DE2711083A1

DE2711083A1 - Verfahren und vorrichtung zur elektronischen tonverarbeitung

Info

Publication number: DE2711083A1
Application number: DE19772711083
Authority: DE
Inventors: Curt A Knoppel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-15
Filing date: 1977-03-14
Publication date: 1977-11-10
Also published as: FR2357970B1; DE2711083C2; JPS6049918B2; GB1579571A; NL7702723A; CA1091163A; FR2357970A1; JPS52131701A

Description

Liedl, Ncth, Zeitler

Patentanwälte München 22 Steinsdorfstraße 21-22 Telefon 089 / 29 84 62

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B 8214

CURT A. KNOPPEL 7801 MeIröse Avenue, Los Angeles, Kalifornien 90046

Verfahren und Vorrichtung zur elektronischen Tonverarbeitung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektronischen Tonverarbeitung.

Aus der US-Patentschrift 2 866 849 ist ein Gerät zur Verbesserung von Musikklängen und der Sprache bekannt, bei dem ein Tonfrequenzsignal in zwei Signalkanäle gespalten wird und das Signal in einen Kanal aufeinanderfolgend durch einen Verstärker, ein 3kHz-Hochpaßfilter, einen Oberwellenerzeuger, ein 6kHz-Hochpaßfilter und einen Verstärker hin-

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durchgeschickt wird. Anschließend wird dieses Signal entweder elektrisch oder akustisch mit dem Signal im anderen Kanal wieder zusammengebracht .

Aus der US-Patentschrift 2 852 604 ist ein Tonwiedergabegerät bekannt, bei welchem ein elektrisches Monosignal in zwei Kanäle aufgeteilt wird und das Signal im einen Kanal durch eine Zeitverzögerungseinrichtung hindurchgeleitet wird. Die beiden Signale werden dann von getrennten Lautsprechern umgewandelt.

Aus der US-Patentschrift 3 219 757 ist ein Tonwiedergabegerät bekannt, in welchem ein elektrisches Monosignal in zwei Kanäle aufgeteilt wird und das Signal im einen Kanal durch eine nichtlineare frequenzabhängige Phasenverzögerungsschaltung hindurchgeführt wird. Die beiden Signale werden dann auf zwei verschiedene Art und Weisen gemischt. Eines der gemischten Signale wird durch einen Lautsprecher in Töne umgewandelt und das andere gemischte Signal wird durch einen anderen Lautsprecher in Töne umgewandelt.

Aus der US-Patentschrift 3 560 656 ist ein Tonwiedergabegerät bekannt, bei welchem ein elektrisches Monosignal in zwei Signalkanäle aufgeteilt wird, wobei das Signal im einen Kanal durch eine Phasenänderungsschaltung hindurchgeleitet wird. Die beiden Signale werden dann durch getrennt voneinander angeordnete Lautsprecher in Töne umgewandelt. Die von den Lautsprechern ausgehenden Töne haben die gleiche Amplitude.

Andere Beispiele elektronischer tonerzeugender Geräte sind aus den US-Patentschriften 2 866 849, 2 953 644, 3 127 476, 3 591 699, 3 723 633, 3 745 254, 3 819 861, 3 828 133 und 3 890 466 bekannt.

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Qualität und anderer Eigenschaften von elektronisch verarbeiteten und erzeugten akustischen Tönen zu zeigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeigt die Erfindung ein Verfahren und ein Gerät zur elektronischen Verarbeitung und Erzeugung von akustischen Tönen, welche folgende Merkmale aufweisen:

a) Eingangswandler wandeln Töne in ein elektrisches Monosignal um;

b) Teilermittel teilen das Signal in zwei Signalkanäle auf;

c) Erregermittel erzeugen in niedriger Ordnung phasenverschobene frequenz- und amplitudenabhängige Harmonische des Signals, welches in dem einen Kanal hindurchläuft.

d) Einstellmittel stellen die Amplitude des einen der Signale in bezug auf die Amplitude des anderen Signales in der Weise ein, daß die Amplitude des Signals, welches keine Harmonischen enthält, mehr vorherrschend (prädominant) ist;

e) ein Ausgangswandler wandelt die Signale um und

f) Leitungen, welche die Signale in jedem Kanal zu den Ausgangswandlern leiten.

Bei der Erfindung ergeben sich folgende Vorteile. Man gewinnt ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur elektronischen Verarbeitung von akustischen Tönen. Ferner zeigt die Erfindung eine neue und verbesserte elektronische Schaltung, welche wirkungsvoll in einer elektronischen Signalverarbeitungseinrichtung zur Anwendung kommen kann. Ferner zeigt die Erfindung eine elektronische Signalverarbeitungseinrichtung und ein Verfahren zur Signalverarbeitung, das im Zusammenhang mit Tonwiedergabeeinrichtungen, Tonanalysier-

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einrichtungen und Tonübertragungseinrichtungen Verwendung finden kann. Außerdem ermöglicht die Erfindung ein elektronisches Signalverarbeitungsgerät, welches relativ wenig Aufwand bei der Herstellung benötigt und einfach zu bedienen ist. Ferner zeigt die Erfindung eine verbesserte Schaltung zur Erzeugung von Harmonischen eines elektrischen Signales, welches äquivalent zu einem Tonfrequenzsignal ist.

Bei der Erfindung wird ein Signal mit niedriger Amplitude erzeugt, das in niedriger Ordnung ungerade und gerade phasenverschobene frequenz- und amplitudenabhängige Harmonische des Signals aufweist, welches verarbeitet wird und anschließend wird das so erhaltene Signal zu dem zu verarbeitenden Signal hinzuaddiert.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur elektronischen Verarbeitung von Tönen sind so ausgestaltet, daß ein elektrisches Signal, welches von einer Toninformation gewonnen wird, in zwei getrennte Signalkanäle aufgeteilt wird. Das Signal, welches im einen Kanal hindurchgeführt wird, gelangt durch eine Erregerschaltung und durch ein Dämpfungsglied und wird dann mit dem Signal, das durch den anderen Kanal hindurchgeleitet worden ist, kombiniert. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Signale, welche durch die beiden Kanäle hindurchgeschickt worden sind, elektronisch miteinander kombiniert. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die beiden Signale akustisch miteinander kombiniert. Die Erregerschaltung kann auf der Basis eines Hochpaßfilters und eines Harmonischenerzeugers aufgebaut sein. DerHarmonischenerzeuger bzw. Oberwellenerzeuger ist so aufgebaut, daß er in niedriger Ordnung ungerade und gerade Harmonische von Frequenzen erzeugt, deren Amplituden über einem vorgewählten Schwellenwert liegen. Es sind zwei Arten von Erregerschaltungen bevorzugt. Die eine Ausführungsform enthält Vakuumröhren, während die andere Ausführungsform Festkörperbauele-

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-r-

mente verwendet. Die Qualität und verschiedene andere Eigenschaften des Klangs, welcher gemäß der Erfindung erzeugt wird, sind wesentlich verbessert.

Bei der Erfindung wird ein elektrisches niederfrequentes Monosignal in zwei verschiedene Kanäle aufgeteilt. Das Signal im einen Kanal gelangt durch eine Erregerschaltung und durch ein Dämpfungsglied. Anschließend wird es mit dem Signal zusammengebracht, das durch den anderen Kanal hindurchgeleitet worden ist. In der Erregerschaltung gelangt das Signal zunächst durch ein Hochpaßfilter und dann durch einen Oberwellenerzeuger. Der Oberwellenerzeuger ist in der Weise ausgebildet, daß er in niedriger Ordnung Harmonische von solchen Frequenzen erzeugt, welche über einem vorgewählten Schwellenwert liegen. Die Kombinierung der Signale, welche durch die beiden Kanäle hindurchgelangt sind, kann man entweder elektronisch oder akustisch durchführen. Der Grad der Dämpfung des erregten Signals hängt ab von dem Typ der Tonfrequenzinformation, welche verarbeitet werden soll, und vom Endverbrauch der elektronisch verarbeiteten Information. In den meisten Fällen sind die zu verarbeitenden Töne Musiktöne oder Sprachtöne. Das erregte Signal wird dann auf etwa zwischen 20 % und 70 % der Amplitude des unveränderten Signals gedämpft. Es hat sich herausgestellt, daß der Klang, welcher gemäß der Erfindung elektronisch verarbeitet wird, eine verbesserte Qualität, Klarheit, Verständlichkeit, Präsenz, Tiefe und Wirklichkeitsnähe aufweist.

Aufgrund des erfindungsgemäßen Prinzips können das erregte Signal und das unveränderte Signal elektrisch miteinander kombiniert werden und anschließend in einen einzelnen Ausgangswandler eingegeben werden. Außerdem können sie auch akustisch miteinander kombiniert werden, indem sie zu getrennten Ausgangswandlern geführt werden.

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Das Verfahren und das Gerät gemäfi der Erfindung sind anwendbar, insbesondere bei Tonwiedergabegeräten, bei Tonaufnahmegeräten, Tonverstärkereinrichtungen, Tonanalysiereinrichtungen und Tonübertragungseinrichtungen.

In den beiliegenden Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Anband dieser Ausführungsbeispiele soll die Erfindung noch näher erläutert werden. In den Figuren sind für gleiche Bauteile die gleichenBezugszeichen verwendet. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles der Er

findung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines anderen Ausführungsbeispieles

der Erfindung;

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erregerschaltung, welche

in den Fig. 1 und 2 zur Anwendung kommt und in welcher Vakuumröhren verwendet werden;

Fig. 4 eine graphische Darstellung der frequenzabhängigen

Phasenverschiebungscharakteristik der Erregerschaltung in der Fig. 3;

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Zweikanalgerätes, welches bei

der Erfindung zur Anwendung kommt;

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel für die Erregerschaltung, wel

che in den Fig. 1 und 2 zur Anwendung kommt und bei der Festkörperbauelemente verwendet werden;

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Fig. 7 eine Kurvendarstellung der Übertragungsfunktion des Oberwellenerzeugers in der Fig. 6 und Fig. 8 eine Kurvendarstellung des Verstärkungs- und Phasen

verlaufs des Signals, welches vom Hochpaßfilter in der Fig. 6 kommt.

In Fig. 1 ist eine Quelle 11 für ein elektrisches Monosignal dargestellt. Die Quelle 11 kann ein Mikrophon, eine Radiotuner- und Verstärkerkombination, eine elektrische Abtasteinrichtung eines Wiedergabegerätes oder ein Magnettonkopf, welcher mit einem Magnetband zusammenwirkt oder irgendeine andere Einrichtung sein, die ein elektrisches Monosignal erzeugt. Der Ausgang der Quelle 11 wird durch einen Verstärker 13 geleitet und wird dann in zwei verschiedene Signalkanäle 15 und 17 aufgeteilt. Das Signal, welches durch den Kanal 17 weiter geleitet wird, gelangt durch eine Erregerschaltung 19, ein Amplitudendämpfungsglied 21 und wird dann in einer Mischschaltung 20 mit dem Signal, das durch den Kanal 15 hindurchgegangen ist, kombiniert. Das kombinierte Signal durchläuft einen Verstärker 23 und wird dann in einen Ausgangswandler 25 eingegeben. Dieser Ausgangswandler kann beispielsweise ein Lautsprecher oder ein Magnetbandgerät oder eine Platte oder ein Druckwerk sein. Die Erregerschaltung 19 enthält ein Hochpaßfilter und einen Oberwellenerzeuger. Der Oberwellenerzeuger ist so beschaffen, daß er Harmonische niedriger Ordnung erzeugt für Frequenzen, die einen vorbestimmten Schwellenwert, welcher durch das Hochpaßfilter bestimmt ist, überschreiten.

In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei welchem das Signal, das aus dem Dämpfungsglied 21 kommt, durch einen Verstärker 27 an einen Ausgangswandler 29 geleitet wird. Das Signal im anderen Kanal gelangt durch den Verstärker 23 in den Aus-

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-sir-

gangswandler 25. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt eine akustische Kombination des verarbeiteten Signals mit dem Signal im Kanal 15.

In der Fig. 3 ist schematisch ein Schaltbild für ein Ausführungsbeispiel der Erregerschaltung 19 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel enthält Vakuumröhren. Die Erregerschaltung 19 besteht im wesentlichen aus sechs Trioden, einem Filter, einem signaltrennenden Netzwerk, zwei Brückenschaltungen und verschiedenen Hilfskomponenten.

Ein elektrisches Monosignal wird durch die Erregerschaltung 19 durch eine Eingangsklemme 51 angelegt. Das Signal an der Eingangsklemme gelangt durch einen Koppelkondensator 53 zu einem Signaltrennetzwerk 55, welches aus einem Potentiometer 57 und zwei Festwertwiderständen 59 und 61 besteht.

Der Teil des Signals, der durch den Festwertwiderstand 61 gelangt, wird in zwei Kanäle 63 und 65 aufgeteilt. Das Signal im Kanal 63 gelangt durch ein Hochpaßfilter 67 an das Gitter einer Triode 72. Das Hochpaßfilter 67 besteht aus einer Diode 69, einem Widerstand 71 und zwei Kondensatoren 73 und 75. Die Wirkungsweise des Hochpaßfilters ist so, daß bestimmte Grundfrequenzen aus dem zum Gitter der Triode geleiteten Signal ausgeschnitten bzw. herausgetrennt werden. Die Anode der Triode 72 ist mit dem Gitter einer Triode 73 über einen Koppelkondensator 75 verbunden. Die Anode der Triode 73 ist mit der Ausgangsklemme 76 der Erregerschaltung 19 über einen Kondensator 77 verbunden. Jede der Trioden 72 und 73 enthält standardisierte bzw. genormte Komponenten. Demzufolge enthält die Triode 72 einen Gitterableitwiderstand 79, einen Kathodenwiderstand 81 und einen Masseleiter 83. In gleicher Weise enthält auch die Triode 73 einen Gitterableitwiderstand 85, einen Kathodenwiderstand 87 und einen Masseleiter 89. Demzufolge gelangt das Signal im Kanal 63, welches durch das Filter 67 hindurchge-

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gangen ist, an das Gitter der Triode 73 und der Ausgang der Triode wird an die Ausgangsklemme 76 gelegt.

Der Signalteil, welcher durch den Kanal 65 geleitet wird, gelangt durch ein Filter 91 an das Gitter einer Triode 93. Die Anode der Triode 93 ist mit dem Gitter einer Triode 95 verbunden.

Der Signalteil, welcher durch den Festwertwiderstand geleitet wird, wird an das Gitter einer Triode 97 gelegt. Der Ausgang der Triode wird über einen Koppelkondensator 99 an das Eingangs gitter der Triode 72 gelegt. Da das Signal, welches an das Gitter der Triode 72 gelegt wird, durch die Triode 97 hindurchgegangen ist, besitzt dieses Signal eine 180°-Phasenumkehrung. Demzufolge sind die beiden Signale, welche an das Gitter der Triode 72 gelegt werden, vollständig außer Phase miteinander.

An das Gitter der Triode 97 ist eine induktive Schaltung 101 angeschlossen, welche die Phasenschleife darstellt. Die induktive Schaltung 101 enthält ein Paar identischer Induktivitäten 103 und 105 sowie einen Widerstand 107, eine Diode 109, einen Widerstand 111, einen Kondensator 113 und einen Massenleiter 115. Diese induktive Schaltung ist außerdem an das Gitter einer Triode 117 angeschlossen.

Die Versorgungsspannung für die Schaltung wird über eine Klemme an ein Filter 121 geliefert. Dieses Filter filtert Welligkeitsanteile aus der Versorgungsspannung und wird dann in drei Kanäle aufgespalten. Der eine Kanal 123 liefert die Anodenspannung an die Triode 97 und die Triode 117 über Anodenwiderstände 125 und 127. Ein anderer Kanal 129 liefert eine Spannung an Brückenschaltungen 131 und 133. Die Brückenschaltung 131 besteht aus Widerständen 135, 137, 139, und einer Diode 143. Die Brückenschaltung 133 besteht aus Wlderstän-

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den 145, 147, 149, 151 und einer Diode 153. Der Ausgang der Brückenschaltungen 105 und 107 am Verbindungspunkt 155 wird an das Gitter der Triode 117 gelegt. Der Verbindungspunkt 159 der Brückenschaltung 131 ist mit der Anode der Triode 72 verbunden. Der Verbindungspunkt 161 der Brückenschaltung 133 ist mit der Anode der Triode verbunden.

Die Erregerschaltung 19 enthält ferner Kathodenerdungsschaltungen und 165.

Werte und Bemessungen der Bauteile der Erregerschaltung 19 sind für die Anwendung auf dem Gebiet der Musik bzw. Sprache folgende:

AUe Trioden 6K6112Wa

Induktivitäten 103, 105 KIP

Widerstand 57 20K

Alle Dioden 1N3484

Kondensatoren (elektrolytische)

201, 202, 203 50mF/20V

77 10mF/6V

113 lmF/3V

Kondensatoren (nicht polarisierte)

25, 53, 211 0.ImF

213 0.05mF

214 0.02mF

215, 217 0.0ImF

73, 75, 76, 99 0.00ImF

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Widerstände

221, 222 15K

127, 223, 224, 225, 228, 231, 233 220ohms

135, 137, 139, 141, 145, 147, 149,151....10OK

150 440K

71, 171 1OK

79, 179,85, 185 IM

87, 187, 81... 1.5K

* 191, 111 4.5K

107, 108 51K

241 8.2K

227, 125. 220K

61 220K

59 4.7K

Eine Tonfrequenzaufzeichnung, welche die frequenzabhängige Phasenverschiebung und Verstärkung der Erregerschaltung 19 der Figur für die vorstehend bezeichneten Werte zeigt, ist in der Figur 4 dargestellt. Wie aus der Figur zu ersehen ist, erzeugt die Erregerschaltung 19 eine lineare frequenzabhängige Phasenverschiebung von etwa 360° über einen Frequenzbereich von etwa 100 Hz bis 22 kHz mit einer Verstärkung von zwischen - 5DB über einen Frequenzbereich von 200 Hz bis wenigstens 22 kHz. Der Punkt mit Null Phasenverschiebung liegt bei etwa2kHz. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß die Erregerschaltung 19 bei Überprüfung der Eingangs-und Ausgangswellenformen der Schaltung 19 oberhalb eines bestimmten Schwellenwertes Frequenzen hindurchläßt und gerade und ungerade phasenverschobene amplitudenabhängige Harmonische niederer Ordnung dieser hindurchgegangenen Frequenzen erzeugt.

In der Figur 5 ist ein Blockschaltbild eines Gerätes 400 gemäß der Er-

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iindung dargestellt zur Verarbeitung von elektrischen Stereosignalen in zwei Kanälen. Das Gerät 400 enthält im wesentlichen zwei Verarbeitungskanäle, nämlich einen Kanal 401 und einen Kanal 402 sowie einen Monitor 403. Die beiden Kanäle 401 und 402 sind im wesentlichen identisch. Im Kanal 402 wird ein elektrisches Monosignal von einer äußeren nicht näher dargestellten Quelle an einen Eingang 420 gelegt. Dies ist ein aktiver Übertrager. Das vom Eingang 420 kommende Signal wird in drei getrennte Teile aufgeteilt. Ein Signalteil wird einer Schaltervorrichtung 422 zugeführt, welche mit einem Pufferverstärker 423 einer Ausgangsstufe 424 verbunden ist. Wenn das Signal entlang dieses direkten Kanals läuft, befindet es sich in Bypaßmodus. Die Ausgangsstufe 424 enthält ferner eine Verstärkungseinstellung sowie einen Ausgangstransformator 426. Ein zweiter Signalteil wird in eine Eingangsschalter einrichtung 427 im Monitor 403 eingegeben. Der dritte Signalteil wird in einen Begrenzungsverstärker 441 geleitet, welcher eine Begrenzungsverstärkersteuerung 443, eine Schwellenwertsteuerung 445 sowie einen Verstärker 447 aufweist. Das aus dem Verstärker 447 kommende Signal wird an eine Anzeigeschaltung 451 sowie an eine Erregerschaltung 461 , welche der Erregerschaltung 19 der Figuren 1 und 2 entspricht, weitergeleitet. Der Ausgang der Erregerschaltung 461 wird an einen Verstärker 463 geliefert, welcher das Signal auf einen derartigen Pegel wieder anhebt, daß Verluste, welche während des Hindurchleitens durch die Erregerschaltung 461 entstanden sind, ausgeglichen werden. Der Ausgang des Verstärkers 463 wird an ein Dämpfungsglied 465 gliefert und dann in die Schaltereinrichtung 422 weitergeleitet. Von dort wird es in einer der beiden anderen Arten weitergeleitet. Bei einer dieser Arten wird ein reines erregtes Signal an den Verstärker 423 gelegt. In einer dritten Art wird ein gemischtes Signal, das aus einem reinen Signal und einem zugemischten, gedämpften erregten Signal besteht, in den Verstärker 423 eingegeben. Auf diese Weise kann das von der Ausgangsstufe 424

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kommende Signal so ausgewählt werden, daß es entweder das originale reine Signal, das erregte phasenverschobene Signal oder eine Mischung des originalen Signales und des erregten Signales ist. Der Kanal enthält außerdem eine Schaltereinrichtung 467, einen Verstärker 469 und eine Anzeigeeinrichtung 471.

Der Monitor 403 enthält außerdem eine Ausgangsstufe 473 und eine Pegeleinstellstufe 475.

Im Kanal entsprechen die Bauelemente 520, 522, 523, 524, 525, 526, 541, 543, 545, 547, 551, 561, 563, 565, 567, 569 und 571 den Bauelementen 420, 422, 423, 424, 425, 426, 441, 443, 445, 447, 451, 461, 463, 465, 467, 469 und 471 im Kanal 402.

Wie schon erwähnt, kann das Gerät 400 mit einem oder mit beiden Kanälen verwendet werden, um Tonfrequenzinformationen elektronisch zu verarbeiten. Insbesondere eignet sich das Gerät 400 im Zusammenhang mit der Tonaufzeichnung und Wiedergabe sowie bei der Tonverstärkung.

In der Figur 6 ist ein Ausführungsbeispiel der Erregerschaltung 19 in Festkörperbauweise dargestellt. Die Schaltung enthält ein Filter 621, e inen einstellbaren Verstärker 623, dessen Ausgang mit dem Ausgang des Filters 621 gekoppelt ist. Außerdem enthält die Schaltung einen Oberwellenerzeuger 625, dessen Ausgang mit dem Ausgang des einstellbaren Verstärkers 623 gekoppelt ist.

Das Filter 621 ist als zweipoliges langsam dämpfendes Butterworth-Hochpaßfilter ausgebildet. Es enthält zwei Kondensatoren 629 und 631 sowie ein Widerstandspaar 633 und 635 und außerdem einen Operationsverstärker 637. Die Frequenzen, welche durch das Filter 621 hindurch-

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gehen, gelangen in den einstellbaren Verstärker 623. Dieser Verstärker bestimmt die Einstellung des Pegels für das nächste Bauelement, nämlich dem Oberwellenerzeuger. Der einstellbare Verstärker 623 enthält ein einstellbares Potentiometer 639, einen Operationsverstärker 640 und ein Widerstandspaar 641 und 642.

Der Oberwellenerzeuger 625 enthält eine Diode 643, ein einstellbares Potentiometer 645, einen Operationsverstärker 647 und einen Widerstand 648. Der Oberwellenerzeuger 625 verwendet die Spannungs/Stromcharakteristik einer Diode 643, um die Spitzen des ankommenden Signals an dem durch das Potentiometer 645 eingestellten Schwellenwert weich abzuschneiden. Durch das weiche Abschneiden der Spitzen werden Harmonische nur niedriger Ordnung gebildet. Indem man den Schwellenwert in geeigneter Weise einstellt, werden nur transiente Teile des Signals abgeschnitten. Indem man das Signal nur auf einer Seite abschneidet, werden sowohl ungerade als auch gerade Harmonische gebildet.

In der folgenden Tabelle sind Werte und Angaben zu den einzelnen Bauteilen der Erregerschaltung 19 der Figur 6 angegeben, wie sie bei der Verarbeitung von Klang und Sprache sowie Musik zur Anwendung kommen können:

Bauelement

621 4kHz, 2 Pole,

Hochpaß

629 , 0.01 _μί

631 0.01 μί

633 56K

635 27K

637 fr 4131

639 1OK

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Bauelement (Forts.)

640 1/2 //4558

641 1OK

642 IK

643 1N914

645 1OK

647 1/2^4558

648 47K

Die Übertragungsfunktion des Oberwellenerzeugers 625 mit Bauelementen, welche die vorstehenden Werte aufzeigen, ist in der Figur dargestellt. Die Verstärkung und die Phase des Signals, das vom Filter 621 ausgesendet wird, sind in der Figur 8 dargestellt. Es wird angenommen, daß die Phasenänderung des Signals, welche aus dem Hindurchleiten des Signals durch das Filter entsteht, eine Richtwirkung bzw. einen "dreidimensionalen" Effekt im resultierenden Klang erzeugt.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur elektronischen Tonaufbereitung, bei dem ein akkustisches Signal in ein elektrisches Signal umgewandelt und durch zwei Kanäle hindurchgeleitet wird und anschließend die aus den beiden Kanälen kommenden Signale elektrisch oder akustisch gemischt und in akustische Signale zurückverwandelt werden, dadurch gekenn zeichnet, daß im einen Kanal phasenverschobene f requenz- und amplitudenabhängige Harmonische niedriger Ordnung aus dem Signal gebildet werden und daß die Amplitude des einen Signals relativ zur Amplitude des anderen Signals in der Weise eingestellt wird, daß das von den Harmonischen freie Signal mehr vorherrschend (prädominant) ist.
2. Elektronisches Aufbereitungsgerät für kustische Signale, insbesondere Ton und Sprache, mit einem Eingangs- und einem Ausgangswandler sowie zwei zwischen den Wandlern vorhandenen Kanälen, durch welche die Signale hindurchgeleitet und aufbereitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß im einen Kanal eine Erregerschaltung(19) enthalten ist, durch welche phasenverschobene, frequenz- und amplitudenabhängige Harmonische niedriger Ordnung des Signals gebildet werden und daß durch Einstellmittel die Amplitude des einen Signals relativ zur Amplitude des anderen Signals in der Weise einstellbar ist, daß das Signal, welches die Harmonischen nicht enthält, mehr vorherrschend (prädominant) ist.
3. Aufbereitungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerschaltung (19) ein Hochpaßfilter mit langsamer Dämpfung, insbesondere 4kHz-Hochpaßfilter sowie einen Oberwellenerzeuger aufweist, welcher ungerade und gerade Harmo-

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nische niedriger Ordnung von Frequenzen erzeugt, die oberhalb eines vorgewählten Schwellenwertes liegen.
4. Aufbereitungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert so gelegt ist, daß nur von transienten Vorgängen Harmonische gebildet werden.
5. Aufbereitunsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberwellenerzeuger in der Weise aus gebildet ist, daß das wellenförmige Signal an einer Seite weich abgeschnitten ist.
6. Aufbereitungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum einseitigen weichen Abschneiden des Signals der Oberwellenformer eine Diode und einen Operationsverstärker aufweist.
7. Aufbereitungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochpaßfilter in der Weise ausgebildet ist, daß das Signal im einen Kanal unter einen bestimmten Schwellenwert gedämpft wird und daß an den Ausgang des Hochpaßfilters der Oberwellenerzeuger angeschlossen ist, welcher das durch das Filter hindurchgegangene Signal oberhalb des vor eingestellten Schwellenwerts erzeugt, und daß zur Dämpfung des durch den Oberwellenerzeuger hindurchgegangenen Signals ein Dämpfungsglied vorgesehen ist.
8. Aufbereitungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnat, daß das aus dem Dämpfungsglied kommende Signal mit dem Signal im anderen Kanal kombiniert ist.

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9. Aufbereitungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal niedriger Amplitude, welches die ungeraden und geraden phasenverschobenen, frequenz- und amplitudenabhängigen Harmonischen aufweist, mit dem anderen Signal kombiniert ist.
10. Aufbereitungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an das Hochpaßfilter ein einstellbarer Verstärker gekoppelt ist und daß an den einstellbaren Verstärker der Oberwellenerzeuger angeschlossen ist, welcher ungerade und gerade Harmonische niedriger Ordnung des Signals bzw. der Frequenzen erzeugt, welche einen vorbestimmten Schwellenwert überschritten haben.
11. Aufbereitungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kanäle einen identischen Aufbau aufweisen und ein Monitor an beide Kanäle angeschlossen ist und daß jeder Kanal eine Erregerschaltung zur Erzeugung phasenverschobener, frequenz- und amplitudenabhängiger Harmonischer der oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes hindurchgegangener Signals erzeugt.

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