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Widerstandsanordnung zur Regelung der Lautstärke mit Änderung der
Klangfarbe für niederfrequente Ströme Die Erfindung bezieht sich auf eine Widerstandsanordnung
zur Regelung der Lautstärke mit Änderung der Klangfarbe für niederfrequente Ströme,
die über einen Übertrager einem Verstärker zugeführt sind. Die Erfindung bezweckt,
Einrichtungen dieser Art so auszubilden, daß durch Betätigung eines einfachen Schalters
bzw. Umschalters der Verstärker sowohl für Musik- als auch für Sprachübertragung
gleich gut verwendbar gemacht werden kann.
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Bekanntlich strebt man bei Niederfrequenzverstärkern für elektroakustische
Übertragungssysteme eine möglichst gleichmäßige Verstärkung des gesamten Tonfrequenzbereiches
von den tiefsten bis zu den höchsten Tönen an. Es hat sich aber herausgestellt,
daß eine für Musikübertragung einwandfrei arbeitende Übertragungsanlage für die
Wiedergabe der menschlichen Sprache zumeist sehr wenig geeignet ist. Bei gleichmäßiger
Verstärkung aller Tonfrequenzen erscheinen nämlich die tiefen Töne der menschlichen
Sprache mit ihren an sich großen Spannungsamplituden gegenüber den hohen Tönen derart
kräftig verstärkt, daß sie z. B. die für die Verständlichkeit der Sprache äußerst
wichtigen Zischlaute übertönen. Infolgedessen klingt die Sprachwiedergabe recht
dumpf, und sie wird daher mehr oder weniger unverständlich. Um diesen Übelstand
zu beseitigen, hat man schon versucht, bei Übertragungsanlagen, die für Musik- und
Sprachwiedergabe verwendet werden sollen, dem jeweiligen Falle entsprechend Schaltmittel
vorzusehen, welche den Frequenzgang des Verstärkers bzw. Lautsprechers beeinflussen
und auf diese Weise das richtige Lautstärkeverhältnis der tiefen und der hohen Töne
wiederherstellen sollen. Man hat zu diesem Zweck beispielsweise Siebketten oder
Sperrkreise in die Übertragungsanlage eingebaut, die bestimmte Tonfrequenzen abzudämpfen
oder vollständig abzusperren vermögen und die nur im Bedarfsfalle eingeschaltet
werden, je nachdem ob es sich um Musik- oder Sprachwiedergabe handelt. Alle diese
Einrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie nicht nur wegen des großen Aufwandes
an Schaltmitteln recht teuer sind, sondern daß auch ihre Bedienung recht umständlich
ist.
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Nun ist es aber bekannt, daß die zur Veränderung bzw. zur Regulierung
des Verstärkungsgrades in den meisten Fällen parallel zu dein Eingangsübertrager
von Verstärkern liegenden Widerstandsanordnungen ebenfalls eine mehr oder weniger
große Beeinflussung des Frequenzganges des Verstärkers und auf diese Weise auch
eine Änderung der Klangfarbe der gesamten Übertragungsanlage verursachen. Man hat
aus diesem Grunde die
Vorrichtung zur Regelung des Verstärkungsgrades,
nämlich sogenannte Lautstärkeregler, so ausgebildet und geschaltet, daß sie eire
möglichst -frequenzunabhängige Regulierung der Lautstärke gestatten.
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Gemäß der Erfindung wird gerade diese Eigenschaft des Lautstärkeregelwiderstandes,
nämlich den Frequenzgang des Verstärkers ungünstig zu beeinflussen, für die Veränderung
der Klangfarbe nutzbar gemacht, und zwar in der Art, daß eine möglichst frequenzunabhängige
Widerstandsanordnung zur Regelung der Lautstärke mittels einer zweckmäßigen Schaltvorrichtung
in einen frequenzabhängigen Lautstärkeregler umgewandelt werden kann. Der Lautstärkeregler
kann nämlich im wesentlichen auf drei verschiedene Arten in den Stromkreis eingeschaltet
werden.
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In der Zeichnung sind in Abb. i bis 3 diese drei verschiedenen Arten
dargestellt, und. zwar erfolgt bei der Ausführung nach Abb. i die Lautstärkeregelung
durch einen veränderlichen Widerstand, welcher parallel zum Eingangstransformator
des Verstärkers zur Abtastdose bzw. zum Rundfunkempfänger oder zum Mikrophon liegt.
In der Abb. 2 wird dagegen als Lautstärkeregler ein übliches Potentiometer verwandt,
wobei der gesamte Widerstand des Potentiometers parallel zur Wechselstromquelle
liegt, während die Primärwicklung des Eingangstransformators mit dem einen Ende
des Potentiometerwiderstandes und mit dem Gleitkontakt verbunden ist. In der Abb.
3 wird ebenfalls von einem Potentiometer Gebrauch gemacht, doch liegt hier der gesamte
Potentiometerwi.derstand parallel zur Primärwicklung des Eingangstransformators
des Verstärkers, während die Wechselstromquelle an das eine Ende des Potentiometerwiderstandes
und an den Gleitkontakt angeschlossen ist.
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Diese Schaltungen nach Abb. i bis 3 sind an sich nicht neu; sie wurden
aber bisher wahllos nur für die Lautstärkeregelung verwendet. Durch eingehende sorgfältige
Vergleichsversuche ist aber festgestellt worden, daß die drei verschiedenen Schaltungen
auf die Klangfarbe einen ganz verschiedenen Einfluß haben.
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In der Abb. q. ist die Wirkungsweise dieser drei verschiedenen Lautstärkeregler
in Form eines Diagramms dargestellt. Die Kurve A ist hierbei nur für Vergleichszwecke
eingezeichnet worden, und sie gibt an, in welcher Weise die verschiedenen Tonfrequenzen
des modulierten Wechselstromes an die Verstärker abgegeben werden, wenn zwischen
Abtastdose und Verstärker kein Lautstärkeregler eingeschaltet ist.
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Erfolgt die Regelung der Lautstärke in der in Abb. i dargestellten
Weise mittels eines Parallelwiderstandes, so tritt nur eine unwesentliche Frequenzbeeinflussung
ein, d. h. die von der Abtastdose gelieferten modulierten Wechselströme werden proportional
geschwächt, sonst aber praktisch unverändert an den Verstärker weitergegeben. Die
geringfügige Frequenzbeeinflussung durch den Parallelwiderstand ist in der Kurve
B der Abb. 4. dargestellt.
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Verwendet man aber ein Potentiometer nach Abb. 2 für die Regelung
der Lautstärke, so tritt eine ausgesprochene Vernachlässigung der tiefen Tonfrequenzen
und dafür eine Bevorzugung der hohen Tonfrequenzen ein, wodurch die Wiedergabe der
Sprache erheblich an Deutlichkeit gewinnt. Die durch das Potentiometer nach Abb.2
verursachte Frequenzbeeinflussung ist in der Kurve C der Abb. 4 dargestellt. Würde
dagegen das Potentiometer nach Abb. 3 geschaltet werden, so würde die Frequenzbeeinflussung
nach der Kurve D der Abb. q. erfolgen. Diese Kurve läßt deutlich erkennen, daß dann
eine so ungünstige Beeinflussung der Schallfrequenzen eintritt, daß eine Schaltung
des Lautstärkereglers nach Abb. 3 nicht in Frage kommen kann.
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Aus den Kurven B und C der Abb. q. geht demnach die an sich bekannte
Tatsache deutlich hervor, daß der Lautstärkeregler nicht nur zur Schwächung der
Eingangsenergie, sondern auch zur Beeinflussung der Klangfarbe verwendet werden
kann, und es ist der Zweck der vorliegenden Erfindung, von dieser Möglichkeit den
entsprechenden Gebrauch zu machen. Es wird nämlich von der Schaltung nach Abb. i
(Parallelwiderstand) in denjenigen Fällen Gebrauch gemacht, wo es sich um die klangrichtige
Übertragung von Musik handelt, während _ die Schaltung nach Abb. 2, also die Potentiometerschaltung,
dann benutzt wird, wenn beispielsweise die menschliche Sprache oder ähnliche Darbietungen
von hoher Frequenzlage, z. B. gewisse Instrumentalsoli, klar und deutlich übertragen
werden sollen.
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Wie aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgeht, ist die Einrichtung
erfindungsgemäß so getroffen, daß die Umschaltung von Musik und Sprache durch einfaches
Betätigen eines Schaltgriffes erfolgen kann. Es wird also das gemäß der Erfindung
ausgeführte Schaltgerät als Kombination mit einem Lautstärkeregler ausgebildet,
so daß es nunmehr möglich ist, die von der Wechselstromquelle kommenden Stromschwankungen
bei der Übertragung von Musik geschwächt oder imgeschwächt, aber praktisch unverändert
in der Klangfarbe an den Verstärker weiterzugeben, während bei der Übertragung der
menschlichen Sprache neben der bei Sprachübertragung
zumeist erforderlichen
Schwächung gleichzeitig die für die deutliche Wiedergabe erwünschte Frequenzbeeinflussung
erreicht werden kann.
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In der Abb. 5 ist ein Ausführungsbeispiel des kombinierten Lautstärke-
und Klangreglers schematisch dargestellt. Es besteht im wesentlichen aus einem Widerstande
W und einem Schalter S, wobei der Widerstand W parallel zur Wechselstromquelle geschaltet
und der Gleitkontakt G mit einem Ende der Primärwicklung des Eingangstransformators
des Verstärkers verbunden ist. Bleibt der Schalter S geöffnet, so wirkt die Einrichtung
entsprechend der Abb.2 als Potentiometer, und es tritt dann die oben besprochene,
für die Deutlichkeit der Sprache erwünschte Änderung der Sprachfrequenzkurve ein,
so daß dann das Schaltgerät für die Übertragung der menschlichen Sprache eingestellt
ist. Wird dagegen der Schalter S geschlossen, so überhrückt er den Teilwiderstand
zwischen dem Gleitkontakt G und dem einen Ende des Widerstandes W, so daß dann dieser
Widerstand nicht mehr als Potentiometer entsprechend Abb.2, sondern als Parallelwiderstand
nach Abb. z geschaltet ist. Wie oben erwähnt wurde, läßt ein solcher Parallelwiderstand
die Frequenzkurve der modulierten Wechselströme praktisch unverändert. Das Schaltgerät
ist dann auf die Übertragung von Musik eingestellt.
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Das weitere Ausführungsbeispiel nach Abb.6 unterscheidet sich von
dem Ausführungsbeispiele nach Abb. 5 nur dadurch, daß statt des Ausschalters S ein
Umschalter U vorgesehen ist, welcher den einen Pol der Wechselstromquelle zvahhv
eise an das eine Ende des Potentiometenviderstandes oder an den Gleitkontakt Gr
zu schalten ermöglicht.
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Der Erfindungsgegenstand hat den großen Vorteil, daß er außerordentlich
einfach und billig ist sowie daß der ohnehin notwendige Lautstärkeregler gleichzeitig
als Klangregler verwendbar ist, so daß für beide Zwecke nur eine einzige Einstellvorrichtung
'erforderlich ist. Durch die Erfindung wird besonders auf dem Gebiete der Tonfilmübertragung
ein wesentlicher Fortschritt insofern erzielt, als es nunmehr möglich ist, die Verstärkeranlage
schnellstens von der Musikübertragung auf die Sprachübertragung umzuschalten; das
ist aber von erheblicher Wichtigkeit, denn in jedem Tonfilm wechseln Musikübertragung
und Sprachübertragung häufig und rasch miteinander ab, so daß eine sehr schnelle
Umschaltmöglichkeit von großer Wichtigkeit ist. Es ist ja bekannt und wird bei der
Wiedergabe von Tonfilmen außerordentlich störend empfunden, daß bei Sprache und
gewissen Soloinstrumenten die hohen Töne unterdrückt werden, so daß beispielsweise
Damenstimmen wie Bariton- oder sogar Baßstimmen klingen. Durch die Erfindung wird
dieser Übelstand in einfachster Weise dadurch. beseitigt, daß z. B. bei der Wiedergabe
von Damenstimmen o. dgl. der Schalter S entsprechend betätigt wird.