DE3418047A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur entzerrung von elektrodynamischen, insbesondere elektroakustischen wandlern - Google Patents
Verfahren und schaltungsanordnung zur entzerrung von elektrodynamischen, insbesondere elektroakustischen wandlernInfo
- Publication number
- DE3418047A1 DE3418047A1 DE19843418047 DE3418047A DE3418047A1 DE 3418047 A1 DE3418047 A1 DE 3418047A1 DE 19843418047 DE19843418047 DE 19843418047 DE 3418047 A DE3418047 A DE 3418047A DE 3418047 A1 DE3418047 A1 DE 3418047A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- circuit
- electrodynamic
- loudspeaker
- converter
- function
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
- H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Description
Dipl. Ing. Peter Pfleiderer .: :"" :"::]" - '.-"· -
8000 München 5 -4- München, den 15.5.1984
Anmelder: Dipl. Ing. Peter Pfleiderer, Erhardtstr. 9,
8000 München 5
Verfahren und Schaltungsanordnung zur Entzerrung von elektrodynamischen, insbesondere elektroakustisehen Wandlern.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie auf Schaltungsanordnungen zur Durchführung
des Verfahrens.
Alle elektrodynamischen Lautsprecher sind mechanische Schwingsysteme,
die durch Eigenwerte wie Federkonstante c, Masse m, sowie Dämpfung D gekennzeichnet sind und durch den Strom eines
Verstärkers, z.B. mit Hilfe einer Schwingspule, zu erzwungenen Schwingungen angeregt und bedämpft werden.
Durch das Konstruktions- bzw. Funktionsprinzip der Zusammenkoppelung
der verschiedenen Einflüsse, die sich auch gegenseitig wieder beeinflussen, ergeben sich zwei gravierende Hauptfehler:
1.) Fehler im Arnpl itudenf requenzgang
Aufgrund der Eigenwerte des Schwingsystems ergibt sich über einen größeren Frequenzbereich eine charakteristische Übertragungsfunktion.
Eine typische Ubertragungsfuntion des Frequenzgangs ist z.B. nicht
linear und weist Resonanzstellen, sowie am oberen und unteren Ende
des Übertragungsbereichs nur eine geringe Wirksamkeit auf. Als Beispiel hierfür zeigt ein üblicher, weich aufgehängter, in ein geschlossenes
Gehäuse eingebauter Baßlautsprecher von ca. 30 cm 0 bei 20 Hz nur eine geringe Schalldruckwirkung mit zu kleinen Amplitudenwerten, erzielt aber bei seiner Resonanzfrequenz im Bereich von
ca. 40 - 80 Hz Überlautstärke mit zu großen Amplitudenwerten und
nimmt gegen hohe Frequenzen wieder an Wirksamkeit in der Schallübertragung durch zu kleine Amplitudenwerte ab. Anschaulich ist das
EPO COPY
Amplitudenverhältnis über das auf die Resonanzfrequenz bezogene
Frequenzverhältnis in Fig 1 mit unterschiedlicher Dämpfung OC dargestellt.
Diese Darstellung ist bekannter Stand der Technik und wird hier nicht weiter erläutert.
2.) Fehler im Phasenfrequenzgang
Aufgrund der Masse und der Dämpfung des Schwingsystems werden bei Impulsen jeder Frequenz deutlich sichtbar die Ein- und Ausschwingvorgänge
verzerrt. Dies kommt daher, daß solche Schwingsysteme, unterhalb und oberhalb der Resonanzfrequenz betrieben, eine andere
Phasenlage haben. Anschaulich ist der Phasenwinkel verlauf über das
auf die Resonanzfrequenz bezogene Frequenzverhältnis in Fig 2 für Kurven mit unterschiedlicher Dämpfung OC dargestellt. Auch diese Darstellung
ist bekannter Stand der Technik und wird hier nicht weiter erläutert. Kommt ein Impuls unterhalb der Resonanzfrequenz, folgt die
Membran dem Impuls bei der Dämpfung o<- = 0 bis zur maximalen
Auslenkung in Phase. Bei einer größeren Dämpfung z.B. OC = 1 ergibt
ο sich eine kleine Phasenverschiebung von höchstens 90 . Kommt ein
Impuls oberhalb der Resonanzfrequenz, also mit höherer Flankensteilheit als bei der Resonanzfrequenz, ergibt sich bei der Dämpfung o<_ =
ο
eine Phasenverschiebung von 180 , bei der Dämpfung oC = 1 auf jeden Fall von über 90 . Die Membran fängt in beiden Fällen sich gleichsinnig zu bewegen an, erreicht aber im Fall von Impulsen über der Resonanzfrequenz, vor allem bei der ersten halben Schwingungsperiode, nur geringe Amplitudenwerte, da sich im Einschwingvorgang die Phasenverschiebung vollzieht. Erst wenn sich die der Frequenz entsprechende Phasenverschiebung vollzogen hat, werden die dem anregenden Signal entsprechenden Amplitudenwerte, allerdings phasenverschoben, erreicht.
eine Phasenverschiebung von 180 , bei der Dämpfung oC = 1 auf jeden Fall von über 90 . Die Membran fängt in beiden Fällen sich gleichsinnig zu bewegen an, erreicht aber im Fall von Impulsen über der Resonanzfrequenz, vor allem bei der ersten halben Schwingungsperiode, nur geringe Amplitudenwerte, da sich im Einschwingvorgang die Phasenverschiebung vollzieht. Erst wenn sich die der Frequenz entsprechende Phasenverschiebung vollzogen hat, werden die dem anregenden Signal entsprechenden Amplitudenwerte, allerdings phasenverschoben, erreicht.
Impulse, wie das Anreißen einer Gitarrensaite, das Anschlagen eines
Tons am Klavier oder das Schlagen auf eine Trommel, zeigen beim ersten Anschlag das Amplitudenmaximum und schwingen dann in der
angerissenen Tonfrequenz. Ein Lautsprechersystem, das in der Regel oberhalb seiner Resonanzfrequenz betrieben wird, muß bei solchen
Impulsen erst langsam einschwingen, bis es die der Frequenz entspre-
EPO COPY
chende Phasenlage hat, und erreicht erst dann je nach Güte meist nach
einer oder zwei vollen Schwingungsperioden die Maxi mal amplitude.
Bei plötzlicher Bedämpfung, dadurch, daß die schwingende Gitarrenoder
Klaviersaite oder das Fell der Trommel plötzlich angehalten werden, schwingt das phasenverschoben schal !abstrahlende Lautsprechersystem
mindestens in Länge der Phasenverschiebung nach. Im anschließenden
Ausschwingvorgang wird die mehr oder weniger gut be-
dämpfte Eigen- oder Resonanzfrequenz dejs Wandlers erkennbar.
Nur reine Sinustöne wertet das menschliche Gehör lautstärkemäßig
nach der Amplitude aus. Tongemische, aus denen Musik immer besteht,
werden anhand der Hüll kurve ausgewertet.
Während die Klangverfälschungen des Lautsprechersystems durch Fehler
im Frequenzgang, die als zu laute oder zu leise Tonlagen wahrgenommen werden, bei der Musikübertragung selten stören, da man sowieso
nie genau beurteilen kann, ob nicht der Musiker selbst diese Tonlage
lauter oder leiser gespielt hat, werden Fehler bei den Ein- und Ausschwingvorgängen
besonders bei impulsreicher Musik als Klangverfärbung wahrgenommen. Durch die Ein- und Ausschwingfehler wird die
Hüllkurve (Enveloppe) verändert. Vor allem die Fehler bei den Ein- und Ausschwingvorgängen erzeugen das Gefühl beim Hörer, daß die
Musik nicht live ist, sondern über den verfälschenden und verfärbenden
Lautsprecher kommt.
Verfahren, die mit Equalizern die unterschiedliche Lautstärkebeeinflussung
in den verschiedenen Frequenzbereichen ermöglichen und damit den ersten Fehler, also allein die Übertragungsfunktion bzw.
die Frequenzgangkennlinie, verbessern, sind bekannt. Nachteilig hierbei
ist, daß die Fehler im Phasenfrequenzgang und damit die Ein- und Ausschwingvorgänge nicht verbessert werden.
Aus der Deutschen Patentschrift 31 3G 353 ist auch bereits ein Ver-fahren
bekannt, das allein die Ein- und Ausschwingfehler verbessert. Nachteilig hierbei ist, daß, wenn keine Impulse im Tonmaterial vorkommen,
der Fehler im Ampl itudenfrequenzgang nicht verbessert wird.
EPO COPY
------ vVi" *" *5 / ι ο π λ
Es wurde auch versucht, die prinzipbedingt entstehenden Fehler der
dynamischen Wandlei bei der Umsetzung von einer elektrischen in eine akustische Schwingung durch Rückkopplung zu kompensieren.
Fig 3 zeigt die bekannte Anordnung eines Lautsprechers mit einem Sensor für die Membranbewegung.
Hierzu wird die Bewegung der Membran kapazitiv, induktiv, piezoelektrisch
oder optisch abgetastet und die so erzeugten elektrischen Istwertsignale mit den Sollwertsignalen verglichen. Die Nachregelung erfolgt über einen
Differenzverstärker. Die kapazitiven Bewegungsaufnehmer erfassen neben der Gesamtmembranbewegung aber auch sämtliche Partial schwingungen
der Membran, die induktiven Aufnehmer bewegen sich im stark wechselnden Magnetfeld, das durch die stromdurchflossene Erregerwicklung beeinflußt
wird. Sie erlauben deshalb nur eine grobe Fehlererkennung. Die piezo-Auf nehmer sind relativ schwer und vergrößern durch ihr Eigengewicht
den ursächlich zu korrigierenden Fehler. Für den Mittel- und Hochtonbereich sind sie nicht einsetzbar. Die optischen Aufnehmer
mit eigener Steuerelektronik sind unwirtschaftlich teuer.
Wegen der phasendrehenden Eigenschaften des Lautsprechers und des Aufnehmers würde der Regelkreis bei hoher Schleifenverstärkung ins
Schwingen geraten. Um dieses zu verhindern, muß die Schleifenverstärkung
auf kleine Werte z.B. 20 reduziert werden, was die Wirksamkeit der Rückkopplung stark beeinträchtigt.
Durch Nachregelung wird außerdem immer nur jeweils der auftretende
Amplitudenfehler korrigiert. Phasenfehler sind nur über Amplitudenfehler erkennbar, erfaßbar und regelbar.
Wenn bei Impulsen Fehler in der Phasenlage auftreten, äußern sie sich
z.B. in zu kleinen Amplituden. Eine reine Amplitudennachregelung erfordert
aber in dem Fall des noch gegenphasigen Einschwingens überhohe Korrekturstromimpulse, die der Verstärker dadurch, daß er seine
Leistung schon für den Musikimpuls zur Verfügung stellte, meist nicht
copy m
liefern kann. Im Übrigen können derartige Nachregelungen der Membran
erst mit einiger Verzögerung nach Auftreten des Fehlers wirksam werden und somit, besonders bei falscher Phasenlage, die Fehler nie
grundsätzlich verhindern.
Bei hohen Amplitudenänderungen, wie sie in der modernen Unterhaltungsund
Tanzmusik häufig auftreten, kann es durch die hohen Nachregelungskorrektursignale
zu kurzfristigen Übersteuerungen des Endverstärkers und damit zu hohen Klirrfaktoren kommen.
Während die Nachregelung in der Praxis bei den Amplitudenfehlern in
der Übertragungsfunktion des Lautsprechers z.B. bei seiner Resonanzfrequenz über mehrere Schwingungsperioden einwirkend ausgleichend
wirken kann, zeigt sie bei der von der Phasenlage abhängigen Verbesserung der Ein- und Ausschwingvorgänge bei plötzlichen Amplitudenänderungen
in der entscheidenden ersten halben Schwingungsperiode nur wenig Wirkung.
Um die Probleme mit den Sensoren an der Lautsprechermembran zu vermeiden, wurde auch schon versucht, mit Hilfe einer elektrischen
Nachbildung des Lautsprechers als Ersatzschaltung nach Fig 4 zu arbeiten.
Die elektrischen Werte als Beispiel für einen Baß-, Mittel- und Hochtonlautsprecher nach Fig 4 sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt
und zeigen große Unterschiede auf.
Baß 172 uF
34.8 mH
40 SL
R (Schwingspule) 6.8 JL
L (Schwingspule) 1.1 mH
Resonanzfrequenz 65 Hz
Mittel töner | Hochtöner |
62.3 uF | 4.3 uF |
7 mH | 2.1 mH |
13.2 SL | 3.1 XL |
7.2 SL | 4.9 JL. |
0.35 mH | 0.07 mH |
240 Hz | 1650 Hz |
-ΘΕΡΟ COPY
Ein anderer Baß mit 37 Hz Resonanzfrequenz kann aber bereits durchaus Werte von C = 300 uF, I =60 mH und W = 50λ. haben.
Auf verschiedene Lautsprecher abgleichbare diskrete Bauteile in diesem Größenordnungsbereich
sind nur mit unverhältnismäßig großem, unwirtschaftlichem
Aufwand machbar.
Durch diese Ersatzschaltung für den tatsächlichen Lautsprecher versuchte
man, ein besseres Korrektursignal zu bekommen. Diese Ersatzschaltung
wird dazu in einen Rückkopplungskreis nach Fig 5a eingesetzt. Der Nachteil dieser Schaltung ist, daß diskret mit Spulen,
Kondensatoren und Widerständen aufgebaute Ersatzschaltungen, sowie
auch die elektrodynamischen Wandler selbst, schon bei kleinen Bauteil-
und Fertigungstoleranzen bereits erhebliche Unterschiede im zusammengebauten Endprodukt aufweisen. Eine solche mit diskreten Bauteilen aufgebaute
Ersatzschaltung ist deshalb nur schlecht an die tatsächlichen Lautsprecherverhältnisse anzugleichen, nicht abstimmbar und teuer.
Die diskret mit Spulen, Kondensatoren und Widerständen aufgebaute Ersatzschaltung nach Fig 4 kann auch invers in Reihe mit dem Lautsprecher
angeordnet sein (Fig 5b), was aus der US-Patentschrift 3.988.541
bekannt ist. Hierbei wurde außerdem auch der Strom eingeprägt, um die Anteile der Schwingspulenimpedanz und Schwingspuleninduktivität
der Ersatzschaltung vernachlässigen zu können. Aber auch hier bleiben die Nachteile der großen Bauteil toi eranzen von Lautsprecher und
Ersatzschaltung und der fast unmöglichen Abgleichbarkeit für einen
bestimmten Lautsprecher, diedieses Verfahren für die Praxis nicht anwendbar machen.
Es ist auch nicht möglich, die vorstehend beschriebenen Nachteile der mit diskreten Bauteilen aufgebauten elektrischen Ersatzschaltung eines
Lautsprechers zu umgehen, indem man seine leichter abstimmbare elektrische Ersatzschaltung als Analogrechenschaltung nach Fig 6 verwendet.
Da die exakte elektrische Nachbildung für ein Lautsprechersystem als Analogrechenschaltung bereits aus mehreren Rückkopplungen besteht und
durch eine weitere Rückkopplung die Eigenwerte verändert, kann sie nicht wie eine mit diskreten Bauteilen aufgebaute Lautsprecherersatzschaltung
nach Fig 5a in einen Rückkopplungszweig geschaltet werden.
EPO COPY ώ
Die Schaltung wird dadurch auch instabil und kommt ins Schwingen. Die Analogrechenschaltung für den Lautsprecher sinngemäß nach
Fig 5b invers in Reihe mit dem Lautsprecher zu betreiben, geht auch nicht, weil diese wie alle elektronischen Schaltungen mit
Operationsverstärkern nur in einer Richtung arbeitet und ein Vertauschen der Ein- und Ausgänge zur Wirkungsumkehr nicht möglich ist.
Aus der US-Patentschrift 4.340.778 ist auch bereits bekannt, durch eine Schaltung den Einfluß der Schwingspule, des akustischen Wirkungsgrades,
der mechanischen Aufhängung, der Dämpfung usw. jeweils einzeln zu kompensieren. Dabei werden mehrere Kompensationsschaltungen nacheinander
angeordnet. Da aber alle Einflüsse des elektrodynamischen Schwingsystems des Lautsprechers voneinander abhängig sind und sich
auch gegenseitig wieder beeinflussen, können solche Kompensationsschaltungen die Fehler nicht wirksam verhindern, sondern schaffen vielmehr
neue, andere Fehler, die sich ebenfalls als Klirrfaktoren oder Klangverfälschungen äußern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Entzerren von elektroakustisehen bzw.
elektrodynamischen Wandlern anzugeben, daß das elektrische Eingangssignal
so vorverzerrt, daß durch die prinzipbedingt auftretenden Fehler
der nicht-idealen Wandler in Bezug auf Amplituden- und Phasenfrequenz gang die Vorverzerrung weitgehenst wieder ausgeglichen wird und übertragungsfehler
im Ausgangssignal das durch den Wandler abgegeben wird, möglichst nicht mehr feststellbar oder zumindest klein geworden sind. Insbesondere
soll die Entzerrschaltung aus preiswerten elektronischen Bauteilen und Einstellgl
iedern bestehen, um in weiten Bereichen auf verschiedene Wandlertypen leicht und individuell abstimmbar zu sein.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Schaltungsanordnungen zur Durchführung des
Verfahrens sind Gegenstand der Patentansprüche Nr. 11 - 14. Dadurch, daß die unterschiedlichen Lautsprecherexemplare des gleichen
Typs schon bei kleinen Bauteil- und Fertigungstoleranzen große elektrische
Unterschiede haben, bedeutet die leichte, individuelle Einstellbarkeit auf das
jeweilige Exemplar einen nicht unerheblichen Vorteil.
EPO COPY
Die Vorteile der Entzerrschaltung werden noch größer, wenn man berücksichtigt,
daß die leichte Einstellbarkeit nicht nur in kleinen Teilbereichen,
sondern sogar auf so unterschiedliche Lautsprechertypen wie Baß-, Mittel- oder Hochtöner genauso leicht möglich ist.
Gegenüber dem Herstellungsaufwand diskret, also mit Kondensatoren,
Spulen und Widerständen, aufgebauter Ersatzschaltungen mit großen Bautei!werten, ergibt sich vom Materialaufwand der elektronischen
Bauteile und von der Einstellbarkeit durch Stellglieder ein großer
Kostenvortei I.
Dadurch, daß die Entzerrschaltung aber universell, also für alle elektrodynamischen
Lautsprechersysteme sowie aber auch alle elektrodynamischen Wandler, einsatzbar ist, ergibt sich ein großer Anwendungsbereich
mit einem durch Massen- bzw. Serienfertigung bedingten nochmalig steigenden Kostenvorteil und Fertigungsvorteil.
Wenn im Fall des Einsetzens der Entzerrschaltung in allen Zweigen
einer Mehrweglautsprecherbox die Frequenzweiche nach dem Deutschen Patent DE 33 04 402 C1 konstruiert ist und somit in allen Frequenzbereichen
richtige Einschwingvorgänge und auch gleiche Phasenlage gewährleistet,
ergeben sich im Einschwingverhalten des Baß-, Mittel-
und Hochtöners bei Tonbursts aus Tongemischen, wie sie in der Musik häufig z.B. bei Anschlägen von Klavier, Gitarre und Trommel vorkommen,
über die gesamte Mehrweglautsprecherbox keine Phasendrehungen und keine Klangveränderungen mehr. Die Membranen des Hochtöners, Mitteltöners und
Baßlautsprechers bleiben bei allen Anregungen, ob durch Impulse oder durch lang anhaltende Töne, in gleicher Phase. Dadurch wird erstmals das Problem
der Übergangsfrequenz zwischen Baß- und Mittel töner oder Mittel- und
Hochtöner unabhängig vom Programmaterial praxistauglich und kostengünstig
gelöst. In der bisherigen Praxis war aus den aufgeführten Gründen immer nur der Kompromiß möglich, daß entweder bei eingeschwungenen
Tönen oder bei Impulsen die jeweiligen Membranen sich in Phase bewegen konnten.
Ebenso von Vorteil ist, daß beim Lautsprecherbau handelsübliche
Lautsprecherexemplare verwendet werden können. Man benötigt keine
EPO COPY
~tt:
Spezialanfertigungen, wie z.B. mit Sensoren für eine Nachregelung oder teuren engtolerierten Bauteilgrößen und speziellen Fertigungsverfahren,
um bestimmte Kennwerte einzuhalten.
Ein weiterer Vorteil ist, daß sich die elektrischen Kennwerte der Entzerrschaltung bei Belastung durch Betrieb nicht verändern, wie dies
bei Spulen und Kondensatoren durch die Erwärmung bei Betriebszustand geschieht. Ebenso vorteilhaft ist, daß Nichtlinearitäten durch Bauteile,
wie z.B. bei der Spule durch Hysterese, Sättigung und Wirbelstrom, in der einstellbaren Entzerrschaltung mit Operationsverstärkern nicht vorkommen.
Die leichte und universelle Abstimmbarkeit auf elektrodynamische
Lautsprecherchassis ist auch vorteilhaft im Falle, daß ein Chassis
kaputt geht und ersetzt werden muß. Hier erbringt die Entzerrschaltung
einen hohen Gebrauchswert bei Reparaturen.
Aber auch die Einstellbarkeit auf Lautsprecherentwicklungen in der
Zukunft, wie z.B. auf neue Lautsprecher mit magnetischer Flüssigkeit im Luftspalt des Magneten oder Lautsprecher mit neuen Flachmembranen,
bringt eine Steigerung des Gebrauchswerts. Als ein wesentlicher Vorteil der Entzerrschaltung ist noch hervorzuheben,
daß sie durch nur wenige aktive Bauteile äußerst preisgünstig verwirklicht werden kann.
Ebenso soll noch der geringe Platzbedarf der Entzerrschaltung, die
ohne weiteres in Größe eines heute üblichen Operationsverstärkers denkbar ist, gegenüber den großen diskreten Bauteilen einer Lautsprecherersatzschaltung,
z.B. bei der Anwendung im Baßbereich, genannt werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen
und Formeln und eines konkreten Anwendungsbeispiels für einen
Baßlautsprecher näher beschrieben.
Fig 1 zeigt das Amplituden-Resonanz-Verhalten bekannter elektrodynamischer Wandler für verschiedene Dämpfungen OC .
Fig 2 , zeigt das Phasen-Resonanz-Verhalten bekannter elektrodynamischer
Wandler für verschiedene Dämpfungen ©t .
EPO COPY ω
Fig 3 zeigt das Schema bekannter Membranrückkopplungen bei
Lautsprechern.
Fig 4 zeigt eine mit diskreten Bauteilen aufgebaute elektrische
Ersatzschaltung eines bekannten elektrodynamischen Lautsprechers.
Fig 5a zeigt das Schema einer Rückkopplung über eine den
elektrodynamischen Lautsprecher simulierende, mit diskreten Bauteilen
aufgebaute, bekannte elektrische Ersatzschaltung.
Fig 5b zeigt eine zu der Schaltung gemäß Fig 5a elektrisch
gleichwertige Schaltung mit invers und in Reihe geschalteter, bekannter, mit diskreten Bauteilen aufgebauter, elektrischer
Lautsprecherersatzschaltung für den elektrodynamischen Lautsprecher.
Fig 6 zeigt eine bekannte elektrische Ersatzschaltung eines elektro-
dynamischen Lautsprechers in einem Aufbau als Analogrechenschaltung.
Fig 7 zeigt eine mit diskreten Bauteilen aufgebaute, bekannte elektrische
Lautsprecherersatzschaltung für den elektrodynamischen
Lautsprecher mit anschließender Differenzierstufe.
Fig 8a zeigt den Dämpfungsverlauf, der sich aus dem Lautsprecher oder seiner Ersatzschaltung nach Fig 7 für das Beispiel
eines elektrodynamischen Baßlautsprechers ergibt.
Fig 8b zeigt den Phasenwinkel verlauf, der sich aus dem Lautsprecher
oder seiner Ersatzschaltung nach Fig 7 für das Beispiel eines elektrodynamischen Baßlautsprechers ergibt.
Fig 9a zeigt den Prinzipaufbau einer erfindungsgemäßen Entzerrschaltung
mit 3 Integratoren.
Fig 9b zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Entzerrschaltung nach Fig 9a.
Fig 9c zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Entzerrschaltung mit 4 Integratoren.
Fig 9d zeigt ein abgewandeltes A usf ührungsbe i spiel einer erfin-
dungsgemäßen Entzerrschaltung nach Fig 9c.
Fig 9e zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Entzerrschaltung nach Fig 9a.
Fig 9f zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Entzerrschaltung nach Fig 9b.
Fig 10a zeigt den entsprechenden Verlauf der Dämpfungsfunktion der Entzerrschaltung für das errechnete Beispiel des
elektrodynamischen Baßlautsprechers.
Fig 10b zeigt den entsprechenden Verlauf des Phasenwinkelverlaufs der Entzerrschaltung für das errechnete Beispiel des
elektrodynamischen Baßlautsprechers.
Fig 11a zeigt den Verlauf des Dämpfungsfehlers gegenüber der idealen Übertragungsfunktion in einem Diagramm.
Fig 11b zeigt den Verlauf des Phasenfehlers gegenüber dem idealen Phasenverlauf in einem Diagramm.
Fig 12 zeigt die erfindungsgemäße Entzerrschaltung in Verbindung mit einer bekannten Membranrückkopplung bei elektrodynamischen
Lautsprechern.
Fig 7 zeigt ein bekanntes Lautsprecherersatzschaltbild mit nachgeschalteter
Differenzierstufe.
Die Werte für das Beispiel mit dem Baßlautsprecher wurden am Baß dynamisch bestimmt, d.h. die komplexe Eingangs impedanz bei unterschiedlichen Frequenzen gemessen und daraus die Bauteilwerte für die bekannte Ersatzschaltung mathematisch berechnet. Das Verhalten der Ersatzschaltung entspricht exakt dem des Lautsprechers selbst.
Die Werte für das Beispiel mit dem Baßlautsprecher wurden am Baß dynamisch bestimmt, d.h. die komplexe Eingangs impedanz bei unterschiedlichen Frequenzen gemessen und daraus die Bauteilwerte für die bekannte Ersatzschaltung mathematisch berechnet. Das Verhalten der Ersatzschaltung entspricht exakt dem des Lautsprechers selbst.
Rs | - 6. | 8 | mH | R1 | = 40 | mH |
Ls | -4 ""* la |
1 | L1 | = 34.8 | uF | |
C1 | = 172 | |||||
An den Eingangsklemmen des Lautsprechers oder aber auch seiner elektrischen
exakten Nachbildung durch die Ersatzschaltung wird die Spannung U angelegt, an den Ausgangsklemmen kann die Spannung U abgegriffen
werden. EP0 οοργ Λ
Aus dem Verhältnis — ergibt sich die Dämpfungsfunktion, aus der
2 Phasenverschiebung von U gegen U2 der PhasenwinkeIverlauf.
Die allgemeine mathematische Dämpfungsfunktion für das obige Beispiel
lautet:
(Gleichung 1)
(Gleichung 1)
A L
/A
Hu
Mit der Normierung fg = 65.05284 Hz
Rß= 14.224 -ß-Lg
= 34.80 mH
= 1/(2TfB)
Zeitkonstante des Differenziergliedes
ergibt sich die Gleichung (1) in anderer Form als (Gleichung 2) fy () * £;
mit den Koeffizienten
= 0.031609 = 15.47977 = 38.014808 = 15.124173
= 1 gewählt
oder nochmals in anderer Schreibweise als (Gleichung 3)
Schreibweise als
^z
mit den Koeffizienten C£, = 0.494082
(X1 = 2.439917
tX3 = 12.54577
EPO COPY Ά
Diese durch die Entzerrschaltung zu kompensierende Dämpfungsfunktion
in Abhängigkeit der Frequenz ist in Fig 8a für das Beispiel des Baßlautsprechers
gezeichnet, verläuft aber für alle elektrodynamischen Wandler in schematisch gleicher Weise. Ebenso wurde der durch die
Entzerrschaltung zu kompensierende PhasenwinkeIverlauf in Abhängigkeit
von der Frequenz in Fig 8b für das Beispiel des Baßlautsprechers
aufgezeichnet, aber auch diese Kurve verläuft für alle elektrodynamischen Wandler in schematisch gleicher Weise (siehe hierzu auch Fig 2).
Die Gleichung (3) einfach umzukehren, um das gesamte Lautsprecherverhalten in inverser Form zu bekommen, ergibt keine Lösung, da diese
Funktion schaltungstechnisch nicht stabil ist und in sich schwingt.
Im Folgenden wird der Weg aufgezeigt zu einer Entzerrschaltung,
die wie die Ersatzschaltung des Lautsprechers als Analogrechner ähnlich komplexe Querverbindungen zueinander hat, aber nur im Übertragungsbereich
des Lautsprechers die inverse Funktion in genügend guter Näherung darstellt.
Außerhalb des Übertragungsbereichs, z.B. für einen Baß im Mitteltonbereich
oder für einen Mitteltöner im Baß- und Hochtonbereich oder für einen Hochtöner im Baß- und Mittenbereich, wird ein durch die
Einstellung der Schaltung beliebig klein bestimmbarer Fehler zugelassen.
Dadurch, daß aber die Lautsprecher über eine Frequenzweiche betrieben werden, die den Frequenzbereich außerhalb des Übertragungsbereichs
stark abdämpft, tritt dieser zugelassene Fehler in der Praxis überhaupt nicht in Erscheinung. Zweckmäßig ist deshalb die Anordnung der Entzerrschaltung
nach der Frequenzweiche und vor dem Lautsprecher. Als bildlicher Vergleich kann die mathematische Annäherung eines
Kreissegments durch eine Parabel zur besseren Anschauung dienen. Innerhalb des gewählten Anpassungsbereichs lassen sich Kreis und
Parabel gut aufeinander abstimmen, außerhalb des Anpassungsbereichs
verlaufen die Kurven vollkommen unterschiedlich. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die allgemeine Gleichung eines
Polynoms in der Weise angesetzt, daß der Zähler aus Gleichung (3)
EPO COPY Jl
mit den Koeffizienten, die am Lautsprecher ermittelt wurden, in den
Nenner der Gleichung (4) kommt und der neue Zähler in Gleichung (4) allgemein angesetzt wird. Das mathematische Stabilitätskriterium erfordert
hierbei, daß der Zähler des Polynoms vom selben Grad oder größer als der Nenner ist.
(Gleichung 4)
<L· * Cf*
u..
Es wäre auch ein allgemeiner Ansatz möglich, bei dem auch die Koeffizienten des Nenners errechnet werden, oder ein anderer Ansatz
mit dem Zähler nach der vierten Ordnung oder noch höher. Wenn aber alle Koeffizienten z.B. vom Zähler und Nenner frei wählbar sind, ist
der Rechenaufwand zur Erzielung einer guten Näherungslösung größer. Auch wenn die Ordnung des Nenners höher festgelegt wird als notwendig,
ergeben sich zum einen mehr Rechenaufwand, zum anderen dem Grad der Ordnung entsprechend viele Integrationsstufen in der
Schaltungsanordnung, die dann, je komplizierter sie wird, selbst wieder
Fehler bei der Signalverarbeitung aufweisen kann. In der Praxis weisen die letzten Integrationsstufen durch die Abschwächung des Signals
nur noch eine geringe Beeinflussung der Entzerrkurve durch die Einstellung
der Potentiometer auf. Eine Schaltung vierter, fünfter oder sechster oder gar höherer Ordnung mit 4, 5, 6 oder noch mehr Integrationsstufen
ist deshalb nicht besser als die exakt abgestimmte Entzerrschaltung mit 3 Integrationsstufen. .
Es gilt, für die Gleichung (4) oder eine andere Gleichung höheren
Grades die Koeffizienten nach mehreren Gesichtspunkten in einem iterativen Lösungsverfahren bis zur gewünschten Genauigkeit zu ermitteln.
Diese Gesichtspunkte sind:
1·) Die Einstellung und Verbesserung der frei wählbaren und zu
bestimmenden Koeffizienten muß immer am Gesamtsystem
EPO COPY
erfolgen, da nur so die komplexen Rückwirkungen der Einstellung eines Koeffizienten auf die anderen gewährleistet sind.
2.) Die Annäherung der Übertragungsfunktion erfolgt nur im gewählten
Übertragungsbereich an die inverse Dämpfungsfunktion nach Gleichung (3).
Eine solche Kurve ist für das Beispiel des Baßlautsprechers in Fig 10a dargestellt.
3.) _Die Form der Annäherung der Übertragungsfunktion im gewählten
Übertragungsbereich an die inverse Dämpfungsfunktion nach Gleichung (3) soll vorzugsweise in monotoner Form erfolgen.
Wenn sich die angenäherte Kurvenform des Dämpfungsverlaufs nicht monoton an die gegebene Kurvenform annähert,
sondern sich z.B. um die gegebene Kurvenform mit positiven und negativen Abweichungen herumwindet, ergibt sich keine
gute Übereinstimmung in der Annäherung des Phasenwinkel Verlaufs. Die monotone Annäherung der Dämpfungsfunktion
kann gut in der Darstellung des Dämpfungsfehlers gegenüber der idealen Übertragungsfunktion nach Fig 11a beurteilt werden.
4.) Die Form der Annäherung des ermittelten Phasenwinkel Verlaufs
im gewählten Übertragungsbereich an den inversen Phasenwinke I verlauf soll optimal sein.
Eine solche Kurve ist für das Beispiel des Baßlautsprechers dargestellt in Fig 10b.
5.) Es soll eine Fehlerabschätzung der Annäherung für Dämpfungsfunktion nach Fig 11a und des Phasenwinkel Verlaufs nach
Fig 11b in dem gewünschten Übertragungsbereich, am Rand des gewünschten Übertragungsbereichs, außerhalb des gewünschten
Übertragungsbereichs erfolgen.
Das Näherungsverfahren selbst erfolgt durch geeignete Wahl der Koeffizienten,
die solange verbessert werden, bis das gewünschte Ergebnis erzielt ist. Die Koeffizientenverbesserung erfolgt immer schrittweise und
EPO COPY
im Gesamtsystem. Die einzelnen Rechenschritte können numerisch erfolgen,
mit Hilfe von Rechencomputern,
mit Grafikcomputern.
mit Hilfe von Rechencomputern,
mit Grafikcomputern.
Hierbei kann die Koeffizientenveränderung direkt in der Wirkung auf die
Kurvenveränderung beurteilt werden und dadurch das Verfahren beschleunigt werden.
Bei schon ungefähr bekannten Koeffizienten z.B. bei Lautsprechern gleichen Serientyps kann der Feinabgleich mit dem Oszilloskop durch
richtiges Einstellen des Phasenwinkelverlaufs vollzogen werden.Hierzu
wird die Entzerrschaltung in Reihe mit dem elektrodynamischen Lautsprechersystem
geschaltet und das Gesamtübertragungssystem aus Entzerrschaltung und elektrodynamischem Wandler oder seiner genauen Ersatzschaltung
mit Rechtecksignalen verschiedener Frequenzen beschickt. Die Variation der Koeffizienten entspricht dem Verstellen der regelbaren
Potentiometer der Entzerrschaltung. Das Ziel der Optimierung ist die vom Wandler oder seiner Ersatzschaltung abgreifbare, möglichst fehlerfreie
Wiedergabe der Rechtecksignalform und damit der Ein- und Ausschwingvorgänge. Dies kann auf dem Oszilloskop im Vergleich zum
Eingangssignal optisch sehr gut erfolgen.
In dem bisher beschriebenen Beispiel für den Baß lautsprecher ergaben
sich nach der Gleichung (4) und den Werten für O/ = 0.494 082
CX2 = 2.439 917
£X3 = 12.545 77
CX2 = 2.439 917
£X3 = 12.545 77
nach mehreren Annäherungsrechenschritten folgende Koeffizienten C = 4.839
(J ο = 0.25
Q = 0.707
0< = 50
(J ο = 0.25
Q = 0.707
0< = 50
oder für die umgeformte Gleichung 5a
(Gleichung 5a)
(Gleichung 5a)
Z
*
EPO COPY
die Koeffizienten *"
a - 50.353 b = 0.2066
a - 17.740 b = 3.198
aQ = 3.15 ~ b = 7.854
b = 3.125
Bezugsfrequenz f = 65.05284 Hz
Bezugsfrequenz f = 65.05284 Hz
Es sind dies die Koeffizienten, die in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
nach Fig 9a nur noch als Einstellungen an den Potentiometern P bis P vollzogen werden müssen. Ein durch die Schaltungsbauteile
eventuell notwendiger Feinabgleich auf das elektrodynamische Lautsprechersystem erfolgt, wie zuvor beschrieben, mit Hilfe
eines Oszilloskops.
Wie genau die Entzerrschaltung die vorhandenen Lautsprechereigenwerte
entzerren kann, läßt sich am Beispiel des Baßlautsprechers
in den Fehlerkurven in Fig 11a und Fig 11b aufzeigen. Der Fehler im Bereich der Schalldruckübertragungskurve beträgt von
40 - 500 Hz weniger als 0.1 dB.
Der Fehler im Phasenwinkel verlauf ist im Bereich von 80 - 800 Hz
kleiner
Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nach
Fig 9a genauer beschrieben.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nach Fig 9a hat dem Grad der 3 Ableitungen entsprechend nach Gleichung (5a) drei Integratoren
B1 B und B in Reihe geschaltet. Am Eingang wird das Eingangssignal
U in einen Summierer S eingeleitet. Ebenfalls in diesen
Summierer S werden die Rückführungen R , R und R aus der
Schaltung eingeleitet, die in ihrem Rückführungszweig die einstellbaren Potentiometer P1 P und P_ angeordnet haben. Die Rück-
/D b
führungen R , R und R aus der Schaltung erfolgen jeweils nach
den Integratoren B , B und B . Aus der in Reihe angeordneten Schaltung
des Eingangssummierers und der drei Integratoren erfolgen die
vier Auskopplungen A , A , A und A , die in ihren Zweigen die
EPO COPY
einstellbaren Potentiometer P4, P3VP3 unc* Pi naben und ir>
den
32
Summierer S eingeleitet werden. Am Ausgang des Summierers
kann die Ausgangsspannung U abgegriffen werden. Die erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen nach Fig 9b, 9c, 9d
und 9e sind abgewandelte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung nach Fig 9a, die sinngemäß aus der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung nach Fig 9a und dem mathematischen Ansatz her abgeleitet werden können. S sind Summierer, B Integratoren,
R Rückführungen, A Auskopplungen, P auf Koeffizientenwerte einstellbare Potentiometer.
Bei der abgewandelten erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nach Fig 9b folgen nicht die drei Integratoren nacheinander, sondern nur zwei. Ein dritter Integrierer wird extra geschaltet.
Bei der abgewandelten erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nach Fig 9b folgen nicht die drei Integratoren nacheinander, sondern nur zwei. Ein dritter Integrierer wird extra geschaltet.
Der mathematische Ansatz dafür lautet:
(Gleichung 5b) /fC,/>^g, />
+ C«,
Die abgewandelte erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nach Fig 9c
wurde aus dem mathematischen Lösungsansatz einer Gleichung vierter
Ordnung mit vier hintereinander angeordneten Integratoren verwirklicht.
Der mathematische Ansatz hierfür lautet:
(Gleichung 5c) ^ *
(Gleichung 5c) ^ *
fr*+fr+fr*,
Die abgewandelte erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nach Fig 9d
wurde gegenüber der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung aus
Fig 9c nicht mit vier Integratoren in Reihe ausgeführt, sondern mit jeweils zwei mal zwei hintereinander angeordneten Integrierern.
Der mathematische Ansatz hierfür lautet:
(Gleichung 5d)
(Gleichung 5d)
ν-τ ι ν
Die abgewandelte Schaltungsanordnung nach Fig 9e zeigt, daß auch eine Ausführung möglich ist, in der die Integratoren nicht wie in
Fig 9a direkt hintereinander in Reihe geschaltet werden, sondern jeder Integrator für sich in einem durch Rückkopplungen und Auskopplungen
geschlossenen Schaltbild sichtbar ist, und diese Schaltungsanordnungen dann einfach aneinander gereiht werden.
Der mathematische Ansatz hierfür lautet:
(Gleichung 5e) ^ , j*+ ^Z _ P+ C<1 r P* C°
Fig 9f zeigt die Schaltungsanordnung nach Fig 9b in der Weise abgewandelt,
daß die als fertige Bausteine lieferbaren Integratoren B durch normale Operationsverstärker O, Rückführungen M, Kondensatoren N
und Widerstände T ausgebildet werden. Im Gegensatz zu den Integratoren B
liefert diese abgewandelte Schaltung das invertierte Ausgangssignal. Dies wird beim Vorzeichen der Koeffizienten berücksichtigt.
Dieser Schaltungsteil ist mit Hilfe dicker Strichstärke hervorgehoben.
In der bekannten Schaltung nach Fig 7 wird das aus der bekannten
Ersatzschaltung des elektrodynamischen Wandlers nach Fig 4 abgegriffenen Signal einmal differenziert. Dadurch erhält man die Übertragungsfunktion
für die Dämpfung bzw. die Beschleunigung. Anhand dieser besch I eun i gungspropot i onal en bzw. dämpfungsproportionalen
Übertragungsfunktion wurde das Verfahren und die Schaltungsanordnung
zur Entzerrung von elektrodynamischen Wandlern bisher ausführlich beschrieben.
Das entzerrte beschleunigungs- bzw. dämpfungsproportionele Signal
ist geeignet, direkt auf den Endverstärker für den elektrodynamischen
Wandler gegeben zu werden, um dessen Eigenverhalten zu kompensieren.
Es ist jedoch auch möglich, das Signal aus Fig 4 direkt abzugreifen, ohne wie nach Fig 7 eine Differenzierstufe anzuordnen. Man erhält
auf diese Weise die geschwindigkeitsproportionale Übertragungsfunktion der elektrodynamischen Ersatzschaltung oder des Wandlers.
EPO
Auch hier ist ein ähnlicher mathematischer Ansatz und eine iterative
Lösung der inversen geschwindigkeitsproportionalen Übertragungsfunktion mit der gleichen Entzerrschaltungsanordnung möglich. Man bekommt
nur andere Koeffizienten. Um dieses entzerrte geschwindigkeitsproportionale Signal an den Endverstärker für den elektrodynamischen Wandler
weiterleiten zu können, muß es allerdings einmal differenziert werden, um die beschleunigungsproportionale entzerrte Spannungsfunktion
zu erhalten.
Es ist jedoch auch möglich, das Signal aus Fig 4 abzugreifen und anstatt wie in Fig 7 einmal zu differenzieren, einmal zu integrieren.
Man erhält auf diese Weise die aus lenkungsproportionale Übertragungsfunktion
des elektrodynamischen Wandlers oder seines Ersatzsystems. Auch hier ist ein ähnlicher mathematischer Ansatz und eine iterative
Lösung der entzerrten aus lenkungsproportional en Übertragungsfunktion
mit der gleichen Schaltungsanordnung möglich. Man bekommt aber auch hier wieder andere Koeffizienten. Um dieses entzerrte auslenkungsproportionale
Signal an den Endverstärker für den elektrodynamischen Wandler weiterleiten zu können, muß es allerdings zweimal differenziert
werden, um die entzerrte beschleunigungsproportionale Spannungs- , funktion zu erhalten.
Nach der US-Patentschrift 3.988.541 ist es auch bekannt, das inverse
Lautsprecherersatzschaltbild ohne Schwingspuleneinfluß, also ohne Schwingspulenwiderstand und Schwingspuleninduktivität, in Reihe mit
dem Lautsprecher zu schalten. Bei dieser Schaltungsanordnung muß aber der Strom dem Lautsprecher eingeprägt werden, sonst wären die
Schwingspuleneinflüsse nicht vernachlässigbar.
Auch diese Art der mit diskreten Bauteilen aufgebauten Ersatzschaltung läßt
sich durch eine erfindungsgemäße Entzerrschaltung annähern. Man bekommt, weil
der Schwingspuleneinfluß entfällt, nur einen Ansatz zweiter Ordnung. Die Koeffizienten werden nach dem gleichen Iterationsverfahren bestimmt.
Die Nachteile dieser Schaltungsanordnung liegen darin, daß stromeingeprägte Verstärker nicht üblich sind, weil sie sehr schwer
richtig zu dimensionieren sind und leicht instabil werden. Es ist auch eine Variante der erfindungsgemäßen Entzerrschaltung
für elektrodynamische Wandler möglich in Verbindung mit einer
EPO COPY
Membrannachregelung durch Rückkopplung. Diese Schaltungsanordnung
ist in Fig 12 dargestellt. Durch diese Anordnung der in Reihe mit dem Lautsprecher geschalteten erfindungsgemäßen Entzerrschaltung E und einer
bekannten Membrannachregelung mit Rückkopplung können durch die zweimalige
Korrektur jegliche Restfehler im Dämpfungs- bzw. Phasenwinkel verlauf beseitigt werden.
Ebenso ist es möglich, das beschriebene Lautsprecherentzerrverfahren
auf beschleunigungs-, geschwindigkeits- oder aus lenkungsproportional em
Weg nicht durch eine Analogrechenschal tungsanordnung, sondern, wenn das Eingangssignal in digitaler Form vorliegt oder wenn es durch einen
AD-Wandler in digitale Form gebracht wurde, es auch in digitaler Form
in einer Digitalrechenschaltung oder in einem Computerrechenprogramm, das das Verfahren ausführt, in ähnlicher Weise zu verarbeiten.
Auch eine analoge Signalverarbeitung mit digitaler Regelung der Einstellglieder,
sowie eine digitale Signalverarbeitung mit analogen Einstel!gliedern
zur Regelung sind denkbar.
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHEAnspruch 1Verfahren zur Entzerrung von elektrodynamischen bzw. elektroakustischen Wandlern durch eine in Reihe mit dem Wandler angeordnete Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß das komplexe Eigenverhalten des Wandlers im durch eine Frequenzweiche begrenzten Übertragungsbereich in Bezug auf Amplituden- und Phasenfrequenzgang in inverser Form mathematisch angenähert und dem Ansatz entsprechend schaltungsmäßig nachgebildet wird, wobei die Schaltung aus aktiven elektronischen Bauteilen und Einstellgliedern besteht, durch die die Annäherung auch direkt erfolgen kann.Anspruch 2Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet., daß die dämpfungs- bzw. beschleunigungsproportionale Übertragungsfunktion des Wandlers in inverser Form als Ausgang für den mathematischen Ansatz und die Schaltung dar Entzerrfunktion benützt wird.Anspruch 3Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschwindigkeitsproportionale Funktion des Wandlers in inverser Form als Ausgang für den mathematischen Ansatz und die Schaltung der Entzerrfunktion benützt wird und die dämpfungsproportionale Funktion des Wandlers in inverser Form erst durch Differenzieren gewonnen wird.Anspruch 4Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die amplitudenproportionale Funktion des Wandlers in inverser Form als Ausgang für den mathematischen Ansatz und die Schaltung der Entzerrfunktton benützt wird und die dämpfungsproportionale Funktion des Wandlers in inverser Form erst durch zweimaliges Differenzieren gewonnen wird.EPO ΌΟΡΥj Anspruch 5 .^. :..:·...: -'T 3418047Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, -_ _ . daß der mathematische Lösungsansatz zweiter oder höherer Ordnung ist.Anspruch 6Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der mathematische Lösungsansatz vorzugsweise dritter Ordnung ist.Anspruch 7 —Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der mathematische Lösungsansatz in Form eines einzelnen Bruchs formuliert wird.Anspruch 8Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der mathematische Lösungsansatz in eine beliebige Anzahl und Mischung aus Einzelbrüchen von erster und höherer Ordnung aufgespalten wird.Anspruch 9Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße Verfahren zur Entzerrung von elektrodynamischen Lautsprechern in Kombination mit einem bekannten Verfahren zur Membrannachregelung angewendet wird.Anspruch 10Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß nicht die Spannung, sondern der Strom dem Lautsprecher aufgeprägt wird.Anspruch 11Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren mit Hilfe einer Analogrechenschaltung durchgeführt wird. EPO COPYSchaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zur Entzerrung von elektrodynamischen Lautsprechern mit Hilfe einer digitalen Rechenschaltung durchgeführt wird.Anspruch 13Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zur Entzerrung von elektrodynamischen Wandlern mit einer analoge Signale verarbeitenden Rechenschaltung in Verbindung mit einer programmierbaren digitalen Mikroprozessorsteuerung durchgeführt wird.Anspruch 14Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zur Entzerrung von elektrodynamischen Wandlern mit Hilfe einer digitale Signale verarbeitenden Rechenschaltung in Verbindung mit einer analogen einstellbaren Steuerung durchgeführt wird.EPOCOPY
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843418047 DE3418047C2 (de) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | Einrichtung zur Kompensation von Wiedergabefehlern eines elektroakustischen Wandlers |
EP84114089A EP0145997B2 (de) | 1983-11-28 | 1984-11-22 | Einrichtung zur Kompensation von Wiedergabefehlern eines elektroakustischen Wandlers |
DE8484114089T DE3485242D1 (de) | 1983-11-28 | 1984-11-22 | Einrichtung zur kompensation von wiedergabefehlern eines elektroakustischen wandlers. |
JP59251485A JPH07114519B2 (ja) | 1983-11-28 | 1984-11-27 | 電気音響変換器の再生誤差補償装置 |
US06/675,752 US4675835A (en) | 1983-11-28 | 1984-11-28 | Device for compensating reproduction errors in an electroacoustic transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843418047 DE3418047C2 (de) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | Einrichtung zur Kompensation von Wiedergabefehlern eines elektroakustischen Wandlers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3418047A1 true DE3418047A1 (de) | 1985-11-21 |
DE3418047C2 DE3418047C2 (de) | 1986-03-20 |
Family
ID=6235912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843418047 Expired DE3418047C2 (de) | 1983-11-28 | 1984-05-15 | Einrichtung zur Kompensation von Wiedergabefehlern eines elektroakustischen Wandlers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3418047C2 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3443690A1 (de) * | 1984-11-30 | 1986-06-12 | Rainer Hase | Uebertragungsanordnung fuer audiosignale |
DE3603537A1 (de) * | 1986-02-05 | 1987-08-06 | Pfleid Wohnraumakustik Gmbh | Breitbandlautsprecher |
DE3627320C1 (en) * | 1986-08-12 | 1987-10-08 | Michael Dipl-Ing Swoboda | Loudspeaker controlled with respect to the radiated sound pressure |
DE3840551A1 (de) * | 1988-12-01 | 1990-07-12 | Dynacord Electronic Und Geraet | Verfahren und anordnung zur verbesserung der wiedergabe von schallereignissen durch lautsprecher |
-
1984
- 1984-05-15 DE DE19843418047 patent/DE3418047C2/de not_active Expired
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3443690A1 (de) * | 1984-11-30 | 1986-06-12 | Rainer Hase | Uebertragungsanordnung fuer audiosignale |
DE3603537A1 (de) * | 1986-02-05 | 1987-08-06 | Pfleid Wohnraumakustik Gmbh | Breitbandlautsprecher |
DE3627320C1 (en) * | 1986-08-12 | 1987-10-08 | Michael Dipl-Ing Swoboda | Loudspeaker controlled with respect to the radiated sound pressure |
DE3840551A1 (de) * | 1988-12-01 | 1990-07-12 | Dynacord Electronic Und Geraet | Verfahren und anordnung zur verbesserung der wiedergabe von schallereignissen durch lautsprecher |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3418047C2 (de) | 1986-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4111884C2 (de) | ||
DE68925434T2 (de) | Elektroakustische Antriebsschaltung | |
DE112012006458B4 (de) | Signalverarbeitungsvorrichtung | |
DE3329194C2 (de) | ||
EP0145997B1 (de) | Einrichtung zur Kompensation von Wiedergabefehlern eines elektroakustischen Wandlers | |
DE102015121528A1 (de) | Verfahren zum Steuern des Membranhubs von elektrodynamischen Lautssprechern | |
DE3404655A1 (de) | Vorrichtung zur uebertragung von druckwellen | |
DE112012006457B4 (de) | Frequenzcharakteristikmodifikationsgerät | |
DE3618586A1 (de) | Bassreflex-lautsprechersystem | |
CH694604A5 (de) | Hörhilfegerät mit Richtmikrofoncharakteristik. | |
DE3855825T2 (de) | Akustischer Apparat | |
DE19942526C2 (de) | MFB-Lautsprechersystem mit steuerbarer Lautsprecher-Vibrations-Charakteristik | |
DE3418047A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zur entzerrung von elektrodynamischen, insbesondere elektroakustischen wandlern | |
EP1169884B1 (de) | Flächenlautsprecher und verfahren zu dessen betrieb | |
DE2626652C3 (de) | Regelungsanordnung für Schallsender | |
DE102008024534A1 (de) | Hörvorrichtung mit einem Entzerrungsfilter im Filterbank-System | |
DE4431481A1 (de) | Schaltungsanordnung mit steuerbarem Übertragungsverhalten | |
DE2726184A1 (de) | Lautsprecher | |
DE2420689C3 (de) | Verfahren und Anordnung zur Verbesserung der Eigenschaften elektrodynamischer Wandler durch Bewegungsgegenkopplung | |
DE3325520C2 (de) | Vorentzerrtes elektroakustisches Wandlersystem | |
DE10323126A1 (de) | Adaptive Bassanhebung für aktive Basslautsprecherboxen | |
EP0081780B1 (de) | Elektrodynamischer Wandler | |
DE10259393A1 (de) | Verstärkerschaltung mit Gegenkopplung | |
DE69613524T2 (de) | Nicht-gerichtetes Lautsprechersystem mit punktueller Schallquelle | |
CN1179862A (zh) | 低音扬声器驱动电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8381 | Inventor (new situation) |
Free format text: ERFINDER IST ANMELDER |
|
8331 | Complete revocation |