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Verfahren zur selbsttätigen Lautstärkeregelung für Rundfunkempfänger
Bei Rundfunkempfängern mit automatischer Lautstärkeregulierungsvorrichtung ist es
eine bekannte Erscheinung, daß der Störpegel beim Empfang schwacher Signale unverhältnismäßig
stark ansteigt. Der Grund dafür ist darin zu suchen, daß in diesem Fall die Verstärkung
ganz besonders groß ist und infolgedessen alle Störungen, sowohl die durch die Antenne
aufgenommenen als auch die im Empfänger selbst entstehenden (Röhrenrauschen), besonders
stark in Erscheinung treten.
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Es ist bekannt, daß die obenerwähnten Störungen hauptsächlich hohe
Tonfrequenzen enthalten, und es ist der Erfindungsgedanke der vorliegenden Erfindung,
diese Störungen dadurch wesentlich zu vermindern, daß die Niederfrequenzverstärkung
für hohe Tonfrequenzen beim Empfang schwacher Signale verringert wird; allerdings
auf Kosten der Übertragungstreue.
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Die praktische Ausführung des Erfindungsgedankens ist in den Zeichnungen
dargestellt, und zwar zeigt Fig. i die schematische Darstellung des erfindungsgemäß
geschalteten Empfängers. Fig.2 gibt eine charakteristische Schaltung, und Fig. 3
und 4 zeigen Abänderungen. In Fig. i bedeutet i einen Rundfunkempfänger einschließlich
Gleichrichter. Der im Ausgang des Gleichrichters fließende Anodenwechselstrom wird
mit Hilfe der Filter 7 frequenzmäßig auf verschiedene Übertra-. gungskanäle verteilt,
die außerdem noch Verstärker 3 und 5 und Lautsprecher 9 enthalten, die alle für
den entsprechenden Frequenz-Bereich dimensioniert sind. Den die hohen Frequenzen
übertragenden Kanälen, ist erfindungsgemäß ein Verstärkungsregelrohr i i zugeordnet,
durch das die Verstärkung in Abhängigkeit von der Hochfrequenzver stärkung gebracht
wird, und zwar derart, daß mit steigender Hochfrequenzverstärkung die Niederfrequenzverstärkung
abnimmt. Aus der Fig. z sind Einzelheiten zu erkennen.
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13 bedeutet, es ist eine Superheterodyneschaltung angenommen, den
zweiten Gleichrichter, dessen Ausgangsleistung auf eine Anzahl niederfrequenter
Verstärkerröhren 3 übertragen wird, von denen jedoch nur eine gezeichnet ist. Diese
ist beispielsweise im Übertragungskanal für Frequenzen von 4ooo bis $ooo Hz liegend
zu denken. Im Anodenkreis dieser Röhre liegt ein Belastungswiderstand--7, von dem
die Niederfrequenzenergie abgenommen und über ein
Filter 7 einem
weiteren Niederfrequenzrohr 5 zugeführt wird.
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=5 ist ein in bekannter Weise geschaltetes", -Lautstärkeregulierungärohr.
Es liegt xidem Gitter parallel zum Gitter des zweif Gleichrichters und hat im( Anodenkreis
ein,: Widerstand 17. Die Gittervorspannung, die wie alle Gleichspannungen von einem
Potentiometer i9 abgegriffen wird, ist so gewählt, daß, wenn nicht empfangen 'wird;
kein Anodengleichstrom fließt. Wird dem Gitter aber eine hochfrequente Wechselspannung
aufgedrückt, so fließt ein Anodenstrom - und erzeugt am Widerstand 17 einen Spannungsabfall,'
der mit wachsender Amplitude zunimmt. Dieser Spannungsabfall dient zur Veränderung
der Gittervorspannung von- zu regelnden Hoch- oder Zwischenfrequenzverstärkerröhren
und damit zur Lautstärkeregulierung. Gleichzeitig -wird die Anode des Rohres 15
über einen Widerstand 2 1 mit dem Gitter des Verstärkungsregelrohres i i verbunden.
Dieses -liegt, durch einen--Kondensator 25 gegen die Anodenspannung blockiert, mit
seiner Anoden-Kathoden-Strecke parallel zu dem obenerwähnten Widerstand 27 und hat
eine solche Gittervorspannung wieder durch. Angriff am Potentiometer i g,- daß der
Innenwiderstand bei fehlendem Empfang oder sehr schwachen Signalen seinen kleinsten
-Wert hat.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: -Beim Empfang sehr schwacher
Signale. fließt in der Röhre 15 kein AnodenstrQm, und die Gitteryorspannung der
zu regelnden Uöchfrequenzröhren hat dann nur den Wert, der durch denAbgriff amPotentiometer
i9 bestimmt ist. Die Verstärkung dieser Röhren hat dann ihren Maximalwert erreicht.
Auch das Rohr i i hat. dann eine nur kleine Gittervorspannung -und überbrückt den
Widerstand 27 mit dem Erfolg; daß von der im Ausgang der. Röhre 3, vorhandenen Niederfrequenzenergie
nur wenig auf das Rohr 5 und damit auf den Lautsprecher gelangt. Weiden, die Signale
jetzt stark, so entsteht an dem Widerstand leine, zusätzliche negative Gittervorspannung
sowohl für die zu regelnden Hochfrequenzi#öhren, deren Verstärkung damit herabgesetzt
wird, als auch für die Röhre-ii. Der Innenwiderstand dieser Pöhre nimmt dann sehr
große Werte an und bildet. praktisch keinen Nebenschluß zum Widerstand
2,7 mehr, so daß nun Niederfrequenzenergie auf den Verstärker 5 übertragen
wird.
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Entsprechende Vorrichtungen, wie sie hier für den Übertragungskanal
von 4ooo bis 8ooo Hz geschildert sind, werden auch für den nächsten Frequenzbereich
(2ooo bis 4000 Hz) und gegebenenfalls auch für den dritten (iooo bis ->ooo 1-1z)
angewendet. Durch Wahl der festen Gittervorspannung . der entsprechenden Verstärkerregelröhren
hat ' - man es in der Hand, die Amplitude zu be--'4's`,@nmen, von der ab die Vorrichtung
zu wir-',ken beginnt.
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Anstatt die Verstärkungsregelröhre i i mit dem Ausgang von 3 zu verbinden,
kann man sie auch an einem geeigneten anderen Punkt in dem Verstärkungskanal anordnen.
Fig.4 zeigt eine solche andere Möglichkeit, bei der die Röhre i i; im Nebenschluß
zu einer Drosselspule 51 liegt, die ihrerseits in Reihe mit einem Kondensator
55 und einem Widerstand 53 zwischen Gitter und Kathode des Niederfrequenzverstärkerrohres
3 geschaltet ist. Von der - Anode des zweiten- Gleichrichters geht eine Verbindung,
enthaltend den Kondensator 57 und den Widerstand 56, zum Gitter des Rohres 3, während
von einem Punkt zwischen beiden Schaltelementen eine Leitung über einen Widerstand
59 zu dem Verbindungspunkt der Drossel5i und desWiderstandes 53 führt.
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Beim Empfang- schwacher Signale ändert sich der Spannungsabfall am
Widerstand 17,
der wieder im Anodenkreis der nicht gezeichneten Lautstärkeregulierungsröhre
15 liegt, nicht merklich, und die Röhre i i hat demzufolge ihren kleinsten Innenwiderstand.
Dadurch wird die Drossel 5, nahezu kurzgeschlossen, und es gelangt keine
merkliche Wechselspannung an das Gitter der Röhre 3. Bei starken Signalen wird der
Innenwiderstand der Röhre i i sehr groß, und die überbrückende Wirkung wird dadurch
aufgehoben, so daß die Niederfrequenzenergie im Ausgangskreis des zweiten Gleichrichters
nun dem Gitter der Röhre 3 ungeschwächt zu- ; geführt wird.
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Fig. 3 zeigt eine Schaltung mit nur einem einzigen Niederfrequenzverstärkungskanal,
und zwar auch für einen Superheterodyneempfänger. Hier ist die Lautstärkeregelröhre
ii anders angeordnet. - Sie liegt im Nebenschluß zu einem Widerstand 31, der seinerseits
in Serie mit einem Kondensator 33 zwischen Gitter und Kathode einer Niederfrequenzröhre
35 geschaltet ist. Die Größe des Widerstandes 31 ist derart, daß bei großem Innenwiderstand
der Verstärkerregelröhre i i der Scheinwiderstand des Kondensators 33 dagegen zu
vernachlässigen ist.
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Die Gittervorspannung wird wieder so gewählt, daß, wenn keine Signale
empfangen werden, der Innenwiderstand der Verstärkerregelröhre seinen kleinsten
Wert hat, den er auch beibehält beim Empfang schwacher Signale. Dann bildet die
Serienschaltung. Kondensator 33 und Innenwiderstand der Röhre i i einen Nebenschluß
für die Wechselspannungen,
der zur Folge hat, daß besonders die
hohen Tonfrequenzen geschwächt werden. Bei starken Signalen dagegen wird der Innenwiderstand
der Verstärkungsregelröhre sehr groß, und der Nebenschluß, bestehend aus 33,
31 und i i, wird wirkungslos, so daß auch die hohen Tonfrequenzen nahezu
ungeschwächt 'übertragen werden, Um zu verhindern, daß die Anordnung-bei jeder kleinen
Änderung der Signalstärke in Tätigkeit tritt, wird in den Ausgangskreis der Lautstärkeregelröhre
15 ein Filter 47 eingeschaltet, das eine Zeitkonstante von mehreren Sekunden hat.