DE2742919A1 - Schutzschaltung fuer elektroakustischen wandler - Google Patents

Schutzschaltung fuer elektroakustischen wandler

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Description

Schutzschaltung für elektroakustischen Wandler
Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung für einen elektroakustischen Wandler zum Empfangen eines Niederfrequenzsignals und zu dessen Umsetzung in ein akustisches oder Schallsignal^und insbesondere eine Schutzschaltung, um zu verhindern, daß ein Lautsprecher durch ein ihm von einem Niederfrequenz-Leistungsverstärker zugeführtes zu großes Eingangssignal beschädigt wird.
Ein Lautsprecher zum Empfang des Ausgangssignals eines Niederfrequenz-Leistungsverstärkers (kurz NF-Leistungsverstärker) und zu dessen Umsetzung in ein Schallsignal besitzt eine rechnerische oder Nennimpedanz sowie eine Obergrenze der zulässigen maximalen Eingangsleistung.Die üblicherweise verwendeten Lautsprecher lassen sich in zwei Gruppen einteilen, deren eine eine Nennimpedanz von 4 Ohm und deren andere eine Nennimpedanz von 8 Ohm besitzt und deren zulässige maximale Eingangs leistung 30 bis 100 W beträgt.
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Es gibt jedoch seit einiger Zeit zunehmend NF-Leistungsverstärker mit hoher Ausgangsleistung, die das Ausgangssignal von Plattenspielern, Tonbandgeräten, usw. verstärken, das den Lautsprechern zugeführt wird. Folglich sind viele Leistungsverstärker in der Lage, Ausgangsleistungen abzugeben,die größer als die zulässige maximale Eingangsleistung der Lautsprecher 1st. Deshalb nehmen diejenigen Fälle zu, in denen der Lautsprecher durch die Zufuhr einer Leistung beschädigt werden, die größer als die zulässige maximale Eingangsleistung des Lautsprechers ist.
Daher müssen NF-Leistungsverstärker, die eine hohe Ausgangsleistung abgeben können, in der Lage sein, daß deren Ausgangsleistung steuerbar ist derart, daß die zulässige maximale Eingangsleistung des zugeordneten Lautsprechers nicht überschritten wird. Ein herkömmliches Verfahren zur Begrenzung der Ausgangsleistung des NF-Leistungsverstärkers ist die Verwendung einer Spannungsbegrenzerschaltung zur Begrenzung der Spannung des Ausgangssignals eines NF-Leistungsverstärkers durch Begrenzen der Amplitude des Eingangssignals in den NF-Leistungsverstärker abhängig von der zulässigen Eingangsleistung des Lautsprechers. Bei einer derartigen Spannungsbegrenzerschaltung werden mehrere Z-Diöden unterschiedlicher Z-Durchbruchspannungen parallel geschaltet über einen Umschalter zwischen dem Eingangsanschluß des NF-LeistungsVerstärkers und Masse bzw. Erde und eine der Z-Dloden ist durch den Umschalter entsprechend der zulässigen Eingangsleistung des Lautsprechers ausgewählt zur Verwendung derart, daß dann, wenn die Spannung des Eingangssignals die Z-Durchbruehspannung der ausgewählten Z-Diode Überschreitet, die Z-Diode durchschaltet zur Begrenzung der Amplitude des Eingangssigna la. Gemäß einer anderen Ausgangssignal-Begrenzerschaltung (vgl. JA-OS 9 555/75)»ind Reihenschaltungen aus jeweils einer Diode und einer Oleichepannungsquelle zwischen
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der Basis des Ausgangstransistors des NF-Leistungsverstärkers und Masse geschaltet, wobei die Dioden in Rückwärts richtung durch die Spannung der Gleichspannungsquelle vorgespannt sind und wobei dann, wenn die Spannung des Eingangssignals zur Basis des Ausgangstransistors eine der Spannungen der Gleichspannungsquellen überschreitet, die jeweils zugeordnete Diode durchschaltet zur Begrenzung der Amplitude des Eingangssignals, wobei der Signalpegel zur Begrenzung der Amplitude willkürlich geändert werden kann durch Verändern der Spannung der (mindestens einen)Gleichspannungsquell e.
Sin derartiger Ausgangssignal-Begrenzer hat jedoch Nachteile. Der Ausgangssignal-Begrenzer begrenzt nämlich lediglich die Spannungsamplitude des Eingangssignals zum NF-Leistungsverstärker und wenn ein weiteres zu großes Signal dem Ausgangs -Begrenzer zugeführt wird, wird der Signalverlauf des dem NF-Leistungsverstärker zugeführten Signals grob rechteckig, obwohl dessen Amplitude geklemmt bzw. beschnitten ist derart, daß die Zunahme der dem Lautsprecher zugeführten Leistung weiter erheblich ist.
Im allgemeinen wird ein Lautsprecher nicht beschädigt auch wenn eine Eingangsleistung über der zulässigen Eingangsleistung des Lautsprechers zugeführt wird, jedoch lediglich für sehr kurze Zeit. Eine derartige lediglich für sehr kurze Zeit zulässige Eingangsleistung ist als die zulässige maximale Eingangs leistung des Lautsprechers definiert. Der erläuterte Ausgangssignal-Begrenzer beschneidet immer die Spitzen des NF-Signals oberhalb der vorgegebenen Amplitude und verändert oder verformt den reproduzierten Ton mehr als notwendig, so daß der Zuhörer sich gestört fühlt.
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Darüber hinaus erfassen die erläuterten herkömmlichen Schutzschaltungen die Amplituden der Eingangsspannung und der Ausgangsspannung des NF-Leistungsverstärkers, erfassen Jedoch nicht die Ausgangsleistung des NF-Leistungsverstärkers. Dadurch können Fehler beim vollständigen Schutz von Lautsprechern auftreten. Die von einem Lautsprecher verbrauchte oder aufgenommene Leistung hängt nicht nur von der dem Lautsprecher zugefUhrte Spannung, sondern auch von der Nennimpedanz des Lautsprechers ab und ein vollkommener Schutz ist unmöglich ohne Erfassung der dem Lautsprecher zugefUhrten Leistung. Wenn die gleiche Spannung zwei Lautsprechern mit Nennimpedanzen von 4 bzw. 8 Ohm zugeführt wird, ist die vom 4-Ohm-Lautsprecher aufgenommene Leistung doppelt so groß wie die vom 8-Ohm-Lautsprecher aufgenommene Leistung. Daher kann einfunachtsame Verwendung zu einer verhängnisvollen Beschädigung des Lautsprechers führen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schutzschaltung anzugeben, die unter Vermeidung der genannten Nachteile die tatsächliche dem Lautsprecher zugefUhrte Leistung erfaßt und eine Schutzwirkung für den Lautsprecher erreicht, wenn die erfaßte Leitung die zulässige Eingangsleistung des Lautsprechers überschreitet. Insbesondere soll dabei die Möglichkeit bestehen, die Schutzwirkung nur dann durchzuführen, wenn die die zulässige Eingangsleistung des Lautsprechers überschreitende Leistung während einer Zeitdauer auftritt, die langer als eine vorgegebene Zeitdauer ist.
Bei der Erfindung wird zur Lösung der Aufgabe das Ausgangssignal des NF-Leistungsverstärkers einem elektroakustischen Wandler zugeführt, wird ein Magnetfluß erzeugt mit einer
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Flußdichte, die dem Ausgangssignalstrom des NF-Leistungsverstärkers entspricht durch Zuführen des SignaIstroms,der durch den elektroakustischen Wandler f HeOtx oder eines diesem Signalstrom proportionalen Stroms zu einem induktiven Element, ist ein Halleffektelement, kurz Hall-Element, so angeordnet, daß es dem durch das induktive Element erzeugten Magnetfeld ausgesetzt ist, wird eine Ausgangsspannung, die der Ausgangsleistung des NF-Leistungsverstärkers entspricht, von den Spannungs-AusgangsanschlUssen des Hall-Elements erhalten durch Zuführen eines Stroms,der der Größe der Ausgangs Signalspannung des NF-Leistungsverstärkers entspricht, zu den Strom-EingangsanschlUssen des Hall-Elements und ist ein Signal-Dämpfungsgiled vorgesehen, das durch die vom Hall-Element erhaltene Ausgangsspannung betrieben und gesteuert bzw. geregelt wird, wodurch der elektroakustisch« Wandler vor einer Zerstörung bewahrt wird dadurch, daß die Ausgangssignalleistung des NF-LeistungsVerstärkers, die dem elektroakustischen Wandler zugeführt wird, niedriger gehalten wird als die zulässige Eingangsleistung des Wandlers, wenn die Ausgangsleistung des NF-LeistungsVerstärkers die zulässige Eingangsleistung des Wandlers überschreitet.
Gemäß der Erfindung ist eine Schutzschaltung für einen elektroakustischen Wandler vorgesehen, die das Ausgangssignal eines NF-Leistungsverstärkers empfängt und das empfangen· Ausgangssignal in ein entsprechendes akustisches oder Schallsignal umsetzt und die enthält: ein induktives Element, durch das ein dem Ausgangsstrom des NF-Leistungsverstärkers entsprechender Strom fließt, um dadurch einen Magnetfluß zu erzeugen, ein Hall-Ele«ent mit zwei Strom-BingangsanschlUssen und zwei Spannungs-AusgangsanschlUssen, das so angeordnet ist, daß es dem vom induktiven Element induzierten Magnetfeld ausgesetzt ist, zum Empfang eines der
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Ausgangsspannung des NF-Leistungsverstärkers entsprechenden Stroms an den beiden Strom-Eingangsanschlüssen und zur Abgabe einer der Ausgangsleistung des NF-Leistungsverstärkers entsprechenden Ausgangsspannung zwischen den beiden Spannungs-AusgangsanschlUssen, und ein Signal-Dämpfungsglied zum Empfang der Ausgangsspannung des Hall-Elements und zum Dämpfen des Signalepegels des vom NF-Leistungsverstärker zum elektroakustischen Wandler geführten NF-Signals, wenn die Ausgangsspannung einen vorgegebenen Pegel oder Wert überschreitet.
Bei der Erfindung wird also ein Ausgangssignal eines NF-Leistungsverstärkers einem elektroakustischen Wandler über ein induktives Element zugeführt, um parasitäre Schwingungen zu verhindern und zur Erzeugung eines Magnetflusses mittels des induktiven Elements, dessen Flußdichte vom Ausgangsstrom des NF-Leistungsverstärkers abhängt, während ein der Größe der Ausgangsspannung des NF-LeistungsVerstärkers entsprechender Strom den Strom-Eingangsanschlüssen eines Hall-Elements zugeführt wird, das im vom induktiven Element induzierten Magnetfeld angeordnet ist, derart, daß eine der Ausgangsleistung des NF-Leistungsverstärkers entsprechende Spannung von den AusgangsanschlUssen des Hall-Elements abgegeben wird bzw. abnehmbar ist. Wenn die Spannung einen vorgegebenen Pegel oder Wert überschreitet, wird das NF-Signal, das dem elektroakustischen Wandler zugeführt wird, durch ein Signal-Dämpfungsglied so gedämpft, daß der Wandler vor einer Beschädigung bewahrt wird.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schutzschaltung für einen elektroakustischen Wandler gemäß einem AusfUhrungsbeispiel der Erfindung;
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Fig. 2 eine charakteristische Kurve des Temperaturanstiegs in der Sprech- oder Mikrofonspule des elektroakustischen Wandlers.
Fig. 1 zeigt eine Schutzschaltung eines elektroakustischen Wandlers gemäß einem Ausfiihrungsbeispiel der Erfindung, bei der eine NF-Signalquelle 1 ,deren einer Anschluß an Masse bzw. an Erde liegt und deren anderer, Ausgangsanschluß über eine Serienschaltung aus einem Widerstand 2 und aus Kondensatoren 3, 4 mit einem der beiden Eingangsanschlusse eines NF-Leistungsverstärkers 5 verbunden ist. Der NF-Leistungsverstärker 5 ist eine übliche Eintakt-Gegentaktschaltung mit PNP- und NPN-Transistoren und dessen erster Eingangsanschluß ist über einen Widerstand 6 an Masse gelegt. Der Ausgangsanschluß des NF-Verstärkers 5 ist über eine Parallelschaltung eines induktiven Elements 7 und eines Widerstands 8 mit einem elektroakustischen Wandler 9 verbunden. Das induktive Element 7 ist eine Spule zur Verhinderung von parasitären Schwingungen im Verstärker 5 für ein Hochfrequenzband^und der elektroakustische Wandler 9 ist ein Lautsprecher mit Schwing- oder Tauchspule. Der Ausgangsanschluß des Verstärkers 5 ist auch über einen Widerstand 10 mit dessen anderem Eingangsanschluß verbunden, der auch über eine Reihenschaltung eines Widerstands 11 und eines Kondensators 12 geerdet ist. Nahe dem induktiven Element 7 ist ein Halleffekt-Element oder kurz Hall-Element 1} angeordnet, das magnetisch mit dem induktiven Element 7 mittels des vom induktiven Element 7 induzierten oder erzeugten Magnetflusses gekoppelt ist. Von zwei Strom-EingangsanschlUssen 14, 15 des Hall-Elements ist der eine Eingangsanschluß 14 über eine Reihenschaltung
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eines verstellbaren oder veränderbaren Widerstands 16 und eines Widerstands 17 mit dem Ausgangsanschluß des NF-Leistungsverstärkers 5 verbunden, während der andere Eingangsanschluß 15 an Masse liegt bzw. geerdet ist. Zwei Spannungs-AusgangsanschlUsse 18, 19 sind jeweils mit einem der EingangsanschlUsse eines Spannungsverstärkers verbunden, wobei der eine Ausgangsanschluß 18 direkt mit dem einen Eingangsanschluß und der andere Ausgangsanschluß 19 mit dem anderen Ausgangsanschluß Über einen Widerstand 21 verbunden sind. Der Verstärker 20 ist ein Spannungsverstärker zur Verstärkung der Ausgangsspannung des Hall-Elements 13 mit einem Schaltungsaufbau eines Verstärkers mit negativer Rückkopplung über einen Widerstand 22, der den Ausgang mit dem anderen Eingangsanschluß verbindet. Der Ausgangsanschluß des Spannungsverstärkers 20 ist über eine Reihenschaltung eines veränderbaren Widerstands 23 und eines Widerstands 24 mit dem Steueranschluß eines Thyristors 25 verbunden, der als Schaltelement wirkt. Der Verbindungspunkt des veränderbaren Widerstands 23 und des (Fesfr) Widerstands 24 ist über einen Kondensator 26 geerdet.
Der Verbindungspunkt des mit dem Eingangsanschluß des NF-LeistungsVerstärkers 5 verbundenen Kondensators 4 und des in Reihe mit dem K ondensator 4 geschalteten Kondensators ist mit einem Ende eines Widerstands 28 verbunden, dessen anderes Ende mit dem festen Kontakt eines Relais 29 verbunden ist. Der bewegliche Kontakt 33 bzw. Kontaktarm des Relais ist direkt geerdet. Die Spule 30 des Relais 29 ist einerseits mit der Anode des Thyristors 25 und andererseits mit dem Plus-Pol einer Gleichspannungsquelle 31 verbunden. Der Minus-Pol der Gleichspannungsquelle 31 ist geerdet und eine
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Schutzdiode 32 zum Schutz des Relais 29 ist über die Spule 30 geschaltet. Die Kathode des Thyristors 25 ist direkt geerdet.
Bei der erläuterten Schaltung wird ein NF-Signal von der
NF-Signalquelle 1 über den Widerstand 2 und die Kondensatoren 3,4
und
dem NF-Leistungsverstärker 5 zugeführt/wird das verstärkte Ausgangssignal vom NF-Leistungsverstärker 5 dem elektroakustischen Wandler 9 zugeführt zur Reproduzierung als akustisches oder Schallsignal. Das Ausgangssignal des NF-LeistungsVerstärkers 5 wird auch über den Widerstand 17 und den veränderbaren Widerstand 16 dem Hall-Element zugeführt. Das Hall-Element 13 besteht aus Indiumantimonid (InSbi Indiumarsenid (InAs) oder Germanium (Ge). Da das Hall-Element 13 so angeordnet ist,daß es dem Magnetfluß B ausgesetzt ist, wobei ein Strom I durch dessen Strom-EingangsanschlUsse 14, 15 fließt, wird eine Hallspannung V„
proportional zum Produkt aus dem Strom I und dem Fluß B zwischen den Spannungs-Ausgangsanschlüssen 18, 19 erzeugt. Die Beziehung zwischen der Hallspannung V„, dem Strom I
Xl
und dem Magnetfluß B ergibt sich aus der folgenden Gleichung:
1^ * fl
γ = . · I · B , (1)
H τ
mit R11 - Hallkoeffizient,
fj = von der Form des Hall-Elements 13 abhängiger Koeffizient,
t = Dicke des Hall-Elements 13.
Da der Eingangsanschluft 14 des Hall-Elements 13 über die Widerstände 16, 17 mit dem Ausgangsanschluß des NF-Verstärkers 5 verbunden ist, fließt ein Strom proportional der
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Spannung des AusgangesignaIs des NF-Leistungsverstärkers durch die EingangsanschlUsse des Hall-Elements 13. Der dem elektroakustischen Wandler 9 zugefUhrte NF-Slgnalstrom wird auch dem induktiven Element 7 zugeführt, das seinerseits einen Magnetfluß mit einer Flußdichte proportional dem Signalstrom des NF-Signals erzeugt. Da das Hall-Element nahe dem induktiven Element 7 angeordnet ist, ist es mit dem vom induktiven Element 7 erzeugten Magnetfluß verkettet. Folglich fällt eine Hall-Spannung V„ proportional dem Produkt aus der Ausgangsspannung und dem-strom des NF-Leistungsverstärkers 5» die durch die Gleichung (1) angegeben ist, zwischen den Ausgangsanschlüssen 18, I9 ab. Das Ausgangssignal des NF-LeistungsVerstärkers 5 ist ein Wechselsignal, das durch Verstärken des NF-Signals von der NF-Signalquelle 1 erhalten wird, und da die Richtung des durch die Eingangsf^aschlUsse 1, 15 des Hall-Elements I3 fließenden Stroms und die Richtung des durch das induktive Element 7 erzeugten Magnetflusses simultan verändert wird, jedesmal wenn die Polarität des Wechselsignals alterniert, wird die zwischen den AusgangsanschlUssen 18, I9 des Hall-Elements abfallende Hall-Spannung V„ eine Gleichspannung. Im erläuterten Fall ist die Gleichspannung positiv. Die Hall-Spannung Vjj, die durch das Hall-Element 13 erzeugt bzw. induziert wird, ist proportional der Ausgangsleistung des NF-Leistungsverstärkers 5# die dem elektroakustischen Wandler 9 zugeführt werden soll und der Wert der Hall-Spannung V„ wird durch den veränderbaren Widerstand 16 eingestellt. Der veränderbare Widerstand l6 steuert den Signalstrom, der durch die ElngangsnaschlUsse 14, 15 des Hall-Elements 13 fließt und eine Hall-Spannung V11 abhängig von der zulässigen maximalen
Eingangsleistung des elektroakustischen Wandlers 9 kann durch die Einstellung des veränderbaren Widerstands 16 er-
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halten werden. Die Hall-Spannung V„ wird dem Spannungs-
verstärker 20 zugeführt und das verstärkte Ausgangssignal des Spannungsverstärkers 20 wird einer Zeitkonstanten-Schaltung zugeführt, die aus dem veränderbaren Widerstand 23 und dem Kondensator 26 besteht. Diese Zeitkonstanten-Schaltung besitzt eine Zeitkonstante, die annähernd gleich der des Temperaturanstieges in der Tauchspule des elekroakustischen Wandlers 9 ist und die Ausgangsspannung der Zeitkonstanten-Schaltung wird durch die Widerstände 2k und 27 geteilt. Die an dem Verbindungspunkt der Widerstände 24, 27 erhältliche geteilte Spannung oder Teilspannung wird dem Steueranschluß des Thyristors 25 zugeführt. Wenn die Spannung zwischen dem Steueranschluß und derfCathode des Thyristors 25, d.h. die Spannung gemäß der Hall-Spannung V„ die Zündspannung des Thyristors 25 überschreitet, schaltet der Thyristor 25 durch, wodurch ein Strom durch die Spule 30 des Relais 29 von der Gleichspannungsquelle J>\ bzw. Gleichstromquelle so fließt, daß das Relais 29 zum Schließen des Schalters bzw. Kontaktarms 33 betrieben wird zum Erden des Endes des Widerstands 28. Das NF-Signal von der NF-Signalquelle 1 wird durch die Widerstände 2 und 28 so geteilt, daß das dem NF-Lelstungsverstärker 5 zugeführte NF-Signal gedämpft wird zur Herabsetzung der Ausgangsleistung des NF-Leistungsverstärkers 5·
Im folgenden wird erläutert, wie die Hall-Spannung V„,
d. h. die Ausgangsspannung des Hall-Elements 13 bestimmt werden soll. Der elektroakustische Wandler 9 wird beschädigt, wenn er »it einer Eingangsleistung betrieben oder angesteuert wird, die größer als die zulässige maximale Eingangsleistung des elektroakustIschen Wandlers 9 ist, was auch auftreten kann, wenn das Eingangssignal, d. h. das Ausgangssignal des
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NF-LeistungsVerstärkers 5 konstant bleibt. Eine derartige Beschädigung kann durch Erhöhen der Hall-Spannung V verhindert werden. Die Ausgangsspannung des Hall-Elements 13 wird nämlich abhängig von der zulässigen maximalen Eingangsleistung des elektroakustischen Wandlers 9 verändert. Wenn ein elektroakustischer Wandler niedriger zulässiger maximaler Eingangsleistung verwendet wird, wird die Ausgangsspannung des Hall-Elements 13 erhöht durch Herabsetzen des Widerstandswertes des veränderbaren Widerstandes 16, während die Ausgangsspannung des Hall-Elements 13 herabgesetzt wird für einen elektroakustischen Wandler 9 mit großer zulässiger maximaler Eingangsleistung. Die Ausgangsspannung des Hall-Elements 13 eines elektroakustischen Wandlers mit einer Nennimpedanz von k Ohm soll höher sein als die eines elektroakustischen Wandlers 9 einer Nennimpedanz von 8 Ohm. Die Einstellung der Ausgangsspannung des Hall-Elements 13 kann durch Verändern des durch die Eingangsanschliisse 1^, 15 des Hall-Elements 13 fließenden Stroms erfolgen Über die Einstellung des Widerstandswerts des veränderbaren Widerstands 16. Die Ausgangsspannung des Hall-Elements 13 ist so bestimmt, daß die dem Steueranschluß des Thyristors 25 zugefUhrte Spannung niedriger ist als die Zündspannung des Thyristors 25, wenn die Ausgangsleistung des NF-Leistungs-Verstärkers 5 niedriger ist als die zulässige maximale Eingangsleistung des elektroakustischen Wandlers 9, oder daß die dem Steueranschluß desjThyristors 25 zugefUhrte Spannung höher ist als die Zündspannung des Thyristors 25, wenn die Ausgangsleistung des NF-LeistungsVerstärkers 5 größer ist als die zulässige maximale Eingangsleistung des elektroakustischen Wandlers 9. Im ersteren Fall wird der Thyristor 25
abgeschaltet oder gesperrt, das Relais 29 zurückgesetzt und
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der Schalter bzw. Kontaktarm 33 geöffnet derart, daß das NF-Signal von der NF-Signalquelle 1 nicht mehr gedämpft wird, während im letzteren Fall der Thyristor 25 durchschaltet oder leitend wird zur Dämpfung des NF-Signals.
Der als Schaltelement dienende Thyristor 25 kann durch einen Bipolartransistor oder einen Feldeffekttransistor ersetzt sein. In diesem Fall wird die Ausgangsspannung des Ze it konstant en-»G Ii eds der Basis bzw. dem Gateanschluß des Transistors zugeführt und wenn die Ausgangsspannung des Zeltkonstanten-Glieds die Bas is-Emitter- bzw. die Gate-Source-Schwellenwertspannung des Transistors überschreitet, wird der Transistor durchgeschaltet zur Betätigung des Relais 29.
Unter den Ursachen, die den elektroakustischen Wandler zerstören können, befindet sich auch thermische Zerstörung. Eine derartige thermische Zerstörung entsteht dadurch, daß der Isolierstoff der Tauchspule oder die Wicklung der Tauchspule durchgebrannt wird durch von der Ausgangsleistung des NF-LeistungsVerstärkers 5 erzeugte Hitze, die der Tauchspule des elektroakustischen Wandlers 9 zugeführt wird.
Fig. 2 zeigt eine Kennlinie, die den Temperaturanstieg in der Tauchspule des elektroakustischen Wandlers 9 angibt, wenn die Tauchspule intermittierend oder periodisch durch das Eingangssignal erregt wird. Es sind etwa 7 s notwendig, damit die Tauchspule eine Temperatur von 65 0C erreicht, wie sich das aus Flg. 2 ergibt, und die Zeitkonstante in diesem Fall beträgt etwa 2 s. Wenn die Zeitkonstante des .e i t konstant en-1 Glieds,das den Widerstand 23 und den Kondensator 26 (vgl. Fig. 1) aufweist, so eingestellt ist, daß sie mit der Zeit-
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konstante für den Temperaturanstieg in der Tauchspule des elektroakustischer! Wandlers 9 Übereinstimmt, wird die dem Steueranschluß des Thyristors 25 zugeführte Spannung eine Spannung proportional der Temperatur der Tauchspule derart,daß dann, wenn die Temperatur der Tauchspule sich einem Wert annähert, bei dem der elektroakustisch^ Wandler durchbrennen würde, der Thyristor 25 durchgeschaltet wird zur Ansteuerung des Relais 29. Da der Widerstandswert des veränderbaren Widerstands 23 veränderbar ist, kann die Zeitkonstante des Zeitkonstanten-Glieds, das den veränderbaren Widerstand 2j5 und den Kondensator 26 enthält, so verstellt oder verändert werden, daß die Schutzschaltung gemäß der Erfindung an zahlreiche elektroakustIsche Wandler mit zahlreichen unterschiedlichen Eigenschaften angepaßt werden kann. Mit dieser Schutzschaltung wird das Relais nicht betätigt, wenn die Ausgangsleistung des NF-Leistungsverstärkers 5 die zulässige maximale Eingangsleistung nur während einer kurzen Zeitdauer überschreitet, derart, daß eine überflüssige Schutzwirkung verhindert werden kann.
Wie erläutert, wird gemäß der erfindungsgemäßen Schutzschaltung eines elektroakustischen Wandlers das NF-Signal durch Erfassen der Leistung gesteuert, die dem elektroakustischer! Wandler zugeführt wird, derart, daß selbst dann, wenn sich die Impedanz des Wandlers mit der Frequenz des Eingangssignals ändert, die dem Wandler zugeführte Leistung genau bestimmt werden kann und deshalb der elektroakustisohe Wandler vollständig geschützt werden kann. Darüber hinaus kann, um die dem elektroakustisohen Wandler zugefUhrte NF-Signalleistung unter die maximal zulässige Grenze zu dämpfen, ein Signal-Dämpfungsglied ausgangsseitig am NF-Leistungsver-
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stärker angeschlossen werden zum Dämpfen des Ausgangssignals des NF-Leistungsverstärkers. Dieses Dämpfungsglied kann durch Anschließen einer Pseudolast oder Scheinlast erreicht werden, deren Impedanz kleiner als die Nennimpedanz des elektroakustischen Wandlers ist, und zwar parallel zum elektroakustischen Wandler. Darüber hinaus kann der Strom
eines"WertsT entsprechend der Ausgangsspannung des NF-Leistungsverstärkers, der vom Verbindungspunkt des induktiven Elements und des elektroakustischen Wandlers erhältlich ist, dem Hall-Element zugeführt werden. Schließlich kann das erläuterte induktive Element durch ein induktives Element ersetzt werden, das parallel zum elektroakustischen Wandler geschaltet ist und eine Impedanz besitzt, die höher als die Nennimpedanz des elektroakustischen Wandlers ist. In diesem Fall wird die Leistung proportional der Signalleistung, die dem elektroakustischen Wandler zugeführt wird, dem induktiven Element zugeführt und der vom induktiven Element erzeugte Magnetfluß wird mit dem Hall-Element verkettet.
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eerseite

Claims (2)

  1. Anspruch
    \J Schutzschaltung für elektroakustischen Wandler, der das Ausgangssignal eines NF-LeistungsVerstärkers erhält und das empfangene Ausgangssignal in ein entsprechendes Schallsignal umsetzt,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein induktives Element (7) mit dem Ausgangsanschluß des NF-Leistungsνerstärkers (5) verbunden ist zur Erzeugung eines Magnetflusses (B) entsprechend dem Signalstrom, der durch den elektroakustischen Wandler (9) fließt,
    daß ein Hall-Element (13) mit zwei Strom-Eingangsanschlüssen (14, 15) und zwei Spannungs-Eingangsanschlüssen (l8, I9) so angeordnet ist, daß es dem durch das induktive Element (7) induzierten Magnetfeld ausgesetzt ist,
    daß das Ausgangssignal des NF-LeistungsVerstärkers (5) den beiden ersten,Strom-EingangsanschlUssen (14, I5) des Hall-Elements (13) zugeführt ist und eine Hall-Spannung (Vjx) entsprechend der Ausgangsleistung des NF-LeistungsVerstärkers (5) von den zweiten^pannungs-Ausgangsanschlüssen (18, I9) des Hall-Elements (13) erhältlich ist, und
    daß das NF-Signal, das dem elektroakustischen Wandler (9) zugeführt wird, durch ein Signal-Dämpfungsglied (2, 28, 29) gedämpft wird, wenn die Hall-Spannung (V„) einen vorgegebenen
    Pegel überschreitet.
  2. 2. Schutzschaltung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des NF-Leistungsverstärkers (5) den beiden ersten, Strom-Eingangsanschlüssen (14, I5) des Hall-Elements (13) über ein Stromeinstellglied (veränderbaren Widerstand l6) zu-
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    ORIGINAL INSPECTED
    geführt ist,
    daß eine Hall-Spannung (V„) entsprechend der Ausgangsleistung des NF-LeistungsVerstärkers (5) von den beiden zweiten, Spannungs-AusgangsanschlUssen (18, I9) des Ha11-Elements (I3) erhältlich sind,
    daß die Hall-Spannung (V„) einem Schaltelement (25) so zugeführt ist, daß der Zustand des Schaltelements (25) umgekehrt wird, wenn die Hall-Spannung (V„) einen vorgegebenen Pegel überschreitet, und
    daß das Ausgangssignal des Schaltelements (25) dem Signal-Dämpfungsglied (2, 28, 29) so zugeführt ist, daß das NF-Signal, das dem elektroakustischen Wandler (9) zugeführt wird, gedämpft wird, wenn die Hall-Spannung (V11) den vor-
    gegebenen Pegel überschreitet.
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DE2742919A 1976-09-27 1977-09-23 Schutzschaltung für elektroakustische Wandler Expired DE2742919C3 (de)

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JP51114762A JPS583601B2 (ja) 1976-09-27 1976-09-27 スピ−カ保護回路

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