DE2641079C3

DE2641079C3 - Lautsprecherschaltung

Info

Publication number: DE2641079C3
Application number: DE19762641079
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl.-Phys. 3154 Stederdorf Thiele
Original assignee: Telefunken Fernseh und Rundfunk GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1976-09-11
Filing date: 1976-09-11
Publication date: 1986-07-31
Also published as: DE2641079B2; DE2641079A1

Description

Beim Betrieb von an Verstärker angeschlossenen

Lautsprechern ist es erwünscht, eine Überlastung der

' Lautsprecher zu vermeiden, weil dadurch die Wiedergabe verzerrt und der Lautsprecher gegebenenfalls zerstört wird. Die Verstärker sind zwar häufig mit elektronischen Sicherungen ausgerüstet, jedoch sprechen diese üblicherweise nur bei einem Kurzschluß am Ausgang an, können also einfache Überlastungen der Lautsprecher nicht in jedem Fall verhindern. Elektronische Sicherungen dienen in erster Linie dem Schutz der Endtransistoren der Verstärker und nicht dem Schutz der Lautsprecher vor Überlastungen.

ίο Durch die Zeitschrift »HiFi Stereophonie« 1976, Heft 6, Seite 686—687 ist es bekannt, in eine Lautsprecherbox ein VU-Meter einzubauen, welches die zugeführte elektrische Leistung anzeigt Durch Ablesen der jeweiligen Zeigerstellung des VU-Meters läßt sich

is feststellen, ob eine Überbelastung vorhanden ist Hierzu muß jedoch die jeweilige Leistungsgrenze des Lautsprechers bekannt sein. Außerdem ist in der genannten Zeitschrift zu erkennen, daß das VU-Meter nur bei abgenommener Lautsprechervorderwand sichtbar ist und abgelesen werden kann. Das bekannte VU-Meter ist deshalb ungeeignet, einem Zuhörer eine Überlastung der Lautsprecherbox in einfacher Weise anzuzeigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache Lautsprecherschaltung anzugeben,

welche dem Zuhörer die Möglichkeit gibt, Überlastungen des Lautsprechers leicht zu erkennen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Durch die Zeitschrift »Electronics World« Dez. 1959,

S. 82 + 83, ist es bekannt, parallel zu einem Lautsprecher zum Schutz des Lautsprechers vor Überlastung eine Schwellwertschaltung zu schalten. Eine Überlastungsanzeigefunktion hat diese bekannte Schaltung jedoch nicht

Durch die DE-OS 24 48 506 ist eine Schaltung bekannt, bei der die von einem Verstärker an einen Lautsprecher abgegebene Leistung in Abhängigkeit von der Temperatur der Lautsprecher-Schwingspule geregelt wird. Es wird dort auch vorgeschlagen, die gemessene Temperatur zu einer optischen Überlastungsanzeige zu benutzen. Die in der beschriebenen Schaltung verwendeten Schaltungskomponenten erfordern eine Stromversorgung aus dem Gerät. Auch eine Überlastsicherung und -anzeigeschaltung gemäß US-PS 31 71 112 wird mit einer Stromversorgungsquelle betrieben.

Bei der Erfindung dagegen wird der Strom zur Ansteuerung der Leuchtelemente aus der Signalspannung des Lautsprechers gewonnen.

so Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstände der Unteransprüche.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1—3 je ein Ausführungsbeispiel einer Laut-

sprecherschaltung, mit denen Überlastungen der Lautsprecher optisch angezeigt werden können.

Der in F i g. 1 gezeigte Lautsprecher 7 wird über die Klemmen 1 und 2 von einem nicht dargestellten Verstärker gespeist. Parallel zu dem Lautsprecher 7 ist eine Schwellwertschaltung angeordnet, die aus zwei antiparallel geschalteten Dioden 5, 6 mit einer ausgeprägten Schwellspannung (relativ scharfer Knick in der Kennlinie) und einem dazu in Reihe geschalteten Leuchtelement, beispielsweise eine Glühlampe 4, besteht. Um Gleichstromimpulse, die beim Einschalten des nicht dargestellten Verstärkers entstehen und die Schwellwertschaltung zerstören können, fernzuhalten, ist ein Kondensator 3 zur gleichspannungsfreien

Ankopplung vorgesehen.

Die erwähnte Schwellwertschaltung bildet einen {Jberlast-Indikator für den Lautsprecher 7 und zeigt dessen Überlastung durch Aufleuchten der Glühlampe 4 an. Der Einsatzpunkt der Überlastanzeige wird durch die Schwellspannungen der Dioden 5 und 6 bestimmt Die Schwellspannungen sind entsprechend den Nennbelastbarkeitsdaten des Lautsprechers 7 gewählt Wenn die Amplituden der dem Lautsprecher 7 über die Klemmen 1 und 2 zugeführten Wechselstromsignale die Schwellspannungen überschreiten, wird — je nach Polarität der Amplitude — eine der beiden Dioden 5 oder 6 leitend und es kann ein Strom durch die Glühlampe 4 fließen, weiche dadurch zum Leuchten gebracht wird. Die Glühlampe 4 wird für einen Zuhörer sichtbar an einer den Lautsprecher 7 enthaltenden Box angeordnet Der Zuhörer kann also an dem Aufleuchten der Glühlampe 4 erkennen, daß der Lautsprecher 7 überlastet ist. Die Funktion der in F i g. 1 dargestellten Schaltung ist auch gewährleistet, wenn nur eine Diode 5 oder 6 in Reihe zur Glühlampe 4 geschaltet wird.

Wie in F i g. 2 gezeigt ist, lassen sich anstelle einer Glühlampe 4 zur optischen Anzeige der Überlastung in vorteilhafter Weise auch sogenannte Leuchtdioden (LED) 4a und 4b verwenden, die mit Zenerdioden 12,13 in Reihe geschaltet sind. Anders als die Zenerdioden 12 und 13 werden die Leuchtdioden 4a und 4b in Durchlaßrichtung betrieben, so daß die Leuchtdiode 4a entgegengesetzt zur Durchlaßrichtung der Zenerdiode 12 und die Leuchtdiode 4b entgegengesetzt zur Durchlaßrichtung der Zenerdiode 13 in Serie geschaltet ist. Zum Schutz der Leuchtdioden 4a, 4b und der Zenerdioden 12 und 13 ist ein Schutzwiderstand 14 in Reihe geschaltet. Der Schutzwiderstand 14 kann ein linearer ohmscher Widerstand sein. Es ist jedoch auch möglich, einen nichtlinearen PTC-Widerstand als Schutzwiderstand zu verwenden. Anstelle der Zenerdioden 12,13 können in F i g. 2 auch normale Dioden mit ausgeprägter Schvellwertspannung zur Anwendung kommen. Die Dioden müssen jedoch — anders als die Zenerdioden 12,13 — in gleiche Durchlaßrichtung wie die Leuchtdioden 4a, 4b geschaltet werden.

Die Schaltung gemäß F i g. 2 zeigt die Reihenschaltung je einer Zenerdiode 12,13 mit je einer Leuchtdiode 4a, 4b. Es ist jedoch auch möglich, die parallel zum Lautsprecher 7 angeordnete Schwellwertschaltung so auszubilden, daß sie aus einem Schutzwiderstand 14 und nur einer Leuchtdiode 4a mit nur einer entgegengesetzt in Serie geschalteten Zenerdiode oder in gleiche Durchlaßrichtung geschaltete normale Diode besteht

Die Erfindung kann sowohl mit einem einzelnen Lautsprechersystem als auch in Verbindung mit einer Frequenzweiche in mehrfacher Anzahl in einer Lautsprecherkombination (Mehr-Wege-Box) angewendet werden. Hierzu zeigt F i g. 3 ein Beispiel. Es sind zwei Lautsprecher 7a und Tb vorgesehen, denen jeweils eine eigene Schwellwertschaltung als Überlast-lndikator zugeordnet ist Bei einer Überlastung des Lautsprechers Ib leuchtet die Glühlampe 4d auf, während eine Überlartung des anderen Lautsprechers 7a durch die Glühlampe 4c angezeigt wird. Infolge der aus der Induktivität 8 und dem Kondensator 12 bestehenden Frequenzweiche wird der Lautsprecher 7a nur mit relativ niedrigen Frequenzen angesteuert Demgegenüber werden die höheren Frequenzen wegen des RC-Gliedes 9, 10 und der Induktivität 11 im wesentlichen nur von dem Lautsprecher Tb wiedergegeben.

Auch in Fig.3 lassen sich die Glühlampen 4c, 4d durch Leuchtdioden ersetzen. In diesem Fall ist dann in Serie iu den Leuchtdioden ein Schutzwiderstand zu schalten. Die Verwendung von Leuchtdioden ist insbesondere bei Lautsprechern mit höheren Impedanzen, z. B. 8 oder 16 Ω, vorteilhaft. Demgegenüber eignet sich der Einsatz von Glühlampen 4 vorwiegend bei 4 Ω-Boxen, weil dort nur geringe Signalspannung zur Verfügung stehen.

Wenn ein Zuhörer beim Betrieb der Lautsprecher 7.3, Tb gemäß F i g. 3 hohe Lautstärken einstellt und dabei Übersteuerungen z. B. des Hochtöners Tb feststellt, so kann er durch die Klangeinstellmöglichkeit an dem nicht gezeigten Verstärker (oder gegebenenfalls auch an der Lautsprecherbox selbst) die Überlastung am Hochtonlautsprecher Tb verhindern. Es tritt dann zwar eine Klangbildveränderung auf, jedoch ist die Lautstärkebeeinflussung nur gering. Die Veränderung am Klangstel- . Ier wird solange vorgenommen, bis die entsprechende Glühlampe oder Leuchtdiode, welche die Überlastung anzeigt, nicht mehr aufleuchtet

Es wurde bereits erwähnt, daß die Ankopplung der Schwellwertschaltung gleichspannungsfrei erfoigt. Zu diesem Zweck ist in Fig.3 der Kondensator 3 vorgesehen. Ein solcher zusätzlicher Kondensator ist bezüglich der parallel zum Lautsprecher Tb liegenden Schwellwertschaltung nicht erforderlich, da der zur Frequenzweiche gehörende Kondensator 9 bereits die erforderliche Gleichstromtrennung vornimmt Für die Gleichstromtrennur.g kann gegebenenfalls auch ein Transformator verwendet werden.

Bei Hochtönern ist die Ansprechschwelle für die Schwellwertschaltung relativ gering zu wählen. In diesem Fall ist es möglich, an Stelle von Zenerdioden normale in Durchlaßrichtung betriebene Dioden zu verwenden, welche bekanntlich, wenn es sich um Si-Dioden handelt, eine Schwellspannung von ca. 0,7 V und 0,2 V bei Ge-Dioden aufweisen. Für besonders große Ansprechschwellen bei Tieftonlautsprechern können gegebenenfalls mehrere Zenerdioden in Reihe geschaltet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltung mit mindestens einem von einem Verstärker gespeisten Lautsprecher, bei der an die Leitung des Lautsprechers eine Indikatorschaltung mit einer Schwellwertschaltung und mindestens einem Leuchtelement zur Anzeige einer Überlastung des Lautsprechers angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Indikatorschaltung (3 bis 6) zu dem Lautsprecher (7) parallel geschaltet ist und ausschließlich aus der Signalspannung des Lautsprechers (7) gespeist ist

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertschaltung aus der Reihenschaltung eine Diode (5; 6) mit dem Leuchtelement (4) besteht, und daß die Diode (5; 6) bei Erreichen der der Nennbelastung des Lautsprechers (7) zugeordneten Spannung leitend wird.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertschaltung aus der Reihenschaltung zweier antiparallel geschalteter Dioden (5; 6) mit dem Leuchtelement (4) besteht, und daß die Dioden (5; 6) bei Erreichen der der Überlastung des Lautsprechers (7) zugeordneten Spannung leitend werden.

4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertschaltung gleichspannungsfrei angekoppelt ist

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtelement eine Glühlampe (4) ist

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtelement eine Leuchtdiode (4a; Ab) ist.

7. Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Leuchtelemente zwei antiparallel geschaltete Leuchtdioden (4a; Ab) vorgesehen sind, die jeweils in Reihe mit je einer Zenerdiode (12,13) geschaltet sind, deren Durchlaßrichtung entgegengesetzt zur Durchlaßrichtung der jeweiligen Leuchtdioden (4a; 4b)ist (F i g. 2).

8. Schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Leuchtelemente zwei antiparallel geschaltete Leuchtdioden (4a; Ab) vorgesehen sind, die jeweils in Reihe mit je einer normalen Diode in gleiche Durchlaßrichtung wie die jeweilige Leuchtdiode (4a; 4Zugeschaltet sind.

9. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Mehr-Wege-Lautsprecherbox mit mehreren über Frequenzweichen angesteuerten Lautsprechern (7a, 7b) jedem Lautsprecher eine Schwellwertschaltung (5, 6) mit je einem Leuchtelement (4) zur Anzeige einer Überlastung parallel geschaltet ist.

10. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtelement (4) sichtbar auf der Schallwand einer Lautsprecherbox angeordnet ist.

11. Schaltung nach Ansprüche und 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu der bzw. zu den Leuchtdioden (4a; Ab) ein Schutzwiderstand geschaltet ist.