DE29714579U1

DE29714579U1 - Schaltungsanordnung zur Beeinflussung des Frequenzspektrums von elektrischen Schwingungen

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Publication number: DE29714579U1
Application number: DE29714579U
Authority: DE
Original assignee: LEMME HELMUTH DIPL PHYS DIPL W
Current assignee: LEMME HELMUTH DIPL PHYS DIPL W
Priority date: 1997-08-14
Filing date: 1997-08-14
Publication date: 1997-10-16
Anticipated expiration: 2007-08-15

Description

Helmuth Lemme L 97G122DE

DipL-Phys. Patentanwalt

Dipi.-Wirtschafts-Phys. Dr. Dosterschill

Bergmannstr. 12 14.08.1997

80339 München
Tel. (089) 509008
Fax (089) 5028413

Schaltungsanordnung zur Beeinflussung des Frequenzspektrums von elektrischen Schwingungen

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Beeinflussung des Frequenzspektrums von elektrischen Schwingungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannt sind Schaltungsanordnungen zur Beeinflussung des Frequenzspektrums von elektrischen Schwingungen, die lediglich bestimmte unerwünschte Frequenzbereiche dämpfen. Bekannt sind ferner breitbandige Höhen- und Tiefenregulierungen, wie sie in der Rundfunktechnik verwendet werden. Ein Nachteil der bekannten Schaltungsanordnungen besteht darin, daß gerade in dem entscheidenden klangprägenden Obertonbereich (etwa 500 Hz bis 4 kHz) die Regelung eine nur sehr schwache Wirkung zeigt und gehörmäßig nicht befriedigt. Der Grundcharakter bleibt somit unnötigerweise einseitig und unveränderlich festgelegt.

Weiterhin sind sogenannte "Equalizer" bekannt. Bei diesen wird der gesamte Frequenzbereich in einzelne Kanäle aufgeteilt, die sich alle unabhängig voneinander verstärken oder abschwächen lassen. Dieses Prinzip ist jedoch mit folgenden Nachteilen verbunden:

1. Wenn die Klangregelung gehörmäßig befriedigen soll, braucht man viele Kanäle, wodurch der technische Aufwand sehr hoch wird. Dies führt sowohl zu einem hohen Stromverbrauch als auch zu einem großen Bauvolumen.

2. Bei vielen Kanälen wird die Zahl der einstellbaren Klangfarben unübersehbar groß. Die Bedienung ist aufgrund der Unübersichtlichkeit der vielen Einstellmöglichkeiten erschwert. Eine einmal gefundene Einstellung ist nach Verstellen der Regelknöpfe nur schwer und mit erheblichem Zeitaufwand zu reproduzieren.

Es ist auch schon eine Vorrichtung zur Klangbeeinflussung und Signalverstärkung für elektrische Saiteninstrumente bekannt. Diese Vorrichtung ist jedoch schaltungstechnisch komplex ausgestaltet. Weiterhin läßt sich die gewünschte Klangbeeinflussung nur eingeschränkt erzielen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die schaltungstechnisch in einfacher Weise aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung gelöst, die in den Ansprüchen definiert ist.

Die Erfindung ist mit einer Mehrzahl von Vorteilen verbunden.

insbesondere der für das Klangempfinden entscheidende klangprägende Obertonbereich wird spürbar besser als im Stand der Technik beeinflußt. Es wird eine große Zahl möglicher Klangeinstellungen geschaffen, die eine Bedienperson schnell und mühelos durch Betätigung eines oder mehrerer Schaltelemente herstellen kann.

Das Bauvolumen der Schaltungsanordnung läßt sich in kleinen Abmessungen realisieren, so daß diese ohne Schwierigkeiten in vorhandene Geräte oder Instrumente, sogar auch nachträglich, eingebaut werden kann.

Ein weiterer Vorteil einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit Verstärker besteht darin, daß die Stromaufnahme so gering ist, daß die Schaltungsanordung über längere Zeit hinweg mit einer handelsüblichen Batterie betrieben werden kann.

Bei entsprechender Dimensionierung der Schaltungsanordnung hat die Kapazität eines Verbindungskabels zum Verstärker keinerlei spürbare Auswirkung auf die Klangfarbe.
Es hat sich auch gezeigt, daß sich die Klangfarbe bei einem Verstellen eines eingebauten Lautstärkereglers nicht verändert.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Eine Ausführungsform ist in der Figur dargestellt.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dient zur Beeinflussung des Frequenzspektrums von elektrischen Schwingungen, insbesondere im Audiobereich. Sie ist eingangsseitig (1 -1') an einen in der Figur nicht dargestellten Generator elektrischer Schwingungen ankoppelbar. Ausgangsseitig (2-2') ist sie an einen in der Figur nicht dargestellten Verstärker und/oder an einen elektroakustischen Wandler (z.B. Kopfhörer, Lautsprecher) ankoppelbar.

Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel weist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eine Parallelschaltung von z.B. 5 komplexen ersten Impedanzen Z11...Z15 auf. Sie kann auch aus einer Reihen- und/oder Parallelschaltung komplexer erster Impedanzen bestehen.

Weiterhin weist die in der Figur dargestellte Schaltungsanordnung ein erstes Schaltelement S1 auf, das mit allen, mindestens jedoch mit einem Teil der komplexen ersten Impedanzen verbindbar ist.

Zwischen Eingang der Schaltungsanordnung (Eingangsanschlüsse oder Eingangsklemmen 1-1') und erstem Schaltelement S1 und/oder zwischen Ausgang der Schaltungsanordnung (Ausgangsanschlüsse oder Ausgangsklemmen 2-2') und erstem Schaltelement S1 und/oder zwischen erstem Schaltelement S1 und Masseleitung (Anschlüsse oder Klemmen 1' - 2') ist mindestens eine zweite komplexe Impedanz (Z2) angeordnet.

Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen Eingang der Schaltungsanordnung (Eingangsanschlüsse oder Eingangsklemmen 1-1') und erstem Schaltelement S1 einerseits und zwischen Ausgang der Schaltungsanordnung (Ausgangsanschlüsse oder Ausgangsklemmen 2-2') und erstem Schaltelement S1 andererseits je eine zweite komplexe Impedanz Z20, Z21 angeordnet. Beide zweiten komplexen Impedanzen Z20, Z21 können aus Einzelimpedanzen Z201, Z202, ..., Z05; Z211, Z212, ...,

Z215 bestehen. Vorzugsweise haben die beiden zweiten komplexen Impedanzen Z20, Z21 unterschiedliche Größen.

Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei zweite Schaltelemente S20, S21 vorgesehen, wobei jedes zweite Schaltelement mit mindestens einem Teil der komplexen Einzelimpedanzen Z201, ... bzw. Z211, ... verbindbar ist. Damit wird die Anzahl der Möglichkeiten für die Schwingungsbeeinflussung erhöht.

Es kann vorgesehen sein, daß in Reihe und/oder parallel zu der zweiten komplexen Impedanz Z20 bzw. Z21 eine dritte komplexe Impedanz (Z3) angeordnet ist.

Die ersten, zweiten und/oder dritten Impedanzen Z1, Z2 (Z20; Z21), Z3 können Ohmsche Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten und/oder Parallel- und/oder Serienschaltungen davon sein. Die dritte impedanz ist insbesondere ein Kondensator.

Anstelle der ersten, zweiten und/oder dritten Impedanz Z1, Z2, Z3 oder zusätzlich zu einer oder mehrerer dieser Impedanzen kann mindestens ein Schaltungselement angeordnet sein, das eine nichtlineare Strom-Spannungs-Charakteristik aufweist.

Ein in der Figur nicht dargestelltes weiteres Schaltelement ermöglicht eine Umschaltung, mit der die Eingangsanschlüsse (1 - 1') der Schaltungsanordnung mit den Ausgangsanschlüssen (2-2') der Schaltungsanordnung vertauscht werden. Auf diese Weise wird die Anzahl der Möglichkeiten für die Schwingungsbeeinflussung weiter erhöht.

An den Ausgangsanschlüssen (2 - 2') der Schaltungsanordnung kann ein in der Figur nicht dargestellter Verstärker angeordnet sein, der z.B. von einer handelsüblichen Batterie gespeist wird.

Die in der Figur beispielhaft dargestellte Schaltungsanordnung kann mit mindestens einer weiteren Schaltungsanordung, so wie sie in der Figur beispielhaft dargestellt ist, parallel und/oder in Reihe geschaltet sein. Auf diese Weise wird die Anzahl der Möglichkeiten für die Schwingungsbeeinflussung weiter erheblich erhöht.

Mindestens ein Teil der Impedanzen Z1, Z2, Z3 und/oder mindestens ein Schaltelement (S1, S20, S21) ist in eine Kunststoffmasse eingebettet. Diese schützt die eingebetteten Komponenten vor mechanischen Einwirkungen sowie auch vor Verschmutzungen.

Weiterhin kann mindestens ein Teil der Impedanzen und/oder mindestens ein Schaltelement (S1, S20, S21) - unabhängig von der Kunststoffmasse - von einer metallischen Hülle umgeben sein. Die metallische Hülle schützt die Schaltungsanordnung vor externen elektromagnetischen Strahlen und damit einer unerwünschten externen Schwingungsbeeinflussung; zugleich verhindert die metallische Hülle, daß von der Schaltungsanordnung gebildete elektromagnetische Strahlen nach außen treten und dort unerwünschte Wirkungen erzielen.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist vorzugsweise mit lösbaren Anschlüssen ausgestattet, so daß sich die Schaltungsanordnung in einfacher Weise mit Generatoren elektrischer Schwingungen verbinden und von den Generatoren lösen läßt.

·* 4* Bezugszeichenliste

Z1 erste Impedanz Z11, ... Z15 erste Einzeiimpedanzen Z2, Z20, Z21 zweite Impedanz Z201, ...Z205;

Z211, ..., Z215 zweite Einzeiimpedanzen S1 erstes Schaltelement S20, S21 zweite Schaltelemente 1 -1' Eingang der Schaltungsanordnung 2-2' Ausgang der Schaltungsanordnung V-T Masseleitung

Claims

• · • · Helmuth Lemme L 97G122DE Dipl.-Phys. D/1 Dipl.-Wirtschafts-Phys. 14.08.1997 Bergmannstr. 12 80339 München Tel. (089) 509008 Fax (089) 5028413 Schutzansprüche

1. Schaltungsanordnung zur Beeinflussung des Frequenzspektrums von elektrischen Schwingungen, insbesondere im Audiobereich, mit einer Reihen- und/oder Parallelschaltung von komplexen ersten Impedanzen (Z11...Z15) und mindestens einem ersten Schaltelement (S1), das mit mindestens einem Teil der komplexen ersten Impedanzen verbindbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen Eingang (1-1') der Schaltungsanordnung und erstem Schaltelement (S1) und/oder zwischen Ausgang (2 - 2') der Schaltungsanordnung und erstem Schaltelement (S1) und/oder zwischen erstem Schaltelement (S1) und Masseleitung (1¹ - 2') mindestens eine zweite komplexe Impedanz (Z2) angeordnet ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Eingang (1 - T) der Schaltungsanordnung und erstem Schaltelement (S1) und/oder zwischen Ausgang (2 - 2') der Schaltungsanordnung und erstem Schaltelement (S1) jeweils eine zweite komplexe Impedanz (Z20, Z21) gleicher oder unterschiedlicher Größe angeordnet ist.

3. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite komplexe Impedanz (Z2) aus mindestens zwei komplexen Einzelimpedanzen besteht, und daß mindestens ein zweites Schaltelement (S20, S21) vorgesehen ist, das mit mindestens einem Teil der komplexen Einzelimpedanzen verbindbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe und/oder parallel zu der zweiten komplexen Impedanz (Z2) eine dritte komplexe Impedanz (Z3) angeordnet ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der ersten und/oder zweiten Impedanz (Z1 ,Z2) oder/oder einer dritten Impedanz (Z3) oder zusätzlich zu einer oder mehrerer dieser Impedanzen mindestens ein Schaltungselement angeordnet ist, das eine nichtlineare Strom-Spannungs-Charakteristik aufweist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder zweite Impedanz (Z1, Z2) und/oder eine dritte Impedanz (Z3) Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten und/oder Parallel- und/oder Serienschaltungen davon sind.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Impedanz (Z3) ein Kondensator ist.

8. Schaltungsanordnung nach einen der vorstehenden Ansprüche gekennzeichnet durch ein weiteres Schaltelement, mit dem die Eingangsanschlüsse (1 - 1') der Schaltungsanordnung mit den Ausgangsanschlüssen (2 - 2') der Schaltungsanordnung vertauschbar schaltbar sind.

9. Schaltungsanordnung nach einen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgangsanschlüssen (2 - 2') der Schaltungsanordnung ein Verstärker angeordnet ist.

10. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit mindestens einer weiteren Schaltungsanordung nach einem der vorstehenden Ansprüche parallel und/oder in Reihe geschaltet ist.

11. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Impedanzen und/oder mindestens ein Schaltelement (S1, S20, S21) in eine Kunststoffmasse eingebettet ist.

12. Schaltungsanordnung nach einen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Impedanzen und/oder mindestens ein Schaltelement (S1, S20, S21) von einer metallischen Hülle umgeben ist.

13. Schaltungsanordnung nach einen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit lösbaren Anschlüssen ausgestattet ist.