DE9109889U1 - Power amplifier with two operating modes - Google Patents

Power amplifier with two operating modes

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Im Nollen 14, D - 7320 Göppingen-BezgenrietMusic Amplifier Sales GmbH
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Leistungsverstärker mit zwei BetriebsartenPower amplifier with two operating modes

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Leistungsverstärker für Musikinstrumente, insbesondere Gitarren mit zwei oder mehr getrennten und verschiedenen, auswählbaren Betriebsarten bezüglich des Verstärkerverhaltens, die in Bezug auf die Ausgangspegel schaltbar und unabhängig einstellbar sind.The invention relates to an electronic power amplifier for musical instruments, in particular guitars with two or more separate and different, selectable operating modes with respect to the amplifier behavior, which are switchable and independently adjustable with respect to the output levels.

JST/TH/plJST/TH/pl

Billanstrasse 55 D-8OOO München 9O Telefon O 89 -- 4O3O24- Fax OHC - 4!)O(>27 Telex 52 20 54 pat el · Daiex-P458!)()()7? l<)Billanstrasse 55 D-8OOO Munich 9O Telephone O 89 -- 4O3O24- Fax OHC - 4!)O(>27 Telex 52 20 54 pat el · Daiex-P458!)()()7? l<)

In der US-PS 42 11 893 sowie der US-PS 47 01 957 sind bereits Vorverstärker mit zwei Betriebsarten für elektrische Gitarren beschrieben worden. Das den diesen Dual-Mode-Vorverstärkern und der Erfindung zugrunde liegende Konzept ist das Gleiche: Eine moderne elektrische Gitarre ist ein Instrument, das auf zwei sehr verschiedene Weisen gespielt werden kann (chordal und solo), so daß zwei gänzlich verschiedene Arten von Verstärkerverhalten notwendig sind, um die Ansprüche der Musiker zu befriedigen, die Verstärker wünschen, die diesen verschiedenen Ausdrucksweisen besser gerecht werden.Preamplifiers with two operating modes for electric guitars have already been described in US-PS 42 11 893 and US-PS 47 01 957. The concept underlying these dual-mode preamplifiers and the invention is the same: a modern electric guitar is an instrument that can be played in two very different ways (chordal and solo), so that two entirely different types of amplifier behavior are necessary to satisfy the needs of musicians who want amplifiers that better accommodate these different ways of expression.

Während die US-PS 42 11 893 ausschließlich auf Vorverstärker gerichtet ist, die bisher das alleinige &bull;&bull;klangsteuernde" Element waren, führt die vorliegende Erfindung das Konzept der Dual-Mode-Signalverarbeitung in den Bereich der Leistungsverstärker ein, die bisher weitgehend im Hinblick einer tonalen Gestaltung nur ein lineares Element gewesen sind. In der US-PS 47 13 624 ist jedoch auch schon ein Leistungsverstärker mit modifiziertem Dynamikverhalten beschrieben worden.While US-PS 42 11 893 is directed exclusively at preamplifiers, which were previously the sole "sound-controlling" element, the present invention introduces the concept of dual-mode signal processing into the field of power amplifiers, which have previously largely been only a linear element with regard to tonal design. However, US-PS 47 13 624 has already described a power amplifier with modified dynamic behavior.

Leistungsverstärker zur Verwendung mit Musikinstrumenten sind allgemein bekannt, einschließlich solcher, deren Charakteristiken speziell für Gitarren vorteilhaft sind. Diese bekannten Einheiten können sich von Standard-Hifi-Verstärkern durch ein oder mehrere zusätzliche Eigenschaften unterscheiden, wie z.B. eine Pegelsteuerung (zur Einstellung der Eingangsempfindlichkeit), eine Damping-Steuerung (zur Einstellung der Lautsprechercharakteristiken) und z.B. eine Präsenzsteuerung (zur Einstellung des Verhaltens bei hohen Frequenzen). Bei normaler Verwendung werden diese Steuerorgane, wenn sie vorgesehen sind, typischerweise einmal gesetzt und dannPower amplifiers for use with musical instruments are well known, including those whose characteristics are particularly advantageous for guitars. These well-known units can differ from standard hi-fi amplifiers by one or more additional features, such as a level control (for adjusting the input sensitivity), a damping control (for adjusting the speaker characteristics) and e.g. a presence control (for adjusting the behavior at high frequencies). In normal use, these controls, if provided, are typically set once and then

für immer so gelassen. Ihr Zweck besteht darin, die akustischen Eigenschaften des Abhörraumes zu kompensieren, während die Vorverstärker dazu dienen, eine Signalverarbeitung und Anpassung, sowie während der Ausführung eine Betriebsart-Schaltfunktion vorzunehmen.left like this forever. Their purpose is to compensate for the acoustic characteristics of the listening room, while the preamplifiers are used to perform signal processing and adjustment, as well as a mode switching function during execution.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, einen Leistungsverstärker mit mehreren Betriebsarten für Musikinstrumente, wie z.B. elektrische Gitarren zu schaffen. The invention is therefore based on the object of creating a power amplifier with several operating modes for musical instruments, such as electric guitars.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 8, bzw. 15. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens zum Inhalt.This problem is solved by the features of claim 1 or 8 or 15. The subclaims contain advantageous further developments of the inventive concept.

Bei dem erfindungsgemäßen Verstärker sind die in der chordalen Betriebsart (oft auch als Rhythmusbetriebsart bezeichnet) verwendeten Charakteristiken im wesentlichen die bisher üblichen. Das Frequenzverhalten ist weitgehend flach (auch wenn eine Präsenzsteuerung vorgesehen ist) und die Pegelsteuerung ist so eingestellt, daß die Eingangsempfindlichkeit eine variable Verwendung der Leistungsreserven des Verstärkers erlaubt. In der Rhythmusbetriebsart arbeitet folglich der erfindungsgemäße Verstärker in konventioneller Weise.In the amplifier according to the invention, the characteristics used in the chordal operating mode (often also referred to as rhythm operating mode) are essentially the usual ones. The frequency response is largely flat (even if presence control is provided) and the level control is set so that the input sensitivity allows variable use of the amplifier's power reserves. In the rhythm operating mode, the amplifier according to the invention therefore works in a conventional manner.

Die Vorzüge des Dual-Mode-Leistungsverstärkers beruhen auf der Einfügung zusätzlicher Schaltungen einschließlich Schaltern und Steuerorganen, die eine alternative Betriebsart gestatten, und zwar mit einem in besonderer Weise zugeschnittenen Antwortverhalten, um das Führungsspiel (auch als Solospiel bekannt) bzw. Anspiel zu verbessern. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden zweiThe benefits of the dual-mode power amplifier are based on the inclusion of additional circuitry, including switches and controls, that allows an alternative mode of operation with a response that is specifically tailored to improve lead play (also known as solo play). In the preferred embodiment, two

unabhängig schaltbare, tonale Anhebungen verwendet, um eine entsprechende Ausführung der Führungs-Betriebsart zu erzielen: eine geschaltete Betriebsart verändert eine negative Rückkopplungsschleife (Gegenkopplung) in der Weise, daß das Antwortverhalten des Verstärkers bei niedrigen Frequenzen in ausgeprägtem Maße verstärkt wird. Eine zweite geschaltete Betriebsart reduziert in starkem Maße die verzerrungsfreien Leistungsreserven des Verstärkers, so daß die Verzerrungen des Leistungsverstärkers ein wesentliches Element der gesamten Führungsmode-Charakteristik werden, und zwar in Verbindung mit jeder ausgewählten Verzerrung, die in der Führungs-Betriebsart der Vorverstärker entsteht.Independently switchable tonal enhancements are used to achieve a corresponding execution of the master mode: one switched mode modifies a negative feedback loop in such a way that the amplifier's response at low frequencies is markedly enhanced. A second switched mode greatly reduces the amplifier's distortion-free power reserves so that the power amplifier's distortion becomes an essential element of the overall master mode characteristic, in conjunction with any selected distortion introduced in the preamplifier's master mode.

Bei dem erfindungsgemäßen Dual-Mode-Leistungsverstärker muß große Sorgfalt sowohl auf die Änderung des Frequenzverhaltens als auch auf die Gestaltung der Sättigungsverzerrungen gelegt werden, um das bevorzugte musikalische Verhalten zu erzielen. In Abhängigkeit von den Wünschen des Musikers können diese schaltbaren Betriebsartverbesserungen alternativ oder gleichzeitig verwendet werden. Zur weiteren Verbesserung der Dual-Mode-Eigenschaften des Verstärkers kann ein weiterer Satz Pegel- und Präsenz-Steuereinheiten für jede Betriebsart vorgesehen werden.In the dual-mode power amplifier of the invention, great care must be taken both in changing the frequency response and in shaping the saturation distortions to achieve the preferred musical response. Depending on the musician's wishes, these switchable mode enhancements can be used alternatively or simultaneously. To further improve the dual-mode characteristics of the amplifier, a further set of level and presence control units can be provided for each mode.

Ein letztes Merkmal zur Erleichterung der Verwendung besteht in einer fernsteuerbaren Schaltanordnung, die es dem Verwender ermöglicht, zwischen der Rhythmus- und der Führungs-Betriebsart an dem Dual-Mode-Leistungsverstärker umzuschalten. Diese Schaltanordnung wird typischerweise aus größerer Entfernung durch und in Verbindung mit einem Dual-Mode-Vorverstärker angesteuert.A final feature for ease of use is a remotely controllable switch arrangement that allows the user to switch between rhythm and lead modes on the dual-mode power amplifier. This switch arrangement is typically remotely controlled by and in conjunction with a dual-mode preamplifier.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein Leistungsverstärker für Musikinstrumente geschaffen wird, dessen Leistungen entweder für Chordal- oder für Solospiel ausgewählt werden können, wodurch die zusätzliche Funktion eines "wählbaren Signalprozessors11 dem Leistungsverstärker hinzugefügt wird, insbesondere die Möglichkeit des Empfanges von verarbeiteten Signalen von dem Vorverstärker sowie der Erzeugung der erforderlichen Leistung in Watt, um einen oder mehrere Lautsprecher mit minimaler Veränderung des ursprünglichen Eingangssignales anzusteuern.A particular advantage of the invention is that it provides a power amplifier for musical instruments whose power can be selected for either chordal or solo playing, thereby adding the additional function of a "selectable signal processor " 11 to the power amplifier, in particular the ability to receive processed signals from the preamplifier and to generate the required power in watts to drive one or more loudspeakers with minimal change to the original input signal.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Es zeigt:Further details, features and advantages of the invention emerge from the following description of an embodiment based on the drawings. It shows:

Fig. 1 die schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Dual-Mode-Verstärkerschaltung im Detail undFig. 1 shows a schematic representation of a preferred embodiment of a dual-mode amplifier circuit in detail and

Fig. 2 die Darstellung einer Steuertafel und der Schaltfunktionen der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.Fig. 2 shows a control panel and the switching functions of the preferred embodiment of the invention.

Die in Figur 1 gezeigt Dual-Mode-Leistungsverstärkerschaltung gemäß der Erfindung hat einen Eingangsanschluß 1 für elektrische Signale, die von einem Vorverstärker (vorzugsweise Dual-Mode, so wie in der US-PS 47 01 957 gezeigt) zugeführt werden und von einem elektrischen Instrument, wie z.B. einer elektrischen Gitarre erzeugt werden (Vorverstärker und Gitarre sind in Figur 1 nicht gezeigt).The dual-mode power amplifier circuit according to the invention shown in Figure 1 has an input terminal 1 for electrical signals supplied by a preamplifier (preferably dual-mode, as shown in US-PS 47 01 957) and generated by an electrical instrument such as an electric guitar (preamplifier and guitar are not shown in Figure 1).

Die am Eingangsanschluß 1 anliegenden Signale werden zu einem Paar einstellbarer Dämpfungsglieder 2 und 3 ge-The signals present at input terminal 1 are fed to a pair of adjustable attenuators 2 and 3.

führt, die die Pegel-Steuerelemente für Rhythmus- bzw. Führungs-Betriebsart darstellen. Mit einem Schalter 4 wird alternativ eine der beiden PegelSteuerungen ausgewählt und das vorgesetzte, gedämpfte Signal zu einem Eingangsgitter 6 einer Triode Vl geführt.which represent the level controls for rhythm and lead modes. A switch 4 alternately selects one of the two level controls and the preset, attenuated signal is fed to an input grid 6 of a triode Vl.

Ein fester Widerstand 7 bildet einen Gitterableitungswiderstand zur Masse 5. Trioden Vl und V2 sind als Differenzialpaar angeordnet, wobei ihre Kathoden 8 und verbunden sind und über eine Konstantstromquellendiode 10 vorgespannt werden. Ein Gitterwiderstand 11 schafft eine Verbindung mit geringem Widerstand von dem Gitter 12 von Vl zur Masse 5 und dient gleichzeitig als Überbrückungselement eines Dämpfungsgliedes, wobei das in Serie geschaltete Element aus Widerständen 13 und 14 einer negativen Rückkopplungschleife besteht. Ein geschalteter Widerstand 15 bildet ein zusätzliches Ableitungselement innerhalb des gleichen Dämpfungsgliedes, so daß eine reduzierte Amplitude in der negativen Rückkopplung (nfb) geschaffen wird, wenn dieser zur Erzielung der Rhythmus-Betriebsart-Eigenschaften durch einen Schalter 16 ausgewählt wird.A fixed resistor 7 provides a grid leakage resistance to ground 5. Triodes Vl and V2 are arranged as a differential pair with their cathodes 8 and connected and biased through a constant current source diode 10. A grid resistor 11 provides a low resistance connection from the grid 12 of Vl to ground 5 and also serves as a bypass element of an attenuator, the series connected element consisting of resistors 13 and 14 of a negative feedback loop. A switched resistor 15 provides an additional leakage element within the same attenuator so that a reduced amplitude in the negative feedback (nfb) is provided when it is selected by a switch 16 to achieve the rhythm mode characteristics.

Da der durch den Widerstand 11 geschaffene Signalweg vom Gitter 12 zur Masse nur einen geringen Widerstand aufweist, arbeitet die Triode V2 im wesentlichen mit geerdeten Gitter, wobei diese durch an ihre Kathode 9 angelegte Signale getrieben wird. Folglich haben die an den Anoden 17 und 18 von Vl bzw. V2 anliegenden Signale gleiche Amplitude und entgegengesetzte Phase. Eine Spannung B+ wird von einem Punkt 21 über Widerstände 19 und 20 zu den Anoden 17 und 18 geführt. Koppelkondensatoren 22 und 23 führen die Signale mit entgegengesetzten Phasen zu den Gittern 24 und 25 von V3 bzw. V4 über einSince the signal path created by resistor 11 from grid 12 to ground has only a low resistance, triode V2 essentially operates with the grid grounded, being driven by signals applied to its cathode 9. Consequently, the signals applied to the anodes 17 and 18 of Vl and V2 respectively have equal amplitude and opposite phase. A voltage B+ is fed from a point 21 via resistors 19 and 20 to the anodes 17 and 18. Coupling capacitors 22 and 23 feed the signals with opposite phases to the grids 24 and 25 of V3 and V4 respectively via a

Dämpfungsnetzwerks-Paar, welches aus Widerständen 26 und 27 für V3 bzw. Widerständen 28 und 29 für V4 gebildet wird.Damping network pair formed by resistors 26 and 27 for V3 and resistors 28 and 29 for V4.

Die Kathoden 30 und 31 von V3 und V4 sind miteinander verbunden und auf eine der zwei folgenden Weisen vorgespannt: Für den Rhythmusmodebetrieb, bei dem der volle, unverzerrte Leistungsbereich erforderlich ist, wird Schalter 32 geschlossen, wodurch ein Widerstand 33 parallel mit einem Widerstand 34 liegt und folglich genügend Kathodenstrom zuführt, so daß die Spannungsverstärker V3 und V4 Leistungsstufen V5 und V6 voll aussteuern können. Für den Führungsmodebetrieb wird der Schalter geöffnet, so daß der den Trioden V3 und V4 zugeführte Kathodenstrom langsam über den einzigen Widerstand 34 aufgebaut wird, und der Betrieb weit vom Mittelpunkt des linearen Bereiches entfernt bleibt. Folglich tritt bei den Anoden 35 und 36 von V3 bzw. V4 eine Sättigungsverzerrung einer musikalisch gewünschten Art auf, wobei ein Signal mit geringem Pegel und einer Vielzahl von harmonischen Schwingungen erzeugt wird, um die geerdete Kathode sowie die Gegentakt-Ausgangsstufen V5 und V6 anzusteuern, wodurch für den Führungsmode verbesserte Charakteristiken erzeugt werden.The cathodes 30 and 31 of V3 and V4 are connected together and biased in one of two ways: For rhythm mode operation, where the full, undistorted power range is required, switch 32 is closed, placing a resistor 33 in parallel with a resistor 34 and thus supplying sufficient cathode current so that the voltage amplifiers V3 and V4 can fully drive power stages V5 and V6. For lead mode operation, the switch is opened so that the cathode current supplied to the triodes V3 and V4 is slowly built up across the single resistor 34, and operation remains well away from the center of the linear range. Consequently, saturation distortion of a musically desirable type occurs at the anodes 35 and 36 of V3 and V4, respectively, producing a low level signal with a multitude of harmonics to drive the grounded cathode and the push-pull output stages V5 and V6, thus producing improved characteristics for the lead mode.

Kondensatoren 37 und 38 koppeln Signale mit entgegengesetzter Phase an Steuergitter 39 und 40 von V5 und V6. Über Widerstände 42 und 43 wird eine feste Vorspannung C- von einem Punkt 41 zugeführt. Widerstände 44 und 45 verhindern ein Auftreten von durch Resonanzen verursachten Schwingungen in der Leistungsstufe, ebenso wie Widerstände 46 und 47 in der Schirmgitterschaltung, die zu einer festen Schirmgitterspeisung S+ führen.Capacitors 37 and 38 couple opposite phase signals to control grids 39 and 40 of V5 and V6. A fixed bias voltage C- is supplied from a point 41 through resistors 42 and 43. Resistors 44 and 45 prevent resonance-induced oscillations from occurring in the power stage, as do resistors 46 and 47 in the screen grid circuit, which result in a fixed screen grid supply S+.

Von der Sekundärwicklung 49 eines Ausgangstransformators 48 wird eine negative Rückkopplung (Gegenkopplung) ("nfb") abgezweigt. An der Primärwicklung 50 ist ein Mittelabgriff B+ vorgesehen, der über die Wicklungen mit den Anoden 51 und 52 von V5 und V6 (entgegengesetzte Phasen) verbunden ist. Der nfb-Weg enthält einen Kondensator 53 und einen Schalter 54, der in Verbindung mit dem Schalter 16 arbeitet. Beide Schalter 16 und 54 öffnen und schließen gleichzeitig, um den Betrag und die Charakteristik des an dem Gitter 12 von V2 anliegenden nfb-Signales zu ändern. Die Schalter 16 und 54 werden geschlossen, wenn der Rhythmusmode ausgewählt wird, so daß die konventionelle Betriebsweise gegeben ist. Wenn die Schalter 54 und 16 jedoch (im Führungsmode) geöffnet sind, bildet der Kondensator 53 in Verbindung mit dem Widerstand 11 ein Hochpaßfilter, so daß niedrige Frequenzen ausgefiltert und nicht phasenverschoben zu dem Gitter 12 zurückgeführt werden. Niedrige Frequenzen werden dadurch relativ zu den Frequenzen, die über die nfb-Schleife zurückgeführt werden, in der Amplitude verstärkt. In Abhängigkeit von den ausgewählten Werten und dem Betrag, mit dem niedrige Frequenzen verstärkt werden sollen, kann der Schalter 16 auch entfallen.A negative feedback (“nfb”) is taken from the secondary winding 49 of an output transformer 48. A center tap B+ is provided on the primary winding 50 and is connected through the windings to the anodes 51 and 52 of V5 and V6 (opposite phases). The nfb path includes a capacitor 53 and a switch 54 which operates in conjunction with switch 16. Both switches 16 and 54 open and close simultaneously to change the magnitude and characteristics of the nfb signal present at the grid 12 of V2. Switches 16 and 54 are closed when the rhythm mode is selected, thus providing conventional operation. However, when switches 54 and 16 are open (in the routing mode), capacitor 53 in conjunction with resistor 11 forms a high-pass filter so that low frequencies are filtered out and returned to grid 12 not out of phase. Low frequencies are thereby amplified in amplitude relative to the frequencies returned via the nfb loop. Depending on the values selected and the amount by which low frequencies are to be amplified, switch 16 may also be omitted.

Die Präsenz-Steuerschaltung liegt bei dieser Ausführungsform in dem nfb-Weg und beginnt mit Widerständen und 14 mit gleichem Wert, die in Serie geschaltet sind und zwischen denen ein Kondensator 55 angeschlossen ist, der in Verbindung mit einstellbaren Widerständen 56 und 57, die die eigentlichen Präsenz-Steuerorgane darstellen, einen weiteren Hochpaßfilter bildet. Mit einem weiteren Schalter 58 kann alternativ entweder die Präsenz-Steuerung 56 oder die Präsenz-Steuerung 57 ausgewählt werden, so daß eine von beiden dem FührungsmodeThe presence control circuit in this embodiment is located in the nfb path and begins with resistors and 14 of the same value, which are connected in series and between which a capacitor 55 is connected, which, in conjunction with adjustable resistors 56 and 57, which represent the actual presence control elements, forms another high-pass filter. With a further switch 58, either the presence control 56 or the presence control 57 can be selected alternatively, so that one of the two is assigned to the control mode

zugeordnet und voreingestellt, die andere dem Rhythmusmode zugeordnet und ebenfalls voreingestellt werden kann. Ein Verstärkung der hohen Frequenzen erfolgt in der Präsenz-Steuerschaltung durch Ableiten der hochfrequenten Signale zur Masse, die im anderen Falle über den Hochpaßfilter-Kondensator 53 geführt werden, wodurch die Wirkung der Gegenkopplung im Hinblick auf eine Dämpfung ihrer Amplituden verhindert wird.assigned and preset, the other assigned to the rhythm mode and can also be preset. The high frequencies are amplified in the presence control circuit by diverting the high-frequency signals to ground, which otherwise are passed through the high-pass filter capacitor 53, whereby the effect of the negative feedback with regard to dampening their amplitudes is prevented.

In Figur 2 ist eine Dual-Mode-Leistungsverstärkersteuereinheit in Stereoauslegung gezeigt, was anhand der Bezeichnungen "Kanal A" und "Kanal B" deutlich wird. Die Kanäle A und B sind, wie es bei Stereosystemen üblich ist, identisch. Jeder Kanal enthält mindestens zwei Schienen: Schiene 1 und Schiene 2. Jede Schiene weist zwei Paare von Steuerorganen auf, die in dem Beispiel von Figur 2 vertikal angeordnet sind. Ein Paar, z.B. die Potentiometer 2 und 3 gemäß Figur 1, dient zur Einstellung des Pegels in Kanal A und Kanal B, das andere Paar, z.B. die Potentionmeter 56 und 57 gemäß Figur 1 dienen zur Einstellung der Präsenz in Kanal A und Kanal B.Figure 2 shows a dual-mode power amplifier control unit in stereo configuration, as indicated by the labels "Channel A" and "Channel B". Channels A and B are identical, as is usual in stereo systems. Each channel contains at least two rails: rail 1 and rail 2. Each rail has two pairs of controls, which in the example of Figure 2 are arranged vertically. One pair, e.g. potentiometers 2 and 3 of Figure 1, is used to adjust the level in channel A and channel B, the other pair, e.g. potentiometers 56 and 57 of Figure 1, is used to adjust the presence in channel A and channel B.

Eine bestimmte Schiene, d.h. Schiene 1 oder Schiene 2 jedes Kanales wird im allgemeinen über einen ferngesteuerten Schalter oder einen Schalteingang einer Digitalsteuerung, wie z.B. eines MIDI-Controllers ausgewählt. Bei dem in Figur 1 gezeigten Verstärker werden die Relais oder Festkörperschalter durch ein von einer entfernten Station zugeführtes Schienen-Schaltsignal gesteuert. In jedem Kanal arbeiten die zwei Schienen alternativ, so daß die Steuerorgane in der ausgewählten Schiene für jede der beiden Betriebsarten aktiv sind. Es ist jedoch nicht unbedingt notwendig, daß die Erfindung immer im Dual-Mode betrieben wird. Aus diesem GrundeA particular rail, i.e. rail 1 or rail 2 of each channel is generally selected by a remote switch or a switch input of a digital control such as a MIDI controller. In the amplifier shown in Figure 1, the relays or solid state switches are controlled by a rail switch signal supplied from a remote station. In each channel, the two rails operate alternately, so that the control elements in the selected rail are active for each of the two modes of operation. However, it is not absolutely necessary that the invention always be operated in dual mode. For this reason

werden die Steuerorgane in Form von Schienen und nicht einfach als Betriebsarten ausgelegt.the control elements are designed in the form of rails and not simply as operating modes.

Die Führungs-Betriebsart wird ausgewählt, wenn die akustischen Eigenschaften des Verstärkers so verändert werden sollen, daß durch Auswahl entweder der Tiefenanhebung (durch die die niedrigen Frequenzen verstärkt werden und der die Schalter 16 und 54 gemäß Figur 1 entsprechen) oder der reduzierten Aussteuerung (durch die eine Sättigungsverzerrung innerhalb des Leistungsverstärkers verursacht wird und die der Aktivierung des Schalters 32 gemäß Fig. 1 entspricht), oder beiden gleichzeitig, die Verzerrungseigenschaften verstärkt werden. Jede dieser Veränderungen des Verstärkerverhaltens wird durch einen Schalter mit drei Stellungen gesteuert. Dessen erste Position (Off-Stellung) versteht sich von selbst. Wenn sich beide Funktionsschalter in Off-Stellung befinden, arbeitet der Verstärker auf herkömmliche Weise, auch wenn eine Schiene (durch Betätigung der Schalter 4 und 58 gemäß Figur 1) geschaltet wird, wenn der Musiker zwei ähnliche, konventionelle Rhythmusklänge wünscht, die sich nur in der Einstellung der Lautstärke und der Präsenz unterscheiden.The guide mode is selected when it is desired to change the acoustic characteristics of the amplifier so that the distortion characteristics are increased by selecting either bass boost (which increases the low frequencies and corresponds to switches 16 and 54 of Figure 1) or reduced drive (which causes saturation distortion within the power amplifier and corresponds to activation of switch 32 of Figure 1), or both simultaneously. Each of these changes in amplifier behavior is controlled by a three-position switch. The first position (off position) of this is self-evident. With both function switches in the off position, the amplifier operates in the conventional manner, even if a rail is switched (by operating switches 4 and 58 of Figure 1) when the musician desires two similar, conventional rhythm sounds that differ only in the setting of volume and presence.

Mit der zweiten oder mittleren Stellung jedes Funktionsschalters wird die Funktion in beiden Schienen 1 und 2 eingeschaltet, so daß der Musiker bei entsprechender Auswahl zwei ähnliche Führungsmode-Charakteristiken zur Verfügung hat. In den beiden eben beschriebenen Fällen arbeitet der beschriebene Verstärker streng genommen nicht in einem Dual-Mode, in dem eine Betriebsart auf das unverzerrte Rhythmusspiel zugeschnitten ist und die andere Betriebsart verbesserte Charakteristiken zum Spielen verzerrter Stücke bietet.The second or middle position of each function switch activates the function in both tracks 1 and 2, so that the musician has two similar lead mode characteristics available when making the appropriate selection. In the two cases just described, the amplifier described does not, strictly speaking, work in a dual mode, in which one mode is tailored to undistorted rhythm playing and the other mode offers improved characteristics for playing distorted pieces.

Erst wenn sich der Funktionsschalter in der dritten Stellung befindet, ist eine tatsächliche Führungs/Rhythmus-Dual-Mode-Betriebsart gegeben, da in der dritten Stellung die besondere Funktion nur der Schiene 2 zugeordnet wird. Eine der Vorzüge dieses Dual-Mode-Leistungsverstärkers ist folglich die Vielseitigkeit seiner Schalteinrichtungen. Durch die Möglichkeit der getrennten Auswahl jeder der zwei Funktionen und der getrennten Zuordnung jeder Funktion zu beiden Schienen, zu einer Schiene oder zu keiner Schiene, stehen den Musikern alle verwendbaren Kombinationen zur Verfügung. Die ferngesteuerte Schaltung der Schienen (sowie der Funktionsschalter entsprechend der Zuordnung) wird durch externe Einrichtungen, wie z.B. ein Master-Schaltsystem, welches den Vorverstärker und den Leistungsverstärker steuert und die Funktionen zuordnet, bzw. einschaltet oder auch nur einen in einen kompatiblen Vorverstärker eingebauten Schalteranschluß erzielt.Only when the function switch is in the third position is a true lead/rhythm dual mode operation possible, since in the third position the special function is assigned only to rail 2. One of the advantages of this dual mode power amplifier is therefore the versatility of its switching devices. By being able to select each of the two functions separately and assign each function separately to both rails, to one rail or to no rail, all possible combinations are available to the musicians. Remote switching of the rails (and the function switch according to the assignment) is achieved by external devices such as a master switching system which controls the preamplifier and the power amplifier and assigns or switches on the functions or just a switch connection built into a compatible preamplifier.

Durch die Schalter 4, 16, 32, 54 und 58 gemäß Figur 1 wird Schiene 1 in den Führungs-Mode gesetzt (einschließlich einer reduzierten Leistung am Schalter 32 sowie verstärkten niedrigen Frequenzen an den Schaltern 16 und 54, der Führungs-Pegelsteuerung 3 und der Führungs-Präsenz steuerung 56) .Switches 4, 16, 32, 54 and 58 of Figure 1 place track 1 in the guide mode (including reduced power at switch 32 and boosted low frequencies at switches 16 and 54, the guide level control 3 and the guide presence control 56).

Claims (20)

SCHUTZANSPRÜCHEPROTECTION CLAIMS 1. Leistungsverstärkerschaltung zur Verbesserung des
Klanges der von einem Musikinstrument erzeugten elektrischen Signale,
gekennzeichnet durch:1. Power amplifier circuit to improve the
Sound of the electrical signals generated by a musical instrument,
marked by: einen Eingang (1) zum Anschluß der elektrischen Signale, einen Ausgang zur Zuführung der verstärkten und verarbeiteten elektrischen Signale zu Lautsprechern,
einen Signal-Verstärkungsweg, der sich zwischen dem
Eingang und dem Ausgang erstreckt,an input (1) for connecting the electrical signals, an output for supplying the amplified and processed electrical signals to loudspeakers,
a signal amplification path that extends between the
entrance and exit, Auswahleinrichtungen zum Setzen von Schienen, die in den Signal-Verstärkungsweg geschaltet sind, um eine Auswahl
zwischen einer Mehrzahl von Schienen zu ermöglichen,
Lautstärkepegeleinrichtungen in dem Signal-Verstärkungsweg, die durch die Auswahleinrichtungen zum Setzen einer Schiene gesteuert werden, zur Einstellung eines bestimmten Lautstärkepegels in einer der Vielzahl von Schienen
undSelection devices for setting rails connected in the signal amplification path to select
between a plurality of rails,
Volume level means in the signal amplification path controlled by the rail setting selection means for setting a particular volume level in one of the plurality of rails
and Auswahleinrichtungen für Leistungspegel in dem Signal-Verstärkungsweg, die durch die Auswahleinrichtungen zum
Setzen einer Schiene gesteuert werden, zur Auswahl einesPower level selection means in the signal amplification path, which are controlled by the selection means for
Setting a rail can be controlled to select a Audio-Ausgangsleistungspegels aus einer Mehrzahl verfügbarer Pegel für mindestens eine der Schienen.Audio output power level from a plurality of available levels for at least one of the rails. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,2. Device according to claim 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Steuerung der Präsenz in dem Signal-Verstärkungsweg, die durch die Auswahleinrichtungen zum Setzen einer Schiene gesteuert werden und zur selektiven Steuerung des Frequenzverhaltens mindestens einer der Schienen dienen.characterized by means for controlling the presence in the signal amplification path, which are controlled by the selection means for setting a rail and serve to selectively control the frequency response of at least one of the rails. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1,3. Device according to claim 1, gekennzeichnet durch mindestens einen negativen Rückkopplungsweg (Gegenkopplung) vom Ausgang zum Eingang, sowie einen Hochpaßfilter in der Einrichtung zur Verstärkung der niedrigen Tonfrequenzen, der selektiv in den negativen Rückkopplungsweg geschaltet werden kann.characterized by at least one negative feedback path (negative feedback) from the output to the input, and a high-pass filter in the device for amplifying the low audio frequencies, which can be selectively switched into the negative feedback path. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3,4. Device according to claim 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Signal-Verstärkungsweg Treiberstufen und Ausgangsstufen aufweist, wobei die Treiberstufen zur Erzeugung des verstärken und verarbeiteten elektrischen Tonsignales die Ausgangsstufen treiben und die Auswahleinrichtungen für Leistungspegel Pegel-Steuerschaltungen für die Treiberstufen aufweisen.characterized in that the signal amplification path comprises driver stages and output stages, the driver stages driving the output stages to generate the amplified and processed electrical audio signal, and the power level selection devices comprise level control circuits for the driver stages. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4,5. Device according to claim 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberstufen einen Vakuum-Röhrenverstärker mit einer Kathode, einem Gitter und einer Anode aufweist und die Auswahleinrichtungen für den Leistungspegel einen ersten, festen Kathodenwiderstand enthalten, der mit der Kathode verbunden ist, um einen nominalen, niedrigen Leistungspegel des Verstärkers zu erzeugen, sowie einen zweiten, festen Katho-characterized in that the driver stages comprise a vacuum tube amplifier having a cathode, a grid and an anode, and the power level selection means comprise a first, fixed cathode resistor connected to the cathode to produce a nominal, low power level of the amplifier and a second, fixed cathode resistor denwiderstand aufweisen, der selektiv über den ersten, festen Kathodenwiderstand geschaltet ist, um einen nominalen, hohen Leistungspegels des Verstärkers aufzubauen.resistor selectively connected across the first fixed cathode resistor to establish a nominally high power level of the amplifier. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5,6. Device according to claim 5, gekennzeichnet durch Steuereinrichtungen für die Präsenz in dem negativen Rückkopplungsweg, die durch die Auswahleinrichtungen für Schienen gesteuert werden und zur selektiven Steuerung des Frequenzverhaltens für mindestens eine der Schienen dienen.characterized by presence control means in the negative feedback path controlled by the rail selection means and for selectively controlling the frequency response for at least one of the rails. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1,7. Device according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahleinrichtungen zum Setzen einer Schiene auf eine externe Schalteinrichtung zur Steuerung andere Systemelemente einschließlich eines Vorverstärkers ansprechen, mit denen der Leistungsverstärker verwendet wird.characterized in that the selection means for setting a rail on an external switching device addresses other system elements including a preamplifier with which the power amplifier is used. 8. Leistungsverstärkerschaltung zur Verbesserung des Klanges, der von einem Musikinstrument erzeugten elektrischen Signale,8. Power amplifier circuit for improving the sound of the electrical signals generated by a musical instrument, gekennzeichnet durch:marked by: einen Eingang (1) für die elektrischen Signale, einen Ausgang zur Zuführung der verstärkten und verarbeiteten elektrischen Signale zu Lautsprechern, einen Signal-Verstärkungsweg, der sich zwischen dem Eingang und dem Ausgang erstreckt, Auswahleinrichtungen zum Setzen von Schienen, die in den Signal-Verstärkungsweg geschaltet sind und zur Auswahl unter einer Mehrzahl von Schienen dienen, Einrichtungen für Lautstärkepegel in dem Signal-Verstärkungsweg, die von den Auswahleinrichtungen zum Setzen der Schienen gesteuert werden und zur Einstellung eines Lautstärkepegels auf einer der Schienen dienen undan input (1) for the electrical signals, an output for supplying the amplified and processed electrical signals to loudspeakers, a signal amplification path extending between the input and the output, rail setting selection devices connected in the signal amplification path and serving to select between a plurality of rails, volume level devices in the signal amplification path which are controlled by the rail setting selection devices and serve to set a volume level on one of the rails and Verstärkungseinrichtungen für niedrige Audio-Frequenzen in dem Signal-Verstärkungsweg, die von den Auswahleinrichtungen zum Setzen eines Kanales gesteuert werden und zur selektiven Verstärkung niedriger Audio-Frequenzen des Tonsignales innerhalb einer der Schienen dienen.Low audio frequency amplification means in the signal amplification path, controlled by the channel selection means, for selectively amplifying low audio frequencies of the audio signal within one of the rails. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8,9. Device according to claim 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtung für niedrige Tonfrequenzen mindestens einen negativen Rückkopplungsweg vom Ausgang zum Eingang aufweist und ein Hochpaßfilter selektiv in den negativen Rückkopplungsweg schaltbar ist.characterized in that the amplifying device for low audio frequencies has at least one negative feedback path from the output to the input and a high-pass filter can be selectively switched into the negative feedback path. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9,10. Device according to claim 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Signal-Verstärkungsweg Treiberstufen und Ausgangsstufen aufweist, wobei die Treiberstufen zur Erzeugung des verstärkten und verarbeiteten elektrischen Tonsignales die Ausgangsstufen treiben und die Auswahleinrichtung für Leistungspegel in der Treiberstufe eine Pegelsteuerschaltung aufweist.characterized in that the signal amplification path comprises driver stages and output stages, the driver stages driving the output stages to generate the amplified and processed electrical audio signal and the power level selection device in the driver stage comprises a level control circuit. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10,11. Device according to claim 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberstufe einen Vakuum-Röhrenverstärker mit einer Kathode, Gittern und einer Anode aufweist, und die Auswahleinrichtung für Leistungspegel einen ersten, festen Kathodenwiderstand enthält, der mit der Kathode verbunden ist, um einen nominalen, niedrigen Leistungspegel des Verstärkers zu erzeugen, sowie einen zweiten, festen Kathodenwiderstand enthält, der selektiv über den ersten, festen Kathodenwiderstand geschaltet ist, um einen nominalen, hohen Leistungspegel des Verstärkers zu erzeugen.characterized in that the driver stage comprises a vacuum tube amplifier having a cathode, grids and an anode, and the power level selection means includes a first fixed cathode resistor connected to the cathode to produce a nominal low power level of the amplifier and a second fixed cathode resistor selectively connected across the first fixed cathode resistor to produce a nominal high power level of the amplifier. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11,12. Device according to claim 11, gekennzeichnet durch einen Präsenz-Steuereinrichtung in dem negativen Rückkopplungsweg, die durch die Auswahleinrichtung für eine Schiene gesteuert ist und zur selektiven Steuerung des Frequenzverhaltens mindestens einer der Schienen dient.characterized by a presence control device in the negative feedback path, which is controlled by the selection device for a rail and serves to selectively control the frequency response of at least one of the rails. 13. Vorrichtung nach Anspruch 8,13. Device according to claim 8, gekennzeichnet durch eine Präsenz-Steuereinrichtung in dem Signal-Verstärkungsweg, die durch die Auswahleinrichtung zum Setzen einer Schiene gesteuert wird und zur selektiven Steuerung des Frequenzverhaltens mindestens einer der Schienen dient.characterized by a presence control device in the signal amplification path, which is controlled by the selection device for setting a rail and serves to selectively control the frequency response of at least one of the rails. 14. Vorrichtung nach Anspruch 8,14. Device according to claim 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahleinrichtung zum Setzen einer Schiene auf eine externe Schalteinrichtung anspricht, die zur Steuerung anderer Systemelemente einschließlich eines Vorverstärkers dient, mit dem der Leistungsverstärker verwendet wird.characterized in that the rail setting selection means is responsive to external switching means used to control other system elements including a preamplifier with which the power amplifier is used. 15. Leistungsverstärkerschaltung zur Verbesserung des Klanges der von einem Musikinstrument erzeugten elektrischen S ignaIe,15. Power amplifier circuit for improving the sound of the electrical signals generated by a musical instrument, gekennzeichnet durch:marked by: einen Eingang (l) für die elektrischen Signale, einen Ausgang zum Anlegen der verstärkten und verarbeiteten elektrischen Signale an Lautsprecher, einen Signal-Verstärkungsweg zwischen dem Eingang und dem Ausgang,an input (l) for the electrical signals, an output for applying the amplified and processed electrical signals to loudspeakers, a signal amplification path between the input and the output, Auswahleinrichtungen zum Setzen von Schienen in dem Signal-Verstärkungsweg, um eine Auswahl unter der Mehrzahl von Schienen zu ermöglichen, Einrichtungen für Lautstärkepegel in dem Signal-Verstär-Selection means for setting rails in the signal amplification path to enable selection among the plurality of rails, means for volume levels in the signal amplification kungsweg, die durch die Auswahleinrichtungen zum Setzen einer Schiene gesteuert werden und zur Erzeugung eines Lautstärkepegels in einer der Schienen dienen, Auswahleinrichtung für Leistungspegel in dem Signal-Verstärkungsweg, die durch die Auswahleinrichtung zum Setzen einer Schiene gesteuert werden und zur Auswahl eines Audio-Ausgangsleistungspegels aus einer Mehrzahl verfügbarer Pegel für mindestens eine der Schienen dient undpower level selection means in the signal amplification path, controlled by the rail setting selection means, and for producing a volume level in one of the rails, power level selection means in the signal amplification path, controlled by the rail setting selection means, and for selecting an audio output power level from a plurality of available levels for at least one of the rails, and Verstärkungseinrichtungen für niedrige Tonfrequenzen in dem Signal-Verstärkungsweg, die durch die Auswahleinrichtung zum Setzen einer Schiene gesteuert werden und zur selektiven Steuerung des FrequenzVerhaltens mindestens einer der Schienen dienen.Low frequency audio amplification means in the signal amplification path controlled by the rail setting means and for selectively controlling the frequency response of at least one of the rails. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15,16. Device according to claim 15, gekennzeichnet durch Präsenz-Steuereinrichtungen in dem Signal-Verstärkungsweg, die durch die Auswahleinrichtung zum Setzen einer Schiene gesteuert werden und zur selektiven Steuerung des Frequenzverhaltens mindestens einer der Schienen dienen.characterized by presence control means in the signal amplification path which are controlled by the rail setting selection means and serve to selectively control the frequency response of at least one of the rails. 17. Vorrichtung nach Anspruch 15,17. Device according to claim 15, gekennzeichnet durch mindestens einen negativen Rückkopplungsweg vom Ausgang zum Eingang sowie einen Hochpaßfilter in den Verstärkungseinrichtungen für niedrige Tonfrequenzen, der selektiv in den negativen Rückkopplungsweg schaltbar ist.characterized by at least one negative feedback path from the output to the input and a high-pass filter in the amplification devices for low audio frequencies, which can be selectively switched into the negative feedback path. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17,18. Device according to claim 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Signal-Verstärkungsweg Treiberstufen und Ausgangsstufen aufweist, wobei die Treiberstufen zur Erzeugung des verstärkten und verarbeiteten elektrischen Signales die Ausgangsstufen trei-characterized in that the signal amplification path has driver stages and output stages, whereby the driver stages drive the output stages to generate the amplified and processed electrical signal. ben, und wobei die Auswahleinrichtung für Leistungspegel eine Pegelsteuerschaltung in der Treiberstufe aufweist.and wherein the power level selection means comprises a level control circuit in the driver stage. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18,19. Device according to claim 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberstufe einen Vakuum-Röhrenverstärker mit einer Kathode, Gittern und einer Anode aufweist, und daß die Auswahleinrichtung für Leistungspegel einen ersten, festen Kathodenwiderstand aufweist, der mit der Kathode verbunden ist, um einen nominal niedrigen Leistungspegel des Verstärkers aufzubauen, und daß ein zweiter, fester Kathodenwiderstand selektiv über den ersten, festen Kathodenwiderstand schaltbar ist, um einen nominale hohen Leistungspegel des Verstärkers aufzubauen.characterized in that the driver stage comprises a vacuum tube amplifier having a cathode, grids and an anode, and in that the power level selection means comprises a first fixed cathode resistor connected to the cathode to establish a nominal low power level of the amplifier, and in that a second fixed cathode resistor is selectively switchable across the first fixed cathode resistor to establish a nominal high power level of the amplifier. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19,20. Device according to claim 19, gekennzeichnet durch Präsenz-Steuereinrichtungen in dem negativen Rückkopplungsweg, die durch die Auswahleinrichtung für eine Schiene gesteuert sind und zur selektiven Steuerung des Frequenzverhaltens mindestens einer der Schienen dienen.characterized by presence control means in the negative feedback path controlled by the rail selection means and for selectively controlling the frequency response of at least one of the rails.
DE9109889U 1990-10-12 1991-08-09 Power amplifier with two operating modes Expired - Lifetime DE9109889U1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007016092A1 (en) 2007-03-27 2008-12-18 Jfs Gmbh Sound production device e.g. music amplifier, for e.g. rock music, has switching device formed and provided to switch electrical connection of screen grid for adjusting different operations of amplifier circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102007016092A1 (en) 2007-03-27 2008-12-18 Jfs Gmbh Sound production device e.g. music amplifier, for e.g. rock music, has switching device formed and provided to switch electrical connection of screen grid for adjusting different operations of amplifier circuit

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