DE19934747A1 - Verfahren und AGC-Einrichtung zum Steuern der Verstärkung eines Mikrofons mit einem integrierten, den Arbeitspunkt durch externe Beschaltung einstellbaren Verstärker - Google Patents

Verfahren und AGC-Einrichtung zum Steuern der Verstärkung eines Mikrofons mit einem integrierten, den Arbeitspunkt durch externe Beschaltung einstellbaren Verstärker

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DE19934747A1
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Roland Aubauer
Ralf Kern
Stefano Klinke
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers without distortion of the input signal
    • H03G3/004—Control by varying the supply voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
    • H04R3/10—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response of variable resistance microphones

Abstract

Um die Verstärkung eines Mikrofons mit einem integrierten, den Arbeitspunkt durch externe Beschaltung einstellbaren Verstärker derart zu steuern, daß keine externen steuerbaren Verstärker oder Abschwächer notwendig sind, wird die Mikrofonempfindlichkeit und/oder der Mikrofonfrequenzgang über eine Mikrofonversorgungsspannung oder eine physikalische Steuergröße, die eine Mikrofonspeiseimpedanz einstellt, verändert.

Description

Die Erfindung betrifft eine einfache Steuerung der Empfind­ lichkeit von Mikrofonen mit integriertem Verstärker, dessen Arbeitspunkt durch eine externe Beschaltung einstellbar ist, z. B. einen Feldeffekttransistor-Vorverstärker (FET- Vorverstärker).
Bei praktisch allen zur Zeit in Telekommunikations- und Kon­ sumeranwendungen verwendeten Mikrofonen bzw. Mikrofonkapseln handelt es sich um Elektretwandler mit integriertem Feldef­ fekttransistor-Vorverstärker. Dieser Vorverstärker dient zur Verringerung der sehr hohen Mikrofonquellimpedanz und zur Verstärkung des Mikrofonsignals. In der Regel handelt es sich hierbei um die Sourceschaltung eines Feldeffekttransistors. Durch Veränderung der Speiseimpedanz und der Versorgungsspan­ nung läßt sich der Arbeitspunkt des Transistors und damit auch die Empfindlichkeit des Mikrofons ändern. Änderungen des Mikrofonfrequenzgangs sind möglich, wenn nicht nur reelle, sondern auch komplexe Speiseimpedanzen zugelassen werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Verstärkung eines Mikrofons mit einem integrierten, den Ar­ beitspunkt durch externe Beschaltung einstellbaren Verstärker derart zu steuern, daß keine externen steuerbaren Verstärker oder Abschwächer notwendig sind.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 3 gelöst.
Die der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, die Verstärkung durch Verändern der Mikrofonempfindlichkeit und/oder des Mikrofonfrequenzgangs über eine Mikrofonversor­ gungsspannung oder eine physikalische Steuergröße, die eine Mikrofonspeiseimpedanz einstellt, zu steuern.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen jeweils eine Schaltung für eine einfache Empfindlichkeits- und/oder Frequenzgangsteuerung von Elektret-Mikrofonen, die ohne externe, steuerbare Verstärker oder Abschwächer auskommt. Die einfachste Realisierung be­ steht in der Empfindlichkeits- und Frequenzgangsteuerung über die Mikrofonversorgungsspannung UL.
Alternativ ist es auch möglich, die Empfindlichkeits- und Frequenzgangsteuerung derart zu realisieren, daß die Mikro­ fonspeiseimpedanz ZL mit einer Steuerspannung UST eingestellt wird.
Eine elektronische Steuerung der Speieseimpedanz ZL kann z. B. durch einen gesteuerten Feldeffekttransistor erfolgen. Der Steuerungsbereich der Mikrofonempfindlichkeit über die Spei­ seimpedanz liegt bei bis zu 10 dB in Abhängigkeit der Mikro­ fonversorgungsspannung.
Der Vorteil dieser Art der Empfindlichkeits- und Frequenz­ gangsteuerung liegt in der Minimierung des Schaltungsaufwands und der damit verbundenen Kosten. Der Steuerungsbereich ist für die meisten Anwendungen ausreichend hoch.
Die Empfindlichkeitssteuerung von Mikrofonen mit eingebautem FET-Vorverstärker kann außerdem vorteilhaft zur automatischen Aussteuerung von Mikrofonsignalen eingesetzt werden. Diese Schaltungen werden im allgemeinen als "Automatic Gain Con­ trol"-Schaltungen (AGC-Einrichtung) bezeichnet. Anwendungen dieser Schaltungen finden sich in praktisch allen Konsumerge­ räten, die einen Mikrofonaufnahmekanal besitzen (Kassettenre­ korder, Diktiersysteme, (Freisprech-)Telefone etc.).

Claims (4)

1. Verfahren zum Steuern der Verstärkung eines Mikrofons mit einem integrierten, den Arbeitspunkt durch externe Beschal­ tung einstellbaren Verstärker mit folgenden Merkmalen:
  • a) Aus einer Mikrofonausgangsspannung (Ua) wird eine erste physikalische Steuergröße (STG1) gebildet,
  • b) mit der ersten physikalischen Steuergröße (STG1) wird
    • 1. eine Mikrofonversorgungsspannung (UL) zur Änderung der Empfindlichkeit und/oder des Frequenzgangs des Mikrofons (MF) gesteuert, oder
    • 2. eine zweite physikalische Steuergröße (UST) gesteuert, über die eine Mikrofonspeiseimpedanz (ZL) zur Änderung der Empfindlichkeit und/oder des Frequenzgangs des Mikrofons (MF) eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Steuerspannung (UST) als zweite physikalische Steuergrö­ ße (UST) verwendet wird.
3. AGC-Einrichtung zum Steuern der Verstärkung eines Mikro­ fons mit einem integrierten, den Arbeitspunkt durch externe Beschaltung einstellbaren Verstärker mit folgenden Merkmalen:
  • a) Steuerungsmittel (STM) für die Verstärkung des Mikrofons (MF) erzeugen aus einer Mikrofonausgangsspannung (Ua) eine erste physikalische Steuergröße (STG1),
  • b) die Steuerungsmittel (STM) sind
    • 1. mit einer Spannungsquelle (SQ), die das Mikrofon (MF) über eine Mikrofonspeiseimpedanz (ZL) mit einer Mikrofonver­ sorgungsspannung (UL) versorgt, derart verbunden, daß mit der ersten physikalischen Steuergröße (STG1) die Mikrofonversor­ gungsspannung (UL) zur Änderung der Empfindlichkeit und/oder des Frequenzgangs des Mikrofons (MF) gesteuert wird, oder
    • 2. mit einer Mikrofonspeiseimpedanz (ZL) des Mikrofons (MF) derart verbunden, daß mit der ersten physikalischen Steuer­ größe (STG1) eine zweite physikalische Steuergröße (UST) ge­ steuert wird, über die die Mikrofonspeiseimpedanz (ZL) zur Änderung der Empfindlichkeit und/oder des Frequenzgangs des Mikrofons (MF) eingestellt wird.
4. AGC-Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mikrofonspeiseimpedanz (ZL) - gemäß dem Merkmal "(b2)" des Anspruchs 3 - eine Impedanzschaltung ist, bei der ein Feldeffekttransistor (FET), an dessen Gate-Anschluß bezogen auf ein Bezugspotential als physikalische zweite Steuergröße (UST) eine Steuerspannung (UST) anliegt, am Source-Anschluß mit dem Mikrofon (MF), am Drain-Anschluß mit einem ersten Wi­ derstand (R1) verbunden ist und bei der parallel zu der Seri­ enschaltung aus Feldeffekttransistor (FET) und erstem Wider­ stand (R1) eine Serienschaltung aus einem zweiten Widerstand (R2), einer Spule (SP) und einem Kondensator (KO) geschaltet ist.
DE1999134747 1999-07-23 1999-07-23 Verfahren und AGC-Einrichtung zum Steuern der Verstärkung eines Mikrofons mit einem integrierten, den Arbeitspunkt durch externe Beschaltung einstellbaren Verstärker Withdrawn DE19934747A1 (de)

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AU59653/00A AU5965300A (en) 1999-07-23 2000-06-15 Method and agc device for controlling the amplification of microphone with an integrated amplifier with a working point which can be adjusted by external wiring

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