DE2456445C2 - Schaltungseinrichtung zum Verstärken elektroakustischer Nutzsignale bei Anwesenheit eines externen Störgeräusches - Google Patents

Schaltungseinrichtung zum Verstärken elektroakustischer Nutzsignale bei Anwesenheit eines externen Störgeräusches

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DE2456445C2 DE19742456445 DE2456445A DE2456445C2 DE 2456445 C2 DE2456445 C2 DE 2456445C2 DE 19742456445 DE19742456445 DE 19742456445 DE 2456445 A DE2456445 A DE 2456445A DE 2456445 C2 DE2456445 C2 DE 2456445C2
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    • HELECTRICITY
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    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
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Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Schaltungseinrichtung wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 im Hinblick auf die Veröffentlichung "Elector" 1974, S. 6-29 als bekannt vorausgesetzt wird.
  • Die Abstrahlung von Musik und Sprache durch Lautsprecher erfolgt häufig in einer Umgebung, die einen Störpegel aufweist, der die Hörbarkeit und Verständlichkeit der wiedergegebenen akustischen Signale herabsetzt. So werden z. B. die Lautsprecherdurchsagen auf Bahnhöfen immer dann schlecht verständlich, wenn ein Zug einläuft. In Flugzeugen werden die Lautsprecherdurchsagen durch den Triebwerkslärm gestört. Ähnliche Störungen treten in Fabrikhallen, in Kraftfahrzeugen und bei den verschiedensten Anwendungen von Lautsprecherübermittlungen im Freien auf.
  • Die menschliche Hörschwelle stellt sich in der Regel erst in absolut ruhiger Umgebung (Laborbedingung) ein. Ein Hören unter normalen Umweltbedingungen findet immer bei Vorliegen einer im Vergleich zur Hörschwelle mehr oder weniger angehobenen Mithörschwelle und gleichzeitig mitverschobenen Kurven gleicher Lautheit statt. Die Kurven gleicher Lautheit werden dabei im Bereich der Schwellenanhebung zusammengedrängt, und zwar um so mehr, je stärker die Anhebung ist. Die Zusammendrängung ist in unmittelbarer Nähe der Störfrequenz am stärksten und verringert sich mit zunehmendem Frequenzabstand.
  • Um die störenden Einflüsse des Umweltlärms auszuschalten bzw. den Umweltlärm zu übertönen, erhöht man im allgemeinen die Verstärkung des Nutzsignals durch Aufdrehen des Lautstärkereglers, was auch durch eine automatische Lautstärkeregelung in Abhängigkeit von einem Störschaltsignal erfolgen kann (Elektor 1974, S. 6-29). Dabei wird jedoch das gesamte Tonfrequenzspektrum angehoben, also auch diejenigen Frequenzen, in deren Bereich ein Störsignal überhaupt nicht vorhanden ist. Das führt im allgemeinen zu einer Überbetonung der Frequenzgebiete, in denen die Störung gering oder nicht vorhanden ist. Dadurch werden die in diesen Frequenzgebieten verstärkten Spektralanteile als störend und lästig empfunden, so daß sie wiederum zu einer Verminderung der Deutlichkeit und Verständlichkeit der wiedergegebenen akustischen Signale führen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungseinrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe elektroakustisch abgestrahlte Signale in Anwesenheit eines externen Störgeräusches so verändert werden, daß die Verständlichkeit der Abstrahlung für das Ohr durch den Lärm so wenig wie möglich beeinträchtigt wird.
  • Dieser Aufgabe wird bei einer Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Der Einsatz des erfindungsgemäßen Übertragungsgliedes setzt eine Frequenzanalyse des Störgeräusches voraus. Entsprechend dieser Analyse wird das Übertragungsglied so eingestellt, bzw. bemessen, daß sein Frequenzverhalten dem Störspektrum angepaßt wird. Dies bedeutet, daß in denjenigen Frequenzbereichen, in denen eine hohe Störleistung zu verzeichnen ist, eine verstärke Pegelanhebung des Nutzsignalpegels vorgenommen wird. Die frequenzselektive Pegelanhebung bzw. Pegelnachführung, die mit der Frequenzgangbeeinflussung im Übertragungsweg identisch ist, bietet den Vorteil, daß der Ausbauchung der phon-Kurven entsprechend nur die in diesem Bereich liegenden Frequenzanteile verstärkt wiedergegeben werden. Dabei ist jedoch zu beachten, daß die Pegelanhebung nicht mit der gleichen Stärke vorgenommen wird, mit der der Störschall in dem Frequenzbereich auftritt. Dies würde infolge der Zusammendrängung der phon-Kurven zu einer Überbetonung der Klanganteile in diesem Frequenzbereich führen.
  • Zweckmäßigerweise wird die Verstärkung der Klanganteile des Nutzsignales im Frequenzbereich des Störschalls mit einem mittleren Wert vorgenommen. Das Übertragungsglied kann derart bemessen und ausgelegt sein, daß sein Verstärkungsfaktor für jede Frequenz durch den Störgeräuschpegel dieser Frequenz, multipliziert mit einem konstanten Faktor bestimmt ist. Dieser konstante Faktor beträgt vorzugsweise zwischen etwa 0,2 und 0,8 und insbesondere etwa 0,4. Diese Bemessungsregel bedeutet beispielsweise, daß für je 25 dB Störschalldruckpegel pro Frequenzbereich eine Schalldruckpegelerhöhung des Nutzschalls in diesem Frequenzbereich von 10 dB erfolgt. Das Pegelverhältnis beträgt also 10 : 4 und der genannte Faktor beträgt 0,4.
  • Da infolge der normalen Umgebungsgeräusche (ohne zusätzlichen Störschall) die subjektiv angenehme Einstellung im allgemeinen bei ca. 55 phon Umgebungsschall vorgenommen wird, hat der Einsatzpunkt der selektiven Nachregelung mit dem Verstärkungsfaktor 0,4 erst bei diesem Pegel einzusetzen. Selbstverständlich können gegebenenfalls auch andere Einsatzpunkte realisiert werden.
  • In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist in den elektrischen Übertragungsweg zusätzlich ein Dynamikkompressor eingeschaltet. Derartige Dynamikkompressoren sind bekannt. Sie haben einen variablen Übertragungsfaktor, jedoch einen im wesentlichen konstanten Frequenzgang. Bei Erhöhung der Lautstärke in Anwesenheit eines Störgeräusches wird die Dynamik der Nutzsignale vermindert, d. h. die Unterschiede zwischen lauten und leisen Nutzsignalen werden verkleinert. Hierdurch wird die Verständlichkeit der Nutzsignalabstrahlung erhöht, ohne daß wesentliche Informationsverluste eintreten würden. Eine frequenzselektive Übertragung braucht in dem Dynamikkompressor nicht zu erfolgen.
  • Da Störgeräusche in ihrem spektralen Aufbau und Pegel nicht in allen Fällen über eine längere Zeit hinweg als konstant angesehen werden können, kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß eine Analyse der Störgeräusche fortwährend oder in bestimmten zeitlichen Abständen oder ausgelöst durch die Veränderung des Störsignals selbst erfolgt, um nach Maßgabe der so gewonnenen Regeldaten die Wiedergabe der störenden Umgebung anzupassen. Hierzu kann das Übertragungsglied mehrere Verstärker enthalten, die jeweils mit einem Frequenzfilter in Reihe liegen und untereinander parallel geschaltet sind. zwischen jeden Verstärker und das zugehörige Frequenzfilter ist ein mit einer Schalteinrichtung gekoppelter Umschalter geschaltet, der den Ausgang des Frequenzfilters kurzzeitig mit einem Speicher verbindet, dessen Ausgang mit einem Regeleingang des Verstärkers verbunden ist. Die Filter sind in dem einen Schaltzustand der Schalteinrichtung mit einem Störschallmikrophon verbunden.
  • Die Umschaltung der Filter von der Nutzsignalquelle auf das Störschallmikrophon erfolgt, um unerwünschte Rückkopplungen des Nutzsignals auf das Störschallmikrophon auszuschalten.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, daß ein Störschallmikrophon mit einer zweiten Gruppe von Frequenzfiltern verbunden ist, von denen jedes an den Regeleingang eines der Verstärker angeschlossen ist. Die eine Filtergruppe hat die Aufgabe, das Nutzsignal in einzelne Frequenzbereiche aufzuspalten, während die andere Filtergruppe das Störgeräusch in die gleichen Frequenzbereiche aufspaltet. Durch die durch die zweite Filtergruppe erfolgende Frequenzanalyse des Störgeräusches werden die den einzelnen Frequenzbereichen zugeordneten Verstärker individuell eingestellt, wodurch man erreicht, daß in jeden Frequenzbereich eine Verstärkung des Nutzsignals erfolgt, die von dem Störsignalpegel in diesen Frequenzbereich abhängt.
  • Prinzipiell reicht es zur Realisierung der Erfindung aus, einen Verstärker, dessen Frequenzgang dem Störfrequenzspeicher angepaßt ist, vorzusehen und diesen Verstärker dann in den Übertragungsweg der elektroakustischen Nutzsignale einzuschalten, wenn das Störgeräusch auftritt. Die Einschaltung kann manuell erfolgen. So kann man beispielsweise das Störgeräusch in Flugzeugen einer Spektralanalyse unterziehen und einen Verstärker vorsehen, der zuschaltbar ist, wenn die Flugzeugtriebwerke laufen oder eine bestimmte Laufgeschwindigkeit erreicht haben. Die Bordlautsprecher werden mit dem durch das Übertragungsglied modifizierten und verstärkten Nutzsignal beaufschlagt, wodurch die Verständlichkeit wesentlich verbessert wird. Bei leerlaufenden oder abgeschalteten Triebwerken wird auch das Übertragungsglied abgeschaltet, so daß dann die Übertragung ohne Frequenzgangbeeinflussung erfolgt, was bei geringem Störschallpegel zur bestmöglichen Verständlichkeit und Deutlichkeit führt.
  • Es ist auch möglich, die Zuschaltung oder Abschaltung des Übertragungsgliedes oder eines von mehreren für verschiedene Störschallpegel zur Verfügung stehenden Übertragungsgliedern automatisch vorzunehmen, indem der Störschall beispielsweise über ein Körperschallmikrophon, einen Staudruckmesser, der auf die (Fahrt-) Windgeräusche anspricht, oder einen Tourenzähler oder einen Geschwindigkeitsmesser erfolgt, der an die den Störschall verursachende Maschine angeschlossen ist.
  • Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Fig. 1 zeigt zwei Gruppen von Kurven gleicher Lautheit in grafischer Darstellung.
  • Fig. 2 veranschaulicht anhand eines Frequenzdiagramms die Grundsätze für die Bemessung des Übertragungsgliedes.
  • Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit festem Übertragungsglied in Blockdarstellung.
  • Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel mit zwei fest eingestellten Übertragungsgliedern.
  • Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem in regelmäßigen Zeitabständen eine Frequenzanalyse des Störschalls erfolgt, und
  • Fig. 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel, bei dem kontinuierlich eine Analyse des Störschalls erfolgt.
  • In Fig. 1, die dem Buch "Gehör, Stimme, Sprache" von O. F. Ranke und H. Lullies, Springer-Verlag, 1953, Seite 136 entnommen ist, sind zwei Gruppen von Kurven gleicher Lautheit dargestellt. Die gestrichelten Kurven beziehen sich auf eine absolut ruhige Umgebung, wobei die unterste gestrichelte Kurve die Hörschwelle darstellt. Die durchgezogenen Kurven sind Kurven gleicher Lautheit nach einer Voradaption mit einem Ton von 800 Hz der durch den senkrechten Strich gekennzeichneten Lautstärke. Man erkennt deutlich, daß die Hörschwelle im Bereich des 800 Hz-Tones heraufgesetzt ist, so daß die Hörfähigkeit in diesem Bereich vermindert ist. Ferner werden in dem genannten Bereich die Kurven gleicher Lautstärke zusammengedrängt.
  • Die Erfindung macht sich diesen physiologischen Effekt zunutze, indem vorgeschlagen wird, in denjenigen Frequenzbereichen, in denen Störgeräusche auftreten, das Nutzsignal entsprechend der Stärke des Störsignals zusätzlich zu verstärken, so daß die Ausbauchung der Lautheitskurve im Bereich des Störschalls durch selektive Verstärkung kompensiert wird.
  • In Fig. 2 ist auf der Abszisse die Frequenz in logarythmischem Maßstab und auf der Ordinate der Schalldruckpegel in dB aufgetragen.
  • Die Kurve 100 stellt die Frequenzverteilung eines Störgeräusches dar. Diese Frequenzverteilung sei durch eine Frequenzanalyse ermittelt worden. Die horizontale Linie 101 ist die jeweilige Lautstärkeeinstellung an dem üblichen Lautstärkeregler, die im vorliegenden Falle ca. 50 cB betragen soll. Man erkennt, daß bei dieser Lautstärkeeinstellung das Störgeräusch oberhalb von 200 Hz stärker ist als der Nutzschall.
  • Das Störspektrum 100 wird, multipliziert mit dem Faktor 0,4 umgesetzt in den Frequenzgang 102 des Übertragungsgliedes. Die Kurve 102 ist also für jede Frequenz durch Multiplikation des Ordinatenwertes mit dem Faktor 0,4 zu ermitteln. Die Kurve 102, die ja eine zusätzliche Verstärkung zur Lautstärkeeinstellung 101 bedeutet, wird auf die Linie 101 aufgestockt, so daß die dadurch entstandene Kurve 103 das spektrale Verstärkungsverhalten der gesamten Übertragungsstrecke darstellt. Diese Kurve hat oberhalb des Gipfels der Kurve 100 (Störspektrum) eine Ausbauchung.
  • Die Realisierung des Frequenzverhaltens der Kurve 102 bzw. 103 ist mit den üblichen Mitteln der Filtertechnik ohne größere Schwierigkeiten möglich. Dabei kann eine Anpassung an die verschiedensten Kurvenverläufe von Störspektren erfolgen.
  • Das in Fig. 3 dargestellte Blockschaltbild zeigt eine Schaltungsanordnung für eine elektroakustische Wiedergabeeinrichtung mit manuell einschaltbarer Regelanhebung.
  • Eine Nutzsignalquelle 10, bei der es sich beispielsweise um ein Mikrophon 11, ein Tonbandgerät 12 oder ein Rundfunkgerät 13 handeln kann, ist mit ihrem Ausgang an einen Dynamikkompressor 14 angeschlossen. Der Dynamikkompressor 14 ist durch eine Leitung 15 überbrückbar. Ein Umschaltkontakt 16 schaltet den Eingang eines nachgeschalteten Übertragungsgliedes 17 alternativ an die Leitung 15 oder an den Ausgang des Dynamikkompressors 14.
  • Auch das Übertragungsglied 17 ist durch eine Leitung 18 überbrückbar. Ein weiterer Umschaltkontakt 19 verbindet die nachfolgende Leitung 20 entweder mit der vom Umschaltkontakt 16 kommenden Leitung 18 oder mit dem Ausgang des Übertragungsgliedes 17. Leitung 20 führt über einen von Hand einstellbaren Pegelregler 21, z. B. einen Potentiometer, zu einem Endverstärker 22 und einem Lautsprecher 23. Handelt es sich bei dem Regler um einen solchen mit gehörrichtiger Lautstärkeregelung, so wird zweckmäßigerweise dafür gesorgt, daß die durch ihn bewirkte Frequenzgangbeeinflussung beim Einschalten des Übertragungsgliedes 17 abgeschaltet wird.
  • Die Umschaltkontakte 16 und 19 sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von Hand umschaltbar. Sie können mechanisch miteinander gekoppelt sein, so daß der Dynamikkompressor 14 und das Übertragungsglied 17, das eine frequenzabhängige Verstärkung besitzt, gleichzeitig zugeschaltet werden. Gegebenenfalls kann auch eine automatische Betätigung der Umschaltkontakte 16 und 19 durch einen Detektor erfolgen, der mit einer lärmerzeugenden Maschine oder dgl. gekoppelt ist, oder bei dem es sich um ein Störschallmikrophon handelt. Die Umschaltkontakte 16 und 19 werden umgelegt, sobald der Störschall die Verständlichkeit des vom Lautsprecher 23 ausgesandten Nutzschalls zu stark beeinträchtigt.
  • Der Dynamikkompressor 14 hat einen im wesentlichen konstanten Frequenzgang. Seine Wirkung besteht darin, die Lautstärkeunterschiede des Nutzsignals zusammenzudrücken, so daß die Differenz zwischen lauten und leisen Stellen vermindert wird. Derartige Dynamikkompressoren sind bekannt, und brauchen an dieser Stelle nicht im einzelnen erläutert zu werden.
  • Bei dem Übertragungsglied 17 handelt es sich um einen Verstärker mit fest eingestelltem Frequenzgang. Das Übertragungsglied 17 bewirkt eine verstärkte Pegelanhebung in denjenigen Frequenzbereichen, die in dem Störgeräusch besonders hervortreten. Hat das Motorgeräusch eines Fahrzeugs, in dem das Gerät benutzt wird, starke Anteile im unteren Frequenzbereich, dann sollte auch das Übertragungsglied 17 in diesem Frequenzbereich eine erhöhte Anhebung des Nutzsignals bewirken.
  • Durch die Zuschaltung des Dynamikkompressors 14 und des Übertragungsgliedes 17 erreicht man, daß die Lautstärke am Lautsprecher 23 sich der Fahrgeschwindigkeit und damit dem Fahrgeräusch anpaßt. Es ist daher nicht notwendig, den Pegelregler 21 nach dem erstmaligen Einstellen der gewünschten Lautstärke nachzustellen.
  • Fig. 4 zeigt das Blockschaltbild eines Gerätes, dessen Frequenzgang sich in Abhängigkeit von der Stärke des Störschalls in mehreren Stufen ändert. Es sei angenommen, daß das Frequenzspektrum des Störschalls sich mit zunehmender Lautstärke ändert und dabei verschiedene klassifizierbare Störzustände annimmt, deren Spektralverteilung in einem festen Zusammenhang mit der Anzeige eines Touren- oder Geschwindigkeitsmessers oder mit anderen mit den akustischen Störungen korrelierten Daten steht.
  • Die jeweils angeschlossene Signalquelle 11, 12 oder 13ist über einen Umschaltkontakt 25 mit einem Übertragungsglied 26 oder einer Leitung 27 verbindbar. Der Frequenzgang des Übertragungsgliedes 26 ist in Fig. 3 eingezeichnet. Man erkennt, daß die Verstärkung frequenzunabhängig ist. Im vorliegenden Fall beträgt sie 0 dB.
  • Leitung 27 führt über einen Dynamikkompressor 28 zu einem weiteren Umschaltkontakt 29, der die Verbindung entweder zu einem zweiten Übertragungsglied 30 oder zu einem dritten Übertragungsglied 31 herstellt. Die beiden Übertragungsglieder 30 und 31 haben frequenzabhängige Verstärkungen, deren Kennlinien eingezeichnet sind. Die mittlere Verstärkung des Übertragungsgliedes 30 (gestrichelte Linie) beträgt ca. 15 dB und die mittlere Verstärkung des Übertragungsgliedes 31 etwa 25 dB. Die Frequenzverläufe sind jeweils in Anpassung an das Frequenzspektrum des Störgeräusches bei entsprechender Lautstärke des Störschalls ausgewählt. Die Realisierung von Übertragungsgliedern mit derartigen Frequenzverläufen kann mit den üblichen Mitteln der Filtertechnik erfolgen.
  • Die Ausgänge der Übertragungsglieder 26, 30, 31 sind zusammengeschaltet und mit dem Pegelregler 21 verbunden, der an den Verstärker 22 und über diesen an den Lautsprecher 23 angeschlossen ist.
  • Die Einstellung der Lautstärke erfolgt am Pegelregler 21 z. B. bei normalem Umgebungsstörschall, wenn das Übertragungsglied 26 über den Umschaltkontakt 25 eingeschaltet ist. Sie kann jedoch auch in jedem anderen Störzustand (einmalig) erfolgen.
  • Beim Einsetzen eines stärkeren Störgeräusches wird zunächst der Umschaltkontakt 25 auf Leitung 27 von Hand umgeschaltet. Hierdurch wird der Dynamikkompressor 28 zusammen mit dem Übertragungsglied 30 wirksam, so daß das Nutzsignal einer Dynamikkompression und zusätzlich einer frequenzabhängigen Verstärkung ausgesetzt ist. Bei noch weiterem Ansteigen des Störschallpegels wird anstelle des Übertragungsgliedes 30 das Übertragungsglied 31 eingeschaltet.
  • Das Nachführen des Verstärkungsfaktors und die Änderung der Frequenzgangkurve muß nicht notwendigerweise stufenweise erfolgen. Man kann auch ein kontinuierlich wirkendes Stellglied verwenden, das eine Steuerspannung an ein Übertragungsglied liefert, dessen Frequenzgang und Verstärkung sich mit der Steuerspannung kontinuierlich ändern. In diesem Falle ist das Übertragungsglied ständig eingeschaltet und verändert seine Charakteristik in Abhängigkeit vom Störpegel.
  • Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Nutzsignalquelle 10, z. B. ein Rundfunkempfänger, über einen Vorverstärker 35 und einen Umschaltkontakt 36 mit den Eingängen verschiedener Filter 37 bis 42 verbunden. Das Filter 37 ist ein Tiefpaßfilter mit einer oberen Grenzfrequenz von 0,5 kHz. Das nächste Filter 38 hat einen Durchlaßbereich von 0,5 bis 1 kHz, das Filter 39 einen Durchlaßbereich von 1 bis 2 kHz, das Filter 40 einen Durchlaßbereich von 2 bis 4 kHz, das Filter 41 einen Durchlaßbereich von 4 bis 8 kHz und das Filter 42 einen Durchlaßbereich von 8 bis 16 kHz. Die Durchlaßbereiche der Filter schließen sich aneinander an und überschneiden sich nicht wesentlich. Zwischen jedes Filter 37 bis 42 und einen nachgeschalteten Regelverstärker 43 ist ein Umschaltkontakt 44 geschaltet. Sämtliche Umschaltkontakte 44 sind gemeinsam mit dem Umschaltkontakt 36 umschaltbar. In der zweiten Schaltstellung verbinden sie das jeweilige Filter 37 bis 42 über eine Diode 45 mit dem Steuereingang des Verstärkers 43. An diesen ist ferner ein Kondensator 47 angeschlossen.
  • Als Detektor dient im vorliegenden Falle ein Mikrophon 48, das über einen Verstärker 49 von dem Umschaltkontakt 36 an die Filter 37 bis 42 anschließbar ist.
  • Die Umschaltung des Umschaltkontaktes 36 erfolgt selbsttätig periodisch mit einer Zeitkonstante, die zwischen ca. 2 und 30 Sek. einstellbar ist. Dabei wird die Nutzsignalquelle 10 jeweils für ca. 3 ms abgeschaltet und der Ausgang des Mikrophonverstärkers 49 während dieser Zeit an die Eingänge der Filter 37 bis 42 gelegt. Gleichzeitig wird die Ausgangsspannung der einzelnen Filter zur Gewinnung eines Regelsignals dem jeweiligen Speicherkondensator 47 zugeführt und gelangt damit auch an den Steuereingang 46 des Regelverstärkers 43. Am Ende eines Schaltzyklus, also nach ca. 3 ms, werden die Schalter 7 wieder in die (gezeichnete) Ruhestellung gebracht und die Verstärker 43 behalten ihren durch die Spannungen der Kondensatoren 47 eingestellten Verstärkungsfaktor für den jeweiligen Frequenzbereich bei, bis die nächste Umschaltung erfolgt. Die durch den Schaltvorgang auftretenden Spektralanteile werden an den Regelspannungseingängen der Verstärker so berücksichtigt, daß keine Fehlregelungen entstehen. Bei diesem System wird also das Nutzsignal für eine kurze Zeit unterbrochen, um den mit dem Mikrophon 48 aufgenommenen Störschall hinsichtlich seines Frequenzspektrums zu analysieren und die Verstärker 43 für jeden Frequenzbereich entsprechend einzustellen.
  • Die Ausgänge der Verstärker 43 sind über Widerstände 50 zusammengeschaltet und mit einem an den Lautsprecher 23 angeschlossenen Verstärker 22 verbunden.
  • Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 gleicht demjenigen der Fig. 5, mit der Ausnahme, daß die Umschaltkontakte 36 und 44 entfallen. Die Nutzsignalquelle 10 ist über den Verstärker 35 ständig mit den Eingängen der Filter 37 bis 42 verbunden und diese sind ständig an die zugehörigen Verstärker 43 angeschlossen.
  • Das Störschallmikrophon 48 ist beispielsweise ein Körperschallmikrophon oder es ist in einem von dem Lautsprecher 23 isolierten Raum untergebracht. An den Verstärker 49 sind zweite Filter 37&min; bis 42&min; angeschlossen, die in gleicher Weise aufgebaut sind wie die Filter 37 und 42. Die Ausgänge dieser zweiten Filter sind jeweils an eine der Dioden 45 angeschlossen, die mit den Steuereingängen 46 der Verstärker 43 verbunden sind. Auf diese Weise ist es möglich, durch Verwendung eines doppelten Filtersatzes eine kontinuierliche Regelung der Verstärker 43 zu erzielen. Die Umschaltung zwischen Nutzschallquelle und Störschallmikrophon entfällt.
  • In einer Abwandlung dieser Ausführungsform wird der zur Störgeräuschanalyse verwendete zweite Filtersatz 37&min; bis 42&min; durch einen Suchtonanalysator, der eine Sweep- Spektralanalyse durchführt, oder durch ein sonstiges durchstimmbares Filter ersetzt, von dessen Analyseergebnis die Regelspannungen für die Verstärker 43 abgeleitet werden.

Claims (8)

1. Schaltungseinrichtung mit einem Übertragungsweg zum Verstärken elektroakustischer Nutzsignale bei Anwesenheit eines externen Störgeräusches im Hörbereich, ferner mit einem Störschalldetektor zum Erzeugen eines Störschallsignales, und mit einem in Abhängigkeit vom Störschallsignal gesteuerten Übertragungsglied im Übertragungsweg der Nutzsignale, dadurch gekennzeichnet, daß das Störschallsignal das steuerbare Übertragungsglied (17, 30, 31) derart steuert, daß in denjenigen Frequenzbereichen, in denen eine hohe Störleistung zu verzeichnen ist, eine verstärkte Pegelanhebung des Nutzsignales erfolgt, während in den Frequenzbereichen geringer Störleistung keine oder nur eine geringe Anhebung des Nutzsignalpegels stattfindet.
2. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den elektrischen Übertragungsweg zusätzlich ein Dynamikkompressor (14, 28) einschaltbar ist.
3. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied (17, 30, 31) derart bemessen ist, daß sein Verstärkungsfaktor für jede Frequenz durch den Störgeräuschpegel für diese Frequenz, multipliziert mit einem konstanten Faktor bestimmt ist.
4. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der konstante Faktor zwischen 0,2 und 0,8 liegt.
5. Schaltungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der konstante Faktor etwa 0,4 beträgt.
6. Schaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied (17) durch einen Schalter (19) überbrückbar ist.
7. Schaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied mehrere Verstärker (43) enthält, die, jeweils mit einem Frequenzfilter (37 bis 42) in Reihe liegend, einander parallelgeschaltet sind, daß zwischen jeden Verstärker (43) und das zugehörige Frequenzfilter (37 bis 42) ein mit einer Schalteinrichtung (36) gekoppelter Umschalter (44) geschaltet ist, der den Ausgang des Frequenzfilters kurzzeitig mit einem Speicher (47) verbindet, dessen Ausgang mit einem Regeleingang (46) des Verstärkers (43) verbunden ist, und daß die Filter in dem einen Schaltzustand der Schalteinrichtung (36) mit einem Störschalldetektor (48) verbunden sind.
8. Schaltungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied mehrere Verstärker (43) enthält, die, jeweils mit einem Frequenzfilter (37 bis 42) in Reihe liegend, einander parallelgeschaltet sind, und daß ein Störschallmikrophon (48) mit einer zweiten Gruppe von Frequenzfiltern (37&min; bis 42&min;) verbunden ist, von denen jedes an den Regeleingang (46) eines der Verstärker (43) geschaltet ist.
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DE2456445A1 (de) 1976-08-12

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