DE3321225C2 - Schaltungsanordnung zur automatisch wirksamen, dynamischen Entzerrung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur automatisch wirksamen dynamischen Entzerrung mit einem von Hand betätigten Verstärkungseinsteller mit veränderbarem Widerstand und Mitteln zum amplitudenmäßigen Verändern der Baß-Anhebung bei Spektralanteilen im unteren Frequenzbereich relativ zur Amplitude bei Spektralanteilen im mittleren Frequenzbereich, und zwar in Abhängigkeit von der manuell eingestellten Verstärkung, die einem Audiosignal zuteil wird, das zur Wiedergabe als hörbarer Ton bei mittleren Frequenzen bearbeitet wird.

Es sind bereits verschiedene Schaltungsanordnungen zur Einstellung der Klangfarbe bekanntgeworden. Eine derartige Schaltungsanordnung (DE 29 48 755 A1) erlaubt eine Verstärkungseinstellung in einzelnen Frequenzbereichen, ohne die Übergangsfrequenzen zu ändern. Andere bekannte Schaltungsanordnungen (US 4 220 817, DE 31 32 402 A1) dienen ebenfalls einer Klangfarbeneinstellung, berücksichtigen jedoch nicht psycho-akustische Gegebenheiten bei der Wiedergabe von Musik mit einer an der Originaldarbietung abweichenden Lautstärke. Aus Electronics, 10.03.1981, Seiten 191 bis 192 ist ein parametrischer Entzerrer bekanntgeworden, der zwar eine vielfältige Einstellung des Frequenzgangs bei der Wiedergabe, nicht jedoch eine automatische gehörrichtige Lautstärkeregelung bewirkt.

Eine solche wird durch Regelkurven erzielt, die beispielsweise in einem Vortrag "Loudness compensation, Use and Abuse" von Tomlinson, Holman & Frank S. Kapmann beschrieben wurden, der bei der Audio Engineering Society im November 1977 gehalten wurde. Die Schaltungen zur Erzielung dieser Lautstärkeregelung beruhen auf den sogenannten Fletcher-Munson-Kurven, welche sich auf den Frequenzgang der Empfindlichkeit des menschlichen Ohres in Abhängigkeit von der Lautstärke beziehen. Die Empfindlichkeit des menschlichen Ohres für niedere Frequenzen (Baß) ist relativ zur Empfindlichkeit bei anderen Frequenzen bei geringeren Lautstärken (Pegel) geringer als bei höheren Lautstärken. Um diesen Unterschied auszugleichen, wurden bereits Schaltungen beschrieben, die eine Lautstärkeregelung enthalten, durch welche bei niederen Lautstärken die niederen Frequenzen (Baß) und die hohen Frequenzen (treble) angehoben werden (Zastrow Peter: PHONOTECHNIK, 1. Auflage, Frankfurter Fachverlag, 1979, S. 132-139).

So wird beispielsweise in Zastrow, Peter: PHONOTECHNIK, 1. Auflage, Frankfurter Fachverlag 1979, Seite 132 bis 139 eine solche Lautstärkeregelung beschrieben, wobei jedoch auch Sprachfrequenzen bei niedrigen Hörpegeln angehoben werden. Dies führt zu unnatürlich dröhnenden Männerstimmen und Celloklängen bei niedrigen Hörpegeln.

In dem vorstehend genannten Vortrag und der US 4220817 wird eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der tiefen Frequen­ zen (Baß) beschrieben, in der eine Anpassung an die Gestalt der Fletcher-Munson-Kurven oder der Kurven von späteren Forschern versucht wird. In der Vergangenheit wurde die Lautstärkeregelung bei Tonwiedergabegeräten derart entworfen, daß bei der Veränderung der Einstellung der Lautstärkeregelung durch Kompensationsnetzwerke der Frequenzgang des Übertragungssystems entgegengesetzt ge­ ändert wird, als sich der Frequenzgang des menschlichen Ohres für verschiedene Lautstärken ändert. Die Erfindung beruht auf der Überlegung, daß diese Annäherung zu einigen unerwünschten Effekten führt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine wesentlich bessere Tonwiedergabe zu er­ zielen und diese Aufgabe mit verhältnismäßig einfachen, keinen hohen Aufwand erfordernden Mitteln zu lösen.

Zum besseren Verständnis der hierbei bestehenden Probleme der Lautstärkeregelung und wie durch diese Erfindung die Probleme gelöst werden, wird im folgenden zuerst dargelegt, wie sich der Frequenzgang des menschlichen Ohres mit der Intensität bzw. mit der empfangenen Lautstärke ändert. Anschließend werden die Auswirkungen dieser Änderung bei Sprache und Musik untersucht.

Kurven gleicher Lautstärke wurden von Fletcher-Munson in USA und später von Churcher-King in England gemessen. Diese Kurven gleicher Lautstärke zeigen, daß bei Verringerung der Lautstärke bei dem Ohr zugeführten Tönen die Empfindlich­ keit für Töne von Frequenzen von 500 Hz abnimmt. Wenn ein akustisches Signal, das aus zwei reinen Tönen von 50 Hz bzw. 1000 Hz bei gleichem Schalldruck besteht und wenn dieses Signal zuerst mit hohem Schalldruck und dann mit niederigerem Schalldruck zugeführt wird, dann wird das Signal mit geringem Schalldruck so empfangen, als ob es einen geringeren Anteil des 50 Hz-Tones relativ zum 1000 Hz-Ton enthält, als das Signal mit höherem Schalldruck.

Die Lautstärkeregler bei Tonwiedergabeeinrichtungen wurden so entwickelt, daß bei Verringerung der Lautstärke die tieferen Frequenzen relativ zu den mittleren Frequenzen an­ gehoben wurden, um die geringere Empfindlichkeit des mensch­ lichen Ohres für niedrige Frequenzen bei Abnahme der Laut­ stärke zu kompensieren. Jedoch ein Anheben der tiefen Fre­ quenzen in Signalen geringer Lautstärke ergibt nicht den­ selben akustischen Eindruck des Tonempfanges, der beim di­ rekten (live) Hören dieser Töne erzielt würde. Dies ist da­ rauf zurückzuführen, daß die direkt (live) empfangenen Töne, wenn sie bei geringer Lautstärke gehört würden, durch die geringere Empfindlichkeit des menschlichen Ohres bei nie­ deren Frequenzen beeinflußt werden, also der Eindruck ent­ steht, daß der Anteil der niederen Frequenzen relativ zu den mittleren Frequenzen geringer sei. Deshalb werden Laut­ stärkeregelungen bei den jetzt üblichen Tonwiedergabegeräten derart ausgeführt, daß bei niederer Lautstärke der Baß sehr stark angehoben wird. Aus diesem Grund enthalten Hi-Fi-Ge­ räte einen Schalter, um die Lautstärkeregelung fallweise auszuschalten.

Täglich haben Leute Gelegenheit, Sprache von anderen direkt (live) mit verschiedener Lautstärke zu hören, beispiels­ weise wenn sich im Freien die Entfernung zwischen dem Spre­ cher und dem Zuhörer ändert, oder wenn Leute zu verschiede­ nen Zeiten mit verschiedener Lautstärke sprechen. Bei di­ rektem Empfang (live) von geringer Lautstärke entsteht der Eindruck, daß wenig Baß vorhanden ist, und das erscheint auch natürlich. Es wurde festgestellt, daß jeder Versuch, diese tiefen Frequenzen der Stimme bei der Wiedergabe hin­ zuzufügen, bei niederen Lautstärken als künstlich bzw. un­ natürlich empfunden wird.

Beim direkten (live) Hören von Musik wurde jedoch eine deutlich abweichende Erfahrung gemacht. Vom Dirigenten ge­ leitete Orchester spielen üblicherweise nie Kompositionen mit einer um 30 dB sich ändernden Tonstärke, und die Laut­ stärke (Pegel) in Konzerthallen ist an verschiedenen Plätzen nicht sehr stark verschieden. Infolgedessen sind in Konzert­ hallen die Zuhörer gewohnt, eine bekannte Komposition mit einer im wesentlichen vorgegebenen Lautstärke zu hören. Auch bei Musikvorführungen im Freien ist konzentriertes Hören gedanklich verbunden (assoziiert) mit einer Laut­ stärke in unmittelbarer Nähe der Kapelle. Wenn die Kapelle im Freien ohne Verstärker spielt, kann man sich natürlich weit genug von der Kapelle entfernen, um die Musik wesent­ lich leiser zu hören. Wenn man dies jedoch tut, dann dämpft die Luft die hohen Frequenzen mehr als die niedrigeren Fre­ quenzen und dadurch erfolgt eine teilweise Kompensation dessen, was andernfalls als merkbarer Verlust des Anteils an tiefen Frequenzen bei großer Entfernung empfunden wurde.

Wenn auf Tonträger aufgenommene Musik mit einer Lautstärke wiedergegeben wird, die geringer ist, als man es für dieses Musikstück bei direkter (live) Vorführung erwarten würde, dann entsteht der Eindruck, daß die Töne der tiefen Instru­ mente (beispielsweise Kontrabaß, Baßtrommel und durch Pedal­ betätigung erzeugte Orgeltöne) im Musikstück im wesentlichen als fehlend empfunden werden, als Folge der geringeren Empfindlichkeit des menschlichen Ohres für tiefere Fre­ quenzen. Da dieser Eindruck bei niederen Frequenzen vom Hörer beim Hören von Musik (im Gegensatz zur Sprache) ge­ danklich mit direkten (live) Vorführungen assoziiert ist, wurde festgestellt, daß ein sauberes Anheben der sehr niedri­ gen Frequenzen (unterhalb 200 Hz) den Höreindruck der Baß­ instrumente derart wiederherstellt bzw. normalisiert, daß dies als wesentliche Verbesserung betrachtet wird und zwar ohne Verschlechterung der Sprachwiedergabe, wie es bei den bisher üblichen Methoden der Lautstärkekompensation der Fall war.

Obwohl aus den Kurven gleicher Lautstärke nach Fletcher-Munson hervorgeht, daß man auch die Frequenzen zwischen 200 und 500 Hz anheben soll, hat der Anmelder gefunden, daß eine sehr gute musikalische Wiedergabe erzielt wird, wenn man das Anheben der tiefen Frequenzen auf den Bereich unter 200 Hz beschränkt. Es wird daher durch die Erfindung der unerwünsch­ te Effekt vermieden, der vorstehend in Bezug auf die Sprach­ wiedergabe erwähnt worden ist, weil erfindungsgemäß die hohen Frequenzen (formant frequencies) der Sprache nicht bzw. nur unwesentlich angehoben werden.

Der Erfinder hat auch festgestellt, daß selbst unterhalb 200 Hz die beste Anhebung des Frequenzganges nicht - wie üblicherweise geglaubt wird - durch die Abhängigkeit der Kurven gleicher Lautstärke vom Signalpegel angezeigt ist. Die Fletcher-Munson-Kurven wurden nämlich mit reinen Tönen (Sinuswellen) aufgenommen. Diese Kurven geben lediglich an, welcher Schalldruckpegel bei reinen Tönen vorgegebener Fre­ quenzen erzeugt werden soll, um ebenso laut empfunden zu werden, wie ein anderer reiner Ton von 1000 Hz bei einem vor­ gegebenen Schalldruckpegel.

Bei der Musik besteht keine feste Beziehung zwischen der Amplitude der Komponenten des niederen Frequenzbereiches und derjenigen des mittleren Frequenzbereiches (welche weit­ gehend verantwortlich sind für die empfangene Lautstärke ei­ ner musikalischen Komposition) und deshalb der Einstellung der Lautstärke bei der Wiedergabe von Musik. Die relativen Amplituden verschiedener Töne werden bestimmt durch die spezielle musikalische Komposition und sind innerhalb dieser Komposition verschieden.

Weiterhin ist es bei der Musik möglich, daß zwei verschiedene Instrumente, beispielsweise eine Orgel und ein Kontrabaß gleichzeitig im selben niedrigen Frequenzbereich mit verschiedener Amplitude bzw. Lautstärke gespielt werden. Würde man der Theorie der Kurven gleicher Lautstärke bzw. Lautstärkekompensation bei der Einstellung der Lautstärke folgen, dann würde eine verschieden starke Baßanhebung für jedes der beiden Instrumente bei einer vorgegebenen Verringerung der Lautstärkeeinstellung benötigt werden. Dies kann in der Praxis nicht erreicht werden, denn die von den beiden Instrumenten abgestrahlten Töne liegen im gleichen Frequenzband und können mathematisch nicht getrennt werden. Auf diesen Überlegungen des Erfinders beruht die Erkenntnis, daß die erwähnten Kurven gleicher Lautstärke nicht als geeignete Kurven für die Auslegung der Lautstärkeeinstellung bei Geräten für Tonwiedergabe geeignet sind.

Aufgrund dieser Überlegungen hat der Erfinder eine Schar von Frequenzgang-Kurven für verschiedene Einstellungen der Lautstärkeregelung entwickelt, welche die Qualität der vom Ohr bei niedrigem Pegel der Lautstärke aufgenommenen Musikwiedergabe verbessern und die Wiedergabe von Sprache nicht verschlechtern. Es wird daher bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art die vorstehend genannte Aufgabe durch Mittel gelöst, die den obengenannten Verstärkungseinsteller enthalten und durch die bei Frequenzen im mittleren Frequenzbereich ab 200 Hz eine vernachlässigbare Anhebung bei unterschiedlichen, manuell eingestellten Verstärkungen der Audiosignale entsprechend der Festlegung durch den Verstärkungseinsteller erfolgt, während die Baß-Anhebung im darunterliegenden Bereich der unteren Frequenzen in Abhängigkeit von den obengenannten Verstärkungen erheblich verändert wird, so daß bei einer Tonwiedergabe des Audiosignals mit niedrigen Abhörpegeln die wiedergegebenen Baß-Spektralanteile von den Zuhörern so wahrgenommen werden, daß keine nachteilige Beeinflussung wiedergegebener Stimmen erfolgt, die durch das Audiosignal dargestellt werden.

Weitere Fortbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nachstehend in Verbindung mit den Ausführungsbeispiele darstellenden, zum Teil schematisch vereinfachten Figuren beschrieben. In diesen sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, und es sind alle zum Verständnis der Erfindung nicht notwendigen Einzelheiten fortgelassen worden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine grafische Darstellung der erfindungsgemäß erzielbaren Kompensation der Lautstärke;

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Kompensation der Lautstärke;

Fig. 3 ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen automatischen Lautstärkekompensation, geeignet zur Verwendung in einem Mehrkanalsystem;

Fig. 4 ein Prinzipschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung, geeignet zur Verwendung in einem Mehrkanalsystem;

Fig. 5 ein Prinzipschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 eine grafische Darstellung der erfindungsgemäßen Kompensation der Lautstärke für einen Bereich von verschiedenen Einstellungen.

In Fig. 1 ist eine Anzahl von Kurven der erfindungsgemäßen Lautstärkekompensation dargestellt, bei welchen selbst bei Einstellung extremer Anhebung die Kurve 11 nicht mehr als 1,5 dB Anhebung bei und oberhalb 150 Hz zeigt mit einem oberhalb 150 Hz beginnenden Abfall (rolloff), welcher dazu beiträgt, das hörbare niederfrequente Störgeräusch zu ver­ ringern.

Durch die vorliegende Erfindung werden die Nachteile der bisher bekannten Schaltanordnungen vermieden, indem erkannt wurde, daß deren Kurven auf Lautstärkemessungen basieren, welche nicht notwendigerweise in Beziehung zu der empfange­ nen Qualität komplexer Signale stehen.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform einer Schaltanordnung zur automatischen Kompensation der Lautstärke dargestellt, welche einen Kurvenverlauf gemäß Fig. 1 bewirkt.

Eine Besonderheit der Erfindung besteht in der Verwendung eines aktiven Resonanz-Kreises, um einen Q-Wert zu erreichen, der hoch genug ist für die Erzielung einer angemessenen Baß­ anhebung in dem gewünschten Baß-Bereich von 140 Hz bis 60 Hz, während oberhalb 150 Hz die Kurve der Kompensation wesentlich flacher verläuft.

Ein Lautstärkeregler 14 hat einen Abgriff 15, der mit einem geeigneten Schaltungspunkt verbunden ist, um eine Anhebung der Lautstärke und einen richtigen Ausgangspegel zu gewährleisten. Für einen speziellen, mit Abgriff versehenen Regler (control taper) ist die Stelle des Abgriffes so gewählt, daß sie am Dreharm (Drehpunkt) einen Pegel der Lautstärke beim lautesten Programm im Hörbereich von ungefähr 80 dB oberhalb 2 × 10^-5 vorsieht, wobei der Widerstand 21 wirksam mit Masse verbunden ist. Ist diese Verbindung des Widerstandes 21 wirksam getrennt, würde der angenommene Schalldruck um etwa 5 dB zunehmen. Dieser Abgriff ist mit einem aktiven Resonanzkreis verbunden, welcher aus einem abstimmbaren Kondensator 16 und einer aktiven Induktivität (inductor) besteht, welche den Kon­ densator 17, den Widerstand 18 und den Verstärker 12 ent­ hält, der dem Abstimmkondensator 16 über den Widerstand 13 einen Strom zuführt. Diese Schaltung stellt eine parallel zum Kondensator 16 liegende Impedanz dar, welche die Strom- Spannungs-Phasenbeziehung einer Induktivität (inductor) hat und mit dem Kondensator 16 zusammen als Bandfilter wirkt. Dieser aktive Resonanzkreis belastet den Abgriff 15 bei allen Frequenzen, ausgenommen bei der Resonanzfrequenz, welche üblicherweise auf 50 Hz eingestellt ist. Bei der Re­ sonanzfrequenz wird die Impedanz des aktiven Netzwerkes hoch und der Abgriff 15 wird nicht durch den 1,2 kOhm Widerstand 21 belastet, so daß die Ausgangsspannung der Schaltanordnung zunimmt.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Es wurde festgestellt, daß bei niedrigen Frequenzen eine gute Trennung nicht notwendig ist, da die Lautstärke abnimmt. Es ist deshalb zweckmäßig, nur einen einzigen aktiven Reso­ nanzkreis der in Fig. 2 dargestellten und in Verbindung damit beschriebenen Art für ein Mehrkanalsystem zu verwenden. Die zwei Kanäle A und B können durch ein gekoppeltes Potentiometer gesteuert werden, welches zwei Einzel-Potentiometer 19 und 20 enthält. Um die gewünschte, in Fig. 1 dargestellte Lautstärke-Kom­ pensationskurve zu erhalten, ist der aktive Resonanzkreis mit den Abgriffen 22 und 23 am Potentiometer 19 und den Ab­ griffen 24 und 25 am Potentiometer 20 verbunden. Da der Reso­ nanzkreis im wesentlichen einen Kurzschluß für die hohen Fre­ quenzen darstellt, ist bei hohen Frequenzen keine Verkopplung bzw. kein Übersprechen zwischen den Kanälen vorhanden und die Trennung zwischen beiden Kanälen ist gut. Nur bei tiefen Fre­ quenzen, bei denen eine Lautstärkenkompensation erwünscht ist, nimmt der Widerstand an der Anschlußklemme des Konden­ sators 107 bis zu dem Punkt zu, bei welchem die Kanäle gekop­ pelt sind. Bei diesen niedrigen Frequenzen nimmt die Trennung der beiden Kanäle ab, aber diese Abnahme bewirkt keine in akustischer Beziehung zu beanstandenden Erscheinungen, weil die höherfrequenten Anteile in den Kanälen A und B einen aus­ reichenden Stereo-Effekt bei geringeren Lautstärken hervor­ rufen. Fig. 3 zeigt auch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der mehr als ein Abgriff an den zur Lautstärke­ regulierung dienenden Potentiometern 19 und 20 vorgesehen ist; hierbei werden jedem Abgriff verschiedene Signale zugeführt und dadurch ist der Verlauf der Lautstärke-Kurve an die in Fig. 1 dargestellte gewünschte Charakteristik angepaßt. Durch Erhöhung der Zahl der Abgriffe kann die gewünschte Kurve noch mit höherer Genauigkeit erzielt werden.

Die zusätzlichen Abgriffe dienen dazu, die vom Bandfilter gefilterten Signale wieder einzuführen und dadurch eine bessere Annäherung an das gewünschte Verhalten der relativen 10 dB Baß-Anhebung für jede 20 dB-Dämpfung im mittleren Band in einfacher und kontinuierlicher Weise zu erzielen. Die 390 Ohm- und 1,5 KOhm-Widerstände an den Abgriffen der Poten­ tiometer bewirken die gewünschte Dämpfung der Steuerung, wenn der Potentiometer-Arm sich am unteren Abgriff befindet und die Dämpfung um etwa 30 dB größer ist als die Dämpfung am oberen Abgriff, während der 1,5 KOhm-Widerstand in Zusammenwirken mit der Verstärkung des Filterkreises und der Spannungsteiler-Wirkung des Potentiometers und des 390 Ohm-Widerstandes die Höhe des wiedereingeführten Baß-Signals bestimmt.

In Fig. 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches zur Verwendung in Stereoanlagen vor­ gesehen ist. Die den Eingangsklemmen 31 und 32 zugeführten Signale werden verarbeitet, damit sie für den linken und rechten Kanal mit entsprechender Lautstärke-Kompensation an den Ausgangsklemmen 33 und 34 abgegeben werden. Die Potentiometer R1A, R1B und R1C bilden eine gekoppelte Po­ tentiometeranordnung mit drei einzelnen Potentiometerab­ schnitten mit gemeinsamer Baß-Anhebung. Die Potentiometer­ abschnitte R1A und R1B bilden einen gewünschten Audio-Ab­ griff (audio taper) mit der Parallelschaltung der Wider­ stände R2A, R7A bzw. R2B und R7B. Den Differentialverstärkern A2A und A2B werden Signale mit voller Bandbreite über die Eingangswiderstände R7A bzw. R7B zugeführt; jeder Differen­ tialverstärker enthält Mittel zum Kombinieren dieses Signals voller Bandbreite mit dem Signal begrenzter Bandbreite, welches am Potentiometer-Arm des Potentiometerabschnittes R1C (potentiometer section) abgegriffen wird. Diese Signale werden über die Widerstände R2A und R2B einem Filterkreis zugeführt, der den Verstärker A1 und die zugehörigen Schalt­ elemente enthält und der die Charakteristik eines Bandpasses hat, zweckmäßigerweise mit einer Mittelfrequenz von etwa 50 Hz. Diese Mittelfrequenz wird vorzugsweise nahe der unteren Grenz­ frequenz des Übertragungsbereiches des angeschlossenen Tonwieder­ gabesystems gewählt. Vom Ausgang des Verstärkers A1 werden die gefilterten Signale dem Potentiometerabschnitt R1C zugeführt und dieses hat einen Abgriff, so daß bei Einstellung der vor­ gesehenen Verstärkung für Spitzenwerte einer mehr als 10 dB SPL betragenden Lautstärke im Hörbereich der Potentiometer-Arm dieses Potentiometerabschnittes wirksam mit Masse verbunden ist, während für je 10 dB zusätzlich durch die Potentiometer­ abschnitte R1A und R1B bewirkte Dämpfung die vom Potentiometer R1C verursachte Dämpfung verringert wird, so daß relativ zur Mittelfrequenz der Ausgangssignale am selben Punkt eine Zunahme von 5 dB am Ausgang der Verstärker A2A und A2B bei der Mittel­ frequenz des Bandfilters erzielt wird. Hierbei wird die ge­ wünschte Lautstärkenkompensation erzielt, ohne die Verstärkung im Mittelbereich der Frequenz oberhalb 200 Hz zu beeinflussen.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Schaltanordnung haben die Bauteile, deren Bezeichnung am Ende den Buchstaben A bzw. B tragen, im wesentlichen die gleichen Werte. Wenn es gewünscht ist, für jeden Kanal eine eigene Baß-Anhebung vorzusehen, dann müssen die Filterkreise, welche den Verstärker A1 und die zu­ gehörigen Bauteile enthalten, verdoppelt werden.

Fig. 5 zeigt ein Prinzipschaltbild einer anderen Ausführungs­ form der Erfindung, welche ebenfalls eine gekoppelte Poten­ tiometeranordnung mit drei Potentiometerabschnitten enthält. Einander entsprechende Bauteile im linken und rechten Kanal sind mit denselben Bezugsnummern versehen, wobei die ange­ hängten Buchstaben R bzw. L die Zugehörigkeit zum rechten bzw. linken Kanal angeben. Die Eingangspotentiometer 42L und 42R sind mit dem gemeinsamen Potentiometer 43 mechanisch gekoppelt. Die niedrigen Frequenzen werden durch den Verstärker 44 und die zugehörigen Schaltelemente verstärkt. Die Verstärker 45L und 45R verstärken die hohen Frequenzen. Ein üblicherweise geöffneter Schalter 46 dient zur wahlweisen Verbindung des Potentiometer-Arms des Potentiometers 43 mit Masse und zur Unterdrückung der dynamischen Entzerrung.

Diese Schaltanordnung hat einige Vorteile gegenüber Schalt­ anordnungen mit Potentiometerabgriffen. Die Werte der ein­ zelnen Bauteile im Filterkreis können unabhängig vom Wider­ stand der Lautstärkenregelung gewählt werden. Große und teure Kondensatoren werden nicht benötigt. Die Übereinstimmung der Verstärkung beider Kanäle (gain control tracking) wird dadurch verbessert, daß Fehler bei der Herstellung der Potentiometer bezüglich der Reproduzierbarkeit des Ortes der Abgriffe in Bezug auf die Steuerwelle und Fehler bzw. Unterschiede bei der Belastung der Abgriffe, verursacht durch schwankende und nicht reproduzierbaren Widerstand der Abgriffe, vermie­ den werden.

Fig. 6 zeigt eine grafische Darstellung der Entzerrung für verschiedene Einstellungen der Lautstärke, wobei die Frequenz in einem logarithmischen Maßstab von 10 bis 1000 Hz dar­ gestellt ist, wobei die Zahl nach dem Buchstaben E den Expo­ nenten der Zahl 10 angibt, mit dem die vor dem Buchstaben E stehende Zahl 1 zu multiplizieren ist. Für Einstellung der maximalen Lautstärke ist die Kurve flach und weicht von dieser geraden Linie umsomehr ab, je geringer die einge­ stellte Lautstärke ist.

Claims (19)

1. Schaltungsanordnung zur automatisch wirksamen dynamischen Entzerrung mit einem von Hand betätigten Verstärkungseinsteller mit veränderbarem Widerstand und Mitteln zum amplitudenmäßigen Verändern der Baß-Anhebung bei Spektralanteilen im unteren Frequenzbereich relativ zur Amplitude bei Spektralanteilen im mittleren Frequenzbereich, und zwar in Abhängigkeit von der manuell eingestellten Verstärkung, die einem Audiosignal zuteil wird, das zur Wiedergabe als hörbarer Ton bei mittleren Frequenzen bearbeitet wird, gekennzeichnet durch:
Mittel, die den obengenannten Verstärkungseinsteller enthalten und durch die bei Frequenzen im mittleren Frequenzbereich ab 200 Hz eine Anhebung bei unterschiedlichen, manuell eingestellten Verstärkungen der Audiosignale entsprechend der Festlegung durch den Verstärkungseinsteller vernachlässigbar ist, während die Baß-Anhebung im darunterliegenden Bereich der unteren Frequenzen in Abhängigkeit von den obengenannten Verstärkungen erheblich veränderbar ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel ein mit Abgriff (15) versehenes erstes Poten­ tiometer enthalten und an den Abgriff ein einen Teil des Potentiometers überbrückender Resonanzkreis mit einer wesentlich unter 150 Hz liegenden Resonanzfre­ quenz angeschlossen ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Resonanzkreis eine Kapazität enthält und parallel zu dieser ein aktiver, induktiver Widerstand von sehr hoher Güte Q angeordnet ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem ersten Potentiometer (19) gekoppeltes zweites Potentiometer (20) vorgesehen ist, welches einem zweiten Kanal zugeordnet ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten Potentiometer (19) zusätzlich zum ersten Abgriff (22) ein zweiter Abgriff (23) vorhanden ist, der mit einem, einen Teil des ersten Potentiometers (19) überbrückenden, aktiven Resonanzkreis verbunden ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingangspotentiometer (R1A) mit einem Ausgangs­ potentiometer (R1C) gekoppelt ist, daß Mittel vorgesehen sind, welche das am Arm des Eingangspotentiometer (R1A) abgenommene Signal mit dem am Arm des Ausgangspotentio­ meter (R1C) abgenommenen Signal zum Zwecke einer Laut­ stärkekompensation kombinieren und daß ein Bandpaßs-Filter vorgesehen ist, welches den Arm des Eingangs­ potentiometer und das Ausgangspotentiometer derart kop­ pelt, daß ein ausgewähltes Band mit Spektralkomponenten, deren Mittelfrequenz höchstens 70 Hz beträgt, übertragen wird.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum ersten Eingangspotentiometer (R1A) ein mit diesem und dem Ausgangspotentiometer (R1C) ge­ koppeltes zweites Eingangspotentiometer (R1B) vorgesehen ist und daß weitere Mittel vorgesehen sind, welche ein Signal, das dem am Arm des Ausgangspotentiometers (R1C) entspricht mit einem Signal, das dem am Arm des zweiten Potentiometers entspricht, differentiell kombinieren.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiometer mit Abgriffen versehen sind und Mittel vorgesehen sind, welche bewirken, daß die von den Ausgangspotentiometern hervorgerufene Dämpfung von einem vorgegebenen Referenzpegel auf eine Dämpfung von 10 dB reduziert wird, so daß eine Zunahme von im wesentlichen 5 dB am Ausgang dieser Mittel erzielt wird zur differen­ tiellen Kombination bei dieser Bandpaßfilter-Mittel­ frequenz in Bezug auf die Mittelfrequenz des Ausgangs.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Veränderung der Verstärkung im unte­ ren Frequenzbereich einen Frequenzgang aufweisen, dessen Abfall bei einer vorgegebenen, unter 70 Hz liegenden Frequenz beginnt.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel von einem mit Abgriff vorgesehenen Po­ tentiometer gebildet sind und an den Abgriff ein einen Teil des Potentiometers überbrückender Resonanzkreis angeschlossen ist, dessen Resonanzfrequenz im Basis­ bereich deutlich unter 150 Hz liegt.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Veränderung der Anhebung im unteren Frequenzbereich einen Lautstärkeregler enthalten und daß bei durch Änderung der Einstellung des Lautstärke­ reglers erzielten Verringerung der Lautstärke die An­ hebung der unteren Frequenzen verringert wird, hingegen der Frequenzbereich der Formanten der menschlichen Stimme im wesentlichen unverändert bleibt.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verringerung der Lautstärke um weniger als 20 dB für den Bereich oberhalb 100 Hz nur eine praktisch ver­ nachlässigbare Anhebung erfolgt.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verringerung der Lautstärke um 20 bis 40 dB im Bereich oberhalb 200 Hz nur eine praktisch vernachlässig­ bare Anhebung erfolgt.

14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß für wenigstens einige der unteren Lautstärkeeinstel­ lungen die Steilheit der Entzerrungskennlinie größer als 12 dB Oktave ist.

15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Schaltung mit komplexen Polen, die bei Änderung der Einstellung zwecks Verringerung der Lautstärke in Richtung zur imaginären Achse verschoben werden.

16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Abfall des Frequenzganges auf eine wesentlich unter­ halb 100 Hz liegende Frequenz.

17. Schaltungsanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steilheit des Abfalls bei Verringerung der Laut­ stärke zunimmt.

18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einstellung der Lautstärke auf den höchsten Wert ein fester Entzerrungskreis wirksam wird zum Zwecke der Erzielung einer vorgegebenen Frequenzcharakteristik.

19. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Familie von dynamischen Entzerrungskurven mit Maximalamplitude bei einer in ihrem mittleren Bereich liegenden Frequenz vorgesehen ist und daß bei Einstellung einer Lautstärkeverminderung in der Größenordnung von 15 dB die Maximalamplitude bei dieser Frequenz um 80% bis 40% abnimmt.