DE2822735C2

DE2822735C2 - Stereophone Wiedergabevorrichtung

Info

Publication number: DE2822735C2
Application number: DE19782822735
Authority: DE
Inventors: Masao Seto Aichi Nishikawa
Original assignee: SHIN-SHIRASUNA ELECTRIC CORP NAGOYA AICHI JP
Current assignee: SHIN-SHIRASUNA ELECTRIC CORP NAGOYA AICHI JP
Priority date: 1978-05-24
Filing date: 1978-05-24
Publication date: 1985-04-25
Also published as: DE2822735A1

Description

hohen und niedrigen Bereiche des Spektrums der entsprechenden Signale dämpfen, zu Addiererschaltungen geleitet, die mit den Ausgängen der invertierenden Klangstellstufen der entgegengesetzten Signalsysteme verbunden sind, um ein rechtes Kombinationssignal aus dem gegenphasigen rechten Signal und ein linkes Kombinationssignal aus dem gegecphasigen über den Bandpaß geformten rechten Signal und dem gleichphasigen linken Signal herzustellen.

Das rechte bzw. linke Kombinationssignal wird an die linken bzw. rechten Lautsprecher angelegt, wodurch in wirtschaftTicher und effektiver Weise eine Erhöhung des Stereo-Effektes bewirkt wird. Ferner sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Addierschaltungen mit je einem Schaltkontakt ausgestattet, um die elektronische Basisverbreiterung schaltbar zu machen. Ferner ist eine durch diesen Schalter schaltbare Lastimpedanz vorgesehen, die im ausgeschalteten Zustand klein und im eingeschalteten Zustand groß ist, wodurch eine Veränderung des Klangeindrucks durch die elektronische Basis-Verbreiterung verhindert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen stereophonen Wiedergabevorrichtung;

F i g. 2 ein Schaltbild, welches mehr ins einzelne gehend die Schaltung der Vorrichtung der F i g. 1 zeigt;

F i g. 3 und 4 Ersatzschaltungen, welche die Änderungen der Lastimpedanz bei ein- bzw. ausgeschaltetem Basis-Breiten-Schalter wiedergeben;

Fig.5 und 6 Frequenzgänge von Teilkomponenten des Ausführungsbeispiels.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen das bevorzugte Ausführungsbeispiei der Erfindung beschrieben.

Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen stereophonen Wiedergabevorrichtung wird in Form eines Blockschaltbilds in F i g. 1 gezeigt.

Die linken und rechten Lautsprecher 1 und 2 und die Verstärkerschallungen 4 und 5 dafür sind jeweils von bekannter Bauart. Die Klangstellschaltungen G und 7 gehören zur bekannten Ausführungsform einer Klang-.stcllschaltung mit einer aktiven invertierenden Verstärkcrstufc. Die Bandpaßfilter 8 und 9 dämpfen nur die hohen und die niedrigen Bereiche der Ton-Eingangssignalc. Die Addierschaltungen 10 und 11 dienen zur Addition el or Ausgangssignalc der Klangstellschaltung und der Ausgangssignalc der Bandpaßfilter. Sie umfassen einen Schalter, welcher die Funktion besitzt, die Lastimpedanz der Klangstellschaltupgen zu schalten, um den Klangeindruck auch bei Bildung der Kombinationssignale nicht zu verändern.

Das Ausführungsbeispiel der F i g. 1 ist mit Einzelheiten in einem Schaltbild der Fig.2 dargestellt. Zur Vereinfachung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, der linke Signalkanal ist teilweise in Blockform in F i g. 3 dargestellt.

In Fig.2 sind die linken und rechten Trenn-Verstärkcrschallungen 12 und 13 und die invertierenden aktiven Klangstellschaltungen 6 und 7 bekannter Bauart dargestellt. Ein Widerstand 14 ist an einer Seite mit einem Verbindungspunkt zwischen Eingangs-Trennverstärkcr 12 und der Klangstellschaltung 6 des linken Sigiiiilsysicnis verbunden, und an der anderen Seile über einen Kondensator 15 geerriet und über einen weiteren Kondensator 16 mit einem Schaltkontakt des Schalters 24 verbunden. Der Widerstand 14 bildet zusammen mit den Kondensatoren 15 und 16 das Bandpaßfiker 8. Ein Widerstand 17 ist mit einer Seite mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Eingangs-Trennverstärker 13 und der Klangstellschaltung 7 des rechten Kanals verbunden, während die andere Seite des Widerstandes 17 über Kondensator 18 geerdet ist und über einen weiteren Kondensator 19 mit einem Schaltkontakt des linken Schatters 24 in Verbindung steht Der Widerstand 17 bildet zusammen mit den Kondensatoren 18 und 19

ίο das Bandpaßfiker 9. Jeweils einer der linken und dar rechten Schaltkontakte des Schalters 24 ist geerdet Ein Widerstand 20 liegt zwischen dem Ausgang der Finken Klangstellschaltung 6 und des linken Ausgangs, und ein Widerstand 21 liegt zwischen dem linken Ausgang und dem linken Schaltkontakt des Schalters 24, die beiden Widerstände 20 und 21 bilden die Addiererschaltung 10. Ein Widerstand 22 liegt zwischen dem Ausgang der rechten Klangstellschaltung und dem rechten Ausgang. Ein Widerstan-J 23 liegt zwischen dem rechten Ausgang und dem rechten Schaltkontakt des Sdialters 24, die beiden Widerstände 20 und 21 bilden die Ad<iiererschaJ-tungll.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltung sei nunmehr beschrieben. Da die linken und rechten Kanäle gleichartige Funktion haben, wird nur einer von ihnen beschrieben.

Wenn der Schalter 24 auf »Aus« geschaltet wird, wie dies in F i g. 2 gezeigt ist, so wird die Addiererschaltung, beispielsweise 11, zu einem Spannungsteiler mit den Widerständen 22 und 23, wie in Fig.3 dargestellt ist Nimmt man hier an, daß die Ausgangsspannung der Klangstellschaltung 7 den Wert Vhat, daß die Spannung am Ausgang Vo ist, daß der Wert des Widerstandes 22 Ri ist und daß der Wert des Widerstandes 23 R₂ ist, so gilt folgende Gleichung:

Vo =

R_x+R₂

V.

Wenn sodann der Schalter 24 auf »Ein« geschaltet wird, so wird die Addiererschaltung, beispielsweise 11, aktiviert und die Lastimpedanz der Schaltung 17 erhöht (vergleiche Fig.4). Nimmt man an, daß der Wirt des Widerstandes 14 den Wert R₃ hat, daß der Kondensator 16 den Wert C besitzt und daß die Impedanz, hervorgerufen durch den Kondensator 15, sehr hoch ist verglichen mit Ri, so ist die Ausgangsspsunung Vo bestimmt durch folgende Gleichung:

Vo

V(R₂+ R₃)² + (ω C)'² V(R₁+R₂+R₃}² + (ω C)'

Wrjnn liitr eine Eingangsgröße in dem jeweiligen anderen Signalkanal, beispielsweise dem linken Kanal,

j5 vorhanden ist, so durchläuft das Eingangssignal fen Widerstand 14, der die Last der Trennverstärkerschaltung ist, und wird in dem hohen Frequenzbereich durch Kondensator 15 gedämpft und weiterhin im niedrigen Frequenzbereich durch Kondensator 16 gedämpft und dann an die Addiererschaltung, beispielsweise 11, angelegt. Hier werden demgemäß das linke Sign.nl nach Durchlaufen des Bandpaßfilters 8 und das rechte Signal gegenphasig nach Durchlaufen der Klangstellschaltung 7 miteinander additiv zr einem rechten Kombinationssignal zusammengesetzt.

Die Bildung der Kombinationssignale bewirkt bei der Speisung des rechten und linken Kanaleingangs mit dfcm gleichen Signal eine teilweise Auslöschung (d. h. eine

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Verkleinerung)des Ausgangssignals, die bei den für das Stellschaltung in dem hohen und dem niedrigen IVc- Ausführungsbeispicl geltenden Zahlenwerten der Bau- quenzbereich maximal verstärkt wird. Die Kurve

elemente bei 6 dB liegt. zeigt den Frequenzverlauf der Ausgangsspannung der

Beispiele für diesen Auslöschungseffekt werden im Addiererschaltung für den Fall, daß das Eingangssignal

folgenden unter Bezugnahme auf die F i g. 5 und 6 be- s durch die Klangstellschaltung in dem hohen und dem

schrieben. niedrigen Frequenzbereich minimal verstärkt wird. Die

In Fig. 5 ist eine graphische Darstellung des Aus- Kurve 73 zeigt den Frequenzverlauf der Ausgangsspan·

löscheffekts für den Fall wiedergegeben, daß der Fre- nung der Addiererschaltung, wenn der Eingang des

quenzgang der Klangstellschaltung flach ist. In Fig. 6 ist Bandpasses mit dem Eingang der KlangstellschaUung

eine graphische Darstellung des Auslöscheffekts für den io verbunden ist und die Klangstellschaltung den niederen

Fall wiedergegeben, daß die Frequenzcharakteristik der und hohen Frequenzbereich maximal verstärkt. Die Klangstellschaltung die größte oder die kleinste in den Kurve 74 zeigt den Frequenzverlauf der Ausgangsspan-

hohen und den niedrigen Frequenzbereichen ist. In den nung der Addiererschaltung, wenn der Eingang der

Fig.5 und 6 ist als Ordinate der auf 1 mV bezogene Klangstellschaltung mit dem Eingang des Bandpasses Ausgangsspannungspegel in Dezibel aufgetragen, die is verbunden ist und die Klangstellschaltung die unteren Abszisse hat eine logarithmische Frequenzskala von und oberen Frequenzbereiche minimal verstärkt. An

10 Hz bis 20 000 Hz. Jedes Eingangssignal ist 100 mV an zwei Frequenzpunkten ist die Dämpfung sogar msixi-

der Tonsignaleingangsklemme, wobei die zu messende mal. was jedoch von untergeordneter Bedeutung ist, da

Schaltung nicht mit der nachfolgenden Leisiungsver- bei üblicher Siercu-Wiedergäbe der Frequenzgang der Stärkerschaltung verbunden ist. Die Werte der Bauele- 20 Klangstellschaltung nicht in dieser extremen Form cin-

mente der Addiererschaltungen und Bandpässe sind in gestellt wird.

Tabelle 1 angegeben.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen Tabelle 1

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35

In F i g. 5 bezeichnet die Kurve 61 die Ausgangsspannung der Klangstellschaltung, wobei sich zeigt, daß die Ausgangsspannung fast gleichgroß wie die Eingangsspannung ist. Die Kurve 62 bezeichnet das Ausgangssignal der Addiererschaltung für den Fall, daß die elektronische Basis-Verbreiterung abgeschaltet ist, wobei sich gezeigt hat, daß der Frequenzverlauf des Ausgangssignals fast mit dem Eingangssignal übereinstimmt und daß der Signalpegel annähernd 7 dB niedriger ist als der Pegel der Kurve 61. Die Kurve 63 stellt das Äusgangssignal der Addiererschaltung am Ausgang des Bandpasses dar, wenn an seinem Eingang kein Signal anliegt, und woraus ferner zu entnehmen ist, daß das Ausgangssignal nur in den mittleren und den niedrigeren Frequenzbereichen verstärkt wird. Die Kurve 64 zeigt das Ausgangssignal der Addiererschaltung für den Fall, daß beiden Kanälen das gleiche Signal eingespeist wird und der Schalter 24 eingeschaltet ist Das Ausgangssignal hat einen Frequenzverlauf, der deutlich macht, daß das Eingangssignal nur in dem mittleren Frequenzbereich gedämpft wird, da das Kombinationssignal, welches vom entgegengesetzten Signalkanal herrührt, durch das Bandpaßfilter geformt worden ist, wie dies durch die Kurve 65 dargestellt wird.

In Fig.6 repräsentieren die Kurven 71 und 72 Frequenzverläufe für den Fall, daß der Schalter eingeschaltet ist, ohne daß jedoch das Signa! zum Signa! des entge- gengesetzten Kanals kombiniert wird. Die Kurve 71 stellt die Ausgangsspannung der Addiererschaltung für den Fall dar, daß das Eingangssignal durch die Klang-

Komponente	Bezugszeichen	Einheit	Wert
Widerstand	14	ΚΩ	5.6
Widerstand	17	ΚΩ	5.6
Widerstand	20	ΚΩ	12
Widerstand	21	ΚΩ	15
Widerstand	22	ΚΩ	12
Widerstand	23	ΚΩ	15
Kondensator	15	nF	5,6
Kondensator	16	nF	47
Kondensator	18	nF	5,6
Kondensator	{§	nF	47

Claims

Patentanspruch:

Stereophone Wiedergabevorrichtung mit einem linken und einem rechten Kanal, die eine abschaltbare elektronische Vergrößerung der Basisbreite bewirkt, indem aus dem rechten und linken Ton-Emgangssignal ein rechtes und linkes Kombinationssignäi gebildet wird, von denen das rechte Kombinationssignal aus einem größeren rechten Tonsignal-Anteil und einem kleineren über einen Bandpaß geformten negativen linken Tonsignal-Anteil additiv zusammengesetzt ist und dem rechten Lautsprechersystem zugeführt wird, und von denen das linke Kombinationssignal aus einem größeren linken Tonsignai-Anteil und einem kleineren über einen Bandpaß geformten negativen rechten Tonsignal-Anteil additiv zusammengesetzt ist und dem linken Lautsprechersystem zugeführt wird, dadurch gekenn ζ eveh net, daß der linke Kanal eine linke aktive Klangstellstufe (6), die eine invertierende Verstärkerschaltung enthält, und eine nachgeschaltete linke Addiererschaltung (10) aufweist daß der rechte Kanal eine rechte aktive Klangstellschaltung (7\ die eine invertierende Verstärkerschaltung enthält, und eine nachgeschaltete rechte Addiererschaltung (11) aufweist, daß über einen ersten Bandpaß (9) ein Teil des rechten Eingangssignals dem zweiten Eingang der linken Addiererschaltung (10) zugeführt wird, daß über einen zweiten Bandpaß (8) ein Teil des linken Eingangssignals dem zweiten Eingang der rechten Addiererscha£<ung (H) zugeführt wird, daß über zwei SchaltkontaLte eines Schalters (24) die zweiten Eingänge der beiden .ddiererschaltungen (10,11) gleichzeitig kurzschließbar sind, daß die beiden Bandpässe (8, 9) jeweils aus einer T-Schaltung bestehen, deren Eingangs-Längselement ein Widerstand (14,17), deren Ausgangs-Längselement (16,19) und deren Querelement (15,18) je ein Kondensator ist, und daß jede der Addiererschaltungen (10, U) aus zwei Widerständen (20, 21 und 22, 23) besteht, die zwischen den ersten Eingang und den Ausgang sowie den zweiten Eingang und den Ausgang geschaltet sind.

Die Erfindung bezieht sich auf eine stereophone Wiedergabevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Zur scheinbaren Vergrößerung des Abstandes zwischen dem linken und dem rechten Lautsprecher werden in bekannter Weise die linken und rechten Tonsignale miteinander kombiniert, die sonst unabhängig voneinander den linken und rechten Lautsprechersystemen zugeführt werden, und zwar geschieht diese additive Kombination in einem geeigneten Verhältnis m mittels Addiererschaltungen, welche das linke Kombinationssignal

Ai. \=Ai.~m-An und das rechte Kombinationssignal

Ar\ «· An— m ■ Ai. erzeugen, wobei Ai das linke Toncingangssignal und Ah das rechte Toneingangssignal ist und m eine Konstante mit τη < 1. Das negative Vorzeichen bezeichnet eine umgekehrte Phase. Die Kombinationssignale werden dem linken bzw. dem rechten Lautsprecher zugeführt. Die frequenzunabhängige additive Kombination linker und rechter Tonsignale (mit jeweils umgekehrter Phase) zu rechten und linken Kombinationssignalen hat jedoch auch Nachteile: Das Tonvolumen in df η niedrigen und mittleren Ton-Frequenzbereichen wird vermin- dert und die orienoerbare Position der Tonquelle wird von Zeit zu Zeit im hohen Bereich verändert. Ferner muß im allgemeinen die stereophone Wiedergabevorrichtung für die Durchführung dieser Signalkombination, bei der die linken und rechten Tonsignalc zur Mi- schung aus der Ausgangsgröße eines Vorverstärkers erhalten werden, mit einer gesonderten Phasenumkchrschaltung ausgestattet sein, was zusätzliche Kosten verursacht Im einzelnen sei auf folgenden Stand der Technik

M hingewiesen:

In der US-PS 38 92 624 ist eine Stereoanlage mit einer Schaltungsanordnung zur Vergrößerung der Basisbreite dargestellt Zu diesem Zweck sind die Emitter zweier Verstärkungstransistoren, von denen je einer einem der beiden Tonkanäle zugeordnet ist, über ein Potentiometer miteinander ve/bunden. Bei einer anderen Schaltungsvariante ist dieses Potentiometer durch ein einstellbares symmetrisches RC-Hochpaßfiiter (T-Glied) ersetzt, das die tiefen Tonfrequenzen sperrt. Dadurch werden nur noch Anteile mittlerer und höherer Tonfrequenzen gegenphasig in den Nachbarkanal eingespeist. Aus der US-PS 32 49 696 ist eine stereophone Verstärkeranordnung mit einem frequenzabhängigen Koppelnetzwerk zwischen den Kathoden einer dem rechten und einer dem linken Kanal zugeordneten Verstärkerröhre bekannt. Das Koppelnetzwerk ist als symmetrisches ΛΓ-Glied mit Kondensatoren in den Qucr/.weigen, parallel zu den Kathodenwiderständen, und mit einem weiteren Kondensator in Serie mk einem Widerstand im Längszweig ausgeführt und se dimensioniert, daß nur Anteile der mittleren und (je nach Größe der Querkondensatoren) gegebenenfalls auch der höheren Tonfrequenzen gegenphasig in den Nachbarkanal eingespeist werden, tiefe Tonfrequenzen dagegen nicht, weil diese ohnehin wenig zur Richtungsinformation beilragen.

Auch bei der aus der US-PS 40 69 394 bekannten Verstärkeranordnung ist eine frequenzabhängige gcgcnphasige Verkoppelung der Tonkanäle vorgesehen; hier soll insbesondere mit wachsender Frequenz ein geringerer Differenzanteil eingespeist werden. Die Schaltung selbst ist mit Differenzverstärkern ausgeführt.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine stereophone Wiedergabcvor richtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs derart auszubilden, daß die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden, und zwar soll in kostengünstiger Weise insbesondere eine Verminderung des Tonvolumens in den niedrigen und mittleren Tonbcrcichen und die Veränderung der orientierbaren Position der Tonquellen im hohen Tonbereich, vermieden werden, um dadurch den Stereo-Effekt zu verstärken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mil den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.

&5 Bei der erfindungsgemäßen stereophonen Wiedergabevorrichtung werden die linken bzw. rechten Tonsignalc vom Ausgang der linken bzw. rechten invertierenden Klangstcllstufcn über Bandpässe, die selektiv die