abweichendes Sondergeräusch,
z. B. auf Säe bin Nebelhorn öder Fahrgeräusche von in der Nähe befindlichen Schiffen,
besonders verstärkt wird, i4Aaß der Abstand dieser Sondergeräusche vom stets - vorhandenen
Normalgeräusch vergrößert wird. Dabei ist die Verstärkung bei kleinem Pegel, also
beim-Normalgeräusch, küncstlich herabgesetzt. Auf diese Weise wird. eine Reizschwelle
geschaffen, die den konstanten Störpegel oder auch Signale unter einer gewissen
Grenze nicht passieren läßt. Erst von einer gewissen Intensität ab arbeitet der
Verstärker normal.
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Erfindungsgemäß ist der Einsatzpunkt des Verstärkers in Abhängigkeit
von der Größe der Eingangssignale durch Veränderung .des Spannungsteilerverhältnisses
in der genannten Reihenschaltung aus Widerstand und Röhrenstufe einstellbar. Zur
Einstellung des Spannungsteilerverhältnisses ist erfindungsgemäß im Kreis der gleichgerichteten
Ausgangsspannung ein Regelwiderstand vorgesehen.
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In .weiterer Ausgestaltung der Erfindung läßt sich die Schaltung so
einrichten, daß die Betätigung des Spannungsteilers dann erfolgt, wenn die Ausgangsspannung
des zugehörigen Verstärkers einen beliebig festzulegenden Wert erreicht hat. Es
ist aber nach der Erfindung auch möglich, daß die Betätigung des Span-=iungsteilers
dann einsetzt, wenn, die Ausgangsspannung- eines parallel laufenden Kontrollverstärkers
einen. festzulegenden Wert erreicht hat.
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Eine vorteilhafte und zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung sieht,
als Spannungsteiler im Anodenkreis der zu regelnden Verstärkerstufe eine Reihenschaltung,
bestehend aus einem Wirkwiderstand und einer Röhrenstufe vor. Diese Reihenschaltung
ist parallel zu der zu regelnden Verstärkerstufe geschaltet. Gegebenenfalls läßt
sich an Stelle der Röhrenstufe in der Reihenschaltung. auch ein Richtleiter od.
dgl. verwenden. Als vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist es möglich,, zur
Darstellung verschiedener Dynamikexpansionseharakteristiken im Zuge der Verstärkung
mehrere automatisch betätigte Spannungsteiler mit gestaffelten Einsatzpunkten einzuschalten.
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Die Erfindung ist an Hand. der Fig. 1 und 2 beispielsweise beschrieben,
und-zwair zeigt - Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, - Fig.2 ein
Diagramm zur .Erläuterung der Wirkunksweise. In Fig. 1 ist zur Verstärkerstufe 1
als Arbeitswiderstand erfindungsgemäß eine Reihenschaltung, bestehend aus dem Widerstand
2 und der Röhrenstufe.3 parallel geschaltet. Die erfindungsgemäße automatische Re
'lung des Spannungsteilers 2, 3 erfolgt dadurch, daß ein Teil der Ausgangsspannung
in an sich bekannter Weise über die Wicklung 4 des Ausgangstransformators 5 einem
Gleichrichter 6, vorzugsweise in Graetzschaltung, zugeführt wird und die gleichgerichtete
Spannung über einen vorzugsweise regelbaren Widerstand 7 und einen Festwiderstand
8 als Gittervorspannung der Röhrenstufe 3 zugeführt wird. Der Kondensator 9 dient
zur Glättung der Regelspannung. An die zu regelnde Verstärkerstufe 1 I a s- sen
- - - sic -h - w - ei itere - _P öhr-6iisfiif-en 10-
in bekannter Weise anschließen. Die Änodenspannung wird der Verstärkerstufe über
einen Widerstand 11 zugeführt. Der Eingang der Schaltung ist mit 12 und der Ausgang
mit 13 bezeichnet. Die erfindungsgemäße Reihenschaltung des Widerstandes
2 mit dem Röhrensystem 3 ist parallel zum Röhrensystem 1 geschaltet und wirkt als
Ohmscher Spannungsteiler. Bei großer Ausgangsspannung wird über den Gleichrichter
eine große Regelspannung gewonnen, de die Röhre 3 sperrt. Damit wird der Innenwiderstand
der Röhre 3 sehr groß und läßt das Nutzsignal ungeschwächt über den Widerstand 2
und den Kondensator 14 zur nächsten Verstärkerstufe 10 gelangen. Bei kleinem Eingangssignal
wird auch eine kleinere Regelspannung gewonnen. Damit nimmt der Innenwiderstand
der Röhre 3 stark ab (große Spannungsteilung), so daß das Nutzsignal nur noch sehr
geschwächt zum Ausgang gelangt. Unter anderem besteht ein Vorteil der erfindungsgemäßen
Schaltung darin, daß durch Veränderung des Widerstandes 7 die Reizschwelle, d. h.
der Einsatzpunkt der Verstärkung, beliebig eingestellt werden kann.
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In Fig. 2 ist die Spannung am Ausgang 13 des Verstärkers als Funktion
der Spannung am Eingang 12 des Verstärkers aufgetragen. Durch die erfindungsgemäße
Schaltung wird bewirkt, daß im Bereich 15 das Normalgeräusch nicht verstärkt wird.
Erst wenn die Eingangsspannung eine bestimmte Größe, beispielsweise im Punkt
16, erreicht hat, beginnt die Verstärkung von dieser Reizschwelle aus. Die
Verstärkung verläuft dann bis zur vollen Aussteuerung, wie es die Kennlinie 17 zeigt.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Anwendung beispielsweise bei Schiffen
und in feuchten Räumen beschränkt, sie läßt sich vielmehr auch überall dort anwenden,
wo es darauf ankommt, ein Sondergeräusch, das von dem stets vorhandenen Normalgeräusch
abweicht, besonders zu verstärken.