DE2910318A1

DE2910318A1 - Schaltungsanordnung fuer mehrkanal- lautsprechergruppe

Info

Publication number: DE2910318A1
Application number: DE19792910318
Authority: DE
Inventors: Guenter Steinle
Original assignee: Dual Gebruder Steidinger GmbH and Co
Current assignee: Dual Gebruder Steidinger GmbH and Co
Priority date: 1979-03-16
Filing date: 1979-03-16
Publication date: 1980-09-18
Also published as: GB2064266B; DE2910318C2; GB2064266A; JPS55133199A

Description

i.Märzl97i PA 1 - 103

Dual Gebrüder Steidinger St. Georgen/Schwarzwald Fabrik für Feinmechanik und Elektrotechnik, Apparatebau

Schaltungsanordnung für Mehrkanal-Lautsprechergruppe

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine Mehrkanal— Laütsprechergruppe, uie sie im Oberbegriff des ersten Anspruchs beschrieben ist.

Es sind verschiedene Wege bekannt, Lautsprecher bzu. die einzelnen Lautsprecher einer Mehrkanal—Lautsprechergruppe durch elektrische Mittel zu bedampfen, bzu. ihren Impedanzverlauf zu linearisieren. Einer besteht in der Verwendung eines Vorwiderstandes (Funktechnik 1978, Nr. 20,FuE 219 bis 223). Ein anderer in der Verwendung eines Dämpfungswiderstandes für die Tieftonueiche einer Lautsprechergruppe (Funkschau Spezial, High-Fidelity 1978, Seite 84 bis 85). Es wurden auch schon Reihenresonanzkreise vor dem einzelnen Lautsprechersystem (DE-AS 24 51 475) und denen einer Mehr— kanalgruppe verwendet (DE-AS 26 08 384).

Die einzelnen Lautsprecher einer Mehrkanal-Lautsp,rechergruppe werden bekanntlich so aufeinander abgestimmt, daß bei konstanter Spannung über den ganzen Frequenzbereich ein konstanter Schall— druck erzeugt wird, insbesondere auch in den Übergangsbereichen von einem Lautsprecher zum anderen. Da dieser übergang durch elektrische Weichen bewirkt wird, die Phasenverdrehungen mit sich bringen und da sich die Schalldrücke nicht in gleichem Maße uie Ströme bzu. Spannungen addieren, ist der resultierende Widerstand im Übergangsbereich einerseits schon aus diesem Grunde nicht konstant, sondern oft bis zu einem Mehrfachen überhöht. Insbesondere tritt aber in dem Übergangsbereich von dem untersten zu dem nächstgelegenen Frequenzband eine Erhöhung ein, weil die als Tiefpaß wirkende Weiche mit benutzt wird,der nach niedrigen Frequenzen hin zunehmenden Bedämpfung entgegen zu wirken, die beim - üblichen Einbau der Lautsprecher in geschlossene Boxen entsteht. Ferner können ähnliche Überhöhungen auch in den anderen Übergangs— bereichen als Folge notwendiger Frequenzgangkorrekturen auftreten.

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Dual Gebrüder Steidinger St. Georgen/Schwarzwaid Fabrik für Feinmechanik und Elektrotechnik, Apparatebau

.Diesen Überhöhungen im Impedanzverlauf wurde bisher keine besondere Beachtung geschenkt, weil die Verstärker aufgrund ihres geringen Inneruiderstandes ihre Spannung trotz der Belastungsänderung beibehalten und somit auch keine linearen Verzerrungen im Schalldruckverlauf eintreten. ·

Die vorgenannten, vorbekannten Schaltungsmaßnahmen zum linearisieren des Impedanzverlaufs bewirkten, abgesehen von gewissen nachteiligen Begleiterscheinungen bei Verwendung von bloßen Uiderständen, im wesentlichen nur die Bedämpfung bzw. Linearisierung der einzelnen Lautsprecher selbst, womit natürlich auch ein gewisser Einfluß auf das Gesamtverhalten der Lautsprechergruppe als Ganzes verbunden war, sofern die Lautsprecher in einer solchen betrieben wurden. Die Auswirkung auf den Verstärker ist dabei jedoch ohne besondere Bedeutung und wurde nur im Zusammenhang mit linearen Verzerrungen gesehen. Die wesentlichen Impedanzveränderungen, die die Frequenzweichen in den Übergangsbereichen verursachen und die dadurch bedingten Belastungsveränderungen des Verstärkers in diesem Bereich wurden damit auf jeden Fall nicht beseitigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Übertragungsfähigkeit einer Mehrkanal-Lautsprechergruppe in den Übergangs-FrequenzbeiEichen zu verbessern.

Uegen des geringen Innenwiderstandes des Verstärkers, treten zwar in den genannten Frequenz-Übergangsbereichen keine linearen Verzerrungen auf. Untersuchungen haben aber ergeben, daß die Klangqualität bezüglich Durchsichtigkeit und Verfärbungsfreiheit, was am Impulsverhalten nachweisbar ist, beeinträchtigt wird, bzw. eine diesbezügliche Verbesserung erzielt wird, wenn die durch die Uiderstandserhöhung in dem genannten Bereich bedingten Leistungsveränderungen des Verstärkers beseitigt werden, was offenbar mit dynamischen Vorgängen im Verstärker zusammenhängt.

-Verstärker und Lautsprecher werden zwecks optimaler Anpassung

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Dual Gebrüder Steidinger St, Georgen/Schwarzwald Fabrik für Feinmechanik und Elektrotechnik, Apparatebau

.für bestimmte Uiderstandswerte hergestellt. Es ist deshalb üblich,, eine Lautsprechergruppe bestimmter Leistung bzw. Art und Größe mit Rücksicht auf die verschiedenen l/erstärkerabschlußuerte in verschiedenen Ausführungen, beispielsweise für 4 oder 8ß zu bauen, d.h. mit unterschiedlichen Lautsprechern und Ueichen.Dieses Anpassungsproblem wäre an sich auch durch Verwendung eines Anpassungsüberträgers zu lösen, was aber einen verhältnismäßig hohen Aufwand ergeben würde. Man könnte natürlich auch einfach eine 4- Ω. -Lautsprechergruppe durch Vorschalten eines 4- Ω. -Ui- · derstandes an einen 8- Ω -Verstärker betreiben, um den Verstärker vor überlastung zu schützen. Abgesehen von dem damit verbundenen Leistungsverlust hätte dies aber auch eine lineare Verzerrung des Frequenzganges in den übergangsbereichen zwischen den einzelnen Frequenzbändern zur Folge, weil dort der resultierende Widerstand der Lautsprechergruppe wesentlich von seinem Nennwert abweicht und der Vorwiderstand im Gegensatz zum Verstärkerinnenwiderstand einen entsprechend hohen Spannungsverlust in diesem Bereich zur Folge hätte, so daß die Lautsprechergruppe nicht mehr über den gesamten Frequenzbereich die konstante Spannung erhält, für die sie ausgelegt ist, um einen gleichförmigen Schalldruck, zu erzeugen.

Einer Weiterbildung der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nehrkanal-Lautsprechergruppe ohne merklichen Leistungsverlust und ohne Inkaufnahme von linearen Verzerrungen mit verhältnismäßig geringem Aufwand für Verstärker mit verschiedenen Aus— gangswiderständen anschließbar zu machen.

Die Weiterbildung der Erfindung ist im 2. Patentanspruch angegeben.

Die Erfindung wird anhand zweier, in den Abbildungen dargestellter Ausführungsbeispiele nachfolgend näher beschrieben.

Fig. 1 und 2 stellen jeweils das Schaltbild einer Mehrkanal-Lautsprechergruppe dar, die der vereinfachten Darstellung wegen nur zweikanalig dargestellt ist. Der fUttel-Hochton-Lautsprecher 1,

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souie dar Tieftonlautsprscher 2 sind über die üblichen Ueichen ' 3,4 an den gemeinsamen Eingang 5,6 der Lautsprechergruppe angeschlossen. Parallel zu dem gemeinsamen Eingang 5,6 liegt ein aus einer Induktionsspule 7 und einem Kondensator 8 bestehender Reihenschwingkreis , dessen Resonanzfrequenz auf die übergangsfrequenz der den beiden Lautsprechern 1,2 entsprechenden Frequenzbänder abgestimmt ist und der durch einen Widerstand 9 soueit bedämpft ist, daß der resultierende Impedanzverlauf annähernd spiegelbildlich zu der Impedanzerhöhung liegt, die die beiden Frequenzueichen 3,4 im Übergangsbereich der beiden Lautsprecher 1,2 ergeben.

Gemäß Fig. 2 ist in eine dritte Eingangsleitung 10 für diese Lautsprechergruppe ein Voruiderstand 11 und parallel zu diesem ein wärmeabhängiger Widerstand mit positiven Temperaturkoeffizienten, ein sogen. PTC-Uiderstand 12 geschaltet. Die Lautsprechergruppe mit ihren Ueichen 3,4 ist für 4 Ω. ausgelegt, uas den Eingängen 5,6 entspricht.

Der dritte Anschluß 10 ist-für den Anschluß an einen B-Q -Verstärker bestimmt und enthält einen entsprechenden Uoruiderstand 11. Der parallelliegende PTC-Uiderstand 12 hat bei normaler (Zimmer-)Temperatur einen Uert von etwa 0,6 Ω , den er im normalen Betrieb des Verstärkers, der i.d. Regel wesentlich unter seiner Plaximalleistung liegt,beibehält, so daß der Vorwiderstand 11 praktisch kurzgeschlossen ist und kein Leistungsverlust entsteht. Uenn dies auch rein technisch gesehen in diesem Leistungsbereich keine wesentliche Bedeutung hat, so ist es aber von Vorteil, daß die Lautsprechergruppe gegenüber einer üblichen 8-Ω —Gruppe bei gleicher Verstärkereinstellung eine größere Lautstärke hat, uas für eine Kaufentscheidung uesentlich sein kann. Obwohl sie die Lautstärke einer 4-Ω -Gruppe hat, wird der Verstärker bei Maximalaussteuerung nicht wie bei einer üblichen 4- Ω -Gruppe überlastet, weil sich der PTC-Uiderstand schon entsprechend vorher so weit erhöht hat, daß der Voruiderstand 11 voll wirkt und mit der Lautsprechergruppe zusammen sich die zur

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Strombegrenzung erforderlichen 8 Ω ergeben.

In diesem Vollastbetrieb uirkt sich der Vorwiderstand 11 wegen des linearisierten Gesamtwiderstandes der Lautsprechergruppe nicht nachteilig auf den Frequenzgang aus. In der ^raxis lassen sich Lautsprecher mit Vorwiderstand so dimensionieren, daß der Lautstärkeuerlust bei Vollast nur etwa ldb beträgt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß im Verhältnis zur gesamten Uiedergabedauer die Zeit der Vollast nur relativ kurz ist, so daß der Lautstärkeverlust, abgesehen von der herabgesetzten Uahrnahmbarkeit von Lautstärkeunterschieden bei großer Lautstärke,schon aus diesem Grund praktisch ohne Bedeutung ist.

Neben der verbesserten Wiedergabe hinsichtlich Durchsichtigkeit und Verfärbungsfreiheit im Bereich des Frequenzbandübergangges ergibt sich auf der Seite des Herstellers weiter der Vorteil, der einfacheren Lagerhaltung, weil bei verhältnismäßig geringem Mehraufwand statt zuei nur eine Lautsprechertype erforderlich ist und auf der Seite des Benutzers noch der Vorteil einer universelleren Verwendbarkeit, uenn es beispielsweise um die spätere Erweiterung der Uiedergabeanlage durch Zuschaltung einer weiteren Lautsprechergruppe geht.

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Claims

Dual Gebrüder Steidinger St. Georgen/Schwarzwald Fabrik für Feinmechanik und Elektrotechnik, Apparatebau Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung für eine Mehrkanal-Lautsprechergruppe mit elektrischen Schaltmitteln zum Linearisieren des Impedanzverlaufs, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem gemeinsamen Eingang (5,6) der Lautsprecher (1,2) ein Reihenschuingkreis (7,8,9) geschaltet ist, dessen Resonanzfrequenz und Dämpfung so geuählt ist, daß er die Impedanz-Überhöhung, die im Übergangsbereich von einem zum anderen Lautsprecher (1,2) durch die Frequenzueichen (3,4) hervorgerufen uird, kompensiert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprechergruppe eine dritte Anschlußlsitung (10) enthält, in die ein Voruiderstand (11) geschaltet ist, der der Anpassung an einen höheren Verstärker-Abschlußuiderständ dient, und daß parallel zu diesem Voruiderstand (11) ein uärmeabhängiger Understand (12) mit positiven Temperaturkoeffizienten geschaltet ist, der so ausgelegt ist, daß sein Widerstand in kaltem Zustand wesentlich unter dem des Voruiderstandes (11) und beim Erreichen des für den Verstärker maximal zulässigen Stroms wesentlich über dem des Voruider— Standes (ll) liegt.

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