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Verfahren zur Tonübertragung auf mehreren Kanälen Bei einer Tonübertragung
auf mehreren Kanälen, z. B. den Verstärkerkanälen eines Gegentakt-A- oder Gegentakt-B-Verstärkers
oder bei einer stereophbnen. Tonübertragung, ist es besonders wichtig, den Übertragungsgrad
der einzelnen Kanäle einander genau gleich zu machen, wenn man eine einwandfreie
und urverzerrte Übertragung erhalten will. Zu diesem Zweck versieht man daher die
einzelnen Kanäle mit Regelgliedern, die eine Einstellung des erlauben. Der Abgleich
der Kanäle gegeneinander erfolgt dann meistens vor der Übertragung mit Hilfe besonderer
Prüfvierfahren.
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Ferner sind Meßeinrichtungen bekannt, um das Übertragungsmaß der einzelnen
Kanäle während der Übertragung zu überwachen. Diese bekannten Verfahren haben den
Nachteil, daß entweder ein Abgleichwährend der Übertragung nicht erfolgen kann und
so leicht Verzerrungen. entstehen können, wenn der vor der Übertragung durchgeführte
Abgleich gestört wird, oder daß die besondere Aufmerksamkeit des 'Bedienungspersonals
zur Ablesung von Anzeigeinstrumenten, und für die richtige Nachregelung erforderlich,
ist.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und gibt die Gewähr, daß der
Abgleich der Kanäle während der Übertragung selbsttätig eingehalten wird. Dias Verfahren
gemäß der Erfindung besteht darin, daß je eine von der Ausgangsspannung oder dem
Ausgangsstrom der einzelnen Kanäle abgeleitete Größe das Übertragungsmaß der anderen
Kanäle beeinflußt.
Das kann ;etwa durch Veränderung einer Gittervorspannungeiner
oder mehrerer Verstärkerröhren, durch Veränderung von Betriebsspannungen oder auf
irgendeine andere an sich bekannte Art zur Änderung von Übertragungsmaßen bzw. Verstärkungsfaktoren
geschehen, wobei die von den Kanalausgängen abgeleiteten Größen. unmittelbar oder
mittelbar diese Änderungen herbeiführen. Durch dieses Verfahren wird eine unerwünschte
Änderung des Übertragungsmaßes eines Kanals auch auf die anderen Kanäle übertragen,
so daß der Abgleich nicht gestört wird und die Übertragungsmaße der einzelnen Kanäle
zueinander gleichbleiben. Eine gleichmäßige Änderung aller Kanäle ist dagegen schadlos.
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Dias Verfahren kann man praktisch auch so durchführen, daß der Ausgang
je eines der Kanäle auf einen oder mehrere andere Kanäle positiv oder negativ rückgekoppelt
wird. Die Rückkopplung kann auf den Eingang oder einen sonstigen Punkt der Kanäle
erfolgen, wie es gerade in dem betreffenden Einzelfall zweckmäßig :erscheint. Auch
bei Verstärkern, die in den einzelnen Kanälen positiv oder negativ rüclkgekoppelt
sind, kann das Verfahren angewendet werden.
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Um dem gewünschten Zweck zu erreichen, ist es in vielen Fällen, z.
B. bei Gegentakt-A-Verstärkern, grundsätzlich ohne große Bedeutung, ob man die Rückkopplung
positiv oder negativ wählt. Bei positiver Rückkopplung wird der Verstärkungsgrad
verhältnismäßig hoch. Eine gleichphasige, auf beide Kanäle wirkende Störspannung,
die an dem Verstärkerausgang kompensiert wird, ist automatisch negativ rückgekoppelt,
der Verstärkungsgrad ist für diese also kleiner als der der Nutzamplitude. Ein Nachteil
gegenüber -der negativen Rückkopplung ist bei falscher Dimensibnierung :die Schwingungsneigung
:der Anordnung und unter Umständen die Frequenzgangverschleahternmg.
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Bei negativer Rückkopplung ist :der Verstärkungsgrad kleiner als bei
positiver oder nicht vorhandener Rückkopplung. Eine gleichphasige Störspannung ist
:automatisch positiv rückgekoppelt, hat also einen größeren Verstärkungsgrad als
die Nutzamplitude, wird aber ebenfalls am Verstärkerausgang kompensiert.
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Bei Gegentakt-B-(Halbwellen-)Verstärkern muß man die beiden. Kanäle
des Verstärkers so aufeinander rückkoppeln, da,ß der Ausgang jedes Kanals mit einer
derartigen Phase auf den anderen Kanal rückgekoppelt ist, daß sich die rückgekoppelte
Halbwelle und die Halbwelle des Kanals, auf den diese rückgekoppelt wird, zu einem
vollständigen Kurvenzug ergänzen.
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Es kann nun Fälle geben, bei .denen die Rückkopplung der Nutzfrequenz
eines Kanals auf einen anderen Kanal Schwierigkeiten bereitet. So würde z. B. bei
einer plastischen (stereophonen.) Tonübertragung.mittels mehrerer Mikrophone und
einer entsprechenden. Zahl Lautsprecher i11>--r eine gleiche Anzahl Kanäle das erfindungsgemäße
Verfahren schwer durchführbar sein, da die in, den einzelnen Kanälen übertragenen
Tonvorgänge dem Inhalt nach nicht gleich sind. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
wird bei derartigen Tonübertragungen so vorgegangen, daß den Kanälen gleiche Impulse
oder Wechselspannungen zugeführt Urerden, deren Frequenz außerhalb des zu übertragenden
Tonfrequenzbandes liegt, und daß die von diesen Impulsen oder Wechselspannungen
am Ausgang der einzelnen Kanäle erzeugten Größen zur Beeinflussung des Übertragungsmaßes
der anderen Kanäle verwendet werden. In die Rückkopplungswege werden also Siebkmilttel
gelegt, die nur diese Impulse oder Wechselspannungen durchlassen, die Tonfrequenzen
aber absperren.
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Mit besonderem Vorteil wird das :erfindungsgemäße Verfahren, bei der
Wiedergabe von in Gegentakt aufgezeichneten Tonschriften benutzt, und zwar gleichermaßen
für Gegen;takt-A-, Gegentakt-13- (Halbwellen-) und Gegentakt-AB-Schriften. Bei der
Wiedergabe dieser Tonschriften stößt man erfahrumgsgemäß auf besondere Schwierigkeiten,
vollständige Symmetrie in den beiden Kanälen herzustellen und zu erhalten, da sich
die nicht zu vermeidenden. Ursymmetrien der Tonaufzeichnungen, Abtastphotozellen
und anderer Glieder sowie Frequenzgangdifferenzen einer einwandfreien Symmetrierung
hindernd in den Weg stellen. Andererseits ist .die Symmetrie erforderlich, Umeine
einwandfreie Tonwiedergabe zu erhalten. Einen besonderen Vorteil bietet die ' Anwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens auf .die beiden Kanäle des Wiedergaibegegentaktverstärkers.
Durch die gegenseitige Rückkopplung der 'beiden Kanäle werden nämlich nicht nur
die U nsymmetrien der beiden Verstärkerkanäle, sondern auch der Tonaufzeichnungen,
der Tonah'nahmevorrichtungen usw. automatisch beseitigt.
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Bei manchen, Anwendungsfällen kann es auch zweckmäßig sein, die Rückkopplung
frequenzabhängig zu machen.
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So tritt z. B. beider Wiedergabe photographischer, in Gegentakt aufgezeichneter
Tonschriften eine Kompensation des sogenannten photographischen Gleichrichtereffektes
oder Donnereffektes ein, wenn die beiden Wiedergabekanäle sich genau symmetrisch
verhalten. Dia der Donnereffekt hauptsächlich in den tiefen. Frequenzlagen auftritt,
ist also nur bei diesen Frequenzen eine genaue Symmetrierung notwendig. In diesem
Falle wird man die Rückkopplung also so durchführen, daß sie vorwiegend für die
tiefen Frequenzen erfolgt.
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Der :durch eine frequenzabhängige Rückkopplung veränderte Frequenzgang
kann entweder durch entsprechende Dimensionierung der einzelnen Kanäle des Verstärkers
ioder in einem nach der Vereinigung der Kanäle folgenden Verstärker ausgeglichen
werden.
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In der Zeichnung sind eieiige Anwendungsheispiele des Erfindungsgegenstandes
schematisch angedeutet.
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In Abb. i stellten i und a zwei Kanäle einer Ton-Übertragungseinrichtung
dar; in dem Kanal i ist der Verstärkerkanal V1 etwa eines Gegentakt-A-Verstärkers
enthalten, in dem Kanal 2 liegt der Verstärkerkanal
V2. Die Ausgänge
der beiden Kanäle i und 2 sind in bekannter `Weise durch den Gegentakttransformator
3 vereinigt. Eine von dem Ausgang des Kanals i abgeleitete Größe wird nun, wie durch
Linie S angedeutet wird, auf den Eingang des Verstärkers V2 zurückgeführt. In gleicher
Weise wird eine von dem Ausgang des Kanals 2 abgeleitete Größe auf den Eingang des
Verstärkers V1 zurückgeführt. Sind die abgeleiteten Größen Wechselströme oder -spannungen,
die den Wechselströmen oder -spannungen an den Ausgängen proportional sind, so erhält
man eine Rückkopplung. In Abb. i ist eine positive Rückkopplung dargestellt, d.
h. die Wechselspannungen oder -ströme eines Kanals sind mit den auf diesen Kanal
rückgekoppelten Wechselspannungen oder -strömen in Phase, während Abb. 2 eine negative'
Rückkopplung zeigt, wo also die beiden Phasen eine gegenseitige Verschiebung von
i 8o' haben. Die Rückkopplung braucht nicht unbedingt auf die Eingänge der Verstärkerkanäle
V1 und V2 zu erfolgen, sondern kann auch auf eine andere Verstärkerstufe durchgeführt
werden, wie es in Abb. 3 angedeutet ist.
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Ebensogut kann man aber auch von den Ausgängen der Kanäle i und 2
den hier auftretenden Wechselspannungen oder -strömen proportionale Gleichspannungen
oder -ströme ableiten, die das Verstärkungsmaß der Verstärkerkanäle regeln, etwa
indem siie als Gittervorspannung Regelröhren zugeführt werden oder auf andere an
sich bekannte Weise das Verstärkungsmaß ändern.
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In Abb. ¢ ist eine der möglichen Anwendungen des Erfindungsgedankens
auf die beiden Kanäle eines Gegentakt-B-(Halbwellen-)Verstärkers, und zwar die der
Rückkopplung, gezeigt. Die Phasenverhältnisse der Eingangs- und Ausgangsgrößen zu
den rückgekoppelten Größen sind aus der Abb. ¢ zu ersehen. Am Ausgang jedes Kanals
erhält man einen vollständigen Kurvenzug. Die beiden Halbwellen eines Kurvenzuges
brauchen, nicht das richtige Größenverhältnis darzustellen; da diese Verhältnisse
in den beiden Kurvenzügen an den Ausgängen der Kanäle i und 2 entgegengesetzt zueinander
sein müssen, werden sie durch den Ausgangstransformator 3 kompensiert.
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Abb.5 zeigt schließlich ein Beispiel, wie durch eine Einführung zusätzlicher
Impulse oder einer zusätzlichen Wechselspannung, deren Frequenz außerhalb des zu
übertragenden Tonfrequenzbandes liegt, eine Symmetrierung der Kanäle durchgeführt
werden kann. Diese Impulse Moder Wechselspannungen werden an die Klemmena-b gelegt
und über je ein Siebmittel ¢ bzw. 5, das nur für diese Frequenz durchlässig ist,
den Kanälen i und 2 am Eingang der Verstärker V, und V2 zugeführt. Vom Ausgang der
Kanäle wird eine nur von diesen. Impulsen oder der Wechselspannung erzeugte Größe
über die Leitungen .R bzw. S auf den anderen Kanal zurückgeführt, wo sie z. B. durch
Beeinflussung einer Regelröhre oder auf ähnliche Weise den Verstärkungsgrad von
V, bzw. V2 beeinflußt. In den Rückführungsleitungen R bzw. S sind Siebmittel 6 bzw.
7 vorgesehen, die verhindern, daß die Nutzfrequenz oder eine von dieser abgeleitete
Größe zurückgeführt wird.