DE2345544C3 - Schallwiedergabesystem - Google Patents

Description

einem Schallwiedergabesystem der eingangs genannten Art, dadurch gelöst, daß das Detektorsignal und ein dem unverzerrten Eingangssignal entsprechendes Signal einem im Rückkopplungszweig liegenden Differenzverstärker eingespeist sind, dessen Ausgangssignal nur die Verzerrungskomponenten angibt und als negatives Rückkopplungssignal dient.

Erfndungsgemäß wird also nic!»t ein das Bewegungsverhalten der Membran insgesamt darstellendes Signal rückgekoppelt, sondern ein nur die Verzerrungskomponenten anzeigendes Signal, indem das Eingangssignal und das vom Lautsprecher abgenommene Signal voneinander subtrahiert werden. Dieses System erfaßt sämtliche Verzerrungskomponenten, also sowohl die im Verstärker entstandenen als auch die im Lautsprecner entstandenen Komponenten, und beläßt eine freie Wahl der das Bewegungssignal vom Lautsprecher abnehmenden Vorrichtung. Eventuelle zusätzliche Maßnahmen, die in den Unteransprüchen angegeben sind, verfeinern die Gegenkopplung bei ao gewählter Detektorsignalabnahme.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Blockschaltplan zur Darstellung der Grundanordnung nach der Erfindung,

F i g. 2 die Schaltung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems,

F i g. 3 a eine Frequenzcharakteristik eines Detektorsignals eines Lautsprechers B,

F i g. 3 b die Frequenzcharakteristik des Ausgangssignals eines Angleichers,

F i g. 4, 5 und 6 Schaltungen weiterer Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems,

F i g. 7 einen weiteren Blockschaltplan des erfindungsgemäßen Schallwiedergabesystems,

Fig. 8, 9, 10 und 11 Schaltungen weiterer Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schallwiedergabesystems,

Fig. 12a die Charakteristik des Ausgangssignals eines Detektors 229 und

Fig. 12b die Charakteristik des Ausgangssignals eines Angleichers 232.

Die grundsätzliche Anordnung nach der Erfindung wird nun im Zusammenhang mit F i g. 1 erläutert.

Die Anordnung nach F i g. 1 umfaß'., einen Verstärker Λ, eintn vom Ausgangssignal des Verstärkers A gespeisten Lautsprecher B, einen Differenzverstärker oder Komparator C zum Vergleichen eines Detektorsignals vom Lautsprecher ß mit einem vom ursprünglichen Signal über eine Angleicherschaltung D abgeleiteten Signal zum Erhalt einer Verzerrungskomponenten sowie eine Steuerschaltung E. Die vom Differenzverstärker C abgegebene Verzerrungskomponente wird durch die Steuerschaltung E in ein Signal entgegengesetzter Polarität umgewandelt, das dem Verstärker A eingespeist wird.

Auf diese Weise wird gemäß der Erfindung die Verzerrung des Lautsprecherstroms auf Grund der Unlinearität des Lautsprechers ß ausgeschaltet, indem nur die im Detektorsignal vom Lautsprecher B enthaltene Verzerrungskomponente über den Differenzverstärker B abgenommen wird und dem Verstärker ΛΙ ein zur Verzerrungskomponente entgegengesetzt gepoltes Signal eingespeist wird.

Im folgenden werden· bevorzugte Ausfühmngsformen der Erfindung beschrieben.

Die Schaltung nach F i g. 2 umfaßt ebenfalls den Verstärker A, den Lautsprecher B, den Differenzverstärker C, die Aiigleicheriichaltung D und weiterhin eine Verzerrungskomponenteii-Steuerschaltung CL. Das ursprüngliche an die Minus-Eingangsklemme des Verstärkers A angelegte Signal wird durch diesen verstärkt, und der Lautsprecher B wird vom Ausgangssignal des Verstärkers A betrieben. Der im Lautsprecher B fließende Strom enthält die Verzerrungskomponente. Es wird also eine dem im Lautsprecher B fließenden Strom proportionale Spannung angenommen und an die Minus-Eingangsklemme des Differenzverstärkers C angelegt. Das ursprüngliche Signal wird außerdem über die Angleicherschaltung D an die Plus-Eingangsklemme des Differenzverstärkers C angelegt. Das Ausgangssignal der Angleicherschaltung D hat eine Frequenzcharakleristik gemäß F i g. 3 b, die der des Detektorsignals vom Lautsprecher B gleicht, die in F i g. 3 a dargestellt ist. Im Differenzverstärker C hebt sich die Originalsignalkomponente auf, und es wird nur die Verzerrungskomponente verstärkt und an der Ausgangsklemme abgegeben. Die so abgegebene Verzerrungskomponente wird als Signal an die Verzerrungskomponenten-Steuerschaltung CL angelegt, deren Ausgangssignal wiederum an die Plus-Klemme des Verstärkers A gelegt ist, wodurch der Lautsprecherausgang so geregelt ist, daß er einen gewünschten reduzierten Verzerrungsfaktor ergibt. Da das an die Plus-Klemme des Verstärkers A angelegte Signal in seiner Pularität der Verzerrung des Lautsprecherstroms entgegengesetzt ist, beseitigt es die Verzerrung im Lautsprecher zugunsten einer getreuen Wiedergabe des ursprünglichen Signals. Die in F i g. 3 strichpunktiert eingezeichnete Kurve zeigt die Frequenzcharakteristik der Verzerrungskomponente.

F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, die der vorherbeschriebenen in Betrieb und Wirkung gleicht mit der Ausnahme, daß hier das in den Differenzverstärker C eingespeiste Detektor-Signal von einem Abgreifer PU stammt, der im Lautsprecher B zum Feststellen von dessen Schwingungen vorgesehen ist.

Eine weitere Ausführungsform gemäß Fig. 5 gleicht in Betrieb und Wirkung ebenfalls den beschriebenen Ausführungsformen, mit der Ausnahme, daß das dem Differenzverstärker C eingegebene Signal von einem Mikrophon-Vorverstärker F stammt, der ein Detektorsignal von einem Mikrophon MC verstärkt, das den Schalldruck des Lautsprechers B feststellt.

Eine weitere Ausführungsform gemäß F i g. 6 wird an einer Eingangsklemme 11 gespeist. Zu ihrer Schaltung gehören ein Komparator 14 mit einer invertierenden oder Minus-Eingangsklemme 13, einer nichtinvertierenden oder Plus-Eingangsklemme 26 und einer Ausgangsklemme 15, ferner ein Verstärker 17 mit einer Eingangsklemme 16 und einer Ausgangsklemme 18, eine Belastung 20 für den Verstärker 17, ein Differenzverstärker 22 mit einer invertierenden oder Minus-Eingangsklemme 21, einer nichtinvernerenden oder Plus-Eingangsklemme 30 und einer Ausgangsklemme 23, eine Steuerschaltung 24 mit einer Steuer-Ausgangsklemme 25 und eine Angleicherschallung 28 mit einer Eingangsklemme 27 und einer Ausgangsklemme 29. Das Signal von dei Eingangsklemme 11 wird über einen Verzweigungspunkt 12 an den Komparator 14 und an die An-

gleicherschaltung 28 angelegt und das Ausgangssignal vom Verstärker 17 für die Belastung 20 wird an einem Verbindungspunkt 19 abgegriffen und an den Komparator 22 gegeben.

Es wird nun die Wirkungsweise des negativen Rückkopplunigsverstärkers der Schaltung nach Fig. 6 für den Fall beschrieben, daß an die Eingangsklemme 11 ein Signal angelegt wird.

Das an der Eingangsklemme 11 auftretende Signal wird über den Verzweigungspunkt 12 an die Minus-Eingangsklemme 13 des !Comparators 14 und außerdem am die Eingangsklemme 27 der Angleicherschaltung 28 angelegt. Der Komparator 14 erzeugt an seiner Ausgangsklemme 15 ein Ausgangssignal, das der Differenz zwischen seinen beiden an der Minus- und an der Plus-Eingangsklemme 13 bzw. 26 auftretenden Eingangssignale entspricht. Das an der Ausgangsklemme 15 auftretende Signal wird zur Eingangsklemme 16 des Verstärkers 17 geleitet und hierdurch mit gegebenem Verstärkungsgrad verstärkt, und das Ausgangssignal des Verstärkers 17 wird von der Ausgangsklemme 18 zu Belastung 20 geleitet. Das vom Verbindungspunkt 19 abgenommene Signal hat einen Verlauf, der von dem des Eingangssignals abweicht, nämlich enthalt es eine sogenannte Verzerrungskomponente auf Grund verschiedener nichtlinearer Faktoren des Verstärkers 17 und der Last 20 selbst.

Dieses Signal wird dem Differenzverstärker 22 über seine Minus-Eingangsklemme 21 eingespeist, während das über die Angleicherschaltung 28 von deren Ausgangsklemme 29 kommende Signal an die Plus-Eingangsklemme 30 des Differenzverstärkers 22 gelegt wird, wodurch sich ein Vergleich mit dem an die Eingangsklemme 11 angelegten Signal ergibt. Die Pegel der beiden Eingangssignale werden hier bei einer Bezugsfrequenz gleichgemacht. An der Ausgangsklemme 23 des Differenzverstärkers 22 werden verschiedene Signale festgestellt, die außer Koinzidenz mit dem Eingangssignal sind, nämlich Verzerrungen wie Phasenverzerrungen, harmonische Verzerrungen, Zwischenzeit- oder Zwischenknotenverzerrungen und vorübergehende Verzerrungen, die im Verstärker 17 oder in der Belastung 20 entstehen. Die festgestellte Verzerrungskomponente wird der Steuerschaltung 24 eingespeist und weiterhin von deren Steuerausgangsklemme 25 zur Plus-Klemme 26 des Komparators 14 zur Regelung des Ausgangssignals auf einen gewünschten Verzerrungspegel geleitet. Hierbei ist das an die Klemme des Komparators 14 angelegte Verzerrungskomponentensignal von entgegengesetzter Polarität wie die im Verstärker 17 oder in der Belastung 20 erzeugten Verzerrungen, so daß das am Verbindungspunkt unter der Ausgangsklemme 19 des Systems erhaltene Signal verminderte Verzerrung enthält.

Das erfindungsgemäße Schallwiedergabesystem wird nun theoretisch unter Bezugnahme auf F i g. 7 erläutert.

Bei der Anordnung nach Fi g. 7 sei angenommen, daß der Komparator 14 den Verstärkungsgrad 1 hat, der Verstärker 17 bei der Bezugsfrequenz den Verstärkungsgrad A₁ hat, die Belastung 20 bei der Bezugsfrequenz zum Feststellen des Ausgangssignals von der Belastung den Umwandlungswirkungsgrad Γ hat und der Verstlrkungsgrad des Difrerenzverstarkers22 A_s ist Außerdem wird die Verzerrung auf Grund innerer Ursachen des Systems und/oder äußerer Ursachen als in den Verstärker 17 eingespeiste äquivalente Rausch-Eingangsspannung D darstellt.

Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 22 wird mit Δ χ (Verzerrungskomponente) und das Eingangssignal mit .v bezeichnet. Das Ausgangssignal X des Systems ist dann

und die Verzerrungskomponente Δ χ ist

Ax=A₂^-Kx-X). (2)

Aus den Gleichungen (1) und (2) ergibt sich

AT= -TzI₁(I + A₂K)x/(\+ A₁A₂T)

+ DA₁TIiI+ A₁A₂T). (3)

Die Verzerrungskomponente D' ist also
D' = DA₁ TI(I+A₁A₂T).

Geht also A₂-*- oo, so ist die Grundwellenkomponente X

X= -Kx.

Die Verstärkung für die Grundwelle ist also — Kx. K hat auch eine Verstärkung A₁ bei der Bezugsfrequenz und hat eine gegebene Verstärkungs- und Phasencharakteristik unabhängig von der Frequenz. Die Phasencharakteristik des Ausgangssignals des Systems hängt also von den Charakteristiken von K ab, und an der Ausgangsklemme der Belastung kann eine getreue Wiedergabe des Eingangssignalverlaufs erhalten werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 8 dargestellt. Diese Schaltung umfaßt einen Komparator 104 mit einer invertierenden oder Minus-Eingangsklemme 103, einer nichtinvertierenden oder Plus-Eingangsklemme 119 und einer Ausgangsklemme 105, ferner einen Verstärker 107 zum Verstärken einer an einer Eingangsklemme 106 angelegten Spannung auf eine gegebene Höhe an einer Ausgangsklemme 108, einen Lautsprecher 110, einen an der Membran des Lautsprechers 110 angebrachten Detektor 111 mit einer Detektorspule 112, eine Angleicherschaltung 116 mit einer Eingangsklemme 115 und einer Ausgangsklemme 117, einen Differenzverstärker 121 zum Vergleichen der Detektorspannung

und des Ausgangssignals der Angleicherschaltunc 116 zur Abgabe nur der Verzerrungskomponente sowie eine Steuerschaltung 123, die der festgestellter Verzerrungskomponente einen gewünschten Verzer rungspegel gibt. Die Angleicherschaltung 116 dien

der Anpassung des Pegels und der Phase des ur spriinglichen Signals an den Pegel und die Phase de Detektorsignals. Das an eine Eingangsklemme 10: angelegte Signal wird über einen Verzweigungspunk 102 an die Eingangsklemme 103 des Komparator

104 und gleichzeitig an die Eingangsklemme 115 de Angleicherschaltung 116 gelegt Das an der Ein gangsklemme 103 ankommende ursprüngliche Signf wird mit einem an der Eingangsklemme 119 auftre tenden Signal verglichen, und es wird an der Aus gangsklemme 105 ein Ausgangssignal erzeugt, da an die Eingangsklemme 106 des Verstärkers 107 ar gelegt und weiterhin mit gegebenem Verstärkung! grad verstärkt wird und dann an Eingangsklemme

109 und 113 des Lautsprechers 110 gelegt wird. Im Lautsprecher 110 wird dieses Ausgangssignal durch den an der Lautsprechermembran angebrachten Detektor festgestellt und so zwischen Erde und der Eingangs'klemme 120 des Differenzverstärkers 121 eine Spannung erhalten, die der Membrangeschwindigkeit proportional ist. Der Lautsprecher 110 hat jedoch verschiedene ihm eigene nichtlineare Faktoren, so daß das festgestellte Signal einen vom ursprünglichen Signalverlauf abweichenden Verlauf hat, also eine Verzerrungskomponente enthält. Andererseits enthält die an der Ausgangsklemme 117 auftretende Spannung keine Verzerrungskomponente.

Das Ausgangssignal der Anglcicherschaltung 116 wird zum Vergleich mit dem Detektorsignal an die Eingangsklemme 118 des Differenzverstärkers, 121 gelegt, um so die reine Verzerrungskomponente zu erhalten, die an der Ausgangsklemme 122 auftritt. Diese Ausgaagsklemme ist mit der Steuerschaltung

123 verbunden, so daß an deren Ausgangsklemme

124 ein Verzerrungssignal mit auf eine gewünschte Höhe vermindertem Pegel erhalten wird, das. dem Komparator 104 über seine Eingangsklemme 119 eingespeist wird. Die Verzerrungskomponente wird in entgegengesetzter Polarität mit dem ursprünglichen Signal gekoppelt.

Mit dieser erfindungsgemäßen Konstruktion kann die auf Grund von Unlinearität im Lautsprecher erzeugte Verzer-ung ohne Erniedrigung der Verstärkung des Systems vermindert werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird an Hand von Fi g. 9 beschrieben. Die hierin gezeigte an eine Eingangsklemme 211 anschließende Schaltung umfaßt einen Komparator 214 mit einer invertierenden oder Minus-Eingangsklemme 213, einer nichtinvertierenden oder Plus-Eingangsklemme 241 und einer Ausgangsklemme 215, ferner einen Verstärker 217 mit einer Eingangsklemmc 216 und einer Ausgangsklemme 218, einen Lautsprecher 22:0, Widerstände 223, 225 und 226 und eine Drossel 224, die auf den Lautsprecher 220 abgeglichen sind, einen Bewegungsdetektor 230 mit einer nichtinvertierenden oder Plus-Eingangsklemme 228, einer invertierenden oder Minus-Eingangsklemme 229 und einer Ausgangsklemme 231, einen Differential-Operator 233 mit einer Eingangsklemme 232 und einer Ausgangsklemme 234, einen Differenzverstärker 237 mit einer invertierenden oder Minus-Eingangsklemme 235, einer nichtinvertierenden oder Plus-Eingangsklemme

236 und einer Ausgangsklemme 238 sowie schließlich eine Steuerschaltung 239 mit einer Steuerausgangsklemme 240. Das von der Eingangsklemme 211 kommende Signal wird über einen Verzweigungspunkt 212 einerseits dem Komparator 214 und andererseits der Plus-Eingangsklemme 236 des Differenzverstärkers 237 zugeführt. Die Brücke des Bewegungsdetektors ist an einem Verbindungspunkt 227 geerdet.

Im folgenden wird der Betrieb des Lautsprechersystems nach Fig.9 für den Fall beschrieben, daß an der Eingangsklemme 211 ein Eingangssignal anliegt.

Dieses Signal von der Eingangsklemme 211 wird über den Verzweigungspunkt 212 zur Minus-Eingangsklemme 213 des Komparators 214 und zur Plus-Eingangsklemme 236 des Differenzverstärkers

237 geleitet. Der Komparator 214 ergibt an seiner Ausgangsklcmmc 215 ein Ausgangssignal, da* die Differenz zwischen seinen Eingangssignalen an der Minus- und der Plus-Eingangsklemme 213 bzw. 241 darstellt. Das Signal von der Ausgangsklemme 215 ist an die Eingangsklemme 216 des Verstärkers 217 gelegt und wird dort mit gegebenem Verstärkungsgrad verstärkt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 217 wird von¹ der Ausgangsklemme 218 zur aus den Brückenwiderständen 223, 225 und 226, der Brükkendrossel 224 und dem Lautsprecher 220 bestehenden Belastungsbrücke geleitet. Die Brücke hat Bewegungskomponenten-Detektorpunkle 221 und 222, die mit der Plus- bzw. der Minusklemme 228 bzw. 229 des Bewegungsdetektors 230 verbunden sind. An der Ausgangsklemme 231 tritt eine invertierende elektromotorische Kraft auf Grund der Bewegung des Lautsprechers 220, also eine Komponente auf Grund der Lautsprecherbewegung, auf und wird festgestellt. Diese Bewegungs- oder Geschwindigkeitskomponente enthält Verzerrungen, die auf Grund

ao von nichtlinearen Charakteristiken des Lautsprechers 220 und des Verstärkers 217 erzeugt werden. Das entsprechende Signal wird an die Eingangsklemme 232 des Differential-Operators 233 gelegt, an dessen Ausgangsklemme 234 eine Beschleunigungskomponente auftritt, die an die Minus-Eingangsklemme 235 des Differenzverstärkers 237 gelegt wird; gleichzeitig wird das Eingangssignal über den Verzweigungspunkt 212 an die Plus-Eingangsklemme 236 des Differenzverstärkers 237 zum Vergleich des Beschleunigungskomponentensignals mit dem an der Eingangsklemme 211 auftretenden Eingangssignal gelegt.

An der Ausgangsklemme des Differenzverstärkers 237 werden verschiedene Verzerrungen erkennbar, die im Lautsprecher auf Grund von verschiedenen Hochfrequenzresonanzen und nichtlinearen Charakteristiken der Halterung erzeugt werden. Die festgestellte Verzerrungskomponente wird verstärkt und das verstärkte Ausgangssignal der Steuerschaltung 239 eingespeist und von deren Steuerausgangsklemme 240 an die Eingangsklemme 241 des Komparators 214 zur Regelung des Ausgangs des Systems mit einer gewünschten Charakteristik geleitet. Das hierbei an die Plus-Eingangsklemme 241 gelegte Verzerrungskomponentensignal ist der entgegengesetzten Polarität der im Lautsprecher 220, der die Belastung des Verstärkers 217 darstellt, erzeugten Verzerrungen proportional, so daß der Lautsprecherausgang eine flache Charakteristik mit verminderter Verzerrung aufweist.

Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform, die sich als Angleicherschaltung eines Phasenschiebers 243 zum Anpassen der Komponentenphasen des Eingangssignals vom Verzweigungspunkt 212 bei /_n und

bei höheren Resonanzfrequenzen bedient. Der Phasenschieber 243 hat eine Eingangsklemme 242 und eine Ausgangsklemme 244.

Bei dieser Ausführungsform können auf Grund nichtlinearer Faktoren des Verstärkers oder Laut-Sprechers und unerwünschter Resonanzen des Lautsprechers erzeugte Verzerrungen eliminiert werden. Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Schaltung umfaßt wiederum den Komparator 214 mit einer invertierenden oder Minus- und einer nichtinvertierenden oder Plus-Eingangsklemme, den Verstärker 217 mit einem Verstärkungsgrad A_x und den Lautsprecher 220. Der Lautsprecher bildet zusammen mit Widerständen

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221', 222' und 223 eine Brücke. Da der Lautsprecher 220 bei mittleren Frequenzen als Widerstand betrachtet werden kann, ist diese Brücke bei mittleren Frequenzen abgeglichen. Eine der Bewegungskomponente auf Grund der Bewegung des Lautsprechers und der elektrischen Impedanz des Lautsprechers proportionale Spannung wird an der Ausgangsklemme eines Detektors 229' erhalten. Die Charakteristik dieser Spannung ist in Fig. 12a dargestellt, mit einem größeren Anteil der Bewegungskomponente auf Grund der Bewegung des Lautsprechers bei Frequenzen in der Nähe von /₀ (/ < /_m) und einem größeren Anteil der Komponente auf Grund der elektrischen Impedanz des Lautsprechers bei hohen Frequenzen (/ > f_m). Bei der Frequenz /,„ ist die Nennimpedanz des Lautsprechers ein reiner Widerstand. Das festgestellte Signal wird beispielsweise über eine Angleicherschaltung 232' mit einer Übertragungsfunktion K₁ zu einem Signal korrigiert, das eine entgegengesetzte Charakteristik hat, wie in F i g. 12 b dargestellt ist, und das an die Minus-Eingangsklemme eines Differenzverstärkers 236' angelegt ist, während tin durch Anpassen des Eingangssignalpegels an das festgestellte Signal über eine Anpasseroder Angleicherschaltung 242' mit einer Übertragungsfunktion· K₂ erhaltenes Signal an die Plus-Eingangsklemme des Differenzverstärkers 236' angelegt wird, um so nur die durch die Bewegungskomponente des Lautsprechers und eine durch die Nichtlinearität der elektrischen Impedanz des Lautsprechers erzeugte Verzerrung zu verstärken. Die verstärkte Verzerrungskomponente wird an die Plus-Eingangsklemme des Komparators 214 angelegt. Das festgestellte Verzerrungssignal wird beseitigt, da es in entgegengesetzter Polarität zur Bewegungsverzerrung und elektrischen Impedanzverzerrung, die im Lautsprecher 220 erzeugt werden, angelegt wird.

Die Erfindung wird nun im Zusammenhang mit Fig. 11 theoretisch besprochen. Es sei dort angenommen, daß der Komparator 214 und der Detektor 229 jeweils den Verstärkungsgrad 1 und der Differenzverstärker den Verstärkungsgrad A₃ haben. Außerdem sei angenommen, daß die im System erzeugten und auf Grund äußerer Störeinflüsse auftretenden Verzerrungen als äquivalente Rauscheingangsspannung D in den Verstärker 217 engespeist sind und der Umwandlungswiricungsgrad des Ausgangssignals des Detektors 229' aus dem durch die Brücke festgestellten Ausgangssignals des Verstärkers 217 Γ ist.

ίο Wird das Ausgangssignal des Betriebs-Komparators mit χ bezeichnet, so ist das Ausgangssignal des Detektors 229

X = TA₁{(Ax-x) + D}
und

Δ χ ist

Ax = A₃(K₂X-K₁X).

Aus den Gleichungen (I') und (2') ergibt sich
20

X = A₁ T(I + A₃K₂)Xf(I + A₁A₃K₁ T) + DTAJ(I +A₁A₃K₁T).

Die Verzerrungskomponente D' ist also
²S D' = DA₁Tf(I +A₁A₃K₁T).

Werden K₁ und K_s so festgesetzt, daß

und

K₂ = — 1,

so wird auf Grund der Gleichungen (3'), (5') und (6') die Grundwellenkomponente X reduziert auf

X= -A₁Tx. (T)

Wenn man setzt A,

oo, so ergibt sich

X ⁼⁼ KJK₁.

In dieser Weise kann die Verzerrung ausgeschaltet werden.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 ^ 2 den Angleicher dem Differenzverstärker (236' Patentansprüche: eingespeist sind.

1. Schalrwiedergabesystem mit einem Verstär-

ker zum Verstärken eines Eingangssignals, einem 5

vom Ausgangssignal des Verstärkers betriebenen
Lautsprecher und mit einer Rückkopplung eines

von der Membranbewegung abgeleiteten und de- Die Erfindung bezieht sich auf ein Schallwieder

ren Verzerrungskomponenten anzeigenden De- gabesystem mit einem Verstärker eines Eingangs

tektorsignals zum Verstärker, dadurch g e - io signals, einem vom Ausgangssignal des Verstärker

kennzeichnet, daß das Detektorsignal und betriebenen Lautsprecher und mit einer Rückkopp

ein dem unverzerrten Eingangssignal entspre- lung eines von der Membranbewegung abgeleiteter

chendes Signal einem im Rückkopplungszweig und deren Verzerrungskomponenten anzeigendei

liegenden Differenzverstärker (C, 22, 121, 237, Detektorsignals zurrt Verstärker.

236') eingespeist sind, dessen Ausgangssignal nur 15 Es ist bekannt, zur Verminderung der Verzerrunj

die Verzerrungskomponenten angibt und als ne- eines Schallwiedergabesystems mit einem Lautspre

gatives Rückkopplungssignal dient. eher ein vom Lautsprechersignal abgeleitetes Signa

2. Schallwiedergabesystem nach Anspruch 1, negativ rückzukoppeln und hierdurch das in da: dadurch gekennzeichnet, daß eine Angleicher- Schallwiedergabesystem eintretende Signal gegenübe schaltung (D, 28, 116, 242') den Pegel des Ein- 20 dem reinen Eingangssignal in Abhängigkeit von de

"gangssignals an den Pegel des Detektorsignals auftretenden Verzerrung so zu verändern, daß hier

angleicht und das Ausgangssignal der Angleicher- durch die tatsächlich auftretende Verzerrung ver

schaltung in den Differenzverstärker (C, 22, 121, mindert wird. Im Rahmen solcher Rückkopplunger

236') eingespeist ist. sind verschiedene Einzelmaßnahmen bekannt, bei

3. Schallwiedergabesystem nach Anspruch 1 25 spielsweise (DT-PS 8 53 298) eine Rückkopplung mi oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das nega- einer Kopplungsschwingspule, die ein angenäher tiv rückgekoppelte Ausgangssignal des Differenz- der Merrbrangeschwindigkeit proportionales Signa Verstärkers (22, 121, 237, 236') einem Kompa- gibt, wobei sich im Rückkopplungszweig frequenz rator (14, 104, 214) eingespeist ist, dem außer- selektive Glieder befinden, oder (DT-PS 8 74 607 dem das Eingangssignal eingespeist ist und des- 30 die Erzeugung eines von der Schnelle abhängiger «en Ausgangssignal an den Verstärker (17, 107. Signals von einer Hilfswicklung zur Erzeugung de: 217) geliefert ist. Rückkopplungssignals oder (DT-PS 9 67 169) di<

4. Schallwiedergabesystem nach einem der An-· Gegenkopplung eines Membranbeschleunigungs Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das signals, z. B. eines differenzierten Geschwindigkeits Detektorsignal einer im Lautsprecher (110) ange- 35 signals, wobei obendrein (DT-AS 12 70 614) in der ordneten Detektorspule (112), die eine der Mem- Eingangssignalzweig und in den Rückkopplung branschnelle proportionale Spannung erzeugt, signalzweig jeweils verschiedene frequenzselektiv« entnommen ist. Schaltungen einbezogen sind, oder (DT-Ai

5. Schallwiedergabesystem nach einem der An- 19 44 020) eine Brückenschaltung, in deren einen Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu- 4° Brückenzweig der Lautsprecher liegt, während ar Erzeugung des Detektorsignals eine Bewegungs- einem gegenüberliegenden Verzweigungspunkt eii komponenten-Detektorbrücke (220 bis 227), die Gegenkopplungssignal abgenommen wird, das etwi in einem Zweig den Lautsprecher (220) enthält, der Membrangeschwindigkeit proportional ist, ode: mit einem die Verzerrungskomponenten des. (CH-PS 2 38 929) die Rückkopplung, eventuell übei Lautsprechers feststellenden Bewegungsdetektor 45 frequenzselektive Glieder, eines νο.τ einer Hilfsspul< (230) verbunden ist, dessen Ausgangssignal zur abgegriffenen Signals. Der Stand der Technik ist zuErzeugung eines Beschleunigungssignals, das sammengefaßt aus »Funk-Technik« Nr. 18, 1952 dann dem Differenzverstärker (237) als Detek- S. 490 bis 492, ersichtlich.

lorsignal eingespeist ist, einem Differenzialopera- An den bekannten Techniken ist nachteilig, dai

tor (233) eingespeist ist. 50 auf Grund der Rückkopplung eines dem Laut

6. Schallwiedergabesystem nach Anspruch 5, Sprecherausgangssignal entsprechenden Signals di< dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal unter Umständen nur verhältnismäßig niedrigen Ver dem Differenzverstärker (237) über einen Pha- Zerrungskomponenten nur einen kleinen Teil de; tenschieber (243) zugeleitet ist. Rückkopplungssignals ausmachen, die insbesonden

7. Schallwiedergabesystem nach Anspruch 2, 3 55 beim Auftreten« mittlerer und höherer Frequenzlind 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Detek- bereiche auf Grund weiterer Verzerrungen unc torbrücke (220, 22Γ, 222', 223) aus dem Laut- Rauscheinkopplungen schließlich keinen ausreichen-•precher (220) und Widerständen (221', 222', den Nutzsignal-Störsignalabstand mehr aufweisen !23) besteht, deren Ausgangssignal der Bewe- Außerdem führt das hohe Rückkopplungssignal dagungskomponente und der elektrischen Impedanz 60 zu, daß die Verstärkung erniedrigt wird und durcr des Lautsprechers entspricht und nach Durch- den Signalstrom bedingtes Rauschen nicht verminden gang durch den Bewegungsdetektor (229') einem werden kann.

zweiten Angleicher (232') zur Polaritätsunnkehr Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die

eingespeist ist, während der erste Angleicher Entzerrungsfunktion des Schallwiedergabesystenii

(242) außer dem Pegel auch die Phase und Fre- 65 rausch- und störungsunabhängiger zu machen, so daC

quenz des Eingangssignals den entsprechenden sie auch unter ungünstigen Bedingungen und bei ho-

Größen des Ausgangssignals des zweiten Anglei- hen Frequenzen voll zur Auswirkung kommen. Diese

chers anpaßt, und die Ausgangssignale der bei- Aufgabe wird gemäß der Erfindung, ausgehend von