DE746266C - Schaltungsanordnung zur Bekaempfung von Resonanzstoerungen bei elektro-dynamischen Tonschreibern - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Bekaempfung von Resonanzstoerungen bei elektro-dynamischen Tonschreibern

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DE746266C
DE746266C DEC44513D DEC0044513D DE746266C DE 746266 C DE746266 C DE 746266C DE C44513 D DEC44513 D DE C44513D DE C0044513 D DEC0044513 D DE C0044513D DE 746266 C DE746266 C DE 746266C
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circuit arrangement
circuit
resonance
combating
curve
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DEC44513D
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COLUMBIA GRAPHOPHONE CO Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/002Damping circuit arrangements for transducers, e.g. motional feedback circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/02Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with tubes only

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  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Description

  • Schaltungsanordnung zur Bekämpfung von Resonanzstörungen bei elektrodynamischen Tonschreibern Die Erfindung betrifft Schaltungsanordnungen für elektrodynamische Schwingsysteme, die zum Aufzeichnen von Tönen oder Lauten dienen.
  • Es ist bereits eine Schaltung für Telephonrelais bekannt, bei welcher mit einem Stromkreis des Relais ein abstimmbarer örtlicher Stromkreis verbunden ist, der selbst schwingen kann. Die elektrischen Charakteristika dieses Stromkreises sind so gewählt, daß für gewisse Frequenzen ein mehr oder weniger c1urchlässiger Nebenschluß zu den wirksamen Stromkreisen des Relais gebildet und so dessen Übertragungsfaktor für die in Betracht kommenden Stromfrequenzen ungefähr konstant gehalten wird. Bei dieser Parallelschaltung zum Eingang des Telephonrelais ist ein Nebenschlußausgleichsstromkreis geschaffen, durch welchen bezweckt wird, eine im wesentlichen flache Gesamtanspruchskurve zu erzeugen. Mit einer solchen Schaltungsanordnung kann eine mechanische Dämpfung nicht erreicht werden. Weiterhin muß bei der bekannten Schaltung jedwede geringe Veränderung in der Resonanzfrequenz des schwingenden Teils eine Relativverschiebung der Scheitelwerte der Gesamtanspruchskurve zur Folge haben, welche, anstatt flach zu bleiben, außerordentlich stark verzerrt wird.
  • Weiterhin ist ein elektrodynamischer Lautsprecher mit tiefliegender Eigenschwingung vorgeschlagen worden, welcher eine mit Anzapfungen versehene Spule und eine Schalteinrichtung aufweist, durch, welche die Spule oder deren Teile der Schwingspule des Lautsprechers parallel geschaltet werden können. Durch diesen unmittelbar parallel zur elektrodynamischen Schwingspule angeordneten Kettenleiter wird eine Dämpfung der mech@anisehen Bewegung des Schwingsystems erreicht.
  • Die Erfindung bezieht sich demgegenüber auf die Anwendung der für die Bekämpfung von Resonanzstörungen bestimmten Kettenleiter unmittelbar parallel zu der elektrodynamisch gesteuerten Schwingspule für einen Lautschreiber.
  • Zur Bekämpfung von Resonanzstörungen bei elektrodynamischen Schwingsystemen werden parallel in die Übertragungsleitung geschaltete Kettenleiter vorgesehen, deren Impedanz bei der Resonanzfrequenz klein. dagegen bei anderen Frequenzen groß ist. Diese Kettenleiter können jedoch bei ihrer bekannten Einschaltung nur eine frequenzabhängige Amplitudenverzerrung der elektrischen Impulse bewirken, weil sie durch Verstärkerröhren von dem Schwingspulenkreis selbst getrennt sind.
  • Wird ein Schwingsystem mit beweglicher Spule, die in einem Magnetfeld drehbar gelagert ist, mit einem äußeren Stromkreis verbunden und hierauf durch mechanische Mittel in Schwingung versetzt, so wird bekanntlich in der Spule eine EMK erzeugt, die ihrerseits einen Strom hervorruft, der durch die Spule und den äußeren Stromkreis fließt. Dieser Strom hat eine mechanische Kraft zur Folge, die diese Bewegung zu ändern sucht. Wenn die Impedanz. des ganzen rein elektrischen Stromkreises ohmisch ist. so übt diese Kraft eine rein dämpfende Wirkung aus. Bei der vorliegenden Erfindung wird dieses Prinzip der Schaltungsanordnung der an sich bekannten Kettenleiter ausgenutzt, indem diese unmittelbar parallel zur Schwingspule eine Lautschreibers geschaltet werden.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt.
  • Fig. i und 2 stellen mit Benutzung der üblichen Symbole elektrische Dämpfungs- und Ausgleichsstromkreise dar, die zur Verwendung von L autschreihern mit beweglicher Spule geeignet sind.
  • Fit-. 3 zeigt eine Kurvenreihe mit Empfindlichkeitskurven.
  • Bei einer einfachen Ausführungsform eines Stromkreises gemäß Fig. i, wie sie für einen elektromagnetischen Lautschreiber mit be-,veglicher Spule geeignet ist, kann der Nebenschluß aus einer Kapazität bestehen, die parallel zu einer Reihenschaltung von Selbstinduktion und Ohinschem Widerstand liegt. Die Beträge dieser Stromkreiselemente sind so gewählt, daß die gesamte Impedanz bei der Resonanzfrequenz der beweglichen Spule sehr klein und bei hohen Frequenzen groß ist.
  • Bei einem Lautschreiber ist es nicht er wünscht, ein gleichmäßiges Ansprechen bei allen Frequenzen zu erreichen, insofern als es angezeigt ist, das Ansprechen bei niedriger Frequenz herabzudrücken, umungewöhnlich hohe Amplituden bei der Aufzeichnung zii vermeiden. Infolgedessen wird im vorliegenden Fall nicht versucht, einen Nebenschluß zu verwenden, dessen Impedanz so steigt, daß der Resonanzpunkt unterschritten wird, und infolgedessen läßt man letztere einem konstanten Grenzwert -zustreben, in dein Maße, wie die Frequenz kleiner wird.
  • Die aus der Figur ersichtliche parallel geschaltete Kapazität bringt den Lautschreiber mit seinem induktiven Nebenschluß bei einer hohen Frequenz von etwa 5ooo Perioden; Sekunde in Resonanz, so daß in diesem Fall die Impedanz diejenige des Verstärkers ausgleicht, so daß sich das Optimum der Leistungsübertragung ergibt.
  • Ilri der Praxis wurde gefunden, daß ein derartiger einfacher Stromkreis zwar durchaus wirksam ist, daß indessen noch Fehler in der Charakteristik verblieben, welche die Anordnung zusätzlicher liorrelzturglieder notwendig machen, die den Stromkreis etwas verwickelter machen. Selbstverständlich muß jeweils ein geeigneter Stromkreis entsprechend den Erfordernissen des besonderen benutzten Apparats angewendet werden, beispielsweise nimmt er bei der Anwendung auf den erwähnten Lautschreiber mit der b°weglichen Spüle die Form der Fig.2 an. In diesem :Maschenwerk können der Kondensator 5. die Selbstinduktionsspule 6 und der Ohrnsclie Widerstand 7, alle drei parallel geschaltet, einen Teil einer der Zuleitungen zii der beweglichen Spule bilden, zwischen denen noch zwei Nebenschlüsse liegen können. Einer von diesen besteht aus einer Selbstinduktion <1 und einer Kapazität 9, die in Reihe geschaltet sind, während der andere aus einer Selbstinduktion io besteht, die ihrerseits in Reihe mit zwei parallelen Stromzweigen geschaltet ist, die aus einer Reihenschaltung einer Kapazität i i und eines Ohmschen Widerstands 12 hzw. aus einer Reihenschaltung einer Induktivität 13 und eines OhmschenWiderstands 14 bestehen. F_in Überwachungsstromkreis kann an Punkten der Zuleitung über einen Ohrnschen Widerstand 15 angeschaltet werden (der Olimsche Widerstand mag normalerweise beispielsweise 12 Ohm Betragen). Parallel zu dem Widerstand 15 liegt ein Kondensator i< dessen Kapazität etwa h MF l;etragen niag. In einem solchen Fall mögen die anderen Stromkreiselemente im wesentlichen die folgenden Werte aufweisen: ,
    Kapazität 5 ....... . . . . 1,3 :VIF Selbstinduktion io ....... 617,5 @IH
    Selbstinduktion ß ....... 40,0 3IH Kapazität ii . . . . . . . . . . . 40,0 111#
    Ohmscher Widerstand 7. . 100,0 S? Ohmscher Widerstand 12.- .I,0 S2
    Selbstinduktion 8....... 'a,5 :VIH Selbstinduktion i3....... 5,n -IH
    Kapazität 9 ........... 0,1.I5 AlF Olimscher Widerstand i.1.. . ii,o !r
    Es ist indessen selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf diese Werte beschränkt ist, die in irgendeiner Weise und in irgendeinem wünschenswerten oder notwendigen Ausmaß verändert werden können.
  • In Fig. 3 ist eine Reihe von Kurven dargestellt, die mit einer Schaltungsanordnung für Lautschreiber mit Schwingspule erhalten wurden. . Die Abszissen dieser Kurven zeigen die Frequenzen von io bis io ooo, während die Ordinaten die Empfindlichkeit des Lautschreibers wiedergeben. Die Kurven wurden für einen Frequenzbereich von 5o bis 5000 Perioden gewonnen.
  • Die Kurve A-A zeigt, die Empfindlichkeit eines Lautschreibers. Man ging bisher von der Annahme jaus, daß seine Empfindlichkeit dadurch gleichmäßig gemacht werden kann, daß man einen Ausgangskreis mit einem Verstärker verbindet, der eine Empfindlichkeitskurve ähnlich der Kurve B-P besitzt, die eine velctorielle Umkehrungr der Kurve A-A bedeutet. Daraus ergibt sich eine Resultierende, die über den ganzen Frequenzbereich eine Gerade ist. Diese Gerade ist durch die Kurve D-D wiedergegeben. Die resultierende Kurve D-D kann aber nur so lange erhalten werden, als die Resonanzfrequenz und die Dämpfung die gleichen sind wie diejenigen des Ausgangskreises. Die Kurve E-T' gibt die fehlerhafte Empfindlichkeitskurve, die sich ergibt, wenn sich die Resonanzfrequenz um i o °/o ändert. Aus der Kurve ist ersichtlich, daß sich insbesondere in den Bereichen von etwa 500 Perioden eine starke Ungleichmäßigkeit ergibt, die sich nicht nur' auf eine Verzerrung der Amplitude, sondern auch auf eine Verzerrung der Phase bezieht.
  • Demgegenüber arbeitet bei einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung mit parallel zur Schwingspule angeordnetem Kettenleiter der Lautschreiber mit einem Verstärker mit im wesentlichen geradliniger Empfindlichkeitskurve- zusammen. Schaltet man also den Kettenleiter mit einer der Kurve C-C entsprechenden Charakteristik unmittelbar parallel zu den Klemmen, so entsteht eine ausreichende Dämpfung zur Begrenzung der Amplitude der Bewegung bei Resonanz. Die Gesamtempfindlichkeit, die sich nach der Korrektur durch einen Nebenschlußeingangskreis nach der Kurve C-C ergibt, ist, wie bei der Resultierenden der Kurven A-A und B-B, die Gerade D-D. Die Kurve F-F zeigt die Gesamtempfindlichkeit der letztgenannten Kombination, wenn die Resonanzfrequenz um io°/o tiefer liegt als die des Ausgleichski=eises. Aus der Kurve ist ersichtlich, daß sie keine ausgeprägte Unregelmäßigkeit enthält, sondern nur einen leichten Anstieg- bzw. eine Ausgleichung der Spitze.
  • Bei dieser Art der Ausgleichung sind die Stabilitätsanforderungen für den Lautschreiber weniger streng, da geringfügige Änderungen seiner Charakteristik keine großen Veränderungen in der resultierenden Empfindlichkeitskurve ergeben.
  • Die Einrichtung nach der Erfindung besitzt somit erhebliche Vorteile, insofern als sich aus der Kombination der Ausgleichs- und Dämpfungskreise eine gute Stabilität der Charakteristik nebst einer hohen Dämpfungswirkung und ein guter M'irl;uiigsgrad ergibt.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Die Schaltung der für die Bekämpfung von Resonanzstörungen bestimmten Kettenleiter unmittelbar parallel zur elektrodynamisch gesteuerten Schwingspule bei _ einem Tonschreiber. a. Kettenleiter für eine. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Impedanzkurve, welche oberhalb der Resonanzfrequenz eine stets wachsende Steigung besitzt. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingspulenkreis eine hohe elektrische Eigenfrequenz hat. Kettenleiter für eine Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er den bekannten Abfall der tiefen Frequenzen (etwa 5o bis 30o Hertz) ebenfalls bewirkt. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... Nr. q:65 588, 448 473, 45i 662, 40o 634, 290 109; französische Patentschriften . Nr. 576 938, 499 309 ; britische Patentschrift ...... - 129167o.
DEC44513D 1930-03-10 1931-03-10 Schaltungsanordnung zur Bekaempfung von Resonanzstoerungen bei elektro-dynamischen Tonschreibern Expired DE746266C (de)

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Citations (8)

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