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Die Erfindung betrifft eine passive Frequenzweiche der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.
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Menschen sind bekanntlich in der Lage, die Richtung zu bestimmen, aus der eine Schallquelle strahlt. Die Bestimmung dieser Richtung beruht auf dem Zusammenwirken beider Ohren, die Laufzeit-, Phasen- und Intensitätsunterschiede der abgestrahlten Schallwellen wahrnehmen, indem sie den Schalldruck am Ort des Hörens abtasten, die empfangenen Signale unter Mitwirkung des menschlichen Gehirns verarbeiten und daraus Richtungs- und Klanginformationen für den Hörer erzeugen. In der stereophonen Rundfunktechnik nutzt man diese Eigenschaft des menschlichen Ohrs dadurch aus, daß die Schalleindrücke wie beim Hören mit zwei Ohren mit Hilfe von zwei Mikrofonen aufgenommen, übertragen und dann mit zwei Lautsprechern wiedergegeben werden. Der Hörer wird dadurch in die Lage versetzt, räumlich zu hören, d. h. bei der Wiedergabe der Schalleindrücke mittels Lautsprechern zu erkennen, wo die bei der Aufnahme beteiligten Schallquellen räumlich relativ zu den Aufnahmemikrofonen angeordnet waren. Für eine gute sterophone Wiedergabe ist dabei nicht nur die bloße Rechts/Links-Erkennung, sondern vor allem auch ein Hören in die Tiefe des Raums hinein und eine Unterscheidung in der Höhe von Bedeutung. Die Qualität eines Tonfrequenz-Übertragungssystems wird daher heute vor allem an der Qualität des räumlichen Hörens gemessen.
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Leider sind die bekannten Übertragungssysteme in dieser Hinsicht bei weitem nicht optimal. Während dem menschlichen Ohr das räumliche Hören beim Anhören von originalen Schallquellen, z. B. eines Orchesters, keinerlei Schwierigkeiten bereitet, ist seine Fähigkeit, eine genaue räumliche Zuordnung auch bei der Reproduktion von Schalleindrücken mit Hilfe von sekundären Schallquellen wie Lautsprechern vorzunehmen, stark begrenzt. Die Hauptursache dafür dürfte darin zu sehen sein, daß im Übertragungsweg vom Mikrofon über die Verstärkeranlage und die ggf. benötigte Sende- und Empfangsanlage zu den abstrahlenden Lautsprechern vor allem diejenigen Informationen unterdrückt oder verzerrt werden, die das menschliche Ohr zur Ortung benötigt.
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Während die Fachwelt bisher bemüht war, durch Schaffung komplizierter elektrischer Schaltkreise und/oder aufwendiger Lautsprecherkombinationen die stereophone Wirkung der Übertragungssysteme zu verbessern, beruht die Erfindung auf der überraschenden Entdeckung, daß die mit einem Übertragungssystem erzielbare Raumwirkung ganz erheblich verbessert werden kann, wenn an den in derartigen Systemen üblicherweise vorhandenen Frequenzweichen geringfügige Änderungen vorgenommen werden.
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In der Rundfunktechnik ist es heute allgemein üblich, die von einem Rundfunk-, Tonband- oder Kassettengerät od. dgl. erzeugten Niederfrequenzsignale nicht mittels eines einzigen Lautsprechers zu übertragen, sondern zu diesem Zweck Lautsprecherkombinationen zu verwenden, die für jeden Stereokanal zumindest je einen Baß- und einen Hochtonlautsprecher umfassen. Häufig erhalten die Lautsprecherkombinationen zusätzlich wenigstens einen Mitteltonlautsprecher. Jeder Lautsprecher ist dabei speziell auf den von ihm zu übertragenden Frequenzbereich abgestimmt.
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Ein wichtiger Bestandteil solcher Lautsprecherkombinationen ist in vielen Fällen eine sogenannte passive Frequenzweiche. Sie dient dazu, den einzelnen Lautsprechern der Kombination nur diejenigen Frequenzbereiche zuzuführen, die sie abstrahlen sollen, und bestehen dabei in der Regel aus parallel und/oder in Serie geschalteten Spulen und Kondensatoren. Ihre Wirkung beruht darauf, daß eine Spule einem Wechselstrom einen um so größeren Widerstand entgegensetzt, je höher dessen Frequenz ist, während ein Kondensator umgekehrt einen um so kleineren Widerstand darstellt, je größer die Frequenz des Wechselstroms ist. Infolgedessen durchlaufen die Tiefton- bzw. Baßfrequenzen vorwiegend Schaltkreise mit Spulen, die Hoch- und Mitteltonfrequenzen dagegen vorwiegend Schaltkreise mit Kondensatoren.
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Die zum Festlegen der Frequenzbereiche benötigten Kondensatoren weisen systembedingt relativ große Kapazitäten zwischen ca. einem und hundert Mikrofarad auf. Derartige Kondensatoren bringen beträchtliche Signalverformungen mit sich, da sie ständig aufgeladen und wieder entladen werden und dabei aufgrund ihrer hohen Kapazität relativ träge sind, d. h. eine große Zeitkonstante besitzen. Dadurch werden insbesondere sehr schnelle Signaländerungen verfälscht bzw. verzerrt. An der Größe dieser Kapazitäten läßt sich aber nicht viel ändern, da andernfalls die für die Lautsprecher vorgesehenen Frequenzbereiche entsprechend geändert würden und daher die Frequenzweiche ihren Sinn verlieren würde. Die durch Frequenzweichen bedingten Verzerrungen werden daher bisher wenig beachtet oder zumindest mangels anderer Möglichkeiten in Kauf genommen.
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Dies gilt auch für Frequenzweichen der eingangs bezeichneten Gattung ("Elektor" Dezember 1983, S. 12-28) für je einen Tiefton-, Mittelton- und Hochtonlautsprecher, bei denen zur Verbesserung des Impulsverhaltens im Mittenbereich den diesen Frequenzbereich festlegenden beiden Elektrolyt-Kondensatoren hoher Kapazität (33 µ bzw. 82 µ) zwei Folienkondensatoren von geringer Kapazität (je 2 µ) derart parallel geschaltet sind, daß jedes Paar aus Elektrolyt- und Folienkondensator zu einer vorgegebenen Gesamtkapazität führt. Auf welche Weise dadurch das Impulsverhalten verbessert wird, bleibt offen. Vor allem ist nicht erkennbar, ob durch die Parallelschaltungen der Raumklang verbessert wird. Es kann daher nur vermutet werden, daß die Kombination aus preisgünstigen Elektrolytkondensatoren mit im Preis noch verträglichen Folienkondensatoren dazu dient, die bekannten bauartbedingten Nachteile von Elektrolytkondensatoren (hohe Verluste) durch Ausnutzung der ebenfalls bekannten bauartbedingten Vorteile von Folienkondensatoren (geringe Verluste) auszugleichen, ohne die Elektrolytkondensatoren vollends durch bei großen Kapazitäten noch sehr kostspieligen Folienkondensatoren ersetzen zu müssen, was bei günstigeren Preisen an sich wünschenswert wäre.
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Im Gegensatz dazu liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine passive Frequenzweiche der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß die Umladung ihrer Kondensatoren beschleunigt, dadurch die Verfälschung der durchgelassenen Frequenzen verringert und insgesamt das räumlich Hören verbessert wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
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Die Erfindung bringt den überraschenden Vorteil mit sich, daß allein dadurch, daß den Frequenzbereichskondensatoren wenigstens zwei, vorzugsweise mehr als zwei Kondensatoren parallel geschaltet werden, eine ganz erhebliche und von jedermann ohne weiteres feststellbare Verbesserung der räumlichen Ortung erzielt wird. Außerdem läßt sich z. B. die Größe des Raums, in dem eine Aufnahme gemacht wurde, beim Anhören dieser Aufnahme wesentlich besser abschätzen. Obwohl eine exakte theoretische Erklärung dieser Phänomene nicht möglich ist, wird angenommen, daß die für die räumliche Ortung usw. benötigten Informationen vor allem in den Anstiegs- und Abstiegsflanken der elektrischen Niederfrequenzsignale gespeichert sind und daß diese Informationen bei Anwendung üblicher Frequenzweichen weitgehend verloren gehen, bei Anwendung der erfindungsgemäßen Frequenzweiche dagegen überwiegend erhalten bleiben.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 einen Schaltkreis mit einer erfindungsgemäßen passiven Frequenzweiche, und
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Fig. 2 bis 6 schematische Darstellungen von Übertragungsvorgängen zur Erläuterung der mit der Erfindung erzielten Vorteile.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden für die in der Zeichnung dargestellten Kondensatoren drei Begriffe verwendet, nämlich "Frequenzbereichskondensatoren", " Beschleunigungskondensatoren" und "Füllkondensatoren". Dabei sind unter " Frequenzbereichskondensatoren" diejenigen Kondensatoren zu verstehen, die im wesentlichen die den Lautsprechern zugewiesenen Frequenzbereiche festlegen. Unter einem "Beschleunigungskondensator" wird ein Kondensator mit einer im Vergleich zu einem Frequenzbereichskondensator erheblich kleineren Kapazität verstanden, der dazu dient, hohe Umladegeschwindigkeiten zu ermöglichen. Als " Füllkondensatoren" werden schließlich solche Kondensatoren bezeichnet, die abgestufte, zwischen denen der Frequenzbereichskondensatoren und den Beschleunigungskondensatoren liegende Kapazitätswerte aufweisen.
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Fig. 1 zeigt schematisch das Schaltbild einer erfindungsgemäßen passiven Frequenzweiche 1, die zwischen einen Niederfrequenzverstärker 2 und eine Lautsprecherkombination geschaltet ist, die einen Hochtonlautsprecher 3 und einen Baßlautsprecher 4 aufweist. An den positiven Eingang des Verstärkers 2, dessen negativer Eingang geerdet ist, ist der Signalausgang eines Mikrofons 5 angeschlossen. Der Signalausgang des Verstärkers ist mit einem Signaleingang 6 der Frequenzweiche 1 verbunden, deren anderer Eingang 7 geerdet ist. Die Frequenzweiche 1 besitzt außerdem zwei Signalausgänge 8 und 9, die mit je einem Signaleingang der Lautsprecher 3 und 4 verbunden sind, und zwei weitere, mit den anderen Eingängen der Lautsprecher 3 und 4 und dem Eingang 7 verbundene Ausgänge 10 und 11.
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Die Frequenzweiche umfaßt in an sich bekannter Weise einen Frequenzbereichskondensator C 1, der zwischen den Signaleingang 6 und den Signalausgang 8 geschaltet ist, eine Spule L 1, deren beide Anschlüsse mit dem Signalausgang 8 bzw. dem Ausgang 10 verbunden sind, und einen weiteren Frequenzbereichskondensator C 2, dessen einer Anschluß mit dem Ausgang 11 verbunden ist und dessen anderer Anschluß einerseits über eine Spule L 2 an den Signaleingang 6, andererseits über eine weitere Spule L 3 an den Signalausgang 9 angeschlossen ist. Diese Frequenzweiche 1 hat die bekannte Wirkung, daß das Ausgangssignal des Verstärkers 2 dem Baßlautsprecher 4 über die tiefe Frequenzen durchlassenden Spulen L 2 und L 3, dem Hochtonlautsprecher dagegen über den hohe Frequenzen durchlassenden Kondensator C 1 zugeführt wird, wobei gleichzeitig der Kondensator C 2 einen Kurzschluß für die Frequenzen im Baßzweig und die Spule L 1 einen Kurzschluß für die tiefen Frequenzen im Hochtonbereich bewirkt. Dadurch werden dem Hochtonlautsprecher 3 nur die Anteile mit Hochtonfrequenzen, dem Baßlautsprecher 4 dagegen nur die Anteile mit Tieftonfrequenzen zugeführt. Die Kapazitäten für die Kondensatoren C 1 und C 2 betragen beispielsweise 3,3 bzw. 6,8 µF, die Induktivitäten der Spulen L 1 bis L 3 beispielsweise 0,22 bzw. 0,82 bzw. 0,10 mH.
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Erfindungsgemäß ist dem Frequenzbereichskondensator C 1 ein Beschleunigungskondensator C 16 parallel geschaltet, dessen Kapazität wesentlich kleiner als die des Frequenzbereichskondensators C 1 ist und beispielsweise 3,3 Pikofarad beträgt. Den Kondensatoren C 1 und C 16 sind fünf Füllkondensatoren C 11, C 12, C 13, C 14 und C 15 parallel geschaltet, deren Kapazitäten beispielsweise 330 nF, 33 nF, 3,3 nF, 330 pF und 33 pF betragen, so daß also zwischen den extremen Kapazitäten von 3,3 µF bzw. 3,3 pF jeweils weitere Kapazitäten liegen, die in Zehnerpotenzen abgestuft sind, im Vergleich zum Beschleunigungskondensator C 16 die zehnfachen, hundertfachen bzw. tausendfachen usw. Kapazitäten aufweisen und den Bereich zwischen 3,3 µF und 3,3 pF in gleichförmigen Stufen ausfüllen.
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Erfindungsgemäß ist dem Kondensator C 2 ein Beschleunigungskondensator C 25 parallel geschaltet, dessen Kapazität wesentlich kleiner als die des Frequenzbereichskondensators C 2 ist und beispielsweise 6,8 pF beträgt. Den Kondensatoren C 2 und C 25 sind vier Füllkondensatoren C 21, C 22, C 23 und C 24 parallel geschaltet, deren Kapazitäten beispielsweise 68 nF, 6,8 nF, 680 pF und 68 pF betragen, so daß zwischen den extremen Kapazitäten von 6,8 µF bzw. 6,8 pF jeweils weitere Kapazitäten liegen, die in Zehnerpotenzen abgestuft sind, im Vergleich zum Beschleunigungskondensator C 25 die zehnfachen, hundertfachen usw. Kapazitäten aufweisen und den Bereich zwischen 6,8 µF und 6,8 pF in gleichförmigen Stufen auffüllen. Dabei besitzt die oberste Stufe beispielsweise eine Kapazität von einem Hundertstel der Kapazität des Frequenzbereichskondensators.
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Durch die erfindungsgemäßen Parallelschaltungen werden die den Lautsprechern zugewiesenen Frequenzbereiche nur unwesentlich verändert, insbesondere wenn die Kapazitäten des nächsten Füllkondensators C 11 bzw. C 21 um eine Stufe von 1/10 bzw. 1/100 beabstandet ist. Da sich die Kapazitäten von parallel geschaltetenKondensatoren addieren, würde der ursprünglich allein für den Frequenzbereichskondensator C 1 definierte Kapazitätswert von z. B. 3,3 µF bei Parallelschaltung eines Füllkondensators von 330 nF auf ca. 3,63 µF, bei Parallelschaltung eines Füllkondensators von 33 nF dagegen nur auf ca. 3,363 µF verändert, was hinsichtlich der zu übertragenden Frequenzbereiche kaum ins Gewicht fällt. Alternativ könnte im gegebenen Beispiel ein Frequenzbereichskondensator mit einer verringerten Kapazität von ca. 3 µF gewählt werden, so daß die Parallelschaltung insgesamt wieder etwa den geforderten Wert von 3,3 µF erhält.
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Durch Anwendung der Beschleunigungskondensatoren C 16 und C 25 sowie der Füllkondensatoren C 11 bis C 15 und C 21 bis C 24 wird vor allem der Raumklang des Übertragungssystems entscheidend verbessert. Während beim Fehlen dieser Kondensatoren eine Ortung einzelner Musikinstrumente innerhalb eines Orchesters od. dgl. nur schwer oder gar nicht möglich ist, ist beim Vorhandensein dieser Beschleunigungs- und Füllkondensatoren eine Ortung mühelos möglich. Dem Hörer wird der Eindruck vermittelt, als höre er in den Raum hinein, und er empfindet die Wiedergabe eines Musikstücks so wie im Konzertsaal. Bei Anwendung der Erfindung lassen sich selbst dann unerwartete, bisher nicht gekannte räumlich und zeitliche Auflösungen erreichen, verbunden mit einer optimalen räumlichen Lokalisierung der zu reproduzierenden Schallquellen, wenn es sich um verhältnismäßig einfache und damit preisgünstige Übertragungssysteme und Lautsprecherkombinationen handelt.
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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, das sich auf vielfache Weise abwandeln läßt. Beispielsweise können die Kapazitäten der Kondensatoren C 1 bis C 16 bzw. C 2 bis C 25 so gewählt werden, daß die gesamten Parallelschaltungen eine der gewünschten Kapazität der Kondensatoren C 1, C 2 usw. aufweisende Kapazität besitzt. Es ist aber auch möglich, die Frequenzbereiche anhand der Kondensatoren C 1 bzw. C 2 zu bestimmen und diesen dann Kondensatoren mit Kapazitäten parallel zu schalten, die dem zehntel, hundertstel usw. der Kapazität der Kondensatoren C 1 bzw. C 2 entsprechen, da sich dadurch die Gesamtkapazität nur unwesentlich ändert. Weiterhin ist es möglich, jeden Kondensator anstatt aus einem einzigen Kondensator aus Kondensatorgruppen aufzubauen, die aus mehreren, parallel und/oder in Serie geschalteten Kondensatoren bestehen, und jede Kondensatorbaugruppe so zu bemessen, wie oben für die Kondensatoren C 1 bis C 16 bzw. C 2 bis C 25 angegeben ist. Weiterhin kann die beschriebene Abstimmung der Füllkondensatoren entsprechend dem Zehnfachen, Hundertfachen usw. der Kapazität der Beschleunigungskondensatoren anders, insbesondere in anderen Schritten als in Zehnerpotenzen gewählt werden. Diese Abstufung ist weitgehend vom Einzelfall abhängig und kann individuell, insbesondere auch anhand der auf dem Markt erhältlichen Kapazitätswerte festgelegt werden. Schließlich ist auch die Wahl der Kapazitäten der Beschleunigungskondensatoren C 16 bzw. C 25 vom Einzelfall und von der gewünschten Qualität der Wiedergabe abhängig. Grundsätzlich wäre erwünscht, für diesen Zweck den mit dem kleinsten erhältlichen Kapazitätswert von z. B. 1 pF versehenen Kondensator einzusetzen, um dadurch die größte Beschleunigung bzw. die geringste Verzerrung der ersten Abschnitte der Signale auch bei höchsten Frequenzen zu garantieren. In diesem Fall sollten ausreichend viele, fein abgestufte Füllkondensatoren vorgesehen werden. Möglich ist aber auch, lediglich Beschleunigungskondensatoren mit Kapazitäten vorzusehen, die einem Tausendstel der Kapazität der Kondensatoren C 1, C 2 usw. entsprechen, und diese mit je einem Füllkondensator zu kombinieren, der beispielsweise eine Kapazität vom Zehn- oder Hundertfachen der Kapazität des Beschleunigungskondensators besitzt. Auch in diesen Fällen lassen sich schon erhebliche Verbesserungen hinsichtlich des räumlichen Hörens und der Ortung erzielen.
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Abgesehen davon versteht sich, daß Fig. 1 nur eine einzige Ausführungsform für den Schaltkreis 1 darstellt. Tatsächlich ist eine Vielzahl von unterschiedlichen Schaltkreisen mit Kondensatoren entsprechend C 1 und C 2 bekannt, deren Übertragungsverhalten durch die erfindungsgemäßen Parallelschaltungen erheblich verbessert werden können. Bei Anwendung von Schaltkreisen 1 mit mehr als zwei Kanälen für mehr als zwei Lautsprecher werden entsprechend Fig. 1 auch die Kondensatoren der hinzukommenden Kanäle mit Parallelschaltungen aus Beschleunigungs- und Füllkondensatoren versehen.
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Das Mikrofon 5 und der Verstärker 2 sind in Fig. 1 nur beispielsweise dargestellt. Stattdessen können den Frequenzweichen und Lautsprecherkombinationen beliebige andere Übertragungssysteme wie Tonband- und/oder Plattenspielgeräte, Kassettenrecorder, Tuner od. dgl. vorgeschaltet sein.
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Obwohl die mit der Erfindung erzielten Vorteile nicht völlig theoretisch erklärbar sind, wird nachfolgend versucht, sie zumindest glaubhaft zu machen.
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Fig. 2 zeigt das typische Ladeverhalten eines Kondensators, beispielsweise des Kondensators C 1 in Fig. 1, anhand von Diagrammen, längs deren Abszissen die Zeit und längs deren Ordinaten die Spannungen aufgetragen sind. Im oberen Teil ist ein Rechtecksignal 14 mit einer Anstiegsflanke 15 dargestellt. Wird ein Kondensator mit einem solchen Signal aufgeladen, dann steigt seine Spannung nicht entsprechend der Anstiegsflanke 15 ebenfalls rechteckförmig, sondern langsam längs einer Anstiegsflanke 16 im unteren Teil der Fig. 2 an. Würde man nun in der Schaltung nach Fig.1 den Kondensator C 1 durch einen Kondensator mit einer wesentlich geringeren Kapazität ersetzen, könnte dadurch zwar eine Anstiegsflanke 17 bei noch geringerer Kapazität eine Anstiegsflanke 18 erhalten werden, die sich von der Anstiegsflanke 15 des Rechtecksignals 14 kaum noch unterscheidet, wodurch Verzerrungen im Anstiegsbereich vermieden würden. Dies ist aber nicht ohne weiteres möglich, weil die Kapazität C 1 ein bestimmtes Übertragungsverhalten definieren soll und daher nicht durch eine wesentlich kleinere Kapazität ersetzt werden darf.
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Die Erfindung beruht daher auf dem Gedanken, dem für das Übertragungsverhalten verantwortlichen Kondensator C 1, C 2 usw. einen Beschleunigungskondensator parallel zu schalten, um dadurch einen Kondensator vorzusehen, der bei Aufladevorgängen zu Anstiegsflanken 17 oder 18 entsprechend Fig. 2 führt. Diese allein die Ladegeschwindigkeit, nicht aber auch die speicherbare Ladungsmenge berücksichtigende Betrachtungsweise hat jedoch für den Schaltkreis nach Fig. 1 als Ganzes keine praktische Bedeutung. Würde nämlich unter der Voraussetzung, daß dieser allein einen Kondensator C 1 hoher Kapazität und einen Beschleunigungskondensator von sehr geringer Kapazität aufweist, die Ausgangsspannung am jeweiligen Signalausgang gemessen, dann würde sich etwa ein Signalverlauf entsprechend Fig. 3 ergeben, bei dem die Anstiegsflanke 19 praktisch der Anstiegsflanke 16 nach Fig. 2 entspricht. Nur ganz am Anfang der Anstiegsflanke würde sich eine gewisse Beschleunigung des Ladevorgangs ergeben, wie in Fig. 3 durch einen schraffierten Bereich 20 angedeutet ist, dessen untere Begrenzungslinie den Signalanstieg bei Anwendung allein des Kondensators C 1, C 2 usw. und dessen obere Begrenzungslinie den Signalanstieg bei parallel geschaltetem Beschleunigungskondensator andeuten soll. Diese bedeutungslose Auswirkung einer kleinen, parallel geschalteten Kapazität ergibt sich aus der bei hohen Beschleunigungen sehr geringen im Beschleunigungskondensator speicherbaren Ladungsmenge, die im Verhältnis zu den Kondensatoren C 1, C 2 usw. um einen Faktor von z. B. 106 kleiner ist und zu keiner merkbaren Änderung führt. Erfindungsgemäß wird daher beiden Kondensatoren wenigstens einer der Füllkondensatoren C 11, C 12 usw. parallel geschaltet, die im Vergleich zu den Kondensatoren C 1, C 2 usw. und den Beschleunigungskondensatoren dazwischen liegende, mittlere Kapazitäten besitzen und, für sich allein betrachtet, zu stufenweise steileren Anstiegsflanken führen würden. Diese Füllkondensatoren wirken sich aufgrund des Umstands, daß sie im Vergleich zum Beschleunigungskondensator stufenweise größere Ladungsmengen aufnehmen können, in dem Ausgangssignal dahingehend aus, daß im ersten Teil von dessen Anstiegsflanke 21 (Fig. 4) eine deutlich sichtbare Beschleunigung erzielt wird, die sich über einen erheblich größeren Bereich erstreckt, als wenn der Beschleunigungskondensator allein verwendet würde. Dies ist in Fig. 4 durch einen schraffierten Bereich 22 angedeutet, dessen untere Begrenzungslinie die Anstiegsflanke des Ausgangssignals bei Anwendung allein der Kondensatoren C 1, C 2 usw. darstellen soll, während die obere Begrenzungslinie des Bereichs 22 die Anstiegsflanke des Ausgangssignals für denjenigen Fall wiedergeben soll, daß den Kondensatoren C 1, C 2 usw. Beschleunigungs- und Füllkondensatoren parallel geschaltet sind.
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Hinsichtlich der Übertragung von Schalleindrücken kann vorausgesetzt werden, daß die erregenden Schallquellen anstelle der rechteckförmigen Signale nach Fig. 2 bis 4 hauptsächlich sinusförmige Wellen, Schwingungen bzw. elektrische Signale zur Folge haben, wobei bei stereophoner Übertragung und Wiedergabe von Schalleindrücken jeweils zwei Signale, die sog. Rechts- und Linkssignale verarbeitet werden. In Fig. 5 sind zwei derartige Signale S 1 und S 2 idealisiert dargestellt, die zu irgendeinem Zeitpunkt Phasendifferenzen Δ T und/oder Amplitudendifferenzen Δ A aufweisen, aus denen das menschliche Ohr die für das räumliche Hören und die Ortung erforderlichen Informationen ableitet. Werden derartige Signale S 1 und S 2 in Form von elektrischen Schwingungen durch den Schaltkreis 1 nach Fig. 1 geleitet, verhalten sich die Kondensatoren C 1, C 2 usw. bei Ladevorgängen grundsätzlich ähnlich wie anhand Fig. 2 bis 4 erläutert wurde. Wichtig dabei ist jedoch, daß sich die Abflachungen der Anstiegsflanken vor allem in unmittelbarer Nähe der Nulldurchgänge der Signale bemerkbar machen, weil dort die Anstiegsflanken der zu verarbeitenden Signale S 1 und S 2 besonders steil sind, während die Verzerrungen mit zunehmendem Anstieg der Sinussignale S 1 und S 2 immer mehr an Bedeutung verlieren, weil die Steigung eines Sinussignals mit der Zeit bis zum Erreichen des Hochpunkts immer mehr abnimmt. Außerdem wirken sich die durch Kondensatorumladungen bedingten Abflachungen um so mehr aus, je größer die Frequenzen sind, weil gerade bei hohen Frequenzen schon sehr geringfügige Phasendifferenzen zu beträchtlichen Amplitudenunterschieden führen können.
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Da das menschliche Ohr die für das räumliche Hören bzw. die Ortung benötigten Informationen aus mit üblichen Lautsprecherkombinationen übertragenen Schalleindrücken nicht oder nur sehr unvollständig ableiten kann, muß gefolgert werden, daß diese Informationen insbesondere aus den ersten Abschnitten der Anstiegsflanken, nämlich dort, wo die Anstiegssteilheit am größten ist, gewonnen werden. Werden nun diese ersten, bei Anwendung üblicher Schaltkreise nach Fig. 1 erhaltenen Abschnitte der Anstiegsflanken den bei Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltkreise erhaltenen Abschnitten gegenübergestellt, dann ergibt sich das Bild nach Fig. 6. Dort sind die Anstiegsflanken 23 und 24 von zwei um eine Phasendifferenz von Δ T versetzten, z. B. Rechts- bzw. Links-Sinussignalen R und L dargestellt. Diese besitzen in ihren Anfangsabschnitten unterschiedliche Steigungen, die davon abhängen, ob sie allein durch die Kondensatoren C 1, C 2 usw. oder mit Hilfe der erfindungsgemäßen Parallelschaltungen weitergeleitet wurden. Diese unterschiedlichen Steigungen sind in Fig. 6 entsprechend Fig. 4 durch schraffierte Bereiche 25 bzw. 26 kenntlich gemacht, deren untere Begrenzungslinien die Anstiegsflanken bei Anwendung allein der Kondensatoren C 1, C 2 usw. und deren obere Begrenzungslinien die Anstiegsflanken bei Anwendung der erfindungsgemäßen Parallelschaltungen bilden.
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Daraus folgt, daß sich zu einem Zeitpunkt t 1 die Amplitudendifferenz Δ A 1 ergibt, wenn die Signale durch bekannte Schaltkreise geleitet werden, während sich eine wesentlich größere Amplitudendifferenz Δ A 2 bei Anwendung der erfindungsgemäßen Parallelschaltungen ergibt. Entsprechend könnte für andere Zeitpunkte gezeigt werden, daß die Amplitudendifferenzen zwischen den Signalen L und R immer dort erheblich voneinander abweichen, wo die schraffierten Bereiche 25, 26 bzw. die ersten Abschnitte der Anstiegsflanken beteiligt sind. Da bei Anwendung der Erfindung das räumliche Hören und die Ortung wesentlich verbessert werden, muß daher gefolgert werden, daß gerade diejenigen Abschnitte für das räumliche Hören und die Ortung von Bedeutung sind, die in Fig. 4 und 6 durch die schraffierten Bereiche 20, 22, 25 und 26 definiert sind und durch die erfindungsgemäßen Parallelschaltungen beeinflußt werden.
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Ähnliche Betrachtungen lassen sich für die Phasendifferenzen zwischen den Signalen L und R und für die Abstiegsflanken dieser Signale beim Entladen der Kondensatoren C 1, C 2 usw. machen. Dabei ist natürlich zu berücksichtigen, daß die Fig. 3 bis 6 grob schematische Vereinfachungen für die bei stereophonen Übertragungen tatsächlich auftretenden Vorgänge darstellen.