DE2208820C3 - Ton- bzw. Schallmeßeinrichtung - Google Patents
Ton- bzw. SchallmeßeinrichtungInfo
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS
- H04S1/00—Two-channel systems
- H04S1/007—Two-channel systems in which the audio signals are in digital form
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ton- bzw. Schallmeßeinrichtung insbesondere zur Verwendung bei einer
Anordnung zur Anpassung eines Tonfrequenzwandlersystems (Lautsprechersystem) an dessen räumliche
r> Umgebung.
Auf dem Fachgebiet der Hifi-Anordnungen ist seit langem erkannt worden, daß der Leistungsverstärker
eine im wesentlichen Hache Verstärkungscharakteristik über das gewünschte Tonfrequenzbetriebsspektrum
aufweisen soll. Verstärker hoher Qualität sind im Handel erhältlich, welche diese Kriterien erfüllen. Im
allgemeinen haben sie eine ausreichende Leistung und Flachheit über das Spektrum, um die unterschiedlichsten
Forderungen zu erfüllen. Das schwächste Glied in
2> Tonerzeugeranordnungen ist das Wandlersystem oder
das Lautsprechersystem, welches die Tonfrequenzenergie in den umgebenden Raum akustisch abstrahlt. Bei
High-Fidelity-Tonwandleranordnungen ist es nicht ungewöhnlich, daß die Lautsprecheranordnung mehr als
ίο der Verstärker und die zugeordnete Elektronik kostet.
Auf dem Fachgebiet setzt sich jetzt erst die Erkenntnis durch, daß, es sei denn das Tonfrequenzsystem
ist an den umgebenden Raum angeglichen, stehende Wellen auf Grund von Raumeffekten in Kauf
α genommen werden müssen, wie beispielsweise Resonanzzustände
oder Reflexionen, die unzulässigerweise den durch die Quelle erzeugten Ton verstärken oder
unterdrücken, und zwar in einer Weise wie vom Hersteller oder Besitzer nicht vorgesehen.
κι Bei bekannten Anordnungen wird dieses Problem
durch Verwendung eines Rauschgenerators gelöst, der ein Band von weißem Rauschen in den Raum abstrahlt.
Ein Mikrofon, welches das Rauschen auffängt, gibt das umgewandelte Signal über eine Kette von Kerbfiltern
« an einen Tonfrequenzmesser. Bei diesen Anordnungen
wird eine Art von Spektrumanalysator verwendet, um eine schnelle Fourier-Transformationswiedergabe zu
erzielen, damit der Bedienende das Amplitudenverhalten über das gesamte Tonfrequenzspektrum beobach-
so ten kann. Der Fachmann stellt dann jedes der Kerbfilter ein, um eine flache Amplitudencharakteristik über das
gesamte Frequenzspektrum zu erhalten, wobei man dies auf einer Panoramawiedergabeeinrichtung beobachten
kann. Das ausgewertete Rauschband ist somit eine Funktion der Ausgänge sämtlicher Kerbfilter und
umfaßt alle Kerbfilter im System. Bei einer praktischen Verwirklichungsform ist es notwendig, die einzelnen
Filter einzustellen und häufig erneut einzustellen, um das System auf Grund der Wechselwirkung der
Abfallflanken der Filter im System abzustimmen. Das Endergebnis ist dann, daß ausgebildete Techniker
erforderlich sind, um die Anpassung zwischen Zimmer und Lautsprechersystem nach dem bekannten Verfahren
durchzuführen, was jedoch zeitraubend und in der
'S Arbeit teuer ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ton- bzw. Schallmeßeinrichtung insbesondere zur Verwendung
bei einer Anordnung zur Anpassung eines Tonfrequenz-
wandlersystems (Laufsprechersystem) an dessen räumliche
Umgebung zu schaffen, die ohne solche aufwendigen Arbeiten auskommt Gemäß der Erfindung wird
dies dadurch erreicht daß eine elektrische Signalquelle zur Erzeugung eines durch ein Linienfrequenzspektrum
im Tonfrequenzbereich gebildeten, elektrischen Signals vorgesehen ist, daß dieses als elektrisches Signal
vorliegende Linienfrequenzspektrum dem Tonfrequenzwandlersystem zur anschließenden Abstrahlung
in Form eines akustischen Signals zugeführt ist daß eine Einrichtung (z. B. Mikrofon) zur Aufnahme und
Einspeisung des Linienfrequenzspektrums an eine Vielzahl von in ihrer Gesamtheit im wesentlichen die
Bandbreite des gesamten Linienfrequenzspektrums überdeckenden Filtern oder an ein über die Bandbreite
des Linienfrequenzspektrums abstimmbares Bandpaßfilter mit einer bestimmten Bandpaßübertragungsfunktion
vorgesehen ist und daß an den Ausgängen der Filter bzw. des Filters eine Einrichtung zur Messung der
jeweiligen Bandbreiten-Spektralleistung am Ausgang dieses Filters angeschlossen ist
Die Form der Signalquelle kann z. B. eine Sägezahnwelle oder eine Rechteckwelle sein. Vorteilhaft jedoch
wird eine Rechteckwelle benutzt, da die positiven und die negativen Impulse, die die Rechteckwelle ausmachen,
vollständiger den gesamten dynamischen Bereich des Verstärkers ausnutzen im Gegensatz zur Sägezahnwelle,
die auf Grund ihrer Asymmetrie einen geringeren Teil des dynamischen Bereichs des Verstärkers benutzt
Die Ausgangsleistung der Signalquelle ist zweckmäßig steuerbar und wird an den Leistungsverstärker und
an das Lautsprechersystem zum Senden des Linienfrequenzspektrums in den den Lautsprecher umgebenden
Raum gegeben. Das Linienfrequenzspektrum wird vorzugsweise durch Mikrofone und Vorverstärker mit
flacher Frequenzcharakteristik aufgenommen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden vierundzwanzig
Drittel-Oktavfilter verwendet, die den Bereich von 30 Hertz bis 15 kHz abdecken. Die Spektralleistung in der
Bandbreite jedes der Filter wird bei Verwendung für eine Anordnung zur Anpassung eines Tonfrequenzwandlersystems
(Lautsprechersystem) an dessen räumlicher Umgebung gemessen und gegen einen bekannten
Bezugswert verglichen. Das spektrale Leistungsdurchlaßvermögen eines Filters wird dadurch eingestellt, daß
der Leistungsausgang des Filters gegen diese Bezugsgröße verglichen wird. Somit läßt sich ein flacher
Verlauf über das gesamte Spektrum erreichen, welches die Übertragungsfunktionen sowohl der Lautsprecheranordnung
als auch des umgebenden Raumes berücksichtigt.
Die einzelne Verstärkung bzw. Dämpfung jedes der Filter wird eingestellt, um eine im wesentlichen flache
akustische Amplituden-Charakteristik über den gesamten Tonfrequenzbereich zu erhalten. Die normal übliche
Eingangsklangquelle, sei es nun ein Tuner oder ein Tonbandgerät, wird dann über die eingestellte Kette
von Schmalbandfiltern bzw. das Bandpaßfilter direkt in die Tonfrequenzverstärkeranordnung gegeben, um in
das Zimmer in üblicher Weise gesendet oder abgestrahlt zu werden.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung zur Messung der Spektralleistung in der Bandbreite jedes der
Filter sollen nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Anpaßsystems zur Verwendung bei einem vollständigen Zweikanalstereo-Fig.2
ein Blockschaltbild mit einer Vielzahl frequenzmäßig benachbarter Schmalbandspitzenfilter, die
verwendet werden, um das gewünschte Tonfrequenzband abzudecken,
Fig.3 eine andere Filterausführungsform in Form
eines sogenannten T-Schmalbandfilters mit einem
Netzwerk in einer Rückkopplungsschleife, das die gewünschte Charakteristik aufweist, wobei die Abfallcharakteristik
des Bandpasses sich der Nullverstärkung nähert,
Fig.4 ein vollständigeres Blockschaltbild der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform, wobei gezeigt
ist, wie die ermittelte Spektralleistung von der Filterkette verarbeitet und verglichen wird, um jedes
der Filter in der Filterkette einzustellen,
F i g. 5 eine Reihe von sieben Impulsdiagram^ien, die
erkennen lassen, wie entweder eine Sägezahn- oder Rechteckwelle als Signalquelle Verwendung finden
kann,
F i g. 6 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform zum Messen der Spektralleistung in der Bandbreite
der Filter in einer Filterkette,
F i g. 7 in schematischer Darstellung ein aktives Filter
mit einer T-Brücke mit Spitzencharakteristik,
F i g. 8 eine schematische Darstellung eines abstimmbaren Bandpaßfilters der gleichen Art welches entweder
bei der linken oder rechten Filterkette Verwendung findet.
In Fig. 1 ist im Blockschaltbild ein Raumanpassungssystem
mit Auslegung für ein vollständiges Zweikanalstereosystem dargestellt. Eine Prüfsignalquelle 10
erzeugt die notwendigen Taktsignale und die gewünschte Ausgangswellenform, bei der es sich nach der
bevorzugten Ausführungsform um eine Rechteckwelle handelt, die über ein variables Dämpfungsglied 11 an ein
Schaltnetzwerk 12a, 126 gegeben wird. Das Schaltnetzwerk 12a und 120 ist so ausgelegt, daß es den Ausgang
der Prüfsignalquelle IO zur Übertragung entweder durch ein linkes Kanaltonfrequenzsystem !3 zur
Abstrahlung in einen Raum oder durch ein rechtes Kanaltonfrequenzsystem 14 zur Abstrahlung in den
Raum wählt. Ein Mikrofon 15 mit im wesentlichen flacher Charakteristik und ein Vorverstärker 16 nehmen
das in den Raum übertragene Tonfrequenzsignal auf und geben das aufgenommene Signal an ein Schaltnetzwerk
17 ab. Befindet sich das Schaltnetzwerk 17a in der ersten Stellung, so wird das ermittelte Tonfrequenzsignal
an eine linke Filterkette 18 gegeben, die eine Vielzahl frequenzmäßig benachbarter Schmalbandfilter
umfaßt, die im wesentlichen das Linienfrequenzspektrum überdecken, das durch die Prüfsignalquelle 10
erzeugt wird. Der Ausgang der linken Filterkette 18 wird an einen linken Summierverstärker 19 und dann an
die dritte Stellung des Schaltnetzwerkes 12a gegeben. Die Verstärkung aller Filter in der linken Bank 18 ist
gesondert einstellbar. Die einen Ausgänge aller Filter werden zusammen in den linken Summierverstärker 19
gegeben. Die anderen Ausgänge aller Schmalbandfilter sind mit einem Schalter 20 verbunden, mit dem einzeln
der Ausgang jedes der Filter der linken Filterkette 18 gewählt werden kann. Der Eingang des Schalters 20
liegt an der ersten Stellung eines Schalters 21.
In ähnlicher Weise kann die zweite Stellung des Schaltnetzwerkes 176 den Ausgang des Vorverstärkers
16 zählen, um eine rechte Filterkette 22 zu beaufschlagen, die eine ähnliche Anzahl frequenzmäßig angrenzender
Schmalbandfilter umfaßt, die im wesentlichen das LinienfreauenzsDeklrum abdecken, das durch die
Prüfsignalquelle 10 erzeugt wird. Die Verstärkung der einzelnen Verstärker der rechten Filterkette 22 ist
jeweils gesondert einstellbar. Sie sind auf der einen Ausgangsseite zusammen an einen rechten Summierverstärker 23 geführt, dessen Ausgang an einer dritten
Stellung am Schaltnetzwerk i2b liegt. Der andere Ausgang jedes der Filter der linken Filterbank 22 ist
gesondert mit einem Drehschalter 24 verbunden, der die zweite Stellung des Schalters 21 beaufschlagt, wodurch
auf diese Weise der Schalter 21 einzelne Filter entweder von der linken Filterkette 18 oder die einzelnen Filter
aus der rechten Filterkette 22 wählen kann. Der gewählte Ausgang aus dem Schalter 21 wird an ein
Instrumentierungsnetzwerk 25 gelegt, welches die Spektralleistung in irgendeinem der gewählten Filter
ermittelt und mißt
Ein üblicher Eingang 26 des linken Kanals ist mit der dritten Stellung des Schaltnetzwerks 17a verbunden und
in ähnlicher Weise ist ein üblicher Eingang 27 des rechten Kanals mit der dritten Stellung des Schaltnetzwerkes 176 verbunden.
Während des Eich- oder Anpaßvorgangs beim Betrieb wird das Schaltnetzwerk 17a, 17fe entweder in
die erste Stellung oder in die zweite Stellung gebracht um die ermittelten Spektralfrequenzen entweder an die
linke Filterkette 18 oder die rechte Filterkette 22 zu geben. Das Schaltnetzwerk 12a, 12b ist vorzugsweise
mit dem Schaltnetzwerk 17a, i7b gekoppelt, so daß
immer dann, wenn sich das Schaltnetzwerk 17a, 17b in
der ersten Stellung befindet, sich das Schaltnetzwerk 12a, 126 auch in der ersten Stellung befindet Der
Abgleich der linken Filterkette 18 Findet statt während sich die Schaltnetzwerke 12a, 126 und 17a, \7b m
Position 1 befinden. Ein Abgleich der rechten Filterkette 22 Findet statt wenn sich diese Schaltnetzwerke in
Position 2 befinden. Der normale oder übliche Betrieb
der Stereoanlagen findet statt wenn die Netzwerke 12a,
126 und 17417/) in die dritte Position gestellt sind.
F i g. 2 zeigt ein Teilblockdiagramm einer Kette von Filtern, die entweder die linke Filterbank 18 oder die
rechte Filterbank 22 der F i g. 1 bilden können. Nach der bevorzugten Ausführungsform werden eine Vielzahl im
wesentlichen gleicher, frequenzmäßig angrenzender Schmalbandspitzenfilter 30, 31 und 32 verwendet Die
tatsächliche Anzahl von Filtern ist eine Frage der Auslegung. Nach der bevorzugten Ausführungsform
werden jedoch 24 Dritteloktav-Fiher verwendet die
den Bereich von 30 Hertz bis 50 kHz abdecken. Der Eingang für sämtliche SchmalbandFilter ist ein gemeinsamer Eingang, z. B. der Punkt 33. Da die Verstärkung
jedes der verwendeten Filter eine Abstiegsflankencharakteristik aufweist, weiche sich asymptotisch Nu!! du,
der Einheitsverstärkung, nähert, ist ein zusätzlicher
Abfallflanken- Begrenzerverstärker 34 vorgesehen, der die Abstiegsflankencharakteristik bei der Einheitsverstärkung eliminiert und die Abstiegsflankencharakteristik der Verstärker asymptotisch der Nullverstärkung
nähern läßt. Der Verstärkerausgang jedes der Schmalbandverstärker 30,31 und 32 ist gesondert bei 35,36 und
37 einstellbar.
F i g. 3 zeigt ein Schmalbandfilter mit einer T-Brücke
in einer Rückkopplungsschleife, welches eine Spitzencharakteristik aufweist und den zusätzlichen Vorteil
einer solchen Frequenzkurve ergibt bei der die Abfallflanke sich asymmotisch der Nullverstärkung
nähert-
Es ist daher möglich, eine Filterkette zu erstellen, die
im wesentlichen aus einer Vielzahl von Spitzenfiltern
entsprechend F i g. 3 besteht Anders ausgedrückt, die
linke Filterkette 18 und die rechte Filterkette 22 nach Fig. 1 können jeweils aus einer Vielzahl von Filtern
nach F i g. 3 bestehen.
F i g. 4 zeigt ein vollständigeres Blockschaltbild des in F i g. 1 gezeigten Systems, in dem besonders die
Erzeugung des Prüfsignals sowie die Einrichtungen zum Ermitteln der Spektralleistung pro Band in jedem der
frequenzmäßig angrenzenden Schmalbandfilter, die
jede der Filterketten aufweist dargestellt ist. Die
Beschreibung der Fig.4 ist der Beschreibung von F i g. 1 angeglichen. Es werden ähnliche Bezugszeichen
für diejenigen Bauteile, die ähnliche Funktionen erfüllen, benutzt.
ι ΐ Die Prüfsignalquelle 10 umfaßt einen frei schwingenden Impulsgenerator 30 der einen Puls P1 erzeugt der
in F i g. 5 im einzelnen dargestellt ist Der Ausgang des frei schwingenden Impulsgenerators 30 löst einen
triggerbaren (auslösbaren) Impulsgenerator 31 aus, der
ein Ausgangssignal P 2 erzeugt welches genauer in
Fig.5 dargestellt ist. Wie in Fig.5 gezeigt löst die
Abstiegsflanke des Impulses PX den getriggerten Impulsgenerator 31 aus, der den Impuls P2 erzeugt Da
der Impulsgenerator 31 durch die Abstiegsflanke von
/Ί angesteuert werden muß, wird der Ausgang des
Impulses P 2 bezüglich der Abstiegsflanke des Impulses gesperrt der durch den frei schwingenden Impulsgenerator 30 erzeugt wurde. Bei den Impulsen Pl und P 2
handelt es sich um Taktgebersignale, die entsprechend
F i g. 1 von der Prüfsignalquelle 10 zur Instrumentierungsschaltung 25 geliefert werden.
Die Ausgangsgröße des gesteuerten Impulsgenerators 31 ist der Verlauf P2, der verwendet wird, um die
auslösbare Prüfsignalquelle 32 zu triggern, bei der es
sich entweder um einen Sägezahngenerator oder um
einen Rechteckwellengenerator handelt Das Verhältnis zu der durch die getriggerte Prüfsignalquelle 32
erzeugten Sägezahnwelle ist genau in F i g. 5 dargestellt, die nach der bevorzugten Ausführungsform eine
Folgefrequenz von 10 Hertz hat Die Sägezahnwelle hat jedoch einen Nachteil, da alle Spuren etwa in der
gleichen Richtung verlaufen. Das Ausgangssignal der durch die getriggerte Prüfsignalquelle 32 erzeugten
Sägezahnwelle wird entweder durch das linke Tonfre
quenzsystem 13 oder das rechte Tonfrequenzsystem 14,
wie in F i g. 1 dargestellt gegeben. Die Sägezahnwelle geht daher durch ein Hochpaßfilter, welches den
Hochtonlautsprecher des den Ton erzeugenden Niederfrequenzsystems umfaßt Das Oberkreuznetzwerk ist
ein Filter mit einer Hochpaßcharakteristik, die ein
hochfrequentes Signal in Form einer Vielzahl in einer Richtung gerichteter, nadelfönniger Impulse durchläßt.
Werden diese in einer Richtung gerichteten Nadelimpulse durch ein wechselstrommäßig koppelndes System
gegeben, so wird der Mittelwert der Spannung auf beiden Seiten des Kondensators gleich NuIL Da die
Änderung auf beiden Seiten des Kondensators einschließlich des wechseistrommäßig koppelnden Verstärkers gleich ist folgt hieraus, daß nur eine Hälfte des
dynamischen Bereichs des Verstärkers verwendet wird oder in anderen Worten, der Verstärker ist spitzenamplitudenbegrenzt
Die F i g. 5a und 5b stellen den zeitlichen Verlauf der Signale P1 und P2 dar. Die Abfallflanke der Pulse P2 in
F i g. 5b stellt den Beginn der in F i g. 5c dargestellten Sägezahnwelle dar. Die Sägezahnwelle arbeitet mit
10 Hz. Die Abfallflanke der Pulse P2 bewirkt die
öffnung der Sägezahnwelle, d h. deren Durchschaltung.
Der zu Anfang in den negativen Bereich auswandernde Teil der in F i g. 5c dargestellten Sägezahnwelle bewirkt
den Start des Hauptabstrahlpulses der Energie. Ein Blick auf F i g. 5c zeigt, daß der Beginn jedes in F i g. 5d
dargestellten Energieimpulses mit dem in den negativen Bereich der Sägezahnwelle nach F i g. 5c erfolgt. Aus
diesem Grund verläuft der Anfangsimpuls des abgestrahlten Ausgangssignals nach F i g. 5d im negativen
Bereich, da seine Polarität durch das anfänglich negativ verlaufende Signal der in Fig. 5c gezeigten Sägezahnwelle selbst bestimmt wird.
Fig.5e stellt andererseits einen Rechteckwellenbetrieb bei 5 Hz dar, wobei die Rückflanke der Impulse Pl
nach F i g. 5b den Startzeitpunkt für die Rechteckwelle bildet, welche nach Fig.5e in den positiven Bereich
läuft. Die im positiven Bereich verlaufende Rechteckwelle nach Fig.5e liefert die Grundlage für das
ausgestrahlte Ausgangssignal nach F i g. 5f. Es ist zu beobachten, daß die positiven Rechteckwellen nach
F i g. 5e einen positiven Abstrahlimpuls zu Beginn des abgestrahlten Ausgangssignals liefern.
Ein Blick auf den 5-Hertz-Rechteckimpuls in Fig. 5e
zeigt, daß der im negativen Bereich verlaufende Teil der 5-Hertz-Rechteckwellen von neuem an der Rückflanke
des nachfolgenden Impulses Pl nach F i g. 5b auftreten. Daher erzeugt der ins Negative verlaufende Impuls
nach F i g. 5e nun das zu Beginn ausgesandte Ausgangssignal nach Fig.5f, das anfänglich in Richtung zum
negativen Bereich verläuft
Zum Verständnis der Wellenformen ist es wichtig, daß die Sägezahnwellen nach Fig. 5c mit 10 Hz
zwischen den Rückflanken der Impulse P2 in Fig.5b
betrieben werden, während die Rechteckwellen nach F i g. 5e nur mit 5 Hz zwischen den gleichen Rückflanken des Pulses Pl betrieben werden. Aus diesem Grund
erhält man eine Phasenumkehr bei aufeinanderfolgenden ausgesandten Signalen im Fall der Verwendung von
Rechteckwellen als Quellensignal.
Verwendet man eine Rechteckwelle der in F i g. 5 gezeigten Art, die eine Folgefrequenz von beispielsweise 5 Hz aufweist so triggert die Abfallflanke des
Impulses Pl die durch die getriggerte Prüfsignalquelle 32 erzeugte Welle, unabhängig davon, ob es sich nun um
eine Rechteck- oder Sägezahnwelle handelt. Verwendet man eine Rechteckwelle von 5 Hz als Triggerprüfsignal,
das durch die Quelle 32 erzeugt wird, so entsteht eine Vorzeichenumkehr des Linienfrequenzspektrums auf
Grund der positiven Rechteckwelle im ersten Fall und der negativen Rechteckwelle im zweiten FaIL wie F i g. 5
erkennen läßt Dies führt dazu, daß der volle dynamische Bereich des Verstärkers ausgenutzt wird. Damit ist der
mum iiiiianjiiiiii'i
pit£Ciiuiipii
begrenzt, wie dies bei der Sägezahnwelle der Fall wäre.
Im Hinblick auf den Gesamtbetrieb des Systems können entweder Sägezahn- oder Rechteckwellen Verwendung
finden.
Der Ausgang der getriggerten Prüfsignalquelle 32 wird an das gewählte Tonfrequenzsystem gegeben,
welches das Linienfrequenzspektrum in den Raum aussendet. Unter der Annahme, daß das Schaltnetzwerk
12a, 126 nach Fig. 1 in die erste Position gestellt ist,
sieht man, daß das linke Tonfrequenzsystem 13 mit dem Ausgang der Triggerprüfquelle 32 durch das variable
Potentiometer 11 verbunden wird und daß ein Linienfrequenzspektrum daher in die Umgebung des
Raumes ausgesandt wird.
Das Mikrofon 15 fängt das akustische Linienfrequenzspektrum auf, und in Kombination mit dem
Vorverstärker 16 wird das aufgenommene Signal durch das Schaltnetzwerk 17a gegeben, das in die erste
Position bezüglich des anzugleichenden linken Kanals gestellt ist. Das Schaltnetzwerk 12a, Mb nach F i g. 1 ist,
wie in F i g. 1 dargestellt, mit dem Schaltnetzwerk 17a, YIb gekoppelt, so daß immer dann, wenn das linke
Tonfrequenzverstärkersystem 13 sendet, sich das Schaltnetzwerk 17a, XTb in der ersten Stellung befindet,
um die linke Filterkette 18 abzugleichen. Der eingeschaltete Ausgang wird daher zur linken Filterkette 18
geführt, deren Ausgangssignal an den linken Summierverstärker 19, wie in F i g. 1 dargestellt, gegeben wird.
Die Ausgangssignale der einzelnen frequenzmäßig angrenzenden Schmalbandfilter innerhalb der linken
Filterkette 18 werden auch an den Schalter 20 gegeben, welcher in der Lage ist, den Ausgang jedes der Fiiter zu
wählen und einzeln das Ausgangssignal dieser Filter an einen Vollweggleichrichter 33 zu geben. Der Ausgang
des Vollweggleichrichters 33 wird an ein Netzwerk 34 mit quadratischer Kennlinie gelegt, welches den
amplitudenabhängigen Ausgang vom Vollweggleichrichter 33 in ein Signal umformt, welches repräsentativ
für die Leistung ist, die im Ausgang des Vollweggleichrichters enthalten ist. Anders ausgedrückt, der Ausgang
des Netzwerkes 34 mit quadratischer Kennlinie ist ein Signal, welches repräsentativ für die Größe der
Leistung ist, die in der Bandbreite des gewählten Schmalbandfilters de- linken Filterkette 18 übertragen
wird und ist daher unabhängig von Hüll- oder Amplitudenänderungen des Signals, die in der Bandbreite des gewählten Filters auftreten. Der Detektor 34 mit
quadratischer Kennlinie speist einen nachher noch erklärten Rückstellintegrator 35, der seinerseits einen
Haltekreis 36 ansteuert. Der Haltekreis 36 wird durch den Pl-Impuls abgetastet, der durch den frei schwingenden Impulsgenerator 30 erzeugt wurde. Die
tatsächliche Abtastzeit wird durch die Breite des Pl-Impulses bestimmt, der nach der bevorzugten
Ausführungsform eine Millisekunde breit ist Der Rückstellintegrator 35 wird rückgestellt und frei
gemacht durch den /»2-lmpuls, der durch die Ahstiegsflanke des P 1-Impulses erzeugt wird. In zeitlicher Folge
tastet der Haltekreis 36 den Rückstellintegrator 35 ab, der darauffolgend für den nächsten Abtastvorgang
rückgestellt wird, was sich aus dem Hauptabstrahlimpuls ergibt, der durch die getriggerte Prüfsignalquelle 32
erzeugt wird, wobei dieses Signal dann wieder durch das Tonfrequenzklangsystem in die Umgebung für die
Aufnahme durch das Mikrofon 15 erzeugt wird. Das Ausgangssignal des Haltekreises 36 wird an einen
Spannungskomparator 37 gegeben, der auch eine maßstäblich veränderte Spannung von cincns rnaßsiabsverändernden Netzwerk 38 von 3 db pro Abschnitt über
ein Schaltnetzwerk 39 empfängt welches mit dem Schaltnetzwerk 20 gekoppelt ist Die Funktion des 3 db
maßstabsverändernden Netzwerkes 38 wird vollständiger beschrieben, wenn man den Vorgang des Anpassens
des Raums an das Tonfrequenzerzeugersystem betrachtet Der Spannungskomparator 37 vergleicht die
ermittelte Spannung aus dem Haltekreis 36 mit dem maßstäblich verkleinerten Bezugssignal von dem 3 db
maßstabsverändernden Netzwerk 38 und gibt den Ausgang an ein Spannungsanzeigegerät 40.
Der Rückstellintegrator 35 ist eine herkömmliche Integrationsschaltung, die das Ausgangssignal des
Netzwerkes 34 mit quadratischer Kennlinie aufnimmt und für die Dauer des Impulses P\ integriert Die
Rückflanke des Impulses Pl stellt den Integrator 35 auf
Grund Umspeicherung des im Integrator 35 aufgespeicherten Wertes in den Haltekreis 36 zurück. Der
Rückstellintegrator 35 ist dann wieder frei zur erneuten Aufspeicherung der Ausgangssignale des Detektornetzwerks 34 für die Dauer der Impulslänge P1. Der Zyklus
wiederholt sich ständig bei der Abtastung der Spektralleistung der einzelnen Schmalbandfilterverstärker. Der Haltekreis 36 empfängt das Ausgangssignal des
Integrators 35 und hält den aufgespeicherten Wert für eine Zeitperiode, in welcher es dem Komparator 37
möglich ist, den abgetasteten Wert gegenüber dem Widerstandsmaßstabsnetzwerk zu vergleichen.
Nach der bevorzugten Ausführungsform hat jedes der die Filterketten bildenden Filter einen gleichen
Gütefaktor, was bedeutet, daß die Bandbreite proportional zur Mittenfrequenz ist. Da die Filterkette aus
Filtern, die sämtlich eine flache Charakteristik aufweisen, zusammengesetzt ist, kann gezeigt werden, daß die
Bandbreite bei den niedrigeren Frequenzen für jedes der Filter bei gleichem Gütefaktor einen geringeren
Anteil an Spektralleistung als die Bandbreite bei den höheren Frequenzen aufweist. Eine mathematische
Nachprüfung zeigt, daß mit zunehmender Frequenz die Zunahme der Spektralleistung in der Bandbreite der
Filter höherer Ordnung mit einer Größe von 3 db pro Oktave wächst
Immer dann jedoch, wenn eine Rechteckwelle als Triggerprüfsignal der Quelle 32 verwendet wird, zeigt
eine Fourier-Analyse der Rechteckwelle, daß die Amplituden der ungeraden Harmonischen, die die
Rechteckwelle umfaßt, mit zunehmender Ordnung der Harmonischen abnehmen. Im gegebenen Beispiel, in
dem eine Rechteckwelle von 5 Hz durch die Triggerprüfsignalquelle 32 erzeugt wird, kann ein Grundsignal
von 5 Hz bei einem entsprechenden Spektralsignal alle 10 Hz gezeigt werden. Das heißt, die dritte Harmonische erscheint bei 15 Hz und hat eine Amplitude von '/3
der Grundwelle und die fünfte Harmonische erscheint bei 25 Hz und hat eine Amplitude von Vs der
Harmonischen. Ähnlich ist dies mit der siebten Harmonischen, die bei 35 Hz auftritt und eine
Amplitude von '/7 der Harmonischen aufweist. Ähnlich verhält sich dies mit sämtlichen anderen ungeraden
Harmonischen. Man sieht daß dieser exponentielle Abfall von der Grundwelle sich 20 db pro Dekade oder
6 db Dämpfung pro Oktave bei zunehmenden Frequenzen nähert
In ähnlicher Weise sieht man, daß die 20Hz
Sägezahnwelle dargestellt werden kann als eine Grundwelle bei 10 Hz und eine zweite Harmonische bei
20 Hz, mit einer Amplitude von der Hälfte der Grundwelle und einer dritten Harmonischen bei 30 Hz
bei einer Amplitude von '/3 der Grundwelle und einer vierten Harmonischen bei 40 Hz mit einer Amplitude
von 1I* der Harmonischen und so weiter bei zunehmenden Hannonischen. Es kann gezeigt werden,
daß dieser exponentielle Abfall in ähnlicher Weise einer 20 db Dämpfung pro Dekade oder einer 6 db Dämpfung
pro Oktave folgt wenn die Frequenzen bis zur n-ten Harmonischen zunehmen. F i g. 4 läßt erkennen, daß, da
die Filterketten 18 und 22 vorzugsweise Filter mit gleichem Gütefaktor verwenden, als Ergebnis hier eine
Verstärkung von 3 db pro Oktave im Spektralbereich zu erwarten ist verbunden mit einer Dämpfung von 6 db
pro Oktave, hervorgerufen durch die übertragene Rechteckwelle oder die übertragene Sägezahnwelle von
der getriggerten Prüfsignalquelle 32. Man sieht nun, daß
die resultierende Dämpfung von den niedrigen zu den
hohen Frequenzen 3 db pro Oktave beträgt. Das 3 db
maßstabsändernde Netzwerk 38 ist nichts anderes als eine Bezugsgleichspannung mit einer gesonderten
Anzapfung für jedes der Filter der Filterkette, wobei die Anzapfungen eine Spannung definieren, die vom hohen
zum niedrigen Ende pro Anzapfung um 3 db variiert.
Der Vorgang des Anpassens des Tonfrequenzsystems an die Umgebung erfordert, daß die Schaltnetzwerke
17a. \7b und 12a, Mb in die erste Position gestellt
werden, wodurch das linke Tonfrequenzsystem 13 angeschaltet wird. Der Ausgang von der Triggerprüf signalquelle 32 wird dann durch das linke Tonfrequenzsystem 13 übertragen und durch das Mikrofon 15
aufgenommen und an die linke Filterkette 18 gegeben. Das Schaltnetzwerk 20 wird dann auf das 1-kHz-Filter
geschaltet, da im allgemeinen angenommen werden kann, daß es sich in der geometrischen Milte des
Tonfrequenzbandes befindet das zwischen 20 Hz und 20 kHz definiert ist. Befindet sich das Schaltnetzwerk 20
am 1-kHz-Filteranschluß, so wird das Schaltnetzwerk 39
in die Mitte des Bereichs des Widerstandsnetzwerks gestellt das den 3-db-Spannungssprung durch das 3 db
maßstabsändernde Netzwerk 38 aufweist. An dieser Stelle wird das System normalisiert indem das variable
Dämpfungsglied 11 verstellt wird, welches seinerseits die Größe der Leistung steuert, die durch das System
erzeugt und durch das Mikrofon 15 aufgenommen wurde. Das variable Dämpfungsglied 11 wird verstellt
bis der Spannungsanzeiger 40 im mittleren Bereich der durch den Schalter 39 gewählten Anzapfung, gemessen
durch das Spannungsanzeigegerät 40, ist. Ist einmal das System an die mittlere Frequenz von 1 kHz angeglichen,
so wird das Schaltnetzwerk 20 auf das im System verwendete Filter für die höchste Frequenz verstellt
und, da der Schalter 39 bezüglich des Schalters 20 gekoppelt ist wird die richtige, das 3 db maßstabsändernde Netzwerk berücksichtigende Spannung gewählt.
Der Operator stellt dann die Verstärkungseinstellung an dem gewählten Filter für eine richtige Anzeige am
Spannungsanzeigegerät 40 ein. Der Spannungsanzeiger 40 kann entweder mit Lichtanzeigen arbeiten, die eine
hohe oder niedrige Spannung anzeigen, oder mit Spannungsanzeigegeräten, die in geeigneter Weise die
Spannungswerte auf der Spannungsskala anzeigen, jedes der Filter wird dann der Reihe nach seinerseits
eingestellt indem der Schalter 20 gewählt wird und die Verstärkung an den einzelnen Filtern auf den richtigen
Nullpegel eingestellt wird, der durch das Ausgangssignal des Spannungskomparators 37 zum Spannungsanzeiger 40 angezeigt wird.
In Fig.6 ist eine weitere Ausführungsform der
Erfindung, die in der Funktion ähnlich der in F i g. 1 ist dargestellt jedoch mit anderer Instrumentierung. Die
praktische Erfahrung hat gezeigt daß der Gütewert der abgestimmten Kreise einschließlich der einzelnen Filter
sowohl der linken wie der rechten Filterkette so gewählt werden sollte, daß sich ein im wesentlichen flaches
Spektrum mit einer Welligkeit in der Amplitude, die 1 db nicht überschreitet ergibt Diese Forderung
beeinflußt nicht den Beurteilungsmaßstab der Erfindung, sondern beeinflußt nur die praktische Verwirklichungsform, da der Einfluß darin besteht die Wechselwirkung der Abfallflankenausläufer der Kurven der
einzelnen Filter zu vermindern. Mit dem in F i g. 1 beschriebenen System wird es möglich, durch Entfernung eines Filters wenigstens eine 6-db-Kerbe zu
erhalten, wogegen bei der Spitzenwertbildung eines einzelnen Filters wenigstens eine 8- bis 10-db-Verstär-
kung erreicht werden kann, wodurch die Unregelmäßigkeiten zwischen der Verstärkeranordnung und dem
umgebenden Raum kompensiert werden. Bei der Verwendung des in F i g. 1 beschriebenen Systems, mit
dem auch versucht wird, eine große Änderung in der Übertragungsfunktion zwischen dem Lautsprechersystem
und der Raumumgebung zu korrigieren, wurde gefunden, daß die gesamte durch Verstellen der
einzelnen Filter zur Verfügung stehende Korrektur begrenzt ist durch das »Überlappen« der Flankenausläufer
der Kurven der abgestimmten Kreise der anderen FiLer auf jeder Seite des in der Einstellung begriffenen
Filters. Anders ausgedrückt, beim Versuch, eine 6-db-Korrektur bei einem gegebenen Filter zu korrigieren,
stellte sich heraus, daß auf Grund der überlappenden Flankenausläufer der Kurven der anderen Filter die
erreichte Gesamtkorrektur tatsächlich nur 3 db beträgt.
Da das System nach Fig. 1 sich nur auf die Spektralleistung in einem gegebenen Filter bezog, ist es
unmöglich, die Wechselwirkung auf Grund der Flankenausläufer der anderen Filter zu korrigieren oder zu
verstellen. Es wurde erkannt, daß der Gütefaktor der Filter spitzer und schärfer gemacht werden kann und
dadurch der Effekt der überlappenden Flankenausläufer beseitigt wird. Solch ein Effekt ist jedoch unerwünscht,
da die Übergangskurvencharakteristik sehr kritisch wird.
Bei der in F i g. 6 dargestellten Anordnung nimmt das Instrumentierungsnetzwerk das gesamte Ausgangssignal
zunächst der linken Filterkette und dann der rechten Filterkette auf. Der Ausgangsimpuls von der
Prüfsignalquelle 10 wird durch ein einziges, abstimmbares Bandpaßfilter von derselben Art beeinflußt, wie es
entweder in der linken oder der rechten Filterkette Verwendung findet. Auf diese Weise wird eine einzige
Spektralumhüllende der Leistung bei einer gegebenen Frequenz übertragen. Das aufgenommene Signal wird
über ein ähnliches Filter in der Filterkette geführt, das auf die gleiche Frequenz abgestimmt ist wie das
übertragene Signal und somit wird die durch die Filterkette gegebene Spektralleistung auf die gleiche
wie die übertragene Frequenz abgestimmt und dem Summicrungsverstärkcr zugeleitet. Gleichzeitig wird
die Leistung von den anderen Filtern auf Grund der sich überlappenden Flankenausli'ifer der abgestimmten
Netzwerke dem Summierverstärker zugeleitet. Die Instrumentierung nimmt nun das Ausgangssignal des
Summierverstärkers auf, d. h. nicht nur die vom einen Filter durchgelassene Leistung, sondern berücksichtigt
auch den Einfluß der Flankenausläufer sämtlicher anderer Filter. Damit kann der Einfluß der Flankenausläufer
beobachtet und durch eine minimale Anzahl von Wiederhol vorgängen korrigiert werden.
Der grundsätzliche Vorgang des in F i g. 6 dargestellten
Systems ist der gleiche wie nach Fig. 1. Somit werden für ähnliche Einheiten gleiche Bezugszeichen
angewandt In Fig.6 ist eine Prüfsignalquelle 10 dargestellt, die entweder eine Rechteckwelle oder eine
Sägezahnwelle oder irgendeine andere Welle, wie vorher beschrieben, erzeugen kann. Der Ausgang der
Prüfsignalquelle 10 wird an ein einziges abstimmbares Bandpaßfilter Sl gegeben, welches grundsätzlich identisch
dem entweder in der linken oder der rechten Filterkette 53,54 verwendeten Filter ist, welches jedoch
abstimmbar gemacht ist und bei dem der Gütefaktor unabhängig von der Frequenz ist. F i g. 7 zeigt ein
aktives Filter mit einer T-Brücke, das sowohl in der
linken als auch in der rechten Filterkette Verwendung finden kann. Fig.8 zeigt ein abstimmbares Bandpaßfilter,
bei dem es sich um eine einfache Abweichung des aktiven, in F i g. 7 dargestellten Filters handelt. Die
beiden Schalter sind zusammengekoppelt und die Anzahl der Schalterstellungen wird gleich der Anzahl
von Filtern, die in jeder der rechten und der linken Filterkette verwendet wird. Somit ist die Gesamtzahl
der Stellungen eine Funktion allein der Auslegung.
Das abstimmbare Bandpaßfilter 51 filtert daher die durch die Prüfsignalquelle 10 erzeugte Welle. Das
Ausgangssignal des abstimmbaren Bandpaßfilters 51 wird an ein Dämpfungsglied 11 gegeben, das die gleiche
Funktion und den gleichen Zweck wie das nach Fig. 1 hat. Das Ausgangssignal des abstimmbaren Bandpaßfilters
51 wird daher eine Vielzahl von Überschwingern aufweisen, die an den Knickpunkten der Rechteckwelle
auftreten und die in der Phase variieren werden, abhängig davon, ob die Knickstelle in die positive oder
negative Richtung geht, wie in F i g. 5 dargestellt. Das durch das Schahnetzwerk 12, 12/? entweder zum linken
Kanal 13 oder rechten Kanal 14 gelieferte Quellensignal zum Absenden in die Umgebung besteht dann aus den
Schallimpulsen, die aus dem abstimmbaren Bandpaßfilter 51 austreten. Anders ausgedrückt, bei einem
Rechteckwellengenerator erzeugt die Signalquelle 10 das Linienfrequenzspektrum, wogegen das abstimmbare
Bandpaßfilter 51 das Frequenzband wählt, welches beispielsweise auf 1000 Hz gestellt ist. Damit wird ein
Linienspektrum um die Frequenz von 1000Hz in die Raumumgebung gestrahlt. Das gewählte Linienfrequenzspektrum
wird durch das Mikrofon 15 empfangen, an den Vorverstärker 16 und dann an einen 3-db-Oktav-Verstärker
52 gegeben, bevor die Wahl über das Schaltnetzwerk 17 zur Übertragung entweder an die
linke Filterkette 53 oder an die rechte Filterkette 54 erfolgt. Der 3-db-Oktav-Verstärker 52 kann dann
irgendwo entweder in der Sendekette oder in der Mikrofonkette angeordnet werden, da er gebraucht
wird, um eine flache Charakteristik der Filterketten zu erreichen. Den einzelnen Filterketten sind neue
Bezugszeichen gegeben worden, da sie von F i g. 1 insoweit abweichen, als jedes der einzelnen Schmalbandfilter
nicht mehr länger abgetastet wird. Vielmehr werden alle Ausgangssignale, die noch einzeln in der
• Verstärkung verstellbar sind, zusammengeführt. Das
Ausgangssignal der linken Filterkette 53 wird in einem linken Summierverstärker 19 summiert, wogegen die
Ausgangssignale der rechten Filterkette 54 zum rechten Summierverstärker 23 gegeben werden. Das Ausgangs-
<> signal des linken Summierverstärkers 19 wird an die
dritte Stellung des Schaltnetzwerkes 12a, wie vorher beschrieben, gegeben und in ähnlicher Weise wird das
Ausgangssignal des rechten Summierverstärkers 23 in die dritte Stellung des Schaltnetzwerkes 126 zur
i'< Übertragung durch das rechte Tonfrequenzsystem, wie
vorher beschrieben, beaufschlagt. Das Ausgangssignal des linken Summierverstärkers 19 jedoch und das
Aasgangssignal des rechten Summierverstärkers 23 werden an ein Schahnetzwerk 55 geführt, das beide
Ί< Ausgangssignale zur Übertragung an ein Inslrumentierungsnetzwerk
25 entsprechend F i g. 1 in der beschriebenen Art wählen kann.
Die Funktion des Schaltnetzwerkes 55 besteht darin, das gesamte Ausgangssignal oder das anteilige Aus-
1' gangssignal entweder des linken Summierverstärkers 19
oder des rechten Summierverstärkers 23 zu wählen. Ist beispielsweise das abstimmbare Bandpaßfilter 51 auf ein
1-kHz-Filter eingestellt, dann wird das Linienfrequenz-
Spektrum um 1 kHz in den Raum durch das linke Tonfrequenzsystem 13 übertragen und durch das
Mikrofon 15 und den Voi verstärker 16 aufgenommen und schließlich über uie linke Filterkette 53 an den
linken Summierverstärker 19 gegeben. Das anteilige Ausgangssignal am linken Summierverstärker 19
enthält nicht nur die Bandpaßcharakteristik des 1-kHz-Filters in der linken Filterkette 53, sondern hat
auch den Effekt sämtlicher der überlappenden Flankenausläufer der anderen Filter, die einen entfernten
Einfluß auf die 1-kHz-Spektralfrequenz haben können, die am Ausgang des linken Summierverstärkers
beobachtet wird. Das Dämpfungsglied 11 wird dann in der gleichen Weise wie bei F i g. 1 verstellt, um eine
Ablesespannung von Null oder eine vorher festgelegte am Instrumentierungsnetzwerk 25 zu erhalten. 1st
einmal das System auf diese Weise normalisiert, se wird
das abstimmbare Bandpaßfilter 51 dann auf die höchste verwendete Filterfrequenz eingestellt, woraufhin ähnliche Einstellungen am instrumentierungsnetzwerk 25
wie vorstehend erfolgen.
Die Wechselwirkungen der Flankenausläufer benachbarter Filter führen dann zu etwa drei oder vier
erneuten Einstellungen, bevor eine flache Bandpaßcharakteristik der linken Filterkette 53 erhalten wird.
Nachdem die linke Filterkette 53 eingestellt ist wird das Schaltnetzwerk 17a, 17b und das Schaltnetzwerk 12a,
12i> für Rechtskanalbetrieb eingestellt Der gleiche
Vorgang wie für Linkskanalbetrieb wird wiederholt bis sämtliche Filter in der rechten Filterkette 54 im Hinblick
auf eine flache Charakteristik eingestellt sind. Nach Vollendung des Einsteilens sowohl der linken Filterkette 53 als auch der rechten Filterkette 54 werden die
Schallnetzwerke 17a, 176 und 12a, 126 in die dritte Position gestellt die das System für den Normalbetrieb
vom linken Kanaleingang 26 und vom rechten Kanaleingang 27 über die passend eingestellten
Filterketten an die den beiden Kanälen zugeordneten Tonfrequenzsysteme 13 und 14 für normalisierten
Betrieb einrichten.
Beim bevorzugten Betrieb nach der Erfindung ist zu sagen, daß Spulen gleicher Güte für sämtliche Filter der
linken Filterkette und sämtliche Filter der rechten Filterkette zweckmäßig sind. Auf Grund des gleichen
Gütefaktors ergibt sich eine 3-db-Oktavzusatzverstärkung in der Leistung bei zunehmender Frequenz, da die
Leistung direkt mit zunehmender Frequenz wächst und damit die Spektralleistung in der Bandbreite irgendeines
Filters um eine 3-db-Rate pro Oktave bei zunehmender Frequenz zunimmt. Wie vorher beschrieben, führt die
Verwendung entweder der Rechteckwelle oder der Sägezahnwelle als Prüfsignalquelle zu 6db Dämpfung
pro Oktave bei zunehmender Frequenz, oder anders ausgedrückt, die Änderung von einer niedrigen zu einer
höheren Frequenz führt zu einer resultierenden Dämpfung von 3 db pro Oktave. Diese Dämpfung von
3 db pro Oktave wurde ursprünglich durch das Instrumentierungsnetzwerk 25 kompensiert, das in den
F i g. 1 und 6 dargestellt ist und insbesondere durch das 3 db maßstabsändernde Netzwerk 38 nach F i g. 4.
Mit Bezug auf F i g. 6 jedoch läßt sich erkennen, daß die Flankenausläufer der einzelnen Filter der linken
Filterkette und der rechten Filterkette eine Übertragungsfunktion aufweisen, die die gleiche Charakteristik
wie die eines abgestimmten Kreises annähern. Anders ausgedrückt die Flankenausläufer der Filter, die den
überlappenden Teil der Übertragungsfunktion jedes der
Filter darstellen, nähern sich einer Dämpfung von 6 db
pro Oktave auf jeder Seite der Mittenfrequenz, auf die das abstimmbare Filter 51 abgestimmt ist.
Betrachtet man entweder eine Rechteckwelle oder eine Sägezahnwelle als Quellenprüf signal, so variiert die
Spektralleistungsdämpfung mit einem Wert von 6 db
pro Oktave, wenn die Frequenz sich vom niedrigen Ende zum hohen Ende des Bandes ändert Betrachtet
man die Spektralleistung irgendeines Einzelfilters, insbesondere an den Flankenausläufern des Filters, so
sieht man, daß bei einer Banddämpfung mit einer Größe von minus 6 db pro Oktave und bei Flankenausläufern
am unteren Ende der Filterdämpfung mit einer Größe von plus 6 db pro Oktave die resultierende Dämpfung
am unteren Ende eine flache Dämpfungscharakteristik oder eine Dämpfung von Null ergibt Betrachtet man die
Flankenausläufer am oberen Ende der Übertragungsfunktion des Bandpaßfilters, so können wir eine
Dämpfung von plus 6 db pro Oktave für die Flankenausläufer gegen eine Dämpfung von plus 6db
pro Oktave für die Rechteckwellenspektralleistung vergleichen. Es resultiert daraus eine 12 db Oktavdämpfung am oberen Ende des Flankenausläufers der
Übertragungsfunktion des Einzelfilters. Dieser unterschiedliche Effeki bei der Nulldämpfung am unteren
Ende und 12db pro Oktavdämpfung am oberen Ende für die Flankenausläufer des Einzelfilters bedeutet, daß
mehr Spektralleistung durch den Flankenausläufer am unteren Ende jedes der Filter empfangen wird, da die
Leistung eine Funktion des Quadrats der Amplitude der Eingangsspannung ist und die Spannung mit voller
Amplitude eingeht. Am oberen Ende dämpfen die Flankenausläufer die Leistung um einen Wert von 12 db
pro Oktave, was bedeutet, daß die Spannung der Spektralleistung bei den höheren Frequenzen durch die
Flankenausläufer der Einzelfilter mit einem Wert von 12db pro Oktave gedämpft wird. Anders ausgedrückt,
das Einzelfilter läßt an den Flankenausläufern des unteren Endes mehr Spektralleistung durch als an den
Flankenausläufern des oberen Endes, wodurch in unzulässiger Weise die Gewichtsfunktion der Frequenzen am unteren Ende beeinflußt wird. Der Gesamteffekt
besteht darin, die Leistung bei niedrigen Frequenzen zu senken und die Leistung bei höheren Frequenzen, die
unerwünscht ist, zu erhöhen. Dieser Effekt wird kompensiert, indem man das Netzwerk mit einem
positiven Gradienten von 3 db pro Oktave beaufschlagt, was in Form der 3 db pro Oktavverstärker 52 in F i g. 6
dargestellt ist. Erhöht man den 6db Oktavgradienten des Gesamtspektrums auf einen resultierenden Gradienten von 3 db pro Oktave durch Hinzufügung des
3db Oktavverstärkers 52, so zeigt eine ähnliche Betrachtung der Bandpaßcharakteristik der Flankenausläufer eines Einzelfilters jetzt, daß am unteren Ende
eine Dämpfung von 3db pro Oktave sich ergibt, wogegen sich am oberen Ende nur eine Dämpfung von
9 db pro Oktave einstellt Eine mathematische Untersuchung zeigt nunmehr eine im wesentlichen gleiche
Leistung unter den Flankenausläufern am unteren Ende und denjenigen am oberen Ende des Filters.
Eine durchführbare Abweichung besteht z. B. darin, daß gemäß F i g. 6 die Einschaltung des 3 db Oktavverstärkers 52 entweder in der Übertragungskette nach
dem abstimmbaren Bandpaßfilter 51 oder an irgendeiner Stelle in der Mikrofonkette erfolgt, die die linke und
rechte Filterkette speist.
Claims (8)
1. Ton- bzw. Schallmeßeinrichtung insbesondere zur Verwendung bei einer Anordnung zur Anpassung
eines Tonfrequenzwandlersystems (Lautsprechersystem) an dessen räumliche Umgebung,
dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Signalquelle zur Erzeugung eines durch ein
Linienfrequenzspektrum im Tonfrequenzbereich gebildeten, elektrischen Signals vorgesehen ist daß
dieses als elektrisches Signal vorliegende Linienfrequenzspektrum dem Tonfrequenzwandlersystem
zur anschließenden Abstrahlung in Form eines akustischen Signals zugeführt ist, daß eine Einrichtung
(z. B. Mikrofon) zur Aufnahme und Einspeisung des Linienfrequenzspektrums an eine Vielzahl von in
ihrer Gesamtheit im wesentlichen die Bandbreite des gesamten Linienfrequenzspektrums überdekkenden
Filtern oder an ein über die Bandbreite des Linienfrequenzspektrums abstimmbares Bandpaßfilter
mit einer bestimmten Bandpaßübertragungsfunktion vorgesehen ist und daß an den Ausgängen
der Filter bzw. des Filters eine Einrichtung zur Messung der jeweiligen Bandbreiten-Spektralleistung
am Ausgang dieses Filters angeschlossen ist
2. Ton- bzw. Schallmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung bei
einer Anordnung zur Anpassung eines Tonfrequenzwandlersystems (Lautsprechersystem) an dessen
räumliche Umgebung eine Einrichtung zum Vergleichen der an den Ausgängen der Filter gemessenen
Spektralleistung mit einer Bezugsgröße vorgesehen ist und daß durch die Vergleichsgröße das
Übertragungsverhalten des jeweiligen Filters gesteuert ist
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das Quellensignal eine Rechteckwelle
ist und daß das Linienfrequenzspektrum repräsentativ für die ungeraden Harmonischen
dieser Rechteckwelle ist.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schmalbandfilter frequenzmäßig angrenzende Spitzenfilter sind, wobei ein jedes eine eigene Verstärkursregelung
aufweist, um einzeln die Verstärkung jedes Spitzenfilters zu steuern.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter jeweils ein
T-Brücken-Netzwerk in einer Rückkopplungsschleife für die Erzielung einer Spitzencharakteristik
aufweisen.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter
sämtlich gleiche Gütewerte aufweisen.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge
und Ausgänge dieser Spitzenfilter sämtlich parallel geschaltet sind, wobei die Ausgangssignale
dieser Filter in einem einzigen Summierverstärker summiert werden.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Gleichrichter zum Gleichrichten des
komplexen Wellenformausgangssignals jedes Filters, durch ein Netzwerk mit quadratischer Kennlinie
zur Überführung des gleichgerichteten Ausgangssignals in ein Signal, welches als Anzeige für
die Leistung dient, derart, daß der Ausgang unabhängig von der Wellenformamplitude wird, und
durch Einrichtungen zum Integrieren des Ausgangssignals dieses Netzwerks mit quadratischer Kennlinie,
derart daß eine Spannung erzeugt wird, die eine Funktion der Spektralleistung in der Bandbreite
dieses Filters ist
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11845471A | 1971-02-24 | 1971-02-24 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2208820A1 DE2208820A1 (de) | 1972-08-31 |
DE2208820B2 DE2208820B2 (de) | 1975-02-13 |
DE2208820C3 true DE2208820C3 (de) | 1981-09-10 |
Family
ID=22378694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2208820A Expired DE2208820C3 (de) | 1971-02-24 | 1972-02-24 | Ton- bzw. Schallmeßeinrichtung |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3732370A (de) |
CA (1) | CA953221A (de) |
DE (1) | DE2208820C3 (de) |
FR (1) | FR2135973A5 (de) |
GB (1) | GB1384761A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19612981A1 (de) * | 1995-03-31 | 1996-11-21 | Fraunhofer Ges Forschung | Akustische Prüfung von Lautsprechern |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3906157A (en) * | 1973-08-13 | 1975-09-16 | Charles R Boner | Method and apparatus for tailoring the house curve of a sound system |
US4118601A (en) * | 1976-11-24 | 1978-10-03 | Audio Developments International | System and a method for equalizing an audio sound transducer system |
DE2830837C2 (de) * | 1977-07-15 | 1983-06-09 | Tokyo Shibaura Denki K.K., Kawasaki, Kanagawa | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Kennwerte eines Lautsprechers |
JPS5530888U (de) * | 1978-08-21 | 1980-02-28 | ||
FR2457703A1 (fr) * | 1979-05-31 | 1980-12-26 | Rosset Didier | Egaliseur automatique de bandes passantes audiofrequences |
US4306113A (en) * | 1979-11-23 | 1981-12-15 | Morton Roger R A | Method and equalization of home audio systems |
US4316060A (en) * | 1980-01-04 | 1982-02-16 | Dbx, Inc. | Equalizing system |
FR2479524A1 (fr) * | 1980-03-31 | 1981-10-02 | Michel Andre | Procede d'etude acoustique dans une salle et dispositif pour la mise en oeuvre |
DE3038929C2 (de) * | 1980-10-15 | 1982-10-28 | Matth. Hohner Ag, 7218 Trossingen | Verfahren und Einrichtung zur Frequenzganganpassung eines Schallerzeugers an die Akustik eines beschallten Raums |
FR2506980B1 (fr) * | 1981-05-27 | 1986-03-28 | France Etat | Appareil generateur de bruit et dispositif de controle de l'isolation phonique dans les batiments |
US4458362A (en) * | 1982-05-13 | 1984-07-03 | Teledyne Industries, Inc. | Automatic time domain equalization of audio signals |
US4739513A (en) * | 1984-05-31 | 1988-04-19 | Pioneer Electronic Corporation | Method and apparatus for measuring and correcting acoustic characteristic in sound field |
JPS61108289A (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-26 | Pioneer Electronic Corp | 自動音場補正装置 |
JPS61108213A (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-26 | Pioneer Electronic Corp | オ−トグラフイツクイコライザ |
DE3529553A1 (de) * | 1985-08-17 | 1987-02-26 | Kuhn Dr & Co | Sprechhilfegeraet fuer kehlkopfoperierte |
US4891716A (en) * | 1988-10-03 | 1990-01-02 | Datatape Incorporated | Autocalibration of a data signal channel through simultaneous control signals |
US6792119B1 (en) * | 1997-05-05 | 2004-09-14 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Audio system |
US6111957A (en) * | 1998-07-02 | 2000-08-29 | Acoustic Technologies, Inc. | Apparatus and method for adjusting audio equipment in acoustic environments |
US20040013272A1 (en) * | 2001-09-07 | 2004-01-22 | Reams Robert W | System and method for processing audio data |
EP1317807A2 (de) * | 2000-09-08 | 2003-06-11 | Neural Audio, Inc. | System und verfahren für die bearbeitung von audiodaten |
US7929708B2 (en) * | 2004-01-12 | 2011-04-19 | Dts, Inc. | Audio spatial environment engine |
US7853022B2 (en) * | 2004-10-28 | 2010-12-14 | Thompson Jeffrey K | Audio spatial environment engine |
US20060106620A1 (en) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Thompson Jeffrey K | Audio spatial environment down-mixer |
JP4917039B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2012-04-18 | ディーティーエス ワシントン,エルエルシー | 音響空間環境エンジン |
US20090052701A1 (en) * | 2007-08-20 | 2009-02-26 | Reams Robert W | Spatial teleconferencing system and method |
JP5459556B2 (ja) | 2010-12-14 | 2014-04-02 | 株式会社Jvcケンウッド | 音響特性調整装置、音響特性調整方法およびコンピュータプログラム |
CN103379419A (zh) * | 2012-04-16 | 2013-10-30 | 上海晨兴希姆通电子科技有限公司 | 音频通路测试系统 |
JP5997768B2 (ja) * | 2012-06-19 | 2016-09-28 | Toa株式会社 | スピーカー装置 |
CN112929808A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-06-08 | 四川湖山电器股份有限公司 | 检测校园广播播音设备能否正常工作的方法、模块及系统 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3256391A (en) * | 1963-04-16 | 1966-06-14 | Boner Charles Paul | Method and apparatus for controlling feedback |
US3624298A (en) * | 1969-03-05 | 1971-11-30 | Ltv Ling Altec Inc | Sound-improving means and method |
-
1971
- 1971-02-24 US US00118454A patent/US3732370A/en not_active Expired - Lifetime
-
1972
- 1972-02-16 CA CA134,847A patent/CA953221A/en not_active Expired
- 1972-02-18 GB GB770172A patent/GB1384761A/en not_active Expired
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- 1972-02-24 FR FR7206338A patent/FR2135973A5/fr not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19612981A1 (de) * | 1995-03-31 | 1996-11-21 | Fraunhofer Ges Forschung | Akustische Prüfung von Lautsprechern |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3732370A (en) | 1973-05-08 |
FR2135973A5 (de) | 1972-12-22 |
CA953221A (en) | 1974-08-20 |
DE2208820B2 (de) | 1975-02-13 |
DE2208820A1 (de) | 1972-08-31 |
GB1384761A (en) | 1975-02-19 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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