EP0442388A1 - Schaltungsanordnung zur Modifikation der Ausgangssignale eines mehrkanaligen elektroakustischen Geräts - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Modifikation der Ausgangssignale eines mehrkanaligen elektroakustischen Geräts Download PDF

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EP0442388A1
EP0442388A1 EP91101757A EP91101757A EP0442388A1 EP 0442388 A1 EP0442388 A1 EP 0442388A1 EP 91101757 A EP91101757 A EP 91101757A EP 91101757 A EP91101757 A EP 91101757A EP 0442388 A1 EP0442388 A1 EP 0442388A1
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potentiometer
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polarity
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EP91101757A
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2420/00—Details of connection covered by H04R, not provided for in its groups
    • H04R2420/03—Connection circuits to selectively connect loudspeakers or headphones to amplifiers

Definitions

  • the invention relates to a circuit arrangement for modifying the output signals of a multi-channel electroacoustic device which has a power amplifier and an electroacoustic transducer for each channel, circuit elements being provided which lead to an interaction between the output signals of the different channels.
  • the object of the present invention is to design a circuit arrangement of the type mentioned at the outset in such a way that the spatial sound experience can be changed in a previously unknown manner.
  • the phases of the signals, which are connected to the electroacoustic transducers belonging to the different channels, can be set continuously to a great extent.
  • Mono signals that are mixed with the multichannel overall signal can be suppressed to a considerable extent without the signal losing its multichannel character and its dynamics.
  • the circuit arrangement according to the invention can be contained in an additional device which can be switched between the conventional commercially available output terminals of an electroacoustic device and the corresponding input terminals of the associated electroacoustic transducers.
  • a type of "adapter” is conceivable in this connection, which can be connected between a stereo device and the headphones or the loudspeaker boxes.
  • the circuit arrangement according to the invention can also be permanently integrated in an electroacoustic device.
  • the potentiometer according to the invention then attains an equally important function as a volume control, balance, bass and treble control as an adjustable element.
  • the circuit arrangement shown in FIG. 1 is primarily intended for an additional device, as is shown schematically in FIGS. 4a and 4b:
  • the circuit arrangement itself is housed in a box 1, from which a line 2 leads to a plug 3, which leads to the existing headphone jack of a stereo device is connected.
  • the room sound experience can be changed by turning a control button 7.
  • FIG. 4b The exemplary embodiment of the additional device, which is shown in FIG. 4b, corresponds completely to that of FIG. 4a with the exception that a sliding regulator 7a is provided instead of the rotary knob 7.
  • the circuit housed in box 1 is very simple; a first exemplary embodiment can be found in FIG. 1:
  • the input terminal 3a which is part of the plug 3, and which is connected via this to the power amplifier of the left stereo channel of the stereo device, leads directly to the positive connection terminal 4a of the left headphone shell 6a.
  • the terminal 3b is connected in a corresponding manner to the power amplifier of the right stereo channel of the stereo device and leads directly to the positive connection terminal 4b of the right headphone shell 6b.
  • the negative connection terminals 4c and 4d of the headphone cups 6a and 6b are connected together and connected via the potentiometer 7 to the terminal 3c of the plug 3, which is connected to the ground of the stereo device.
  • the phase position of the signals supplied to the ear cups and thus the spatial sound experience can be changed in a manner not previously known.
  • the resistance value which can be set on the potentiometer 7 can be continuously changed between 0 ohms and "infinite" (actually a relatively high value). If this resistance value equals 0, then independent currents flow from the amplifier's power amplifiers via the terminals 3a or 3b via the coils of the headphone cups 6a or 6b and the terminal 3c of the connector 3. This corresponds to the normal operation of a stereo device, with the one on the right and left channel are without influence on each other.
  • the resistance value of the potentiometer 7 is increased by turning the knob shown in FIG. 4a or by moving the slide regulator 7a of FIG. 4b, the stereo signals on the terminals 3a and 3b have a progressive influence, specifically depending on the signal.
  • the voltages effectively lying on the headphone cups 6a and 6b can be changed continuously. This allows the dynamics, the position of the musical instruments in the audible angle, the spatial impression, the amount of bass or e.g. change the singer volume within wide limits.
  • circuit arrangement shown in Figure 2 corresponds with a few exceptions described below, the exemplary embodiment described above with reference to FIG. 1. Corresponding parts are therefore provided with the same reference number, plus 100.
  • the terminals 103a, 103b and 103c are firmly connected to the power amplifiers of a stereo device and should be thought within its housing.
  • a left loudspeaker 106a and a right loudspeaker 106b are used as electroacoustic transducers.
  • the minus connection terminal 104a of the loudspeaker 106a is identical here to the switching point 103a, which is connected to the output of the power amplifier for the left stereo channel.
  • the negative connection terminal 104b 103b of the right loudspeaker 106b is connected to the output of the power amplifier for the right stereo channel.
  • the plus terminals 104c and 104d of the same name of the loudspeakers 106a and 106b are connected together and connected to the potentiometer 107 to be thought of in the interior of the stereo device.
  • the other end of the potentiometer 107 is at a point 103c of the internal circuit of the stereo device which is connected to ground.
  • the mode of operation of the exemplary embodiment which is shown in FIG. 2 is essentially identical to that of the exemplary embodiment of FIG. 1.
  • the potentiometers 7 and 107 have the function of a (possibly additional) volume adjustment element.
  • headphones with the left headphone cup 206a and the right headphone cup 206b are used as the electroacoustic transducer.
  • the positive connection terminal 204a of the left ear cup 206a is connected via a further potentiometer 208, which is to be thought within the box 1 of the additional device (see FIG. 4), to the terminal 203a of the plug 203, which in turn carries the left stereo signal of the stereo device .
  • the potentiometer 208 is connected in the opposite direction to the potentiometer 207, i.e. with a rotation in the same sense, the resistance values of the potentiometers 208 and 207 change in opposite directions.
  • the positive connection terminal 204b of the right ear cup 206b is connected via a potentiometer 209 to the terminal 203b of the plug 203, which carries the right stereo signal of the stereo device.
  • connection terminals 204c and 204d of the headphone cups 206a and 206b are connected again and connected via the potentiometer 207 to the terminal 203c of the plug 203, which is connected to ground.
  • the potentiometers 207, 208 and 209 lie on a common axis and are adjusted together. In this way, the values of the resistors 208 and 209 are increased or decreased when the common axis is rotated by a certain angle by an amount which is necessary to compensate for the dynamic change caused by the potentiometer 207.

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Abstract

Eine Schaltungsanordnung, die wahlweise in ein elektroakustisches Gerät integriert oder zwischen die Ausgangsklemmen dieses elektroakustischen Gerätes und die zugeordneten elektroakustischen Wandler geschaltet werden kann, modifiziert die mehreren, den verschiedenen Kanälen zugeordneten Ausgangssignale in einer Weise, bei welcher auch deren Phasenlage verwertet wird. Alle gleichnamigen Anschlußklemmen (4A,4B) der elektroakustischen Wandler der einen Polarität sind in an und für sich bekannter Weise mit den entsprechenden Endverstärkern des elektroakustischen Gerätes verbunden. Die gleichnamigen Anschlußklemmen (4C,4D) der anderen Polarität jedoch sind zusammengeführt und über ein Potentiometer (7) an Masse (3C) gelegt. Durch Veränderung des Widerstandswertes dieses Potentiometers (7) läßt sich der Raumeindruck, der sich bei der Wiedergabe über die elektroakustischen Wandler ergibt, in überraschender Weise verändern.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Modifikation der Ausgangssignale eines mehrkanaligen elektroakustischen Geräts, das für jeden Kanal einen Endverstärker und einen elektroakustischen Wandler aufweist, wobei Schaltungselemente vorgesehen sind, welche zu einer Wechselwirkung zwischen den Ausgangssignalen der verschiedenen Kanäle führen.
  • Schaltungsanordnungen dieser Art sind in der DE-PS 737 121 sowie den US-Patentschriften 24 81 911 und 39 24 072 beschrieben. Bei diesem Stande der Technik besteht die Modifikation der Ausgangssignale im wesentlichen darin, dem einen Stereokanal in unterschiedlichem Ausmaße das andere Stereosignal zumischen zu können, um so den Stereoeffekt in mehr oder weniger großem Umfange zu unterdrücken. Die Veränderbarkeit des Klangeindruckes ist dabei jedoch begrenzt, da die Phasen der Einzelsignale, die in dem Gesamtsignal enthalten sind, nicht verwertet und nicht beeinfluß werden können.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß das Raumklangerlebnis in einer bisher nicht bekannten Weise veränderbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gleichnamigen Anschlußklemmen der einen Polarität der elektroakustischen Wandler mit Schaltungspunkten verbunden sind, welche die Ausgangssignale der Endverstärker der verschiedenen Kanäle führen, und daß die gleichnamigen Anschlußklemmen der anderen Polarität zusammengeführt und über ein Potentiometer an Masse gelegt sind.
  • Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung können die Phasen der Signale, die an den zu den verschiedenen Kanälen gehörenden elektroakustischen Wandlern liegen, in weitem Umfange stufenlos eingestellt werden. Im Gegensatz zum Stande der Technik wird es so möglich, den Stereowinkel und die räumliche Verteilung (Positionierung) der verschiedenen Tonquellen (Musikinstrumente bzw. Sänger) nach subjektiven Wünschen einzustellen. Monosignale, die dem mehrkanaligen Gesamtsignal beigemischt sind, können in erheblichem Umfange zurückgedrängt werden, ohne daß das Signal im übrigen seinen Mehrkanalcharakter und seine Dynamik nennenswert verlieren würde.
  • Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann in einem Zusatzgerät enthalten sein, welches zwischen die herkömmlichen handelsüblichen Ausgangsklemmen eines elektroakustischen Gerätes und die entsprechenden Eingangsklemmen der zugehörigen elektroakustischen Wandler schaltbar ist. Denkbar ist in diesem Zusammenhang eine Art "Adapter", der zwischen ein Stereogerät und den Kopfhörer oder auch die Lautsprecherboxen geschaltet werden kann.
  • Alternativ kann die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung auch fest in ein elektroakustisches Gerät integriert sein. Das erfindungsgemäße Potentiometer erlangt dann als einstellbares Element eine ähnlich wichtige Funktion wie Lautstärkeregler, Balance-, Baß- und Trebleregler.
  • Da eine Verstellung des erfindungsgemäß vorzusehenden Potentiometers mit einer gewissen Veränderung der Dynamik einhergeht, empfiehlt sich eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, bei welcher in der Verbindung der gleichnamigen Anschlußklemmen der einen Polarität mit den Endverstärkern jeweils ein weiteres Potentiometer liegt, dessen Abgriff auf der gleichen Drehachse wie der Abgriff des Potentiometers liegt, über den die gleichnamigen Anschlußklemmen der anderen Polarität mit Masse verbunden sind, wobei sich jedoch die Widerstandswerte dieser weiteren Potentiometer gegensinnig zum Widerstandswert des in Anspruch 1 genannten Potentiometers verändern. Bei dieser Anordnung werden durch die weiteren Potentiometer Veränderungen der Dynamik, mit denen sonst die Einstellung des Raumklangerlebnisses verbunden wäre, automatisch auskompensiert.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
    • Figur 1:
    schematisch die Schaltungsanordnung für ein Zusatzgerät, welches zwischen die Kopfhörer-Anschlüsse eines Stereogerätes und den Kopfhörer geschaltet wird;
    Figur 2:
    schematisch eine entsprechende Schaltungsanordnung zum Betreiben der beiden Lautsprecher eines Stereogerätes, die wahlweise in das Stereogerät integriert oder als Adapter ausgestaltet sein kann;
    Figur 3:
    eine Modifikation der Schaltungsanordnung von Figur 1;
    Figur 4:
    schematisch die Ansichten von Zusatzgeräten, deren Schaltungsanordnung in den Figuren 1 und 3 gezeigt ist.
  • Die in Figur 1 dargestellte Schaltungsanordnung ist in erster Linie für ein Zusatzgerät bestimmt, wie es in den Figuren 4a und 4b schematisch dargestellt ist: Die Schaltungsanordnung selbst ist in einem Kästchen 1 untergebracht, von dem eine Leitung 2 zu einem Stecker 3 führt, der an den vorhandenen Kopfhöreranschluß eines Stereogerätes angeschlossen wird. Ein Kabel 20, welches über eine Steckverbindung 4 mit dem Kästchen 1 verbunden ist, führt zu dem Kopfhörer 6. Das Raumklangerlebnis läßt sich durch Drehen an einem Bedienungsknopf 7 verändern.
  • Das Ausführungsbeispiel des Zusatzgerätes, welches in Figur 4b dargestellt ist, entspricht demjenigen von Figur 4a vollständig mit der Ausnahme, daß statt des Drehknopfes 7 ein Gleitregler 7a vorgesehen ist.
  • Die in dem Kästchen 1 untergebrachte Schaltung ist denkbar einfach; ein erstes Ausführungsbeispiel findet sich in Figur 1:
    Die Eingangsklemme 3a, die Teil des Steckers 3 ist, und welche über diesen mit dem Endverstärker des linken Stereokanals des Stereogerätes verbunden ist, führt direkt zur Plus-Anschlußklemme 4a der linken Kopfhörermuschel 6a.
  • Die Klemme 3b ist in entsprechender Weise mit dem Endverstärker des rechten Stereokanals des Stereogerätes verbunden und führt direkt zur Plus-Anschlußklemme 4b der rechten Kopfhörermuschel 6b.
  • Die Minus-Anschlussklemmen 4c und 4d der Kopfhörermuscheln 6a und 6b sind zusammengeschaltet und über das Potentiometer 7 mit der Klemme 3c des Steckers 3 verbunden, welcher an die Masse des Stereogerätes angeschlossen wird.
  • Durch Verstellen des Potentiometers 7 läßt sich die Phasenlage der den Ohrhörermuscheln zugeführten Signale und damit das Raumklangerlebnis in bisher nicht bekannter Weise verändern.
  • Der am Potentiometer 7 einstellbare Widerstandswert läßt sich zwischen 0 Ohm und "unendlich" (tatsächlich ein verhältnismäßig hoher Wert) kontinuierlich verändern. Ist dieser Widerstandswert gleich 0, so fließen unabhängige Ströme von den Endstufenverstärkern des Stereogerätes über die Klemmen 3a bzw. 3b über die Spulen der Kopfhörermuscheln 6a bzw. 6b und die Klemme 3c des Steckers 3. Dies entspricht der normalen Betriebsweise eines Stereogerätes, bei welcher rechter und linker Kanal ohne Einfluß aufeinander sind.
  • Wird jedoch der Widerstandswert des Potentiometers 7 durch Drehen an dem in Figur 4a dargestellten Knopf bzw. durch Verschieben des Gleitreglers 7a von Figur 4b vergrößert, dann beeinflussen sich die auf den Klemmen 3a und 3b liegenden Stereosignale progressiv und zwar signalabhängig. Durch Veränderung des Wertes des Potentiometers 7 können die effektiv an den Kopfhörermuscheln 6a und 6b liegenden Spannungen stufenlos geändert werden. Hierdurch lassen sich die Dynamik, die Position der Musikinstrumente in dem hörbaren Winkel, der Raumeindruck, die Baßmenge oder auch z.B. die Sänger-Lautstärke in weiten Grenzen verändern. Zum Beispiel ist es möglich, die Stimme eines Sängers, die als Monosignal dem Stereomusiksignal zugemischt wurde, so zu verändern, daß die Begleitmusik mit 70 bis 80 % ihrer Dynamik als Stereosignal im wesentlichen unverändert bleibt, während die Dynamik der Sängerstimme bis zu 90 % reduziert wird, so daß sie nur noch im Hintergrund, fast als eigenes Echo, zu hören ist.
  • Die in Figur 2 dargestellte Schaltungsanordnung entspricht mit wenigen, nachfolgend beschriebenen Ausnahmen dem oben anhand von Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Entsprechende Teile sind daher mit demselben Bezugszeichen, zuzüglich 100, versehen.
  • Die Klemmen 103a, 103b und 103c sind diesmal mit den Endverstärkern eines Stereogerätes fest verbunden und innerhalb von dessen Gehäuse zu denken. Als elektroakustische Wandler finden ein linker Lautsprecher 106a und ein rechter Lautsprecher 106b Verwendung. Die Minus-Anschlußklemme 104a des Lautsprechers 106a ist hier mit dem Schaltpunkt 103a identisch, der mit dem Ausgang des Endverstärkers für den linken Stereokanal verbunden ist. In entsprechender Weise ist die Minus-Anschlußklemme 104b = 103b des rechten Lautsprechers 106b mit dem Ausgang des Endverstärkers für den rechten Stereokanal verbunden.
  • Die gleichnamigen Plus-Anschlußklemmen 104c und 104d der Lautsprecher 106a und 106b sind zusammengeschaltet und mit dem im Inneren des Stereogerätes zu denkenden Potentiometer 107 verbunden. Das andere Ende des Potentiometers 107 liegt an einem Punkt 103c der inneren Schaltung des Stereogerätes, der mit Masse verbunden ist.
  • Die Funktionweise des Ausführungsbeispieles, welches in Figur 2 dargestellt ist, stimmt im wesentlichen identisch mit derjenigen des Ausführungsbeispieles von Figur 1 überein.
  • Liegt an den Klemmen 3a, 3b bzw. 103a, 103b der Schaltungsanordnungen nach den Figuren 1 und 2 ein reines Monosignal, dann haben die Potentiometer 7 bzw. 107 die Funktion eines (ggf. zusätzlichen) Lautstärke-Einstellungsgliedes.
  • Wie oben bereits erwähnt, wird durch die Verstellung des Wertes des Potentiometers 7 bzw. 107 nicht nur die Phasenlage verändert; es findet darüber hinaus auch eine gewisse Veränderung der Dynamik der an den elektroakustischen Wandlern 6 bzw. 106 liegenden Signale statt. Diese Änderung der Dynamik kann zwar grundsätzlich an dem jeweils vorhandenen Lautstärke-Regler des Stereogerätes ausgeglichen werden. Einfacher ist es jedoch, diese Dynamikveränderung automatisch zu kompensieren, wie dies bei dem in Figur 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Dieses Ausführungsbeispiel ist eine einfache Modifikation der in Figur 1 dargestellten Schaltungsanordnung. Entsprechende Teile sind daher mit demselben Bezugszeichen, zuzüglich 200, gekennzeichnet.
  • Auch in Figur 3 findet als elektroakustischer Wandler ein Kopfhörer mit der linken Kopfhörermuschel 206a und der rechten Kopfhörermuschel 206b Verwendung. Die Plus-Anschlußklemme 204a der linken Kopfhörermuschel 206a ist über ein weiteres Potentiometer 208, das innerhalb des Kästchens 1 des Zusatzgerätes zu denken ist (vergl. Figur 4), mit der Klemme 203a des Steckers 203 verbunden, die ihrerseits das linke Stereosignal des Stereogerätes führt. Das Potentiometer 208 ist gegensinnig zum Potentiometer 207 angeschlossen, d.h. bei einer Verdrehung im gleichen Sinne verändern sich die Widerstandswerte der Potentiometer 208 und 207 gegensinnig.
  • In entsprechender Weise ist die Plus-Anschlußklemme 204b der rechten Kopfhörermuschel 206b über ein Potentiometer 209 mit der Klemme 203b des Steckers 203 verbunden, welche das rechte Stereosignal des Stereogerätes führt.
  • Die Minus-Anschlußklemmen 204c und 204d der Kopfhörermuscheln 206a und 206b sind wieder zusammengeschaltet und über das Potentiometer 207 mit der Klemme 203c des Steckers 203 verbunden, der auf Masse liegt.
  • Die Potentiometer 207, 208 und 209 liegen auf einer gemeinsamen Achse und werden gemeinsam verstellt. Auf diese Weise werden die Werte der Widerstände 208 und 209 bei einer Verdrehung der gemeinsamen Achse um einen bestimmten Winkel um einen Betrag vergrößert bzw. verkleinert, der zum Ausgleich der durch das Potentiometer 207 bewirkten Dynamikveränderung erforderlich ist.

Claims (4)

  1. Schaltungsanordnung zur Modifikation der Ausgangssignale eines mehrkanaligen elektroakustischen Geräts, das für jeden Kanal einen Endverstärker und einen elektroakustischen Wandler aufweist, wobei Schaltungselemente vorgesehen sind, welche zu einer Wechselwirkung zwischen den Ausgangssignalen der verschiedenen Kanäle führen, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichnamigen Anschlußklemmen der einen Polarität (+ oder -) (4a, 4b; 104a, 104b; 204a, 204b) der elektroakustischen Wandler (6a, 6b; 106a, 106b; 206a, 206b) mit Schaltungspunkten (3a, 3b; 103a, 103b; 203a, 203b) verbunden sind, welche die Ausgangssignale der Endverstärker der verschiedenen Kanäle führen, und daß die gleichnamigen Anschlußklemmen der anderen Polarität (- oder +) (4c, 4d; 104c, 104d; 204c, 204d) zusammengeführt und über ein Potentiometer (7; 107; 207) an Masse gelegt sind.
  2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Zusatzgerät enthalten ist, welches zwischen die herkömmlichen handelsüblichen Ausgangsklemmen eines elektroakustischen Gerätes und die entsprechenden Eingangsklemmen der zugehörigen elektroakustischen Wandler schaltbar ist.
  3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in ein elektroakustisches Gerät fest integriert ist.
  4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung der gleichnamigen Anschlußklemmen der einen Polarität (204a, 204b) mit den Endverstärkern jeweils ein weiteres Potentiometer (208, 209) liegt, dessen Abgriff auf der gleichen Drehachse wie der Abgriff des Potentiometers (207) liegt, über den die gleichnamigen Anschlüsse der anderen Polarität (204c, 204d) mit Masse verbunden sind, wobei sich jedoch die Widerstandswerte dieser weiteren Potentiometer (208, 209) gegensinnig zum Widerstandswert des in Anspruch 1 genannten Potentiometers (207) verändern.
EP91101757A 1990-02-12 1991-02-08 Schaltungsanordnung zur Modifikation der Ausgangssignale eines mehrkanaligen elektroakustischen Geräts Withdrawn EP0442388A1 (de)

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