-
Empfänger mit Bandbreitenregelung im Hochfrequenzteil Es ist bekannt,
bei Empfängern eine Bandbreitenregelung im Hochfrequenzteil vorzusehen, durch welche
das Übertragungsmaß der vom empfangenen Träger weiter entfernt liegenden Frequenzen
zwecks Schwächung störender Nachbarsender und atmosphärischer Störgeräusche wahlweise
verringert werden kann. Damit werden im Empfängerausgang auch die hohen Tonfrequenzen
über etwa zooo Hz, deren Übertragung zwar im Interesse hoher Klangreinheit erwünscht,
aber nicht unbedingt notwendig ist, mehr oder weniger stark geschwächt. Diese Änderung
des Übertragungsmaßes kann von Hand oder selbsttätig, etwa in Abhängigkeit von der
mittleren Amplitude der empfangenen hochfrequenten Schwingung, erfolgen.
-
Gemäß der ,vorliegenden Erfindung wird eine bei dieser Änderung des
Übertragungsmaßes auftretende unangenehme Klangverfälschung dadurch weitgehend vermieden,
daß Mittel vorgesehen sind, welche bei einer Verringerung der Bandbreite im Hochfrequenzteil
zwangsläufig die tiefen, insbesondere unter etwa 300 Hz liegenden Tonfrequenzen
schwächen, während die mittleren Tonfrequenzen nicht oder nur in wesentlich geringerem
Maße geschwächt werden.
-
Der Vorteil der Erfindung ergibt sich aus folgender Erkenntnis. Die
Klangverfälschung bei der Bandeinengung im Hochfrequenzteil beruht zu einem wesentlichen
Teil darauf, daß infolge der dadurch bewirkten Schwächung der hohen Tonfrequenzen
der Schwerpunkt des, akustischen Frequenzspektrums nicht mehr wie bisher bei 8oo
Hz liegt, sondern sich nach tieferen Tonfrequenzen zu verschoben hat. Der Klang
bekommt infolgedessen einen unnatürlichen, dumpfen Charakter. Werden dagegen mit
den hohen Tonfrequenzen gleichzeitig die tiefen Tonfrequenzen geschwächt, während
die mittleren Tonfrequenzen im wesentlichen ihre Amplitude beibehalten, so läßt
sich erreichen, daß der Schwerpunkt des akustischen Frequenzspektrums und damit
der Klangcharakter angenähert unverändert bleiben.
-
Es ist zwar schon eine Verstärkerschaltung bekannt, bei der die Amplitude
eines schmalen mittleren Frequenzbereiches wahlweise angehoben werden kann, während
die höheren und tieferen Tonfrequenzen unbeeinflußt bleiben. Ferner ist es schon
zum Zwecke einer gehörrichtigen Lautstärkeregelung bekannt, die mittleren Tonfrequenzen
gegenüber den im wesentlichen unveränderten hohen und tiefen Tonfrequenzen wahlweise
zu schwächen. In beiden Fällen handelt es sich jedoch nicht um Empfänger mit Bandbreitenregelung
im Hochfrequenzteil. Auch ist eine wirkliche Schwächung
der hohen
Tonfrequenzen etwa zum Zwecke der Störbeseitigung bei diesen bekannten Anordnungen
weder beabsichtigt noch überhaupt möglich, da diese Anordnungen keine auf den Bereich
der hohen Tonfrequenzen über etwa 2ooo Hz selektiv ansprechende Schaltelemente besitzen.
Die Wirkung der vorliegenden Erfindung wird daher bei diesen bekannten Anordnungen
nicht erreicht.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Abb. i an Hand des Schaltbildes
eines Empfängers. Die von der Antenne aufgenommene hochfrequente Schwingung wird
über den abgestimmten Eingangsübertrager 8Q der Hochfrequenzverstärkerröhre79 und
nach erfolgter Verstärkung über den ebenfalls abstimmbaren Übertrager 8b der Mischröhre
8o zugeführt. Die entstandene Zwischenfrequenz wird über einen Zwischenfrequenzverstärker,
bestehend aus dem fest abgestimmten Zwis.chenfrequenzübertrager 8" der Röhre 8i
und dem fest abgestimmten Übertrager 73, der Diode 71, 46, der Duobinode47 zugeführt.
Die entstandene und verstärkte Niederfrequenz wird von der Anode 49 des Triodensystems
der Duobinode abgenommen und über dieLeitung 23, den Kondensator 77 und den Transformator
76 dem Niederfrequenzverstärker 75 zugeführt, an dessen Ausgang der dynamische Lautsprecher
84 .angeschlossen i'st. Die Feldspule 83 dieses Lautsprechers dient gleichzeitig
als Ohmscher Spannungsteiler.
-
Die abgestimmten Sekundärwicklungen 9d, 9b und g" der Übertrager 8",-8b,
&, sowie die Primärwicklung des Übertragers 8, liegen in den Anodenleitungen
je einer Bandbreiteregelröhre i i. Die geerdete Rückleitung 6 ist mit einer Anzapfung
12 des Spannungsteilers 13, 14, 83 verbunden, an dessen Klemmen 16 und 17 eine Gleichspannung
liegt. Der Teil 83 wird durch die Feldwicklung des Lautsprechers 84 dargestellt.
Die Kathoden 18 der Regelröhren fi sind an eine Anzapfung i9 und die Anoden fo über
die Schwingungskreisspulen an die positive Klemme 16 gelegt. Die Steuergitter 21.
der Röhren 1i sind über einen Widerstand 22 mit den Kathoden 18 verbunden. Spannungsänderungen
an diesem Widerstand steuern infolgedessen dieAnodenströme der Regelröhren und damit
die Belastung der Hochfrequenzkreise 9" 9b und 9,. Wenn die Steuergitter2i
stärker negativwerden, werden die Anodenströme der Röhren i i und entsprechend die
Belastungen der Transformatoren 8a, 8b bzw. 8, verringert; die Trennschärfe
des Hochfrequenz- und Zwischenfrequenzteiles wird entsprechend vergrößert.
-
Die niederfrequente Wechselspannung liegt zwischen der Leitung 23
und der gemein-Samen, geerdeten Rückleitung 6. Die niederfrequente Klangregelung
erfolgt durch eine Niederfrequenzdrossel24, die in Reihe mit der Anoden-Kathodenstrecke
einer selbsttätig gesteuerten Regelröhre 82 zwischen den Leitungen 23 und 6 liegt.
-
Die Impedanz der Drossel 24 ist für niedrige Tonfrequenzen verhältnismäßig
klein. Bei kleinem Innenwiderstand der Röhre 82 werden die tiefen Tonfrequenzen
geschwächt. Die Regelung erfolgt durch selbsttätige Steuerung am Steuergitter 29
der Röhre 82.
-
Die durch Gleichrichtung der empfangenen Hochfrequenz mittels der
Diode 71, 46 am Belastungswiderstand 70 entstandene negative Gleichspannung
wird dem Steuergitter 48 des Triodenteils der Binode 47 zugeführt. Über der gemeinsamen
Kathode 46 dieser Röhre ist eine zusätzliche Anode 45 angeordnet, welche mit der
Kathode eine weitere Diode bildet. Die gemeinsame Kathode 46 ist über den Widerstand
43 mit der Klemme 17 verbunden.
-
Der Widerstand 43 ist im Verhältnis zum Widerstand 83 derart gewählt,
daß die an ihm durch den Spannungabfall des Anodenstromes der Triode auftretende
Gleichspannung größer ist als die Gleichspannung am Widerstand 83, solange dem.
Gitter 48 noch keine negative Spannung zugeführt wird. Bei fehlender sowie bei sehr
kleiner Hochfrequenzamplitude befindet sich die Kathode 46 also auf positivem Potential
gegenüber Erde. Die Diodenanode 45 ist mit dem Mittelabgriff 85 eines Widerstandes
39 verbunden, auf dem ein Schleifkontakt 42 schleift. Dieser ist über den Ohmschen
Widerstand 50 geerdet.
-
Bei von Null an steigender Hochfrequenzamplitude liegt der Punkt 8.5
zunächst auf Erdpotential, da die Diode 45, 46 nicht leitend ist, um erst von einem
gewissen Punkte an, nämlich dann, wenn die Kathode 46 das Erdpotential erreicht
hat und die Diode 45, 46 leitend wird, die Potentialänderungen der Kathode mitzumachen
und stärker negativ zu werden. Die beiden Enden 4o und 41 machen nunmehr j e nach
der Stellung des Schleifkontaktes 42 in stärkerem oder geringerem Maße die Potentialänderungen
des Punktes 85 mit und werden ebenfalls stärker negativ.
-
Der Punkt 4o ist über die Leitung 30 mit dem Steuergitter 29
der Klangregelröhre 82 verbunden. Von einer gewissen Hochfrequenzamplitude ab wird
infolgedessen die Röhre 8a immer weniger leitend und schließlich gesperrt, so daß
die Kurzschlüßwirkung der Drossel 24 für die tiefen Tonfrequenzen mehr und mehr
abnimmt und schließlich ganz aufhört.
-
Gleichzeitig ist der Punkt 4o mit dem Steuergitter 52 einer Phasenumkehrröhre
5i
verbunden, deren Anode 53 an den Gittern 2i der Regelröhren i
i liegt. Diese Röhren, die normalerweise, d. h. bei fehlender Hochfrequenzamplitude,
durch passende Wahl der Betriebsspannungen nur wenig leiten, werden von der vorbestimmten
Hochfrequenzamplitude ab immer stärker leitend, da die negative Vorspannung der
Gitter 21 verringert wird. Infolgedessen werden die Anodenströme der Röhren i i
größer, die Kreise 9d, 9v, 9, stärker gedämpft und die Bandbreite des Hochfreqüenzteiles
vergrößert.
-
Der Punkt 41 des Widerstandes 39 ist über die Leitung 37 und Ableitwiderstände
mit den Steuergittern 32 der Röhren 79, 8o und 8:i verbunden, so daß diese in üblicher
Weise schwundgeregelt werden.
-
Die Diodenstrecke 45, 46 bewirkt, daß sowohl die Bandbreiteregelung
im Hochfrequenz-und Niederfrequenzteil als auch die Verstärkungsregelung erst bei
einer bestimmten Hochfrequenzamplitude, also verzögert :einsetzt. Die Größe dieser
Verzögerung kann durch passende Wahl der Widerstände 43 und 83 eingestellt werden.
-
Durch Verschiebung des Abgriftes 42 läßt sich sowohl die Steilheit
der Verstärkungsregelung wie die Steilheit der Band!breiteregelung verändern. Befindet
sich etwa der Schleifkontakt 42 in der Nähe des unteren Endes 41 des Widerstandes
39, so wird die Steilheit der Verstärkungsregelung etwas herabgesetzt, während die
Steilheit der Bandbreiteregelung sehr groß ist. Das bedeutet, daß bei von Null ansteigender
Hochfrequenzamplitude die Bandbreite bereits bei mittleren Hochfrequenzamplituden
ihren - größtmöglichen Wert erreicht hat. Befindet sich hingegen der Schleifkontakt
42 in der Nähe des Endpunktes 4o des Widerstandes 39, so hat die Steilheit der Verstärkungsregelung
einen sehr großen Wert, während die Steilheit der Bandbreiteregelung herabgesetzt
ist. Die Bandbreite bleibt daher in einem großen Teil des Empfangsamplitudenbereiches
verhältnismäßig klein, um erst bei sehr großen Empfangsamplituden groß zu werden.
Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel betrug die Größe des Widerstandes 39 etwa
i Megohm, die des Widerstandes 5o etwa ioo ooo Ohm.
-
Die mit der Schaltung nach Abb. i zu erzielenden Frequenzkurven des
Empfängers zeigt Abb.2, bei welcher die Spannung am Lautsprecher in Prozenten der
Spannung bei 40oo Hz in Abhängigkeit von der Frequenz in Hertz dargestellt ist.
Die Linie 62 deutet den bei etwa 8oo Hz liegenden Schwerpunkt des Hörfrequenzspektrums
an. Die ausgezeichnete Kurve 6o, 63 stellt die Resonanzkurve des Empfängers bei
gesperrter Röhre 82 und entsperrten Röhren i i, d. h. also bei größter Bandbreite
im Hochfrequenzteil und im Niederfrequenzteil, dar. Bei Sperrung .der Röhren i i
geht der Kurventeil 6o infolge der geringeren Dämpfung der Hochfrequenzkreise in
den gestrichelten Kurventeil 61 über, bei dem die hohen Tonfrequenzen stark geschwächt
sind. In entsprechender Weise geht bei Entsperrung der Röhre 82 der Kurventeil 63
in den gestrichelten Kurventeil 64 über, bei dem eine merkliche Schwächung der tiefen
Tonfrequenzen im Niederfrequenzteil stattfindet. Die mittleren Tonfrequenzen werden
nur unwesentlich beeinflußt. Die selbsttätige Regelung der hohen und tiefen Frequenzen-
geschieht gleichzeitig, und zwar in einer solchen Weise, daß die Mittellinie 62
auch bei kleiner Bandbreite angenähert der Mittellinie des Frequenzspektrurns bleibt,
der Schwerpunkt des Spektrums also nicht verschoben wird. Infolgedessen wird ein
dumpfer Klangcharakter beim Abschneiden der hohen Tonfrequenzen vermieden.
-
Das Potentiometer 39 der Schaltung nach Abb. i kann durch eine andere
Einrichtung ersetzt werden, wie etwa Abb. 3 zeigt. Bei dieser Anordnung sind die
Regelkreise 30 und 37 am die Enden eines Doppelpotentiometers angeschlossen, welches
aus zwei parallel geschalteten Widerständen 9o und 9i besteht, auf denen Kontaktschieber
92 und 93 schleifen. Der Schleifkontakt 93 ist mit der Diodenanode 45 der Röhre
47 und der Schleifkontakt 92 mit dem positiven Ende der festen Spannungsquelle,
als welche der Widerstand 94 dient, verbunden. Die Kathode 46 ist über den Fallwiderstand
43 mit einem Kontakt 95 verbunden, der auf dem Widerstand 94 verschoben werden kann
und dabei die Spannung ändert, .die dem Gleichrichterkreis entgegengesetzt zu der
im Widerstand 43 vorhandenen signalgesteuerten Spannung zugeführt wird, wodurch
die Verzögerung im Ansprechen auf Signale verändert werden kann.
-
Bei dieser Anordnung können die Schleifkontakte 92, 93 unabhängig
voneinander oder mittels eines gemeinsamen Knopfes 96 und des punktiert gezeichneten
Gestänges 97, 98 zwangsläufig und gegenläufig miteinander verschoben werden. Die
Bandbreite ist in einem großen Empfangsamplitudenbereich verhältnismäßig klein,
wenn der Schleifkontakt 93 auf das äußerste untere Ende des Widerstandes 9i verschoben
wird; sie ist dagegen in einem ,großen Empfangsamplitudenbereich verhältnismäßig
groß, wenn der Schleifkontakt nach dem anderen Ende hin verschoben wird, wobei der
Schleifkontakt 92 gleichzeitig in der entgegengesetzten Richtung verschoben wird.
In gewissen Fällen kann im Gleichrichterkreis ein fester Fallwiderstand 5o vorgesehen
werden. Man erkennt,
daß für jeden Betriebszustand der Schleifkontakt
95 ebenfalls verstellt und damit das Maß der Verzögerung, mit der die Regelung bei
von Null an wachsenden Amplituden einsetzt, verändert werden kann. Im übrigen entspricht
die Schaltung nach Abb. 3 der nach Abb. i.