DE648371C

DE648371C - Bandfilteranordnung zur Klanganalyse

Info

Publication number: DE648371C
Application number: DES112345D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Georg Thilo
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1933-12-22
Filing date: 1933-12-22
Publication date: 1937-07-29

Description

Es liegt vielfach das Bedürfnis vor, sich von dem Frequenzspektrum eines Geräusches, Klanges u. dgl. rasch ein annäherndes Bild zu machen. Dazu ist bereits ein Verfahren zur Analyse bekannt, das sich einer Bandfilteranordnung bedient, bestehend aus einer Anzahl von Bandfiltern aneinandergrenzender Durchlässigkeitsbereiche, die wahlweise zwischen das zu untersuchende Objekt, z. B.

Geräuschspannungsquelle, oder das den Klang oder das Geräusch "aufnehmende Mikrophon und die Anzeigeapparätur in Kette geschaltet werden.

Bei den bekannten Anordnungen waren die Durchlaßbereiche der einzelnen Bandfilter in Oktaven gestaffelt. Ein Nächteil dieser Einrichtung ist der voluminöse Aufbau der Filterketten.

Nach der Erfindung werden die Bandfilteranordnungen für Klanganalyse u. dgl. dadurch verbessert, daß sie aus einem Bandfilter bestehen, dessen Elemente stufenweise veränderlich gemacht sind, derart, daß die Durchlaßbereiche der einzelnen Stufen, insbesondere in Oktaven, fortschreitend aneinandergrenzen und bei dem gleichzeitig mit der Stufeneinstellung der Durchlaßbereiche durch Änderung der Anzapfung am Eingangs- und/oder Ausgangsübertrager, ζ. Β.

Sparübertrager, der Scheinwiderstand konstant gehalten wird. Bandfilter dieser Art nehmen einen bedeutend geringeren Raum ein und erlauben außerdem eine erhebliche Ersparnis an Elementen. Als "Filter können beispielsweise Brückenfilter oder Abzweigfilter benutzt werden. Bei Benutzung von Brückenfiltern, vorzugsweise mit zwei durch einen Transformator mit Mittelabgriff gebildeten Zweigen und Schwingungskreisen in den beiden anderen Zweigen, besteht der Vorteil, daß der Scheinwiderstand der Filteranordnung bei stufenweiser Änderung nur der Kondensatoren der Schwingungskreise konstant gehalten werden kann.

Bei Verwendung von Abzweigfiltern ergibt sich die Möglichkeit, im Filter vorhandene Spulen und Kondensatoren umschaltbar auszugestalten, um dadurch sowohl den gewünschten Durchlaßbereichen als auch der Konstanz des Scheinwiderstandes bei der Umschaltung gerecht zu werden. Diese Lösung gibt zwar größte Genauigkeit, wird in der Ausführung aber verhältnismäßig teuer und umständlich. In einfacherer Weise kann den genannten Bedingungen dadurch Rechnung getragen werden, daß entweder nur die Spulen oder nur die Kondensatoren des Abzweigfilters umschaltbar ausgeführt sind und der veränderliche Scheinwiderstand durch angezapfte Anpassungsübertrager ausgeglichen wird.

Eine besonders günstige Ausführungsform ergibt sich bei Konstanthaltung der Kondensatoren und Änderung der Spulen in Stufenschritten, was durch einfache Anzapfung an den Spulen geschehen kann. Vorteilhaft wird

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Hans Georg Thilo in Berlin-Siemensstadt.

in Kette mit dem Filter eine Potentiometeranordnung verwendet, die ebenfalls stufenweise verstellbar ist, um die Dämpfung in der Lochmitte für die einzelnen Einstellungen' auf gleichen Betrag bringen. Um eine βίΐ>£ fache Bedienung der Bandfiltereinrichtung zji erzielen, werden sämtliche Umschaltungen (einschließlich der Potentiometer- und Über-•tragereinstellungen) miteinander gekuppelt ίο und beispielsweise durch einen gemeinsamen Drehknopf bedienbar gemacht.

Gemäß weiterer Erfindung werden noch Umschaltorgane vorgesehen, welche es erlauben, unter Beibehaltung der Bandbreite die Lage sämtlicher Durchlaßbereiche willkürlich, vorzugsweise um etwa eine halbe Bandbreite, zu verschieben. Der Wert einer derartigen Umschaltungseinrichtung liegt darin, daß eine Fälschung der Meßergebnisse durch Verlust der Randfrequenzen der Durchlässigkeitsbereiche vermieden wird. Man wird vorzugsweise in einer Stellung des Verschiebungsumschalters die Klanganalyse aufnehmen, wodurch man ein Stufenbild für das Amplitudenspektrum erhält, und daraufhin nach Umlegung des Verschiebungsumschalters eine abermalige Aufnahme machen, wodurch man ein zweites Stufenbild erhält. Aus den beiden Stufenbildern ergibt sich dann ohne weiteres der richtige Verlauf.

Die Anwendung einer derartigen Verschiebungsumschaltung ist von besonderem Wert bei Geräuschen, die einzeln ausgeprägte Spitzen enthalten, für die die Gefahr besteht, daß sie gerade in die Lücke zwischen zwei Frequenzbereichen fallen und dadurch nicht zur Aufzeichnung gelangen.

In der Abbildung ist eine Bandfilteranordnung gezeigt, in Form eines Gliedes eines Abzweigfilters. Die Kondensatoren des Abzweigfilters sind für die Verstellung der Durchlaßbereiche in den verschiedenen Oktaven konstant gehalten (C₁, C₂, C₃—C₁', C₂', C₈') > während an den Spulen L₁, L₂, L₁', L₂' eine Anzapfung vorgenommen wird, um bei den verschiedenen Schaltungen die verschiedenen Durchlaßbereiche zu realisieren. An den Spulen .S (Autotransformatoren) sind Abgriffe angebracht, um den Scheinwiderstand auf konstanten Wert zu halten. R stellt eine Potentiometeranordnung dar, die es erlaubt, die Dämpfung der Durchlaßmitte für alle Bereiche gleichzumachen.

In den Stellungen 1 bis 4 des Umschaltorgans werden die Spulen und Kondensatoren der oberen Hälfte des Bildes benutzt, während in den Schaltungen 5 bis 8 die Spulen und Kondensatoren der unteren Hälfte des Bildes eingeschaltet werden. '„Vi nip« hat sich als praktisch erwiesen, da man

in einfacher Weise eine große Anvon Oktaven (nach dem Bild acht Oktaven) einstellbar gestalten kann.

Das Umschaltorgan U dient dazu, um die Kondensatoren C₁ und C₁' durch die Kondensatoren C₃ und C₃' zu vergrößern. Auch im Querzweig werden die Kondensatoren durch andere vergrößert, wodurch sich eine Verschiebung für sämtliche Oktavenbereiche ergibt.

Unter Umständen kann eine Klanganalyse auch mit Hilfe von Sperrfiltern zweckmäßig sein, besonders dann, wenn ausgeprägte Spitzen vorhanden sind. Für diesen Fall können die Filter nach der Erfindung auch als Bandsperren mit in Oktaven einstellbaren Bereichen ausgebildet sein.

Claims

Patentansprüche:

i. Bandfilteranordnung zur Klanganalyse, gekennzeichnet durch Verwendung eines Bandfilters, dessen Elemente stufenweise veränderlich gemacht sind, derart, daß die Durchlaßbereiche der einzelnen Stufeneinstellungen, insbesondere in Oktaven, fortschreitend aneinandergrenzen und bei dem gleichzeitig mit der Stufeneinstellung der Durchlaßbereiche durch Änderung der Anzapfung am Eingangs- und/oder Ausgangsübertrager, ζ. B. Sparübertrager, der Scheinwiderstand konstant gehalten wird.
2. Bandfilter anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Stufeneinstellung der Durchlaßbereiche in Kette mit dem Bandfilter eine Potentiometeranordnung verstellbar ist, derart, daß die Dämpfung der Lochmitte in allen Einstellungen die «oo gleiche bleibt.
3. Bandfilteranordnung nach einem der Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die unter Beibehaltung der Bandbreite die Lage sämtlicher Durchlaßbereiche willkürlich, vorzugsweise um etwa eine halbe Bandbreite, zu verschieben gestatten.
4. Abänderung der Einrichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 3 durch Ausbildung der Filter als Bandsperren für Klanganalyse.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen