DE2136247B2

DE2136247B2 - Lautstarkeregelung fur Mehrkanal NF Systeme

Info

Publication number: DE2136247B2
Application number: DE2136247A
Authority: DE
Inventors: Ronald Jay Addison Freimark; Philip Durand Prospect Heights Gunderson; Paul Jacob Des Plaines Niffenegger
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1970-07-20
Filing date: 1971-07-20
Publication date: 1973-10-25
Also published as: CA940456A; GB1346233A; US3725583A; DE2136247A1; JPS5610014Y2; CA940605A; JPS5347344U; FR2099484B1; US3769459A; FR2099484A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Regelung der Lautstärke für Mehrkanal-NF-Systeme mit wenigstens zwei Kanälen, die über Potentiometer steuerbar sind.

Es ist eine Verstärkerschaltung für zwei Kanäle eines Stereo-Empfängers bekannt, bei der die Lautstärke über zwei voneinander getrennte Potentiometer eingestellt wird.

Es ist ferner bekannt, bei Lautstärkeregelungen für Stereoanlagen, die zwei Potentiometer verwenden, die beiden Potentiometer über eine gemeinsame Welle zu verstellen.

Nachteilig ist hierbei jedoch, daß diese beiden Potentiometer einen beträchtlichen Raumbedarf haben, was bei der zunehmenden Miniaturisierung solcher Anlagen unerwünscht ist.

Außerdem werden zwei getrennt veränderbare Potentiometer verwendet, um die notwendige Signaldämpfung zwischen den beiden Kanälen zu wahren.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die bekannten Schalmngsancrdnungen zur Regelung der Lautstärke zu vereinfachen unu trotzdem ein Übersprechen zwischen den beiden Kanälen im wesentlichen zu vermeiden.

Die-.c Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, il'iß mit den Kanälen jeweils ein transistorisierter Lautstärkeregler verbunden ist. daß ferner ein einziges veränderbares Widerstandselement f.'ir beide Kanäle vorgesehen ist und daß eine Gleichspan-

iη nungsquelle über das regelbare WiderstaiuKelement mit den Lautstärkereglern verbunden ist. um gleichzeitig die Verstärkung der über jeden der beiden Kanäle übertragenen NF-Signale zu verändern.

Die Erfindung ermöglicht eine schaltunnsmäßiuc Vereinfachung der bisher bekannten Schalumssanordnungen für Lautstärkeregler von Stereoanlagen, da an Stelle von zwei Potentiometern nur ein Potentiometer für beide Kanäle erforderlich ist. was außerdem zu einer Einsparung an Montageraum führt.

Trotz Verwendung von nur einem Potentiometer werden ferner Störungen durch Übersprechen im wesentlichen vermieden.

Zweckmäßigerweise weist jeder Lautstärkeregler zwei Transistoren auf. die als Differentialverstärker geschaltet sind, wobei ein dritter Transistor mit jedem der Differentialverstärker verbunden ist. um den NF-Signalan eil zu steuern, der über den jeweiligen Differentialverstärker übertragen wird.

Vorteilhafterweise ist ferner ein Balance-Regler in Form eines Widerstandes vorgesehen, der mit den ausgangsseitigen Transistoren der Differentialverstärker verbunden ist. Der Balance-Regler ermöglicht eine Lautstärkeverschiebung zwischen den beiden Kanälen.

Vorzugsweise sind die Differentialverstärker jeweils über einen Stromableitungs-Transistor mit den Eingangsklemmen verbunden, ν )bei die Transistoren der Differentialverstärker mit diesen Stromableitungs-Transistoren derart verbunden sind, daß sie einen Signalanteil des NF-Signals zur Änderung der Lautstärke des übertragenen Signals ableiten.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert. In der

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockdiagramm einer Lautstärkeregelung für ein zweikanaliges stereophones Widergabesystem zeigt;

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild einer gemeinsamen Lautstärkeregelung;

F i g. 3 zeigt ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform.

In F i g. 1 ist eine gemeinsame Lautstärkeregelung 10 mit zwei Eingangsklemmen 12. 14 dargestellt, an welche jeweils eine NF-Signalquellc 16 bzw. 18 angeschlossen ist. Das NF-Signal der Signalquelle 16 wird über die Lautstärkeregelung 10 und eine Ausgangsklemme 22 an einen Leistungsverstärker 20 angelegt. Von diesem Leistungsverstärker 20 wird ein Lautsprecher 24 angesteuert. Entsprechend wird das NF-Signal der Signalquelle 18 über die Lautstärkeregelung 10 übertragen und über eine Ausgangsklemme 28 an einen Leistungsverstärker 26 angelegt. der einen Lautsprecher 30 ansteuert.

An eine Eingangsklemme 34 ist ein einfaches veränderbares Widerstandselement 32 angeschlossen, um eine Lautstärke oder Verstärkungsregelung für die über beide Kanäle der Lautstärkeregelung 10 übertragenen Signale zu schaffen, ohne daß dabei ein

l ber-prechen oder Vermischen der Signale eni-teht. Ein zweites seränderbares Widerstandselement 36 ist Piii einer Eingangsklemme 38 \erbunden und dient der Klangfarbregeluiig.

In F i g. 2 ist eine Schaltung der Lautstärkeretielung gemäß der Erfincl'insi im Detail dargestellt, wobei der Darstellung gemalt Fig. 1 entsprechende Teile mit gleichen Bezugs/eichen vergehen sind. Das an die Eingangsklemme 12 angelegte Signal wird einem ersten Differentialverstärker 40 zugeführt, der aus zwei Transistoren 41 und 42 besteht und deren Emitter gemeinsam an einen Stromableitunus-Transi-Mor 43 angeschlossen sind. Γ .scr Stromableitungs-Transistor 43 stellt eine Stromquelle für die Transistoren 41 und 42 dar. Das an die Eingangsklemme 12 angelegte Signal wird über einen Kondensator 44 und einen Widerstand 45 an die Basis des Transistors 41 angelegt, die seinerseits über einen Widerstand 46 vorgespannt ist.

Der Transistor 43 wird in den leitenden Zustand in Abhängigkeit von der Stellung des Schleifers 32 a des Widerstandselements 32 vorgespannt. Dieses Widerstandselement 32 ist an eine geeignete Gleichspannungsquelle 35 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 43 ist über einen Festwiderstand 47 mit Masse verbunden und wird ebenfalls von der Gleichspannungsquelle 35 aus auf einem entsprechenden Vorspannungspotential gehalten. Das Potential vom Widerstandselement 32 wird über einen Festwiderstand 48 an die Basiselektrode des Transistors 43 angelegt, um den dem Differentialverstärker 40 zugeführten Strom zu steuern. Eine minimale Signalwertübertragung wird auf Grund eines Koppelwiderstands 49 zwischen den Basen der Transistoren 41 und 42 aufrechterhalten. Bei einer ausreichenden Stromversorgung durch den Transistor 43 erfolgt die Signalkopplung zwischen den Transistoren 41 und 42 über die Basis-Emitterstrecke des Transistors 41 zur Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 42 und damit zur Ausgangsklemme 22. Der Transistor 42 wird durch zwei Widerstände 50 und 51 in Durchlaßrichtung vorgespannt, die mit der Basis dieses Transistors und einer geeigneten Stromquelle verbunden sind.

In entsprechender Weise werden die an die Eingangsklemme 14 angelegten NF-Signale an einen Differentialverstärker 52 angelegt, der aus zwei Tran^ristoren 53 und 54 besteht, und dessen Emitter ebenfalls gemeinsam an einen Stromableitungs-Transistor 55 angeschlossen sind. Der Emitter dieses δ-* Transistors 55 ist über einen Widerstand 56 mit Masse verbunden. Diese Schaltungsanordnung arbeitet genau in derselben Weise wie der Differentialverstärker 40. Damit werden die über einen Kondensator 57 und einen Widerstand 58 an die Basis des Transistors 53 angelegten Eingangssignals vom Transistor 53 zum Transistor 54 in Abhängigkeit von dem im Transistor 55 fließenden Strom übertragen. Eine minimale Signalwertkopplung zwischen den Transistoren 53 und 54 wird durch einen Koppelwiderstand 59 aufrechterhalten, welcher zwischen die Basiselektroden dieser Transistoren geschaltet ist. Auch der Transistor 54 wird von zwei Widerständen 60 und 61 in Durchlaßrichtung vorgespannt, die in geeigneter Weise mit einer Spannungsquelle verbunden sind, z. B. der Gleichspannungsquelle 35. Der Ausgang des Transistors 54 ist mit der AusgangsViern-ne 28 verbunden und liegt damit an dem Leistungsverstärker 26 bzw. dem Lautspreeher 30. \.sic aus F : g. 1 entnehmbar ist. Zwischen die Ausgangsklemmen 21 und 28 ist ein Balance-Regler 69 geschallet, mit dem die den beiden Transistoren 42 und 54 zügelührte Beiriebsspannuiiü eingestellt wird, um damit du Lautstärke der beiden Kanäle in Abhängigkeit voneinander zu verschieben.

Die Schaltung kann auch einen Klangfarbenregler um:;issen. mit welch in hochfrequente Sisinalanteile an den Eingängen der Differentialversiärkerstufen abgeleitet werden. Zu diesem Zweek ist ein Kondensator 70 mit der Basis des Transistors 41 und über einen T^ransistor 71 mit Massepotential \erblinden. Der Transistor 71 stellt einen veränderbaren Widerstand für das Eingangssignal dar und leitet somit über den Kondensator 70 hocnt'requente Signalanleile in Abhängigkeit son der Leitfähigkeit, des Transistors nach Masse ab. D'"se Ableitung läßt sich durch eine Änderung des Widerstandswertes am Widerstandselement 36 einstellen, das mit der Basis des Transistors 71 gekoppelt ist. Parallel zum Widcrstandselement 36 kann ein Kondensator 72 geschaltet werden, der als Filterkondensator für das Vorspannungbpotential dient. Der am Abgriff des Widerstandselements bzw. Potentiometers liegende Schaltkreispunkt 38 liegt über einen Festwiderstand 73 an Masse. Ferner ist dieser Schaltkreispunkt 38 über einen Widerstand 74 mit einem Schaltkreispunkt 34 verbunden, der am Schleifer 32« des Widerstandselements 32 liegt. Auf diese Weise wird eine Verkettung zwischen der Lautstärkeregelung und der Klangfarbenregelung geschaffen, die mit Hilfe der Widerstandselemente 36 und 32 erfolgt. Diese Verkettung bewirkt eine Baßanhebung. indem eine gleichmäßige Verstärkung über das gesamte Frequenzspektrum verursacht wird, wein! eine solche Anhebung der Baßfrequenzen gewünscht ist. Diese Baßanhebung wird durch das Ausfiltern der hohen Frequenzen am Eingang der Transistoren 41 und 53 hewirkt. indem der Transistor 71 einen maximalen Strom führt. Wenn somit eine maximale Vorspannung an der Basis des Transistors 71 und entsprechend an der Basis des mit dem Kondensator 80 verbundenen Transistors 81 anliegt, werden die Höhen nach Masse abgeleitet. Diese Wirkung verursacht auch ein Anheben der Vorspannung am Schaltkreispunkt 34 und in Abhängigkeit davon ein Anheben der übertragenen Gesamtlautstärke. Die Transistoren 71 und 81 besitzen jeweils einen zur Basis in Serie geschalteten Widerstand 83 bzw. 84, womit das an die Basis angelegte Vorspannungspotential begrenzt wird.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 3 dargestellt, die eine Lautstärkeregelung HO zeigt. Di"· an die Eingangsklcmme 112 angelegte NF-Signal wird einem ersten Differenzverstärker 140 zugeführt, der aus den Transistoren 141 und 143 besteht. Die Emitter dieser Transistoren sind gemeinsam an einen Stromableitungs-Transistor 143 angeschlossen. Dieser Transi ^for 143 wirkt als Stromquelle für die Transistoren 141 und 142 und stellt gleichzeitig einen Signalpfad von der Eingangsklemme 112 zu der Emitterelektrode der Transistoren 141 und 142 dar. Das Signal an der Eingangsklemme 112 wird über einen Kondensator 144 und einen Widerstand 145 an die Basis des Transistors 143 angelegt, welche ihrerseits über einen Widerstand 156 in Durchlaßrichtung vorgespannt ist.

Der Transistor 14j ist in Durchlaßrichtung betrie- gung abgeleitet. Der Anteil der Signalablettung hängt ben, womit ein im wesentlichen konstantes Signal von dem Leitfähigkeitszustand des Transistors 157 zum Differentialverstärker 140 übertragen wird, ab. Je mehr dieser Transistor leitet, um so größer ist wenn das Signal an der Eingangsklemme 112 kon- das an der Ausgangsklemme 128 anliegende Signal, stant ist. Der zur Ausgangsklemme 122 übertragene 5 das entsprechend um so kleiner ist. je weniger der Signalanteil hängt von der Einstellung eines Poten- Transistor 157 leitend ist.

tiometers bzw. Widerstandselements 132 ab, die vom Der als Potentiometer ausgebildete Balance-Regler

Schleifer 134 aus wirksam ist. Dieses Potentiometer 153 wirkt zwischen den entsprechenden Kanälen, die ist mit einer geeigneten Gleichspannungsquelle 135 über die Differentialverstärker 140 und 155 übertraverbundcn und liefert ein Vorspannungspotential für io gen werden. Indem der Schleifer 153« des Badie Basis des Transistors 142 über einen Widerstand lance-Reglers 153 mehr nach einem oder anderen 147. Die Basen der Transistoren 141 und 142 sind Differentialverstärker hin verschoben wird, um so durch einen Koppelwiderstand 148 miteinander ver- größer wird die Verstärkung in dem dazugehörigen bunden. Der Emitter des Transistors 143 ist über Kanal. Der Balance-Regler bietet in bekannter Weise einen Widerstand 149 an Masse angeschlossen. 15 die Möglichkeit, die Übertragung entsprechend den Wenn der Transistor 143 geeignet vorgespannt ist, Wünschen der Zuhörer bzw. der Raumgegebenheiten wird das Eingangssignal von der Eingangsklemme einzustellen.

112 aus über den Transistor 143 zum Differential- Die beschriebene Schaltung kann auch mit einem

verstärker 140 derart übertragen, daß nur ein Signal- Klangfarbenregler verbunden sein, indem hochfreanteil an der Ausgangsklemme 122 über einen Kop- ao quente Signalanteile von dem Eingang der jeweiligen pel- und Trennkondensator 122 α angelegt wird. Der Stromableitungs-Transistoren 143 und 158 abgeleitet Transistor 141 ist in Durchlaßrichtung über zwei werden. Zu diesem Zweck ist ein Kondensator 170 Widerstände 150 und 151 vorgespannt, die ihrerseits auf der einen Seite mit der Basis des Transistors 143 am Anschluß 152 für die positive Spannungsversor- und auf der anderen Seite über einen Transistor 171 gung liegen. Der Transistor 142 ist durch eine über «5 mit Maise verbunden. Dieser Transistor 171 stellt einen Balance-Regler 153 an den Kollektor angelegte einen veränderbaren Widerstand für das Eingangs-Spannung auf dem gewünschten Vorspannungspo- signal und die abzuleitenden hohen Frequenzen über tential gehalten. Dieser Balance-Regler 153 ist einer- den Kondensator 170 dar. Der Widerstandswert dieseits mit dem Transistor 142 verbunden uiid liegt an- ses Transistors wird durch eine Änderung der Eindererseits an dem entsprechenden Transistor des 30 stellung an einem Potentiometer 136 bewirkt, das mit zweiten Differentialverstärkers. der Basis des Transistors 171 über einen Widerstand

Dieser zweite Differentialverstärker 155 ist mit der 172 verbunden ist. Ein Festwiderstand 173 kann Eingangsklemme 114 für die NF-Signale des zweiten auch zwischen dem Potentiometerabgriff und Masse Kanals verbunden und umfaßt die Transistoren 156 liegen. Der Schleifer 138 am Abgriff des Potentiome- und 157, deren Emitter gemeinsam mit einem Strom- 35 ters 136 der Klangfarbenregelung ist mit dem Schleiableitungs-Transistor 158 in Verbindung steht. Der fer 134 der Lautstärkenregelung über einen Fest-Emitter des Transistors 158 liegt über einen Wider- widerstand 174 veibunden, wodurch die Lautstärstand 159 an Masse, wodurch eine Strombegrenzung kenregelung und die Klangfarbenregelung miteinanbewirkt wird. Diese Schaltungsanordnung arbeitet in der verkettet sind. Dadurch ergibt sich eine Baßanhederselben Weise wie die im Zusammenhang mit dem 40 bung, indem ein gleichmäßiger Verstärkungsanstieg Differentialverstärker 140 beschriebene Schaltung. über das gesamte Frequenzspektrum bewirkt wird. Damit wird ein über einen Kondensator 160 einge- wenn eine solche Baßanhebung wünschenswert ist. koppeltes Signal über einen Widerstand 161 an die Damit wird gleichzeitig die Leitfähigkeit der Transi-Basis des Transistors 159 angelegt und über diesen stören 171 und 181 vergrößert, um die Höhen nach Transistor an die Emitter der Transistoren 156 und 45 Masse abzuleiten. Der Transistor 181 ist in entspre-157 übertragen. Der Transistor 156 wird mit Hilfe chender Weise wie der Transistor 171 über einen zweier Widerstände 163 und 164 in Durchlaßrich- Kondensator 180 an den Eingang gekoppelt und betung vorgespannt, die ihrerseits am Anschluß 1S2 für wirkt somit ebenfalls eine Ableitung der hohen Fredie positive Spannungsversorgung liegen. Diese posi- quenzen nach Masse. Eine maximale, an die Basen tive Spannungsversorgung kann die Gleichspan- 50 der Transistoren 171 und 181 angelegte Vorspannungsquelle 135 sein. Der Transistor 158 wird mit nung verursacht entsprechend eine maximale Ablei Hilfe eines Widerstands 166 in Durchlaßrichtung tung der hohen Frequenzen nach Masse. Damit wire vorgespannt und wirkt als A-Verstärker mit einer im jedoch auch die Vorspannung am Schleifer 134 angewesentlichen konstanten Stromverstärkung bezüglich hoben, wodurch wiederum ein Anheben der Gesamt des an die Klemme 114 angelegten und an die Emit- 55 lautstarke ausgelöst wird. Mit den Basen der Transi ter der Transistoren 156 und 157 übertragenen Si- stören 171 und 181 ist jeweils ein Widerstand 17i gnals. Über den Transistor 156 werden Signalanteile bzw. 182 in Serie geschaltet, um die Vorspannung ai zum AnschSuß 152 für die positive Spannungsversor*· der Basis zu begrenzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Regelung der Lautstärke für Mehrkanal-NF-Systeme mit wenigstens zwei Kanälen, die über Potentiometer steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Kanälen jeweils ein transistorisierter Lautstärkeregler (40. 52 bzw. 140. 155) verbunden ist. daß ferner ein einziges veränderbares Widerstandselement (32 bzw. 132) für beide Kanäle vorgjsehen ist und daß eine Gleichspannungsquelle (35 bzw. 135) über das regelbar·.¹ Widerstandselement (32 bzw. 132) mit den Lautstärkereglern (40. 52 bzw. 140. 155) verbunden ist. um sleiehzeitig die Verstärkung der über jeden der beiden Kanäle übertragenen NF-Signale zu verändern.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lautstärkeregler zwei Transistoren (41. 42 und 53, 54 bzw. 141. 142 und 156. 157) umfaßt, die als Differentialverstärker geschaltet sind, und daß ein dritter Transistor (43. 55 bzw. 143, 158) mit dem jeweiligen Diiferentialverstärker verbunden ist. um den NF-Signalanteil zu steuern, der über den Differentialverstärker übertragen wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Balance-Regler in Form eines Widerstandes (153 bzw. 169) mit den ausgangsseitigen Transistoren der Differentialverstärker verbunden ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Differentialverstärker (140, 155) jeweils über einen Stromableitungs-Transistor (143. 158) mit den Fingangsklemmen (112. 114) verbunden sind und daß^die Transistoren (141, 142 bzw. 156, 157) der Differentialverstärker mit den Transistoren (143, 158) derart verbunden sind, daß sie eineri Signalanteil des NF-Signals zur Änderung der Lautstärke des übertragenen Sienals ableiten.