DE3740358A1 - Lautsprecher-lautstaerkesteuerschaltung - Google Patents
Lautsprecher-lautstaerkesteuerschaltungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Lautsprecher-Lautstärkesteuerschaltung insbesondere zur
Verwendung in einem Kraftfahrzeug, die mit einer
Lautstärke-Balanceeinstelleinrichtung versehen ist, mit
der die Signalpegel, die mehreren Lautsprechern
zuzuführen sind, die an vorderen und hinteren Stellen im
Fahrzeug installiert sind, eingestellt werden können.
Es ist weit verbreitet, in einem Kraftfahrzeug vier
Lautsprecher anzuordnen, und zwar zwei Lautsprecher an
den beiden Seiten des Armaturenbretts des Fahrzeugs oder
in den Türverkleidungen der vorderen Türen, und zwei
weitere Lautsprecher im hinteren Bereich des
Kraftfahrzeugs zu beiden Seiten der Rücksitzbank in oder
auf der Hutablage oder in den Türverkleidungen der
hinteren Türen. Ein solches Vier-Lautsprecher-System ist
mit einer Überblendsteuerschaltung versehen, die die
Balance der den vorderen und hinteren
Lautsprechergruppen zugeführten Signalpegel einstellt.
Fig. 4 zeigt ein Verdrahtungsbeispiel einer solchen
Lautsprecheranordnung. Man erkennt Eingangsanschlüsse 1 R
und 1 L für den rechten und den linken Audiokanal,
einstellbare Widerstände 2 und 3 mit Schleifern 2′ und
3′, die miteinander mechanisch gekoppelt sind,
Leistungsverstärker 4, 5, 6 und 7, einen linken vorderen
Lautsprecher 8 L, einen rechten vorderen Lautsprecher 8 R,
einen linken hinteren Lautsprecher 9 L, einen rechten
hinteren Lautsprecher 9 R und Widerstände R 1, R 2, R 3 und
R 4, die zwischen den Eingangsanschlüssen 1 R bzw. 1 L und
den Widerständen 2 und 3 angeordnet sind. Der
Eingangsanschluß 1 L des linken Audiokanals ist mit den
Lautsprechern 8 L und 9 L über die Widerstände R 1 und R 2
und die Leistungsverstärker 4 und 6 verbunden und über
den einstellbaren Widerstand 2 geerdet. Der
Eingangsanschluß 1 R für den rechten Kanal ist mit den
Lautsprechern 8 R und 9 R über die Widerstände R 3 und R 4
und die Leistungsverstärker 5 und 7 verbunden und ist
über den einstellbaren Widerstand 3 geerdet.
Die einstellbaren Widerstände 2 und 3, die gemeinsam
beeinflußt werden, bilden eine Balancesteuereinrichtung
zur Verteilung der Eingangssignalpegel auf die vorderen
und hinteren Lautsprecher. Die beweglichen Anschlüsse 2′
und 3′ der Widerstände 2 und 3 werden bewegt, um die
Balance zwischen den vorderen und hinteren Lautsprechern
8 und 9 zu verstellen. Wenn die Anschlüsse 2′ und 3′ in
Richtung des Pfeiles R in Fig. 4 bewegt werden, dann
werden die Pegel an den hinteren Lautsprechern 9
gesteigert und jene an den vorderen Lautsprechern 8
vermindert. Wenn die Anschlüsse 2′ und 3′ in die andere
Richtung bewegt werden, wie in Fig. 4 durch den Pfeil F
gezeigt, dann werden die Pegel an den vorderen
Lautsprechern 8 angehoben und an den hinteren
Lautsprechern vermindert.
Wenn die hinteren Lautsprecher in der Hutablage
installiert sind, steht für sie ein relativ großer
Installationsraum zur Verfügung, so daß der Durchmesser
der Lautsprecher relativ groß gemacht werden kann. Er
kann beispielsweise zwischen 16 und 20 cm betragen. Der
Kofferraum des Fahrzeugs kann als ein akustischer Raum
hinter den hinteren Lautsprechern ausgenutzt werden, so
daß Klang auch im niedrigen Frequenzbereich mit gutem
Wirkungsgrad wiedergegeben werden kann.
Andererseits kann der Durchmesser der vorderen
Lautsprecher 8 L und 8 R im allgemeinen nicht größer als
etwa 10 cm gemacht werden, weil der Platz zur
Installation derselben beschränkt ist. Auch ist die
Schallwandwirkung des Armaturenbretts oder der
betreffenden Installationsfläche für die vorderen
Lautsprecher häufig unzureichend. Aus diesem Grunde ist
es häufig schwierig, mit den vorderen Lautsprechern 8 L
und 8 R eine befriedigende Schallabstrahlung im tiefen
Frequenzbereich zu erhalten.
Da die Signalpegelzuführung zu den vorderen und hinteren
Lautsprechern durch die übliche
Lautstärkesteuereinrichtung ohne Berücksichtigung der
unterschiedlichen Frequenzgänge der vorderen und
hinteren Lautsprecher erfolgt, ergibt sich hieraus das
Problem, daß die Frequenzbalance des wiedergegebenen
Schalls sich sehr leicht ändern kann, wenn die
Lautstärkeverteilung zwischen den vorderen und hinteren
Lautsprechern geändert wird. Wenn die Anschlüsse 2′ und
3′ an den Widerständen 2 und 3 in der durch den Pfeil F
in Fig. 4 dargestellten Richtung bewegt werden, dann
werden den hinteren Lautsprechern 9 L und 9 R, die in der
Lage sind, auch tiefe Frequenzen zufriedenstellend
wiederzugeben, nur kleine Signalpegel zugeführt, so daß
der Gesamtschall, der von allen Lautsprechern
wiedergegeben wird, unbefriedigend wird, da ihm die
Tiefen fehlen.
Um das oben erwähnte Problem zu lösen, ist die in Fig. 5
dargestellte Schaltung vorgeschlagen worden. Diese
unterscheidet sich von der Schaltung nach Fig. 4
dadurch, daß Kondensatoren C 1 und C 2 zwischen die
Anschlüsse 2′ und 3′ der einstellbaren Widerstände 2 und
3 und Masse geschaltet sind, so daß die tiefen
Frequenzkomponenten der Audiosignale, die an den
Eingangsanschlüssen 1 L und 1 R anliegen, den vorderen und
hinteren Lautsprechern 8 L und 8 R bzw. 9 L und 9 R stets
zugeführt werden. Die tiefen Frequenzkomponenten, deren
Herkunftsrichtung bekanntlich weniger gut geortet werden
kann, werden sowohl von den vorderen als auch von den
hinteren Lautsprechern stets wiedergegeben, so daß
verhindert wird, daß diese im Gesamtklang, der von allen
Lautsprechern wiedergegeben wird, fehlen.
Die Schaltung nach Fig. 5 weist jedoch den Nachteil auf,
daß, wenn die Anschlüsse 2′ und 3′ an den einstellbaren
Widerständen 2 und 3 in die Richtung bewegt werden, die
durch den Pfeil R in Fig. 5 dargestellt ist, nur die
tiefen Frequenzkomponenten der Audiosignale den vorderen
Lautsprechern 8 L und 8 R zugeführt werden, die für die
Wiedergabe dieser Frequenzkomponenten weniger gut
geeignet sind, so daß von diesen Lautsprechern
Verzerrungen erzeugt werden können, die hörbar und
störend sind. Da die vorderen Lautsprecher 8 L und 8 R im
allgemeinen dem Zuhörer relativ naheliegen, muß die
Grenzfrequenz, die durch die Kondensatoren C 1 und C 2
bestimmt wird, ausreichend tief gelegt werden, um zu
verhindern, daß solche Verzerrungen hörbar werden, wenn
die Anschlüsse 2′ und 3′ in Richtung des Pfeils R bewegt
werden. Wenn jedoch diese Grenzfrequenz ziemlich tief
liegt, dann wird es schwierig, daß die hinteren
Lautsprecher 9 L und 9 R die unzureichende Wiedergabe
tiefer Frequenzen durch die vorderen Lautsprecher 8 L und
8 R kompensieren, wenn die beweglichen Anschlüsse 2′ und
3′ in Richtung des Pfeiles F eingestellt sind.
Die Erfindung möchte die oben erwähnten Probleme
überwinden. Ihr liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Lautsprecher-Lautstärkeeinstelleinrichtung anzugeben,
bei der im Falle, daß die Einstellung am Überblendregler
derart ist, daß den Lautsprechern schlechterer
Tieftonwiedergabe höhere Signalpegel zugeführt werden,
der tiefere Frequenzbereich von Lautsprechern besserer
Tieftonwiedergabe wiedergegeben wird ohne Rücksicht auf
die Einstellung am Überblendregler, so daß der
Tieftonanteil des Gesamtschalls, der von allen
Lautsprechern wiedergegeben wird, ausreichend groß ist.
Wenn hingegen der Überblendregler so eingestellt ist,
daß den Lautsprechern besserer Tieftonwiedergabe höhere
Signalpegel zugeführt werden, dann sollen den
Lautsprechern besserer Tieftonwiedergabe Signale
zugeführt werden, die eine nahezu flache
Frequenzcharakteristik vom unteren Frequenzband bis zum
oberen Frequenzband aufweisen, um eine Überbetonung von
Tiefen zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene
Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Schaltung gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Schaltung gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung,;
Fig. 3 eine graphische Darstellung der
Wiedergabefrequenzcharakteristik von Signalen,
die vorderen und hinteren Lautsprechern
zugeführt sind, und
Fig. 4 und 5 bekannte Schaltungen.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird nun unter
Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben. Der Unterschied
zwischen der Schaltung nach der vorliegenden Erfindung
und den bekannten Schaltungen nach den Fig. 4 und 5
besteht darin, daß jeweils Serienschaltungen vorgesehen
sind, bestehend aus Kondensatoren C 3 und C 4 und
einstellbaren Widerständen 10 und 11, die zwischen
Signalleitungen 12 und 14 bzw. 13 und 15 angeordnet
sind, die die Eingangsanschlüsse für den linken bzw.
rechten Kanal mit den beiden linken bzw. rechten
Lautsprechern 8 L und 9 L bzw. 8 R und 9 R ggf. über
Verstärker 4, 5, 6 und 7 verbinden. Von diesen
Lautsprechern haben die vorderen Lautsprecher 8 L und 8 R
die schlechteren Tieftoneigenschaften, während die
hinteren Lautsprecher 9 L und 9 R die besseren
Tieftonwiedergabeeigenschaften haben. Ein Anschluß eines
jeden Kondensators C 3 und C 4 ist mit derjenigen
Signalleitung 12 bzw. 13 verbunden, die zu dem
zugehörigen hinteren Lautsprecher 9 L bzw. 9 R führt. Ein
Anschluß eines jeden einstellbaren Widerstands 10 und 11
ist mit der anderen Signalleitung 14 bzw. 15 verbunden,
die zu dem zugehörigen vorderen Lautsprecher 8 L bzw. 8 R
führt. Mit Ausnahme dieser Besonderheit stimmt die
Schaltung nach Fig. 1 im übrigen mit der nach Fig. 4
überein.
Die Kapazität C eines jeden Kondensators C 3 und C 4 der
Schaltung nach Fig. 1 bestimmt sich wie folgt:
In der Gleichung (1) bezeichnet R die Widerstandsgröße
des betreffenden Widerstandes R 2 und R 4 und f c gibt eine
Frequenz im Bereich zwischen 100 und 300 Hz an.
Die Widerstandsgröße der einstellbaren Widerstände 10
und 11 ist sehr viel größer als die Impedanz der
Widerstände R 1, R 2, R 3 und R 4 und auch größer als die
Impedanz der Kondensatoren C 3 und C 4 im
Tonfrequenzbereich.
Die Folge davon ist, daß, wenn die beweglichen
Anschlüsse 10′ und 11′ der einstellbaren Widerstände 10
und 11 in Richtung F bewegt werden, die Kondensatoren C 3
und C 4 derart wirken, daß die tiefen Frequenzkomponenten
in den Audiosignalen, deren Frequenz nicht größer als
die Frequenz f c , wie durch die Gleichung (1)
ausgedrückt, ist, den hinteren Lautsprechern 9 L und 9 R
zugeführt werden, um eine unzureichende
Tieftonwiedergabe zu kompensieren, und Signale, die eine
nahezu flache Frequenzcharakteristik vom tiefen
Frequenzband bis zum hohen Frequenzband haben, den
vorderen Lautsprechern 8 L und 8 R zugeführt werden, die
eine schlechtere Tieftonwiedergabe haben. Die
Tieftonwiedergabe im Gesamtschall, der von allen
Lautsprechern wiedergegeben wird, ist daher
zufriedenstellend.
Wenn die verstellbaren Anschlüsse 10′ und 11′ der
einstellbaren Widerstände 10 und 11 in der umgekehrten
Richtung R verstellt werden, dann werden die
Widerstandsgrößen zwischen den verstellbaren Anschlüssen
und den Verbindungen 16 und 17 der einstellbaren
Widerstände mit den Kondensatoren C 3 und C 4 sehr viel
größer als die Impedanzen der Kondensatoren, so daß die
Signalanteile, die den vorderen Lautsprechern 8 L und 8 R
zugeführt werden, herabgesetzt werden und Signale mit
hohem Pegel und einer nahezu flachen
Frequenzcharakteristik vom niedrigen Frequenzband bis
zum hohen Frequenzband den hinteren Lautsprechern 9 L und
9 R zugeführt werden, ähnlich wie bei der Schaltung nach
Fig. 5. Daher wird auch der Tieftonbereich im
Gesamtklang, der von allen Lautsprechern wiedergegeben
wird, zufriedenstellend.
Obgleich die Widerstandsgröße eines jeden der
einstellbaren Widerstände 10 und 11 so gewählt ist, daß
sie sehr viel größer ist, als die der Widerstände R 1,
R 2, R 3 und R 4 in der beschriebenen Ausführungsform, ist
die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt,
sondern sie kann auch mit einstellbaren Widerständen 10
und 11 ausgeführt werden, deren Größe relativ nahe an
denen der Widerstände R 1, R 2, R 3 und R 4 liegt. Bei einer
solchen Anordnung haben die Signale, die den hinteren
Lautsprechern 9 L und 9 R zugeführt werden, eine
Frequenzcharakteristik, die durch die Kurve A in Fig. 3
dargestellt ist und die im Pegel von der
Frequenzcharakteristik B der vorderen Lautsprecher 8 L
und 8 R im oberen Frequenzband abweicht. Aus diesem
Grunde erscheint die Quelle für den wiedergegebenen
Gesamtklang bei oder nahe bei den vorderen Lautsprechern
angeordnet zu sein. Da niederfrequenter Schall im
allgemeinen keine Richtungsortung ermöglicht und dieser
sowohl von den vorderen als auch von den hinteren
Lautsprechern wiedergegeben wird, ergibt sich ein
ausgewogenes Gesamtschallbild mit ausreichenden
Tieftonanteilen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind die
einstellbaren Widerstände 10 und 11 direkt mit den
Signalleitungen verbunden, die den vorderen
Lautsprechern bzw. den hinteren Lautsprechern Signale
zuführen. Wenn die Differenz in der
Tieftonwiedergabefähigkeit zwischen den vorderen und
hinteren Lautsprechern jedoch nur klein ist, dann ergibt
sich ein starker Unterschied im Klang bei der
Verstellung der Lautstärkebalance zwischen den vorderen
und hinteren Lautsprechern im Falle, daß die Signale nur
wenige Tieftonkomponenten aufweisen. Dieses Problem wird
durch die Schaltung nach Fig. 2 überwunden, gemäß
welcher Kondensatoren C 5 und C 6 zwischen die
einstellbaren Widerstände 10 und 11 und die
Verbindungsleitungen zu den vorderen Lautsprechern
geschaltet sind, wobei diese Kondensatoren
Zeitkonstanten hervorrufen, die kleiner sind als jene,
die von dem Widerstand R 2 und dem Kondensator C 3 bzw.
dem Widerstand R 4 und dem Kondensator C 4 für die
hinteren Lautsprecher definiert sind. Als Folge davon
ist es möglich, den unzureichenden Tieftonanteil zu
kompensieren, je nach der kleinen Differenz in der
Tieftonwiedergabefähigkeit zwischen den vorderen und
hinteren Lautsprechern.
Wenn die Pegel der Audiosignale, die ersten
Lautsprechern schwächerer Tieftonwiedergabe zugeführt
werden, durch einstellbare Widerstände angehoben werden,
dann bewirken die Kondensatoren, daß die
Tieftonkomponenten der Audiosignale, die zweiten
Lautsprechern mittleren Tieftonabstrahlvermögens
zuzuführen sind, von diesen ausreichend wiedergegeben
werden, wozu die ersten Lautsprecher nicht in der Lage
sind. Wenn die Pegel der Audiosignale, die den
zweiten Lautsprechern besserer
Tieftonwiedergabefähigkeit zugeführt werden, durch
Verstellen einstellbarer Widerstände angehoben werden,
dann werden die Widerstandsgrößen dieser variablen
Widerstände sehr viel größer als die Impedanzen der
Kondensatoren, so daß Signale, die einen hohen Pegel und
eine nahezu flache Frequenzcharakteristik vom niedrigen
Frequenzband bis zum hohen Frequenzband aufweisen, den
zweiten Lautsprechern zugeführt werden, um Tieftöne mit
ausreichendem Pegel wiederzugeben. Auf diese Weise
werden in jedem Falle Tieftöne zufriedenstellend
wiedergegeben, ohne Rücksicht darauf, ob der
Überblendregler auf die ersten oder zweiten Lautsprecher
eingestellt ist.
Claims (8)
1. Lautsprecher-Lautstärkeeinstellschaltung für die
Wiedergabe von Schall im Tonfrequenzbereich, enthaltend
wenigstens einen ersten Lautsprecher und wenigstens
einen zweiten Lautsprecher, der eine bessere
Tieftonabstrahlcharakteristik als der erste Lautsprecher
hat, erste und zweite Signalleitungen zur Zuführung von
Tonsignalen zu den ersten und zweiten Lautsprechern und
eine Überblendeinrichtung zur Einstellung der Amplituden
der den ersten und zweiten Lautsprechern über die
Signalleitungen zugeführten Signale, dadurch
gekennzeichnet, daß eine erste
Tieftonfrequenzanhebungseinrichtung (C 3; C 4) mit der
zweiten Signalleitung (12; 13) verbunden ist, um die
Tieftonfrequenzkomponente der Schallsignale dem zweiten
lautsprecher (9 L; 9 R) zuzuführen, wenn die
Überblendeinrichtung (10; 11) so eingestellt ist, daß
dem ersten Lautsprecher (8 L; 8 R) Schallsignale mit
höherer Amplitude zugeführt werden, ohne dabei die
Frequenzverteilung des Signals auf der ersten
Signalleitung (14; 15) wesentlich zu beeinflussen.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Überblendeinrichtung (10; 11) zwischen einer
ersten Stellung (F), in der die Signale auf der ersten
Signalleitung (14; 15) einer größeren Dämpfung als die
Signale auf der zweiten Signalleitung (12; 13)
unterworfen sind, und einer zweiten Stellung (R), in der
die Signale auf der zweiten Signalleitung (12; 13) einer
höheren Dämpfung unterworfen sind, als die Signale auf
der ersten Signalleitung (14; 15), verstellbar ist, und
daß die erste Tieftonfrequenzanhebeeinrichtung (C 3; C 4)
eine Einrichtung ist, die die Dämpfung der
Tieftonfrequenzkomponente auf der zweiten Signalleitung
(12; 13) selektiv verhindert, wenn die
Überblendeinrichtung (10; 11) sich in der zweiten
Position (R) befindet, ohne die relative Dämpfung der
Tieftonfrequenzkomponente des Signals auf der ersten
Signalleitung (14; 15) wesentlich zu beeinträchtigen,
wenn die Überblendeinrichtung (10; 11) sich in der
ersten Position (F) befindet.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Überblendeinrichtung ein einstellbarer
Widerstand, insbesondere ein Potentiometer (10; 11) ist,
der zwischen die ersten und zweiten Signalleitungen (14,
12, 15, 13) geschaltet ist, und daß die erste
Tieftonfrequenzanhebeeinrichtung ein erster Kondensator
(C 3; C 4) ist, der in Serie mit dem einstellbaren
Widerstand (10; 11) zwischen diesen und die zweite
Signalleitung (12; 13) geschaltet ist.
4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen Eingangsanschluß (IL; IR) aufweist zur
Aufnahme eines Eingangstonsignals sowie erste und zweite
Widerstände (R 1, R 2; R 3, R 4) zum Zuführen des
Eingangssignals zu den ersten und zweiten
Signalleitungen (14, 12; 15, 13), und daß die
Überblendeinrichtung einen einstellbaren Widerstand (10;
11) aufweist, der zwischen die ersten und zweiten
Signalleitungen (14, 12; 15, 13) geschaltet ist und der
einen Widerstandswert hat, der wesentlich größer ist,
als die Widerstandswerte der ersten und zweiten
Widerstände (R 1, R 2; R 3, R 4).
5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen Eingangsanschluß (IL; IR) zur Aufnahme
eines Eingangstonsignals und erste und zweite
Widerstände (R 1, R 2; R 3, R 4) zum Zuleiten des
Eingangstonsignals zu den ersten und zweiten
Signalleitungen (14, 12; 15, 13) aufweist, und daß die
Überblendeinrichtung einen einstellbaren Widerstand (10;
11) enthält, der zwischen die ersten und zweiten
Signalleitungen (14, 12; 15, 13) geschaltet ist und
einen Widerstandswert hat, der nicht wesentlich größer
als die Widerstandswerte der ersten und zweiten
Widerstände (R 1, R 2; R 3, R 4) ist.
6. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der einstellbare Widerstand (10; 11) mit der ersten
Signalleitung (14; 15) galvanisch verbunden ist.
7. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine zweite Tieftonfrequenzanhebeeinrichtung,
bestehend aus einem zweiten Kondensator (C 5; C 6)
enthält, der in Serie mit dem einstellbaren Widerstand
(10; 11) zwischen diesen und die erste Signalleitung
(14; 15) geschaltet ist.
8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Kondensator (C 5; C 6) eine Kapazität hat,
die kleiner als die des ersten Kondensators (C 3; C 4)
ist.
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DE2937011C2 (de) * | 1979-09-13 | 1987-05-27 | Blaupunkt-Werke Gmbh, 3200 Hildesheim, De |
Non-Patent Citations (3)
Title |
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Franckh'sche Verlagshandlung Stuttgart 1954, S. 57-58 * |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4845775A (en) | 1989-07-04 |
IT8748639A0 (it) | 1987-11-26 |
JPS6387987U (de) | 1988-06-08 |
DE3740358C2 (de) | 1995-05-24 |
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