DE3883861T2

DE3883861T2 - Verstärkungskreis mit Superverzerrung und normalem Verstärkungsfaktor.

Info

Publication number: DE3883861T2
Application number: DE88305543T
Authority: DE
Inventors: James W Brown; Jack C Sondermeyer
Original assignee: Peavey Electronics Corp
Current assignee: Peavey Electronics Corp
Priority date: 1987-06-19
Filing date: 1988-06-17
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2008-06-18
Also published as: JPS6478508A; DE3883861D1; CA1314312C; EP0295934A3; ES2043823T3; JPH0516040B2; EP0295934A2; KR890001276A; EP0295934B1; KR900008762B1; BR8802983A

Description

Die Erfindung betrifft eine Tonfrequenz- oder Hörfrequenzverstärkerschaltung und insbesondere eine Schaltung zum Simulieren von Zweikanal-Tonfrequenzverstärkern, d. h. Tonfrequenzverstärkern mit zwei wechselnden Kanälen für die Signalverstärkung, die jedoch nur einen einzelnen Verstärkungskanal verwenden, um wahlweise entweder verzerrte oder nichtverzerrte ("reine" Tonausgabe) Tonsignal-Verstärkungsmodi vorzusehen.
Die Erfindung bezieht sich auf den Gegenstand, der in der US- PS 4,405,832, "Circuit for Distorting an Audio Signal", auf den Namen von Jack C. Sondermeyer (ein Miterfinder dieser Anmeldung), vom 20. September 1983, beschrieben ist. Auf die Offenbarung dieses US-Patentes wird hier Bezug genommen.
Die US-PS 4,405,832 beschreibt eine Verzerrung erzeugende Schaltung mit Hochleistungs-Verstärkung, die ein variables gesteuertes Rückführungsnetzwerk (Feedback-Netzwerk) zum Verändern des Verstärkungsfaktors und des Frequenzverhaltens aufweist. Die spezielle Erzeugung der Verzerrung ist als ein Paar entgegengesetzt gepolter, antiparallel verbundener Dioden offenbart, welche das Ausgangssignal einer Verstärkerstufe in dem einzigen Verstärkungskanal begrenzen. Das Feedback-Netzwerk umfaßt eine erste Steuervorrichtung zum Steuern des Verstärkungs- und Frequenzverhaltens des dem Feedback-Netzwerk zugeordneten Verstärkers und eine zweite Steuervorrichtung zum Mischen des Ausgangssignals des Verstärkers mit dem Ausgangssignal der Begrenzungs- oder Verzerrungsschaltung in variablen Verhältnissen. Die erste und die zweite Steuerung sind vorzugsweise gekuppelt, so daß ein "Gleichlauf" zwischen der Größe des Verstärkungsfaktors und dem Grad der Begrenzung gleichzeitig mit einer Modifikation des Frequenzganges des verstärkten Ausgangssignals möglich wird, um die harmonischen Oberwellen des Eingangssignals für die Verstärkerkanalschaltung zu verbessern.
Die Verstärkungsschaltung der obengenannten US-PS umfaßt unabhängig voneinander betätigbare Steuerschalter zum Umschalten zwischen einer normalen Verstärkung der Toneingangssignale, wobei ein "reiner" Klang ausgegeben wird, und einer Verzerrungsverstärkung der Toneingangssignale, wobei die verstärkten Signal verzerrt werden, um den Klang des Tonausgangssignales zu verbessern.
Die gekuppelte (gleichlaufende) normale/verzerrende Verstärkungssteuerung der obengenannten US-PS hat den Nachteil, daß sie eine Verstärkung über ein relativ breites Frequenzband vorsieht, weil der Verstärkungsfaktor einer Vorverstärkerstufe unabhängig vom Betriebsmodus, d. h. der normalen oder verzerrten Ausgabe, immer wirksam elektrisch verbunden ist.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung, während sie die Techniken der Verzerrungssteuerschaltung aus der US-PS 4,405,832 verwendet, diese Techniken mindestens durch das Einfügen einer zusätzlichen Verstärkung (Verstärkungsgrad oder -faktor) vor der Verzerrungsstufe, bei der das vorverstärkte Toneingangssignal begrenzt wird, um harmonische Oberwellen zu erzeugen, und durch die Merkmale von Anspruch 1 modifiziert (das Einfügen zusätzlicher Verstärkungsstufen vor der Verzerrungsstufe ist auch aus der EP-A-111 066 bekannt). Dies bewirkt, daß das Tonsignal in der Verzerrungsstufe, üblicherweise ein Paar entgegengesetzt gepolter, parallel verbundener Dioden, betrieblich "überverzerrt" wird, wodurch zusätzliche Oberwellen erzeugt werden, die den Klang der verstärkten Tonsignale verbessern, und insbesondere solcher Tonsignale, die innerhalb des von Gitarren erzeugten Frequenzbereichs liegen.
Zusätzlich haben die Erfinder herausgefunden, daß das Vorsehen einer zusätzlichen Verstärkung vor dem Begrenzen oder Verzerren des bereits verstärkten Toneingangssignals eine erhebliche Verbesserung der Qualität des Ausgangsklanges schafft, und insbesondere bei der Anwendung für die Verstärkung von Tonfrequenzen in dem Bereich, der normalerweise Gitarren zugeordnet wird. Es wird Bezug genommen auf die Erörterung der Effekte einer Verzerrung solcher Tonfrequenzen in der US-PS 4,405,832.
Ferner simuliert der "Überverzerrungs"-Schaltkreis der vorliegenden Erfindung eine Zweikanal-Tonfrequenzverstärkerschaltung, indem er eine wechselnde Modenauswahl ermöglicht zwischen einer normalen Verstärkungssteuerung, um eine "reine" Tonausgabe zu erzeugen, und einer "Überverzerrungs"- Steuerung mit einer entsprechenden unabhängigen Verstärkungssteuerung des variablen Verstärkungsfaktors einer Überverzerrungs-Verstärkerstufe, die der Verzerrungsstufe vorgeschaltet ist, und einer Nachverzerrungs-Verstärkungssteuerung, um eine verzerrte Ton- oder Schallausgabe zu erzeugen. Wenn also der Verzerrungsmodus gewählt ist, kann die Bedienungsperson die Verstärkung des-zu verzerrenden Tonsignales und die Verstärkung der Tonsignale, nachdem sie durch die Verzerrungsstufe hindurchgegangen sind, unabhängig voneinander variieren.
Das Umschalten zum normalen Verstärkungssteuerungsmodus sperrt ferner automatisch die Überverzerrungs-Verstärkerstufe, die Verzerrungsstufe und die Nachverstärkungs-Steuerungsstufe, so daß die Verstärkung des Tonsignales in diesem Modus allein durch den Verstärkungsfaktor der Vorverstärkerstufe gesteuert wird.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Klang(farben)steuerung für niedrige, mittlere und hohe Frequenzen sowohl im nichtverzerrten als auch im verzerrten Betriebsmodus, welche einen mit dem Modensteuerschalter gleichlaufenden Schalter aufweist, so daß der Mittenfrequenzbereich der vorverstärkten Toneingangssignale mit der Auswahl des "Überverzerrungs"-Betriebsmodus wieder eingeführt wird.
Die vorliegende Erfindung kann auch mit anderen bekannten "Präsenz"-Verstärkerstufen, Helligkeitsschaltungen und zweipoligen Relaisschaltern betrieben werden, um beispielsweise eine Modensteuerung zu bewirken.
Bei einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist eine Zwischenverstärkerstufe nach der Vorverstärkerstufe eingefügt, um eine verminderte Verstärkung (Verstärkungsfaktor) der Vorverstärkerstufe zu ermöglichen, so daß Toneingangssignale mit großer Amplitude in der Vorverstärkerstufe nicht begrenzt werden.
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Einkanal-Tonfrequenzverstärkungsschaltung vorzusehen, die in mindestens zwei Moden arbeiten kann, wobei ein Modus einen normalen Verstärkungsfaktor (reine Klangausgabe) und der andere Modus eine stark verbesserte verzerrte Klangausgabe mit entsprechender Flexibilität der normalen Verstärkungssteuerung, der Nachverstärkungssteuerung und der "Überverzerrungs"-Verstärkungssteuerung vorsieht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine wesentliche Verbesserung des durch die Begrenzung verstärkter Tonfrequenzen erzeugten, verzerrten Schalles vorzusehen, und insbesondere für solche Frequenzen, die Gitarren zugeordnet werden.
Ferner ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine in weiten Bereichen variable Verstärkungseinstellung einer Verzerrungsstufe in einer Tonfrequenzverstärkungsschaltung in Verbindung mit einer davon unabhängig variablen Nachverzerrungs-Verstärkungssteuerung vorzusehen.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Klangsteuerung der niedrigen, mittleren und hohen Frequenzen der vorverstärken Toneingangssignale mit einer automatischen Wiedereinführung der Mittenfrequenzen vorzusehen, wenn der "Überverzerrungs"-Steuerungs-Betriebsmodus gewählt ist.
Schließlich ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, alle Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Verstärkungsschaltung gemäß der US-PS 4,405,832 vorzusehen, jedoch mit einer wesentlich größeren Flexibilität bezüglich der Einstellung der normalen Verstärkung, der Verzerrungsverstärkung und der Nachverstärkungs-Verzerrungssteuerung und mit einer dementsprechenden Verbesserung der verzerrten Klangausgabe.
Die obigen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung zeigen sich in der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen des besten Ausführungsmodus der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1 beispielhaft eine bevorzugte Ausführungsform einer Version der überverzerrten Verstärkerschaltung gemäß der Erfindung mit zwei Verstärkern, mit einer Klangsteuerung und einem zweipoligen Umschalter zur Durchführung der Modenwandelsteuerung,
Fig. 2a beispielhaft eine überbrückte T-Klangsteuerschaltung, die einen Teil der Klangfilter-Steuerschaltung im Schaltkreis von Fig. 1 bildet,
Fig. 2b ein Diagramm der Verstärkung über der Frequenz, welches den Betrieb der überbrückten T-Klangsteuerschaltung von Fig. 2a sowohl im normalen Verstärkungssteuerungsmodus als auch im Überverzerrungs- Steuerungsmodus wiedergibt,
Fig. 3 ein Diagramm der Verstärkung über der Frequenz bei bestimmten maximalen, nominalen und minimalen Einstellungen der Überverzerrungsstufe von Fig. 1,
Fig. 4 die Verzerrungsstufe der überverzerrten Verstärkerschaltung von Fig. 1,
Fig. 5 die Nachverstärkungsstufe der Überverzerrungs-Verstärkerschaltung von Fig. 1 und
Fig. 6 eine modifizierte Ausführungsform der überverzerrten Verstärkerschaltung von Fig. 1, bei der eine Zwischenverstärkerstufe, eine beispielhafte Peripherieschaltung, nämlich eine "Präsenz"-Schaltung, und eine externe Fußschalter-Schaltung eingefügt ist, um bei den Ausführungsformen von Fig. 1 und 2 eine Modenwandelsteuerung zu bewirken.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Überverzerrungs- Steuerschaltung gemäß der Erfindung verwendet eine Vorverstärkerstufe, deren Ausgangssignal in eine Klangsteuerschaltung eingegeben wird, die eine Nieder-, Mitten- und Hochfrequenzsteuerung und eine nachfolgende Verstärkung der Tonsignale vorsieht, so daß die verstärkten Tonsignale die Verzerrungsstufe überverzerren, wobei eine stark verbesserte verzerrte Klangausgabe von der Überverzerrungs-Steuerschaltung erreicht wird.
Die Modensteuerungsauswahl zwischen normaler Verstärkung und Überverzerrung wird von einem zweipoligen Umschalter (DPDT- Schalter) bewirkt, obwohl andere Schalterarten für die Überverzerrungs-Steuerschaltung gemäß der Erfindung verwendet werden können, wie aus der folgenden Beschreibung in Bezug auf Fig. 6 ersichtlich wird. Zur Vereinfachung der folgenden Beschreibung wird die Überverzerrungs-Verstärkerschaltung von Fig. 1 in die folgenden funktionalen Komponenten aufgeteilt:
(1) Eingangsstufe 10, (2) Vorverstärkerstufe 12, (3) Klangsteuerungsfilterstufe 14, (4) Überverzerrungs-Verstärkungsstufe 16, (5) Verzerrungsstufe 18a und (6) Ausgangsstufe 18b.
Die Eingangsstufe 10 umfaßt: eine Eingangsbuchse J20 zur elektrischen Verbindung mit einer Quelle von Tonsignalen, wie solche, die von einer Gitarre erzeugt werden, ein Widerstand R1 und ein Kondensator C1, die ein sehr hochfrequentes Tiefpaßfilter-Netzwerk bilden, und einen Gleichstromisolations- Kondensator C2.
In der Vorverstärkerstufe 12 ist jeweils ein Anschluß von Dioden D1 und D2 in einer Sperrvorspannungs-Beziehung mit dem nicht invertierenden Eingang eines Verstärkers A1 verbunden, um einen Schutz der Vorverstärkerstufe vor Toneingangssignalen mit hohen Pegeln zu schaffen. Ein Widerstand R2 ist zwischen dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers A1 und Masse angeschlossen. Ein Kondensator C3 ist zwischen der Kathode von Diode D2 (und der +14V Versorgungsspannung) und Masse angeschlossen und wirkt als eine positive Überbrückung (Bypass) für die +14V Spannungsversorgung. Ein Kondensator C3' sieht dieselbe Überbrückungsfunktion für die -14V Versorgungsspannung vor.
Der Verstärker A1 ist ein nicht invertierender Standard-Breitband-Operationsverstärker und wird mit positiven und negativen Versorgungsspannungen gespeist, wie in Fig. 1 gezeigt. Für die gesamte folgende Beschreibung gilt, daß die gezeigten Versorgungsspannungen (und die Versorgungsart, d. h. bipolar oder nicht bipolar) nur als ein Beispiel dargestellt sind, und der Fachmann auf dem Gebiet der Tonfrequenzverstärkung wird leicht erkennen, daß andere Spannungspegel sowie nicht bipolare Leistungsversorgungsarten bei der Überverzerrungsschaltung nach der Erfindung eingesetzt werden können.
Ein Rückführungsnetzwerk (Feedback-Netzwerk) 22 sieht eine Hochfrequenz- und eine Niederfrequenzdämpfung vor, um das Frequenzverhalten des nicht invertierenden Verstärkers A1 im wesentlichen gemäß einer gewünschten Charakteristik für die Vorverstärkung der Eingangssignale bei der Eingangsbuchse J20 zu formen. Das Rückführungsnetzwerk 22 umfaßt einen Rückführungskondensator C4, der zwischen dem Ausgang des Verstärkers Al und dessen invertierendem Eingang angeschlossen ist, der eine Hochfrequenzdämpfung für den Operationsverstärker A1 vorsieht. Ein Rückführungswiderstand R3 ist parallel zu dem Rückführungskondensator C4 angeschlossen. Der Anschluß des Widerstandes R3 (der mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers A1 verbunden ist) ist über einen Gleichstromisolations-Kondensator C5 mit einer Reihenverbindung aus einem Widerstand R4 und einem Kondensator C6 verbunden, und der andere Anschluß des Widerstandes R3 ist über den Gleichstromisolations-Kondensator C4 mit dem Verbindungsknoten von Widerständen R5 und R6 verbunden. Ein Widerstand R7 ist zwischen dem Verbindungsknoten eines Kondensators C5 und des Widerstands R4 und dem Dauerstrichanschluß (CW-Anschluß) eines Normalverstärkungs-Potentiometers P1 angeschlossen. Der bewegliche Abgriff des Potentiometers P1 ist mit C6 und einem stationären Kontakt CT1 des Modensteuerschalters SW1 verbunden.
Das folgende Verstärkungs- und Frequenzverhalten wird dann erhalten, wenn der Modensteuerschalter SW1 so geschaltet ist, daß sein beweglicher Kontakt CT2 mit dem beweglichen Abgriff des Potentiometers P1 in Kontakt ist, so daß dieser zur Masse kurzgeschlossen ist. Die oben genannte Stellung des (gleichlaufenden) Mehrfachmoden-Steuerschalters SW1 ermöglicht eine normale oder eine reine Tonausgabe der in Fig. 1 gezeigten Überverzerrungs-Verstärkerschaltung. Die Funktion des der Klangsteuerungs-Filterschaltung 14 zugeordneten Mehrfachmodensteuerschalters SW2 ist weiter unten näher erläutert. Wenn die Modensteuerung auf den normalen Modus eingerichtet ist, wie unten beschrieben, wird ein maximaler Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers A1 erhalten, wenn der bewegliche Abgriff des Potentiometers P1 bei der in Fig. 1 gezeigten Position CW ist, und eine Bewegung des Potentiometerabgriffs CCW vermindert den Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers A1.
Im normalen Verstärkungssteuermodus ist es zweckmäßig, den Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers A1 bei drei Einstellungen zu betrachten, nämlich: (1) einer minimalen, (2) einer maximalen und (3) einer nominalen oder Nennwert-Einstellung des Potentiometers P1, wobei die minimale bzw. die maximale Einstellung der CCW- bzw. CW-Einstellung des Potentiometers P1 entspricht, wie in Fig. 1 gezeigt; die Nennwert- Einstellung entspricht einer Einstellung des Potentiometers P1 im mittleren Bereich. Wenn die Werte der Schaltungskomponenten denen von Tabelle I entsprechen, werden die folgenden Verstärkungsfaktoren der Vorverstärkerstufe 12 erhalten, wenn man die bekannte Gleichung für den Verstärkungsfaktor eines Operationsverstärkers verwendet:
Av = (R3/R + 1)·(P1/(P1 + R6)),
wobei R der Wirkwiderstand vom invertierenden Eingang des Operationsverstärkers A1 zur Masse ist.
(1) 0 oder -Unendlich dB,
(2) 55,12 oder +35 dB und
(3) 4,57 oder +13 dB
Der zugeordnete Frequenzgang des Operationsverstärkers A1 ergibt sich wie folgt, wenn als ein Bezugswert die oben genannte Nennwerteinstellung des Normalverstärkungs-Potentiometers P1 gewählt wird. Für das Hochfrequenzverhalten gilt:
f = 1/(6,28·R·C) = 1/(6,28·33K·100·10&supmin;¹²) = 48 kHz (-3 dB)
wobei R der Widerstandswert und C die Kapazität mit den Nennwerten von Tabelle I ist.
Für das Niederfrequenzverhalten gilt:
f = 1/(6,28·R·C) = 1/(6,28·5400·2,2·10&supmin;&sup6;) = 15 Hz (-3db)
wobei R die Wirkimpedanz und C die Kapazität von Kondensator C5 ist (die Werte aller Komponenten sind wie in Tabelle I angegeben).
Die Vorverstärkerstufe 12 ist ferner so aufgebaut, daß sie eine Hochfrequenz-Zusatzverstärkung (Boost) vorsieht (die sich mit der oben genannten Nennwerteinstellung des Normalverstärkungs-Potentiometers P1 wie folgt ergibt).
Av(VHF) = 33K/(5K // 3,3K) + 1 = 17,5 oder +25dB.
Die effektive Zusatzverstärkung im sehr hohen Frequenzbereich ergibt sich dann zu 25dB - 13dB (wobei der Verstärkungsfaktor, siehe oben, mit dem Normalverstärkungs-Potentiometer P1 bei seiner Nennverstärkungseinstellung berechnet wird), oder zu +12dB.
Alle obengenannten Verstärkungsfaktoren und Frequenzdämpfungswerte wurden mit den Werten der Komponenten von Fig. 1 gemäß der Tabelle I am Ende der Beschreibung bestimmt.
Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, daß im Überverzerrungs-Betriebsmodus, wenn der Mehrfachschalter SW1 so wie in Fig. 1 gezeigt verbunden ist, der Verstärkungsfaktor der Vorverstärkerstufe 12 im wesentlichen "Eins" (0 dB) ist, da der Operationsverstärker A1, das Rückführungsnetz 22 und das Normalverstärkungs-Steuerpotentiometer P1 "schwimmen" (nicht geerdet sind). Der Verstärkungsfaktor der Vorverstärkerstufe 12 im Überverzerrungs-Betriebsmodus ist daher unabhängig von der Einstellung des Normalverstärkungs-Potentiometers P1, anders als die Verstärkung der Vorverstärkerstufe (Operationsverstärker 10), wie in Fig. 1 der US-PS 4,405,832 gezeigt.
Der Ausgang der Vorverstärkerstufe 12 wird am Knoten zwischen dem Widerstand R6 und dem Normalverstärkungs-Potentiometer P1 abgenommen und beim Verzweigungsknoten der Kondensatoren C7, C8 und des Widerstandes R8 in die Klangsteuerungsfilterstufe 14 eingegeben. Die Klangsteuerungsfilterstufe 14 ist in Fig. 1 mit passiven Nieder-, Mitten- bzw. Hochfrequenzfiltern gezeigt. Der Fachmann auf dem Gebiet der Tonfrequenzfrequenzverstärker erkennt leicht, daß anstelle der passiven Filter auch aktive Filter verwendet werden könnten. Ein Kondensator C8 und ein Potentiometer P2 bilden ein Hochpassfrequenzfilter; ein Kondensator C9, ein Widerstand R10 und ein Potentiometer P4 bilden ein Tiefpaßfrequenzfilter; und Kondensatoren C10, C11 und ein Potentiometer P3 bilden ein Mittenfrequenzfilter. Die Nieder-, Mitten- und Hochfrequenzfilter der Klangsteuerungsfilterstufe 14 haben jeweils Mittenfrequenzen von 100 Hz, 250 Hz und 5 kHz (mit den in Tabelle I gezeigten Komponenten-Nennwerten). Der Aufbau der Klangsteuerungsfilterstufe 14 ist dem Fachmann für Tonfrequenzverstärker gut bekannt. Die Verwendung eines solchen Filters mit drei Frequenzbereichen ist jedoch für die Anwendung der Überverzerrungs-Verstärkerschaltung gemäß der Erfindung zur Verstärkung von von Gitarren erzeugten Tonsignalen von besonderer Bedeutung.
Weiter mit Bezug auf Fig. 1, wenn die Mehrfachmodensteuerschaltung SW2 für die Modensteuerung mit "normaler" Verstärkung eingestellt ist, sind ein Widerstand R11 und der Kondensator C7 in der Klangsteuerungsfilterschaltung 14 elektrisch nicht angeschlossen. Wenn jedoch die Mehrfachschalter SW1 und SW2 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung geschaltet werden, so daß die Überverzerrungs-Verstärkerschaltung auf den Überverzerrungsmodus eingestellt wird, wird der gemeinsame Knoten zwischen dem Kondensator C7 und dem Widerstand R11 elektrisch mit dem CW-Anschluß des Potentiometers P2 verbunden. Dies legt den Kondensator C7 parallel zu dem Kondensator C8 des Hochpaßfilters in der Klangsteuerungsfilterstufe 14, um den Mittenfrequenzeinbruch des Klangfilters darin wirksam zu zerstören, wodurch der Mittenfrequenzbereich angehoben wird, wenn die Überverzerrungs-Verstärkerschaltung von Fig. 1 im Überverzerrungs-Betriebsmodus angeschlossen ist (die Schalter SW1 und SW2 sind wie gezeigt verbunden).
Fig. 2a zeigt die relevanten Komponenten der Klangsteuerungsschaltung 14 von Fig. 1, und Fig. 2b zeigt das Verstärkungs- Frequenz-Verhalten des Klangsteuerungsfilters 14 für niedrige, mittlere und hohe Frequenzen. Wenn die Überverzerrungs-Verstärkersteuerschaltung von Fig. 1 auf den Normalverstärkungs- Betriebsmodus eingestellt ist (die Mehrfach-Schalter SW1 und SW2 sind gerade anders eingestellt als in Fig. 1 gezeigt), ist der Kondensator C7 (dem Fachmann für Tonfrequenzverstärker als ein "dicker" Kondensator bekannt) nicht parallel zum Kondensator C8 angeschlossen, und das in Fig. 2b gezeigte Verstärkungs-Frequenz-Verhalten entspricht daher dem normalen Klangverhalten, wie mit durchgezogenen Linien gezeigt. Wenn jedoch der Mehrfachschalter SW2 auf den Überverzerrungsmodus eingestellt ist, ist der "dicke" Kondensator C7 nun elektrisch in der Klangsteuerungsfilterschaltung 14 angeschlossen, und deren Ansprechverhalten ändert sich gemäß der gepunkteten Linie von Fig. 2b mit einer entsprechenden Mitten-Zusatzverstärkung (Boost) des Verstärkungsfaktors.
Aus der obigen Beschreibung erkennt man, daß das Hinzufügen des "dicken" Kondensators (1) den Einbruch bei 250 Hz zunichte macht, (2) die Filter für den niedrigen und den mittleren Bereich unwirksam macht und (3) die Hochfrequenzbereichssteuerung begrenzt oder verändert. Diese Eigenschaften des Frequenzverhaltens sind beim Verbessern der Klangausgabe der Überverzerrungs-Verstärkerschaltung von Fig. 1 für den Tonfrequenzbereich von Gitarren von besonderem Interesse.
Das Ausgangssignal der Tonsteuerungsfilterstufe 14 wird elektrisch mit dem nicht invertierenden Eingang des Hochleistungs- Operationsverstärkers A2 in der Überverzerrungs-Verstärkerstufe 16 über einen Zwischenstufen-Kopplungskondensator C12 verbunden. Ein Widerstand R12 sieht eine normale Vorspannungsfunktion für den Operationsverstärker A2 vor. Ein Rückführungswiderstand R13 ist parallel zu einem Rückführungskondensator C13 angeschlossen. Diese Parallelverbindung des Widerstandes R13 und des Kondensators C13 ist zwischen dem Ausgang und dem invertierendem Eingang des Operationsverstärkers A2 angeschlossen. Ein Anschluß eines Überverzerrungs-Verstärkungssteuerungs-Potentiometers P5 ist mit dem gemeinsamen Anschluß des Widerstandes R13 und eines Gleichstrom-Isolationskondensators C14 verbunden. Der andere Anschluß des Überverzerrungs-Verstärkungssteuerungs-Potentiometers P5 ist mit seinem beweglichen Abgriff verbunden, der wiederum über einen Ableitwiderstand R14 mit Masse verbunden ist. Ein Kondensator C15, der zwischen einem Anschluß des Widerstandes R13 und dem CW-Anschluß des Überverzerrungs-Steuerpotentiometers P5 angeschlossen ist, schafft eine Gleichstromisolierung oder -abtrennung.
Ein Widerstand R15 ist im Überverzerrungs-Steuermodus seriell mit dem Kondensator C14 und Masse verbunden, wenn der Schalter SW2 wie in Fig. 1 gezeigt verbunden ist. Im normalen Verstärkungssteuermodus, wenn die Schalter SW1 und SW2 jeweils zu den anderen Anschlüssen als den in Fig. 1 gezeigten geschaltet sind, "schwimmt" der Widerstand R15, wobei dieser Effekt unten vollständiger beschrieben ist.
Der Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers A2 in der Überverzerrungs-Verstärkerstufe 16 wird durch die folgende Gleichung ermittelt:
Av = R(eff)/R15 + 1,
wobei R(eff) als die Parallelschaltung von R13 und P5 definiert ist.
Bei der zuvor beschriebenen Vorverstärkerstufe 12 ist es zum Zweck der Definition der betrieblichen Verstärkungseigenschaften der Überverzerrungsstufe 16 ebenfalls zweckmäßig, (1) eine minimale, (2) eine maximale und (3) eine Nennwerteinstellung des Potentiometers P5 zu wählen (wobei eine Einstellung des Potentiometers P5 ganz bei CCW als minimale Einstellung, ganz bei CW, wie in Fig. 1 gezeigt, als maximale Einstellung und in der Mitte als Nennwerteinstellung definiert ist).
Mit den obigen Einstellungen des Überverzerrungs-Potentiometers P5 werden die folgenden Verstärkungsfaktoren mit Werten den der Komponenten gemäß Tabelle I erhalten:
Minimaleinstellung: Verstärkung = 1 (0 dB) Maximaleinstellung: Verstärkung = 3200 (ungefähr +70 dB) Nennwerteinstellung: Verstärkung = 830 (+58 dB)
Die Erfinder nehmen an, daß es eine Verstärkung von ungefähr 60 dB notwendig ist, um das Phänomen der "Erhaltung" zu erreichen, bei der eine akustische Rückkopplung (feedback) zwischen der Gitarre und dem Gitarrenverstärker/Lautsprecher in dem Tonfrequenzbereich erreicht wird, der normalerweise bei Gitarrenmusik vorkommt.
Die Bewegung des beweglichen Abgriffes des Überverzerrungs- Verstärkungs-Steuerpotentiometers P5 über den Bereich seiner Wirksamkeit (eine vollständige Drehung von CCW zu CW) ergibt eine Verstärkungsänderung von 1 bis 3200, wenn der Überverzerrungs-Steuerverstärker von Fig. 1 auf den Überverzerrungs-Betriebsmodus eingestellt ist.
Das entsprechende Frequenzverhalten der Überverzerrungsstufe 16 von Fig. 1 ist wie folgt (wenn die Nennwert- und die maximale Potentiometereinstellung verwendet wird, wie oben beschrieben):
f(hoch)nenn - 1/(6,28·R·C)= 1/(6,28·83 K·270·10&supmin;¹²) = 7 kHz (-3 dB).
f(hoch)max = 1/(6,28·R·C) = 1/(6,28·320 K·270·10&supmin;¹²) = 1,8 kHz (-3dB).
f(niedr.) = 1/(6,28·R·C) = 1/(6,28·100·2,2·10&supmin;&sup6;) = 700 Hz (-3 dB).
Die obigen Berechnungen wurden unter Verwendung der Werte der Komponenten gemäß Tabelle I durchgeführt.
Fig. 3 zeigt die Verstärkungs-Frequenz-Kennlinien der Überverzerrungsstufe 16 mit den in Tabelle I gezeigten repräsentativen Werten für die Komponenten für eine maximale, Nenn-, niedrige und minimale Einstellung des Überverzerrungspotentiometers P5.
Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Verstärkungs- und Frequenzkennlinien, die im Überverzerrungsmodus erhalten werden, ist die Verstärkung "Eins" (0 dB), wenn die Überverzerrungssteuerschaltung von Fig. 1 so eingestellt ist, daß sie im normalen Verstärkungssteuermodus arbeitet, der durch die Einstellung der Schalter SW1 und SW2 wie beschrieben eingerichtet wird. Das heißt, die Verstärkung bleibt "Eins" (0 dB) unabhängig von der Einstellung des Überverzerrungspotentiometers P5, und es gibt keine Änderung des Frequenzverhaltens der Überverzerrungs-Verstärkerstufe 16 im Normalverstärkungs-Betriebsmodus. Diese Betriebsweise erhält man deshalb, weil die Überverzerrungs-Verstärkerstufe 16 "schwimmt" und deren Verstärkungsfaktor "Eins" (0 dB) ist, unabhängig von der Einstellung des Überverzerrungspotentiometers P5.
Der Verstärkungsfaktor der Überverzerrungs-Verstärkerstufe 16 ist hoch, so daß das Ausgangssignal des Operationsverstärkers A2 in Kombination mit der Verzerrungsstufe 18a begrenzt wird, wodurch eine Anzahl von harmonischen Oberwellen der Frequenzen der Eingangssignale vom Ausgang der Klangsteuerungsfilterstufe 14 erzeugt wird. Die Erfinder sind der Auffassung, daß die Anwesenheit solcher Oberwellen die Klangausgabe von der Verstärkerschaltung im Überverzerrungs-Steuermodus verbessert, und insbesondere solcher Oberwellen, die den Mittenfrequenzen zugeordnet sind. Insbesondere weiß man, daß Gitarren hauptsächlich niederfrequente Noten erzeugen, und man nimmt an, daß die durch die Verstärkung der Überverzerrungs-Verstärkerstufe 16 und der Verzerrungsstufe 18 (die weiter unten beschrieben ist) erzeugten Oberwellen den Klang des von der in Fig. 1 gezeigten und beschriebenen Überverzerrungs-Verstärkerschaltung erzeugten Ausgangssignals verbessern.
Weiter mit Bezug auf Fig. 1 und zusätzlich mit Bezug auf Fig. 4 wird das Ausgangssignal von der Überverzerrungs-Verstärkerstufe 16 über eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R16 und einem Kondensator C16 in der Verzerrungsstufe 18a, wie in der bevorzugten Ausführungsform von Fig. 1 gezeigt, an entgegengesetzt gepolte, parallel geschaltete Begrenzungsdioden D3 und D4 übergeben. Ein Kondensator C17 ist parallel zu den Begrenzungsdioden D3 und D4 angeschlossen, um eine Hochfrequenzdämpfung vorzusehen, wie unten ausführlicher erläutert.
Im Normalverstärkungs-Steuermodus "schwimmt" die Überverzerrungsstufe 18a (so wie auch die Überverzerrungs-Verstärkerstufe 16), und daher sind die Begrenzungsdioden D3 und D4 unwirksam, so daß keine Begrenzung des Ausgangssignals der Überverzerrungsstufe 18 durch die Dioden D3 und D4 erfolgt, und der Kondensator C17 ist elektrisch nicht angeschlossen, so daß der Frequenzgang des Ausgangssignals von der Überverzerrungsstufe 16 nicht durch die Überverzerrungs-Begrenzungsstufe 18a verändert wird.
Im Überverzerrungs-Betriebsmodus, mit dem Schalter SW1 bei Kontakt CT2, arbeitet die Überverzerrungs-Begrenzungsstufe 18a so, daß das verstärkte Tonausgangssignal von der Überverzerrungs-Verstärkerstufe 16 bei ungefähr 1,2 Volt (Spitze zu Spitze) durch die Dioden D3 und D4 begrenzt wird. Mit den in Tabelle I gezeigten Werten der Komponenten, einschließlich des Verstärkungsfaktors des Operationsverstärkers A2 in der Überverzerrungsstufe 16, ist die Amplitude des verstärkten Ausgangssignals von der Überverzerrungs-Verstärkerstufe 16 ungefähr 28 Volt (Spitze zu Spitze).
Eine weitere Verbesserung der Tonsignale, insbesondere in dem Fall, in dem das Toneingangssignal für die Überverzerrungs- Verstärkerschaltung von Fig. 1 von Gitarren erzeugt wird, wird durch die Hochfrequenzdämpfung erreicht, welche von der Serienschaltung des Widerstandes R13 und des Kondensators C17 bei einer Frequenz von 5 kHz erzeugt wird, wie sich aus der folgenden bekannten Gleichung ergibt:
f = 1/(6.28·R16·C17) = 1/(6,28·1 K·0,033·10&supmin;&sup6;) = 5 kHz.
Wie oben erwähnt, findet diese Verbesserung des Tonsignals nur statt, wenn die Überverzerrungsschaltung von Fig. 1 im Überverzerrungs-Betriebsmodus angeschlossen ist. Die Nennwerte von R16 und C17 entsprechen den in Tabelle I gezeigten.
Ebenfalls in Fig. 1 schafft der Kopplungskondensator C16 in der Verzerrungsstufe 18a eine Gleichstromisolierung.
Das Ausgangssignal der Überverzerrungs-Verstärkersteuerschaltung von Fig. 1 wird von dem Tonausgangssignal der Überverzerrungs-Begrenzungsstufe 18a (das Tonsignal über dem Kondensator C17) und einem Eingangssignal der Nachverstärkungsstufe 18b (die im einzelnen auch in Fig. 5 gezeigt ist) erhalten. Die Nachverstärkungsstufe 18b besteht aus einem Widerstand R17, der mit dem Kondensator C17 und einem Master-Lautstärkensteuerpotentiometer P6 verbunden ist. Die Maximalverstärkungseinstellung des Master-Lautstärkensteuerpotentiometers P6 liegt bei der in Fig. 1 angegebenen Position CW, die Minimalverstärkungseinstellung des Potentiometers P6 liegt bei der entgegengesetzten, oder CCW-Einstellung, und die Nennverstärkungseinstellung wird erreicht, wenn das Potentiometer P6 auf eine Mittelposition eingestellt wird (sowie bei den Nominalverstärkungseinstellungen der Potentiometer P1 und P5, wie oben erläutert). Diese Einstellungen des Nachverstärkungssteuerpotentiometers P6 erzeugen die folgenden Verstärkungsfaktoren (wenn die Überverzerrungs-Verstärkerschaltung von Fig. 1 für den Überverzerrungs-Betriebsmodus eingestellt ist):
Amax = 1/2 (-6 dB)
Amin = 0 (- unendlich dB); und
Anenn = 1/4 (-12 dB)
Im Normalverstärkungssteuer-Betriebsmodus der Überverzerrungs- Verstärkersteuerschaltung von Fig. 1 "schwimmt" die Nachverstärkungssteuerstufe 18b, und der Verstärkungsfaktor dieser Stufe ist daher "Eins" (0 dB), unabhängig von der Einstellung des Master-Lautstärkensteuerpotentiometers P6 (in Verbindung mit dem Einheits-Verstärkungsbetrieb der Überverzerrungs-Begrenzungsschaltung 18a und der Überverzerrungs-Verstärkerstufe 16, wie oben beschrieben).
Für den Fachmann auf dem Gebiet der Tonfrequenzverstärker ist offensichtlich, daß die oben beschriebene Arbeitsweise der Nachverstärkungssteuerstufe 18b eine zusätzliche Flexibilität beim Steuern der Verstärkung von Tonsignalen gewährt, da der Verstärkungsfaktor der Nachverstärkungssteuerstufe 18b nur im Überverzerrungssteuerungs-Betriebsmodus wirksam und im normalen Verstärkungsmodus unwirksam ist.
Das Ausgangssignal vom Nachverstärkungssteuerpotentiometer P6 wird in einen Leistungsverstärker (nicht gezeigt) eingegeben, um das Tonausgangssignal vorzusehen.
Bei der modifizierten Ausführungsform der Überverzerrungssteuerungs-Verstärkerschaltung von Fig. 6 sind die Vorverstärkerstufe 12, die Klangsteuerungsfilterstufe 14, die Überverzerrungs-Verstärkerstufe 16, die Verzerrungsstufe 18a und die Nachverstärkungssteuerstufe 18b identisch mit denen von Fig. 1. Der Überverzerrungs-Steuerungsverstärker von Fig. 6 wurde jedoch so modifiziert, daß er die folgenden Komponenten umfaßt: (1) eine duale hoch/niedrig Verstärkungseingangsschaltung; (2) eine Zwischenverstärkerstufe 24, (3) eine "Präsenz" -Schaltung 26, die mit dem Ausgang vom Nachverzerrungsverstärkungs-Potentiometer P5 verbunden ist, und (4) eine externe Fußschalter-Schaltung 28, welche die Druckschalter SW1 und SW2 ersetzt.
Die duale hoch/niedrig Verstärkungseingangsschaltung 10' (bestehend aus Eingangsbuchsen J21 und J22 und Widerständen R20 und R21) vermindert die Verstärkung eines Eingangssignals um 1/2 (wobei die Widerstände R20 und R21 denselben Wert haben), wenn das Toneingangssignal mit dem Niederverstärkungsabschnitt der Eingangsbuchse verbunden wird. Dieses Merkmal ist für Toneingangssignale mit hohem Pegel wünschenswert, um eine Sättigung des Operationsverstärkers A1 in der Vorverstärkerstufe 12 zu verhindern.
Ebenfalls bei der in Fig. 6 gezeigten Schaltung sieht die zwischen dem Ausgang der Vorverstärkerstufe 12 und dem Eingang der Klangsteuerungsfilterstufe 14 angeschlossene Zwischenverstärkerstufe 24 eine Verstärkung des Ausgangssignals der Vorverstärkerstufe 12 vor. Das Ausgangssignal der Vorverstärkerstufe 12 das von dem Normalverstärkungspotentiometer P1 erhalten wird, wird über einen Kondensator C20 beim nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers A3 eingegeben. Ein Widerstand R18 liefert eine normale Vorspannung für den Operationsverstärker A3. Ein Rückführungsnetzwerk, das aus einer Parallelschaltung aus einem Widerstand R22 und einem Kondensator C21 besteht, ist zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers angeschlossen, wie in Fig. 6 gezeigt. Ein Kondensator C22 ist mit dem gemeinsamen Knoten des Widerstandes R22 und des Kondensators C21 verbunden, und der Kondensator C22 ist seriell über einen Widerstand R19 mit dem gemeinsamen Knoten des beweglichen Abgriffs des Normalverstärkungs-Potentiometers P1 und des Schalters SW1 des Relais verbunden. Der Verstärkungsfaktor Av der Zwischenverstärkerstufe 24 wird wie folgt bestimmt:
Av = 1 + R22/R19 = 4,3,
wobei die Werte der Komponenten gemäß Tabelle I gelten.
Dieser Verstärkungsfaktor wird nur im Normalverstärkungssteuerungs-Betriebsmodus erhalten (die Mehrfachmodensteuerschalter SW1 und SW2 sind wie in Fig. 6 eingestellt). Im Überverzerrungssteuerungs-Betriebsmodus, bei dem die Mehrfachschalter SW1 und SW2 entgegengesetzt zu der in Fig. 6 gezeigten Einstellung eingestellt sind, "schwimmt" die Zwischenverstärkerstufe 24 und hat eine Verstärkung von "Eins" (0 dB). Dieser unabhängige Betrieb der Zwischenverstärkerstufe 24 schafft eine Flexibilität der Steuerung des Verstärkungsfaktors der Tonfrequenzsignale, die in die Überverzerrungs-Verstärkungssteuerschaltung von Fig. 6 eingegeben werden, widerspruchsfrei zu dem Betrieb der Überverzerrungs-Steuerschaltung, der mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde.
Die modifizierte überverzerrte Tonfrequenzverstärkerschaltung von Fig. 6 zeigt eine "Präsenz"-Verstärkerschaltung 26, die mit dem Ausgang der überverzerrten Tonfrequenzverstärkerschaltung von Fig. 1 verbunden ist, nämlich mit dem Ausgang des Nachverzerrungs-Verstärkungssteuerpotentiometers P6. Die Präsenz-Schaltung 26 ist im Stand der Technik bekannt und in Fig. 6 gezeigt, um den Einsatz eines Peripherieschaltkreises mit der überverzerrten Tonfrequenzverstärker-Steuerschaltung gemäß der Erfindung zu demonstrieren, und daher ist keine weitere Beschreibung ihrer Struktur und ihres Betriebes für die Zwecke dieser Erfindung notwendig.
Fig. 6 zeigt eine externe Fußschalter-Schaltung 28, die mit der Überverzerrungs-Tonfrequenzverstärker-Steuerschaltung gemäß der Erfindung auf ähnliche Weise wie die zweipoligen Umschalter SW1 und SW2 von Fig. 1 eingesetzt werden kann. Zusätzlich umfaßt die Fußschalter-Schaltung 28 ferner eine Diode D5 und einen parallel geschalteten Kondensator C19, welche wiederum parallel zu einer Spule L1 des zweipoligen Schaltrelais geschaltet sind, das zu der Fußschalter-Schaltung 28 gehört. Die Diode D5 und der Kondensator C19 verhindern einen Rücklauf ("flyback") und ein Überschwingen bei Aktivierung und Deaktivierung des Überverzerrungs-Modensteuerschalters 28 durch Niederdrücken eines entfernten Überbrückungsschalters, der mit einer Fußschalterbuchse J23 verbunden ist, wie dem Fachmann auf dem Gebiet der Tonfrequenzverstärker bekannt ist.
Tabelle I listet die verschiedenen Komponenten und ihre jeweils zugeordneten beispielhaften Komponentenwerte der Ausführungsformen des beschriebenen überverzerrten Tonfrequenzverstärker-Steuerschaltkreises auf.
Die obige Beschreibung erläutert bevorzugte Ausführungsbeispiele der besten Ausführungsformen der Erfindung, und sie soll den Bereich der Erfindung nicht begrenzen. Äquivalente Variationen und Modifikationen der Erfindung sind für den Fachmann auf dem Gebiet der Tonfrequenzverstärker offensichtlich. Beispielsweise könnte die Verzerrungsstufe 18a aus mehreren in reihe/parallel-geschalteten Dioden (Germanium oder Silizium), Zenerdioden oder anderen Begrenzungsvorrichtungen bestehen. Auch die Schalter SW1 und SW2 von Fig. 1 könnten aus zwei einzelnen Schaltern anstatt aus Mehrfachschaltern bestehen. Solche Variationen, Modifikationen und Äquivalente liegen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung gemäß den nachfolgenden Ansprüchen die so zu interpretieren sind, daß man die Vorteile aller Äquivalenten, die sie umfassen, erhält. Tabelle I Komponente Wert Potentiometer (linear)

Claims

1. Schaltung zum wahlweise Verstärken von Tonsignalen in verzerrten und nicht-verzerrten Betriebsarten, mit - einer Serienverbindung aus einer ersten Verstärkervorrichtung mit veränderlichem Verstärkungsfaktor, einer zweiten Verstärkervorrichtung mit veränderlichem Verstärkungsfaktor und einer Begrenzervorrichtung und mit - einer Schaltvorrichtung zum wahlweise Steuern der ersten Verstärkervorrichtung, der zweiten Verstärkervorrichtung und der Begrenzervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß

a) bei einer ersten Stellung der Schaltvorrichtung die Verstärkungssteuerung der zweiten Verstärkervorrichtung unterdrückt ist, so daß sie in wesentlichen mit einer Einheitsverstärkung arbeitet, während die erste Verstärkervorrichtung mit einem Verstärkungsfaktor arbeitet, auf welchen sie eingestellt ist, und die Begrenzervorrichtung gesperrt ist, um einen nichtverzerrte Tonsignalausgabe zu erzeugen, und

b) bei einer zweiten Stellung der Schaltvorrichtung die Verstärkungssteuerung der ersten Verstärkervorrichtung unterdrückt ist, so daß sie im wesentlichen mit einer Einheitsverstärkung arbeitet, während die zweite Verstärkervorrichtung mit einem Verstärkungsfaktor arbeitet, auf welchen sie eingestellt ist, und die Begrenzervorrichtung frei gegeben ist, um eine verzerrten Tonsignalausgabe zu erzeugen.

2. Schalter nach Anspruch 1, mit einem zwischen der ersten Verstärkervorrichtung und der zweiten Verstärkervorrichtung angeschlossenen Klangregler-Filtervorrichtung zum Filtern von Frequenzen im Niedrig-, Mittel- und Hochbereich bei der ersten Stellung der Schaltvorrichtung und zum Anheben von Frequenzen zwischen den Niederig- und Hochfrequenzbereichen bei der zweiten Stellung der Schaltvorrichtung.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Nachverstärkungs-Steuervorrichtung zum wahlweise Steuern des Verstärkungsfaktors der Schaltung bei der zweiten Stellung der Schaltvorrichtung, wobei die Steuervorrichtung bei der ersten Stellung der Schaltvorrichtung gesperrt ist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der der Verstärkungsfaktor der Nachverstärkungs-Steuervorrichtung zwischen etwa 0 dB und -12 dB veränderlich ist.

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die erste Verstärkervorrichtung einen veränderlichen Verstärkungsfaktor bis etwa 35 dB und die zweite Verstärkervorrichtung einen veränderlichen Verstärkungsfaktor bis etwa 3200 dB aufweist.

6. Schaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, mit einer Klangregler-Filtervorrichtung, die elektrisch zwischen der ersten und der zweiten Verstärkervorrichtung angeschlossen ist, zum wahlweise Durchführen einer ersten und einer zweiten Art einer Frequenzfilterung, wobei bei der ersten Stellung der Schaltvorrichtung die Klangregler-Filtervorrichtung auf die erste Art der Frequenzfilterung eingestellt ist und die Verzerrungsvorrichtung gesperrt ist, um reine, nicht-verzerrte Tonausgangssignale von der Schaltung zu erzeugen, und wobei bei der zweiten Stellung der Schaltvorrichtung die Klangregler-Filtervorrichtung auf die Frequenzfilterung der zweiten Art eingestellt ist und die Verzerrungsvorrichtung freigegeben ist, um einen überverzerrten Tonausgabemodus der Schaltung zu erzeugen.

7. Schaltung nach Anspruch 6, bei der die Frequenzfilterung der ersten Art eine Filterung im Nieder-, Mittel- und Hochfrequenzbereich mit einer Aussparung bei einer vorgegebenen niedrigen Frequenz umfaßt und die Frequenzfilterung der zweiten Art eine Filterung vom Niederzum Hochfrequenzbereich umfaßt, welche die Aussparung eliminiert.

8. Schaltung zum Verstärken von Tonsignalen nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei der die erste Verstärkervorrichtung ein ersten Operationsverstärker zum Empfangen von Tonsignalen an einem nicht inventierenden Eingang und Vorsehen eines ersten verstärkten Ausgangssignals aufweist, eine erste Rückführungsvorrichtung zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers und einem invertierenden Eingang desselben angeschlossen ist, um die Verstärkung und den Frequenzgang des Operationsverstärkers innerhalb eines vorgegebenen Bereiches von Tonfrequenzen variabel zu steuern, die zweite Verstärkervorrichtung ein zweiter Operationsverstärker zum Vorsehen eines zweiten verstärkten Ausgangssignals ist und eine zweite Rückführungsvorrichtung zum wahlweise Steuern der Verstärkung und des Frequenzgangs des zweiten Operationsverstärkers innerhalb eines zweiten vorgegebenen Bereiches von Tonfrequenzen aufweist.

9. Schaltung nach Anspruch 8, bei die erste Rückführungsvorrichtung eine erste Schaltung zum Verändern des Verstärkungsfaktors des ersten Operationsverstärkers aufweist.

10. Schaltung nach Anspruch 9, bei die erste Schaltung ein elektrisch mit der Schaltvorrichtung verbundenes, variables Potentiometer aufweist.

11. Schaltung nach Anspruch 10, bei der die zweite Rückführungsvorrichtung eine zweite Schaltung zum Verändern des Verstärkungsfaktors und des Frequenzgangs des zweiten Operationsverstärkers bei entsprechenden vorgegebenen niedrigen und hohen Frequenzen aufweist, um das zweite verstärkte Ausgangssignal zu verändern.

12. Schaltung nach Anspruch 11, bei der die zweite Schaltvorrichtung ein wahlweise veränderliches Potentiometer zum Vorsehen eines weiten Bereiches einer selektiven Verstärkungssteuerung des zweiten verstärkten Ausgangssignales ist.

13. Schaltung nach Anspruch 12, bei die Schaltvorrichtung einen ersten und einen zweiten Schaltbereich aufweist und ein DPDT-Schaltknopf ist.

14. Schaltung nach Anspruch 13, bei der erste und der zweite Schaltbereich gekoppelt sind.

15. Schaltung nach Anspruch 13, bei der die Schaltvorrichtung ein externer Fußschalter ist.

16. Schaltung nach Anspruch 13, bei der die Schaltvorrichtung ein externer Fußschalter zum Betreiben des ersten und des zweiten Schaltbereiches ist.

17. Schaltung nach Anspruch 8, mit ferner einer Zwischenverstärkervorrichtung, die auf das erste verstärkte Ausgangssignal anspricht und ein verstärktes Zwischenausgangssignal für die Klangregler-Filtervorrichtung vorsieht.

18. Schaltung nach Anspruch 17, mit ferner einer mit dem nicht-invertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers verbundenen Klinkenvorrichtung zum Empfangen eines Toneingangssignals und mit einer Vorrichtung zum Vorsehen mindestens eines verstärkten Ausgangssignals mit vermindertem Pegel.