DE2239701B2 - Schaltungsanordnung zur tonsignalaenderung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Tonsignaländerung, bestehend aus einer ersten und einer zweiten Tonsignalquelle, einem Mischer zum Mischen der Tonsignale der ersten und zweiten Tonsignalquelle, und einer Steuereinrichtung zur Unterdrückung oder Dämpfung einer Frequenzkomponente des ersten Tonsignals bei Auftreten des zweiten Tonsignals.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der GB-PS 4 81 830 bekannt. Bei dieser ist es möglich, in Abhängigkeit von dem Auftreten eines Tonsignals bestimmte Komponenten in einem anderen Tonsignal zu unterdrücken oder zu dämpfen. Eine solche Anordnung ist grundsätzlich auch auf Stereosignale anwendbar, jedoch kann dabei keine naturgetreue Wiedergabe erreicht werden, weil durch die Unterdrükkung oder Dämpfung von Frequenzkomponenten entsprechend dem zuzumischenden Signal, z. B. einem Vokalsignal, auch die entsprechenden Instrumentalfrequenzkomponenten unterdrückt bzw. gedämpft werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltungsanordnung der eingangs genannten Gattung derart auszubilden, daß bei der Wiedergabe von Stereosignalen trotz der Unterdrückung oder Dämpfung eines Vokalsignals und der Zumisehung eines anderen entsprechenden Vokalsignals eine naturgetreue Wiedergabe erreicht werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß bei einem Zweikanal-Stereosignal mit einer hstrumentalkomponente und einer zentral liegenden Vokalkomponente als erstem Tonsignal und einem Vokalsignal als zweiten Tonsignal Phasenspalter für die Kanäle des ersten Tonsignals vorgesehen sind, deren eine Ausgangssignale Phasenschiebern zur Änderung der Phase der Vokalkomponente zugeführt werden, und daß die Ausgangssignale der Phasenschieber mit den anderen Ausgangssignalen der Phasenspalter des jeweils anderen Kanals in Addierern gemischt werden, denen auch das zuzumischende Vokalsignal 7iipeführt wird. Durch diese Ausbildung wird die besondere Phasenlage der Vokalkomponente in dem Stereosigna] berücksichtigt, d h., daß tatsächlich nur die Vokalkomponente beseitigt und durch das zuzumischende Vokalsignal ersetzt wird, so daß eine naturgetreue Wiedergabe ermöglicht wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der F i g. 1 bis 5 beispielsweise erläutert Es zeigt F i g. 1 ein Schaltbild eines Beispiels der Erfindung, F i g. 2 ein Diagramm, aus dem die Amplituden- und ίο Phasenkennlinien eines Phasenschiebers hervorgehen, der in dem Beispiel der F i g. 1 verwendet wird,

Fig.3 ein Diagramm, aus dem die Frequenzgangkennlinie des Phasenschiebers hervorgeht, Fig.4 ein Schaltbild eines Beispiels der konkreten

Schaltungskonstruktion, die bei dem Beispiel der F i g. 1 verwendet wird, und

F i g. 5 ein Schaltbild, aus dem ein weiteres Beispiel der Schaltungskonstruktion des Beispiels der Fig.4 hervorgeht.

Bei einem Stereowiedergabegerät werden, wenn ein Stereosignal von Musikinstrumenten von einem Vokalsignal auf eine Platte oder auf ein Band aufgezeichnet wird, die Signale mit einem bestimmten Pegel und einer bestimmten Phase gemischt. Bei einem Zweikanal-Stereowiedergabegerät wird das Vokalsignal, um es direkt au^c die Mitte zwischen dem linken und rechten Lautsprecher des Wiedergabegeräts zu richten, mit der gleichen Phase und dem gleichen Pegel auf den linken und rechten Kanal gegeben. Töne von Rhythmusinstrumenten und Melodieinstrumenten werden in geeigneter Weise auf den Bereich rechts und links von der Mitte verteilt. Im Falle von zwei Kanälen können die Tonsignale als phasengleich zwischen den beiden Kanälen behandelt werden.

Somit wird das Mereosignai aus einem Vokahigna! und Signalen von Musikinstrumenten mit einem Stereophonischen Effekt wiedergegeben, als ob der Ton der Musikinstrumente stereophonisch ausgebildet wäre. Mit der gezeigten Schaltungsanordnung soll ein besonderer Ton, der zwischen den rechten und linken Signalen liegt, die auf eine Platte oder auf ein Band aufgezeichnet sind, mit minimalem Einfluß auf die anderen Musiktöne bei der Wiedergabe beseitigt werden. Erste Signalkomponenten, die auf eine Platte oder ein Band aufgezeichnet wurden, um sie zentral anzuordnen und auf die Eingangsanschlüsse \L und \R zu geben, werden Phasenspaltern 47L und 47/? zugeführt, um Ausgangssignale mit entgegengesetzter Phase zu erhalten. Die negativen Komponenten (-) der Phasenspalter 47Z. und 47/? werden auf Addierschaltungen 48L und 48/? gegeben und die in Phase befindlichen Komponenten (f) werden über Phasenschieber 49 ί und 49/? auf die Addierschaltungen 48/? und 48Z gegeben. Eine Vokalsignalkomponente, die mit der ersten Signalkomponenten gemischt werden soll, wire von einem Mikrophon 6 auf die jeweiligen Addierschal tungen 48L und 48/? gegeben, so daß, wenn da Mikrophon 6 in Betrieb ist, ein Ton, bei dem di< Vokalsignalkomponente in das Band gemischt ist, voi den Lautsprechern 4L und 4R über Leitungsverstärke 3L und 3R wiedergegeben werden kann, während ei Vokalsignal, das von der Platte oder dem Ban wiedergegeben wird, unterdrückt wird.

Die Frequenz-Phasen· und Amplitudenkennlinien de oben erwähnten Phasenschieber 49/? und 49L werde so gewählt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Aus de Phasenkennlinienkurve 50, die den Amplitudengan zwischen den Eingängen und den Ausgängen d<

Phasenschieber 49/? und 49L zeigt, ist ersichtlich, daß die Ausgangssignale der Phasenschieber 49/? und 49L an der Stelle, an der die Phasenverschiebung Null ist, in der Phase völlig entgegengesetzt sind, so daß. wenn ihre Pegel einander genau gleich sird, die Größe der Amplitude Null ist und ihre Unterdrückungskennlinien sind so, wie durch die Kurve 52 in F i g. 3 gezeigt ist.

Wenn die linken und rechten Ausgangssigr.ale mit Lout und Rout bezeichnet werden, gelten die folgenden Gleichungen:

Lout = L-Rout = R-

in denen L und R die linken und rechten Eingangssignale und R (Φ) und L (Φ) Funktionen sind, die durch die Phasenkennlinien der Phasenschieber bestimmt werden.

F i g. 4 ist ein konkretes Schaltbild des in F i g. 1 gezeigten Beispiels. Die Eingangsansoilüsse IL und 1/? sind mit den Basen von Transistoren Tr\ der Phasenspalter ML und 47/? über Koppelkondensatoren Cl verbunden. Mit R\ und Rt sind Basiswiderstände, mit Rz Emitterwiderstände, mit R₂ Lasiwiderstände und mit B Spannungsquellen bezeichnet. Die Kollektoren der Transistoren Γη sind mit den Basen von verstärkenden Transistoren To über Koppelkondensatoren G und Cj und Mischwiderständen /?■> verbunden. Außerdem sind Filter, von denen jedes aus einem Kondensator Ca und einem Widerstand R_b besteht und eine solche Phasenkennlinie 51a in F i g. 2 hat. daß die Phase eines Emitterausgangssignals eines jeden Transistors 7>i. das gegenphasig zu seinem Kollektorausgangssignal ist. von + 90 in Null umgewandelt wird, und Filter, von denen jedes aus einem Widerstand R7 und einem Kondensator C5 besteht und eine solche Phasenkennlinie 51 bin Fig. 2 hat. daß die Phase des obenerwähnten Emiüei ausgangssignals von - 90° nach Null umgewandelt wird, in Reihe zueinander geschaltet und bilden die Phasenschieber 49L und 49/?. Die Ausgangssignale der Phasenschieber 49Z. und 49/? werden über Widerstände Rg auf Addierer 48/? und 4BL gegeben. Die zuvor erwähnten Widerstände /?5 und /?₈ und die Widerstände /?q zur Mischung des Ausgangssignals des Mikrophons 6 sind mit den Basen der Transistoren To parallel zueinander verbunden, von denen addierte Ausgangssignale, die durch die Verhältnisse der obigen Widerstände zu den Widerständen R_in bestimmt sind, die zwischen die Basen und Kollektoren der Transistoren T/2 geschaltet sind, an den Ausgangsenden erzeugt werden können.

Mit Ο, sind Bypaßkondensatoren, mit /?_n Emitterwiderstände, mit /?i2 Basiswiderstände und mit G Koppelkondensatoren bezeichnet. Mit Sa ist ein Schalter bezeichnet, um diese Schaltung unwirksam zu machen, der vorzugsweise mit einem Mikrophonschalter Sb mechanisch gekoppelt ist.

In F i g. 5 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem die Schalter Sa und Si) in F i g. 4 aus Torschaltungen bestehen. Die Teile, die denen in F i g. 4 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen und werden im einzelnen nicht beschrieben. Die von den linken und rechten Phasenschiebern 49L und 49/? erzeugten Ό Signale werden auf die linken und rechten Torschaltungen 53L und 53/? gegeben. Jede Toi'schaltung 53L und 53/? kann aus einem Feldeffekttransistor FET-Tr₃ bestehen und das Ausgangssignal eines jeden Phasenschiebers wird auf die Senkenelektrode D des Feldeffekttransistors FET-Tr₃ gegeben, dessen Quellenelektrode 5 geerdet ist und dessen Steuerelektrode G einen Steuerimpuls von dem Mikrophon 6 erhält. Die Ausgangssignale der linken und rechten Torschaltungen 53L und 53/? werden auf linke und rechte Mischkreise 48Z. und 48/? gegeben, so daß sie mit entgegengesetzten Signalen gemischt werden können.

Die Signalkomponente des Mikrophons 6 wird auf Mischwidersiände R₈ nach geeigneter Verstärkung durch den Verstärker 7 gegeben. Ein Teil der verstärkten Signalkomponente wird z. B. von einer Demodulatorschaltung 21 e einer Hüllkurvengleichrichtung unterworfen und von einer Formierschaltung 22e geformt so daß ein Steuersignal erhalten werden kann, wenn ein Vokalsigna) auf das Mikrophon 6 gegeben wird. Das so erhaltene Steuersignal wird auf die Steuerelektroden der Feldeffekttransistoren FET-Tn gegeben.

Die Arbeitsweise der in der oben beschriebenen Art konstruierten Schaltung ist wie folgt: Unter normalen Bedingungen, wenn das Mikrophon 6 außer Betrieb ist, werden die Signalkomponenten, die an den Kollektoren der Transistoren der linken und rechten Phasenspalter abgenommen werden, über die linken und rechten Mischkreise und die linken und rechten Leistungsverstärker 3/. und 3/? auf die linken und rechten Lautsprecher 4Z. und 4/? zur Tonerzeugung gegeben.

Da in diesem Falle kein Vokalsignal von dem Mikrophon 6 abgegeben wird, ist der Widerstand zwischen der Quellenelektrode S und der Senkenelektrode D des Feldeffekttransistors FET- Tn einer jeden Torschaltung niedrig. Wenn daher die Impedanz einer jeden Seite eines jeden Phasenschiebers größer als der Widerstand zwischen der Quellenelektrode 5 und der Senkenelektrode D gewählt wird, werden die Signale der Phasenschieber 49/? und 49L abgeschnitten.

Wenn eine Vokalsignalkomponente von dem Mikrophon 6 abgegeben wird, wird sie von dem Verstärker 7 verstärkt und in dem Mischwiderstand R» gemischt. Die von der Platte oder dem Band wiedergegebenen und über die Eingangsanschlüsse \L und \R zugeführten Signale werden von den Phasenspaltern in gegenphasige Signale umgewandelt und deren Ausgangssignale werden auf die Torschaltungen 53L und 53/? gegeben. Da jedoch die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors FET-Tn einer jeden Torschaltung einen Steuerimpuls erhält, der durch die Demodulation und Formung des Vokalsignals erzeugt wird, ist der Widerstand zwischen der Senkenelektrode D und der Quellenelektrode S des Feldeffekttransistors groß und das Ausgangssignal eines jeden Phasenschiebers wird durchgelassen.

Das gleiche gilt für die linke Signalkomponente, so daß nur das Vokalsignal entfernt bzw. unterdrückt wird, jedoch wird die Signalkomponente des Tons des Musikinstruments in dem Band des Vokalsignals nicht entfernt oder unterdrückt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltungsanordnung zur Tonsignaländerung, bestehend aus einer ersten und einer zweiten Tonsignalquelle, einem Mischer zum Mischen der Tonsignale der ersten und zweiten Tonsignalquelle, und einer Steuereinrichtung zur Unterdrückung oder Dämpfung einer Frequenzkomponente des ersten Tonsignals bei Auftreten des zweiten Tonsignals, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Zweikanal-Stereosignal mit einer Instrumentalkomponente und einer zentral liegenden Vokalkomponente als erstem Tonsignal und einem Vokalsignal als zweitem Tonsignal Phasenspalter (47L, AlR) für die Kanäle des ersten Tonsignals vorgesehen sind, deren eine Ausgangssignale Phasenschiebern (49L. 49/?,/zur Änderung der Phase der Vokalkomponente zugeführt werden, und daß die Ausgangssignale der Phasenschieber (49L, 49/?) mil den anderen Ausgangssignalen der Phasenspalter (47 L 47/?jdes jeweils anderen Kanals in Addierern (48L, 48/?j gemischt werden, denen auch das zuzumischende Vokalsignal zugeführt wird.