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Schaltung zur Kopplung von Verstärkerröhren untereinander und mit
einem Mikrofon Die Erfindung bezieht sich auf Schaltungen zur Kopplung von Verstärkerröhren
untereinander und zur Ankopplung eines Mikrofons an eine Verstärkerröhre. Sie hat
den Zweck, derartige Schaltungen in ihrem Aufbau zu vereinfachen, so daß ein geringerer
Aufwand an technischen Mitteln erforderlich ist, und mit diesen technischen Mitteln
nach Möglichkeit noch die Wirkung zu verbessern. Dementsprechend wird gemäß der
Erfindung vorgeschlagen, den Kopplungswiderstand der einen Verstärkerröhre oder
des Mikrofons mit der Anode der nachfolgenden Röhre direkt oder mit anderen Worten
nicht mit der Gleichstromquelle zu verbinden. Diese Schaltung kann gleichzeitig
in mehreren Stufen angewendet werden, also beispielsweise bei der Ankopplung eines
Mikrofons an die erste Röhre und bei der Kopplung der ersten Röhre mit der zweiten.
Die Kopplung zwischen dem Mikrofon und der ersten Röhre wird vorteilhaft so bemessen,
daß nur unterhalb der Hörfrequenz eine Gegenr kopplung entsteht; dagegen ist es
möglich, die Kopplung zwischen zwei Röhren so zu bemessen, daß für den Hörbereich
eine starke Gegenkopplung an der zweiten Röhre vorhanden ist. Der Kopplungswiderstand
zwischen zwei Röhren kann auch als Spannungsteiler für die Verbindung mit dem Kopplungswiderstand
des Mikrofons oder einer vorhergehenden Röhre ausgebildet sein. Ferner ist es unter
Umständen zweckmäßig, den Kopplungswiderstand zwischen zwei Röhren so zu bemessen,
daß
das vorgeschaltete Mikrofon die erforderliche Vorspannung ohne weiteren Aufwand
erhält. Wegen des geringen Aufwandes an Schaltmitteln kann die Schaltung besonders
vorteilhaft bei Zweikanalverstärkern verwendet werden.
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Die Erfindung und weitere Einzelheiten werden an Hand der Fig. i bis
6 beispielsweise erläutert. Fig. i zeigt die Kopplung eines Kondensatormikrofons
mit der nachfolgenden ersten Röhre. Die Membran NI ist über den Kopplungskondensator
C1 mit dem Gitter der Röhre R1 verbunden. Die Kapsel K liegt an der Kathode. Die
Anode ist über den Kopplungswiderstand W1 mit der Membran verbunden, und die Anodengleichspannung
sowie die Kapselvorspannung werden über den Widerstand W2 zugeführt, während die
Wechselspannung zwischen den Punkten a und b abgenommen wird. Der Widerstand W3
ist der übliche Gitterableitwiderstand, während W4 zur Erzeugung der Gittervorspannung
dient. Der Kopplungswiderstand W1 liegt also direkt an der Anode der Röhre RV Mit
dieser Kopplung kann, erreicht werden, daß nur unterhalb einer bestimmten Hörfrequenz,
z. B. unterhalb der untersten Grenze der Hörfrequenz, die z. B. bei 40 Hz liegen
kann, eine Gegenkopplung auftritt. Diese Gegenkopplung bewirkt dann ein Abschneiden
der tiefsten Frequenzen, die nicht mehr übertragen werden sollen und auf diese Weise
auch keinen schädlichen Einfluß mehr ausüben können. Da die Gegenkopplung bei gegebenen
elektrischen Größen mit der Verstärkung steigt, kann der Kopplungswiderstand um
so kleiner werden, je kleiner die Anodenwechselspannung ist; seine maximale Größe
ist gegeben bzw. begrenzt durch den Isolationswiderstand der Mikrofonkapsel und
deren Anschlußelemente. Um den Kopplungswiderstand klein zu machen, kann die Anodenwechselspannung
der Röhre R1 vermindert werden, z. B. durch einen kleinen Außenwiderstand für diese
Röhre. Dieses Ziel ist aber auch noch auf andere Weise zu erreichen, wie weiter
unten noch näher beschrieben wird. Praktisch brauchbare Werte wurden mit einem Kopplungswiderstand
von ioo Megohm erreicht.
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Fig.2 zeigt die Kopplung zwischen zwei Verstärkerröhren R1 und R2.
Analog wie bei der Schaltung in Fig. i liegt auch hier der Kopplungswiderstand W5
der Röhre R1 direkt an der Anode der Röhre R2, wobei die Anodenspannungen über den
Widerstand W2 zugeführt werden und die Anodenwechselspannung wiederum an den Klammern
a und b abgenmomen wird. Bei dieser Schaltung wird die Verstärkung der Röhre R1
nicht wesentlich beeinflußt; die Anodenwechselspannung wird durch die Gegenkopplung
von der Röhre R2 aus herabgesetzt um einen Faktor, der durch das Verhältnis des
Innenwiderstandes der Röhre R1 zum Kopplungswiderstand WS bestimmt ist. Diese Widerstände
bilden also einen Spannungsteiler und bestimmen auch den Gegenkopplungsgrad für
die zweite Röhre. Bei geeigneter Bemessung kann erreicht werden, daß diese Gegenkopplung
annähernd iooo/oig wird, so daß die Röhre R2 mit kleinem Abschlußwiderstand betrieben
werden kann. Der Kopplungswiderstand WS kann beispielsweise einen Wert von ioo Kiloohm
und der Widerstand WZ von 2 Kiloohm haben. Die übrigen Schaltmittel können in üblicher
Weise ausgebildet sein, insbesondere bezüglich des Kopplungskondensators C2 und
des Gitterableitwiderstandes W8.
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Die bei, der Schaltung nach Fig. 2 auftretende Verminderung der Wechselamplitude
in der Röhre R1 kann in Verbindung mit einer Schaltung nach Fig.i vorteilhaft ausgenutzt
werden, da dort eine Herabsetzung der Anodenwechselspannung in der Röhre R1, wie
bereits an Hand der Fig. i beschrieben, zweckmäßig ist. Dementsprechend ist also
eine Kombination zwischen den Schaltungen nach Fig. i und 2 besonders nützlich,
und eine solche Schaltung ist in Fig. 3 dargestellt. Die einzelnen Schaltelemente
sind hierbei wie bei den vorhergehenden Figuren bezeichnet, so daß diese Schaltung
auf Grund der vorhergehenden Darlegungen ohne weiteres verstanden werden kann.
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Eine Abwandlung der Schaltung nach Fig.3 zeigt Fig. q.. Der Widerstand
W1 ist über den Abgriff S mit dem Widerstand W5 verbunden. Dieser Abgriff kann auf
einen neutralen Punkt eingestellt werden, d. h. auf jenen Punkt, bei dem keine Gegenkopplung
auftritt. In den übrigen Teilen entspricht diese Schaltung der Fig. 3.
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Der in Fig. q. zum Ausdruck kommende Gedanke der variablen Ankopplung
kann auch dann verwendet werden, wenn an Stelle eines Mikrofons eine Vorröhre anzukoppeln
ist. Hierfür zeigt Fig. 5 ein Beispiel. Es handelt sich dabei um die Röhre R., deren
Anode über den Widerstand Wo und den Abgriff S mit dem Widerstand W5 variabel gekoppelt
ist. In diesem Falle kann der Abgriff S nicht nur auf einen neutralen Punkt eingestellt
werden, sondern auch dazu dienen, den Grad der Gegenkopplung einzustellen. Unter
Umständen kann es zweckmäßig sein, den Abgriff S bei. Verwendung einer Mehrgitterröhre
für die Röhre R, mit dem Schirmgitter zu verbinden. Die übrigen Schaltelemente sind
in Fig. 5 wie in den vorhergehenden Figuren bezeichnet, bei deren Beschreibung die
Funktionen der wesentlichen Schaltelemente bereits behandelt sind, so daß es sich
hier erübrigt, noch einmal darauf einzugehen.
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Fig.6 zeigt den Erfindungsgedanken bei einer Zweikanalschaltung für
die Stereoaufnahme. Für die Aufnahme ist ein Kondensatormikrofon vorgesehen, welches
zwei Membranen M1 und Mi sowie eine gemeinsame Gegenelektrode G besitzt. Die Membran
M1 arbeitet ,auf den Kanal I und die Membran M1' auf den Kanal II. Die beiden Membranen
sind in gleicher Weise an die ersten Röhren angekoppelt, wie es in Fig. i dargestellt
ist. Dementsprechend wurden auch die analogen Bezugszeichen gewählt, und zwar für
den Kanal I dieselben wie in Fig. i"un-d für den Kanal II wurden dieselben Bezugszeichen
außerdemmoch rmit einem Index in Form eines Striches versehen. Die gemeinsame Gegenelektrode
G liegt in beiden Kanälen an der Kathode. Bei dieser Anordnung wird das Mikrofon
zur
Erzeugung der gewünschten Stereowirkung so gegenüber der Szene aufgestellt, daß
die Membranflächen ungefähr senkrecht zur Szene liegen. An Stelle des hier beschriebenen
und dargestellten Doppelmikrofons können für die StereoKaufnahmen natürlich auch
getrennte Mikrofone Verwendung finden, die dann jeweils in analoger Weise angeschlossen
werden. In den beiden Kanälen können natürlich auch die Schaltungen nach den Fig.2
bis 5 in analoger Weise Verwendung finden. Es gibt natürlich auch noch andere Zweikanalübertragungen,
bei, denen die vorher beschriebenen Schaltungen angewendet werden können, z. B.
bei der frequenzgeteilten Aufzeichnung bzw. Wiedergabe von Tönen. Die für Stereo
vorgesehene Anordnung hat den besonderen Vorteil, daß bei dem geringen Bedarf an
Schaltmitteln auch der Raumbedarf sehr gering ist, so daß die mit den Verstärkerröhren
verbundenen Mikrofone eine kleine Einheit bilden, die unauffällig in der Aufnahmeszene
untergebracht werden kann, was besonders bei Tonbildaufnahmen vorteilhaft ist.