DE2208820C3 - Ton- bzw. Schallmeßeinrichtung - Google Patents

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

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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.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

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