-
Schaltüngsänordnung zur Regelung der Klangfarbe Es .sind bereits Schaltungsanordnungen
zur Regelung der Klangfarbe des a!uf,elektrischem Wege wiedergegebenen Schalls.
(KPängregler) bei Tonfrequenzverstärkern bekannt,- bei denen das übertragungsmaß
der tiefen Frequenzen im Verhältnis zum Übertragungsmaß der - hohen -- Frequenzen
-des übertragenen Frequenzbereiches wahlweise -geändert. werden kann: , -Von den
bekannten Schaltungen 'dieser Art erlauben -die einfacher aufgebauten -nur eine
wahlweise Schwächung der, tiefen Tonfrequenzen. Andere bekannte Anordnungen, die
nicht nur eine wahlweise Schwächqng, sondern auch -ein wahlweises Anheben der tiefen
To nfrequenzenermöglichen, erfordern die Verwendung von- Induktivitäten. Spulen
größerer Induktivität sind jedoch für Niederfrequenz verhältnismäßig kostspielig;
insbesondere dann, wenn sie keine merkliche Streukapazität besitzen sollen, -was
bei Klangreglern meistens erwünscht ist, um das Übertragungsmaß der hoben Töne nicht
in unerwünschter Weise zu beeinflussen: _ Die vorliegende 'Erfindung stellt sich
die Aufgabe,* mit einfachsten Mitteln, also' ohne die Verwendung von Induktivitäten,
das Über-'tragüngsmaß der tiefen Frequenzen wahlweise
größer, gleich
oder kleiner zu machen als das Übertragungsmaß der von der Regelung nicht beeinflußten
hohen Tonfrequenzen. Dies-
| wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dä!1; |
| bei einer Schaltungsanordnung zur Regel'"'; |
| der Klangfarbe des auf elektrischem We |
| wiedergegebenen Schalls, bei der das Über=:. |
tragungsmaß der tiefen Tonfrequenzen-wahlweise größer; gleich oder ldeiner "gemacht
werden kann als das -Tlbertragungsmaß der von der Regelung nicht beeinflußten- hohen
Frequenzen, die zu regelnde tonfrequente Wechselspamiüng einer Reihenschaltung zweier
Ohmscher Widerstände und eines zwischen diesen beiden Widerständen liegenden kapazitiven
Spannungsteilers oder für die hohen Tonfrequenzen kapazitiv überbrückten -Ohmschen
Spannungsteilers zugeführt und die geregelte Wechselspannung zwischen dem verschiebbaren
Abgriff des Spannungsteilers und dem vom Spannungsteiler abgekehrten Ende eines
der beiden Ohmschen Widerstände abgegriffen ist.
-
Die Vorteile der Erfindung sind also zunächst darin zu Herblicken,
daß, nur eine geringe Zahl einfacher und daher billiger Schaltelemente (Widerstände
und Kondensatoren) vorgesehen sind, wobei nur geringe Anforderungen an die Genauigkeit
in der Bemessung dieser Einzelteile gestellt --#verden. Die Regelung geschieht an
einem -einzigen Schaltelement, vorzugsweise einem gewöhnlichen Ohmschen Spannungsteiler,
und wirkt sich so aus, daß, der Bereich der tiefen Tonfrequenzen wahlweise im Vergleich
zu den mittleren und hohen Tonfrequenzen geschwächt oder verstärkt übertragen wird.
Die Frequenzkurve -wird dabei nicht etwa wie bei bekannten Klangreglern so verändert,
daß sie an der einen oder an der-anderen Grenze des- Übertragungsbereiches sich
dem Werte Nullnähert, sondern sie nähert sich bei jeder Stellung des Reglers an
jeder Grenze des Frequenzbandes asymptotisch einer Waagerechten, also einem konstanten
Wert. m einer bestimmten mittleren Stellung des Reglers wird die Frequenzabhängigkeit
des. Übertragungsweges durch den Klangfarbenregler nicht beeinflußt, sondern ,em`für
alle Frequenzen konstanter Bruchteil der Eingangswechselspannung weitergegeben.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Abb. i. Die beiden
Niederfrequenuverstärkerröhren 5 und 6 sind durch eine Kondensatorwiderstandskopplung
in Kaskade geschaltet. Diese Kopplungseinrichtung enthält den Anodenwiderstand 7
am Ausgangskreis 8 der ersten Stufe 5 und ist :über den Filterwiderstand 9 - mit
der zum positiven Pol der Anodenspannüngsquelle führenden Leitung 12 verbunden.
Der Verbindungspunkt der beiden Widerstände ist über den Filterkondensator io geerdet
odeiz mit dem Blechgestell }.des Verstärkers verbunden.
-
H- Der Kopplungskondensator 13 führt die "ndenwechselspannung
der Stufe 5 der ;teüergitterzuleitung 1q. der Stufe 6 über den 'Tangregler zu, der
aus der Reihenschaltung der beiden Ohmschen Widerstände 15 und 16 und dem zwischen
ihnen liegenden Kondensator 17 besteht. .Parallel zum Kondensator 17 liegt ein Ohmscher
Spannungsteiler 18, dessen verschiebbarer Abgriff i9 zum Steuergitter der Röhre
6 führt. -Das untere Ende des 'Widerstandes 16- ist über einen Filterwiderstand
2o und die Leitung 21 mit einem solchen Punkt negativen Potentials gegenüber der
geerdeten Kathode der Röhre 6 verbunden, daß dem Steuergitter die passende negative
Vorspannung zugeführt wird. Der Verbindungspunkt 22 der Widerstände 20 und 16 Jst
über den Filterkondensator 23 geerdet. Die Reihenschaltung der Widerstände 15,16
und 18 mit crem parallel geschalteten Kondensator 17 wirkt als -frequenzabhängige
Dämpfungseinrichtung, wobei die Größe der Frequenzabhängigkeit durch die Stellung
des verschiebbaren Abgriffes am Widerstand 18 geregelt werden kann. Die Werte der
-Widerstände 15 und 16 @ und des Kondensators 17 bestimmen dezi Grad der möglichen
Schwächung und Anhebung der tiefen Frequenzen gegenüber den hohen Frequenzen sowie
die höchste durch die Regelschaltung noch beeinflußbare Frequenz. Der Spannungsteiler
18 hat so lange keinen Einfluß auf den Regelvorgang, wie sein Widerstandswert viel
größer ist als der Scheinwiderstand des Kondensators 17 bei der tiefsten Frequenz
des Übertragungsbereiches.
-
Die Kapazität C3 des Kondensators 17 soll oberhalb einer vorbestimmten
Frequenz klein gegenüber den Beträgen R4 und P\6 der Widerstände 16 und 15 sein.
Diese vorbestimmte Frequenz ist die Frequenz, unterhalb deren die .Klangfarbe geregelt
werden soll. Für höhere Frequenzen ist dann das Verhältnis der dem Gitter der folgenden
Röhre 6 zugeführten Wechselspannung e zu der Anodenwechselspannung L der Vorröhre
5 angenähert durch die -.Gleichung gegeben. Diese Beziehung -gilt
unabnangig von der Stellung des Abgriffes am Widerstand 18.
-
Wenn die- Frequenz der übertragenen :Schwingurig abnimmt, nehmen auch
die Spannungen an :R4 und 12s ab, während die Spannung an C3 zunimmt, wenn die Gesamtspannung
:gleich E 'bleibt. Die Spannungsverteilung wird -dann im wesentlichen :durch
das in Abb. 2 -dargestellte Spannungsdiagramm wiedergegeben, bei dem a .und c die
Spannungen an T24 und Ra- (R4 soll etwas- größer sein als f?s)
und
b die Spannung' -an =C3 - da--rste11t. ' Die.' _abgegriffene Spannung #e ist,dann-'die
Vdktorsumme von a -und -eines Teiles von -b; twobei: dieser Teil durch die 'Stellung
fies 'Schleifkontaktes r9` bestimmt <ist.
-
In Abb. z sind verschiedene Wer-Ye -'für e dargestellt, die von a
bis e5 variieren und von denen jeder einer bestimmten Stellung des Abgriffes i9
entspricht. Befindet sich der Kontakt 19 am unteren Ende des Widerstandes 18, so.
daß die Spannung nur vom Widerstand 124 abgegriffen wird, st .t ;die abgegriffene
Spannung e mit der 'Spannung ä identisch. Die Regelkurve zeigt dann einen Abfall
am unteren Ende des Freq'uenizber eiches, den die Kurve 3 z in Abb. 3 darstellt.
Es gilt dann für die tiefsten übertragenen Frequenzen in Annäherung folgende,Beziehung
zwischen der Eingangsspannung E und -der Ausgangsspannung
dabei stellt 125 den Widerstandswert des Ohmschen Widerstandes 18 dar.
-
Wird der Schleifkontakt i9 nach dem oberen Ende des Widerstandes 18
verschoben, so werden die tiefen Frequenzien gemäß Kurve 33 in Abb. 3 angehoben.
Das Übertragungsverhältnis ist darin für die tiefsten Frequenzen angenähert
Die durch die beiden letzteren Beziehungen dargestellten Asymptötenkurven, denen
sich die Frequenzkurven bei tiefen Frequenzen anschmiegen, sind in Abb. 3 durch
die, parallel zur Abszisse verlaufenden Geraden 3.o und 31 dargestellt. Bei hohen.
Frequenzen. näh.eruLsich die Kurven in jeder Stellung des Reglers asymptotisch der
ebenfalls parallel zur Abszisse verlaufenden Geraden 3q., die dem Übertragungsmaß
. entspricht.
-
In Abb.2.ist von
den bei verschiedenen Reglerstellungen möglichen Werten für die Aüsgangsspanmung
e auch die durch den Vektor e3 angedeutet, die gerade. in Phase mit der Eingangsspannung
E ist. In dieser Stellung ist die Übertragungskurve eine konstante. Dies
geht aus folgendem hervor. .Bei -unendlich hoher Frequenz ist die Spannung
und der entsprechende Vektor fällt teilweise mit dem Vektor E zusammen. Wenn -die
Frequenz abnimmt, wandert der Verbindungsp,unl@t der Vektoren a und b nach rechts
und nach unten und fällt schließlich nach Zurücklesung eines halbkreisförmigen Weges
bei der Frequenz Null in den Punkt ö. Der . Verbindungspunkt der Vektoren b und
c -wandert auf die Spitze des Vektors., zu. -Der-"Vektor b _ xsdhnei4-et #fien -Vektor
E mnler an =derselben rStdlle. Der 'Vt-kto@ b dreht --sich also um. diesen Punkt,
wobei seine beiden Anteile -immer -rn -,dem 'gleich ein @lethltrris stehen.
-
Die =Grenzkurven -=des Übeiftragunggsrnaßes --bei der iRegelttng aber
beiden -Ft*eqtterizen, die .sich so erzielen lassen, sind in Abb. q. durch die Kurven-35
rund 36 dargestellt. Es ist zweckmäßig; aber nicht unbedingt notwendig; den Widerstand
von R5 wesentlich höher als den Scheinwiderstand der, Kapazität C3 bei deri :tiefsx.en
Frequenzen zu machen. Macht man R5 verhältnismäßig niedrig,, so bewirkt diese Bemessung
.eine Verringerung der Steilheit der Frequenzkurven im unteren Bereich. Diese kann
dadurch im unteren Frequenzbereich sogaar auf den Wert Null herabgedrückt werden.
-
Es können z. B. die Widerstände R4 und Rg io ooö Ohm, .der Widerstand
F25 0,5 Megohm, die Kapazität Ca o, i mFd erhalten: Mit diesen Werten läßt sich
ein sehr weiter Regelbereich erzielen. Unerwünschte Resonanzerscheinungen können
dabei nicht auftreten.
-
Wenn die Widerstände 124 und 12. in der gleichen Größenordnung liegen
oder kleiner als der Anodenwiderstand 7 der Vorröhre sind, wird der letztere bei
abnehmender Frequenz immer weniger durch die Reihenschaltung des Klangreglers. überbrückt:
Dies bewirkt eine Zunahme der Gesamtspannung E' und damit ein weiteres Anheben der
tiefen Tonfrequenzen.