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Frequenzanalysator zum Ermitteln des Verlaufes einer in einem Sprechfrequenzteilband
liegenden kennzeichnenden Sprechfrequenz Die Erfindung bezieht sich auf einen Frequenzanalysator
zum Ermitteln des Verlaufes einer in einem Sprechfrequenzteilband liegenden kennzeichnenden
Sprechfrequenz, bei dem dieses Sprechfrequenzteilband mit Hilfe eines Filters ausgewählt
und dem Eingang des Frequenzanalysators zugeführt wird. Für verschiedene Anwendungen,
beispielsweise bei der Sprachsynthese oder Sprachanalyse, ist die Kenntnis dieser
kennzeichnenden Sprechfrequenzen, nämlich der sogenannten Formantfrequenzen, die
durch die Resonanzfrequenzen der Resonanzhohlräume in der Mund-, Nasen- und Rachenhöhle
bestimmt werden, und des sogenannten Grundtons, der durch die Schwingungsfrequenz
der Stimmbänder bestimmt wird, wichtig.
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Während des Sprechens wird die Form dieser Resonanzhöhlen durch Muskelbewegungen
allmählich geändert und das Luftvolumen dieser Höhlen zugleich im Rhythmus der Grundfrequenz,
die im Frequenzband von etwa 80 bis 300 Hz liegt, von einem impulsförmigen
Luftstrom angestoßen, so daß während eines Sprechsignals eine Anzahl von Schwingungen
verschiedener Frequenz erzeugt wird, die in der Amplitude impulsförmig moduliert
sind. Die zu den unterschiedlichen Formantfrequenzen gehörenden Sprachkomponenten
befinden sich in verschiedenen, durch Formantbereiche angegebenen Frequenzteilbändern,
von denen die ersten drei beispielsweise in den Frequenzbändem von etwa
300 bis 800 Hz, 800
bis 2000 Hz und 2000 bis 3400 Hz liegen.
Zur Erläuterung ist in Fig. 1 a in einem Zeitdiagramm der Verlauf der zu
drei Buchstabenlauten im Formantbereich von 800 bis 2000 Hz gehörenden Schwingungen
dargestellt.
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Bei dem Versuch, aus den in Fig. 1 a angegebenen Sprechschwingungen
den Verlauf der in diesem Formantbereich liegenden Formantfrequenz zu ermitteln,
treten erhebliche Schwierigkeiten auf, die auf den in Fig. 1 a dargestellten
impulsförmig veränderlichen Verlauf der Sprechschwingungen zurückzuführen sind,
wobei noch die Besonderheit auftritt, daß bei kleinenAmplitudenwertenderimpulsförmigenSchwingungen
die erzeugten Schwingungen einen unregelmäßigen Charakter aufweisen und die dann
auftretenden Rausch- und Störspannungen einen verhältnismäßig großen Einfluß haben.
Die Bestimmung des Verlaufes der Fonnantfrequenz wird noch dadurch erschwert, daß
die Formantfrequenz sich in einem relativ breiten Frequenzbereich ändern kann, in
dem angebenen Beispiel beträgt dieser Frequenzbereich 800 bis 2000 Hz.
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In einer bekannten Einrichtung werden, um den zeitlichen Verlauf der
Formantfrequenz; kennenzulernen, die Sprachsignale einer Anzahl von parallel geschalteten
schmalbandigen Teilbandfiltern zugeg führt und gleichgerichtet. Die gleichgerichteten
Ausgangsspannungen der Filter werden zur Erzielung einer treppenförinigen Spannung
nacheinander mittels eines Schalters abgetastet und durch Differentiation der Treppenspannung
Impulse erzeugt, die durch den Zeitpunkt ihres Auftretens die Frequenz mit maximaler
Amplitade und damit die Formantfrequenz charakterisieren. Durch überlagerung mit
einer sägezahnförmigen Spannung und darauffolgende Glättung in einem Tiefpaßfilter
werden diese Impulse in eine Gleichspannung umgesetzt, deren Größe die Formantfrequenz
charakterisiert.
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In einer anderen bekannten Einrichtung dieser Art wird ebenfalls davon
ausgegangen, die Sprachsignale mittels einer Anzahl von schrnalbandigen Teilbandfiltem
in der Frequenz aufzuteilen und dann gleichzurichten. Hierbei wird aber jede dieser
Ausgangsspannungen dem Gitter je einer Thyratronröhre zugeführt,
wobei
sämtliche Thyratronröhren im Rhythmus einer Prüffrequenz gleichzeitig ein- und ausgeschaltet
werden. Diese Thyratronröhren sind derart miteinander gekoppelt, daß bei der gleichzeitigen
Einschaltung der Thyratronröhren im Prüfzeitpunkt nur diejenige Thyratronröhre gezündet
wird, die die größte Gitterspannung erhält. Von einem entsprechend bemesseneu Spannungsteiler
im Kathodenkreis der jeweils gezündeten Thyratronröhre wird unmittelbar eine Gleichspannung
abgenommen, deren Größe die Formantfrequenz charakterisiert.
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Trotz eines komplizierten Aufbaus dieser bekannten Einrichtungen wird
die Formantfrequenz nur in grober Annäherung angegeben; denn es wird in diesen bekannten
Einrichtungen nur ermittelt, daß die Formantfrequenz innerhalb des Durchlaßbereiches
eines bestimmten Teilbandfilters liegt. Vor allem wird die Formantfrequenz hierbei
in diskontinuierlicher Weise angegeben, wodurch kleine Änderungen der Formantfrequenz
innerhalb des Durchlaßbereiches der Teilbandfilter, die gerade für Sprachsynthese
oder Sprachanalyse von besonderer Bedeutung sind, nicht angegeben werden. Dabei
wird die Formantfrequenzanalyse gerade wesentlich durch die Sprachschwingungen kleiner
Amphtude beeinflußt, weshalb diese bekannte Formantfrequenzanalyse besonders ungenau
wegen des unregelmäßigen Charakters dieser Sprechschwingungen kleiner Amphtude ist.
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Die Erfindung bezweckt eine andere Konzeption einer derartigen Vorrichtung,
die sich einerseits durch ihren besonders einfachen Aufbau und andererseits durch
eine wesentliche Verbesserung der Genauigkeit der Bestimmung der Formantfrequenz
auszeichnet, insbesondere wird in kontinuierlicher Weise auch der kleinsten Änderung
der Formantfrequenz gefolgt, wobei der störende Einfluß der Sprechschwingungen kleiner
Amplitude weitgehend beseitigt ist.
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Gemäß der Erfindung wird das ausgewählte Sprechfrequenzteilband einerseits
einem Kanal mit einem die Signalfrequenzen differenzierenden Netzwerk mit nachgeschaltetem
Gleichrichter und zugeordnetem Tiefpaß, andererseits einem zweiten Kanal mit einem
Gleichrichter und zugeordnetem Tiefpaß zugeführt, und von den Ausgangsspannungen
der beiden Kanäle wird ein Quotientenmesser gesteuert, dessen Ausgang die kennzeichnende
Sprechfrequenz entnommen wird.
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Die Erfindung und ihre Vorteile werden an Hand der Figuren näher erläutert.
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Fig* 1 zeigt einige Zeitdiagramme zur Erläuterung des Frequenzanalysators
nach der Erfmdung; Fig. 2 zeigt im Blockschaltbild den Frequenzanalysator nach der
Erfindung; Fig. 3 zeigt ein Frequenz-Spannungsdiagramm zur Erläuterung der
Wirkungsweise des Frequenzanalysators nach der Erfindung; Fig. 4 zeigt im Detailschaltbild
eine Ausführungsform eines bei einem Frequenzanalysator gemäß der Erfindung anzuwendenden
Quotientenmessers, während Fig. 5 eine bevorzugte Ausführungsform eines solchen
Quotientenmessers darstellt.
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Beim in Fig. 2 dargestellten Frequenzanalysator gemäß der Erfindung,
der zum Ermitteln des Frequenzverlaufes der Formantfrequenz im Formantbereich von
800 bis 2000 Hz eingerichtet ist, werden die elektrischen Sprechsignale einem
NEkrophon 1
entnommen und nach Amplitudenausgleich in einem Differenzierungsnetzwerk
2 in einem Niederfrequenzverstärker 3 verstärkt. Mit Hüte eines an den Ausgang
des Niederfrequenzverstärkers 3 angeschlossenen Bandfilters 4 werden die
im Fonnantbereich von 800 bis 2000 Hz liegenden Schwingungen U
(t) ausgewählt, die beispielsweise den in Fig. 1 a dargestellten Verlauf
aufweisen.
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Zum Analysieren des Frequenzverlaufes der im Formantbereich von
800 bis 2000 Hz liegenden Formantfrequenz werden die vom Bandfilter 4 ausgesiebten
Schwingungen U (t) einem Frequenzanalysator 5
zugeführt,
der mit zwei parallel an das Bandfilter 4 angeschlossenen Kanälen 6 und
7 versehen ist. Im Kanal 6 wird das Signal U (t)
mittels eines differenzierenden Netzwerks 8, das beispielsweise aus einer
Reihenkapazität und einem Querwiderstand besteht, mit einer Zeitkonstante von etwa
10-5 Sekunden differenziert, wodurch sich ein Signal S (t)
ergibt, das in der Amplitude proportional der Amplitude des ursprünglichen Signals
U (t) multipliziert mit der jeweils auftretenden Frequenz w
ist. Der Verlauf des differenzierten Signals S (t) ist in Fig.
1 b dargestellt.
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Im Kanal 6 wird das differenzierte Signal S
(t)
einem Gleichrichter 9 mit einem zugeordneten Tiefpaß 10 zugeführt,
welcher beispielsweise aus einem Reihenwiderstand und einer Querkapazität besteht,
während im Kanal 7 das ursprüngliche Signal U (t)
gleichfalls
einem Gleichrichter 11 mit einem zugeordneten Tiefpaß 12 zugeführt wird,
wobei die Gleichrichterschaltung 11, 12 ähnlich wie die Gleichrichterschaltung
9, 10 ausgebildet ist. Die Grenzfrequenz der Tiefpässe 10, 12 ist
hierbei derartig gewählt, daß auch während der Zwischenräume der Buchstabenlaute
noch eine Ausgangsspannung am Ausgang der Tiefpässe 10 bzw. 12 auftritt,
wobei diese Grenzfrequenz beispielsweise zwischen 10 und 50 Hz liegt
und in der dargestellten Ausführungsform etwa 30 Hz beträgt. In den Fig.
1 c und 1 d zeigen die gestrichelten Linien jeweils die Umhüllende
der in den Fig. la bzw. 1 b dargestellten Schwingungen, während die sich
an den Ausgängen der Tiefpässe 10 und 12 ergebenden Spannungen durch die
ausgezogenen Kurven angegeben sind.
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Zum Erzielen einer sich mit dem Frequenzverlauf der Formantfrequenz
ändernden Spannung steuern die Ausgangsspannungen der Tiefpässe 10 und 12
einen Quotientenmesser 13, in welchem durch Bildung des Verhältnisses der
Ausgangsspannung des Kanals 6 zu derjenigen des Kanals 7 der gewünschte
Verlauf der Formantfrequenz erhalten wird, der in Fig. 1 e dargestellt ist.
Das Verhältnis der Ausgangsspannungen der Kanäle 6 und 7 zueinander
ist anfangs mit Hilfe eines vor dem Gleichrichter 11 in den Kanal
7 eingefügten einstellbaren Dämpfungsgliedes 14 auf einen geeigneten Wert
eingestellt.
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Beim dargestellten Frequenzanalysator ergeben sich durch die Gleichrichtung
in den Gleichrichtern 9 bzw. 11 und die nachfolgende Glättung in den
Tiefpässen 10 bzw. 12 an den Ausgängen dieser Tiefpasse 10 bzw. 12
Spannungen, die den geglätteten Werten der sich am Ausgang der Gleichrichter
9 und 11 ergebenden Spannungen gleich sind. Wenn die Amplitade der
Eingangsspannung am Gleichrichter 11 in einem bestimmten Augenblick
a (t) ist, so ist, wie vorstehend bereits erwähnt, die Eingangsspannung am
Gleichrichter 9 proportional dem Produkt aus der Amphtude a (t) und
der gerade auftretenden Frequenz a), so daß in mathematischer Form die
Ausgangsspannungen
der Tiefpässe 12 bzw. 10 durch die Werte der Zeitintegrale fadt
(1)
i' a (-) dt (II) dargestellt werden können, auf eine Zeit bezogen,
die von den Zeitkonstanten der Tiefpässe 10 und 12 bestimmt wird.
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Am Ausgang des Quotientenmessers 13 tritt somit eine Ausgangsspannung
auf, die proportional dem Quotienten der Zeitintegrale (11) und
(1) ist:
wobei sich aus dem Zeitintegral im Zähler des Quotienten (III) ergibt, daß zur Bestimmung
der Formantfrequenz der in einem bestimmten Augenblick auftretenden Frequenz (")
ein Wert beigelegt wird, der von der dabei auftretenden Amplitude a (t) des
Signals gegeben wird. Es wird somit die Ausgangsspannung des Frequenzanalysators
im wesentlichen von der Frequenz der Schwingungen während der maximalen Amplitudenwerte
der Buchstabenlaute bestimmt, deren Frequenz, wie es sich herausstellt, genau der
Formantfrequenz entspricht, während die ]deinen Amplitudenwerte nur einen geringen
Einfluß auf die Ausgangsspannung des Frequenzanalysators ausüben.
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Versuche haben gezeigt, daß die Ausgangsspannung des Frequenzanalysators
der Formantfrequenz ,genau folgt, während störende Nebenwirkungen infolge der besonderen
Art der Sprachschwingungen weitgehend verringert werden.
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Das Verhältnis der Ausgleichsspannungen der Tiefpässe 10 und
12 in den Kanälen 6 und 7 läßt sich hierbei dadurch ermitteln, daß
jede dieser Gleichspannungen einem Verstärker mit logarithrnischer Verstärkungskennlinie
zugeführt wird und die Ausgangsspannungen dieser Verstärker in einem Differenzbilder
miteinander verglichen werden, so daß sich am Ausgang des Differenzbildners eine
Spannung ergibt, die proportional dem Logarithmus der Ausgangsspannung des Tiefpasses
10 abzüglich des Logarithmus der Ausgangsspahnung des Tiefpasses 12 ist.
Am Ausgang des Differenzbildners ergibt sich somit eine Spannung, die proportional
dem Logarithmus des Verhältnisses der Ausgangsspannung des Tiefpasses
10 zur Ausgangsspannung des Tiefpasses 12 ist, wobei dadurch, daß die Ausgangsspannung
des Differenzbildners einem Verstärker mit exponentialer Verstärkungskennlinie zugeführt
wird, das gewünschte Verhältnis erhalten wird.
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Anstatt das Verhältnis der in Fig. 1 c und 1 d durch
die ausgezogenen Kurven dargestellten Gleichspannungen zu bestimmen, hat es sich
als vorteilhaft herausgestellt, die Ausgangsgleichsspannungen der Tiefpässe
10 und 12 zunächst in diesen Spannungen in der Amplitude entsprechende Wechselspannungen
mit Frequenzen f, und f. umzuwandeln.
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Zu diesem Zweck steuern bei der dargestellten Ausführungsform die
Ausgangsgleichspannungen der 'Tiefpässe 10 und 12 in den Kanälen
6 und 7 Amphtudenmodulatoren 15 bzw. 16, beispielsweise
in Form von Gegentaktmodulatoren, mit zugeordneten Ausgangsfiltem 19 bzw.
20 und TrägerfrequenzosziRatoren 17 bzw. 18, deren Frequenzen fl und
f. 32 bzw. 48 kHz sind. Der hierbei anzuwendende Quotientenmesser wird nachstehend
an Hand der Fig. 4 und 5
näher erläutert.
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Dadurch ist auf einfache Weise ermöglicht, daß beira Fehlen eines
Sprechsignals der Quotientenmesser 13 dennoch eine mittlere Ausgangsspannung
liefert, denn es braucht nur dafür gesorgt zu werden, daß in diesem Falle die Trägerfrequenzschwingungen
fl und f" der Oszillatoren 17 und 18 in einem geeigneten Amplitudenverhältnis
am Eingang des Quotientenmessers 13 auftreten. Bei der dargestellten Ausführungsform
sind zu diesem Zweck die Ausgangskreise der Trägerfrequenzoszillatoren
17 bzw. 18 über einstellbare Dämpfungsglieder 21 bzw. 22 an die Ausgänge
der Ausgangsfilter 19 bzw. 20 angeschlossen, wobei durch entsprechende Einstellung
der Dämpfungsglieder 21 bzw. 22 dafür gesorgt ist, daß der Quotientenmesser
13 beim Fehlen eines Sprechsignals eine Ausgangsspannung liefert, die einer
etwa in der Mitte des betreffenden Formantbereiches liegenden Frequenz entspricht.
Bei einer derartigen Einstellung ergibt sich zugleich der Vorteil, daß beim Auftreten
eines Sprechsignals nach einer Sprechpause der Frequenzanalysator sich rasch auf
den gewünschten Wert einstellt.
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Selbstverständlich kann die Einstellung des Amplitudenverhältnisses
der Trägerfrequenzen fl und f. beim Fehlen eines Sprechsignals auch auf andere Weise
durchgeführt werden, beispielsweise durch eine geringe Änderung im Gegentakt der
angewendeten Gegentaktmodulatoren 15 und 16.
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Fig. 3 zeigt ein Spannungsdiagramm des in Fig. 2 im Blockschaltbild
dargestellten Frequenzanalysators, wobei die Ausgangsspannung V" des Frequenzanalysators
in Abhängigkeit von der Eingangsspannung Tli bei verschiedenen Frequenzen der Eingangsspannung
angegeben ist.
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Beim Fehlen einer Eingangsspannung ergibt sich am Ausgang des Frequenzanalysators
infolge der Einstellung der Dämpfungsglieder 21, 22 eine Ausgangsspannung P, die
im dargestellten Ausführungsbeispiel einer Frequenz von etwa 1400 Hz entspricht.
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Wird dem Eingang des Frequenzanalysators eine Schwingung mit konstanter
Frequenz f zugeführt, deren Amplitude allmählich vergrößert wird, so wird,
von dem Einstellpunkt P ausgehend, die zu dieser Frequenz f gehörende Ausgangsspannung
bereits bei einer sehr kleinen Eingangsspannung erreicht, wonach sie bei weiterer
Zunahme der Eingangsspannung praktisch konstant bleibt. Die gezeichneten Kurven
stellen den Verlauf der Ausgangsspannung V, des Frequenzkatalysators in Abhängigkeit
von der Eingangsspannung VI bei Frequenzen von 800, 1400 bzw. 2000 Hz dar.
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Beim geschilderten Frequenzanalysator ist es bemerkenswert, daß die
Ausgangsspannung V" des Frequenzanalysators weitgehend unabhängig von der Amphtude
der Eingangsspannung ist, während weiter, wie aus der Figur ersichtlich ist, innerhalb
des verhältnismäßig breiten Frequenzbandes (800 bis 2000 Hz) dieses Formantbereiches
diese Ausgangsspannung sich praktisch linear mit der Frequenz ändert.
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Versuche haben auch gezeigt, daß, wenn dem Eingang eine intermittierende
Wechselspannung zugeführt wird, die Ausgangsspannung des Frequenzanalysators
weitgehend
unabhängig vom Verhältnis zwischen Dauer und Abstand dieser Wellenzüge, ist.
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Fig. 4 zeigt das Detailschaltbild eines beim Frequenzanalysator nach
Fig. 2 anzuwendenden Quotientenmessers.
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Bei diesem Quotientenmesser wird die dem Kanal 6 entnommene
Wechselspannung f" deren Amplitude von dem gleichgerichteten, differenzierten Eingangssignal
des Frequenzanalysators bestimmt ist, über einen Widerstand 23 und einen
Gitterkondensator 24 dem Steuergitter einer Pentode 25 zugeführt, an deren
Steuergitter zugleich über einen Widerstand 26 die dem Kanal 7 entnommene
Wechselspannung f.
gelegt ist, die in der Amplitude vom gleichgerichteten
Eingangssignal bestimmt wird.
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Zur Verhältnismessung enthält der Anodenkreis der Pentode
25 zwei parallel geschaltete Widerstände 27, 28, wobei an einen Anzapfpunkt
des Widerstandes 27 ein auf die Frequenz f2 abgestimmtes Bandfilter
29 und an einen Anzapfpunkt des Widerstandes 28 ein auf die Frequenz
fl abgestimmtes Bandfilter 30 angeschlossen ist, Die dem Filter
29 entnommene Schwingung mit der Frequenz f. wird von einem Gleichrichter
32 mit Ausgangsimpedanz 33 gleichgerichtet, an den eine Vorspannung
gelegt ist, die von einem zwischen die positive Spannungsklenune und Erde geschalteten
Spannungsteiler 31 geliefert wird. Die so erzielte Gleichspannung, die eine
negative Polarität aufweist, wird über einen Widerstand 34 zur Steilheitsregelung
dem Steuergitter der Pentode 25
zugeführt. Infolge dieser Steilheitsregelung
wird die Amplitude der dem Ausgang der Pentode 25 entnommenen Schwingungen
mit der Frequenz f., nahezu auf einem konstanten Pegel gehalten, so
daß die Steilheit der Pentode 25 sich praktisch umgekehrt proportional der
Amplitude der dem Eingang der Pentode 25 zugeführten Schwingung f2 ändert.
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Die vom Filter 30 ausgewählte Schwingung mit Frequenz f, wird
in einer Gleichrichterschaltung, die mit einem Gleichrichter 35 mit einer
Ausgangsimpedanz 36 versehen ist, gleichgerichtet und dann über einen Tiefpaß
37 den Ausgangsklemmen 38, 39 zuaeführt, welche die Ausgangsklemmen
des Quotient> tenmessers bilden. Durch die angewendete Steilheitsregelung wird erreicht,
daß die Schwingungen mit der Frequenz fl in der Pentode 25 umgekehrt proportional
der Amphtude der dem Eingang der Pentode 25
zugeführten Schwingung f, verstärkt
werden, wodurch die den Klemmen 38, 39 entnommene Spannung proportional dem
Amplitudenverhältnis der Ausgangsspannung des Kanals 6 zur Ausgangsspannung
des Kanals 7 ist.
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Ebenso wie beim Quotientenmesser nach Fig. 4 werden bei der in Fig.
5 dargestellten Ausführungsform die Ausgangsspannungen der Kanäle
6 und 7
über Reihenwiderstände 40 bzw. 41 und einen Gitter-kondensator
42 dem Steuergitter einer Pentode 43 zugeführt, wobei jedoch die Bestimmung des
Amplitudenverhältnisses nicht durch eine Steilheitsregelung, sondern durch eine
Amplitudenbegrenzung erfolgt.
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An den Ausgangskreis der Pentode 43, der mit einem die Schwingungen
f, und f2 durchlassenden Schwingungskreis 44 versehen ist, ist zu diesem
Zweck ein Amplitudenbegrenzer angeschlossen, der zwei in entgegengesetzten Richtungen
stromdurchlässige Gleichrichter 45, 46 enthält. An den Ausgang der Begrenzerschaltung
ist der Schwingkreis 47 angeschlossen, der die Schwingungen f. und fl gleichfalls
durchläßt, während der Verbindungspunkt der Gleichrichter 45, 46 mit dem Verbindungspunkt
eines zwischen die positive Spannungsklemme 48 der Speisespannungsquelle und Erde
geschalteten Spannungsteilers 49, 50 verbunden ist, der einen Strom in Stromdurchlaßrichtung
der Gleichrichter 45, 46 liefert.
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Sobald die Spannung an der Anode der Pentode 43 über die Spannung
am Verbindungspunkt der Gleichrichter 45, 46 hinausgeht, wird der Gleichrichter
45 gesperrt, und es fließt über den Widerstand 49 des Spannungsteilers 49,
50, der verhältnismäßig hochohnüg bemessen ist, und über den Gleichrichter
46 ein konstanter Strom zur Ausgangsimpedanz 47, während umgekehrt, wenn die Ausgangsspannung
der Pentode 43 niedriger als die Spannung am Verbindungspunkt der Gleichrichter
45, 46 ist, der Gleichrichter 45 leitet und der Gleichrichter 46 gesperrt ist, so
daß kein Strom zur Ausgangsimpedanz 47 fließt. Der Begrenzer ist hierbei so bemessen,
daß bereits bei Signalen geringer Amplitude eine vollständige Begrenzung auftritt.
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Bei der dargestellten Schaltung wird die Ausgangsspannung des Begrenzers
zur Verstärkung einer Pentode 51 zugeführt, und mit Hilfe eines am Ausgang
der Pentode 51 liegenden Trennfflters 52 wird die Schwingung fl ausgewählt,
die nach Gleichrichtung in einer Gleichrichterstufe mit einem Gleichrichter
53
und einer Ausgangsimpedanz 54 und nachfolgender Glättung in einem Tiefpaß
55 die Ausgangsspannung des Frequenzanalysators liefert. Die Ausgangsspannung
des Frequenzanalysators wird den Ausgangsklemmen 56, 57 entnommen.
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Wenn in der dargestellten Schaltungsanordnung dafür gesorgt ist, daß
die dem Kanal 6 entnommene Schwingung f, eine geringere Implitude als die
dem Kanal 7 entnommene Schwingung J#, aufweist, so ergeben sich am Ausgang
des Begrenzers Stromimpulse mit einer Wiederholungsfrequenz f21 während die
Dauer dieser Stromimpulse sich in Abhängigkeit von der Amplitude der Schwingung
mit der Frequenz fl ändert. Der Wert dieser Änderungen in der Dauer wird vom Amplitudenverhältnis
der Schwingungen fl und f. bestimmt, so daß nach der Aussiebung der Schwingung fl
im Filter 52 mit nachfolgender Gleichrichtung in der Gleichrichterstufe
53, 54 und Glättung im Tiefpaß 55 an den Ausgangsklemmen
56, 57,
eine Gleichspannung auftritt, die sich mit dem Amplitudenverhältnis
der dem Eingang der Pentode 43 zugeführten Schwingungen fl, f2 ändert.
Um hierbei eine lineare Beziehung zwischen der den Ausgangsklemmen 56, 57
entnommenen Gleichspannung und dem Amplitudenverhältnis der Schwingung fl zur Schwingung
J#, am Eingang der Pentode 43 zu erhalten, ist die Amplitude der Schwingung f, beispielsweise
um einen Faktor 4 bis 5 kleiner als die Amplitude der Schwingung
f2 gewählt. Weiter sei hierbei noch bemerkt, daß am Ausgang des Begrenzers
an Stelle der Schwingung mit der Frequenz fl auch die Spiegelfrequenz von f, in
bezug auf f2, die somit eine Frequenz von 2f, - fl aufweist, benutzt
werden kann.
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Außer den vorstehend geschilderten Quotientenmessem können selbstverständlich
auch andere Quotientemnesser Anwendung finden. Zu diesem Zweck können beispielsweise
die Ausgangsspannungen der Tiefpässe in den Kanälen 6 und 7 in Wechselspannungen
gleicher Frequenz umgewandelt werden, wonach
die Ausgangswechselspannung
des Kanals 6 um 90' in der Phase verschoben und dann zur Wechselspannung
des Kanals 7 addiert wird. Die Phase der so erzielten Summenspannung ändert
sich hierbei mit dem Amplitudenverhältnis der Ausgangsspannung des Kanals
6 zur Ausgangsspannung cles Kanals 7, so daß durch Phasenmessung das
erwünschte Verhältnis erhalten wird.
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Wie vorstehend bereits erläutert, kann der beschriebene Frequenzanalysator
auch zum Ermitteln des Verlaufes der Frequenz des Grundtons benutzt werden, zu welchem
Zweck ein den Grundton enthaltendes geeignetes Sprechteilband dem Eingang des Frequenzanalysators
zugeführt wird. Dieses Sprechteilband kann unmittelbar aus dem Sprechsignal ausgesiebt
und durch Amplitudengleichrichtung vorzugsweise mindestens eines höheren Formantbereiches
abgeleitet werden.