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Potentiometerschaltung für ein elektrisches Aufzeichnungsgerät von
Lautstärken Im Patent 655 213 ist- ein Aufzeichnungsgerät für Schallstärken
beschrieben, bei dem der Gleitkontakt eines logarithmisch unterteilten Potentiametexs,
dem eine der zu registrierenden Schallstärke propartionale Spannung zugeführt wird,
durch eine magnetische Kupplung gesteuert ist. Die vorliegende Erfindung bezweckt,
-das- Gerät nach dem Hauptpatent, welches objektive Schallstärken anzeigt, so weiterzubilden,
- daß man mit ihm die subjektiv- empfundene Lautstärke aufzeichnen kann, die von
der objektiven Schallstärke in einer. von der. Frequenz und der Intensität des Schalles
abhängenden Weise abweicht. -Zu diesem Zweck verwendet die. Erfindung ein angezapftes
Potentionieter, wobei die elektrische Leitung an in bekannter Weise angezapfte Punkte
des Potentiometers angelegt ist. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß in der
nach dem einen Potentiometerende führenderf'Zuleitung frequenzabhängige Filterglieder,
deren Wechselstromwiderstand öder Durchlässigkeit im Hinblick auf - eine Aufzeichnung
von subjektiven Lautstärken bemessen ist, in Reihe mit dem gesamten Potentiometer
geschaltet sind und Filterwiderstände die -Kondensato-rverbindungsseitungen mit
=den zugehörigen Anzapfstellen verbinden.
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Es ist bereits bekannt, bei Schällwiedergabcgeräten ein Potentlometer
vorzusehen;--- wel= ches Filterkreise als Nebenschluß. -besitzt- -und bei dem die
Eingangsleistung am ganzen Potentiometer liegt. Diese Einrichtung .ergibt aber gerade
die entgegengesetzte Frequenzabhängigkeit der Dämpfung. Wenn auch bei dem bekannten
Lautgtärkeregler für Ton-,,viedergabe die Reihenschaltung wenigstens eines Filtergliedes
mit einem Potentiometer bereits bekannt ist, so kann diese Einrichtung doch nicht
zur Aufzeichnung subjektiv empfundener Lautstärken verwendet werden.
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Damit man die subjektiv empfundenen Lautstärken feststellen kann,
wird die zu regelnde Energie einem angezapften Potentiometer zugeführt, zu dessen
Teilabschnitten für die geringere Lautstärke frequenzabhängige Widerstände parallel
geschaltet sind, so daß die Frequenz in dem Abschnitt am stärksten gedämpft wird,
für die der parallel geschaltete Widerstand den kleinsten Wert besitzt.
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Es ist ferner bekannt, bei einem Schallwiedergabegerät Filterkreise
vorzusehen, von denen wahlweise je .einer durch einen Umschalter in Reihe mit einem
Potentiomeber eingeschaltet werden kann. Auch diese Einrichtung erreicht nicht die
Wirkung der Erfindung, weil bei ihr die Freqüenzkurven in ihren ansteigenden Teilen
Übereinstimmende Steilheit aufweisen, während bei der vorliegenden Erfindung die
ansteigenden Teile der Frequenzkurven voneinander . abweichende Steilheit haben
und ihre Höchstwerte, nahezu beider gleichen Frequenz erreichen, was für eine --richtige
Bestimmung der subjektiven Lautstärke .erforderlich ist.
In der
Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt,
-wobei nur das Potentiometer mit seiner Eingangsschaltung gezeigt ist, -während
die übrigen entsprechend dem Hauptpatent ausgebildeten Bestandteile der Einrichtung
weggelassen sind.
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Das logarithmische Potentiometer 3, das bei dem Hauptpatent unmittelbar
an den Klemmen I(, an denen die elektrische Leistung erscheint, z. B. an den Klemmen
eines die Mikrophonströme verstärkenden Verstärkers liegt, ist erfindungsgemäß durch
Anzapfungen Al, A, . . . in Abschnitte 31, 32# 33 USW-unterteilt, und diesen
Abschnitten sind für bestimmte akustische Frequenzen durchlässige Filter I, II,
III usw. oder frequenzabhängige Widerstände zugeordnet, über welche die Leistung
den Abschnitten zugeführt wird. Die Filter bestehen aus Kapazitäten, Ohmschen Widerständen
und gegebenenfalls Drosselspulen und sind so bemessen, daß die Charakteristik des
Aufzeichnungsgerätes den obengenannten Kurven entspricht, so daß es die subjektive
Lautstärke an Stelle der objektiven Schallstärke aufzeichnet. Durch eine genügend
hohe Anzahl von Anzapfutlgen und Filtern läßt sich dieses Ziel mit beliebiger Genauigkeit
annähern.
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Die Kingsburyschen Kurven weichen von der Horizontalen um so stärker
ab, je geringer die objektive Schallstärke ist. Sie haben eine nach unten durchgebogene
Gestalt, die im Bereich von etwa i ooo bis aooo Hertz ein Minimum aufweist und nach
den Grenzen des akustischen Frequenzbereichs hin -wieder ansteigt. Die Filter müssen
daher so gewählt -werden, daß sie die ganz hohen und tiefen akustischen Frequenzen
wenig, die dem Bereich von iooo bis q.ooo Hertz angehörigen Frequenzen dagegen stark
aussieben, -was sich durch passende Bemessung der Aufbauelemente der Filter erreichen
läßt.
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In der Fig. i entspricht der Abschnitt 31 den höchsten Schallstärken,
für die die Charakteristik praktisch durch eine -waagerechte gerade Linie dargestellt
wird. Demgemäß ist der Abschnitt 31 an die Klemmen I( einfach über einen Spannungsteiler
S4 angeschlossen.
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Der Abschnitt 33 entspricht einem Lautstärkenbereich, für den die
Charakteristik eine verhältnismäßig schwach nach unten durchgebogene Kurve bildet.
Demgemäß ist dem Spannungsteiler S3, der zusammen mit einem Teil des Spannungsteilers
S-, den Abschnitt 33 mit den Klemmen I( verbindet, ein Kondensator C3 vorgeschaltet.
Hierdurch ist erreicht, daß die an den Abschnitt 33 gelangende Spannung frequenzabhängig
ist, und zwar ist sie um so kleiner, je tiefer die Frequenz ist.
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Für den Abschnitt 32, der noch geringeren Lautstärken entspricht,
ist ein noch stärkerer Abfall der Charakteristik dadurch erreicht, daß ihm eine
Spannung von einem Spannungsteiler S2 zugeführt wird, der seinerseits über einen
Kondensator C2 mit dem Sparinungsteiler S3 verbunden ist, der ja bereits eine im
gleichen Sinne frequenzabhängige Spannung erhält.
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Der Abschnitt 31 schließlich liegt über einem Kondensator Cl an einem
Teil des Spannungsteilers S2 und hat daher die am stärksten abfallende Charakteristik.
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Falls es erforderlich ist, die ansteigenden Teile der Kingsburyschen
Kurven in den höchsten Frequenzbereichen zu berücksichtigen, kann dies dadurch geschehen,
da.ß man zu den Kondensatoren Cl, C2, C3 Drosseln in Reihe schaltet. Eine solche
Drossel ist bei D angedeutet.
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Die Gestalt der erzielten Charakteristiken läßt sich in einfacher
Weise den jeweiligen Bedürfnissen noch dadurch anpassen, daß man einzelnen der Kondensatoren
oder Drosseln Ohmsche Widerstände parallel schaltet. Ein derartiger Parallelwiderstand
W ist beim Kondensator Cl gezeichnet.
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An Stelle der Spannungsteiler können auch Widerstände treten, über
die das eine Ende eines jeden Abschnitts mit dem zugehörigen Kondensator verbunden
ist, während das andere Abschnittende ein Potential über den benachbarten Abschnitt
erhält (Fig.2).
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Gegebenenfalls kann man die Drosseln oder Kondensatoren auch parallel
zu Abschnitten der Spannungsteiler oder Widerstände schalten.