DE3335446C2 - Anordnung zum wahlweisen Ein- und Ausschalten eines oder mehrerer Leistungsverstärker zwischen einem Hörfrequenz-Signalerzeuger wie einem Rundfunkempfänger in einem Kraftfahrzeug und einer Anzahl von Lautsprechern - Google Patents

Abstract

Ein elektronischer Steuerschalter für einen Leistungsverstärker am Ausgang eines Hörfrequenz-Signalerzeugers, insbesondere einem Rundfunkempfänger in einem Kraftfahrzeug, hat einen zugeordneten elektronischen Abgleich-/Dämpfungsschaltkreis, der zwischen seinen beiden Betriebszuständen von einem handbetätigbaren Schalter umschaltbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum wahlweisen Ein- und Ausschalten eines oder mehrerer Lolstungsverstärker zwischen dem Ausgang eines Hörfrequenz-SlgnalerzeUgers wie Insbesondere eines Rundfunkempfängers In einem Kraftfahrzeug und einer entsprechenden Anzahl von Lautsprechern, wobei jedem Leistungsverstärker ein Abgleichschaltkreis zum Anheben bestimmter Frequenzen des Hörfrequenzsignals vorgeschaltet Ist.

Eine solche Anordnung ist als Zusatzausrüstung zu dem herkömmlichen Rundfunkempfänger bei einem bekannten Kraftfahrzeugmodell bekanntgeworden (vergleiche »electrical & vacuum trouble-shooting manual« zu 1981 LINCOLN/MARK VI der Ford Motor Company) und enthält gemäß der In Fig. 1 wiedergegebenen schematischen Darstellung dieser Anordnung einen Leistungsverstärkermodul 10 und einen 17poligen Umschalter 510, der zwischen den herkömmlichen Rundfunkempfänger und den zugehörigen Lautsprechern geschaltet ist. Aufgabe des Leistungsverstärkers 10 Ist es, für das vom Rundfunkempfänger 8 abgegebene Hörfrequenzsignal einen Abgleichschaltkiels 12a, 126... für jeden Kanal zu schaffen und die Leistung dieses Signals zu dem zugehörigen Lautsprecher zu verstärken. Die Aufgabe des Abgleichschaltkreises 12 besteht im Anheben bestimmter Frequenzen des niederfrequenten Ausgangssignals des Empfängers 8 für jeden Kanal und ist in herkömmlicher Weise so ausgelegt, daß bestimmte Frequenzen gegenüber anderen In Abhängigkeit von dem Fahrzeug, In welchem der Einbau beabsichtigt Ist, hervorgehoben werden. Dadurch wird eine Anpassung an das Ausmaß und die Anordnung sowohl des akustischen Absorptionsmaterials als auch des akustischen Reflektionsmaterlals, mit denen das Fahrzeug ausgekleidet ist, ermöglicht. Das Au3gangssignal des Abgleichschaltkreises wird dann einem Leistungsverstärker 13 eingegeben, der seinerseits ein verstärktes Signal zur Verwendung für das Betreiben eines einzelnen Lautsprechers über den Schalter 510 erzeugt.

Der bei dieser bekannten Anordnung verwendete Schalter 510 isi verhältnismäßig groß und teuer, da er mit Kontakten ausgerüstet sein muß, welche Hörfrequenzsignale und verhältnismäßig hohe Stromstärken ohne Einleitung von Störfrequenzen in das System schalten. Das System Ist ferner insoweit nachteilig, als ein beträchtlicher Aufwand an Arbelt erforderlich Ist, um die große Anzahl von Leitungen zwischen dem Rundfunkempfänger und dem Schalter, zwischen dem Schalter und den Lautsprechern, zwischen dem Schalter und dem Eingang des Verstärkermoduls 10 und zwischen dem Ausgang des Verstärkermoduls und dem Schalter anzuschließen. Die Kosten der Bauteile, der Herstellungsaufwand und der Schaltungsaufwand sind alles Faktoren, die sich auf die Gesamtkosten der Zusatzausrüstung spürbar niederschlagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Lelstungsverstärkungsvermögen der bekannten Anordnung durch Schaffung eines handbetätigten elektronischen Schalters zum Umschalten zwischen Normalbetrieb und Lelstungsverstärkungsbetrleb des Hörfrequenzsystems zu verbessern, während gleichzeitig der Herstellungsaufwand für den Schalter und dessen Verdrahtung vermindert werden soll.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß jeder Abgleichschaltkreis so ausgebildet Ist, daß er von seinem Abgleichzustand elektronisch auf einen Dämpfungszustand umschaltbar Ist, In welchem das Hörfrequenzsignal nach seiner Verstärkung Im Leistungsverstärker angenähert wieder die ursprüngliche Amplitude aufweist, daß zur Umschaltung des Abgleichschaltkreises bzw. der Abgleichschaltkreise ein gemeinsamer, von einem handbetätigten Wahlschalter schaltbarer elektronischer Steuerkreis mit wenigstens einem elektronischen Schalter vorgesehen 1st und daß ein vom Eln/Aus-Zustand des

Hörfrequenz-Signalerzeugers steuerbarer Hochfrequenz-Dämpfungskreis mit einem elektronischen Schalter zum Ein- bzw. Ausschalten des Leistungsverstärkers bzw. der Leistungsverstärker vorhanden ist.

Nach einem ersten Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Hörfrequenz-Dämpfungskreis und dem elektrischen Steuerkreis ein Verzögerungsglied geschaltet, durch welches der Leistungsverstärker bzw. die Leistungsverstärker beim Umschalten des zugehörigen Abgleichschaltkreises durch den elektronischen Steuerkreis vorübergehend abschaltbar ist, wodurch verhindert wird, daß vom Umschalten herrührende elektronische Störsignale durch den Leistungsverstärker verstärkt werden.

Weitere Merkmale zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 3 und 4.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild eines Systems nach dem Stand der Technik, das durch die Erfindung verbessert wird, und

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer bevorzugter. Ausführungsform der Erfindung.

Die Erfindung ist, wie in F i g. 2 dargestellt, zusammen mit einem (nicht gezeigten) Rundfunkempfänger in ein Vierkanal-Hörfrequenzsystem einbezogen, in welchem jeder Kanal einen getrennten Lautsprecher innerhalb des Fahrzeugs steuert. Die Lautsprecher und die Ka.iäle sind bezeichnet als »links vorn« [LF), »rechts vorn« (.RF), »links hinten« (LR) und »rechts hinten« (RR). Der dem »links vorn«-Kanal zugeordnete »lings vorn«-Verstärkermodul ist im einzelnen dargestellt, und die den drei anderen Kanälen zugeordneten Verstärkermodule sind in Blockform wiedergegeben, da sie Im Aufbau identisch sind. Die vier Kanäle empfangen ein jeder verschiedene Hörfrequenzsignale von dem Rundfunkempfänger gemäß der Einstellung der Balance (links gegenüber rechts) und der Mischung (vorn gegenüber hinten) am Rundfunkempfänger. In dem »lings-vorn«-Kanal tritt das Lf-Signal von dem Rundfunkempfänger in den Abg!elch-/Dämpfungsschaltkreis 100 ein, und das Signal wird in Abhängigkeit von der Vorspannung der rückwärtsgeschalteten npn-Transistoren 0101 und 0102 entweder um einen bekannten Faktor gedämpft oder In der Frequenz durch verschiedene Absilmmkrelse angehoben, um bestimmte Frequenzen innerhalb des Hörfrequenzbereichs hervorzuheben.

Das Ausgangssignal des Abgleich'/Dampfungsschaltkrelses 100 wird unmittelbar dem Verstärker 110 zugeführt, der vorzugsweise ein überbrückter transformatorloser Verstärker zur Schaffung eines hochverstärkten Ausgangssignals ist, das einem zugehörigen Lautsprecher 120 zugeleitet wird.

Der Verstärker HO Ist unmittelbar an die ß+-K!emmc einer 14-V-Glelchspannungsversorgung angeschlossen und entweder In einen Bereitschaftszustand schaltbar. In welchem die Verstärkerschaltung nur minimal Strom aus der B+-Versorgung aufnimmt und keine Verstärkung liefert, oder In einen normalen Betriebszustand, In welchem der Verstärker das Ihm zugefUhrte Eingangssignal verstärkt. Der Betriebszustand des Verstärkers 110 wird von dem EIN/AUS-Schalter des Rundfunkempfängers über einen Hörfrequenz-Dämpfungskreis gesteuert, der einen Elngangswldarstand Rl, einen Vorspänhwiderstand Λ3 und einen npn-Translstor Ql enthält. Der Transistor Ql !st mit seiner Basis an die Verbindung zwischen den Widerständen Rl und /?3 und mit seinem Emitter an die andere Seite des Widerstands Λ3 und Masse angeschlossen. Der Kollektor des Transistors Ql ist mit d<?r ß+-Stromversorgung über den Widerstand Rl und ferner mit einer Diode DlQl zur Steuerung des Schaltzustandes des Verstärkers 110 verbunden. Wenn der Rundfunkempfänger ein- oder ausgeschaltet wird, ist deshalb der Transistor Ql entsprechend auf entweder seinen Sättigungszustand oder seinen nichtleitenden Zustand vorgespannt, so daß er jeweils eine von zwei Spannungen an der Eingangsklemme des Verstärkers 110 liefert, die ihn veranlaßt, auf elektronische Weise in seinen entsprechenden Bereitschaftszustand oder seinen Betriebszustand geschaltet zu werden. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, hohe Ströme zwischen dem Rundfunkempfänger und dem Verstärkermodul zu schalten, noch ist es erforderlich, einen getrennten Leistungsschalter für den Verstärker vorzusehen, um Verlustenergien zu vermeiden, wenn der Verstärker nicht in Benutzung ist.

Der Schalter Sl ist innerhalb des Fahrzeugs zur Betätigung von Hand getrennt von dem EIK 'AUS-Schalter des Rundfunkempfängers angeordnet xm£ ermöglicht die Auswahl des Betriebszustandes des Systems. Im Normalbetrieb wird eine getreue Wiedergabe des erzeugten Rundfunksignals erhalten, während in dem Verstärkungsbet'ieb eine angehobene und verstärkte Version des erzeugten Rundfunksignals den Lautsprechern zugeführt wird. In der Zeichnung sind diese Zustände mit »Normalbetrieb« bzw. »Verstärkerbetrieb« bezeichnet.

Wenn sich der Schalter 51 in Offenstillung befindet.

sind die zugehörigen Transistoren Ql und 03 eines elektronischen Steuerkreises in ihren Ausschaltzustand vorgespannt, wodurch dem elektronischen Abgleich-/ Dämpfungsschaltkreis 100 an der Verbindung zwischen den Widerständen Λ106 und Λ107 angenähert 6,4-V-Gleichspannung zugeführt werden. Die an der Verbindungsstelle anstehende Spannung spannt die zugehörigen npn-Transistoren QlOl und 0102 in ihren Sättigungszustand vor. Die Transistoren 0101 und 102 sind unter Erdung ihrer Kollektoren rückwärtsgeschaltet, so daß ein geringer Störpegel dem Netzwerk gegenüber geschaffen wire, wenn die Transistoren von Ihrem Ausschaltzustand in den gesättigten Zustand umgeschaltet werden. Es wurde festgestellt, daß der Spannungsabfall an den Transistoren, wenn sie in dieser Weise geschaltet sind. In der Größenordnung von 0,02 V liegt gegenüber 0,2 V, wenn der Emitter an Masse gelegt ist.

Wenn die Transistoren 0101 und 0102 gesättigt sind. Ist der Dämpfungsschaltkreis vorherrschend. In welchem ein Stromweg über einen jeden von ihnen nach Masse geschlossen wird, um Signalleckagewege über die Widerstände 105 und 108 zu schaffen. Der Kondensator ClOl sorgt dafür, daß das Z.F-S!gnal von dem Rundfunkempfänger dem Dämpfungsschaltkreis zugeführt wird. Der Widerstand Λ103, der zusammen mit den Widerständen Λ105 und Λ108 über die entsprechenden Trc-Jislstoren mit Masse verbunden ist, sorgt für eine Dämpfung In diesem Normalbetrieb.

In diesem AusführunEsbeispiel besorgt der Verstärker 110 eine Verstärkung der Eingangssignale um den

go Faktor »4«. Daher wird, wenn sich das System im nor- -".malen Betriebszustand befindet, wleu)le_ser durch den

''^: Schalter 51 in dessen Offenstellung bestimmt 1st, das ■ . Z-F-Signal um einen Faktor von 2 vermindert, bevor es Eingangsgröße für den Verstärker 110 Ist. Angenom-

(,$ men, der Rundfunkempfänger wird mit offenem Schalter Sl eingeschaltet, dann befindet sich der Verstärker 110 In seinem Normalbetriebszustand und verstärkt das gedämpfte Eingangssignal unter Schaffung eines

Ausgangssignals für den Lautsprecher 120, was im Endeffekt jenes verstärkte Signal auf demselben Niveau wie das Eingangssignal vom Rundfunkempfänger zu dem Dämpfungskreis wiedergibt.

Wenn der Schalter 51 geschlossen ist, tritt das System nach einer geringen Verzögerung In den Verstärkerzustand ein. Die Transistoren 02 und 03 werden auf Sättigungszustand vorgespannt, und eine Meldelampe (LED) /I wird eingeschaltet, um. dem Fahrer anzuzeigen, daß sich das System im Verstärkerzustand befindet. Wenn der Transistor Ql seinen Sättigungszustand erreicht, fällt das Spannungsniveau an seinem Kollektor auf angenähert 0.2-V-Gleichspannung ab. Die Änderung im Spannungsniveau erzeugt eine kurze Spitze zur Auslösung einer Vorwärtsvorspannung an der Diode Dl, welche die Basis des Transistors QX nach unten zieht, um hierdurch den Verstärker 110 für eine kurze Zeitdauer elektronisch zu dämpfen. Dies ist insbesondere notwendig, wenn der Leistungsschalter von AUS auf EIN durch Schließen des Schalters SX umgeschaltet wird, um zu vermeiden, daß ein lautes Knacken am Ausgang des Verstärkers 110 wahrgenommen wird. Der gesättigte Transistor Ql veranlaßt die Transistoren 0101 und 0102 in ihren nichtleitenden Zustand umgeschaltet zu werden. Wenn der Transistor 0101 im nichtleitenden Zustand ist, werden der Widerstand Λ104 und der dazu parallelliegende Kondensator C103 wirksam in den Kreis in Reihe mit dem Widerstand 105 geschaltet. Der Widerstand Λ104 mit dem Kondensator Cl 03, der Kondensator C1G2 in Reihe mit dem Widerstand Λ102 und der Widerstand Λ109 in Reihe mit dem Kondensator C104 bilden Teile des Abgleichschaltkreises zum Zwecke der Verstärkung des hohen und des niedrigen Endes des Ansprechbereiches zwecks Anheben des Hörfrequenzsignals, das in den Verstärkerkreis eintritt. Dieses angehobene Signal wird dann vom Verstärker 110 verstärkt und In einer Gegentakt-Ausgangsstufe zum Lautsprecher 120 ausgesandt.

Die elektronischen Abgle!ch-/Dämpfungsschaltkrelse 200, 300 und 400 arbeiten in gleicher Weise wie der Schalktrels 100 und sind entsprechend geschaltet, um die Hörfunksignale der Kanäle RF. LR und RR vom Rundfunkempfänger aufzunehmen. Diese Abgleich-/ Dämpfungsschaltkreise speisen entsprechend die Eingänge der Verstärker 210,310 und 410, welche ihrerseits die Lautsprecher 220, 320 und 420 betreiben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum wahlweisen Fin- oder Ausschalten eines oder mehrerer Leistungsverstärker zwischen dem Ausgang eines Hörfrequenz-Signalerzeugers wie insbesondere eines Rundfunkempfängers in einem Kraftfahrzeug und einer entsprechenden Anzahl von Lautsprechern, wobei jedem Leistungsverstärker ein Abgleichscbaltkieis zum Anheben bestimmter Frequenzen des Hörfrequenzsignals vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abgleichschaltkreis (100,200, 300,400) so ausgebildet ist, daß er von seinem Abgleichzustand elektronisch auf einen Dämpfungszustand umschaltbar ist, in welchem das Hörfrequenzsignal nach seiner Verstärkung im Leistungsverstärker angenähert wieder die ursprüngliche Amplitude aufweist, daß zur Umschaltung: des Abgleichschaltkreises bzw. der Abgleichschaltkreise (100, 200, 300, 400) ein gemeinsamer, von einem handbetätigten Wahlschalter (51) schaltbarer elektronischer Steuerkreis mit Wenigstens einem elektronischen Schalter (02, 03) vorgesehen ist und daß ein vom Ein/Aus-Zustand des Hörfrequenz-Signalerzeugers (8; steuerbarer Hochfrequenz-Dämpfungskreis mit einem elektronischen Schalter (01) zum Ein- bzw. Ausschalten des Leistungsverstärkers bzw. der Leistungsverstärker (110, 210, 310, 410) vorhanden Ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem HC Crequenz-Dämpfungskreis und dem elektrischen Steuerkreis ein Verzögerungsglied (Ä9, C3) geschähet b , durch welches der Leistungsverstärker bzw. die Leistungsverstärker (i i0, 210, 3iO, 410) beim ümschaitcn des zugehörigen Abgleichschaltkreises (100, 200, 300, 400) durch den elektronischen Steuerkreis vorübergehend abschaltbar Ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abgleichschaltkreis (100. 200, 300, 400) Transistormittel (0101, 0102/ enthält, welche so geschaltet sind, daß sie für das Hörfrequenzsignal einen Nebenschluß zur Masse schaffen, wenn der Abgleichschaltkreis (100, 200, 300, 400) in seinen Dämpfungszustand umgeschaltet ist, und daß sie elektronische Filternetzwerke zum Anheben des Hörfrequenzsignals einschalten, wenn der Abgleichschaltkreis in seinen Abgleichzustand geschaltet Ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistormittel aus wenigstens einem npn-Translstor (0101, 0102) mit an den elektronischen Schalter (02) des Steuerkreises angeschlossener Basis bestehen, wobei der Kollektor dieses Transistors (0101, 0102) mit Masse verbunden und der Emitter so angeschlossen Ist, daß der genannte Nebenschluß zur Masse mit einer minimalen Sättigungsspannung geschaffen Ist, wenn der Transistor In seinen Sättigungszustand vorgespannt Ist.

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