DE598321C - Verfahren zum Betrieb einer Lautsprecheranordnung in grossen Raeumen - Google Patents

Description

In großen Sälen, Kirchen 0. dgl. kann man beobachten, daß bei Schallwellen tiefer Frequenzen ein langes Nachhallen vorhanden ist, während bei hohen Frequenzen eine wesentlich geringere Echowirkung eintritt. Besonders macht sich diese Erscheinung bemerkbar, wenn in dem Raum, in dem die Schallwellen erzeugt werden, keine Menschen anwesend sind. Diese Erscheinung beruht darauf, daß das Absorptionsver-

to mögen der Steinwände eines Raumes für Schallwellen bei hohen Frequenzen wesentlich größer ist als bei tiefen Frequenzen. Das Absorptionsvermögen bei hohen Frequenzen ist angenähert dreimal so groß wie bei tiefen Frequenzen.

Man kann, nun beobachten, daß die Verhältnisse sich stark ändern, sobald in dem Raum sich eine größere Anzahl von Menschen versammelt. Durch deren Anwesenheit wird nämlich eine wesentliche Vergrößerung des Absorptions-Vermögens für Schallwellen tiefer Frequenzen bewirkt. Sobald die Schallwellen von einer natürlichen Schallquelle, beispielsweise der menschlichen Stimme oder einem Musikinstrument, ausgehen, kann man diese Veränderungen infolge der akustischen Eigenschaften des Raumes nicht beseitigen. Es ergibt sich infolgedessen, daß der Klang einer Stimme in einem Raum stark von der Füllung desselben mit Menschen abhängig ist. Infolge der verstärkten Absorption von Schallwellen mit tiefen Frequenzen tritt daher bei gefüllten Räumen eine Veränderung des Klanges ein, die bisweilen sehr unangenehm ist. Werden die Schallwellen durch eine Lautsprecheranordnung verstärkt, so ist bei Anwesenheit einer großen Anzahl von Menschen die Schwächung der den Wohlklang verursachenden ,Schallwellen tiefer Frequenzen besonders stark wahrnehmbar.

Ferner hat sich bei derartigen Anlagen, bei denen, wie erwähnt, die Schallquelle sich im gleichen Raum befindet wie die Lautsprecher, herausgestellt, daß die Gefahr der akustischen Rückkopplung besteht. Diese Rückkopplung hängt insofern mit den NachhaUerscheinungen zusammen, als für beide die Absorptionsverhältnisse des Raumes maßgebend sind. Ein Raum im leeren Zustand neigt sehr stark zur akustischen Rückkopplung, insbesondere im Bereich der tiefen Frequenzen, da im leeren Raum die Absorption tiefer Frequenzen sehr gering ist. Der Nachhall ist sehr groß. Hat man nun für einen leeren oder schwach besetzten Saal denjenigen Verstärkungsgrad ausprobiert, der erforderlich ist, um den gesamten Raum gleichmäßig mit Schall zu erfüllen, so wird man bei voller Besetzung des Raumes bemerken, daß der experimentell ermittelte Verstärkungsgrad nicht mehr ausreicht. Die große Dämpfung durch die volle Besetzung des Saales verschluckt so viel Schallenergie, daß ein wesentlich höherer Verstärkungsgrad erforderlich ist, um die gleich gute Schallintensität zu haben wie bei leerem oder schwach gefülltem Raum. Würde man nun jetzt einfach den Verstärkungsgrad für den gesamten Frequenzbereich gleichmäßig erhöhen, so würde sehr bald die Rückkopplungsgrenze erreicht sein, ehe überhaupt die erforderliche Verstärkungsziffer eingestellt ist.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Betrieb einer Lautsprecheranordnung in derartigen Räumen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Amplituden der Schallwellen niedriger

Frequenzen im Verhältnis zu den Amplituden der Schallwellen höherer Frequenzen entsprechend dem sich mit dem Füllungsgrad des Raumes ändernden, für hohe und niedrige Frequenzen verschiedenen Absorptionsvermögen des Raumes mit Hilfe einer an sich bekannten, eine ausreichend einstellbare Bevorzugung der Wiedergabe der tiefen Frequenzen gestattenden Schaltung verschieden verstärkt werden. Damit ίο werden die vorher erwähnten Nachteile vermieden und eine einwandfreie Verstärkung der von der natürlichen Schallquelle ausgehenden Schallwellen erzielt.

Dies kann bei Anwendung einer Widerstandsverstärkerschaltung, welche aus mindestens einer Widerstandsstufe besteht, dadurch erreicht werden, daß der Ableitungswiderstand oder der Kopplungskondensator mindestens einer Verstärkerstufe regelbar ausgebildet ist. In der Abbildung ist eine Verstärkereinrichtung für Lautsprecher zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt. Mit 1 ist ein Mikrophon bezeichnet, durch welches die zu verstärkenden Schallwellen in elektrische Schwingungen umgewandelt werden. In den Mikrophonstromkreis ist eine Batterie 2 eingeschaltet sowie die" Primärwicklung 3 eines Transformators. Die Spannung der Sekundärwicklung 4 dieses Transformators ist über ein Potentiometer 5 an das Gitter G₆ einer Elektronenröhre 6 angeschlossen. In dem Anodenstromkreis dieser Röhre liegen die Batterie 7 sowie vor der Anode der Widerstand 8. Die Glühkathode K₆ der Röhre wird von einem Teil der genannten Batterie mit Heizstrom gespeist. Die Anodenspannung der Röhre 6 ist über einen Kondensator 10 an das Gitter G₁₂ einer zweiten Elektronenröhre 12 geschaltet, in deren Anodenstromkreis außer der bereits genannten Batterie 7 der Lautsprecher 13 eingeschaltet ist. Zwischen das Gitter G₁₂ dieser Röhre und die ebenfalls durch einen Teil der Batterie 7 beheizte Glühkathode K_1Z ist ein hochohmiger regelbarer Widerstand 15 eingeschaltet. Durch den regelbaren Widerstand 15 kann die Gitterspannung der Röhre 12, durch welche der Lautsprecherstromkreis beeinflußt wird, verändert werden. Wird der Widerstand 15 klein gewählt, so daß der Spannungsabfall am Kondensator 10 den Spannungsabfall dieses Widerstandes 15 überwiegt, so wirkt der von der Frequenz abhängige Wechselstromwiderstand des Kondensators in dem Sinne, daß die hochfrequenten Schwingungen stark unterdrückt werden. Wird dagegen der Widerstand 15 so eingestellt, daß der Spannungsabfall im Widerstand groß ist gegenüber dem des Kondensators, so werden die Schwingungen aller Frequenzen fast unverändert auf den Lautsprecher übertragen. Infolge der Veränderung der Gitterspannung der Röhre werden auch die Amplituden der übrigen elektrischen Schwingungen im Anodenkreis der Röhre 12 geändert. Durch Nachregulierung der Spannung am Potentiometer 5 kann dieser Umstand leicht beseitigt werden, so daß die Lautstärke der Töne höherer Frequenzen annähernd unbeeinflußt bleibt. In zweckmäßiger Weise werden die Regelorgane des Potentiometers 5 und des Widerstandes 15 in der Weise mechanisch gekoppelt, daß beim Regulieren stets die gleiche subjektive Lautstärke bei den höheren Frequenzen vorhanden ist.

Die Anordnung kann natürlich auch für einen Verstärker getroffen werden, bei dem mehr als eine Widerstandsstufe vorhanden ist.

Die gleiche Wirkung tritt ein, wenn an Stelle des regelbaren Widerstandes ein regelbarer Kondensator in der Widerstandsverstärkerstufe vorgesehen ist.

Claims (3)

80 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb einer Lautsprecheranordnung in großen Räumen, Kirchen o. dgl., bei denen Mikrophon und Laut-Sprecher im gleichen Räume angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituden der Schallwellen niedriger Frequenzen im Verhältnis zu den Amplituden der Schallwellen höherer Frequenzen entsprechend dem sich mit dem Füllungsgrad des Raumes ändernden, für höhere und niedere Frequenzen verschiedenen Absorptionsvermögen des Raumes mit Hilfe einer an sich bekannten, eine ausreichend einstellbare Bevorzugung der Wiedergabe von tiefen Frequenzen gestattenden Schaltung, verschieden verstärkt werden.

2. Verstärkereinrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer oder mehreren Widerstandsverstärkerstufen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ableitungswiderstand oder Kopplungskondensator mindestens einer Widerstandsverstärkerstufe regelbar ist.

3. Verstärkereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelorgane des Ableitungswiderstandes bzw. Kopplungskondensators und eines zwecks Erzielung möglichst gleicher Lautstärken in no der Verstärkerschaltung vorgesehenen Potentiometers so miteinander verbunden sind, daß bei einem Regeln des Ableitungswiderstandes oder Kopplungskondensators die subjektive Lautstärke der Schallwellen annähernd gleichbleibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen