DE3013832A1

DE3013832A1 - Tonfrequenzeinrichtung fuer ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE3013832A1
Application number: DE19803013832
Authority: DE
Inventors: Reisuke Sato
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1979-04-11
Filing date: 1980-04-10
Publication date: 1980-11-06
Also published as: US4313090A; GB2050771B; DE3013832C2; GB2050771A; JPS5921533Y2; JPS55148214U

Description

Besenreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tonfrequenzeinrichtung, wie eine Stereoanlage, die in einem Kraftfahrzeug einzubauen ist, und insbesondere auf eine Tonfrequenzeinrichtung einer Mehrfach-Verstärkeranlage, bei der ein Ausgang eines einzigen Vorverstärkers mit Eingängen von mehreren Leistungsverstärkern verbunden ist.

Bei einer herkömmlichen, in einem Kraftfahrzeug einzubauenden Tonfrequenzeinrichtung wird eine Kraftfahrzeugbatterie als deren Speisequelle benutzt. Wenn daher ein Mehrfach-Verstärkersystem benutzt wird, bei dem ein einziger Vorverstärker ein Paar von Leistungsverstärkern ansteuert, sind die 'eingangsseitigen Erdpunkte der Leistungsverstärker gemeinsam in dem Vorverstärker verbunden, und sie bilden eine in Pig. 1 gezeigte Erdungsschleife. Rauschkomponenten, die infolge der Schleife der Speisequelle überlagert sind, das heißt Rauschen und wellige Komponenten eines Signals, die von dem Kraftfahrzeug erzeugt werden, werden den Eingangsanschlüssen der Leistungsverstärker zugeführt. Dadurch wird die Rauschkomponente von den Leistungsverstärkern verstärkt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird ein Ausgangssignal e· des Vorverstärkers A, der in einer Musikquelle, wie einem Kassettenrecorder oder einem Radiogerät, die in dem Kraftfahrzeug eingebaut sind, enthalten ist, an die Eingangsanschlüsse I_x, und I₂ eines Paars von Leistungsverstärkern B. und Bo gegeben, die getrennt von der Musikquelle vorgesehen sind. Ausgangs anschlüsse O_x. und O^ der jeweiligen

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Leistungsverstärker B^. und Bp sind mit einem Paar von Lautsprechern SP_x. und SPp verbunden, um diese zu speisen.

Dieser Schaltungsaufbau bildet das sogenannte Mehrfachsystem. Wenn in diesem lall der physikalische Abstand zwischen dem Vorverstärker A und z.B. dem Leistungsverstärker Bp erheblich ist, so ergibt sich eine Impedanz in einem Pfad, der sich zwischen einem Er dungs ans chluß Ey, des Vorverstärkers und einem Erdungsanschluß Ep des Leistungsverstärkers Bp, erstreckt, durch die Ströme fließen, die durch Rauschen eines Unterbrechers, eines Zündsystems oder einer anderen Rauschquelle des Kraftfahrzeuges stammen. Dadurch wird ein äquivalentes Rauschsignal e in Reihe mit dem Ausgangssignal e· des Vorverstärkers A zwischen dem Signalausgangsanschluß O^ des Vorverstärkers A und dem Eingangsanschluß Ip des Leistungsverstärkers Bp eingeleitet, das von den Leistungsverstärkern verstärkt wird, um die Lautsprecher zu speisen.

Da außerdem ein Teil der Hauptströme der Leistungsverstärker über den Erdungskreis fließt, wird auch eine wellige Spannung in Reihe zwischen dem Ausgangsanschluß O. des Vorverstärkers A und dem Eingangsanschluß I^ des Leistungsverstärkers B~ eingeleitet, wodurch der Klirrfaktor herabgesetzt wird.

Um diese Probleme zu beseitigen, wurde vorgeschlagen, einen Leitungsübertrager zwischen dem Vorverstärker A und dem Leistungsverstärker Bp einzuschalten, um den Erdungsschleifenkreis aufzutrennen. Jedoch ist ein Leitungsübertrager gewöhnlich schvrer und groß in seinen Abmessungen, und ein Leitungsübertrager mit guten Hochfrequenzeigeii-

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schäften ist sehr teuer. Die Anzahl der Leitungsübertrager muß vergrößert werden, wenn zwei oder mehr Leistungsverstärker benutzt werden.

Um die durch Benutzung eines Leitungsübertragers bedingten Probleme zu lösen, wurde eine in Fig. 2 gezeigte Schaltung vorgeschlagen. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wird das Ausgangssignal e. des einzigen Vorverstärkers A über ein Paar von einstellbaren Speisewiderständen R_x, und Rp an die Eingänge eines Paars von Differenzverstärkern D_x, und Dp gegeben, die zum Auftrennen des Erdungskreises jeweils dienen. Das heißt, der Signalausgangsanschluß 0« des Vorverstärkers A ist über die einstellbaren Speisewiderstände R_x, und Rp mit den positiven Eingangsanschlüssen der Differenzverstärker D^ und D₂ jeweils verbunden. Die Ausgangsanschlüsse der Differenzverstärker sind mit den Eingangsanschlüssen I_x. und Ί.2 der Leistungsverstärker B,. und Bp jeweils verbunden, und der Erdanschluß E. des Vorverstärkers A ist mit den negativen Eingangsanschlüssen der Differenzverstärker D^ und Dp verbunden. Die Ausgangsanschlüsse der Differenzverstärker sind mit den Eingangsanschlüssen I^ und I^ der Leistungsverstärker B_x. und Bp verbunden. Gemeinsame Erdanschlüsse E_Dx, und E_Dp der Differenzverstärker sind mit den Erdanschlüssen E_x, und Ep der Leistungsverstärker B_x. und Bp jeweils verbunden. Andere Bauelemente und Verbindungen sind in Fig. 2 die gleichen, wie sie auch in Fig. 1 gezeigt sind. Dieser Schaltungsaufbau ist für die Beseitigung der vorerwähnten Probleme sehr wirkungsvoll.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Schaltung wird die zwischen den Anschlüssen E. und Έ_ο erzeugte Rauschspannung e unmittelbar zwischen dem negativen Eingangsanschluß des

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Differenz Verstärkers Dp und dem gemeinsamen ^rdanschluß Eyjp des gleichen Differenzverstärkers addier^. Andererseits wird an seinen negativen Eingangsansch^uß ein Signal E. + e gegeben, wobei e die Rau seilspannung und e-' eine über einen Widerstandsabgriff gesteuerte Spannung der Ausgangssignalspannung e- des Vorverstärkers A ist. Da in diesem Falle die Signale e_n und e.' + e die gleiche Phasenlage haben, erscheint ein Signal K (e.' + e - e ) = K«e.' am Ausgang des Differenzverstärker Dp₅ wobei K ein Verstärkungsfaktor des Differenzverstärkers Dp ist.

Daher wird die Rauschspannung e vom Differenzverstärker Dp vollständig beseitigt. Dieses ist auch bei dem anderen Differenzverstärker D^ anwendbar.

Es wird daher ein Signal, das allein dem Ausgangssignal e. des Vorverstärkers A entspricht, den Leistungsverstärkern B^ und Bp zugeführt, und es ist möglich, die Lautsprecher SP^, und SP₂ ohne Rauschen zu betreiben, die als Belastung geschaltet sind.

Es gibt jedoch Fälle, bei denen nur einer der Leistungsverstärker B^, und Bp nach dem Wunsch eines Benutzers verwendet werden soll. In diesem Fall wird der Ausgang eines der Differenzverstärker, z.B. Dp, geöffnet, wodurch der Erdanschluß E_Dp ein schwimmendes Potential erhält.

Bei dem Schaltungsaufbau, bei dem die Speisespannung V der Fahrzeugbatterie unmittelbar an den positiven Speiseanschluß des DifferenzVerstärkers Dp gegeben wird, kann der schwimmende Potentialzustand des Erdanschlusses E^p

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unerwünschte Rauschquellen bedingen, die die gesamte Schaltung über Schleifen beeinflussen, die von der Speisespannungsleitung über interne Schaltungselemente, unterschiedliche Eingänge von diesen und den Eingangsanschluß des Differenzverstärkers Dp erstrecken.

Aufgabe der Erfindung ist es, dieses durch den schwimmenden Potentialzustand des Erdungsanschlusses von einem der Differenzverstärker bedingte Problem bei einem in einem Kraftfahrzeug einzubauenden Mehrfach-Stereosystem durch Hinzufügen einer einzigen Schaltung zu beseitigen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorspannschaltung gelöst, die den Erdanschluß mit dem schwimmenden Potential auf ein Erdpotential vorspannt.

Gemäß einem bevorzugten Gedanken der Erfindung wird also eine in einem Kraftfahrzeug einzubauende Tonfrequenzeinrichtung einer Mehrfach-Verstärkeranlage geschaffen, die einen einzigen Vorverstärker, mehrere Leistungsverstärker und eine entsprechende Anzahl von Differenzverstärkern aufweist, von denen geder zwischen einen AusgangsanSchluß des Vorverstärkers und einen Eingangsanschluß eines jeden der Leistungsverstärker geschaltet ist, wobei eine Vorspanneinrichtung zum Vorspannen mindestens eines der Erdanschlüsse der Leistungsverstärker auf ein Potential vorgesehen ist, das im wesentlichen gleich dem Erdpotential ist, wenn dieser eine Anschluß unbeschaltet, also offen ist.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

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Ein Ausführungsbexspxel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Beispiels einer herkömmlichen, in einem Kraftfahrzeug einzubauenden Mehrfachstereo-Verstärkeranlage,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines weiteren Beispiels der herkömmlichen, in einem Kraftfahrzeug einzubauenden Mehrfachstereo-Verstärkeranlage und

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.

In Fig. 3i die ähnlich der Fig. 2 ist, ist eine Diode 1 den Erdanschluß Ετ._ο des Differenzverstärkers D,

'2 und die Erdungsleitung E^ des Vorverstärkers A geschaltet, wobei die Anode der Diode 1 mit dem Anschluß E-pp verbunden ist.

Andererseits kann auch eine Diode 1' zwischen den Erdanschluß E-Q2 des Differenzverstärkers Dp und den Erdanschluß E-Q. des Differenzverstärkers D,, geschaltet werden, wobei die Anode der Diode Λ' mit dem Erdanschluß E^p verbunden ist, wie dieses mit gestrichelten Linien dargestellt ist.

Wenn eine dieser Diodenschaltungen benutzt wird, und wenn der Differenzverstärker Dp keine Belastung hat:, das heißt, sein Ausgangsanschluß in einem offenen Zustand befindet, wird der Erdanschluß E-^p ebenfalls geöffnet, d!as heißt er gelangt in einen Zustand mit schwimmendem Potential, wie dieses zuvor in Verbindung mit Fig. 2 erläutert wurde. Da jedoch die positive Speisespannung V an die Speiseleitung

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gegeben wird, wird die Diode 1 oder 1' über die internen Schaltrungselemente in Durchlaßrichtung vorgespannt, so daß das Potential an dem Erdanschluß E-^o nahezu gleich dem Erdpotential wird, und in diesem Fall auf einen Wert gelangt, der um etwa 0,6 Volt höher als das Erdpotential· ist, was die Durchiaßspannung der Diode ist. Der Differenzverstärker Dp kann daher auch ohne Belastung im Gleichspannungssinne normal arbeiten, so daß er nicht die anderen Schaltungen beeinflußt und auch kein Rauschen erzeugt.

Wenn die Differenzverstärker D^, und D^ belastet sind, das heißt, wenn die Lautsprecher SP,, und SPo über die Leistungsverstärker B_x, und Bp mit den Ausgängen der Differenzverstärker D. und Dp jeweils verbunden sind, wie dieses gezeigt ist, befinden sich die Erdanschlüsse der Differenzverstärker D_x, und D₂ und des Vorverstärkers A gleichstrommäßig im wesentlichen auf Erdpotential. Die Diode 1¹ befindet sich daher nicht in ihrem leitenden Zustand, und die Erdleitung, mit der die Diode verbunden ist, gelangt in ihren offenen Zustand. Dieser Zustand entspricht der Schaltung der Pig. 2. Die Wirkung der Diodenverbindung auf die gesamte Schaltung kann daher vernachlässigt werden. Wechselstrommäßig wird die Erdanschlußschaltung gleich der ohne Diode, solange der Wechselspannungssignalpegel in dem Erdanschlußkreis nicht die Durchiaßspannung, das heißt die Schwellwertspannung, der Diode übersteigt.

Wenn der Rauschpegel höher als die Durchiaßspannung der Diode wird, reicht es aus, die Schwellwertspannung durch Schaltung von mehreren Dioden in Reihe zu vergrößern.

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Zusammengefaßt reicht es aus, eine Vorspanneinrichtung vorzusehen, die den Erdanschluß eines jeden der Differenzverstärker, der nicht "benutzt wird, auf ein Potential nahe dem Erdpotential vorspannt. Die Vorspanneinrichtung kann die Diode oder dergl. aufweisen, die ein Schalterelement mit einer bestimmten Schwellwertspannung ist, wie dieses gezeigt ist.

Vorstehend wurde die Mehrfachstereo-Anlage gezeigt und ■beschrieben, die zwei Verstärker benutzt. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die Erfindung auch bei Anlagen anwendbar ist, die drei Leistungsverstärker oder mehr benutzen. In diesem Fall ist eine Vorspanneinrichtung oder mehrere Vorspanneinrichtungen zwischen einen Erdanschluß oder mehrere Erdanschlüsse eines Differenzverstärkers oder von Differenzverstärkern geschaltet, der benutzt wird, und ein Erdanschluß oder mehrere Erdanschlüsse eines weiteren Differenzverstärkers oder mehrere Differenzverstärker, der benutzt wird. Andererseits kann eine Vorspanneinrichtung zwischen den Erdanschluß des Vorverstärkers und eines Differenzverstärkers geschaltet werden, der nicht benutzt wird.

Erfindungsgemäß ist es möglich, unerwünschtes Bauschen einer in einem Kraftfahrzeug einzubauenden Tonfrequenzeinrichtung im wesentlichen vollständig zu beseitigen, wobei ein sehr einfacher Schaltungsaufbau benutzt wird, wodurch sich ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis ergibt.

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Leerseite

Claims

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G. BEZOLD

DR HtR NAr · DIPL-OCM

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

10. April 1980 P 14 962

PIONEER ELECTRONIC CORPORATION

No.4-1, Meguro 1-chome, Meguro-ku, Tokyo, Japan

Tonfrequenzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug

Patentansprüche

Tonfrequenzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit mehreren Verstärkern, einschließlich eines einzigen Vorverstärkers, mehrerer Leistungsverstärker und der zugehörigen Anzahl von Differenzverstärkern, von denen jeder zwischen einen Ausgangsanschluß des Vorverstärkers und einen Eingangsanschluß der Leistungsverstärker geschaltet ist, wobei ein Eingangsanschluß der Differenzverstärker mit dem Ausgangsanschluß des Vorverstärkers und der andere Eingangsanschluß der Differenzverstärker mit einem Erdanschluß des Vorverstärkers verbunden sind, so daß jeweils zwischen den Ausgangsanschlüssen der Differenzverstärker und deren Erd-

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TELEFON (080) SSSSBS TELEX OC-SO 38O /WLEORAMME MONAPAT TELEKOPIERER

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anschlüssen erzeugte Signale an die Leistungsverstärker gegeben sind, gekennz eichnet durch eine Vorspanneinrichtung (1, 1¹) zum Vorspannen mindestens eines der Erdanschlüsse (E,,, Ep) der Leistungsverstärker (B_x,, Bp) auf ein Potential, das im wesentlichen gleich dem Erdpotential ist, wenn dieser eine Erdanschluß sich in seinem geöffneten Zustand befindet.
2. Tonfrequenzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorspanneinrichtung (1, 1¹) ein Schalterelement (1) ist, das zwischen dem einen Erdanschluß (E-np) ^es Differenzverstärkers (J)^

und dem Erdanschluß (E.) des Vorverstärkers (A) vorgesehen ist, wobei dieses Schalterelement leitend geschaltet wird, wenn eine Spannung zwischen dem einen Erdanschluß des Differenzverstärkers und dem Erdanschluß des Vorverstärkers einen bestimmten Wert übersteigt.
3. Tonfrequenz einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorspanneinrichtung (1, I¹) ein Schalterelement (1' ) ist, das zwischen mindestens einem der Erdanschlüsse (E., Ep) der Leistungsverstärker (B_x,, Bp) und einem der Erdanschlüsse der übrigen Leistungsverstärker vorgesehen ist, wobei das Schalterelement leitend geschaltet wird, wenn eine Spannung zwischen dem einen Erdanschluß des LeistungsVerstärkers und dem einen Erdanschluß des übrigen Le istungs Verstärkers einen bestimmten Wert übersteigt.

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