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Einrichtung zur Klangfarbenregelung Zur Veränderung des Frequenzganges
eines niederfrequenten Verstärkers gibt es verschiedene Möglichkeiten. Außer den
bekannten Methoden, das Frequenzband zu beiden Seiten zu beschneiden, ist es auch
möglich, bei Anwendung einer Gegenkopplung bestimmte Frequenzen oder Frequenzbereiche
von dieser Gegenkopplung auszunehmen, so daß dann diese Frequenzen bzw. Frequenzbereiche
angehoben sind. Diese Methode der Änderung der Klangfarbe des Tongemisches hat den
Vorteil, daß keine Beschneidung des Frequenzbandes vorgenommen wird.
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Bei den bisher bekannten Schaltungen, die eine Gegenkopplung verwenden,
hat man im allgemeinen die Schaltglieder des Gegenkopplungszweiges derart bemessen,
daß die Gegenkopplungspannung zu beiden Seiten des Frequenzbandes abgeschnitten
wird, so daß die hohen und tiefen Frequenzen nicht gegengekoppelt werden. Es ist
auch möglich, in dem Gegenkopplungszweig eine Wechselstrombrücke nach Art der Wienschen
Brücke anzuordnen, um die Steilheit dieses Ausschnittes zu vergrößern. Das Prinzip
einer solchen Brücke ist in Abb. i der Zeichnung dargestellt. Sie besteht in bezug
auf ihre frequenzabhängigen Glieder aus einer Parallelschaltung eines Kondensators
mit einem Ohmschen Widerstand und einer Reihenschaltung zweier solcher Schaltelemente.
Legt man an die Klemmen i und 2 dieser Brücke ein Frequenzgemisch an, so kann man
für eine bestimmte Frequenz zwischen den Punkten 3 und 4 die Spannung o bekommen.
Die Frequenz, für die dieser
Fall zutrifft, ist durch die Größe
der in diesen Brückenzweigen verwendeten Kondensatoren und Widerstände gegeben.
Über dem Frequenzspektrum aufgetragen, ergibt sich an den Klemmen 3 und 4 ein Verlauf
der Amplitude A, so wie er in Abb. 2 dargestellt ist. Die Frequenz, für die die
Spannung an den Punkten 3 und 4 den Betrag o erreicht, ist mit f, bezeichnet.
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Wird eine solche Brücke in den Ausgang eines N iederfrequenzverstärkers
eingeschaltet, so erhält man die Schaltungsanordnung entsprechend Abb. 3, die z.
B. den Niederfrequenzteil eines Hochfrequenzempfängers darstellt. Die in einer Diode
gleichgerichteten Hochfrequenzschwingungen ergeben eine Niederfrequenzspannung,
die über ein Potentiometer der Niederfrequenzvorröhre 5 zugeführt wird. Die in dieser
Röhre verstärkte Niederfrequenz wird der Endstufe 6 zugeführt und gelangt von dort
über den Ausgangsübertrager 7 auf den Lautsprecher B. Parallel zu diesem Lautsprecher
ist eine Wiensche Brücke eingeschaltet, von deren Punkt 9 entsprechend Punkt 4 der
Abb. i die Gegenkopplungsspannung abgenommen und dem Gitter der N F-Vorröhre 5 zugeführt
wird. Zu beachten ist dabei, daß die Mitte der Sekundärseite des Ausgangsübertragers
entsprechend Punkt 3 der Abb. i geerdet ist. Es ist auch möglich, die Brücke an
eine zweite Sekundärwicklung des Übertragers anzuschließen.
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Diese Schaltung erlaubt die Entnahme einer Gegenkopplungsspannung,
von der nur eine durch die Kapazitäten und Widerstände der Brücke festgelegte Frequenz
bzw. ein schmaler Frequenzbereich ausgenommen ist.
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Da in der Praxis der Wunsch besteht, die Anliebung bestimmter Frequenzen
einstellbar zu machen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, den Widerstand io
der Wienschen Brücke als Potentiometer auszubilden. Man kann dadurch die Amplitude
des Frequenzbereiches, der von der Gegenkopplung mehr oder weniger ausgenommen werden
soll, kontinuierlich ändern, ohne die Brücke stark zu verstimmen. Dieser erfindungsgemäße
Vorschlag ist in Abb. 3 durch die gestrichelt eingezeichnete Leitung angedeutet.
Die Leitung zum Punkt 9 müßte dann unterbrochen werden.
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Will man mehrere Frequenzbereiche von der Gegenkopplung ausnehmen,
so wird gemäß einer Weiterbildung vorgeschlagen, mehrere Brückenanordnungen in dem
Gegenkopplungszweig parallel zu schalten. Ein Ausführungsbeispiel dafür ist in
AN). 4 dargestellt. In gleicher Weise wie in Alb. 3 handelt es sich hier
um den Niederfrequenzteil eines Hochfrequenzempfängers. Nimmt man an, daß die zuerst
behandelte Brücke der Anhebung der tiefen Frequenzen, also beispielsweise des Frequenzbereiches,
der in der Nähe der Eigenresonanz eines Lautsprechers liegt, dient, so kann man
eine zweite Brücke zur Anhebung der hohen Frequenzen, die bei der Übertragung ebenfalls
hervortreten sollen, verwenden. Die erste Brückenschaltung ist in Abb.4 mit 12,
die zweite mit 13 bezeichnet. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Abgriff am
Potentiometer io zu der Parallelschaltung der Kapazität und des Ohmschen Widerstandes
der zweiten Brückenschaltung führt. Der entsprechende Widerstand dieser zweiten
Brückenschaltung ist ebenfalls als Potentiometer ausgebildet und in Abb. 4 mit 14
bezeichnet.
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Bei Anwendung einer solchen Anordnung erhält man einen Verlauf der
Gegenkopplungsspannung entsprechend Abb. 5. In dieser Abbildung ist über der Frequenz
f die Amplitude A einer Gegenkopplungsspannung aufgetragen. Bei den
Frequenzen fo und f1 ist die Gegenkopplungsspannung o; diese Frequenzen bzw. Frequenzbereiche
werden also nicht gegengekoppelt. Man erhält demgemäß einen Verlauf der Ausgangsspannung
E des Verstärkers, so wie er in Abb. 6 dargestellt ist.
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Bei den Frequenzen f, und f1 ist die Amplitude angehoben: Diese Frequenzen
werden also mehr verstärkt als der übliche Frequenzbereich.
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Bei Hintereinanderschaltung mehrerer Brücken müssen die Widerstände
entsprechend dimensioniert werden, um eine gegenseitige Beeinflussung der Brücken
zu vermeiden. So muß das Potentiometer der zweiten Brücke hocholimig gegenüber dem
Potentiometer der ersten Brücke sein; ferner muß der in der Gegenkopplungsleitung
liegende Widerstand ebenfalls hochohmig gegenüber dem Potentiometer der zweiten
Brücke sein. Bei dem Ausführungsbeispiel geni<iß Abb.4 empfiehlt es sich, etwa
folgende `'Werte zu wählen: Widerstand 15 = ioo kQ, Potentiometer 14 = 301,-Q, Potentiometer
io = 2 kD.
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Um eine Verstärkung der Kontrastwirkung bei Veränderung der Klangfarbe
zu erzielen, könnte man mit den Potentiometern noch weitere Potentiometer oder Schalter
kuppeln, die beispielsweise als Glieder einer Tonblende (Abschneiden bestimmter
Frequenzen durch Parallelschaltung eines Kondensators) oder anderer Organe zur Klangfarbenbeeinflussung
arbeiten.
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Unter gewissen Voraussetzungen kann man an Stelle des Widerstandes
io auch den zu diesem parallel liegenden Kondensator regelbar ausbilden, um die
erstrebte Gegenkopplung einstellbar zu machen. Jedoch hat sich die Regelung des
Widerstandes io als vorteilhafter erwiesen.