DE2756943A1

DE2756943A1 - Automatic volume control for public address system - has microphone for each loudspeaker detecting background noise to change amplitude of wanted signal

Info

Publication number: DE2756943A1
Application number: DE19772756943
Authority: DE
Inventors: Ulrich F A Dipl Ing Fusban
Original assignee: Fusban ulrich Fa dipl-Ing
Current assignee: Fusban ulrich Fa dipl-Ing
Priority date: 1977-12-21
Filing date: 1977-12-21
Publication date: 1979-06-28

Abstract

The automatic volume control for public address systems serving large areas e.g. exhibition halls adapts volume to the hall's local background noise. Each loudspeaker (E) has its own control system. A microphone (S) detects local sound levels and its output is subtracted (D) from the wanted signal (L) supplied to the loudspeaker. The resulting ambient noise level is then use to alter (C) the amplitude of the wanted signal at the loudspeaker.

Description

E r f i n a u n gFb es ch re: b un g Bei der Beschallung von ausgedehnten großräumigen Arealen, beispielsweise Ausstellungsgeländen, Messehallen und dergl. mit Durchsagen oder Kommentaren aus einer Zentrale besteht häufig eine Schwierigkeit darin, den Strahlungspegel dem jeweiligen räumlich unterschiedlichen Grundgeräusch bei den einzelnen Partien anzupassen.E r f i n a u n gFb es ch re: b un g When sounding extensive large-scale areas, for example exhibition grounds, exhibition halls and the like. there is often a problem with announcements or comments from a control center therein, the radiation level of the respective spatially different background noise to be adjusted for the individual games.

Ein konstanter zu hoher Nutzsignalpegel kann für die Besucher und übrigen Beteiligten nervenbetäubend und mithin auf Dauer äusserst störend sein, andererseits bedeutet ein konstanter niedrigerer Signalpegel u.A constant too high useful signal level can cause visitors and other parties involved are nerve-numbing and therefore extremely annoying in the long run, on the other hand, a constant lower signal level means u.

U., dass bei Auftreten der umgebenden Störgeräusche die Verständlichkeit der Durchsagen ernsthaft in Frage gestellt ist. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die vorhandenen Pegel, wie etwa bei mit starken Geräuschen verbundenen Flugvorfuhrungen zeitlich wie örtlich sehr großen Schwankungen unterliegen. Eine automatische individuelle Steuerung der ausgestrahlten akustischen Signale läßt sich nur schwerlich einwandfrei bei der Zentrale selbst durchführen und erforderte auch kompliziertelalfende individuelle Durchgaben der jeweilig augenblicklich bestehenden Geräuschpegek über zusätzlich vorzusehende Leitungekanäle in Richtung zur Zentrale.U. that when the surrounding noise occurs, the intelligibility the announcement is seriously questioned. This is particularly the case if the existing levels, such as in the case of flight demonstrations associated with loud noises are subject to very large fluctuations in terms of time and location. An automatic individual It is difficult to control the emitted acoustic signals properly at the head office itself and also required complicated individual Announcements of the currently existing noise level in addition Line channels to be provided in the direction of the central office.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile, indem bei den einzelnen Deschallungsplätzen Sensoren in definierten abständen von den jeweiligen Beschallungestrahlern angeordnet sind, mit deren Hilfe - etwa auch in den Nutzsignalpausen - der derzeitige mittlere Geräuschpegel gemessen wird. Dabei besteht erfindungsgemäß eine elektronische Kopplung zwischen dem Signalkanal und zugeordnetem Sensor in der in FIG.1 schematisch blockschaltbildmässig dargestellten Weise.The present invention avoids these disadvantages by the individual de-sounding places sensors at defined distances from the respective Sound emitters are arranged, with the help of which - for example also in the useful signal pauses - the current mean noise level is measured. According to the invention, there is thereby an electronic coupling between the signal channel and the assigned sensor in the manner shown schematically in block diagram form in FIG.

Die Arbeitsweise der automatischen Steuer/Regelanordnung gemäß dem erfindungsgemäßen Grundgedanken ist dabei wie folgt: Uber die Leitung L geschieht von der Zentrale Z her die Ubermittlung des Nutzsignals. Dieses passiert Uber einen Abzweig W eine Sbuereinheit C und gelangt zur Beschallungsquelle E. Ein von W abgezveigtes kalibriertes Signal gelangt über ein Verzögerungsaggregat V zun Diskriminator/Analysator D. Die modulierten elektrischen Signale eines in defimiertem Abstand d iIItikx552 ugeordneten Sensor S werden über D zum Sieuerg rät C geführte wo sie zur Pegelaussteuerung des Nutzsignals auf den Wege zum Schallstrahler herangezogen werden.The mode of operation of the automatic control / regulating arrangement according to the basic concept of the invention is as follows: The useful signal is transmitted from the control center Z via the line L. This passes via a branch W to a bus unit C and arrives at the sound source E. A calibrated signal branched off from W arrives at the discriminator / analyzer D through a delay unit V iIItikx552 The ordered sensors S are guided via D to the control unit C, where they are used to control the level of the useful signal on the way to the sound emitter.

Hierbei hat der Diskriminator D die Aufgabe, di Amplitudenschwankungen des über L ankomoenden Nutzaignais mit den@n des vom Sensor S-aufgenommenen Signale zu vergleichen und zu anal-ysier.n sowie auf Grund dieses Vergleichs das Steuersignal für die automatische Steuerung des lutzsignalpegels heranzuziehen, wobei in diesem Beispiel diese Steuerung in eine Pseudoregelung übergeht. Das Verzö.gerungsaggregat V dient dabei dem Zweck, die Zeitspanne für den Weg d des akustischen eutzsignals von E nach S zu simulieren, damit in D phasenpäBig kongruente Signale - mm Beispiel vermittels einer a*ich bekannten Brückenschaltung-zum Abgleich zur Verfügung gestellt werden k önnen.Here, the discriminator D has the task of amplitude fluctuations of the Nutzaignais arriving via L with the @ n of the signals recorded by the S sensor to compare and to anal-ysier.n as well as on Reason for this comparison to use the control signal for the automatic control of the signal level, in this example, this control changes to a pseudo-control. The deceleration unit V serves the purpose of setting the time span for the path d of the acoustic signal to simulate from E to S so that signals in D are congruent in phase - mm example by means of a known bridge circuit - made available for adjustment can be.

In FIG.2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestelltl deren Wirkungsweise die folgende ist: Das in W abgezweigte Signal wird im Demodulator D zunächst demoduliert.In FIG. 2 there is a further exemplary embodiment of the subject matter of the invention their mode of operation is as follows: The signal branched off in W is first demodulated in demodulator D.

Die resultierende amplitudenabhängige Richtspannung lädt in einer Zusatzeinheit T mit kontinuierlich einstellbarer Zeitkonstante t eine Kapazität auf, Die resultierende Richtspannung U bewirkt nun im Modulator M eine Durchlaßsperre für das vom Sensor S ankommende Mischsignal aus Nutz- und Störsignalen, welches also dem vermittels S gemessenen Augenblickspegel entspricht. Uber einen Gleichrichter G gelangt nun ein in M erzeugtes Steuersignal zum Steuerungsaggregat C, wo - wie im ersten Beispiel beschrieben - die Steuerung des Nutzsignals auf seinem Wege zum Schallstrahler E und mithin die Einpegelung auf den gewünschten angepaßten Pegel erfolgt. Dabei bewirkt erfindungsgemäß ein hoher Pegel am Sensor S während der Pausen im Nutzsignal einen hohen Nutzpegel. Der Einfluß dieser Steuerung wird jedoch während des Vorhandenseins von Nutzsignalen - und infolge der Zeitkonstante t von T auch noch eine Zeitlang im Anschluß an diese (Echosperre) -vermittels eines Modulators M unterbunden.The resulting amplitude-dependent directional voltage charges in a Additional unit T with continuously adjustable time constant t a capacity The resulting rectified voltage U now causes a transmission block in the modulator M. for the mixed signal of useful and interference signals arriving from the sensor S, which thus corresponds to the instantaneous level measured by means of S. Via a rectifier G now a control signal generated in M arrives at the control unit C, where - how described in the first example - the control of the useful signal on its way to Sound emitter E and therefore the leveling to the desired adapted level he follows. According to the invention, this causes a high level at the sensor S during the breaks a high useful level in the useful signal. However, the influence of this control becomes during the presence of useful signals - and because of the time constant t of T, too for a while following this (echo suppression) by means of a modulator M prevented.

t ist von Handnlbar ausgelegt. Die Größe des einzustellenden Wertes richtet sich einerseits nach dem Abstand des Sensors S von der Schallquelle E, andererseits nach dem entsprechend den räumakustischen Gegebenheiten vorliegenden Nachhail(Echo).t is designed by hand. The size of the value to be set depends on the one hand on the distance of the sensor S from the sound source E, on the other hand according to the echo (echo) available in accordance with the acoustic conditions of the room.

Es ließen sich noch weitere Ausführungsbeispiele des Erdindungsgegsnstandes aufführen, deren Grundprinzipien sich jedoch nicht von denen der zwei beschriebenen Versionen unterscheiden. Ein Speicher sorgt dafür, dass der derzeitig eingestellte Nutzsignalpegel unverändert bis zur folgenden Nutzsignalpause erhalten bleibt.There could be other embodiments of the grounding object but whose basic principles do not differ from those of the two described Differentiate versions. A memory ensures that the currently set The useful signal level remains unchanged until the following useful signal pause.

Gemäß Bltckschema FIG.3 lassen sich die beiden Versionen in der Weise kombinieren, dass jeweils zwei Sensoren S1 und Se Anwendung finden.According to the block diagram of FIG. 3, the two versions can be in the manner combine so that two sensors S1 and Se are used.

Diese sind dann in entsprechenden Abständat dl und d2 vom Schallstrahler E anzuordnen.These are then at corresponding distances d1 and d2 from the sound emitter E to arrange.

Der besseren Ubersichtlichkeit wegen sind in FIG.3 die bereits oben definierten Schaltblocks in den Sammelaggregaten 1 und II zusammengefaßt.For the sake of clarity, those are already shown in FIG. 3 above defined switching blocks in the collecting units 1 and II summarized.

Ein weiteres in gewisser Hinsicht vereinfachendes Beispiel des unter Anwendung der FIG.2 beschriebenen Anordnung erläutert die FIG.4 Es besteht darin, dass die Schallstrahler oder Komponenten desselben, z.B. die Schwingspule des Systems, während der Nutzsignalpausen als Sensoren geschaltet sind, oder aber, dass gegebenenfalls die Schwingspule eine Zusatzwicklung für die Sensorfunktion aufweist. Damit würden die obengenannten Maßnahmen zur elektronischen Simulation der durch den Wgg akustisch von E nach S erforderlichen Verzögerung entfallen können: den Vergleich den Vergleich Der Diskriminator D vollzieht hier in den Nutzsignalpausen # des Störsignals mit dem Nutzsignal, wie es vor der Pause beschaffen war, und bewirkt eine Unterdrückung bnw. Herabsetzung seines Pegels im Schallstrahler E, sofern dann dasSiörsignal in einer bestimmten Relation zu dem nach der Pause wieder zu erwartenden Nutzsignal ist.Another somewhat simplistic example of the below Application of the arrangement described in FIG. 2 is explained in FIG. 4 It consists in that the sound emitters or components of the same, e.g. the voice coil of the system, are connected as sensors during the useful signal pauses, or else that, if applicable the voice coil has an additional winding for the sensor function. With that would the above measures for the electronic simulation of the acoustic through the flat from E to S required delay can be omitted: the comparison the comparison The discriminator D takes part in the useful signal pauses # of the interference signal the useful signal as it was before the break and causes a suppression bnw. Reduction of its level in the sound emitter E, provided that the noise signal in a certain relation to the useful signal to be expected again after the pause is.

Sowohl bei Auslegung der Schallstrahler-Schwingspule mit einer Zusatzwicklung wie auch, wenn nur eine Schwingspule für die Strahler- und Sensdrfunktion benutzt wird, kann effindungsgemäß die Auskopplung der Störsignale auch während des Vorhandenseins von Nutzsignalen -mit hin nicht nur während der Nutzsignalpausen - unter Anwendung einer speziellen Bruckechaltung geschehen, unter Fortlassung von Verzögerungseinheit V und Speicheraggregat in vereinfachender Ausführung, wie es schematisch in FIG.5 dargestellt ist.Both when designing the sound radiator voice coil with an additional winding as well as if only one voice coil is used for the radiator and sensor function is, according to the invention, the coupling out of the interfering signals can also be carried out while they are present of useful signals - including not only during the useful signal pauses - using a special bridge circuit, omitting the delay unit V and storage unit in a simplified design, as shown schematically in FIG is shown.

Diese Anordnung hat zudem den Vorzug, dass die Nutzsignalsteuerung bei nicht zuianger Leitungsführung, bei der eine schädliche Kopplung zwischen Nutz- und Störsignal auf dem Ubertragungswege auftreten kann, auch bei der Zentral vorgesehen werden kann, wobei die Einheiten W C und D gemäß FIG.1 bei der Zentrale vorzusehen sind.This arrangement also has the advantage that the useful signal control if the line is not too long, where a harmful coupling between the useful and interference signal can occur on the transmission paths, also provided at the central can be provided, the units W C and D according to FIG.1 at the control center are.

In den in denen die erfindungsgemäßen Anordnungen nicht bei der Zentrale sondern bei den jeweiligen Beschallungsplätzen zgm Einsatz gelangen, benötigt man elektrische Energie zur Speisung der inzelnen Schaltungsaggregate. Erfindungsgemäß wird diese energie aus der vom Nutzsignal her reichlich vorhandenen Energie entnommen, sofern ausnahmsweise keine anderweitige brauchbare Energiequelle nur Verfügung stehen sollte.In the in which the arrangements according to the invention are not used at the control center but at the respective sound reinforcement stations, electrical energy is required to feed the individual circuit units. According to the invention, this energy is taken from the energy available in abundance from the useful signal, provided that, as an exception, no other usable energy source should be available.

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Claims

Patent claims 1. Arrangement for automatic volume level control / regulation for large-scale sound reinforcement, characterized in that measures are taken to keep the respective emitted sound intensity compared to the current one (which is subject to fluctuations in the insity) without adapting the existing "basic volume level".

2. Arrangement according to claim 1) characterized in that such measures for any number of sound emitters - gettennt and independent of one another and independent of te acoustic-electronic Signal delivering control center are taken.

3. Arrangement according to claim 1) and 2) characterized in that the level control is carried out directly at the sound location, with a special one Sensor comes into action in periods of useful acoustic pauses.

4. Arrangement according to claim 1), 2) and 3) characterized in that the sensor according to claim 3) becomes effective with a time delay (so that any undesired Influence of harmful echoes of the useful sound is avoided).

5. Anepdnuhgnach claim 1) to 4) characterized in that one Differential (bridge) circuit in an electronic discriminator / analyzer Applies.

6. Arrangement according to claim 1) to 5) characterized in that the useful sound generators or their components also function as sensors boisp. using a differential transformer for decoupling exclusively the interfering signals.

7. Arrangement according to claim 1) to 5), characterized in that Each sensor in the vicinity of the assigned sound emitter is arranged concentrically to its radiation field, with a signal phase shift caused by the spatial distance being compensated for by means of an electronic phase shift measure appropriately integrated into the analysis / discriminator unit (according to claim 5Q) 8.

8. Arrangement according to claim 1) to 7), characterized in that the electronic phase shift is accomplished by means of a delay chain will.

9. Arrangement according to claim 1) to 7), characterized in that phase shift using a magnetostrictive or sound conduction device - e.g. an encapsulated sound generator / sound receiver combination.

10. Arrangement according to claim 1) to 8) or 9) dadurchgekånnzeich, that combined arrangements of the solutions specified under claims 2) to 9) are provided.

11. Arrangement according to claim 1) to 10) without 8) or 9) characterized in that that - if the control is to be carried out remotely from the control center - the for the Electronics required energy is diverted from the useful signals, with a Storage for bridging the useful signal pauses is provided.,