DE2917100A1 - Ein-/ausblendschaltung fuer einen nf-verstaerker - Google Patents

Ein-/ausblendschaltung fuer einen nf-verstaerker

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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03G1/0035Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements
    • H03G1/0082Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements using bipolar transistor-type devices

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Description

  • Ein-/Ausblendschaltung für einen NF-Verstärker
  • Die Erfindung betrifft eine Ein-/Ausblendschaltung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art für einen NF-Verstärker. Eine derartige Ein-/Ausblendschaltung ist beispielsweise aus der Service-Information "Stereo 5500 HiFi-Kassette" Ro13, 1973, von ITT-Schaub-Lorenz bekannt. Diese bekannte Schaltung ist in Figur 1 schematisch dargestellt.
  • Zwischen einer Tonfrequenzquelle 1 und einem NF-Verstärker 2 ist eine spannungsgesteuerte elektronische Lautstärkestellanordnung 3 angeordnet. Letztere enthält einaiaus einem Längswiderstand 4 und der Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors 5 bestehenden,als Spannungsteiler ausgebildeten Lautstärkesteller. An dem mit der Basis des Transistors 5 verbundenen Stelleingang 6 ist eine Stellspannungsschaltung 7 angeschlossen, die zur Erzeugung der Stellspannung Ust einen Kondensator 8 enthält. Dieser Kondensator wird mittels einer Ein-/Ausblendtaste 9 wahlweise an einen Ladewiderstand 1o oder einen Entladewiderstand 11 gelegt. Zum Ausblenden wird der Kondensator 8 aufgeladen und zum Einblenden wird dieser KondensAtor entladen.
  • Mit einer derartigen Schaltungsanordnung wird erreicht, daß ein Tonereignis nicht abrupt ein- oder ausgeschaltet wird, sondern daß das Tonereignis mit einer zunehmenden Lautstärke (einblenden) eingeschaltet oder mit einer zeitlich abnehmenden Lautstärke (ausblenden) ausgeschaltet wird. Die Abhängigkeit der Lautstärke L am Ausgang der Lautstärkestellanordnung 3 von der Stellspannung U Ust am Stelleingang 6 der Lautstärkestellanordnung, deren Lautstärksteller teilweise durch einen Transistor 5 gebildet ist, ist durch die nichtlineare Kurve 12 im Diagramm der Figur 2 dargestellt, in der die Abszisse die Stellspannung Ust linear darstellt und die Ordinate die Lautstärke L in Dezibel ebenfalls linear darstellt. Die Abnahme der Lautstärke beim Ausblenden und die Zunahme der Lautstärke beim Einblenden soll möglichst zeitlinear verlaufen, wie dies durch die Kurve 13 im Diagramm der Figur 3a schematisch dargestellt ist. Darin stellt der größere Zeitbereich T1 zeitlich den Ausblendvorgang und der kleines Zeitbereich T2 den Einblendvorgang eines normalerweise mit der Lautstärke L0 am Ausgang der Lautstärkestellanordnung 3 anliegenden Tonereignisses dar. Für den durch die Kurve 13 in Figur 3a angegebenen Verlauf der Lautstärke L ist ein in Figur 3b durch die Kurve 14 angegebener Verlauf der Stellspannung Ust am Stelleingang 6 der Lautstärkestellanordnung erforderlich. Die Stellspannung Ust am Ausgang der bekannten Stellspannungsschaltung 7 hat jedoch den für eine -.Kondensatoraufladung typischen Verlauf, der im Diagramm der Figur 3c durch die Kurve 15 dargestellt ist. Dieser Stellspannungsverlauf der bekannten Anordnung ruft jedoch beim Ausblenden einen schnellen Lautstärkeabfall hervor, der durchdie gestrichelte Kurve 16 im Lautstärkediagramm der Figur 3a dargestellt ist und der eine sehr große Ausblendzeit erfordert, damit die Ausblendung des Tonereignisses nicht abrupt erscheint.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Ein-/Ausblendschaltung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art die Stellspannungsschaltung so auszubilden, daß bei der Verwendung einer spannungsgesteuerten elektronischen Lautstärkestellanordnung mit wenigstens einer Kollektor-Emitterstrecke als Stellwiderstand ein wenigstens angenähert linearer Lautstärkeabfall beim Ausblenden eines Tonereignisses und ein ebenso wenigstens angenähert linearer Anstieg der Lautstärke beim Einblenden eines Tonereignisses entsteht und die Ausblendzeit nicht wesentlich größer als die Einblendzeit gehalten werden muß.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen technischen Maßnahmen gelöst. Mit diesen Maßnahmen wird durch verhältnismäßig einfache Mittel bereits eine gute Annäherung an den linearen Verlauf der Lautstärke beim Ausblenden und Einblenden erreicht.
  • Ausserdem ist ein gegenüber dem Stand der Technik verhältnismäßig kleiner Kondensator zur Erzeugung der Stellspannung erforderlich.
  • Mit der im Anspruch 2 angegebenen Weiterbildung der Erfindung ist eine beliebige Anpassung der Ausgangsspannung der Stellspannungsschaltung an die für einen linearen Lautstärkeverlauf erforderliche Stellspannung möglich.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 3 bis 5 angegeben.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger vorteilhafter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen Figur 1 eine bekannte Ein-/Ausblendschaltung in einem Tonsignalweg Figur 2 ein Diagramm mit dem von einer Stellspannung Ust abhängigen Verlauf der Lautstärke eines Tonsignals am Ausgang der bekannten, in Figur 1 dargestellten Ein-/Ausblendschaltung, Figur 3a ein Diagramm mit dem erwünschten linearen Verlauf der Lautstärkeabnahme und -zunahme beim Aus- und Einblenden eines Tonsignals, Figur 3b ein Diagramm mit dem zum Lautstärkeverlauf der Figur 1 gehörenden Verlauf der Stellspannung, Figur 3c ein Diagramm mit dem in der in Figur 1 dagestellten bekannten Schaltung erzeugten Verlauf der Stellspannung, Figur 4 ein Ausführungsbeispiel einer Ein-/Ausblendschaltung nach der Erfindung in einer schematischen Darstellung, Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ein-/ Ausblendschaltung mit zeitabhängigen Schwellwertschaltern zur Umschaltung der Integrationszeitkonstanten im Integrationszweig, Figur 6 ein Diagramm mit einem an den Verlauf der für einen linearen Lautstärkeabfall erforderlichen, im Diagramm der Figur 3h dargestellten Stellspannungsverlauf angenäherten Verlauf der Stellspannung einer Schaltungsanordnung nach Figur 5, Figur 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ein-/ Ausblendschaltung mit einem spannungsabhängigen Schwellwertschalter und einer Trennstufe in einer ausführlicheren Schaltungsdarstellung.
  • Im in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Ein-/ Ausblendschaltung nach der Erfindung, in der mit der bekannten, in Figur 1 dargestellten Schaltung übereinstimmende Schaltungselemente und -anordnungen mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, ist zwischen einerTonfrequenzquelle 1 und einem NF-Verstärker 2 ebenfalls eine Lautstärkestellanordnung 3 mit einem Längswiderstand 4 und der Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors 5 als spannungsgesteuerter Stellwiderstand eines Lautstärkestellers angeordnet. Die an den Stelleingang 6 der Lautstärkestellanordnung angeschlossene Stellspannungsschaltung 17 enthält einen Gleichspannungsverstärker 18, zwischen dessen Ausgang 19 und Eingang 20 ein Integrationszweig in der Gestalt eines Kondensators 21 geschaltet ist. Der Eingang 20 des Gleichspannungsverstärkers 18 ist normalerweise über die Ein-/Ausblendtaste 9 mit dem Bezugspol der Schaltung verbunden, so daß die Stellspannung Ust etwa gleich Null ist und die Lautstärkestellanordnung die sie durchfließenden Tonsignale höchstens geringfügig dämpft. Zum Ausblenden eines Tonereignisses wird der Eingang 20 des Gleichspannungsverstärkers 18 über die Ein-/Ausblendtaste und einen Widerstand 22 an eine Gleichspannungsquelle 23 angeschlossen.
  • Die Stellspannung Ust am Ausgang 19 des Gleichspannungsverstärkers steigt entsprechend einer Zeitkonstante linear an, die aus dem Kondensator 21 und dem am Eingang 20 des Gleichspannungsverstärkers wirkenden Eingangswiderstand gebildet ist. Der lineare Verlauf dieser Stellspannung Ust ist im Diagramm der Figur 3b durch die strichpunktierte Kurve 24 für das Ausblenden und 24' für das Einblenden dargestellt. Der zugehörige Lautstärkeverlauf ist in dem Diagramm der Figur 3a durch die strichpunktierten Kurven 25 bzw. 25' dargestellt, deren Abweichung vom linearen Verlauf der Lautstärkeabnahme bzw. Lautstärkezunahme kaum hörbar ist.
  • Das in Figur 5 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ein-/Ausblendschaltung unterscheidet sich von dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel nur durch die Ausbildung des zwischen dem Ausgang 19 und dem Eingang 20 des Gleichspannungsverstärkers 18 angeordneten Integrationszweiges 26 der Stellspannungsschaltung 27. Deshalb sind einander entsprechende Schaltungsteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Zwischen dem Ausgang 19 und dem Eingang 20 des Gleichspannungsverstärkers 18 ist eine Serienschaltung von drei Kondensatoren 28, 29 und 30 angeordnet, von denen der Kondensator 28 die größte und der Kondensator 3o die kleinste Kapazität aufweisen. Beidseitig der kleineren Kondensatoren 29 und 30 ist je ein Anschluß 31 bis 33 vorhanden, an denen jedem dieser Kondensatoren die Schaltstrecke je eines zeitab- hängig gesteuerten Schwellwertschalters 34 und 35 parallelgeschaltet ist. Diese Schwellwertschalter schließen im normalen Betriebsfall die Kondensatoren 29 und 30 kurz. Mit dem Umschalten der Ein-/Ausblendtaste 9 in die Ausblendstellung wird gleichzeitig durch die Taste 9 eine Zeitlaufschaltung 36 in Gang gesetzt, was durch die Wirklinie 37 in der Zeichnung angedeutet wird. Für die Erzeugung der Stellspannung Ust am Ausgang der Stellspannungsschaltung 27 ist zunächst nur der Kondensator 28 mit dem größten Kapazitätswert wirksam.
  • Die Stellspannung steigt zunächst mit einer großen Zeitkonstante verhältnismäßig flach linear an, wie dies im Diagramm der Figur 6 durch den geraden Kurvenabschnitt 38 angedeutet ist. In diesem Programm ist die Abszisse die Zeitachse und die Ordinate die Spannungsachse für die Stellspannung. Die Kurve 39 stellt darin den Verlauf der Stellspannung dar, für den am Ausgang der Lautstärkestellanordnung 3 ein linearer Abfall der Lautstärke L erreicht wird. Nach einer Laufzeit t1 erreicht die Stellspannung diese Kurve 39. In diesem Zeitpunkt t1 unterbricht die Zeitlaufschaltung 36 die Schaltstrecke im ersten Schwellwertschalter 34, so daß nunmehr der Kondensator 29 zum Kondensator 28 in Serie parallel liegt.
  • Dadurch entsteht eine kleinere Zeitkonstante und ein steilerer Anstieg der Stellspannung, deren weiterer Verlauf im Diagramm der Figur 6 durch den Kurvenabschnitt 40 dargestellt ist.
  • Die Zeitlaufschaltung 36 ist so eingestellt, daß im Zeitpunkt t2, in dem die Stellspannung wiederum die Kurve 39 trifft, von der Zeitlaufschaltung die Schaltstrecke des zweiten Schwellwertschalters 35 unterbrochen wird und dadurch der Kondensator 30 mit dem kleinsten Kapazitätswert in Reihe zu den anderen Kondensatoren 28 und 29 liegt. Dadurch wird die Zeitkonstante der Stellspannungsschaltung 27 noch kleiner und der Verlauf der Stellspannung steigt noch steiler an, wie im Diagramm der Figur 6 am Kurvenabschnitt 41 zu erkennen ist.
  • Die linearen Kurvenabschnitte 38, 40 und 41 des Verlaufes der Stellspannung Ust bilden den für eine zeitlineare Lautstärke- absenkung erforderlichen Verlauf 39 der Stellspannung derart eng nach, daß die tatsächliche zugehörige Lautstärkeabnahme praktisch zeitlinear ist.
  • Bei dem in Figur 7 mehr im Detail dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist ebenfalls zwischen einer Tonfrequenzquelle 1 und einem NF-Verstärker 2 eine Lautstärkestellanordnung 3 mit einem Längswiderstand und der als Querwiderstand ausgebildeten Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors 5 angeordnet. Die Stellspannungsschaltung 42 dieser Ein-/Ausblendschaltung enthält einen Transistor 43 mit einem Kollektorwiderstand 44 als Gleichspannungsverstärker, der über einen Widerstand 45 an eine Gleichspannungsquelle 46 angeschlossen ist. Zwischen dem Ausgang 19 des Gleichspannungsverstärkers 43/44 und dessen Eingang 20 ist die Reihenschaltung zweier Kondensader toren 47 und 48 angeordnet. Dem Kondensator 48 mit kleineren Kapazität liegt die Schaltstrecke eines spannungsgesteuerten Schwellwertschalters 49 prallel. Der Schwellwertschalter 49 enthält einen Schalttransistor 50, dessen Kollektor-Emitter-Strecke die Schaltstrecke des Schwellwertschalters ist und dessen Basis an einen Spannungsteiler 51 der gleichen Spannungsquelle 46 angeschlossen ist. Zwischen den Ein-/Ausblendschalter 9 der Ein-/Ausblendschaltung und den Auslöseeingang 52 der Stellspannungsschaltung 42 ist eine Trennstufe 53 mit einem Transistor 54 in Kollektorschaltung geschaltet. Der Eingang der Trennstufe ist über einen Widerstand 55 mit der Gleichspannungsquelle 46 verbunden. Mit der Trennstufe werden undefinierte Schaltzustände während des Schaltens der Ein-/Ausblendtaste 9 vom Auslöseeingang 52 der Stellspannungsschaltung 42 ferngehalten und außerdem definierte Schaltspannungen am Auslöseeingang der Stellspannungsschaltung gewährleistet. Außerdem ist für die Ein-/Ausblendtaste nur ein einfacher Arbeitskontakt erforderlich.
  • Im normalen Betriebszustand - bei geöffneter Ein-/Ausblendtaste - sind die Transistoren 54 und 43 stromleitend, so daß am Ausgang 19 des Gleichspannungsverstärkers 43 bzw. am Stelleingang 66 der Lautstärkestellanordnung 3 nur eine kleine, die Lautstärke des Tonsignales höchstens geringfügig dämpfende Stellspannung U st anliegt. Beim Schließen der Ein-/Ausblendtaste 9 zum Ausblendvorgang wird der Transistor 54 der Trennstufe 53 gesperrt, so daß der Eingang 20 des Gleichspannungsverstärkers 43/44 mit dem Bezugspotential der Gleichspannungsquelle 46 verbunden ist. Der Kondensator 47 mit dem größeren Kapazitätswert lädt sich unter der Wirkung des Gleichspannungsverstärkers 43/44 so auf, daß die Stellspannung an seinem Ausgang 19 linear ansteigt. Erreicht die Spannung am Anschluß 56 zwischen den beiden Kondensatoren 47 und 48 den am Abgriff des Spannungsteilers 51 des Schwellwertschalters 49 eingestellten Spannungswert abzüglich der Basis-Emitterspannung der beiden Transistoren 43 und 50, der fertmäßig auf der im Diagramm der Figur 6 dargestellten Kurve 39 der Stellspannung für einen linearen Lautstärkeabfall liegt, wird der Transistor 50 des Schwellwertschalters in den nichtleitenden Zustand gesteuert und dadurch der Kondensator 48 mit dem kleineren Kapazitätswert in Reihe zum Kondensator 47 geschaltet. Die Stellspannung am Ausgang 19 des Gleichspannungsverstärkers 43/44 steigt nunmehr mit einer wesentlich größeren Steigung linear an, bis sie die Kurve 39 des idealen Verlaufes der Stellspannung etwas unterhalb der Spannung der Gleichspannungsquelle 46 trifft. Die von der Tonfrequenzquelle 1 erzeugten Tonereignisse bleiben so lange ausgeblendet, so lange die Ein-/Ausblendtaste 9 gedrückt bzw. beschlossen ist.
  • Beim öffnen der Ein-/Ausblendtaste 9 gelangt der Transistor 54 der Trennstufe 53 wieder in den stromleitenden Zustand und damit auch der Transistor 43 des Gleichspannungsverstärkers 43/44. Die Kondensatoren 48 und 47 entladen sich linear in einer der Aufladung entsprechenden umgekehrten Weise. Der Verlauf der Stellspannung Ust am Stelleingang 6 der Lautstärkestellanordnung 3 ist bei dieser Schaltungsanordnung derart an den idealen, im Diagramm der Figur 6 durch die Kurve 39 dargestellten Spannungsverlauf angepaßt, daß die Lautstärke gehörmäßig zeitlinear abgesenkt bzw. angehoben wird.

Claims (5)

  1. Patentansprüche 1. Ein-/Ausblendschaltung für einen NF-Verstärker, die eine spannungsgesteuerte elektronische Lautstärkestellanordnung und eine an deren Stelleingang angeschlossene, durch eine Ein-/Ausblendtaste umschaltbare Stellspannungsschaltung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellspannungsschaltung (7, 17, 27, 42) eine Integratorschaltung ist, die im wesentlichen einen Gleichspannungsverstärker (18, 43/44) und einen zwischen dem Ausgang (19) und dem Eingang (20) des Verstärkers angeordneten, den Verstärker gegenkoppelnden Integrationszweig (21, 26) mit wenigstens einem Kondensator (21) enthält.
  2. 2. Ein-/Ausblendschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrationszweig (26) wenigstens zwei Kondensatoren (28, 29, 30, 47, 48) enthält, daß die Anordnung dieser Kondensatoren Anschlüsse (31, 32, 33, 56) enthält, an die wenigstens ein spannungs- oder zeitabhängiger Schwellwertschalter (34, 35, 49) zur Umschaltung der wirksamen Zeitkonstante des Integrationszweiges angeschlossen ist und daß die erste eingeschaltete Zeitkonstante die größte ist und jede weitere eingeschaltete Zeitkonstante kleiner als die zuvor eingeschaltete Zeitkonstante ist.
  3. 3. Ein-/Ausblenschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertschalter (49) die Kollektor-Emitterstrecke eines Schalttransistors (50) als Schaltstrecke enthält.
  4. 4. Ein-/Ausblendschaltung nach Anspruch 2 oder3, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrationszweig (26) eine Reihenschaltung mehrerer Kondensatoren (28, 29, 30) enthält, von denen dem zweiten Kondensator (29) und den folgenden Kondensatoren (30) je ein Schalter (34, 35) parallelgeschaltet ist.
  5. 5. Ein-/Ausblendschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ein-/ Ausblendtaste (9) und dem Auslöseeingang (52) der Stellspannungsschaltung (42) eine Trennstufe (53) angeordnet ist.
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