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Veränderbare elektrische Dämpfungseinrichtung Die Erfindung bezieht
sich auf eine Schaltungsanordnung, deren Dämpfung sich in beliebiger Weise in Abhängigkeit
von -der Frequenz ändern läßt. Derartige Schaltungsanordnungen sind zur Entzerrung
oder zur absichtlichen Verzerrung notwendig. Es sind bereits für diesen Zweck einstellbare
Verzerrer vorgeschlagen worden, -bei denen die gewünschte Verzerrung durch Einschalten
einer Spulenleitung, einer Kondensatorleitung oder eines Schwingungskreises erfolgt.
Die Erfindung stellt eine Weiterbildung dieser Entzerrer dar und gestattet, infolge
der besonderen Auswahl der einzelnen Dämpfungsglieder jede beliebige Dämpfungskurve
in einfacher Weise herzustellen und die wesentlichen Punkte der eingeschalteten
Dämpfungskurve beispielsweise auf einer Schautafel kenntlich zu machen.
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Die Erfindung- benutzt eine Dämpfungseinrichtung, die aus einer Mehrzahl
von frequenzabhängigen Einzeldämpfungsgliedern aufgebaut ist. Um die Form der eingestellten
Dämpfungskurve jederzeit leicht übersehen zu können, werden gemäß der Erfindung
die getrennt zu- öder abschaltbaren Einzeldämpfungsglieder zu zwei oder mehreren
hintereinander zu schaltenden, wenigstens teilweise denselben Frequenzbereich umfassende
Reihen zusammeiigefaßt. Der Frequenzgang der Einzelglieder wird dabei voneinander
verschieden und so gewählt, daß bei Einschaltung sämtlicher Glieder einer Reihe
der Verlauf der Dämpfungskurve dieser Reihe nahezu geradlinig ist. Die Zahl der
Reihen der Einzelglieder jeder Reihe ist abhängig von den Anforderungen, die an
die Vielseitigkeit der einstellbaren Dämpfungskurven gestellt werden.
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Der Aufwand an Schaltelementen wird je nach den Anforderungen an die
Genauigkeit, mit der eine bestimmte Kurvenform eingehalten werden soll, und an die
Zahl der einstellbaren verschiedenen Dämpfungskurven unter Umständen verhältnismäßig.
hoch--sein. Dieser Aufwand wird jedoch durch den Vorteil aufgewogen, daß die herstellbare
Dämpfungskurve in weiten Grenzen beliebig geändert werden - kann. Die Einrichtung
wird deshalb überall da zweckmäßig sein, wo es erforderlich ist, die verschiedensten
Änderungen der Dämpfungskurve durchzuführen. Sie wird in erster Linie für Prüf-
und Meßzwecke von z. B. Lautsprechern oder Mikrophonen in Frage kommen. Auch bei
der Wiedergabe von Tonaufzeichnungen besteht in vielen Fällen die Notwendigkeit,
Verzerrungen, die bei der Aufnahme oder durch die Wiedergabeapparatur hervorgerufen
werden, durch entsprechende Entzerrer aufzuheben. Da jedoch im voraus nicht feststeht,
welcher Frequenzgang für dir Entzerrer - erforderlich
ist, ist man
mehr oder weniger auf Ausprobieren der richtigen Entzerrerkurve angewiesen. Für
diesen Zweck bietet der Erfindungsgegenstand besondere Vorteile, da er gestattet,
mit Leichtigkeit innerhalb gewisser Grenzen jede beliebige Dämpfungskurve herzustellen
und ihren Verlauf wenigstens in seinen wesentlichen Punkten optisch ablesbar zu
machen. Für die Zwecke der Entzerrung von Klangübertragungen ist es im allgemeinen
nicht erforderlich, eine bestimmte Kurve mit großer Genauigkeit einzuhalten. Geringe
Abweichungen von einigen Zehnteln Nepern Größe stören im allgemeinen nicht. Die
Einrichtung kann daher für diese Zwecke aus verhältnismäßig einfachen Einzelgliedern
aufgebaut werden.
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Die Anwendung der Erfindung ist nicht zweckmäßig in solchen Fällen,
in denen eine hohe Vielseitigkeit in der Herstellung bestimmter Dämpfungskurven
nicht verlangt wird, da die Einstellmöglichkeiten des Erfindungsgegenstandes nicht
ausgenutzt werden würden. Man wird auch von der Anwendung des Erfindungsgegenstandes
absehen, wenn es sich nur um eine einmalige Einstellung von Dämpfungskurven handelt,
wie dies beispielsweise bei Entzerrern für Fernsprechleitungen der Fall ist.
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Die Sichtbarmachung der eingeschalteten Kurvenform geschieht dadurch,
daß in einem Koordinatensystem, dessen eine Achse die Frequenz und dessen andere
Achse die Dämpfung darstellt, beim Zuschalten eines Dämpfungsgliedes mit einer bestimmten
Resonanzfrequenz in dem Koordinatensystem über dieser Frequenz die Dämpfung des
eingeschalteten Gliedes durch ein Schauzeichen oder eine Glühlampe kenntlich gemacht
wird.
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Als Dämpfungsglieder eignen sich irrerster Linie für den vorliegenden
Zweck Kettenglieder mit konstantem, reellem Leerlaufwiderstand oder Vierpole mit
kor:: _antem, reellem Wellenwiderstand. Es können jedoch auch je nach dem besonderen
Zweck andere Dämpfungsglieder Verwendung finden.
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Veränderbare elektrische Dämpfungseinrichtungen sind an sich bekannt,
jedoch zeigen diese bekannten Schaltungen nicht den Aufbau aus einzelnen I:eilicn,
die denselben Frequenzbereich umfassen. Es ist daher mit den bekannten Einrichtungen
auch nicht möglich, eine so hohe Vielseitigkeit in der Herstellung beliebiger IZurvenform
zu erhalten, wie dies beim J-;rfjndutigsgegeiistand der Fall ist. Die bekannten
Anordnungen dienen im allgemeinen auch nur der Aufgabe, unter Beibehaltung des grunds?itzlichen
Verlaufs einer Dämpfungskurvc gewisse grachielle L`ntcrschiedc herbeizuführen.
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Die Abb. t his 5 zeigen :lusfi@hnntgslmi- . spiele des Erfindungsgedankens.
Abb. i zeigt eine Spannungsteilerkette von Gliedern mit konstantem, reellem Lecrlaufwiderstand.
In Abb. 2 sind Vierpole dargestellt, die konstanten, reellen Wellenwiderstand aufwcis(-n.
Die mit Rt bezeichneten Schaltelemente sind Ohmsche Widerstände, welche gleich dein
Leerlauf- bzw. dem Wellenwiderstand sind, und die finit Z bzw. bezeichneten Schaltelemente
stellen gedämpfte
Schwingungskreise dar.
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Vorzugsweise wird die Dämpfungskurve der Einzelglieder so gewählt,
daß sie für alle Glieder einer Reihe einen gleichartigen Verlauf besitzt, von Glied
zu Glied aber entsprechend dem gewählten Frequenzunterscliied der Glieder um den
gleichen Frequenzbereich verschoben ist. Bei entsprechender Bemessung der Dämpfungskurve.
eines Gliedes gelingt es auf diese Weise, eine lineare Dämpfungskurve zu erreichen,
welche parallel zur Achse der Frequenz verläuft.
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Abb.3 zeigt ein Schaubild; auf dessen Abszissenachse die Frequenzen
und auf dessen Ordinatenachse die Dämpfungen aufgetragen sind. Es ist angenommen,
daß die Dämpfungseinrichtung aus drei hintereinandergeschalteten ReihenA, B, C aufgebaut
ist. Der-Verlauf der Dämpfungskurven der Einzelglieder der Reihe A ist in der Abbildung
durch die Kurven i bis 7 dargestellt. Es ist also die Voraussetzung gemacht, daß
die Reihen aus sieben Einzelgliedern aufgebaut sind. Die Kurve t stellt die resultierende
Dämpfung der Reihe A dar. Durch die besondere Wahl der Dämpfungskurvcn der Einzelglieder
ergibt sich für die resultierende Kurve ein über seinen sehr großen Bereich geradliniger
Verlauf. Da die anderen Reihen B und C aus denselben Einzelgliedern aufgebaut sind,
ergeben sich für die I-Iintcrcinanderschaltung von den Reihen A und B bzw. von allen
drei Reihen A, B, C die resultierenden Dämpfungskurveny und z. Die stark angezogene
Kurve lt gibt ein Beispiel für einen beliebig eingeschalteten Dänipfungsverlauf,
und zwar sind von der Rciltc _ 1 die Glieder z bis 7, von der Reihe B die Clic-
i der 3 bis 7 und von der Reihe 6 das Glied 5 eingeschaltet. Man erkennt ohne weiteres,
daß sich durch Wahl anderer Kombinationen die Form der resultierenden 1Lurvc fast
beliebiz; ändern läßt.
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Bei der Zusammenschaltung der Einzeld:inil)ftingsgIicder treten nattirgem-iiß
gegenseitige I.)ccinllusstingcn auf. die zur Folge haben, daß. sich die resultierende
DämiiI'tnigskurve einer Reilic nicht einfach durch -c onietrischc .lnrinanderrcihung
der 1?inzc@c@impfung@kurven ergibt. Die gegenseitigen 1>eeinflussungen
lassen
sich durch Wahl geeigneter Einzeldämpfungsglieder, z. B. in Form von überbrückten
T-Schaltungen, oder durch geeignete Anpassung innerhalb zulässiger Grenzen halten.
Sind die Anforderungen, die an die Genauigkeit der ciiizustelleiidcn Dämiifungskui-ve
gestellt werden. nicht besonders hoch, so können gegenseitige I3eeiniltissuneu zwischen
den Einzelgliedern zugelassen werden. Es ergibt sich dann die Möglichkeit, die Reihen
aus einfacheren und damit billigeren Einzelgliedern aufzubauen.
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Da sämtliche Däinpfungsglicder in Reihe geschaltet sind, kann das
Ausschalten durch Kurzschließen der Längswiderstände und einpoliges Abtrennen des
Querwiderstandes erfolgen. Bei den in Abb. a dargestellten Schalteleinenten könnte
man also durch Auftrennen der Schalterei und Schließen der Schalter e_, das betreffende
Dämpfungsglied unwirksam machen.
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In Abb.:f ist angegeben, wie in einem einfachen Fall die Schautafel
zur Sichtbarniachung der wesentlichen Pulikte ` der resultierenden Dämpfungskurve
aussehen würde. In der waagerechten Richtung ist die Frequenz f und -in der senkrechten
die Dämpfung b aufgetragen. Die kleinen Kreisel stellen Schauzeichen oder Glühlampen
dar, die bei Einschaltung des betreffenden Dämpfungsgliedes, das in dem Schaubild
durch seine Resonanzfrequenz gekennzeichnet ist, sichtbar werden oder aufleuchten.
Durch die waagerechten Linien sind die den verschiedenen Reihen A, B, C zugeordneten
Dämpftngswerte angegeben. Wird beispielsweise das Dämpfungsglied, dessen Resonanzfrequenz
bei ioao liegt, in der ReiheA eingeschaltet, so wird senkrecht über der Frequenz
rooo auf der A-Linie das Schauzeichen sichtbar werden bzw. die Glühlampe aufleuchten.
llan wird vorteilhafterweise so verfahren, daß man die Dämpfungsglieder der A-Reihe
immer zuerst einschaltet, d. h. also, wenn man bei einer bestimmten Frequenz nur
einen Dämpfungswert benötigt, der durch ein Glied erzielt werden kann und nicht
die Hintereinanderschaltung mehrerer Glieder erforderlich macht, diese Dämpfung
durch Einschalten eines Gliedes der A-Reihe herbeiführen. Die in Abb. 4. durch die
Schauzeichen i umrissene Kurve gibt den wesentlichen Verlauf der Kurve rr in Abb.
3 an, was für die Beurteilung der eingeschalteten Dämpfung genügt.
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Eine besonders einfache Art der Sichtbarmachung könnte darin bestehen,
daß man die zu derselben Frequenz gehörenden Dä mpiungsglieder der verschiedenen
Reihe nach- i einander durch einen Dreh- oder Schiebeschalter cinschal:# t, dessen
Bedienungsband griff, beispiclsweis;# I3ediciiuiigsknolif, in der I Schautafel auf
der Senkrechten über der Rcsoiianzfrequenz der betreffenden Dämpfungsglieder verschoben
wird. Es wären also ebensoviel derartiger Schalter anzuordnen, wie 1_inzelglicder
einer Reihe vorhanden sind, also in dem in Abb.3 dargestellten Fall sieben Schalter.
Es ist jedoch selbstverständlich möglich. die Sichtbarmachung auch mit Hilfe anderer
an sich bekannter Mittel zu erzielen, beispielsweise dadurch, daß man an den verschiedenen
Schnittpunkten der Dämpfungslinien mit den Frequenzlinien Druckknöpfe und Glühlampen
anordnet, wobei durch Drücken des Knopfes das entsprechende Dämpfungsglied und die
Glühlampe eingeschaltet- werden.
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In Abb. g ist eine Schaltungsanordnung angegeben, bei der durch mehrpolige
Schalters sechs verschiedene Dämpfungsglieder, von denen je zwei einer Reihe zugeordnet
sind, nacheinander eingeschaltet werden können. Die zu der A-Reihe gehörenden Glieder
sind mit Ai, A., bezeichnet und entsprechend die zur B- und C-Reihe gehörenden.
Die Schalter schalten in ihrer Ruhestellung die zugehörigen Dämpfungsglieder aus.
Die Kontakte k3 und k, überbrücken die Längswiderstände, und die Kontakte k, und
fz., trennen den Querwiderstand einpolig ab. Der finit st bezeichnete Schalter befindet
sich in Arbeitsstellung. Die Überbrückung des Längs«iderstandes durch die Kontakte
k; und k, ist aufgehoben und der QuerNciderstand über die Kontakte kt und k, angeschlossen.
Die Schalters «erden durch die Schieber h und t., die mit Vorsprüngen v, und v_,
versehen sind, betätigt. Die an den Schiebern angebrachten Handgriff-eh, und k=
dienen zur Sichtbarmachung der Kurvenpunkte in der Schautafel. In der dargestellten
Lage der Schieber sind die Dämpfungsglieder Ci, C=, B., eingeschaltet.