DE2426847C3

DE2426847C3 - Level meter for electrical sound signals

Info

Publication number: DE2426847C3
Application number: DE19742426847
Authority: DE
Inventors: Shizuo Tokio Narita
Original assignee: NIPPON KEIKI WORKS Ltd TOKIO
Current assignee: NIPPON KEIKI WORKS Ltd TOKIO
Priority date: 1973-06-05
Filing date: 1974-06-04
Publication date: 1980-08-07
Also published as: DE2426847B2; DE2426847A1; JPS5345027Y2; JPS5014473U

Description

1515th

2020th

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3030th

Die Erfindung betrifft ein Ptgelmeßgerät für elektrische Tonsignale, mit einer Mittelwert-Meßeinrichtung, die zwischen den Eingangsanschlüssen ein über einen Gleichrichter ansteuerbares Drehspulmeßwerk mit einem Zeiger und einer dem Zeiger unterlegten Skala enthält, und mit einer zwischen den Eingangsanschlüssen liegenden Spitzenwert-Meßeinrichtung. The invention relates to a Ptgelmeßgerät for electrical tone signals, with a mean value measuring device, between the input connections a moving-coil measuring mechanism that can be controlled via a rectifier with a pointer and a scale underneath the pointer, and with one between the Input connections lying peak value measuring device.

Bei der Aufnahme von Sprachsignalen oder elektrischen Tonsignalen auf Tonbändern oder ähnlichen Tonträgern ist es erforderlich, daß der Signalpegel gemessen wird, und daß die Aufnahmegeräte entsprechend eingestellt werden, damit der Signalpegel den Sättigungswert nicht überschreitet. Im allgemeinen werden Spannungsmeßgeräte bekannter Art für eine derartige Geräteeinstellung eingesetzt. Da die Spannungsmeßgeräte aber nur einen Mittelwert anzeigen, ist es ungünstig, die Aussteuerung der Aufnahmegeräte nur nach dieser Meßgröße einzustellen, weil die Pegelunterschiede der elektrischen Tonsignale beträchtlich sein können. Bei einer derartigen Einstellung nach dem Mittelwert wird z. B. im allgemeinen das Tonsignal einer Orgel mit zu geringem Pegel aufgenommen, während der Spitzenwert des Tonsignals einer Pauke den Sättigungswert überschreitet und dadurch eine Verzerrung erzeugtWhen recording voice signals or electrical signals Sound signals on tapes or similar sound carriers, it is necessary that the signal level is measured, and that the recording devices are set accordingly, so that the signal level the Does not exceed the saturation value. In general, tension gauges of the known type are used for a such device setting used. Since the voltmeters only show an average value, is it is unfavorable to adjust the level of the recording devices only according to this measured variable, because the level differences electrical sound signals can be significant. With such a setting after Average is z. B. generally recorded the sound signal of an organ with too low a level while the peak value of the sound signal of a timpani exceeds the saturation value and thus a distortion generated

Aus der DE-PS 8 83 808 ist eine Meßeinrichtung zur Überwachung von Tonübertragungsanlagen bekannt, bei denen der Frequenzgang durch einen Entzerrer beeinflußt wird. Diese bekannte Meßeinrichtung enthält vor einem Mittelwertanzeiger einen Rückentzerrer, und einen Spitzenwertanzeiger vor dem Rückentzerrer. Spitzenwertanzeiger und Mittelwertanzeiger arbeiten auf voneinander unabhängigen Skalen, so daß der Benutzer zwei verschiedene Skalen betrachten muß, wenn er neben dem Mittelwert auch den jeweiligen Spitzenwert kontrollieren will.From DE-PS 8 83 808 a measuring device for monitoring sound transmission systems is known, where the frequency response is influenced by an equalizer. This known measuring device contains a de-equalizer in front of a mean value indicator, and a peak value indicator in front of the de-equalizer. Peak value indicators and mean value indicators work on scales that are independent of one another, so that the The user has to look at two different scales when looking at the mean as well as the respective Want to control peak value.

Aus der DE-OS 20 45 655 ist ferner eine Anzeigevorrichtung für einen Aussteuerungsmesser bekannt, der der Überwachung der elektroakustiseben Dynamik bei Rundfunkübertragungen, Tonspeicheraufnahmen usw, dient Zur Bewirkung der Anzeige sind dabei elektronisch angesteuerte ElektrolumineszenzelemenU! entlang einer beliebigen Skalenlinie angeordnetFrom DE-OS 20 45 655 a display device is also known for a level meter that monitors the electroacoustic dynamics Radio broadcasts, sound recordings, etc., are used to effect the display are electronic controlled electroluminescent elementsU! along arranged on any scale line

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Pegelmeßgerät für elektrische Tonsignale der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der Mittelwert und der Spitzenwert der elektrischen Tonsignale in besonders einfacher Weise und besonders bequem ablesbar und kontrollierbar angezeigt wird.The object of the invention, on the other hand, is to provide a level meter for electrical audio signals of the initially introduced specified type, in which the mean value and the peak value of the electrical sound signals in particular is displayed in a simple manner and particularly convenient to read and control.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spitzenwert-Meßeinrichtung mehrere parallele, bei Überschreiten eines vorgegebenen Spitzenwerts ansprechende Ausgänge mit je einem Anzeigeelement enthält, und daß die Anzeigeelemente auf derselben Skala angebracht sind, die auch den Mittelwert des elektrischen Tonsignals anzeigtThis object is achieved according to the invention in that the peak value measuring device has several parallel, responding outputs with one display element each when a specified peak value is exceeded contains, and that the display elements are placed on the same scale as the mean value of the electrical acoustic signal

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß der Mittelwert der elektrischen Tonsignale analog von einem Zeiger, und auf derselben Skala gleichzeitig der Spitzenwert der- elektrischen Tonsignale durch Ansprechen einzelner Skalenmarkierungen angezeigt wird, wodurch der Benutzer sowohl Mittelwert als auch Spitzenwert gleichzeitig auf einer Skala im Blickfeld hat Durch die unterschiedlichen Anzeigenarten ist sichergestellt daß der Benutzer die Mittelwertablesung nicht mit der Spitzenwertablesung verwechselt, wodurch eine fehlerfreie Ablesung gewährleistet wird.The advantages of the invention are in particular that the mean value of the electrical audio signals is analog by a pointer, and on the same scale at the same time the peak value of the electrical sound signals through Addressing individual scale markings is displayed, giving the user both mean and Has the peak value in view at the same time on a scale. This is ensured by the different types of display that the user does not confuse the mean reading with the peak reading, thereby creating a error-free reading is guaranteed.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet Advantageous embodiments of the invention are characterized by the features of the subclaims

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näfe-v-r beschrieben. Es zeigtIn the following, exemplary embodiments of the invention are described on the basis of the drawing Nafe-v-r. It shows

F i g. 1 eine Aufsicht auf ein Pegelrneßgerät nach der Erfindung;F i g. 1 is a plan view of a level measuring device according to Invention;

Fig.2 eine Seitenansicht als Längsschnitt des in Fig. 1 dargestellten Pegelmeßgerätes;2 shows a side view as a longitudinal section of the in Fig. 1 illustrated level measuring device;

Fig.3 eine vergrößerte Seitenansicht als Längsschnitt des in F i g. 1 dargestellten Pegelmeßgerätes;3 shows an enlarged side view as a longitudinal section of the in FIG. 1 level meter shown;

Fig.4 eine Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung. 4 shows a plan view of a further embodiment of the invention.

Fig.5 ein Blockschaltbild des Pegelmeßgerätes nach der Erfindung;5 shows a block diagram of the level measuring device according to the invention;

Fig.6 bis Fig.8 Ausführungsbeispiele der elektrischen Schaltung für das Pegelmeßgerät; undFig.6 to Fig.8 exemplary embodiments of the electrical Circuit for the level meter; and

F i g. 9 Zeigeranschlag θ als Funktion des Pegels des elektrischen Tonsignals.F i g. 9 Pointer stop θ as a function of the level of the electrical sound signal.

In Fig. 1 ist eine Aufsicht auf das Pegelmeßgerät nach der Erfindung dargestellt. Die F i g. 2 und 3 zeigen Seitenansichten, teilweise im Schnitt dieser Ausführungsform. Ein Gehäuse 1 eines Anzeigeinstrumentes besitzt zwei EingangsanschlUsse 2, von denen einer geerdet ist, und einen weiteren Anschluß 3 für die Energieversorgung. Das Gehäuse 1 enthält außerdem ein Drehspulmeßwerk 4, und eine Kammer 5, in der eine elektrische Schaltung zur Bestimmung des Spitzenwertes des an die Anschlüsse 2 angelegten elektrischen Tonsignals vorgesehen ist Auf der Vorderseite des Gerätes ist eine transparente Sichtscheibe 6 in das Gehäuse 1 eingelassen, unter der sich eine Skala 7 befindet Ein Zeiger 8 ist an dem Körper 4 desIn Fig. 1 is a plan view of the level meter according to the invention is shown. The F i g. 2 and 3 show Side views, partly in section, of this embodiment. A housing 1 of a display instrument has two input terminals 2, one of which is grounded, and another terminal 3 for the Power supply. The housing 1 also contains a moving coil measuring mechanism 4, and a chamber 5 in which a electrical circuit for determining the peak value of the electrical applied to terminals 2 Sound signal is provided.A transparent window 6 is in the front of the device Housing 1 let in, under which a scale 7 is located. A pointer 8 is on the body 4 of the

Drehspulmeßwerks angebracht und läuft ober der Skala 7, Mehrere Anzeigeelemente ?i. 9* ·»19m die bevorzugt aus Leuchtdioden bestehen, sind an geeigneten Stellen auf der Skala 7 vorgesehen.Moving coil measuring mechanism attached and runs above the scale 7, Multiple display elements? I. 9 * · »19m the preferred consist of light emitting diodes are provided at suitable points on the scale 7.

Fig,3 stellt einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Skalenbereich des Gerätes dar und zeigt in einer Seitenansicht die Halterung des Anzeigeelementes 9/. Das Anzeigeelement 97 besteht aus einer Leuchtdiode, die in einer Öffnung der Skala 7 hineinragt und auf der Rückseite der Skalenstützplatte in geeigneter Weise, ι ο z.B. durch Verklebungen 10 der Diodenanschlüsse, befestigt istFig, 3 shows an enlarged section of the The scale area of the device and shows the holder of the display element 9 / in a side view. The display element 97 consists of a light-emitting diode, which protrudes into an opening of the scale 7 and on the back of the scale support plate in a suitable manner, ι ο e.g. by gluing 10 of the diode connections

Fig.4 zeigt eine Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der mehrere Leuchtdioden 9i, 9i ... durch die Skala 7 hindurch ragen und mittels Markierungen U auf der Skala den entsprechenden Skalenwerten zugeordnet sind.4 shows a plan view of a further embodiment of the invention, in which several light-emitting diodes 9i, 9i ... protrude through the scale 7 and by means of Markings U on the scale are assigned to the corresponding scale values.

Fig.5 zeigt ein Blockschaltbild der elektrischen Schaltung des PegelmeBgerätes, die an die Eingangsanschlüsse 2 angeschlossen ist Wie bereits oben erwähnt, ist der eine Eingangsanschluß geerdet. Der nicht geerdete Eingangsanschluß 2 ist über einen Impedanzwandler 12 mit einem Absolutwert-Detektor 13, so wie er in Fig.6 dargestellt ist, verbunden. Der Impedanzwandler 12 kann eine Emitterfolgeschaltung oder ein Übertrager sein, die eine hohe Eingangsimpedanz aufweisen, um eine Beeinflussung durch die Meßschaltung auszuschalten. Der Absolutwert-Detektor 13, der in Fig.6 in Einzelheiten dargestellt ist, enthält einen Operationsverstärker und Dioden, die so zusammengeschaltet sind, wie bei einem bekannten Vollweggleichrichter (vergl. U.Tietze. Ch. Schenk, Halbleiterschaltungstechnik, 2. Auflage, Seiten 248, 249), dessen Ausgang der bewegbaren Spule des Drehspulmeßwerkes 4 und einem Spitzenwert-Detektor 14 zugeführt wird. Der Spitzenwert-Detektor 14 weist einen Kondensator und einen Widerstand in Parallelschaltung auf, deren Ausgangssignal über einen Gleichstromverstärker 15 einer Pegelwählschaltung 16 zugeführt wird, deren Ausgangssignal wiederum einer Anzeigevorrichtung zugeführt wird, die Leuchtdioden 9i, 92,... aufweist. F i g. 7 ist eine Ausführungsform der Schaltung, die die Pegelwählschaltung 16 und die Anzeigevorrichtung 9 enthält und das Ausgangssignal des Gleichstromverstärkers 15 wird mehreren Pegelschwellwert-Detektoren I6|, I62,... zugeführt Die PegelschweJwert-Detektoren geben Signale ab, die die Leuchtdioden 9_]t 9h, ... zünden, wenn die Eingangssignale jeweils bestimmte Werte überschreiten. Die F i g. 8 ist auch eine Ausführungsform der Schaltung, bei der nur eine Leuchtdiode, die dem höchsten Wert entspricht, angesteuert wird, um die Ablesung zu erleichtern. Die Schaltung ist so aufgebaut, daß jedes Ausgangssignal jedes der Pegelschwellwertdetektoren und das Ausgangssignal vonFIG. 5 shows a block diagram of the electrical circuit of the level measuring device, which is connected to the input connections 2. As already mentioned above, one input connection is grounded. The non-grounded input connection 2 is connected via an impedance converter 12 to an absolute value detector 13, as shown in FIG. The impedance converter 12 can be an emitter follower circuit or a transformer which have a high input impedance in order to eliminate any influence from the measuring circuit. The absolute value detector 13, which is shown in detail in FIG. 6, contains an operational amplifier and diodes which are connected together as in a known full-wave rectifier (see U.Tietze. Ch. Schenk, semiconductor circuit technology, 2nd edition, pages 248, 249), the output of which is fed to the movable coil of the moving-coil measuring mechanism 4 and a peak value detector 14. The peak value detector 14 has a capacitor and a resistor connected in parallel, the output signal of which is fed via a direct current amplifier 15 to a level selection circuit 16, the output signal of which is in turn fed to a display device which has light-emitting diodes 9i, 92, .... F i g. 7 is an embodiment of the circuit which contains the level selection circuit 16 and the display device 9 and the output signal of the direct current amplifier 15 is fed to a plurality of level threshold value detectors I6 |, I62, ... The level threshold value detectors emit signals which the light emitting diodes 9 _{] t} 9h, ... fire when the input signals exceed certain values. The F i g. 8 is also an embodiment of the circuit in which only one light-emitting diode, which corresponds to the highest value, is activated in order to facilitate reading. The circuit is constructed so that each output signal of each of the level threshold detectors and the output signal of

Inverter circuits 17, 172,. to which the exit signal

nal des benachbarten Pegelschwell wert-Detektors zugeführt wird, NAND-Torschaltungen I81,182 zugeführt wird, deren Ausgangssignale Leuchtdioden 9i, 9?, ... einschalten.nal of the neighboring level threshold value detector supplied is fed to NAND gates I81,182 whose output signals are LEDs 9i, 9 ?, ... turn on.

Wenn bei der oben beschriebenen Schaltung ein eo Sprachsignal dem nicht geerdeten Anschluß 2 zugeführt wird, dann wird das durch den Absolutwert·Detektor 13 gleichgerichtete Ausgangssignal dem Drehspulmeßgerät 4 zugeführt. Wie bereits oben erwähnt, weist der Absolutwert-Detektor 13 einen Operationsverstärker «3 und Dioden auf, die zur Gleichrichtung vorgesehen sind, und da Verzerrungen aufgrund der nicbtlinearsn Kennlinie der Diode mit Hilfe der Gegenkopplung vermindert werden, wird das von der Schaltung abgegebene Ausgangssignal genau proportional zum EingangspegeL Wenn die Spule des Drehspulmeßgerätes 4 direkt über einen Gleichrichter mit dem nicht geerdeten Eingangsanschluß 2 verbunden ist, ist es nahezu unmöglich, kleine Eingangssignale in der Größenordnung von —20dB, so wie es durch die gestrichelte Linie in F i g. 9 dargestellt ist, festzustellen, wobei in Fig.9 der Zusammenhang zwischen dem Ablenkwinkel φ des Zeigers und dem Eingangssignalpegel in dB dargestellt ist, jedoch können bei Verwendung des oben erwähnten Absolutwert-Detektors 13 die niedrigen Eingangspegel durch Ablenkung des Zeigers 8 genau gemessen werden, wie es durch die durchgezogene linie in Fig.9 dargestellt ist Die Anzeige des Zeigers 8 entspricht auch dem Mittelwert der Eingangssignale und deshalb hat m?.^r- einen Pegelmesser, wenn man auf der Skalenobsrfläche 7 eine Dezibelskala vorsiehtIf, in the circuit described above, a voice signal is fed to the ungrounded terminal 2, then the output signal rectified by the absolute value detector 13 is fed to the moving-coil measuring device 4. As already mentioned above, the absolute value detector 13 has an operational amplifier 3 and diodes which are provided for rectification, and since distortions due to the non-linear characteristic of the diode are reduced with the aid of negative feedback, the output signal emitted by the circuit is exactly proportional to the input level If the coil of the moving-coil measuring device 4 is connected directly via a rectifier to the ungrounded input terminal 2, it is almost impossible to receive small input signals in the order of magnitude of -20dB, as indicated by the dashed line in FIG. 9, the relationship between the deflection angle φ of the pointer and the input signal level in dB is shown in FIG. As shown by the solid line in Fig.9. The display of the pointer 8 also corresponds to the mean value of the input signals and therefore has m ?. ^r - a level meter if a decibel scale is provided on the scale surface 7

Der Spitzenwertdetektor 14 gibt seine Ausgangssignale, die den Spitzenwerten zu den betreffenden Zeiten entsprechen, weiter, und da diese Ausgangssignale den Pegelschwellwert-Detektoren 16|, I62, -.. über den Gleichstromverstärker 15 zugeführt werden, wobei ausgewählte Pegel der Pegelschwellwert-Detektoren auf geeignete Werte eingestellt sind, werden die Leuchtdioden 9|, 92,... eingeschaltet, um jedesmal dann eine Anzeige vorzusehen, wenn die Spitzenwerte der Signale -IdB, —2dB,... überschreiten. Wenn ferner die in Fig.7 dargestellte Schaltung verwendet wird, dann werden alle Leuchtdioden, die auf der Skala unter dem Signalwert liegen, gezündet, während bei Verwendung einer Schaltung nach F i g. 8 nur eine Leuchtdiode, die dem höchsten Skalenwert entspricht, gezündet wird und aus diesem Grund ist die Ablesung der Skala vereinfacht Wenn eine Speicherschaltung 19, die immer den höchsten Ausgangspegel speichert, zwischen den Spi-'zenwertdetektor 14 und den Verstärker 15 geschaltet wird, so wie es durch eine gestrichelte Linie in F i g. 5 dargestellt ist, dann läßt sich der höchste Pegel während der Meßzeitabschnitte beobachten.The peak value detector 14 is its output signals, the peak values to the relevant Times correspond, further, and since these output signals the level threshold value detectors 16 |, I62, - .. over the DC amplifier 15 are supplied, with selected levels of the level threshold value detectors are set to suitable values, the light-emitting diodes 9 |, 92, ... are switched on, each time then to provide a display if the peak values of the signals exceed -IdB, -2dB, ... If further the circuit shown in Fig. 7 is used, then all light emitting diodes that are below the signal value on the scale will be ignited while in use a circuit according to FIG. 8 only one light-emitting diode, which corresponds to the highest scale value, is ignited and for this reason the reading of the scale is simplified if a memory circuit 19, which always stores the highest output level, connected between the Spi-'zenwertdetektor 14 and the amplifier 15 as indicated by a dashed line in FIG. 5 is shown, then the highest level can be during observe the measuring time segments.

Die Speicherschaltung 19 kann einen Kondensator aufweisen, der über einen Widerstand mit einem hohen Widerstandswert mit dem Ausgangsanschluß des Spitzenwertdetektors 14 verbunden ist, und er läßt sich dadurch rückstellen, daß der Kondensator durch ein Signal, das einem Anschluß 20 oder einem Druckknopfschalter zugeführt wird, kurzgeschlossen wird.The memory circuit 19 may have a capacitor, which has a resistance with a high Resistance is connected to the output terminal of the peak detector 14, and it can be by resetting the capacitor by a signal applied to a terminal 20 or a push-button switch is supplied, is short-circuited.

Wie bereits oben erwähnt, zeigt gemäß der Erfindung das Pegelmeßgerät für Tonsignale den Mittelwert der Signale mit Hilfe eines Zeigers an und gleichzeitig zeigt es die Spitzenwerte mit Hilfe von Anzeigeelemeiiten, beispielsweise Leuchtdioden, an. Da das Pegelmeßgerät die Funktionen eines Pegelmessers und eines Spitzenmessers auf der gleichen Skalenfläche eines Instrumentes aufweist, lassei: sich die Kennlinien von Tonsignalen, insbesondere Sprachsignalen, ohne weiteres messen, und es läßt sich damit in zweckmäßiger Weise aufzeichnen, abspielen oder eine entsprechende Funk' tion ausfuhren. Die oben erwähnten Anzeigeelemente können Flüssigkeitskristallelemente, kleine Leuchtfadenlampen oder Neufilampcn sein.As already mentioned above, according to the invention, the level meter for sound signals shows the mean value of the Signals with the help of a pointer and at the same time it shows the peak values with the help of display elements, for example light emitting diodes. Since the level meter has the functions of a level meter and a peak meter shows on the same scale surface of an instrument, lassei: the characteristics of sound signals, especially speech signals, easily measured, and it can thus be expediently record, play back or carry out a corresponding function. The display elements mentioned above can be liquid crystal elements, small filament lamps or new filament lamps.

For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claims;

1. Level measuring device for electrical audio signals, with a mean value measuring device which contains between the input connections a moving coil measuring mechanism controllable via a rectifier with a pointer and a scale underlaid with the pointer, and with a peak value measuring device located between the input connections, characterized in that the Peak value measuring device (15, 16, 18, 9) several parallel outputs (Ie ₁ , Ie ₂ , ... 16n; 18 ,, I82, ... tin) which respond when a predetermined peak value is exceeded, each with a display element (9i , 92, ... 9 ") contains, and that the display elements (9 ,, 92, ... 9") are mounted on the same scale (7) which also shows the mean value of the electrical sound signal

2. Level measuring device according to claim 1, characterized in that when a certain one is present Peak values of the electrical sound signal those display elements (9i, 9j, ... 9 «) at the same time respond, which are assigned levels which are smaller than the applied peak value.

3. Level measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the display elements (9i, 92, ... 9 ") consist of light-emitting diodes.

4. Level measuring device according to claims 1 or 2, characterized in that the display elements (9 ,, 92, ... 9 ") as liquid crystal elements are trained.

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