DE3543338A1 - Graphischer entzerrer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen graphischen Entzerrer (Equa­ lizer) für Audio-Signale, der den für das menschliche Ohr wahrnehmbaren Tonfrequenzbereich in mehrere Frequenzbereich- Abschnitte mit jeweils unterschiedlicher Mittenfrequenz aufteilt und eine Anhebung oder Absenkung des Signalpegels in jedem Frequenzbereich-Abschnitt mittels den einzelnen Fre­ quenzbereich-Abschnitten zugeordneten, auf der Frontseite eines Gehäuses nebeneinander angeordneten Schubreglern erlaubt, mit einem Eingang für die zu entzerrenden Audio- Signale, einem Ausgang für entzerrte Audio-Signale und den einzelnen, ohmsche Potentiometer darstellenden Schubreglern zugeordneten aktiven und/oder passiven, zwischen Eingang und Ausgang angeordneten elektronsichen Filterschaltungen, die auf die zugeordnete Mittenfrequenz abgestimmt sind und die zur Abdeckung des Frequenzbereich-Abschnitts erforderliche Bandbreite aufweisen.

Derartige graphische Entzerrer sind bereits im Handel und werden beispielsweise dazu benutzt, den Frequenzgang einer Tonfrequenzquelle zu linealisieren oder auch an ganz be­ stimmte Wiedergabebedingungen anzupassen, insbesondere aber auch dazu, eine Abstimmung der Tonwiedergabeanordnung ein­ schließlich der Lautsprecher an die akustischen Eigenschaften des Raumes vorzunehmen, in dem die Lautsprecher angeordnet sind.

Zur besonders deutlichen Hervorhebung der Übertragungseigen­ schaften des graphischen Entzerrers über das Gesamtfrequenz­ spektrum dient dem Benutzerdas Bild einer Serie von neben­ einander angeordneten Schubreglern auf der Frontfläche des Entzerrergehäuses, deren gegenseitige Einstellpositionen in gewisser Hinsicht die Punkte einer Übertragungskennlinie bilden.

Als Schubregler dienen der Einfachheit halber ohmsche Poten­ tiometer, die mit entsprechenden weiteren Bauelementen, wie Kondensatoren und weiteren Widerstände unterschiedlicher Dimensionierung - je nach Frequenzbereich-Abschnitt - mit Halbleiterverstärkerschaltungen, insbesondere Operations­ stärkern in Form von integrierten Schaltkreisen zusammen­ arbeiten, um so auf engem Raum die große Anzahl von be­ nötigten Filterschaltungen unterbringen zu können.

Die Beschaltung der einzelnen Potentiometer ist hier nicht von Interesse und kann gemäß dem Stand der Technik erfolgen.

Nachteilig bei bisher bekannten graphischen Entzerrern ist, daß sie entweder für einkanalige, monoaurale Arbeitsweisen ausgelegt sind, oder aber alternativ für Stereo-Signale (Zweikanal-Anordnung). Eine Ausführungsform für die mono­ aurale Wiedergabe akzeptiert demzufolge keine Stereo-Signale, während eine Stereoausführung lediglich in der Form Mono- Signale bearbeiten kann, daß ein Kanal einfach abgeschaltet oder nicht benutzt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen graphischen Entzerrer zu schaffen, der sowohl für monoaurale Signale mit seiner ge­ samten Schaltungsanordnung eingesetzt werden kann, wie auch für Stereo-Signale. Insbesondere soll ein graphischer Ent­ zerrer geschaffen werden, der durch einfache Umschaltung mit Hilfe eines Umschalters ermöglicht, den graphischen Entzerrer zum einen für Stereo-Signale einzusetzen, wobei sich eine be­ stimmte Anzahl von Frequenzbereich-Abschnitten mit jeweiliger Mittenfrequenz ergibt, als auch für monoaurale Entzerrung bei der sich die Anzahl der Frequenzbereich-Abschnitte, die geregelt werden können, im wesentlichen verdoppelt.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß der Entzerrer eine Anzahl von Filterschaltungen aufweist, die über eine Um­ schalteinrichtung derart miteinander verknüpfbar sind, daß sich in der einen Stellung der Umschalteinrichtung die Mono-Audio-Signale in eine erste Zahl von Tonfrequenzbe­ reich-Abschnitten aufgeteilt entzerren lassen, die im we­ sentlichen der Anzahl der Filterschaltungen entspricht, und in einer anderen Stellung der Umschalteinrichtung eine Entzerrung der Stereo-Audio-Signale in einer zweiten Zahl von Tonfrequenzbereichen ermöglicht, die annähernd der Hälfte der Anzahl der Filterschaltungen entspricht.

Insbesondere dann, wenn die Anzahl der Filterschaltungen 2 n + 1 beträgt, beträgt die erste Zahl 2 n + 1 und die zweite Zahl n.

Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die in dem Entzerrer vorhandene Anzahl von Filterschaltungen nicht nur bei Stereobetrieb voll ausgenutzt wird, sondern auch bei Monobetrieb, wobei die Ausnutzung bei Monobetrieb dadurch vergrößert wird, daß die Anzahl der zu beeinflussenden Ton­ frequenzbereich-Abschnitte (mehr als) verdoppelt wird.

Die Vergößerung ist um 1 größer als eine Verdoppelung deshalb, weil ein Regler, der vorher zur Pegelregulierung des einen Stereokanals benötigt wird, nunmehr auch zur Regelung eines Frequenzbereich-Abschnittes zur Verfügung steht.

Dabei soll die Eigenschaft der graphischen Darstellung der Übertragungskennlinie durch die Stellung der einzelnen Schubregler bei Mono- wie auch bei Stereobetrieb möglich sein.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist.

Es zeigt:

Fig. 1 in einer schematisierten perspektivischen Dar­ stellung eine Vorderansicht auf das Gehäuse des erfindungsgemäßen graphischen Entzerrers mit der Anordnung von mehreren Schubreglern sowie dem Mono-Stereo-Umschalter;

Fig. 2 eine Rückansicht des Gehäuses mit den Anschluß­ buchsen für Eingang bzw. Ausgang von Mono- und Stereo-Signalen;

Fig. 3 ein schematisiertes Blockdiagramm der elktronischen Schaltung des erfindungsgemäßen Entzerrers;

Fig. 4 die charakteristischen Kurven des Entzerrers in Stereobetrieb, wobei hier fünfzehn Tonfrequenz­ bereich-Abschnitte verwirklicht sind; und

Fig. 5 die entsprechenden Kurven bei Arbeitsweise im monoaural Betrieb, bei der sich hier einunddreißig Frequenzbereich-Abschnitte ergeben.

In Fig. 1 ist die Vorderansicht eines graphischen Entzerrers 10 zu erkennen, bestehend aus einem Gehäuse 12 mit einer Vorderfront 14, an der nebeneinander zahlreiche Schubregler 16 angeordnet sind, wobei der durch einen Schlitz hindurch­ reichenden Betätigungsknopf 18 durch seine Stellung innerhalb des Schlitzes einen bestimmten Regelungswert ergibt, so daß die nebeneinander angeordnete Anzahl von Schubreglern 16 einen graphischen Eindruck der Durchlaßkennlinie bzw. des eingestellten Entzerrungsverhaltens wiedergibt.

Desweiteren ist unterhalb der Anordnung von Schubreglern auf der Gehäusevorderfront eine Markierung für "Kanal 1" bzw. "Kanal 2" mit dem Stereobetrieb vorhanden, siehe die Be­ zugszahlen 20, 22, während oberhalb der Schubregler eine entsprechende Markierung für den Monobetrieb vorhanden ist, bei der die Schubregler für nur einen Kanal und damit für eine doppelte Anzahl von Frequenzbereich-Abschnitten ein­ gesetzt werden kann.

Zu erkennen sind jeweils 16 Regler für den einen, beispiels­ weise für den linken Kanal 20 bzw. 16 Regler für den zweiten, bzw. rechten Kanal 22. Falls, wie üblich, jeweils ein Regler dem Gesamtpegel zugeordnet wird, verbleiben für die einzelnen Frequenzbereich-Abschnitte 15 weitere Regler (bei Stereo­ betrieb).

Bei Monobetrieb ist entsprechend nur ein Regler für den Gesamtpegel notwendig, während die verbleibenden 31 Regler als Frequenzbereich-Einstellregler einsetzbar sind.

Die Beschaltung der Schubregler kann derart erfolgen, daß bei Monobetrieb die gesamte Reihe von 31 Reglern eine einzige graphische Darstellung für die Durchlaßeigenschaften ergibt, oder aber derart, daß, ähnlich wie bei Stereobetrieb, eine Aufteilung in zwei Abschnitte erfolgt, d. h., daß zwei Durchlaßkurven sich ergeben. Ersteres ergibt eine bessere graphische Darstellung für den Monobetrieb, letzteres er­ leichtert die Umschaltung von Mono auf Stereo, weil bei Stereobetrieb zwei Durchlaßkurven und damit zwei Abschnitte zweckmäßigerweise einstellbar sein sollten.

Desweiteren ist auf der Vorderfront neben Signallampen und Hauptschalteinrichtungen noch ein Umschalter (a) zu erkennen, der die Umschaltung vom Monobetrieb in den Stereobetrieb bewerkstelligen soll.

Fig. 2 läßt die Rückseite des Gehäuses 12 erkennen, ins­ besondere sind dort neben Sicherung 26 und Netzzuleitung 28 die Ein- und Ausgangsanschlüsse für die zu bearbeitenden und die verarbeiteten Audio-Signale zu erkennen. Dargestellt sind zwei sogenannte Normsteckbuchsen, wie sie in Deutschland üblich sind, siehe Bezugszahl 30, desweiteren auländische Steckbuchsennormen, wie sie ebenfalls bei derartigen Geräten gebräuchlich sind, siehe Bezugszahlen 32, 34. Die mit der Bezeichnung (b) zu sehenden Buchsen dienen als Ausgangs­ anschlüsse 52, 54 für monoaurale Signale und für einen Kanal bei Stereosignalen, während die mit der Bezeichnung (c) bezeichneten Buchsen (z. B. 56) Ausgänge nur für Stereo- Signale (anderer Kanal) sind. Die entsprechend zugehörigen Buchsen (51, 53 bzw. 55) sind die entsprechenden Eingangs­ anschlüsse.

Fig. 3 läßt eine schematisierte Blockbilddarstellung der elektronischen Beschaltung der einzelnen Schubregler 16 sowie der Ein- und Ausgangsbuchsen 51, 53, 55 und 52, 54, 56 erkennen. So gibt es einen ersten Pegelschubregler 36 für Signale des zweiten Stereokanals (z. B. rechten Kanals) oder, nach Umschaltung, für die monoauralen Signale, welcher Schubregler mit den entsprechenden Eingangsbuchsen 51, 53 bzw. 30, 32, 34 in Verbindung steht.

Ein weiterer Schubregler 38, der mit den entsprechenden Eingangsbuchsen 55 für den ersten Stereokanal, 32, 34, ver­ knüpft ist (die Buchsen 30 dienen beispielsweise lediglich für monoaurale Anschlüsse) dient zur Pegeleinstellung des zweiten Kanals bei Stereobetrieb, läßt sich aber umschalten auf die Funktion eines Reglers für einen bestimmten Fre­ quenzbereich-Abschnitt bei Monobetrieb. Die entsprechenden Umschalteinrichtungen sind in der Darstellung durch einen Kreis mit eingeschlossenem Kreuz gekennzeichnet, siehe z. B. die Bezeichnungen A und B bezüglich des Umschalters (a).

Die weiteren Schubregler 40, 42 dienen ausschließlich der Einstellung der Durchlaßkurve und zwar die Schubeinsteller 40 für den zweiten Kanal in Stereobetrieb und die Schubregler 42 für den ersten Kanal in Stereobetrieb, und alle Schubregler 40, 42 für den monoauralen Betrieb. Zur Umschaltung dieser Wirkungsweise dienen die Kontakte A, B, die entweder zu einer Parallelschaltung der einzelnen Schubregler 40, 42 führen, oder aber zu einem Anschluß an die entsprechend bezeichneten Punkte A, B zwischen den Operationsverstärkern 44, 46. Dargestellt ist die Stellung für den monoauralen Betrieb, bei der die Schubregler 40, 42 sowie der weitere Regler 38 alle parallel geschaltet sind und durch die entsprechende An­ ordnung von Filterwiderständen 48 und zugehörigen elek­ tronischen Schaltungseinrichtungen 50 die gewünschte je­ weilige Frequenzkurve ergeben, wie sie dann in den Fig. 4 und 5 noch näher dargestellt sind.

Nach Durchlaufen der Filterschaltkreise gelangen die Signale dann an eine Ausgangsbuchse, bei monoauralem Betrieb entweder an eine Ausgangsbuchse 52 (in Form der Buchse 30 gem. Fig. 2) oder 54 (in Form der Buchsen 32, 34 gem. Fig. 2), oder bei Stereo-Betrieb an die eben genannte Buchse 54 (bezüglich des zweiten oder rechten Kanals) und an die Buchse 56 (die wiederum die Form der Buchsen 32, 34 gem. Fig. 2 haben kann) bezüglich des ersten oder linken Kanals bei Stereobetrieb.

Wie auch sonst bei Entzerren üblich, kann die Filteranordnung durch entsprechende Umschaltung überbrückt werden, siehe den Zweig 58 bzw. 60.

Die ebenfalls erkennbaren Operationsverstärker 44, 46 (für den ersten Stereokanal) bzw. 62, 64 (für den zweiten Stereo­ kanal und für den Mono-Betrieb) dienen zur Potentialtrennung und ggf. zur Pegelanhebung, falls die Filterschaltungen eine ungewünschte Grunddämpfung ergeben sollten.

Die Versorgung der einzelnen elektronischen Bausteine erfolgt in herkömmlicher Weise mittels eines geregelten Netzteils, das mit der allgemeinen Bezeichnung 66 versehen ist.

Fig. 4 zeigt den Kennlinienverlauf der einzelnen Frequenz­ band-Abschnitte bei Stereobetrieb, wobei auf der Ordinate unten die jeweilige Frequenz die in Hz angegeben ist, an der Abszisse die Dämpfung in dB. An der oberen Seite sind auf der Ordinate die einzelnen Mittenfrequenzen der Frequenzab­ schnitte angegeben, wiederum in Hz.

Fig. 5 gibt die entsprechende Darstellung für Monobetrieb.

Claims (8)

1. Graphischer Entzerrer (Equalizer) (10) für Audio-Signale, der den für das menschliche Ohr wahrnehmbaren Ton­ frequenzbereich in mehrere Frequenzbereich-Abschnitte mit jeweils unterschiedlicher Mittenfrequenz aufteilt und eine Abhebung oder Absenkung des Signalpegels in jedem Frequenzbereich-Abschnitt mittels den einzelnen Frequenzbereich-Abschnitten zugeordneten, auf der Frontseite eines Gehäuses (12) nebeneinander ange­ ordneten Schubreglern (16) erlaubt, mit einem Eingang für die zu entzerrenden Audio-Signale, einem Ausgang für entzerrte Audio-Signale und den einzelnen, ohmsche Potentiometer darstellenden Schubreglern (16) zuge­ ordneten aktiven und/oder passiven, zwischen Eingang und Ausgang angeordneten elektronischen Filterschaltungen, die auf die zugeordnete Mittenfrequenz abgestimmt sind und die zur Abdeckung des Frequenzbereich-Abschnitts erforderliche Bandbreite aufweisen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Entzerrer (10) eine Anzahl von Filter­ schaltungen aufweist, die über eine Umschalteinrichtung (a) so verknüpfbar sind, daß die Entzerrung der Mono- Audio-Signale in der einen Stellung in einer ersten Zahl von Tonfrequenzbereich-Abschnitten, die im wesentlichen der Anzahl der Filterschaltungen entspricht, ermöglicht, und in der anderen Stellung Stereo-Audio-Signale in eine zweite Zahl von Tonfrequenzbereich-Abschnitte, die annähernd der Hälfte der Anzahl der Filterschaltungen entspricht.

2. Entzerrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl 2 n + 1, die erste Zahl 2 n + 1 und die zweite Zahl n beträgt.

3. Entzerrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang eine erste Eingangsbuchse (51; 30) für ein Mono-Signal und eine damit verbundene zweite Eingangs­ buchse (53; 32, 34) für einen Kanal des Stereo-Signals und eine dritte Eingangsbuchse (55; 32, 34) für den anderen Kanal des Stereo-Signals umfaßt, und daß der Ausgang (30, 32, 34) eine erste Ausgangsbuchse (52; 30) für das Mono-Signal und eine damit verbundene Ausgangs­ buchse (54; 32, 34) für den einen Kanal des Stereo- Signals und eine dritte Ausgangsbuchse (56; 32, 34) für den anderen Kanal des Stereo-Signals aufweist.

4. Entzerrer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gruppe von parallel geschalteten Filter­ kreisen (40, 50) mit ihrem einen Anschluß an einem ersten Kontakt eines ersten Umschalters (A) sowie über ein galvanisches Trennglied, wie Verstärker (62), und/oder Regler (36) am ersten (51) und zweiten (53) Eingangsanschluß und mit ihrem anderen Anschluß an einem ersten Kontakt eines zweiten Umschalters (B) und, über ein galvanisches Trennglied, wie Verstärker (64) am ersten und zweiten Ausgangsanschluß (52, 54), ange­ schlossen ist, und daß eine zweite Gruppe von parallel geschalteten Filterkreisen (42, 50) mit ihrem einen Anschluß einen zweiten Kontakt des ersten Umschalters (A) und, über einen weiteren Umschaltkontakt am einen Ende eines ohmschen Spannungsteilers (38) und mit ihrem anderen Anschluß einen zweiten Kontakt des zweiten Umschalters (B) und, über einen noch weiteren Umschalt­ kontakt an dem anderen Ende des ohmschen Spannungs­ teilers (38) sowie an der zweiten Ausgangsbuchse (52, 54) angeschlossen ist, wobei der Abgriff des Spannungs­ teilers (38) über ein galvanisches Trennglied (44) wie Verstärker, an dem dritten Kontakt des zweiten Um­ schalters (B) und der dritte Ausgangsanschluß (56) über ein galvanisches Trennglied (46), wie Verstärker, an dem dritten Kontakt des ersten Umschalters (A) angeschlossen ist.

5. Entzerrer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Eingangsanschluß (51, 53, 55) und Filterschal­ tungen ein weiteres Trennglied (62; 44), wie Verstärker vorgesehen ist.

6. Entzerrer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Abgriff des Spannungsteilers (38) und dem dritten Kontakt des zweiten Umschalters (b) ein Trenn­ glied (44) vorgesehen ist.

7. Entzerrer nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Spannungsteiler (38) die gleiche äußere Form wie die Schubregler (40, 42) für die Fre­ quenzbereich-Abschnitte hat und in deren Reihe ange­ ordnet ist.

8. Entzerrer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekenn­ zeichnet durch eine Umschaltanordnung (58, 60) zur wahlweisen Verbindung des ersten/zweiten Ausgangsan­ schlusses (52, 54) bzw. des dritten Ausgangsanschlusses (56) unter Umgehung der Filterschaltkreise direkt mit dem zugehörigen Eingangsanschluß (51, 53, 55) oder mit dem Ausgang des dem zugehörigen Eingangsanschluß nach­ geschalteten Trennglieds (62 bzw. 44) einerseits, bzw. mit dem Ausgang des dem zugehörigen Ausgangsanschluß vorgeschalteten Trennglieds (64 bzw. 46).