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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Bei der Erzeugung von Aufzeichnungen
von Musik, Lyrik und gesprochenen Wörtern und bei der Übertragung
sich darauf beziehender akustischer Signale wurden Anstrengungen
unternommen, einem Zuhörer
eine Darstellung des ursprünglichen
Tons so nahe wie möglich
darzubieten.
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Bei vielen Prozessen werden die analogen Tonsignale
digitalisiert und erneut in analogen Ton umgewandelt, und das Gerät zum Abspielen
der Töne
ist im Allgemeinen nicht fähig,
eine echte Darstellung der akustischen Signale zu erzeugen, wie
sie ursprünglich
bei musikalischen Darbietungen oder gewöhnlicher Sprache erzeugt wurden.
Aufgrund von Verschleiß und
anderen Faktoren, die die Fähigkeit beeinflussen,
die Töne
zu reproduzieren, ist das Gerät
häufig
fehlerhaft oder wird es, und Anstrengungen wurden unternommen, um
den bei verschiedenen Systemen reproduzierten Ton zu verbessern,
die die getreue Reproduktion des ursprünglichen Tons begrenzen.
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Viel Mühe und Entwicklung wurden bei
dem Bemühen
aufgewendet, das Audiogerät
einschließlich
Lautsprecher und Vielkanalreproduziervorrichtungen zu verbessern,
um die Tonwellen auf Weisen zu verteilen, die mit den Tonwahrnehmungen
eines zuhörenden
Publikums kompatibel sind.
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Alle diese Anstrengungen sind auf
das Ziel des Verbesserns der Tonqualität gerichtet, wie sie dem Zuhörer dargeboten
wird.
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Die US-A-S 621 581 offenbart eine
akustische Signalverarbeitungsvorrichtung und ein Verfahren zum
Verarbeiten eines akustischen Signals mit den Merkmalen der Präambeln von
Ansprüchen
1 bzw. 9. Die vorliegende Erfindung ist in ihren beiden Aspekten
durch die Merkmale der kennzeichnenden Teile dieser beiden Ansprüche gekennzeichnet.
Optionale Merkmale werden in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
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Die vorliegende Erfindung ist, wie
sie in den Ansprüchen
beansprucht wird.
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Die vorliegende Erfindung ist darauf
gerichtet, die Einstellung der Qualität der bei der Tonübertragung,
dem Zuhören,
der Aufzeichnung und Wiedergabe van akustischen Signalen erzeugten
akustischen Signale zu ermöglichen,
indem zu den Signalen wünschenswerte
Eigenschaften hinzugefügt
werden, die entweder nicht wiedergegeben werden oder die den empfangenen
Ton durch Hinzufügen
zweiter Oberwellen und möglicherweise
ebenfalls durch Hinzufügen
von Nachhall und durch Ausgleichen des Signals verbessern.
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Diese Erfindung ist auf Systeme für die Wiedergabe,
Aufzeichnung und Umwandlung von akustischen Signalen anwendbar.
Die Erfindung ist auf Systeme zum Umwandeln von akustischen Signalen anwendbar,
die durch Ausgangsschaltungsmittel vom Kopfhörertyp zugeführt werden,
einschließlich Mittel
zum Erhöhen,
Beibehalten oder Verringern der Impedanz an derartigen Signalen,
die von dem akustischen Signalkopfhörerausgangsschaltungsmittel empfangen
wurden, und zum Leiten der Signale nach Einstellen der Impedanz
an ihnen, wie erforderlich, durch Eingangsmittel von Mikrophontyp
oder Aufzeichnungseingangschaltungsmittel, die in einem Wiedergabe-
oder Aufzeichnungs-/Wiedergabemittel für akustische
Signale enthalten sind, wie beispielsweise ein Magnetbandkassettendeck
oder einen Videokassettenrekorder (VCR) oder ein Kompaktdiskspieler.
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Die Erfindung ist ebenfalls auf die
Verarbeitung eines akustischen Signals vor seiner Aufzeichnung auf
einem gewählten
Medium anwendbar.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen
umfassen diese Systeme Kopfhörermittel,
die mit dem Kopfhörerausgangmittel
eines Systems zur Wiedergabe und Aufzeichnung von akustischen Signalen verbunden
sein können.
Vorzugsweise umfassen derartige Kopfhörermittel Mittel zum Erhöhen und/oder
Verringen der Impedanz an von akustischen Signalkopfhörerausgangmitteln
empfangenen akustischen Signalen. Ein derartiges Erhöhungs-/Verringerungsmittel
ist vorzugsweise ein einstellbares Potentiometer, das mindestens
200 Ohm, vorzugsweise mindestens 5 kOhm Widerstand gegen akustische
Signale von dem Kopfhörerausgangmittel
bereitstellen kann. Derartige Kopfhörermittel können ebenfalls Lautsprechermittel
umfassen, zu denen die akustischen Signale von dem Potentiometer
laufen, wobei sie dann zu dem akustischen Signalmikrophoneingangsmittel
oder akustischen Signalaufzeichnungseingangsmittel entweder direkt
von dem Potentiometermittel oder von dem Potentiometermittel über das
akustische Signalkopfhörerlautsprechermittel
an das Mikrophoneingangsmittel oder Aufzeichnungseingangsmittel
laufen.
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Bei einigen Ausführungsformen ist das akustische
Signal-Umwandlungsmittel dieser Erfindung an einem Ende mit dem
Kopfhörerausgangmittel
für eine
akustische Signalaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung, wie beispielsweise
einem Magnetbandkassettendeck, und an dem anderen Ende mit dem Mikrophoneingangsmittel
oder Aufzeichnungseingangsmittel oder sogar einem Lautsprechermittel, wie
beispielsweise einem Magnetbandwiedergabeaufzeichnungsmittel, einem
Videokassettenrekorder oder einem Compact-Disc-Spieler verbunden.
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Die von einer Quelle, wie beispielsweise
einem Magnetband, einem Radio, einem Plattenspieler oder einem digitalen
Compact-Disc-Spieler kommenden akustischen Signale können durch
Einstellen des Mitteln zum Steuern des von dem System ausgegebenen
akustischen Signalpegels, das die Eingangsschaltung mit relativ
hohem Audioleistungspegel umfasst, durch Einstellen des Mittels
zum Steuern des in das System eingegebenen akustischen Signalpegels,
das die Ausgangsschaltung mit relativ niedrigem akustischen Leistungspegel
umfasst, verbessert werden.
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Bevorzugte Ausführungsformen derartiger Systeme
können
ermöglichen,
dass der akustische Signalausgangspegel von dem Kopfhörerausgangsschaltungsmittel
so niedrig wie minus 71 Dezibel ist, und der Eingangspegel
an dem Mikrophoneingangsschaltungsmittel so hoch wie plus 9 oder 10 Dezibel ist.
Durch geeignete Einstellung des Signalpegels an dem Kopfhörerausgangschaltungsmittel
und an dem Mikrophoneingangsschaltungsmittel oder Aufzeichnungseingangsmittel
kann der Rauschabstand bei wiederzugebenden oder aufzuzeichnenden
akustischen Signalen wesentlich ohne eine Verringerung der Wiedergabetreue
oder der Qualität
wesentlich verbessert werden.
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Ausführungsformen der Erfindung
umfassen Systeme, die beispielsweise bei einer stereophonischen
Band- oder Plattenspielervorrichtung oder anderen Vorrichtungen
eingebaut sind, bei denen eingebaute Systeme zur Verbesserung eines
analogen oder stereophonischen Tons basierend auf der Schaltung
von 5 erwünscht sind.
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Diese Erfindung kann besser mit Bezug
auf die Zeichnungen verstanden werden, in denen zeigen:
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1 eine
bevorzugte Ausführungsform
des Systems dieser Erfindung, die Kopfhörer mit einstellbaren Potentiometern
umfasst, die an einem Ende mit dem Kopfhörerausgangmittel einer Magnetband-Kassetten-Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung
und an dem anderen Ende mit dem Mikrophoneingang einer ähnlichen
Vorrichtung verbunden sind;
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2 zeigt
die Verdrahtung in dem in 1 dargestellten
Kopfhörern;
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3 zeigt
ein System zur Wiedergabe aufgezeichneter akustischer Signale mit
verbesserter Wiedergabetreue und Qualität und verbessertem Rauschabstand;
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4 ist
ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform des Systems dieser
Erfindung zum Umwandeln des Audioteils eines Fernsehsignals, das
sowohl Audio- als auch Videoteile umfasst, mittels eines Videokassettenrekorders;
und
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5 ist
ein schematisches Diagramm, das die fundamentalen Komponenten der
Erfindung darstellt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In 1 wird
eine herkömmliche
akustische Signalaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung,
wie beispielsweise eine Kassettenbandwiedergabevorrichtung, über Anschlussdrähte 2 und 3 mit
einem Kopfhörersatz 4 verbunden,
der Kopfhörer 5 und 6 umfasst,
die miteinander durch einen Riemen 7 verbunden sind. Die
Kopfhörer 5 und 6 umfassen
einstellbare Potentiometer mit Regelwiderständen 9 und 10.
Die Kopfhörer 6 und 7 sind über Anschlussleitungen 11 und 12 mit
den Mikrophoneingängen 13 und 13a der
akustischen Signalaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung 14 verbunden.
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2 zeigt
die Verdrahtung in jedem der Kopfhörer 5 und 6.
Kopfhörereingangsanschlüsse 15 und 16 sind
mit Anschlüssen 17 und 19 des
einstellbaren Potentiometers 22 durch Anschlussleitungen 26 und 27 verbunden.
Die Potentioneteranschlüsse 18 und 19 sind
mit Lautsprechereingangs-/Ausgangsanschlüssen 20 und 21 durch
Anschlussleitungen 28 und 29 verbunden. Die Lautsprechereingangs-/Ausgangsanschlüsse 20 und 21 sind
ihrerseits mit Anschlüssen 24 und 25 durch
Anschlussleitungen 30 und 31 verbunden, um Signale
an die Mikrophoneingänge 12 und 13 der
akustischen Signalaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung 14 zu
führen.
Wenn der Lautsprecher 22 nicht vorhanden wäre, würden die
Anschlussleitungen 28 und 29 direkt mit den Anschlüssen 24 und 25 verdrahtet
sein. Falls es notwendig oder erwünscht ist, können die
Lautsprecher durch einen oder mehrere Widerständen ersetzt werden.
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Die Einstellung des Potentiometers 23 durch Bewegung
des Regelwiderstands 9 ermöglicht die Einstellung der
den akustischen Signalen von dem Kopfhörerausgangsanschluss 32 angebotenen
Impedanz, womit die Einstellung des Rauschabstands und die Verbesserung
der Wiedergabetreue und Qualität
dieses Signals ermöglicht
wird. Obwohl akustische Signalumwandlungsmittel in 1 und 2 als
Kopfhörer
extern zu der Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung 1 gezeigt
sind, könnte
ein System intern zu der Bandaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung 1 sein.
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3 zeigt
ein System zur Wiedergabe eines akustischen Signals von einer ersten
Quelle ohne Aufzeichnung des Signals, jedoch mit der Verbesserung
seiner Qualität,
einer Wiedergabetreue und seines Rauschabstands. Bei diesem System sind
die Kopfhörer 50 durch
eine Anschlussleitung 51 mit einem Kopfhörerausgangsanschluss 52 der akustischen
Signalaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung 53 und an ihrem
anderen Ende mit Mikrophoneingängen 54 und 55 der
akustischen Signalaufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung 56 verbunden.
Die Wiedergabeanschlüsse 59 und 60 an
der Rückseite
der Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung 56 sind
ihrerseits über 57 und 58 mit
den Bandeingangsanschlüssen 61 und 62 eines
Verstärkers 63 verbunden.
Die Lautsprecheranschlüsse 64 und 65 des
Verstärkers 63 sind
durch Anschlussleitungen 67 mit herkömmlichen Lautsprechern 68 und 69 verbunden.
Durch geeignete Einstellung, vorzugsweise einer Verringerung des
Signalausgangspegels von der Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung 53,
und durch geeignete Einstellung des Signaleingangs an den Mikrophoneingängen der
Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung 56 können der
Rauschabstand, die Wiedergabetreue und die Qualität der an
der Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung 53 entstehenden
Signale wesentlich verbessert werden.
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4 zeigt
ein System zur Aufzeichnung eines Fernsehsignals mittels eines Videokassettenrekorders.
Das System umfasst Mittel zum Umwandeln des Audioteils (jedoch nicht
des Videoteils) des Fernsehsignals. Das Fernsehsignal tritt in das
System auf dem Pfad 75 ein und läuft in einen Tuner 76 zur
Kanalauswahl. Das Signal erscheint dann auf dem Pfad 77 und
läuft zu
einem Zwischenfrequenzverstärker 78,
der den Träger,
falls vorhanden, von dem Signal entfernt und das Audioteil des Signals
zu einem Audiodetektor 79 und der Pfad 80 und
das Videoteil des Signals zu einem Videodetektor 81 auf
dem Pfad 82 leitet. Das Signal von dem Videodetektor 81 läuft zu einem
Videovorverstärker 83 auf
dem Pfad 84. Der Verstärker
mit niedrigem Pegel 83 erzeugt ein Ausgangsvideosignal
auf dem Pfad 85 zu dem Videokassettenrekorder und ein Signal
für die
automatische Verstärkungssteuerschaltung 86 auf
dem Pfad 87, um eine passende Verstärkungssteuerung mittels an den
Tuner 76 und die Schnittstelle 78 auf Pfaden 88 bzw. 89 laufenden
Signale einzurichten.
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Das Audiosignal von dem Zwischenverstärker 78 läuft zu dem
Audiodetektor 79 auf dem Pfad 80 und dann zu dem
Audioausgangsverstärker 90 auf
dem Pfad 91. Das von dem Audioausgangsverstärker 90 austretende
Audiosignal läuft
auf dem Pfad 92 zu der Ausgangsschaltung 93, die
ihrerseits Mittel zum Umwandeln des akustischen Signals zur Lieferung
auf dem Pfad 94 zu der Mikrophoneingangsbuchse des Videokassettenrekorders
umfasst.
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In 5 sind
die drei fundamentalen Komponenten 100, 200 und 300 des
Tonverbesserungssystems gezeigt, wie es auf ein System für die Reproduktion
von Stereoton, der an linke und rechte Eingänge angelegt wird, und für die Reproduktion
nach der Verarbeitung der akustischen Signale zur Lieferung an geeignete
Abspiel- oder Aufzeichnungsmittel an den linken und rechten Ausgängen angewendet wird.
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Die erste Komponente 100 des
Systems umfasst eine Schaltung, die für Kopfhörerausgangschaltungen typisch
ist, die Signale relativ niedriger Impedanz jedoch mit hohen Signalleistungspegeln
an den linken und rechten Eingängen
erzeugt. Jede der Eingangsschaltungen ist über einen Kondensator 102 mit
einem niedrigen Widerstand gekoppelt, und aufgrund des Tonordnungseffekts
in dem Kondensator, wo ein hoher Strom fließt, wird ein Nachhalleffekt
verursacht, wenn er durch die Komponenten 200 und 300 an
eine Wiedergabevorrichtung gespielt wird.
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Bei der zweiten fundamentalen Komponente 200 des
Systems sind die linken und rechten Signale mit hohem Pegel durch
Einstellen eines Potentiometers 104 veränderlich einstellbar, der ein
Tief verursacht, um das Stereosignalbild relativ zu zentrieren und
die Erzeugung einer zweiten Oberwelle zu steuern. Bei jeder Seite
der Schaltung wurde ein 10-Ohm-Widerstand ausgewählt, und dieser Widerstand
zieht einen großen
Strom durch den Kondensator und bildet eine Niederfrequenzecke,
wenn Signale ausgeglichen und an eine Schaltung geliefert werden,
die für
ein Ausgangsschaltungsmittel mit niedrigem Signalleistungspe gel 300 typisch
ist, was ermöglicht,
dass das Signal an Mikrophoneingangsschaltungsmessgeräte angelegt
wird.
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Dies ist die dritte fundamentale
Komponente 300 bei jeder Schaltung und ist die Vorverstärkerschaltung.
An jeder Seite der Schaltung weist diese Schaltung mit einem vergleichsweisen
niedrigen Signalleistungspegel Mittel auf, die ein Mittel zum Verursachen
und Steuern der Hinzufügung
einer zweiten Oberwelle zu dem verarbeiteten Signal als Reaktion auf
die Einstellung des Pegels des an das Potentiometer gelieferten
relativ hohen Signalleistungspegels umfasst, da der Transistor eine
harmonische Verzerrung erzeugt, die mit jeder höheren Oberwelle abnimmt.
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Bei einigen Schaltungen der hier
beschriebenen Art können
die Schaltungskomponenten einen gewissen Verlust der Signaltrennung
aufgrund der Nähe
oder anderweitig verursachen. In diesem Fall ist es jedoch erwünscht, einen
Mittelkanaleffekt bei 400 durch Aufnehmen eines bidirektionalen
Tiefpassfiltermittels unter den beiden Schaltungen zu verursachen.
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Die Ausgangsschaltungssignale mit
niedrigem Pegel werden sowohl an den linken als auch den rechten
Ausgängen
zu geeigneten Amplitudeneinstellmitteln zum Wiedergeben oder Aufzeichnen befördert.
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Durch Verbessern bestimmter Aspekte
eines akustischen Signals kann ein Ton besser als das Original sein.
Diese Erfindung verbessert unter anderen optionalen Aspekten das
Verhältnis
der zweiten Oberwelle, die mit der Grundwelle gleichphasig ist. Sowie
ein bestimmter Prozentsatz der zweiten Oberwelle erreicht wurde,
erzeugt eine weitere Hinzufügung
bei dem zweiten Oberwellengehalt keine zusätzliche Verbesserung der Tonqualität, und diese Erfindung
steuert die Pegel der Hinzufügung.
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Das Hinzufügen von zweiten Oberwellen
zu einem akustischen Signal, dessen prinzipieller Energieinhalt
unter 1500 Hz ist (was der Fall der bei der überwiegenden Mehrheit aufgezeichneter
Musik und gesprochener Wörter
ist), führt
zu einem Signal, dessen wahrgenommener Anstieg des Lautstärkepegels größer ist,
als es ein strenger mathematische Vergleich des Originals und der
verbesserten Versionen angeben würden.
Dies ist so, da das menschliche Ohr eine erhöhte Frequenzempfindlichkeit
auf die Frequenz von der niedrigst wahrnehmbaren (beispielsweise
20 Hz) bis zu etwa 3 kHz aufweist, wo sie beginnt abzufallen. Dieser
Anstieg beträgt
ungefähr
6 dB pro Oktave, und man glaubt, dass dies der Grund ist, warum
sich die akustischen Signale, die durch das Verfahren dieser Erfindung
verarbeitet werden, "schärfer" und in besserem "Fokus" als das Original anhören.
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Die Kombination von Widerständen bei
der Komponente 200, die das Ausgangmittel der ersten Komponente 100 mit
dem Eingangsmittel der dritten Komponente 300 verbindet,
wirkt als ein Dämpfungsglied,
so dass der Betrag der gewünschten
Dämpfung
demgemäß erhöht wird.
Die Kombination von bei dieser Erfindung verwendeten Widerständen liefern
eine Dämpfung
der Größenordnung
von 40 dB, ein Verhältnis
von 100 zu 1 in der Spannung, so dass ein weiter
Bereich möglicher
Eingangs- und Ausgangs-Impedanzen möglich ist. Nutzen wird aus
dieser Tatsache gezogen, um eine niedrige Impedanz von den Komponenten
des ersten Schaltungsmittels 100 und eine mittlere Impedanz
an die dritte Schaltungskomponente 300 zu liefern.
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Die in 5 gezeigte
Schaltung erzeugt die vier Effekte, die aus der Verwendung des hier
gelehrten Verfahrens als ein Ergebnis der Wechselwirkung oder Synergie
zwischen den Komponenten der Schaltung resultieren. Es kann weitere
geben, die auftreten und nützliche
Effekte erzeugen, die mit der vorliegenden Erfindung angenommen
werden können.
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Der Puffer mit hohem Strom ist eine
Schaltung, die fähig
ist, ein akustisches Signal von nominal 1 Vrms in eine niedrige
Impedanz (weniger als 100 Ohm) zu bringen. Dies unterscheidet ihn
von einem gewöhnlichen
Pufferverstärker
mit Leitungspegel, der ausgestaltet ist, um nur einen niedrigen
Strom zu liefern, der zum Treiben einer hohen Impedanzlast (größer als
600 Ohm und gewöhnlicherweise
10 kOhm) geeignet ist.
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Das Kondensatorkopplungsmittel bei
der Schaltung 100 ist aus einer geeigneten Art eines Kondensators,
vorzugsweise vom Aluminiumelektrolytentyp aufgebaut. Dieser Kondensator,
wenn er für das
Koppeln in Reihe mit einem niedrigen Widerstand verwendet wird,
der eine Niederfrequenzecke von nominal 12 Hz erzeugt, und er wenn
mit einem hohen Strom (d. h. mehreren zehn mA) angesteuert wird,
erzeugt eine Nichtlinearität
zweiter Ordnung, die als "Nachhalleffekt" bezeichnet wird.
Der Begriff Nachhalleffekt wird verwendet, da die Wirkung auf den
Ton einem Echo mit einer kurzen Zeitverzögerung oder einem Nachhall ähnlich ist.
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Das Lastmittel mit niedriger Impedanz
bei 200 ist vorzugsweise ein 10-Ohm-Widerstand. Der niedrige Wert stellt
sicher, dass der Puffer mit hohem Strom einen relativ großen Strom
durch das Kopplungskondensatormittel treiben wird, um den optimalen
Nachhalleffekt zu erzeugen.
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Die Signaleinstellmittel werden bei
der dargestellten Reihenschaltung verwendet, um zwei Dinge zu erreichen:
1) den Betrag der Energie der zweiten Oberwelle zu steuern, der
zu dem Signal hinzugefügt
wird, und 2) das Stereobild zu "zentrieren". Der Betrag der
zu dem Signal hinzugefügten
zweiten Oberwelle verändert
sich direkt mit der Amplitude des Signals, das die in 5 gezeigte Transistorverstärkerstufe
treibt.
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Die zwei Potentiometer 104 werden
für den gewünschten
Betrag der Verbesserung eingestellt und ausgeglichen, so dass die
wahrgenommene Mitte des Stereobildes auf halbem Weg zwischen dem den
linken und rechten Ausgängen
zugeordneten Lautsprecher ist. Da sich die hinzugefügte zweite Oberwelle
direkt mit der Amplitude verändert
und aufgrund der psychoakustischen Eigenschaften des menschlichen
Ohrs, erzeugen kleine Änderungen
in der Differenz der Amplitude zwischen den linken und rechten Lautsprechern
einen stärker
vergrößerten Unterschied
in der wahrgenommenen Position des Tons.
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Das zweite harmonische Vergrößerungsmittel
bei 300 ist aus einem einzigen Transistorverstärker aufgebaut,
der so ausgestaltet ist, dass er einen kleinen Betrag der Energie
der zweiten Oberwelle zu einer Sinuswelle bei der Amplitude hinzufügt, die
als maximal gekennzeichnet wird, jedoch die Hinzufügung einer
unerwünschten
dritten Oberwelle begrenzt.
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Das Phantommittelkanalmittel bei 400 ist
aus R44, R45 und C20 aufgebaut, wie es in 5 gezeigt ist. Die Erzeugung des Phantommittelkanals
besteht aus Mischen eines Teils des linken Kanals in den rechten
Kanal und umgekehrt. Dies tritt häufig bei Stereogeräten nicht
absichtlich sondern als ein unerwünschtes künstliches Produkt (artifact)
der besonderen Schaltungsanordnung und des Aufbaus auf. Dies war
der Fall des bei der bevorzugten Ausführungsform der ursprünglichen
Anmeldung verwendeten Geräts.
Zusätzliche
Forschung offenbarte, dass das Mischen von linken und rechten Kanalsignalen auf
zwei Hauptquellen zurückzuführen war:
1) einer Niederfrequenzkomponente aufgrund der Entkopplungsschaltungsausgestaltung
und 2) einer Hochfrequenzkomponente aufgrund der physischen Anordnung
der Schaltungsanordnung. Es wurde herausgefunden, dass das Einmischen
eines bestimmten Anteils einer niedrigeren Frequenz (d. h. weniger
als 1 kHz) den subjektiven Genuss dieser Wirkung verbessert, und
dass dies Hochfrequenzkomponente nicht tat. Somit koppelt bei der
bevorzugten Ausführungsform
der in 5 gezeigten Vorrichtung
die Phantommittelkanalschaltungsordnung nur den Niederfrequenzanteil
der linken und rechten Kanalsignale miteinander.
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Das Signalausgangsmittel ist kontextspezifisch.
Abhängig
davon, ob die Amplitude des Signals an dem Ausgang des Einzeltransistorverstärkers mit dem
für die
folgende Stufe der spezifischen Anwendung (d. h. Videokassettenrekorder,
Stereo, Telefon) erforderlichen Pegel kompatibel ist oder nicht,
kann ein Verstärker
hinzugefügt
werden, um den Pegel des Signals zu erhöhen oder zu verringern. Auf ähnliche
Art und Weise wird, abhängig
davon, ob das Signal eine lange Entfernung oder durch Kabel getrieben
werden muss oder nicht, ein Verstärker hinzugefügt, der
fähig ist,
die durch die Kabel dargestellte zusätzliche Last mit vernachlässigbarer
Verzerrung zu treiben. Der in 2 gezeigte
Verstärker
mit dem Namen "Ausgangsamplituden-
und Impedanzeinstellung" erreicht
beide Aufgaben.
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Die in 5 gezeigte
Schaltung ist eine bevorzugte Ausführungsform des Patents für eine Stereoanwendung.
Sie enthält
eine Schaltungsanordnung, die jede der vier unterschiedlichen Effekte
reproduziert, die an einem akustischen Signal auftreten, wenn ein
typisches Schaltungsausgangsmittel vom Kopfhörertyp durch ein Netzwerk von
Widerständen
mit einem Schaltungseingangsmittel vom Mikrophontyp verbunden wird,
wie es hier gelehrt wird.
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Ein typisches Kopfhörerausgangsmittel
kann mehrere 10 mA Strom liefern und weist einen großen Aluminiumelektrolytkondensator
auf, dessen Wert von der Größenordnung
von 220 μF
ist. Ein typisches Mikrophoneingangsmittel verwendet einen Einzeltransistorverstärker. Die
Schaltung in 5 verwendet
einen Einzeltransistorverstärker,
der für
die Art typisch ist, die gewöhnlicherweise
bei einer Mikrophoneingangsschaltung verwendet wird.
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Die Bedeutung von "Erhöhen, Beibehalten oder
Verringern" der
Impedanz ist zweifach. Durch Absenken der Impedanz an den akustischen
Signalen wird mehr Strom durch das Kopplungskondensatormittel in
dem Ausgangsschaltungsmittel vom Kopfhörertyp gezogen. Dies wurde
beobachtet, den Nachhalleffekt zu erhöhen. Durch Steuern des Signalpegels
an der Eingangsschaltung vom Mikrophontyp ist es möglich, das
Verhältnis
der gewünschten zweiten
Oberwelle zu unerwünschten
dritten Oberwellen zu steuern, die von dem einen Transistormikrophon-Vorverstärker erzeugt
werden.
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Wie es oben angegeben ist, können, falls
erwünscht,
die Lautsprecher des Kopfhörers
mit einem oder mehreren Widerständen,
wie es in 5 ersichtlich
ist, durch eine 10-Ohm-feste, 10-kOhm-veränderliche und 560-Ohm-feste
Widerstandskombination, die mit dem Kondensator zusammenarbeitet,
ersetzt werden. Der 10-Ohm-Widerstand in Verbindung mit dem 200-μF-Kondensator
bildet eine 12-Hz-Niederfrequenzecke, die den Nachhalleffekt optimiert.
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Phasenbildung, wie es hier verwendet
wird, bezieht sich auf die Gesamtverzögerung, die Verzögerung bei
einer Frequenz, der relativen Verzögerung zwischen zwei Kanälen oder
die Verzögerung zwischen
allen Grundwellen und ihren jeweiligen zweiten Oberwellen. Das Potentiometer
wird den Betrag der vorhandenen zweiten Oberwellen verringern, die
gleichphasig mit ihren jeweiligen Grundwellen sind.
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Es ist offensichtlich, dass die Schaltungsordnung
von 5 ohne weiteres
in verschiedenen Vorrichtungen zum Reproduzieren und Verbessern
von akustischen Signalen aufgenommen werden kann, bei denen entweder
ein Mittel zum Erzeugen eines analogen akustischen Signals oder
zum Umwandeln eines digitalen Signals in ein analoges akustisches Signal
dem linken Eingang, wie es bei 500 angegeben ist, oder
dem bei 600 angegebenen Eingang zugeordnet ist. Bei bestimmten
Anwendungen können ebenfalls
Mittel 5600 zum Umwandeln von digitalen in analoge Signale
bereitgestellt werden, die an beiden Eingängen gleichzeitig für den Zweck
der Erzeugung stereophonischer Töne
geliefert werden. An der Ausgangsseite können auf ähnliche Weise analoge Signale
in digitale Signale bei Wandlern 700 oder 800 an
einem der Ausgänge
oder durch ein Mittel 7800 für eine analoge/digitale Umwandlung
der stereophonischen Signale umgewandelt werden.
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Daher ist die Schaltungsanordnung
von 5 für die Aufnahme
beispielsweise eines analogen Kassettenabspielgerätes oder
eines digitalen Kompaktdiskabspielgerätes ideal geeignet, bei denen
nur die Impedanzeinstellung durch externe manuelle Einstellung durchgeführt werden
muss. Dies erzeugt einen relativ kompakten und wirtschaftlich vorteilhaften
Plattenspieler durch Aufnahme einer Leiterplatte oder eines Chip-Aufbaus,
die/der die wesentlichen Komponenten 100, 200, 300 und 400 enthält.
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Die entgegengesetzten Seiten der
Schaltungsanordnung in 5 können ebenfalls
ohne weiteres auf Telefonempfänger-/Sendervorrichtungen durch
Benutzen einer Seite der Schaltung bei der Empfangsseite des Telefons
und, falls gewünscht, Anlegen
der anderen Seite der Schaltung an die Sendeseite des Tele phons
benutzt werden. In einem derartigen Fall können alle die Vorteile der
Signalverbesserung einschließlich
des Nachhalleffekts und des Effekts der zweiten Oberwelle hinsichtlich
der Impedanz entweder extern von der Telephoneinheit oder im Telephonherstellungswerk
unter Testbedingungen abgestimmt werden.
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Weitere Verwendungen können Dual-Computer-Soundkarten
und weitere digitale Anwendungen, Rundsenden und dergleichen umfassen.