DE2756300A1 - ELECTROACOUSTIC CONVERTER - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Lautsprecher und bezieht sich insbesondere auf solche Lautsprecher, bei denen ein akustischer Wandler in einem Gehäuse angeordnet ist, das sich für den Heimgebrauch eignet, obwohl sich auch andere Arten von Lautsprechern innerhalb des Anwendungsbereiches der Erfindung herstellen lassen.The invention relates to loudspeakers and relates in particular to such loudspeakers in which an acoustic transducer is placed in a housing suitable for home use, although other types of speakers can be made within the scope of the invention.
Ein Grundproblem von Hi-fidelity-Anlagen besteht in der optimalen Anpassung der Lautsprecher an die Verstärkerendstufen. Zwei Gesichtspunkte sind hierbei von besonderer Wichtigkeit, nämlich einmal die akustische Anpassung des Lautsprechers an die Werte des Verstärkers und zum anderen die Notwendigkeit, eine elektrische überlastung der Lautsprecher, die deren Beschädigung zur Folge haben könnte, zu vermeiden.A basic problem of hi-fidelity systems is the optimal adaptation of the loudspeakers to the amplifier output stages. Two Here, aspects are of particular importance, namely the acoustic adaptation of the loudspeaker to the values of the amplifier and, on the other hand, the need for electrical overloading of the loudspeakers, which can damage them could result in avoiding.
Die akustische Anpassung eines Lautsprechers an die Endstufe eines Verstärkers bezieht sich grundsätzlich auf das Problem sicherzustellen, daß die Signalausgangsleistung des Verstärkers genügend groß ist, um die Schwingspule des Lautsprechers genügend kräftig anzutreiben, ohne daß diese Treibersignale irgendwann so groß werden, daß akustische Verzerrungen auftreten. Wenn die maximale Verstärkerausgangsleistung sehr viel kleiner als die zulässige Lautsprecherbelastung ist, dann kann natürlich das normale oder Durchschnittssignal den Lautsprecher nicht genügend kräftig ansteuern, der so entworfen ist, daß er wesentlich stärkere Signale verträgt und daher einer Membranverschiebung einen wesentlich größeren physikalischen Widerstand entgegensetzt. Man erhält daher eine schlechte akustische Klangqualität, wenn ein Verstärker zur Ansteuerung eines solchen hoch belastbaren Lautsprechers zu schwach ist. Andererseits erzeugt ein Hochleistungsverstärker bei aufgedrehtem Lautstärkeregler ein Signal, das bei Zuführung zu einem niedrig be-The acoustic adaptation of a loudspeaker to the output stage of an amplifier basically relates to the problem ensure that the signal output power of the amplifier is large enough to drive the voice coil of the loudspeaker with sufficient force without these driving signals at some point become so large that acoustic distortion occurs. When the maximum amplifier output power very much is less than the permissible loudspeaker load, then of course the normal or average signal can pass through the loudspeaker not drive with enough force, which is designed in such a way that it can withstand much stronger signals and therefore offers a much greater physical resistance to a diaphragm displacement. A bad acoustic is therefore obtained Sound quality if an amplifier is too weak to drive such a heavy-duty loudspeaker. on the other hand When the volume control is turned up, a high-performance amplifier generates a signal that, when fed to a low
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lastbaren Lautsprecher im günstigsten Fall akustische Verzerrungen infolge eines Anstoßens der Schwingspule bewirkt und im schlechtesten Fall den Lautsprecher infolge eines solchen Anstoßens und infolge einer überhitzung der Schwingspule durch einen zu starken Schwingspulenstrom zerstört.loadable loudspeaker in the best case acoustic distortion caused as a result of bumping the voice coil and in the worst case the loudspeaker as a result of such bumping and destroyed as a result of overheating of the voice coil due to excessive voice coil current.
Bei normalen Kunden, welche Lautsprecher und Verstärker getrennt kaufen, muß man darauf achten, daß die Belastbarkeit der Lautsprecher zur Verstärkerleistung paßt. Es entsteht jedoch gelegentlich dadurch Verwirrung, daß die Verstärkerleistung in Watt angegeben wird, während die nominale Belastung eines Lautsprechers durch einen Verstärker zur akustischen Anpassung in Ohm ausgedrückt ist. Obwohl die maximale Leistung, welche ein Lautsprecher ohne Schaden zu nehmen abstrahlen kann, ebenfalls in Watt ausgedrückt ist, ist die Ohm-Angabe am Lautsprecher eine wichtige Größe zur richtigen akustischen Anpassung.For normal customers who buy loudspeakers and amplifiers separately, one must make sure that the loudspeaker can withstand loads matches the amplifier output. However, it does arise occasionally confusion that the amplifier power is given in watts, while the nominal load of a loudspeaker is expressed in ohms by an acoustic matching amplifier. Although the maximum power which a Loudspeaker can radiate without being damaged, is also expressed in watts, the ohm indication on the loudspeaker is a important parameter for correct acoustic adjustment.
Dieses Problem wird teilweise dadurch gemildert, daß man in eine Lautsprecherbox eine Schaltung einbaut, die als letzte Verstärkerstufe wirkt, weil die Eingangsimpedanz dieser Verstärker/Lautsprecher-Kombination wesentlich höher (200 Ohm bis 10 kOhm) als die üblicherweise sehr niedrige Impedanz des Lautsprechers selbst ist (im Bereich von 4 bis 16 Ohm, obwohl aueh einige Lautsprecher mit Impedanzen bis 32 Ohm gebaut worden sind), und auf diese Weise braucht man nur eine Impedanzanpassung vorzunehmen, wenn man eine solche Lautsprechereinheit an einen Treiberverstärker anschließt.This problem is partially alleviated by adding a circuit to a loudspeaker box, which is the last The amplifier stage works because of the input impedance of this amplifier / loudspeaker combination much higher (200 ohms to 10 kOhms) than the loudspeaker’s usually very low impedance itself is (in the range of 4 to 16 ohms, although some loudspeakers have also been built with impedances up to 32 ohms are), and in this way one only needs to make an impedance match when using such a loudspeaker unit connected to a driver amplifier.
Trotzdem besteht noch ein Problem in der Auswahl einer geeigneten Leistung der Verstärker/Lautsprecher-Einheit, wenn man eine optimale akustische Wiedergabe haben will.There is still a problem in choosing a suitable power of the amplifier / speaker unit when you want to have an optimum acoustic reproduction.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines modifizierten Lautsprechers (der ggf., aber nicht notwendigerweise einen Endverstärker enthalten kann), bei dem eine Anpassung an The object of the invention is to create a modified loudspeaker (which can optionally, but not necessarily, contain an output amplifier) in which an adaptation to
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einen Treiberverstärker möglich ist und eine geeignete Anpassung an einen Verstärker, dessen Leistung in einem relativ weiten Bereich liegen kann, genau vorgenommen werden kann, derart, daß der volle Aussteuerbereich des Treiberverstärkers ausgenutzt werden kann, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung des Lautsprechers oder schädliche Beeinflussungen der akustischen Wiedergabe zu befürchten wären.a driver amplifier is possible and a suitable adaptation to an amplifier, the performance of which in a relatively wide range Range can be made precisely such that the full control range of the driver amplifier is used without the risk of damaging the loudspeaker or damaging the acoustic reproduction to be feared.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Lautsprecheranordnung mit einem akustischen Wandler und einer Leistungsanpassungsvorrichtung zur Justierung des Leistungswertes des akustischen Wandlers über einen gegebenen Bereich zur Anpassung an die Verstärkerleistung des ansteuernden Verstärkers, dessen Leistung in diesen gegebenen Bereich fallen soll, vor, wobei die Leistungsanpassungsanordnung einen einstellbaren Widerstand enthält, der einen an der Gehäusevorderseite oder einer anderen Außenfläche der Lautsprecheranordnung angebrachtes Einstellorgan hat, welches zur Justierung leicht zugänglich ist.To solve this problem, the invention provides a loudspeaker arrangement with an acoustic transducer and a power adjustment device for adjusting the power value of the acoustic transducer over a given range for adaptation to the amplifier power of the driving amplifier, the power of which should fall within this given range, the power adjustment arrangement contains an adjustable resistor which has an adjustment member attached to the front of the housing or another outer surface of the loudspeaker arrangement, which adjustment element is easily accessible for adjustment.
Bei üblichen Lautsprechern für den Hausgebrauch, bei denen akustische Wandler in Gehäusen montiert sind, kann der einstellbare Widerstand bequemerweise an der Gehäusevorderfront montiert sein. Vorzugsweise ist dieser Widerstand mit einer Skala versehen, die in Watt geeicht ist, um ein leichtes Einstellen zu ermöglichen. Der Lautsprecher kann einen einzigen akustischen Wandler im Gehäuse enthalten, oder auch mehrere akustische Wandler in einem einzigen Gehäuse, wie es häufig bei hochwertigen Lautsprechern der Fall ist, wo getrennt« akustische Wandler für den Tief ton-, Mittenton- und Hochtonbereich der Schallwiedergabe vorgesehen sind. In der Praxis werden auch solche Boxen einfach als Lautsprecher bezeichnet. In conventional loudspeakers for domestic use, in which acoustic transducers are mounted in housings, the adjustable resistor can conveniently be mounted on the front of the housing. This resistor is preferably provided with a scale that is calibrated in watts to enable easy adjustment. The speaker can include a single transducer in the housing, or multiple transducers in a single housing, as is common in high-quality speakers, the case where separated "clay-acoustic transducer for deep, Mittenton- and treble of the sound reproduction are provided . In practice, such boxes are simply referred to as loudspeakers.
Ein solcher Lautsprecher kann nun mindestens einen akustischen Wandler mit einem zugeordneten Endverstärker, der ebenfalls in dem Gehäuse montiert ist, enthalten. Die Eingangsanschlüsse des Verstärkers sind die Eingangsanschlüsse der gesamten Laut-Such a loudspeaker can now have at least one acoustic transducer with an associated power amplifier, which is also in is mounted on the housing. The input connections of the amplifier are the input connections of the entire loudspeaker
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sprecheranordnung. Der einstellbare Widerstand kann ein Teil eines Spannungsteilers sein, der über die Eingangsanschlüsse des Lautsprechers (oder über die Eingangsanschlüsse des Verstärkers, falls ein solcher vorgesehen ist) geschaltet ist, oder alternativ kann der einstellbare Widerstand ein Teil der Verstärkungsregeleinrichtung des Endverstärkers sein. Ist ein Endverstärker enthalten, dann kann der einstellbare Widerstand alternativ auch Bestandteil eines einstellbaren Rückkopplungszweiges dieses Endverstärkers sein. speaker arrangement. The adjustable resistor can be part of a voltage divider that is connected to the input terminals of the loudspeaker (or via the input connections of the amplifier, if one is provided), or alternatively, the adjustable resistor can be part of the gain control device of the power amplifier. If a power amplifier is included, then the adjustable resistor alternatively, it can also be part of an adjustable feedback branch of this output amplifier.
Von welcher Art jeweils auch die Schaltung sein mag, zu welcher der einstellbare Widerstand gehört, so liegt es im Rahmen der Erfindung, daß er bequem zugänglich am Lautsprecher angebracht ist, so daß er sich zur Anpassung des Lautsprechers an den verwendeten Verstärker bequem einstellen läßt. Eine dem einstellbaren Widerstand zugeordnete Skala kann,wie gesagt, in Watt geeicht sein, für kommerzielle Anwendungen kann sie jedoch auch in Eingangsspannungspegeln geeicht sein.Whatever the type of circuit, to which the adjustable resistor belongs, it is within the scope of the invention that it is conveniently attached to the speaker so that it can be used to adapt the speaker to the amplifier used can be easily adjusted. A scale assigned to the adjustable resistance can, as said, in Watts, but for commercial applications it can also be calibrated in input voltage levels.
Es seien nun anhand der beiliegenden Zeichnungen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:A few exemplary embodiments will now be given with reference to the accompanying drawings the invention explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine Schaltung, gemäß welcher eine Leistungsanpassungseinrichtung bei einem einfachen Lautsprecher vorgesehen ist, der nur einen einzigen akustischen Wandler in einem Gehäuse zusammen mit der erfindungsgemäßen Leistungsanpassungseinrichtung enthält;Fig. 1 shows a circuit according to which a power adjustment device is provided in a simple loudspeaker that has only a single acoustic transducer in one Contains housing together with the power adjustment device according to the invention;
Fig. 2 die Schaltung einer ähnlichen Ausführungsform, bei welcher die Leistungsanpassungseinrichtung bei einer Lautsprecheranordnung, die eine Endstufe enthält, vorgesehen ist;Fig. 2 shows the circuit of a similar embodiment in which the power adjustment device is provided in a loudspeaker arrangement which contains an output stage is;
Fig. 3 eine Schaltung, welche einen Lautsprecher mit einer Endstufe mit einer etwas anderen Form des Einstellers gegenüber Fig. 2 zeigt; undFig. 3 shows a circuit which a loudspeaker with an output stage with a slightly different form of the adjuster from Figure 2; and
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Fig. 4 eine Schaltung eines Lautsprechers mit einem Verstärker, der einen Verstärkungsregler aufweist.4 shows a circuit of a loudspeaker with an amplifier which has a gain controller.
In Fig. 1 ist eine Lautsprechereinheit innerhalb einer gestrichelten Umrandung 11 veranschaulicht, welche das Gehäuse des Lautsprechers darstellt. Die Anordnung enthält einen akustischen Wandler 12 mit einer Schwingspule 13, die einen bestimmten elektrischen Widerstand hat. Zwei Anschlüsse 16 und 17 ragen aus dem Gehäuse und dienen dem Anschluß eines Treiberverstärkers Über die Anschlüsse 16 und 17 des Lautsprechers 12 ist ein Spannungsteiler mit einem Widerstand 14 und einem einstellbaren Widerstand 15 geschaltet. Der Nominalwiderstand der Schwingspule 13 des akustischen Wandlers 12 kann beispielsweise nurIn Fig. 1, a loudspeaker unit is illustrated within a dashed border 11, which represents the housing of the loudspeaker. The arrangement includes an acoustic Converter 12 with a voice coil 13, which has a certain electrical resistance. Two connections 16 and 17 protrude the housing and are used to connect a driver amplifier via the terminals 16 and 17 of the loudspeaker 12 is a Voltage divider with a resistor 14 and an adjustable resistor 15 connected. The nominal resistance of the voice coil 13 of the acoustic transducer 12 can, for example, only
4 Ohm betragen, die Lautsprecherbelastung kann beispielsweise4 ohms, the loudspeaker load can be, for example
5 Watt sein. Ohne die Widerstände 14 und 15 würden Leistungssignale, die vom Verstärker 18 an den durch die Schwingspule 13 des akustischen Wandlers 12 gebildeten Widerstand übertragen werden, zumindest akustische Verzerrungen, leicht jedoch eine mechanische Beschädigung durch Überlastung bewirken. Die Widerstände 14 und 15 bilden jedoch einen Spannungsteiler und können justiert werden, durch Verstellung des Widerstandes 15, so daß die maximalen Spannungsamplituden am Widerstand 13 genügend klein sind, um den Wandler 12 nicht zu überlasten.Be 5 watts. Without resistors 14 and 15, power signals would be transmitted from amplifier 18 to the voice coil 13 of the acoustic transducer 12 formed resistance are transmitted, at least acoustic distortion, but easily cause mechanical damage through overload. However, the resistors 14 and 15 form a voltage divider and can be adjusted by adjusting the resistor 15 so that the maximum voltage amplitudes at the resistor 13 are sufficiently small so as not to overload the converter 12.
In Fig. 2 sind für entsprechende Teile dieselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 verwendet: Man erkennt ein Lautsprechergehäuse 11 mit einem akustischen Wandler 12, der eine Schwingspule 13 hat. Das Gehäuse 11 beherbergt ferner einen Verstärker 19, dessen Eingang als Eingang der Lautsprecheranordnung dient. Wiederum ist über die Eingangsanschlüsse 16 und 17 ein Spannungsteiler mit dem Widerstand 14 und dem einstellbaren Widerstand 15 geschaltet, der in der gleichen Weise wie in Fig. 1 als Spannungsteiler zum Herunterteilen der Spannungsamplituden am Treiberverstärker 18 zum Ausgang der Lautsprecheranordnung gemäß Fig. 2 dient. Die Anordnung gemäß Fig. 2 ist vielseitiger als diejenige von Fig. 1, weil auch ein Treiberverstärker ver-In FIG. 2, the same reference numerals are used for corresponding parts as in FIG. 1: A loudspeaker housing can be seen 11 with an acoustic transducer 12 which has a voice coil 13. The housing 11 also houses an amplifier 19, the input of which serves as the input of the loudspeaker arrangement. Again, a voltage divider with resistor 14 and the adjustable resistor is connected via input connections 16 and 17 15 connected, in the same way as in Fig. 1 as a voltage divider for dividing down the voltage amplitudes at Driver amplifier 18 is used to output the loudspeaker arrangement according to FIG. The arrangement according to FIG. 2 is more versatile than that of Fig. 1, because a driver amplifier
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wendet werden kann, dessen Leistung zu klein zum Aussteuern des Lautsprechers 12 für optimale Wiedergabe ist, weil ja der Verstärker 19 so eingestellt werden kann, daß er schwächere Signale auf einen geeigneten Wert zur Speisung des akustischen Wandlers 12 verstärken kann. Wenn andererseits der Treiberverstärker 18 zu stark ist, kann der Spannungsteiler 14, 15 passend eingestellt werden, so daß das Ausgangssignal des Verstärkers 19 so weit gedämpft wird, daß die Verstärkerausgangsleistung im passenden Bereich liegt.can be used, the power of which is too small to control the loudspeaker 12 for optimal reproduction, because yes the amplifier 19 can be set so that it brings weaker signals to a suitable value for feeding the acoustic transducer 12 can amplify. On the other hand, if the driver amplifier 18 is too strong, the voltage divider 14, 15 can match can be adjusted so that the output signal of the amplifier 19 is attenuated so far that the amplifier output power is in the appropriate range.
Gemäß Fig. 3 ist wiederum in gestrichelter Linie ein Lautsprechergehäuse 11 dargestellt, welches einen akustischen Wandler 12 mit einer Schwingspule 13 enthält, die von einem eingebauten Verstärker 19 gespeist wird. Bei dieser Ausführungsform erfolgt jedoch eine geeignete Steuerung mit Hilfe eines Rückkopplungswiderstandes 20, welcher zwischen den Ausgang des Verstärkers 19 und dessen nichtinvertierendem Eingang geschaltet ist, der außerdem über einen einstellbaren Widerstand 21 geerdet ist. Der invertierende Eingang des Verstärkers wird vom Ausgang des Treiberverstärkers 18 angesteuert. Wiederum wird der einstellbare Widerstand 21 an der Frontseite des Gehäuses montiert und mit einer in Watt geeichten Skala versehen, so daß eine geeignete Einstellung möglich ist, welche von der Leistung des Treiberverstärkers 18 abhängt, an den die Lautsprecheranordnung angeschlossen wird. Wie bei der Anordnung gemäß Fig. 2 kann die Justierung so durchgeführt werden, daß die Lautsprecheranordnung entweder an einen Verstärker höherer Leistung oder an einen Verstärker niedrigerer Leistung als der akustische Wandler 12 angepaßt wird.According to FIG. 3, a loudspeaker housing is again shown in dashed lines 11 shown, which includes an acoustic transducer 12 with a voice coil 13, which is of a built-in Amplifier 19 is fed. In this embodiment takes place however, suitable control by means of a feedback resistor 20, which is connected between the output of the amplifier 19 and whose non-inverting input is connected, which is also grounded via an adjustable resistor 21. The inverting input of the amplifier is controlled by the output of the driver amplifier 18. Again, the adjustable Resistor 21 mounted on the front of the housing and provided with a scale calibrated in watts, so that a suitable Setting is possible, which depends on the performance of the driver amplifier 18 to which the loudspeaker arrangement is connected will. As with the arrangement according to FIG. 2, the adjustment can be carried out so that the loudspeaker arrangement either to an amplifier of higher power or to an amplifier of lower power than the acoustic transducer 12 is adjusted.
Schließlich ist in Fig. 4 eine ähnliche Anordnung gezeigt, die ein Lautsprechergehäuse 11, einen akustischen Wandler 12 mit einer Schwingspule 13 und einen eingebauten Verstärker 19 enthält, in welchem ein einstellbarer Widerstand 22 einen Teil einer Verstärkungseinstellschaltung des Verstärkers 19 zur Einstellung von dessen Verstärkung derart bildet, daß die Gesamt-Finally, a similar arrangement is shown in FIG. 4, which has a loudspeaker housing 11 and an acoustic transducer 12 a voice coil 13 and a built-in amplifier 19 in which an adjustable resistor 22 is a part a gain setting circuit of the amplifier 19 for setting its gain in such a way that the total
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anordnung an die vom Verstärker 18 zu erwartenden Spannungsamplituden angepaßt werden kann: Für einen Verstärker 18 hoher Leistung kann die Verstärkung herabgesetzt werden, im Falle eines Verstärkers 18 niedriger Leistung wird sie heraufgesetzt, so daß die maximalen SpannungsampIituden, welche der Schwingspule 13 des Wandlers 12 bei voll aufgedrehtem Lautstärkeregler des Verstärkers 18 zugeführt werden, innerhalb der zulässigen Werte für den Wandler 12 im Sinne einer optimalen akustischen Wiedergabe liegen.arrangement can be adapted to the voltage amplitudes to be expected from the amplifier 18: For an amplifier 18 higher Power, the gain can be reduced; in the case of a low-power amplifier 18, it is increased, so that the maximum voltage amplitudes that the voice coil 13 of the converter 12 are supplied with the volume control of the amplifier 18 fully turned up, within the permissible Values for the transducer 12 lie in the sense of an optimal acoustic reproduction.
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Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB5251976A GB1569987A (en) | 1976-12-16 | 1976-12-16 | Electro-acoustic transducers |
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Publication Number | Publication Date |
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DE2756300A1 true DE2756300A1 (en) | 1978-06-22 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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GB (1) | GB1569987A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4944015A (en) * | 1988-04-29 | 1990-07-24 | Juve Ronald A | Audio compression circuit for television audio signals |
-
1976
- 1976-12-16 GB GB5251976A patent/GB1569987A/en not_active Expired
-
1977
- 1977-12-16 DE DE19772756300 patent/DE2756300A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4944015A (en) * | 1988-04-29 | 1990-07-24 | Juve Ronald A | Audio compression circuit for television audio signals |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1569987A (en) | 1980-06-25 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |