DE878670C

DE878670C - Circuit arrangement for coupling an electrostatic speech power source

Info

Publication number: DE878670C
Application number: DEK5090D
Authority: DE
Inventors: Helmuth Dr Neumann
Original assignee: Klangfilm GmbH
Current assignee: Klangfilm GmbH
Priority date: 1941-04-03
Filing date: 1941-04-03
Publication date: 1953-06-05

Description

Schaltungsanordnung zur Ankopplung einer elektrostatischen Sprechstromquelle Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Ankopplung einer elektrostatischen Sprechstromquelle, z. B. eines elektrostatischen Mikrofons an ein langes, zum Verbraucher führendes Kabel unter Verwendung einer hundertprozentig spannungsgegengekoppelten Impedanzröhre. Ein Zweck der Erfindung besteht darin, eine längere Leitung zwischen der Sprechstromquelle und dem Verbraucher zu ermöglichen, ohne daß die Leitungskapazitäten schädliche Einwirkungen ergeben.Circuit arrangement for coupling an electrostatic speech power source The invention relates to a circuit arrangement for coupling an electrostatic speech power source, e.g. B. an electrostatic microphone on a long cable leading to the consumer using a 100% negative voltage feedback impedance tube. One purpose of the invention is to enable a longer line between the voice power source and the consumer without the line capacitances resulting in harmful effects.

Gemäß der Erfindung liegt bei einer derartigen Schaltungsanordnung die elektrostatische Sprechstromquelle unmittelbar zwischen der Anode und dem Gitter der Impedanzröhre; ein gegenüber dem kapazitiven Widerstand der Sprechstromquelle hochohmiger Widerstand ist zwischen das Gitter und die Kathode der Impedanzröhre gelegt, und es sind die Anodenspannung der Impedanzröhre und die Vorspannung der Sprechstromquelle über das Kabel einer Stromquelle entnommen, die am Verbraucherende des Kabels liegt. Auf diese Weise kann man ein dreiadriges Kabel zwischen Sprechstromquelle und Verbraucher benutzen, welches bei üblicher Kabelkapazität und bei Verwendung von Frequenzen bis zu to ooo. Hz bis roo m Länge haben kann.According to the invention, there is such a circuit arrangement the electrostatic speech power source immediately between the anode and the grid the impedance tube; one compared to the capacitive resistance of the speech power source high resistance is between the grid and the cathode of the impedance tube and there are the anode voltage of the impedance tube and the bias voltage of the Speech power source taken from a power source via the cable, which is at the consumer end of the cable. In this way you can connect a three-core cable between the voice power source and consumers use which with normal cable capacity and when in use from frequencies up to to ooo. Hz can be up to roo m in length.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann zwecks noch größerer Verlängerung des Kabels ein Übertrager -in das Kabel eingeschaltet werden, der als Autotransformator derart geschaltet ist, daß seine Gesamtimpedanz dem betriebsmäßigen inneren Widerstand der gegengekoppelten Röhre angepaßt ist- und dessen Ausgangsimpedanz niederöhmig ist, also vorzugsweise zwischen iq:o bis Zoo Ohm liegt. Hierbei wird die Anodenspannung der gegengekoppelten Röhre über den hochöhmigen Teil des Autotransformators zugeführt, während die Kathodenleitung .durchgeführt und gegenüber dem anderen Ende des Autotransformators abgeblockt ist.According to a further embodiment of the invention, for the purpose of even greater Extension of the Cable a transformer switched into the cable which is connected as an autotransformer in such a way that its total impedance is adapted to the operational internal resistance of the counter-coupled tube and its output impedance is low, so preferably between iq: o to Zoo Ohm lies. Here, the anode voltage of the tube with negative feedback is applied via the The high-impedance part of the autotransformer is fed while the cathode line is carried out and blocked from the other end of the autotransformer.

Diese Anordnung verbindet den Vorteil der Anpassung der Röhre an die Kabellänge mit .dem Vorteil des geringen Rauschens und der besseren Frequenzcharakteristik, die sich aus der besonderen Art der Gegenkopplung ergeben. Sie vermeidet ferner die Nachteile der bisher üblichen transformatorischen Ankopplung des Mikrofons, die vor allem in dem vergrößerten Gewicht des Mikrofon-, aggregats,. seiner !Größe und seiner Streuwirkung, wodurch' Störspannungen aufgenommen werden, liegt. Außerdem ist die Schaltung gemäß der Erfindung erheblich einfacher und somit betriebssicher geworden: Es ist bereits bekannt, ein Mikrofon über einen Übertrager zwischen der Anode und .dem Gitter einer Impedanzröhre derart anzuordnen, daß die Röhre hundertprozentig gegengekoppelt und an ein niederohmiges Kabel angepaßt ist.This arrangement combines the advantage of adapting the tube to the Cable length with the advantage of low noise and better frequency characteristics, resulting from the special type of negative feedback. She also avoids the disadvantages of the conventional transformer coupling of the microphone, mainly in the increased weight of the microphone, aggregate ,. its! greatness and its scattering effect, as a result of which interference voltages are absorbed. aside from that the circuit according to the invention is considerably simpler and therefore reliable become: It is already known to use a microphone via a transformer between the Anode and .dem grid of an impedance tube to be arranged in such a way that the tube is one hundred percent is fed back and adapted to a low-resistance cable.

Es ist ferner bekannt, unmittelbar zwischen der Anode und dem Gitter einer in einem Generator verwendeten, rückgekoppelten Verstärkerröhre ein Kondensatormikrofon anzuordnen.It is also known to be immediately between the anode and the grid a feedback amplifier tube used in a generator, a condenser microphone to arrange.

Weiterhin ist bekannt, zwischen einer 'Impedanzröhre und einem nachgeschalteten Kabel einen Übertrager anzuordnen.It is also known between an 'impedance tube and a downstream Cable to arrange a transformer.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung beschrieben.In the following some exemplary embodiments are given with reference to the drawing described.

Fig. i zeigt eine Schaltung gemäß der Erfindung für ein Köndensätormikrofon; Fig.2 zeigt einen Teil der Schaltung für ein Kristallmikrofon.Fig. I shows a circuit according to the invention for a Kondenätormikrofon; Fig.2 shows part of the circuit for a crystal microphone.

Ein Kondensatormikrofon i ist mit seiner einen Belegung an das Gittereiner Dreielektrodenröhre 2 angeschlossen, während die andere Belegung mit der Anode dieser Röhre verbunden ist. Zwischen dem Gitter und der Kathode liegt ein Widerstand 3, der gegenüber dem kapazitiven Widerstand des Kondensatormikrofons so hoch gewählt wird, daß die sich ergebende Spannungsgegenkopplüng frequenzunabhängig wird. Die Anode sowie die beiden Klemmen der Kathode sind mit dem Eingang q. eines dreiadrigen Kabels verbunden, wobei als Leitung, die zum Verbindungspunkt von Kathode und Heizstromquelle führt, der Kabelmantel benutzt werden kann. An den Ausgang 5 des Kabels sind die Gleichstromspannungsquellen angeschlossen, und zwar die Anodenspannungsquelle 6 und die Heizstromquelle 7, wobei die Anodenspannungsquelle anodenseitig direkt mit dem Kabelausgang und kathodenseitig über einen- Widerstand 8 mit dem Kabelausgang und dem Minuspol der Heizbatterie verbunden ist, während der positive -Pol der Heizbatterie zweckmäßig über einen Widerstand g mit dem Kabelausgang verbunden ist. Vom Widerstand 8 führt; die Zuleitung zum Verbraucher, wobei an einer der Ausgangsleitungen ein Kondensator io vorgesehen ist, um zu verhindern, daß die Gleichspannung über den Eingangs-,übertrager des Verbrauchers läuft.A condenser microphone i is attached to the grille with its one assignment Three-electrode tube 2 connected, while the other occupation with the anode of this Tube is connected. Between the grid and the cathode there is a resistor 3, which is so high compared to the capacitive resistance of the condenser microphone is that the resulting voltage negative feedback is frequency-independent. the The anode and the two terminals of the cathode are connected to input q. a three-wire Cable connected, with as a line leading to the connection point of cathode and heating current source leads, the cable jacket can be used. At output 5 of the cable are the DC voltage sources connected, specifically the anode voltage source 6 and the heating current source 7, the anode voltage source being directly connected to the anode side the cable output and on the cathode side via a resistor 8 to the cable output and the negative pole of the heating battery is connected, while the positive pole of the heating battery is expediently connected to the cable outlet via a resistor g. From the resistance 8 leads; the supply line to the consumer, with one of the output lines on Capacitor io is provided to prevent the DC voltage across the Input, transmitter of the consumer is running.

Bei dieserAnordnung können bei üblichenKabelkapazitäten und zu übertragenden Frequenzen bis zu io ooo Hz Kabellängen bis zu ioo m benutzt werden.With this arrangement, normal cable capacities and to be transmitted Frequencies up to 10000 Hz, cable lengths up to 100 m can be used.

Um noch größere Kabellängen benutzen zu können, kann man ein Zwischenglied verwenden, welches aus einem Autotransformator mit den Wicklungen 1z, 12, und einem Kondensator 13 besteht. - Dieses. Zwischenglied wird so angeschaltet, daß zwischen dem Eingang 1q. des Zwischengliedes und dem Kabeleingang q. die Länge des Kabels bis zu ioo m liegt. Es kann dann zwischen dem Ausgang 15 des Zwischengliedes und dem Pol 5 ein gleichartiges Kabel von mehreren Hundert Metern liegen. Der Autotransformator ist derart bemessen und geschaltet, daß die .Gesamtimpedanz der Wicklungen 11, 12 dem betriebsmäßigen inneren Widerstand er Röhre 2 angepaßt ist, d. h. die Wechselspanungen am Gitter der Röhre 2 sollen frequenzlinear übertragen werden. Andererseits soll die Impedanz der Wicklung 12, an der der Verbraucher liegt, klein sein und vorzugsweise in üblicher Weise zwischen iq.o bis äoo Ohm liegen. Der Kondensator 13 soll groß sein, damit durch ihn die tiefen Frequenzen nicht benachteiligt werden.In order to be able to use even longer cable lengths, an intermediate link can be used use, which consists of an autotransformer with windings 1z, 12, and a Capacitor 13 consists. - This. Intermediate link is switched on so that between the entrance 1q. of the intermediate link and the cable entry q. the length of the cable up to 100 m. It can then between the output 15 of the intermediate member and the pole 5 is a similar cable of several hundred meters. The autotransformer is dimensioned and connected in such a way that the total impedance of the windings 11, 12 the operational internal resistance of the tube 2 is matched, d. H. the alternating voltages at the grating of the tube 2 are to be transmitted linearly in frequency. On the other hand should the impedance of the winding 12 to which the consumer is connected to be small and preferably usually lie between iq.o to aoo ohms. The capacitor 13 should be large so that the low frequencies are not disadvantaged by it.

Der Überträger 1i, 12 wird vorzugsweise als Ringübertrager ausgebildet und ist außerdem abgeschirmt, damit jedes Auffangen von Streufeldern vermieden wird.The transmitter 1i, 12 is preferably designed as a ring transmitter and is also shielded so that any interception of stray fields is avoided.

Vorzugsweise wird die Spannung der Anoden-Batterie 6 dem Kabel nicht unmittelbar, sondern über ein- Potentiometer i:6 zugeführt, wobei ein Kondensator 17 zwischen den Abgriff und das eine Ende des Potentiometers geschaltet ist. Diese Regelung der Anodenspannung hat den Vorteil,. daß man die Lautstärke am Verbraucher selbst regeln oder einpegeln kann, ohne daß dazu eine besondere Zuleitung zum Mikrofon notwendig wäre. Eine nichtlineare Verzerrung infolge der Krümmung der Kennlinie der Röhre :2 ergibt sich dabei während des Herunterregelns auf kleine Spannungen nicht, da diese Verzerrungen durch die Gegenkopplung kompensiert werden.The voltage of the anode battery 6 is preferably not fed to the cable directly, but via a potentiometer i: 6, a capacitor 17 being connected between the tap and one end of the potentiometer. This regulation of the anode voltage has the advantage. that you can regulate or level the volume on the consumer yourself without the need for a special lead to the microphone. A non-linear distortion due to the curvature of the characteristic curve of the tube: 2 does not arise during the downregulation to small voltages, since these distortions are compensated by the negative feedback.

In Fig. 2 ist ein Kristallmikrofon io.i einerseits mit dem Gitter einer Pentode io2 und andererseits über einen Kondensator 118 mit der Anode der Pentöde verbunden. Die Spannungsgegenkopplung der Röhre rot wird hierbei bestimmt durch die Widerstände io3 und den Widerstand des Mikrofons ioi sowie durch die Kapazitäten des Kondensators 11,8 und die Kapazität des Mikrofons ioi. Der Kondensator 118 verhindert dabei, däß die Anodengleichspannung wegen des Leitwertes des Mikrofons ioi auf das Gitter der Röhre io2 gerät. In dieser Schaltung kann statt-einer Pentode auch eine Dreielektrodenröhre benutzt werden, während in der Schaltung der Abb. i auch eine Pentode benutzt werden kann.In Fig. 2 a crystal microphone io.i is on the one hand with the grille a pentode io2 and on the other hand via a capacitor 118 to the anode of Pentod connected. The negative voltage feedback of the red tube is determined here through the resistances io3 and the resistance of the microphone ioi as well as through the capacitances of the capacitor 11.8 and the capacitance of the microphone ioi. The capacitor 118 prevents while the anode DC voltage due to the conductivity of the microphone ioi on the Grid of the tube io2 device. In this circuit, a pentode can also be used instead of one Three-electrode tubes can be used, while in the circuit of Fig Pentode can be used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circuit arrangement for coupling an electrostatic Speech power source, e.g. B. a condenser microphone to a long, to the consumer Leading cable using a 100% voltage negative feedback Impedance tube, characterized in that the electrostatic speech power source directly between the anode and the grid of the impedance tube is that one opposite the lijapazitiven resistance of the speech power source high resistance between the grid and the cathode of the impedance tube is placed and that the anode voltage the impedance tube and the bias voltage of the speech power source via the cable of a Power source are taken, which is at the consumer end of the cable.

2. Circuit arrangement according to claim i, characterized in that the impedance tube with the consumer connected via a three-core cable into which an autotransformer is connected whose total impedance corresponds to the operational internal resistance of the impedance tube is adapted and its output impedance is low, preferably between i4o up to 200 ohms.

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the anode voltage of the impedance tube is fed through the high-resistance part of the autotransformer, and that the cathode line is arranged continuously and blocked by a large capacitor opposite the other end of the autotransformer. Referenced publications: Swiss patents. No. 197 733, 2o6 321; French Patent No. 579 571; British Patent No. 237,025; "In-house communications from research and operations at the Fernseh GmbH." Vol., H. i (May 1940), pp. 26 to 31; "Funkechnischer Vorwärts", 9th year, no. 13, p. 391 and 392; "The Telefunken Tube" Volume ii (Dec. 1937), p.255-