NL8600406A

NL8600406A - Automatisch geregeld versterkerstelsel.

Info

Publication number: NL8600406A
Application number: NL8600406A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1986-02-18
Filing date: 1986-02-18
Publication date: 1987-09-16
Also published as: EP0235848A1; JPS62198298A; EP0235848B1; US4783819A; DE3774902D1

Description

♦ « Λ ‘J* * .

f ΡΗΝ 11.652 -1- N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Automatisch geregeld versterkerstelsel

De uitvinding heeft betrekking op een automatisch geregeld versterkerstelsel met tenminste een ingang en tenminste een uitgang met een geregelde versterkings-eenheid, een detectieeenheid, gekoppeld aan de ingang om in 5 bedrijf bij akoestische meekoppeling oscillaties van het stelsel te detecteren en een besturingseenheid, die aangestuurd door de detectieeenheid de versterking van de ver-sterkingseenheid regelt.

Een dergelijk automatisch geregeld versterker-10 stelsel is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4.079.199. Wanneer op een dergelijk stelsel aan de ingangen een of meer microfoons worden aangesloten en aan de uitgangen een of meer luidsprekers worden aangesloten, kunnen oscillaties optreden, wanneer er een akoestische 15 koppeling aanwezig is van een of meer van de luidsprekers naar een of meer van de microfoons. Een dergelijke situatie kan zich voordoen, wanneer het stelsel gebruikt wordt om in zalen spraaksignalen of muzieksignalen te versterken. De frequenties, waarop oscillaties kunnen optreden worden 20 onder meer bepaald door de geometrie van de zaal, temperatuur en relatieve vochtigheid, de afstand van de spreker tot de microfoon en het aantal toehoorders, dat in de zaal aanwezig is. De oscillatiefrequenties hebben dan ook een min of meer stochastisch karakter. Om deze 25 oscillaties tegen te gaan wordt volgens het Amerikaanse octrooischrift 4.079.199 voorgesteld om toevallig optredende oscillaties te detecteren en vervolgens de versterking van het stelsel te verlagen, totdat de oscillaties worden onderdrukt. Na een wachttijd wordt de 30 versterking van het stelsel dan weer verhoogd. Een en ander heeft tot gevolg, dat in dit bekende stelsel steeds toevallige oscillaties kunnen optreden, bijvoorbeeld, doordat de eigenschappen van de zaal zijn veranderd, Λ Λ Λ τ A Λ ' * ' r ·* ~ '1 ' * ^ v* ^ PHN 11.652 “2- doordat bijvoorbeeld het aantal toehoorders is. vermeerderd of verminderd.

De uitvinding heeft ten doel, om dit bezwaar en 'andere bezwaren van dit bekende stelsel te elimineren of 5 althans te verminderen en verschaft daartoe een versterkerstelsel van de in de aanhef genoemde soort, dat daardoor wordt gekenmerkt, dat de geregelde versterkings-eenheid afzonderlijke regelorganen bevat om de versterking voor verschillende frequentiegebieden apart in te stellen 10 onder de. rondzinggrens. Hierdoor kan een optimale instelling van de versterking voor alle frequentiegebieden bereikt worden. Deze optimale versterking van alle frequentiegebieden kan niet bereikt worden met het stelsel volgens het Amerikaanse octrooischrift 4.079.199. De 15 versterking wordt volgens dit octrooischrift terug geregeld totdat op die frequentie waarvoor de versterking maximaal is, juist geen oscillatie meer optreedt. Dit impliceert in de praktijk, dat voor andere frequentiegebieden de versterking te laag kan zijn. Dit nadeel wordt door de 20 voorgestelde maatregel volgens de uitvinding vermeden.

Een verder nadeel van het bekende stelsel is, dat daarbij gebruik wordt gemaakt van detectoren voor het detecteren van oscillaties, waarvan de bandbreedte klein is, zodat een betrekkelijk groot aantal detectoren 25 noodzakelijk is om het gehele frequentiegebied te kunnen bestrijken. Om dit nadeel van het bekende stelsel te vermijden wordt volgens de uitvinding het versterkerstelsel bij voorkeur dusdanig uitgevoerd, dat de eenheid voor het detecteren van oscillaties aanspreekt op een beginnende of 30 toenemende oscillatie. Een uitvoeringsvorm van dit principe wordt volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat de eenheid voor het detecteren van oscillaties tenminste twee gelijkrichtende circuits bevat, waaraan het te versterken signaal of een gedeelte van het te versterken signaal wordt 35 toegevoerd, tenminste twee integrerende schakelingen bevat, met een verschillende tijdsconstante en verschillende versterking en een comparatorschakeling, waaraan de uitgangssignalen van de integrerende schakelingen worden toegevoerd

* . <s Λ J

... . . ') PHN 11.652 ~3~ ** - -J* als ingangssignaal, waarbij de comparatorschakeling een uitgangssignaal geeft, wanneer een van beide ingangssignalen het andere in amplitude overschrijdt. Door deze maatregel wordt bereikt, dat voor elk afzonderlijk 5 regelorgaan voor het regelen van de versterking slechts een detectieorgaan nodig is, wanneer deze afzonderlijke regelorganen gelijktijdig worden ingesteld en er zelfs slechts een enkel detectieorgaan nodig is, wanneer de regelorganen voor het regelen van de versterking niet 10 gelijktijdig maar achtereenvolgens worden ingesteld.

Een verder bezwaar van de inrichting volgens het Amerikaanse octrooischrift 4. 079.199 is, dat, zelfs wanneer de versterking dusdanig is ingesteld, dat geen of slechts zeer sporadisch spontane oscillaties optreden, toch 15 nog altijd rinkelen of toonkleuring optreedt (niet lineaire versterking), doordat de versterking dusdanig ingesteld kan zijn, dat de open lus versterking dicht bij de.waarde 1 ligt en de fase draaiing van het stelsel dicht bij een waarde ligt, die een veelvoud van 360 graden bedraagt.

20 Om dit bezwaar te elimineren wordt het versterkerstelsel volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat dit voorzien is van organen om de versterking per frequentiegebied geleidelijk te verhogen totdat oscilleren optreedt en vervolgens de versterking per 25 frequentiegebied te verlagen met een instelbaar verschil ten opzichte van de waarde van de versterking, waarbij ' oscilleren optreedt.

Dit instelbare verschil is bij een verdere uitvoeringsvorm van het stelsel volgens de uitvinding , 30 per frequentiegebied verschillend. Bij voorkeur echter bedraagt het instelbare verschil over het totale frequentiegebied -5 dB tot -8 dB voor spraak bij maximale versterking, voor muziek veelal enkele dB's meer. In de praktijk is gebleken, dat dan een rinkelvrij functioneren 35 van het versterkerstelsel gewaarborgd is.

Bij voorkeur is het stelsel volgens de uitvinding voorzien van organen om de versterking voor elk frequentie- *·' · · 5 * PHN 11.652 -4- gehied te verhogen tot een waarde, waarbij oscilleren optreedt en vervolgens voor elk frequentiegebied met een vast bedrag te verlagen en dit proces van verhogen tot oscilleren en met een vast bedrag verlagen zo vaak te 5 herhalen tot een aldus bereikte waarde voor de versterking overeenstemt met de voorafgaande maximale waarde. Het inregelproces wordt zodoende herhaald en er wordt een instelling, die de hoogste versterking oplevert gekozen. Daardoor wordt bereikt, dat de invloed van kortdurende 10 toevallig optredende sterke geluidssignalen-(bijvoorbeeld door het dichtslaan van een deur) wordt geelimineerd.

Een verdere voorkeursuitvoering van het stelsel volgens de uitvinding wordt daardoor gekenmerkt, doordat dit voorzien is van organen, die een signaal geven, wanneer 15 tijdens het verhogen van de versterking binnen een bepaalde tijdsduur geen oscillaties zijn opgetreden in een of meer frequentiegebieden. Hierdoor wordt voorkomen, dat een onjuiste instelling optreedt, wanneer de volumeinstelling van het stelsel te laag is, zodat dan in het geheel geen 20 oscillaties kunnen optreden of slechts oscillaties kunnen optreden voor bepaalde frequentiegebieden.

Vervolgens zal het versterkingstelsel volgens de uitvinding worden beschreven aan de hand van de tekening waarin: 25. Fig. 1 een principe schema van het versterker- stelsel volgens de uitvinding toont;

Fig. 2 een blokschema toont van een van de mogelijke varianten van het versterkerstelsel volgens fig. 1? 30 Fig. 2a een blokschema toont van een andere van de mogelijke varianten van het versterkerstelsel volgens fig. 1;

Fig. 3 een meer gedetailleerd schema toont van de variant volgens fig. 2; 35 Fig. 3a een meer gedetailleerd schema toont van de variant volgens fig. 2a; * .-s V · , * ' ,3

« ' j j : J

PHN 11.652 “5-· «r· *

Fig. 4 het verloop in de tij d toont van enkele signalen, wanneer de versterking niet geregeld wordt;

Fig. 5 het verloop in de tijd toont van de signalen volgens fig. 4, wanneer de versterking geregeld 5 wordt;

Fig. 6 het verloop in de tijd toont van signalen die voorkomen in de variant volgens fig. 3a; en

Fig. 7 Schematisch het herhalen van de instelpro-cedure toont om automatisch een maximale waarde voor de 10 versterking te verkrijgen.

In fig. 1 geeft het verwijzingscijfer 36 de ingang van het versterkerstelsel aan. Aan deze ingang kunnen een of meerdere microfoons gekoppeld worden, wanneer meerdere microfoons worden toegepast onder toevoeging van 15 een sommatienetwerk. Met verwijzingscijfer 37 is de uitgang van het stelsel aangegeven. Aan de uitgang van dit stelsel kunnen een of meerdere luidsprekers gekoppeld worden. De ingangssignalen worden toegevoerd aan een versterkingseenheid 35', waarvan de versterking geregeld kan worden. De 20 ingangssignalen worden tevens toegevoerd aan een detectie-eenheid 2' die oscillaties in het ingangssignaal detecteert en in afhankelijkheid van de detectie van oscilleren een uitgangssignaal doorgeeft aan de besturingseenheid 3', die voor verschillende freguentiegebieden uitgangssignalen 25 levert voor het regelen van de versterking van de versterkingseenheid 35'.

Fig. 2 toont een blokschema van een van de mogelijke varianten van het versterkerstelsel volgens fig.

1. Overeenkomstige onderdelen zijn met overeenkomstige 30. verwijzingscijfers aangegeven. De filtersectie 1 kan verschillende filters 11, 11 * en 1n' bevatten, maar overigens zoveel filters bevatten als gewenst of noodzakelijk is. De versterkingseenheid 35 kan een dienovereenkomstig aantal geregelde verzwakkers 91, 9*' en 35 9111 bevatten en een sommerend netwerk 10' met daarin opgenomen een versterker. Zowel de ingang 36 als de uitgangen van de filters 11, 1'r, 1’'‘ zijn gekoppeld met de " '' ·'· Λ * · <» . · i 1 9 PHN 11.652 -6- « -w

Ingangen van de detektie-eenheid 2. Oscillaties worden door de detectieeenheid 2 voor elk van de afzonderlijke frequentiegebieden afzonderlijk gedetecteerd en voor elk van de afzonderlijke frequentiegebieden wordt een uitgangs-5 signaal opgewekt en toegevoerd aan de besturingseenheid 3, die voor elk van de frequentiegebieden stuursignalen opwekt, die worden toegevoerd aan de regelbare verzwakkers 9' , 91' en 9'''.

De uitvoeringsvorm volgens fig. 2a verschilt 10} daarin van de uitvoeringsvorm volgens fig. 2, dat de detectieeenheid 2a voor het gehele frequentiegebied een enkel detectiesignaal opwekt. De regelbare verzwakkers worden daarbij in de tijd gezien achtereenvolgens ingesteld door de besturingseenheid 3a. Deze instelling wordt 15 dusdanig uitgevoerd, dat aanvankelijk slechts een verzwakker een signaal doorlaat. De andere verzwakkers laten dan geen signaal door. De verzwakking wordt vervolgens voor de ene verzwakker omlaag geregeld, totdat voor het betreffende frequentiegebied oscilleren optreedt. 20 Dan wordt de verzwakking van de betreffende verzwakker met een bepaald vast bedrag verhoogd en vervolgens vast ingesteld. Vervolgens wordt de verzwakking van de volgende verzwakker verlaagd, totdat oscilleren optreedt en weer met een vast bedrag verhoogd en vast ingesteld. Deze procedure 25' wordt herhaald, totdat alle verzwakkers ingesteld zijn.

In het meer gedetailleerde schema volgens fig. 3 van de variant van het stelsel volgens de uitvinding vol-gens fig. 2 geven overeenkomstige verwijzingscijfers overeenkomstige onderdelen aan. In fig. 3 zijn ter wille 30 van dë eenvoud de schakelingen, die nodig zijn om een gedefinieerde begintoestand te bereiken en de' daarbij behorende verbindingen niet weergegeven. Het resetsignaal of terugzetsignaal R wordt bij het starten via ingang 38 gegenereerd in de besturingsschakeling 32. Bij alle 35 ingangen, waaraan dit resetsignaal wordt toegevoerd, is dit aangegeven door de letter R. Wanneer er een resetsignaal is gegenereerd zij de Q-uitgangen van de Flip-Flops 26, 27 en 28 logisch "0", heeft de inhoud van de geheugentellers 7',

O f*'· /V

® 0 v y ‘Hl 0 PHN 11.652 -7- 71' en 7’T' de waarde O of een andere (hierna-te bespreken, gewenste) waarde, heeft de inregelteller een gewenste voor-instelling en is de hulpteller ingesteld op een waarde 0 (of desgewenst een andere beginstand). Het signaal, dat 5 nodig is om de besturingsschakeling 32 zelf in de gewenste beginstand te brengen, wordt in de schakeling. 32 zelf opgewekt (master reset). De klokschakeling 4 heeft een instelbare frequentie, die met behulp van het instelorgaan 5 kan worden ingesteld. Deze instelbare frequentie is 10 noodzakelijk om een juiste instelling van de-verzwakkers te kunnen bereiken voor verschillende afmetingen van zalen. De klok 4 wekt een kloksignaal met betrekkelijk hoge. frequentie op, dat wordt toegevoerd aan de EN poorten 23, 24 en 25 en wekt een kloksignaal op met een betrekkelijk 15 lagere frequentie, dat wordt toegevoerd aan de besturingsschakeling 32. Met het verwijzingscijfer 38 is schematisch een startingang aangegeven, waarmee de inregelprocedure wordt opgestart. De besturingsschakeling 32 heeft onder meer als functie er voor te zorgen, dat de 20 eerste klokpuls, die na het starten moet worden doorgelaten naar de inregelteller 6, de hulpteller 33 en de EN poorten 29, 30 en 31 op een gedefinieerde manier wordt doorgelaten. Schematisch zijn bij de besturingsschakeling 32 ingangssignalen aangegeven, die afkomstig zijn uit de rest van de 25 schakeling en uitgangssignalen aangegeven, die onder meer dienen voor het zetten en terugzetten van de houdende schakelingen (flip-flops en tellers), die in. het stelsel aanwezig zijn. Gelijknamige benamingen betekenen een galvanische verbinding van de in- en uitgangen met die signaal-30 naam. De hulpteller 6 heeft een ingang 34, waarmee deze in een vooraf bepaalde begintoestand gebracht kan worden. Met het verwijzingscijfer 1' is een hoogdoorlatend filter aangegeven, 11’ is een banddöorlatend filter, dat het middengebied doorlaat en 1"1 is een laagdoorlatend filter. 35 De uitgangssignalen van deze filters worden toegevoerd aan de dubbelzijdige gelijkrichters 12, 13 en 14, terwijl het λ* PHN 11.652 -8- volledige signaal wordt toegevoerd aan de dubbelzijdige gelijkrichter 15. De gelijkrichters kunnen operationele versterkers bevatten, die op een bekende manier geschakeld zijn. De uitgangssignalen van de gelijkrichters worden 5 toegevoerd aan integrerende versterkers 16, 17, 18 en 19, Voor elk van de frequentiegebieden wordt het uitgangssignaal van de integrerende versterker toegevoerd aan de ene ingang van de respectievelijke comparatoren 20, 21 en 22, waarvan de andere ingang wordt gevoed door het 10 uitgangssignaal van de integrerende versterker 19. De uitgangssignalen van de comparatoren worden toegevoerd aan EN poorten 23, 24 en 25, waarvan de uitgangen verbonden zijn met de trigger ingangen van master slave J-K flip flops 26, 27 en 28, waarvan de inverterende uitgang is 15 teruggekoppeld naar de ingang van de respectievelijke EN poorten 23, 24 en 25. De inverterende uitgangen van de flip-flops 26, 27 en 28 zijn verbonden met de ingangen van de EN poorten 29, 30 en 31, waarvan de andere ingang wordt gevoed met een kloksignaal. De uitgangen van deze EN 20 poorten 29, 30 en 31 zijn verbonden aan de telingangen van de geheugentellers 7', 71 1 en 7111, waarvan de uitgangssignalen worden toegevoerd aan multiplexers of omschakelaars 8', 8'' en 8'", waarvan het andere stel ingangen wordt gevoed door de inregelteller 6. De 25 omschakelaars 8', 81' en 8 1'1 geven de uitgangssignalen van ofwel de inregelteller 6 of de geheugentellers 7', 7'·' en 71'T door aan digitaal instelbare verzwakkers 9', 9'1 en 9''1, waaraan eveneens het hoog frequente, het midden frequente en het laag frequente signaal respectievelijk 30 wordt toegevoerd. De uitgangssignalen van de regelbare verzwakkers worden toegevoerd aan het sommerend netwerk, dat weer is verbonden aan een eindversterker 11 met regelbare versterking (60).

De werking van het stelsel volgens fig. 3 is in 35 principe als volgt. Na een "startinstructie" aan de ingang « * .

9mj 1 . ·’ .

* PHN 11.652 -9- 38 wordt de beginstand ingesteld en wordt de versterking van het in verschillende frequentiegebieden opgesplitste signaal langzaam opgeregeld door middel van de inregeltel-ler 6, waarvan de stand onder invloed van de uitgangen Q1 ', 5 Q2' en Q3' door de omschakelaars 8', 811 en 8’*' dan wordt doorgegeven aan de verzwakkers 9', 9'' en 91' ’, !die dienovereenkomstig worden ingesteld, totdat de rondzinggrens (oscilleren) wordt overschreden. Wanneer het rondzingen (oscilleren) eenmaal is gedetecteerd boven het omgevings-10 geluid, wordt de versterking van het frequentiegebied, waarin het rondzingen plaatsvindt, door het overnemen van de stand van de overeenkomstige geheugenteller, die lager is dan die van de inregelteller, omdat de inregelteller een voorinstelling kreeg bij het starten, voor het instellen 15 van de betreffende verzwakker, teruggeregeld tot een waarde, waarbij het systeem stabiel is en een maximaal mogelijke versterking is ingesteld. Nadat op deze wijze de versterking voor alle frequentiegebieden is ingesteld is de voor de specifieke omstandigheden, waaronder het stelsel 20 moet werken, maximaal toelaatbare geluidsversterking ingesteld, (de gewenste open lus versterking voor elk van de frequentiegebieden). Bij het inregelen wordt uitgegaan van een situatie, waarbij direct nabij de microfoon of microfoons van het systeem (nog) niet gesproken wordt. Het 25 binnenkomende audio-signaal bevat dan het diffuse omgevingsgeluid. De versterking wordt opgeregéld, totdat oscilleren optreedt. Het oscillerende signaal wordt gekenmerkt door een snelle stijging van de amplitude. Deze snelle amplitude stijging wordt gedetecteerd volgens het in 30 fig. 4 weergegeven principe. In wezen komt dit principe daarop neer, dat het signaal, of het gedeelte van het signaal, waarin oscillaties optreden, wordt gelijkgericht.

Na gelijkrichting wordt dit signaal toegevoerd aan twee integratoren met een verschillende tijdsconstante en een 35 verschillende versterking. De integrator 19 in fig. 3 heeft s o •e * PHN 11.652 -10- bijvoorbeeld een grotere versterking en een grotere integratie constante dan de integrerende versterkers 16, 17 en 18. Het uitgangssignaal van de integrerende versterker 19 zal dan het met het verwijzingscijfer 62 in fig. 4 5 aangegeven verloop hebben, terwijl de uitgangssignalen van de integrerende versterker 16, 17 en 18 het met het verwijzingscijfer 61 in fig. 4 aangegeven verloop kunnen hebben, wanneer in een of meer van de betreffende frequentiegebieden oscilleren optreedt. Het geluidsniveau 10 in de zaal wordt weergegeven door het signaal 63. Wanneer geen rondzingen optreedt (voor het tij stip t1) is het uitgangssignaal van de integrerende versterker 19 hoger in niveau dan het uitgangssignaal van de andere integrerende versterkers. Het uitgangssignaal van de comparatoren 20, 21 15 en 22 zal dan respectievelijk de EN poorten 23, 24 en 25 blokkeren. Wanneer nu oscilleren begint op te treden zal het geluidsniveau in de zaal snel stijgen (het tijdsstip t1). Het uitgangssignaal van de integrator 19 zal dan echter minder snel toenemen dan het uitgangssignaal van de 20 andere integratoren, zodat op het tijdstip t2 een doorsnijding optreedt, waardoor het uitgangssignaal van de betreffende comparator de bijbehorende EN poort vrijgeeft. Door de uitgang van de betreffende EN poort (23, 24, 25) wordt dan bij de eerstvolgende klokpuls aan die poort de bijbe-25. horende flip-flop (26, 27 of 28) omgezet, waardoor de bijbehorende EN poort (29, 30 of 31) wordt geblokkeerd en geen telpulsen meer toegevoerd kunnen worden aan de daarbij behorende geheugentelIer (7', 7* * of 7111). Tegelijkertijd wordt de bijbehorende multiplexer omgeschakeld door de Q' 30 uitgang van dé betreffende flip-flop (26, 27 of 28), zodat in plaats van de inhoud van de teller 6 dan de inhoud van de betreffende geheugenteller (7', 7*1 of 7’’') aan de betreffende instelbare verzwakker (9', 91' of S * *') wordt toegevoerd. Voor een goed begrip zij vermeld, dat de 35 verzwakking van de verzwakkers wordt verlaagd naarmate de '* - ·.· .

im 11.652 -11- telstand van de sturende teller op dat moment hoger is. De inregelteller 6 krijgt op het startmoment een voorsprong.

De waarde van de inregelteller 6 en de geheugentellers 7', 7'' en 7'" wordt gelijktijdig verhoogd. Wanneer in een van 5 de freguentiegebieden oscilleren wordt gedetecteerd worden op dat moment geen klokpulsen meer toegevoerd aan de betreffende geheugenteller (7', 7 *1 of 711') en wordt de stand van dé betreffende geheugenteller, die lager is dan die van de inregelteller gefixeerd. Een en ander wordt 10 voortgezet en de stand van de inregelteller 6 wordt verhoogd, totdat in alle frequent!ebanden oscillaties zijn gedetecteerd. Dan zijn alle verzwakkers juist ingeregeld en is het inregelproces beëindigd. De voorsprong,' die de inregelteller 6 kreeg op de geheugentellers 7', .7'* en 7'" 15 is bepalend voor de mate, waarin de versterking wordt teruggeschakeld nadat oscillaties gedetecteerd zijn.

Wanneer namelijk oscilleren wordt gedetecteerd en het verschil tussen beide tellers (de inregelteller 6 en een van de geheugentellers 71, 71' of 7'") is bij voorbeeld 20 "5", dan zal na omschakeling de rondgaande versterking met een factor verminderd worden, die gelijk is aan 5 maal de "stapgrootte" van de regelbare verzwakker. Aangezien dit aantal stappen instelbaar is met behulp van de voorinstelling van de inregelteller 6 is op deze wijze een 25 systeem verkregen, dat zich inregelt op een vooraf instelbare afstand tot rondzingen. Bovendien is de mate van het opgewekte rondzingen aangepast aan het omgevingslawaai en kan deze mate van rondzingen worden ingesteld door middel van het verschil van de niveaurs van de signalen 60, 30 61 en 62 (fig. 4), dat wil zeggen door instelling van de versterking van de integrerende versterker 19 en de integratie constante van de integrerende versterker 19 • (instelling van het tijdstip t2), waardoor de tijdsduur van de opgewekte oscillatie dusdanig kan worden beperkt, dat 35 het opgewekte oscillatieverschijnsel voor de toehoorder ·> ’ - -OG .· r ._ PHN 11.652 "12~ niet storend' is. Omdat het in een grote zaal langer duurt voordat rondzingen gedetecteerd kan worden dan in een kleine zaal, omdat de "opbouwtijd" voor het rondzingen in e.en grote zaal langer is dan in een kleine zaal is de 5 frequentie van de klok 4 met behulp van de instelling 5 regelbaar. Hierdoor kan worden voorkomen, dat-de versterking ten onrechte zal worden opgeregeld in het geval dat er toch al een beginnende, maar nog niet gedetecteerde oscillatie was» TQ In fig. 5 is de situatie voor de verschillende signalen aangegeven, wanneer de versterking is ingeregeld. Het signaal 64 is het uitgangssignaal van de integrerende versterker 19, het signaal 65 is het uitgangssignaal van een of meer van de integrerende versterkers 16, 17 15 of 18 en met 66 is het geluidsniveau in de zaal aangegeven. Ma inregelen zijn de verschillende niveau's een fractie lager dan kort voor het oscilleren.

Met verwijzingscijfer 33 is in fig. 3 nog een hulpteller aangegeven. Deze hulpteller wordt nadat in 20 een van de frequentiegebieden een oscillatie is gedetekteerd gelijktijdig met de andere geheugentellers opgehoogd. Het uitgangssignaal OHT (overloop hulpteller) kan in combinatie met bijvoorbeeld de uitgangssignalen van de flip-flops 26, 27 en 28 worden gebruikt om een verkeerde 25 instelling te detecteren. Hiervoor worden de signalen OHT (overloop hulpteller), Q1 , Q2, Q3 gebruikt alsmede het signaal EHT (vrijgave hulpteller). Het signaal EHT kan "1" worden (vrijgave telingang voor klokpulsen), wanneer een of meer van de flip-flops 26, 27 of 28 zijn 30 gezet (er is een oscillatie opgetreden in een of meer frequentiegebieden). Wanneer EHT gelijk is aan "1” dan gaat de hulpteller 33 lopen. Duurt het inregelen van de andere kanalen nu te lang, waardoor een te sterke toonkleu-ring zou optreden, dan kan OHT gegenereerd worden ("1") 35 door het overlopen van de hulpteller. Dan wordt met behulp van OHT het signaal S logisch "1" (in besturingsschakeling . . -·. .· · · ; d ' \ ‘ '·

* ·· J J

HM 11.652 -13- ^ s 32), worden de flip-flops 26, 27 en 28 gezet en dus de geheugentellers gestopt. Het achtereenvolgens optreden van Q1 of Q2 of Q3 = 1 en 0HT=1, voordat de beide andere flip-flops gezet zijn geeft dus aan dat er een verkeerde 5 instelling is. Bij het optreden van deze sekwentie wordt dan door middel van OHT in de besturingsschakeling het signaal S gegenereerd, waardoor de flip-flops 26, 27 en 28 worden gezet en vervolgens met behulp van de uitgangen Q1, Q2 en Q3 in de besturingsschakeling 32 het afgeven van 10 klokpulsen wordt gestopt. De schakeling is dan weer in een toestand, waarin zij met behulp van 38 opnieuw kan worden gestart, terwijl er een visuele indicatie bekrachtigd kan zijn om de foutconditie aan te geven.

Ook wanneer na verloop van een vooraf bepaald 15 aantal klokpulsen niet in elk der frequentiegebieden een oscillatie is opgetreden is het stelsel niet juist vooringesteld - dit is een tweede fout-conditie - en dient het geluidssysteem gewijzigd (bijvoorbeeld door wijziging van de volumeregeling of van de toonregeling, doof luidspreker-20 aanpassing of door aanpassing van het luidsprekertype) te worden. De tweede fout-conditie treedt op, wanneer de inregelteller 6 overloopt, 0IT=1, De inregelteller blijft namelijk tellen totdat geldt: Q1=1 en Q2=1 en Q3=1. Wanneer deze voorwaarde niet optreedt blijft inregelteller 6 25 doorlopen en wordt OIT=1. Met behulp van OIT=1 wordt dan weer in besturingsschakeling 38 S»1 gegenereerd, worden Q1, Q2 en Q3=1, stopt besturingsschakeling 32 met het afgevèn van klokpulsen, en is de schakeling weer gereed om gestart te worden via ingang 38, terwijl er een visuele weergave 30 kan zijn van de opgetreden fout. Het is ook mogelijk om aan de geheugentellers 7', 7'' en 7 *'' een verschillende voorinstelling te geven, zodat de versterking voor elk van de frequentiebanden bij het inregelen vanaf oscillatie met een verschillend bedrag voor elk van de frequentiegebieden 35 wordt teruggeschakeld. Dit is van belang in verband met onderlinge beïnvloeding van de verschillende frequentie- i v -ί J υ PHN 11.652 · -1 4- gebieden doordat de filters niet ideaal zijn en er dus overspraak is van het ene kanaal in het andere.

Fig. 3a toont een stelsel volgens de uitvinding, waarbij de inregeling voor de verschillende 5 frequentiegebieden in principe sequentieel plaatsvindt. Daarbij kan een detectieschakeling worden toegepast, die bestaat uit twee dubbelzijdig gelijkrichtende versterkerschakelingen 53 en 54, integrerende versterkers 55 of 56 en een comparator 20, waaraan respectievelijk de 10· uitgangssignalen van versterkers 55 en 56 worden toegevoerd. Overeenkomstige onderdelen zijn met overeenkomstige verwijzingscijfers aangegeven'als in fig.

3. De werking van de schakeling is als volgt.· Na het startsignaal wordt de verzwakking voor alle 15 frequentiegebieden op een na dusdanig ingesteld, dat geen signaal wordt doorgelaten, behalve voor het ene gebied. De versterking wordt dan geleidelijk opgeregeld, totdat voor het ene frequentiegebied oscilleren wordt gedetecteerd en dan vervolgens met een vooraf instelbaar bedrag terug-20 geschakeld. De andere frequentiegebieden worden successievelijk ingeregeld. In de besturingsschakeling 32 worden in fig. 3a venstersignalen of vrijgavesignalen W1, W2, W3 opgewekt, die het in fig. 6 aangegeven verloop hebben. Na het starten via de ingang 38 wordt weer een resetpuls R 25, opgewekt. Dan is Q1=0, Q2=0 en Q3=0. De geheugentellers 7', 7'’ en 7111 hebben de inhoud 0 of een andere vooraf ingestelde waarde. Deze inhouden zijn in fig. 6 respectievelijk aangegeven met GT1, GT2 en GT3. De inregelteller 6 heeft een inhoud, die vooraf ingesteld is. In fig. 6 IT. De hulp-30 teller 33 heeft de inhoud 0, HT in fig. 6. Na. de resetpuls R is W1=1. De poorten 23 en 29 zijn dan vrijgegeven evenals de verzwakker 9r. De andere kanalen zijn dan geblokkeerd voor geluidssignalen, voor klokpulsen uit besturingsschakeling 32, voor klokpulsen van de klok 4 en voor het uit-35 gangssignaal van comparator 20. De stand van de inregelteller en geheugenteller 7' (GT1) worden dan verhoogd tot ; ' I 0 5 * *· PHLv Ii.652 -15- het moment, dat in het betreffende frequentiegebied oscilleren optreedt. Dan wordt flip-flóp 26 gezet, Q1=1 en de stand van geheugenteller 7’ (GT1), die lager is dan die van de inregelteller doorgegeven aan de verzwakker 9'. De 5 inregelteller wordt teruggezet door middel van het signaal H1, opgewekt in besturingsschakeling 32. Vervolgens wordt op overeenkomstige wijze het tweede kanaal ingeregeld. De beide andere kanalen blijven dan gesperd* Tenslotte wordt het derde kanaal ingeregeld. Dan geldt Q1=1, Q2=1 en Q3=1.

10 Toevoer van kloksignalen door schakeling 32 wordt gestopt.

De besturingsschakeling 32 maakt dan W1=1, W2=1 en W3=1, zodat de verzwakkers 9’, 9'' en 9'* * weer zijn vrijgegeven en de hoogfrequentie, middenfrequentie en laagfrequentie-signalen verzwakken volgens de standen van de geheugentel-15 Iers 7', 71' en 7,,f. Het overloopsignaal OIT van de inregelteller kan weer worden gebruikt om aan te geven, dat een inregeling niet mogelijk was. Het overloopsignaal OHT van hulpteller 33 kan worden gebruikt om aan te geven, dat een te sterke toonkleuring optrad. Het vrijgavesignaal EHT 20 voor de hulpteller kan bijvoorbeeld worden opgewekt, wanneer Q1=1. De hulpteller begint dan met tellen en blijft doortellen tijdens het inregelen van het middenfrequentie en laagfreqentie signaal. Duurt dit inregelen te lang, dan kan dit een aanwijzing zijn, dat er een te sterke 25 toonkleuring is. De inhoud van de hulpteller 33 is een maat voor de som van de tijden gebruikt voor beide instellingen en daarmee een maat voor de som van beide toonkleuren. Het signaal OHT is dus een indikatie voor een te sterke toonkleuring. De werking van de verdere schakeling is dan in 30 principe hetzelfde als beschreven in verband.met figuur 3.

Om de invloed van toevallige omgevingsgeluiden te elimineren wordt volgens de uitvinding de instelprocedure herhaald, tot een instelling is verkregen, die overeenstemt met die voorafgaande instelling, die de hoogste versterking 35 oplevert. Daartoe worden de na instelling verkregen standen η λ λ * \ Λ * , 4 _ PHN 11,652 -16- van de geheugentellers 7', 7'1 en 7111 (fig. 3) in de besturingsschakeling 32' vergeleken met de daarvoor bereikte standen van deze tellers, dit is schematisch in de tekening weergegeven (fig. 7). Wanneer deze standen overeenstemmen 5 zijn deze standen tot stand gekomen onder uitsluiting van toevallige omgevingsgeluiden en wordt de instelprocedure gestaakt daarmee is dan automatisch voor elk van de frequentiegebieden een maximale waarde voor de versterking bereikt. Het herhalen van de instelprocedure kan worden 105 uitgevoerd met behulp van geheugens in besturingsschake-ling 32'. Een geheugenplaats van 6 bits (bij de weergegeven uitvoeringen) voor elke geheugenteller. Hiermee kan de vorige tellerstand van de geheugenteller worden vergeleken met de momentane stand van de geheugenteller. De 15 besturingsschakeling is dan voorzien van een. comparator om beide standen te vergelijken. Is de momentane stand gelijk aan de vorige stand dan wordt die momentane stand ingelezen in de*geheugenplaats voor de vorige stand. Deze procedure wordt onder besturing van de besturingsschakeling 32 her-20 haald, totdat de momentane stand een aantal keren achtereenvolgende keren gelijk blijft aan de vorige stand. Dan is blijkbaar een maximale instelling bereikt en wordt de instelprocedure gestaakt.

In fig. 7 is de databus 18 bits (3 geheugentel-25 Iers van 6 bits) breed. Wanneer de instelling van de drie geheugentellers heeft plaatsgevonden (Q1=1, Q2=1 en Q3=1) worden de standen van de drie geheugentellers door de schakelaar SW1, doorgeschakeld naar de comparator COMP, die deze standen vergelijkt met de vorige standen van de drie 30 geheugentellers, opgeslagen in het geheugen REG. Wanneer de vorige stand van de geheugentellers gelijk is aan de voorafgaande stand wordt het signaal EQ=1 opgewekt. Het optreden van EQ=1 verhoogt de stand van teller EQC met T, het optreden van EQ=0 verlaagt de stand van EQC met 1. Wanneer 35 EQC b.v. 3 standen heeft moet de gebeurtenis EQ=1 drie keer achtereenvolgens optreden voordat het signaal 'OEQC=1 % r "\ * Λ ;; :; T> '; ') * a PEN il.652 -17- optreedt (overlopen van teller EQC). Dan wordt de instel-procedure gestopt. Het herhalen van de instelprocedure, wanneer de voorafgaande instelling anders is, wordt uitgevoerd door middel van het signaal EQ', dat wordt 5 toegevoerd aan de besturingsschakeling 32 en daarin dezelfde functie heeft als het startsignaal 38. De momentane stand van de geheugentellers wordt steeds na vergelijken met de vorige stand door schakelaar SW2 ingelezen in het geheugen REG, onafhankelijk van het al dan 10 niet optreden van EQ=1.

** ^ .· · . t ,<

J J

Claims

1. Automatisch geregeld versterkerstelsel met tenminste een ingang en tenminste een uitgang met een geregelde versterkingseenheid, een detectie eenheid, gekoppeld aan de ingang om in bedrijf bij akoestische 5 meekoppeling oscillaties van het stelsel te detecteren en een besturingseenheid die aangestuurd door de detectie-eenheid de versterking van de versterkings- eenheid regelt, met het kenmerk, dat de geregelde versterkingseenheid afzonderlijke regelorganen omvat om de versterking voor 10 verschillende frequentiegebieden apart in te'stellen onder de rondzinggrens.

2. Versterkerstelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eenheid voor het detecteren van oscillaties aanspreekt op een beginnende of toenemende oscillatie.

3. Versterkerstelsel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de eenheid voor het detecteren van oscillaties tenminste twee gelijkrichtende circuits bevat, waaraan het te versterken signaal of een gedeelte daarvan wordt toegevoerd, tenminste twee integrerende schakelingen 20 bevat met een verschillende tijdsconstante en verschillende versterking en een comparator bevat, waaraan de uitgangssignalen van de integrerende schakelingen worden toegevoerd als ingangssignaal, waarbij de comparatorschakeling een uitgangssignaal geeft, wanneer een van beide ingangs-25 signalen het andere in amplitude overschrijdt.

4. Versterkerstelsel volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk ,dat de detectie eenheid voor verschillende frequentiegebieden afzonderlijk oscillaties detecteert en afzonderlijke detectiesignalen opwekt en dat de 30 afzonderlijke regelorganen om de versterking voor de verschillende frequentiegebieden afzonderlijk te regelen .simultaan en mede aangestuurd door de detectiesignalen worden ingesteld.

4 * ψ PHN 11.652 -18-

5. Versterkerstelsel volgens conclusie 1, 2 of 3, i ^ .¾ \. , Λ w ' '· v J J . ΕΗΝ 11.652 -19- « δ δ met het kenmerk, dat de detectieeenheid een enkele uitgang heeft voor het gehele frequentiegebied, waarvoor de versterking ingesteld moet worden, en dat in afhankelijkheid van het optreden van een uitgangssignaal 5 aan de detectieeenheid de afzonderlijke regelorganen om de versterking van de verschillende frequentiegebieden afzonderlijk te regelen, achtereenvolgens worden ingesteld.

6. Versterkerstelsel volgens een der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat dit voorzien is van 1Ό organen om de versterking per frequentiegebied geleidelijk te verhogen, totdat oscilleren optreedt en vervolgens de versterking per frequentiegebied te verlagen met een instelbaar verschil ten opzichte van de waarde van de versterking, waarbij oscilleren optreedt.

7. Versterkereenheid volgens een der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het instelbare verschil per frequentiegebied verschillend is.

8. Versterkereenheid volgens een der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze voorzien is van 20 organen om de versterking voor elk frequentiegebied te verhogen tot een waarde, waarbij oscilleren optreedt en vervolgens met een vast bedrag voor elk frequentiegebied te verlagen en dit proces van verhogen tot oscilleren en met een vast bedrag verlagen zo vaak te herhalen tot de aldus 25; bereikte waarde voor de versterking overeenstemt met de voorafgaande maximale waarde.

9. Versterkereenheid volgens een der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze voorzien is van organen, die een signaal geven, wanneer tijdens het 30 verhogen van de versterking binnen een bepaalde tijdsduur geen oscillaties zijn opgetreden in een of meer van de frequentiegebieden. ** - -* *