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Schaltungsanordnung zur Regelung der Dynamik von Niederfrequenzübertragungsanlagen
Bei Einrichtungen zur Regelung der Dynamik in Niederfrequ.enzübertragungsanlagen
(Mikrophonbesprechungs-, Schallaufzeichnungs-, Tonfilm-, Senderbesprechungs- u.
dgl. Anlagen) hat es sich als zweckmäßig erwiesen, verschiedene Regelkurven einstellen
zu können, da den verschiedenen Aufnahmebedingungen verschiedene optimale Regelkurven
zugeordnet sind. Der günstigste Regelgrad ist mehr oder weniger abhängig von der
Art der Darbietungen. Es ist daher vorteilhaft, das Regelgerät so auszubilden, daß
verschiedene nach Wunsch einstellbare Regelkurven erzielt werden können.
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Bisher ist es üblich gewesen, zur Änderung des Regelgrades eine Umschaltung
der Regelstufe auf verschiedene, einzeln festgelegte Regelkurven vorzunehmen. Dieses
Verfahren kann nicht völlig befriedigen. Es hat insbesondere den Nachteil, daß der
Regelverstärker für jede Regelkurve unter anderen Bedingungen arbeitet, so daß zur
Kontrolle stets eine Prüfung aller einstellbaren Regelkurven nötig ist. Außerdem
muß häufig gleichzeitig mit der Umschaltung des Regelgrades auch eine Umschaltung
der Verstärkung erfolgen, da meist ein gemeinsamer Bezugspunkt für alle Regelkurven
verlangt wird, z. B. Pegelgleichheit bei maximaler oder mittlerer Aussteuerung.
Es ist bereits eine Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Regelung der Dynamik bekanntgeworden,
bei der eine ungeregelte und eine geregelte Spannung miteinander kombiniert werden.
Bei dieser bekannten Anordnung erfolgt dies zu dem Zwecke, die hohen Frequenzen
anzuheben, wenn der Eingangspegel gering ist, und sie zu unterdrücken, wenn der
Eingangspegel groß wird. Dementsprechend ist -der Übertragungsweg in zwei nach Frequenzbereichen
getrennte Kanäle aufgeteilt. Der Pegel des Kanals für die hohen Frequenzen wird
in Abhängigkeit von der mittleren Amplitude der zu übertragenden Schwingungen geregelt.
Eine Änderung des Regelgrades erfolgt bei dieser Anordnung nicht.
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Des weiteren ist bekanntgeworden, blei einer Dynamikregelschaltung
eine geregelte und eine einstellbare ungeregelte Spannung miteinander zu mischen,
um zu erzielen, daß unmittelbar nach Übertragung von größeren Amplituden auftretende
kleine Amplituden durch den mit Rücksicht auf die großen Amplituden herabgesetzten
Verstärkungsgrad nicht unterdrückt werden.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur stetigen
und frequenzunabhängigen Veränderung des Regelgrades bei Dynamikreglern in Niederfrequenzübertragungsanlagen,
bei
der eine in der Dynamik geregelte Spannung mit einer ungeregelten Spannung gemischt
ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Erzielung eines gemeinsamen Bezugspunktes
der einzelnen Regelkennlinien mittels eines den Ausgang des Regelverstärkers überbrückenden
Spannungsteilers für einen wählbaren Bezugspunkt die Verstärkung i : i eingestellt
ist, und daß der Abgriff dieses Spannungsteilers mit dem einen Ende eines weiteren
Spannungsteilers verbunden ist, dessen anderes Ende an die Eingangsleitung gelegt
ist und von dessen Abgriff dieAusgangsspannung abgenommen ist.
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Es werden zwar wie bei der bekannten Anordnung eine geregelte- und
eine ungeregelte Spannung miteinander kombiniert, jedoch werden zwecks beliebiger
Änderung des Regelgrades und zwecks Erzielung eines gemeinsamen Bezugspunktes für
alle Regelkurven die beiden zu kombinierenden frequenzunabhängigen phasengleichen
Spannungen beliebig einstellbar gemacht. Zu diesem Zwecke werden die geregelte und
die ungeregelte Spannung an die Enden eines Spannungsteilers angelegt und die einstellbare
Mischung von dessen Abgriff abgenommen. Ein Eingriff in die Regelstufe selbst erfolgt
dabei nicht.
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Die Regelkennlinie der Regelstufe und die der ungeregelten Spannung
entsprechende Gerade, die einem linearen Gesetz folgt, bilden die Grenzlinien für
die Einstellung der gewählten Kennlinie. Schneiden sich die Grenzlinien in einem
bestimmten Bezugspunkt, dann schneiden sich in demselben Punkt auch alle Zwischenkennlinie.n.
Es sei noch bemerkt, daß die zusammenzusetzenden Spannungen möglichst phasengleich
sein müssen.
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Die Abb. i veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung
gemäß der Erfindung. Die Abb. 2 zeigt Regelkennlinien zur Erläuterung des Erfindungsgedankens.
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In der Schaltungsanordnung gemäß Abb. i wird dem Regelverstärker i
über Leitungen 2 und 3 die von der Vorstufe gelieferte Spannung E'1 zugeführt. Der
Ausgangskreis des Verstärkers i ist mit dem Spannungsteiler q. belastet. Um die
ungeregelte mit der geregelten Spannung mischen zu können, wird von der Leitung
2 aus über die Leitung 5 eine Umgehung des Verstärkers i vorgenommen, und zwar führt
die Leitung 5 über einen Spannungsteiler 6 zu dem Abgriff 7 des Spannungsteilers
q.. Die geregelte Ausgangsspannung E3 wird über den Abgriff 8 am Spannungsteiler
6 und die Leitungen 9 und i o abgenommen. Die Spannung E3 wird unmittelbar dem Gitter
der folgenden Stufe, also einem hochohmigen Verbraucher zugeführt. Der Spannungsteiler
q. hat einen Widerstand von etwa ioooo Ohm, während der Spannungsteiler 6 um etwa
zwei Größenordnungen größer ist, also einet Widerstand von etwa i Megohm besitzt.
Der Spannungsteiler 6 dient zur Einstellung des Regelgrades, der Spannungsteiler
q. zur Einstellung des Schnittpunktes der Regelkennlinien. Wenn der Regelverstärker
einett konstanten Verstärkungsfaktor i besitzt, kann dieser Spannungsteiler q. fortgelassen
werden. Da jedoch diese erwähnte Konstanz praktisch selten vorhanden ist, ist es
zu empfehlen, den Spannungsteiler q. zur genauen Einstellung des Schnittpunktes
anzuschalten. Der punktiert dargestellte Widerstand i i muß klein gegen den Widerstand
des Spannungsteilers 6, vorteilhaft kleiner als etwa ein Hundertstel dieses Widerstandes,
sein. Im allgemeinen ist dieser Widerstand, der auch durch den inneren Widerstand
der den Regelverstärker steuernden Stufe gebildet sein kann, kleiner als i o ooo
Ohm. In diesem Falle wird lediglich eine Spannung von etwa i 0;o in den Eingangskreis
zugeführt, die nicht groß genug ist, um Störungen durch Rückkopplungen herbeizuführen.
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Die Abb.2 veranschaulicht die Wirkungsweise der neuen Schaltungsanordnung.
Auf der Abszisse sind die Eingangsspannungen El, auf der Ordinate die Ausgangsspannungen
F3 aufgetragen. Die am Abgriff 7 des Spannungsteilers q. stehende Spannung entspricht
der durch die Eigenschaften des Regelverstärkers bedingten Spannung E2. Die obere
ausgezogene Linie i bedeutet die maximal geregelte Spannung. Nach dieser Kurve würde
die Ausgangsspannung verlaufen, wenn ohne die Benutzung der gemäß der Erfindung
vorgesehenen Mittel geregelt wird. Die mit Null bezeichnete Gerade zeigt die Abhängigkeit
der Ausgangsspannung von der Eingangsspannung im ungeregelten Fall. Sie stellt eine
unter q.5° geneigte Gerade dar. Beide Regeltrennlinien schneiden sich im Punkt S.
Durch entsprechende Einstellung des Abgriff-es 8 am Spannungsteiler 6 läßt sich
die Regelgerade 1/2 oder 1/4 oder auch jede beliebige andere Regelgerade herbeiführen.
Wenn der Abgriff 8 ganz nach rechts geschoben wird, so ist offensichtlich, daß der
Regelverstärker ausgeschaltet ist. Die Ausgangsspannung ist gleich der Eingangsspannung.
Die Regelung verläuft nach der mit Null bezeichneten Geraden. Wenn andererseits
der Abgriff 8 ganz nach links geschoben wird, so kommt praktisch über die Umgehungsleitung
5 keine Spannung mehr an den Abgriff 8, so daß lediglich die maximal geregelte Spannung
des Regelverstärkers t für die Regeltrennlinie maßgebend ist. Die beiden erwähnten
Geraden sind mithin Grenzlinien der Regelkenttlinien. Eine entsprechende Einstellung
des
Abgriffes 8 schafft eine Regelkennlinie, die zwischen diesen
beiden Grenzlinien liegt, beispielsweise in Abb. a die Kennlinie, die mit 1/,i bezeichnet
ist.
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Die Ausgangsspannung E3 ergibt sich rechnerisch nach folgender Formel:
Hierin sind Ei die Eingangsspannung, E2 die Spannung am Abgriff 7 des im Ausgangskreis
des Regelverstärkers i liegenden Spannungsteilers q., E3 die Ausgangsspannung, R
der Gesamtwiderstand des Spannungsteilers 6, R3 der zwischen Leitung 5 und Abgriff
8 des Spannungsteilers 6 liegende Widerstand des Spannungsteilers 6. Für die Grenzfälle
ist einmal der Widerstand R3 gleich Null, nämlich dann, wenn der Abgriff 8 nach
rechts geschoben ist. Das würde bedeuten, daß entsprechend den obenerwähnten Ausführungen
die Ausgangsspannung E3 gleich der Eingangsspannung E1 ist. Der andere Grenzfall
ergibt sich, wenn der Abgriff 8 ganz nach links geschoben wird. Dann ist R3 = R
und damit die Ausgangsspannung E3 gleich dem an dem Spannungsteiler q. abgegriffenen
Teil der Eingangsspannung des Regelverstärkers E2, was sich ebenfalls mit den obigen
Ausführungen deckt.
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Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß mit der Anordnung gemäß
der Erfindung eine kontinuierliche Einstellung des Regelgrades möglich ist. Dies
ist besonders wichtig für die Aufnahmeregelung, und zwar auch in. den Fällen, in
denen ein Tamneister von Hand die Amplituden regelt. Bei der bisher üblichen Art
der Tonsteuerung mußte der Tonmeister stets Rücksicht auf die obere Grenze der unverzerrt
übertragbaren Spannungen nehmen, was seine ganze Aufmerksamkeit beanspruchte. Die
zur Unterstützung des Tonmeisters mitunter benutzte selbsttätige Amplitudenbegrenzung
führte, wie ags der in Abb. s gestrichelt eingetragenen Kennlinie Ampl @ersichtlich
ist, zu Verzerrungen. Die Anordnung gemäß der Erfindung gibt dem Tonmeister ein
Mittel in die Hand, nach seinem akustischen Empfinden ohne Rücksicht auf die technischen
Beschränkungen der Regelung zu schalten. Er braucht nicht mehr zu befürchten, bei
der Regelung durch Verzerrungen die Wiedergabegüte zu beeinträchtigen. Zu diesem
Zwecke wird der Spannungsteiler 6 (Abb. i) als Handregler für den Tonmeister ausgebildet.
Alle damit einstellbaren Rzgelkennlinien laufen in dem gemeinsamen Bezugspunkt S
(Abb. z), dem Begrenzungspunkt für verzerrungsfreie Aussteuerung der nachfolgenden.
Übertragungswege zusammen.