PL112755B1 - Stereo and quadro x-y directional mixer - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 30.12.1981 112 755 Int. Cl.2 IIII3G 9/06 H04H 5/00 CZYTELNIA Urzedu Patentowego Twórcy wynalazku: Gyorgy Lehel, Viktor Reichlin, Lajos Tornyi, József Szcll, Geza Kerti Uprawniony z patentu: Elektroakusztikai Gyar, Budapeszt (Wegry) Stereofoniczny i kwadrofoniczny mikser kierunku X — Y Przedmiiotemi wynalazku1 jeist! stereofoniczny i kwajdrofoniiczny imiklser kierunku X-Y, sklada¬ jacy sie z potencjometrycznych ukladów tandemo¬ wych.

W urzadzeniach stereofonicznych, pracujacych ni czestotliwosciach akustycznych, jedna z najwazniej¬ szych operacji regulacyjnych (mikserskich), odno¬ szacych sie do stereofonicznej pary sygnalów, jest miksowanie kierunkowe, polegajace na nastepuja¬ cych czynnosciach: regulacja szerokosci bazy pier¬ wotnego obrazu akustycznego, to znaczy zmniejsze¬ nie tak zwanej „bazy" i przemieszczenie boczne punktu srodkowego (punktu ciezkosci) pierwotnego stereofonicznego obrazu dzwiekowego, poprzez re¬ gulacje kierunku.

Stosowane dotychczas stereofoniczne urzadzenia miksujace, jak na przyklad miksery kierunku firmy Telefunken, Siemens itd., dzialaja na zasadzie, zgodnie z która przychodzace pary sygnalów stereo¬ fonicznych M-S sa doprowadzane symetrycznie do zrównowazonego mostka Wiena, a na wyjsciu mostka uzyskiwany jest sygnal S', odpowiadajacy nowej informacji kierunkowej, jak równiez wyni¬ kajacy z niej i odpowiadajacy zmniejszonej bazie sygnalu S". Konkretne czynnosci regulacyjne odby¬ waja sie na skutek tego w systemie stereofonicz¬ nym M-S.

Jesli jednak wejsciowa lub wyjsciowa para syg¬ nalów, ewentualnie obie pary sygnalów, naleza do systemu M-S, wówczas dodatkowo na wyjsciu mu¬ sza byc zastosowane stopnie ukladowe, których za¬ daniem ima byc przetwarzanie tych sygnalów w syg¬ naly X, Y. Ta metoda regulacyjna, pomimo jej po¬ zornej prostoty i elegancji rozwiazania, obarczona 5 jest wieloma wadami.

Obecnie w elektroakustyce system X-Y jest sy¬ stemem przewazajacym. jNa skutek tego kazdy, spo¬ sób, w którym konieczne jest zastosowanie ukladu przetwornikowego, okazuje sie nadmiernie Klozo- 10 nym i drogim. Poza tym wsród par operacyjnych systemu z przetwarzaniem istnieje zawsze para sygnalów, z których jeden stanowi sygnal rózni¬ cowy: M=X+Y S=X—Y ^ M+S M—S X Y= 2 2 Przy tym tworzeniu sygnalu róznicowego wzgled¬ ne bledy sa zawsze duze, co przejawia sie w malej 20 wartosci — od 35 dB do 50 dB — tlumiennosci przesluchu miedzy parami sygnalów. Oprócz tego regulator mostkowy tylko iz wielkim sie wykonac jako regulator do regulacji ciaglej. Na skutek tego najczesciej wykonywane sa skokowe as regulatory mostkowe. To ze swej strony powoduje poiwsitiawanie zalklócajaicyich efektów ubocznych w procesie regulacji, przeprowadzanej w trakcie rea¬ lizacji programu.

Rozwiazanie techniczne wedlug wynalazku doty- 30 czace mikserów stereofonicznych i kwadrofonicz- 112 7551121 3 nych oparte jest na zastosowaniu tandemowych ukladów potencjometrycznych oraz sumatorów w blokach regulatorów bazy i kierunku. Przy tym X-Y stereofoniczny mikser kierunku sklada sie z bloku regulatora bazy'i bloku regulatora kierun- 5 ku. Dwa wejscia bloku regulatora bazy polaczone z dwoma wejsciami sumatora sa polaczone z pierw¬ szymi wyprowadzeniami! potencjometrów ukladu tandemowego, których drugie wyprowadzenia sa polaczone razem i dolaczone do wyjscia sumatora JO i, których suwaki, stanowiace wyjscia bloku regu¬ latora bazy, sa dolaczone do punktów srodkowych ¦ tptencjonietrów ukladu tandemowego, wchodzacego l w sklad bloku regulatora kierunku i do wejsc su¬ matora bloku regulatora kierunku. Wyjscie tego 13 sumatora > iest polaczone z# polaczonymi razem pierwszymi wyprowadzeniami potencjometrów ukla¬ du tandemowego, których drugie wyprowadzenia sa dolaczone do wspólnego punktu ukladu i, któ¬ rych suwaki stanowia wyjscia miksera. M Z czterech bloków regulatorów kierunku jest utworzony kwadrofoniczny mikser kierunku. Kaz¬ dy z tych bloków regulatorów kierunku zawiera sumator i potencjometryczny uklad tandemowy.

Kazde z wyjsc miksera jest polaczone z przyporzad- 23 kowym urzadzeniem glosnikowym, z których kazde jest usytuowane w punkcie, bedacym wierzchom , kiem kwadratu.

Zgodnie z wynalazkiem, wejscia sumatorów kaz¬ dego z bloków regulatorów kierunku sa polaczone 30 z punktami srodkowymi potencjometrów ukladów tandemowych, których to potencjometrów pierwsze wyprowadzenia sa polaczone razem i dolaczone do wyjsc sumatorów, drugie wyprowadzenia sa do¬ laczone do wspólnego punktu ukladu, a suwaki 35 stanowia wyjscia bloków regulatorów kierunku.

Pierwsze wyjscie dwuwejsciowego pierwszego blo¬ ku regulatora kierunku podlaczone jest do pierw¬ szego wejscia trzeciego bloku regulatora kierunku, drugie wyjscie pierwszego bloku regulatora kie- 40 runku jest podlaczone do pierwszego wejscia czwar¬ tego bloku regulatora kierunku, pierwsze wyjscie drugiego dwuwejsciowego bloku regulatora kie¬ runku jest podliaczone do drugiego wejscia trzeciego bloku regulatora kierunku, drugie wyjscie drugiego 45 bloku regulatora kierunku podlaczone jest do dru¬ giego wejscia czwartego bloku regulatora kierunku.

Kazde z wyjsc dwuwyjsciowych bloków regula¬ torów kierunku trzeciego i czwartego stanowi wyj¬ scie kwadiofonicznego regulatora kierunku, przy 50 czym pierwsze wyjscie. trzeciego bloku regulatora kieronku jest podlaczone do wejscia pierwszego urzadzenia glosnikowego, drugie wyjscie trzeciego bloku regulatora kierunku podlaczone jest do wejs¬ cia trzeciego urzadzenia glosnikowego, pierwsze 55 wyjscie czwartego bloku regulatora kierunku pod¬ laczone jest"do wejscia drugiego urzadzenia glosni¬ kowego/a dirugie wyjscie drugiego bloku regulato¬ ra kierunku podlaczone jest do wejscia czwartego urzadzenia glosnikowego. 60 Miksery kierunku wedlug wynalazku odznaczaja si$ prostota budowy. Zapewniajifprzy tym plynna regulacje bazy i kierunku. Bloki regulatorów kie¬ runku nie zawieraja jakichkolwiek specjalnych ele¬ mentów regulacyjnych — poza powszechnie stoso- 65 4 wanymi ukladami potencjometrycznymi tandemo¬ wymi. Bez zastosowania specjalnych tlumików uzyskuje sie bardzo duza tlumiennosc przesluchu — rzedu 70 do 80 dB. Poza tym zapewnia sie dzialanie urzadzenia zgodnie z wymogami czystego systemu X-Y.

Wykorzystanie liniowego potencjometrycznego ukladu tandemowego w blokach regulatorów, spelniajacego funkcje regulacyjne, zapewnia duza dokladnosc regulacji, a poza tym taki uklad jest bardzo latwy w obsludze.

Rozwiazanie techniczne wedlug wynalazku jest blizej objasnione na przykladach wykonania, w oparciu o. zalaczony rysunek, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowo-ideowy miksera ste¬ reofonicznego wedlug wynalazku, fig. 2 i fig. 3 — charakterystyki regulacyjne miksera z fig 1, a fig. 4 przedstawia schemialt blokowy kwadirofonicznego miksera kierunku, zbudowanego z bloków regula¬ tora kierunku przedstawionego na fig. 1.

Mikser stereofoniczny wedlug wynalazku, przed- .stawiony na fig. 1, isklada tsie z diwóeh {bloków A i B, z których to bloków [pierwszy [blok A stanowi regulator bazy, a drugi B — reguillaltor kierunku.

RegullatioT bazy A izawiiera sjuirnaitar i i iulklad tan¬ demowy poitencjomeifcryczny 2. iZaciski wejsciowe bloku A regulatora (bazy, do których doprowadzone sa sygnaily X i Y sa polaczone z pierwszymi wy¬ prowadzeniami potencjometrów, .tworzacych iulklad tandemowy 2, drugtie wyprowadzenia potencjome¬ trów tworzacych luklad taindemowy 2 sa polaczone razem ii dolaczone ido wyjscia sumatora 1. Do za¬ pisków wejsciowych bloku A reigudjatora bazy do- lajczone sa idwa wejscia isiumialtora 1. Sprzezone me¬ chanicznie isuwiakii poitemcjometrótw tworzacych uklad tandemowy 2 stanowia wyjscia bloku A re¬ gulatora bazy.

Blok B (regulatora kierunku zawiera sumator 3 i tandemowy uklad potencjometryczny 4. Zaciski wejsciowe sumatora 3 stanowia wejscia bloku B regulatora kieriunku; do których doprowadzane sa sygnlaly X' i Y' z wyjscia bloku A regulatora bazy A. Potencjometry poitenlcjomeitrycznego ukladu tan- demoweigo 4 miaja wyprowadzenia punktów srod¬ kowych, które sa polaczone z (zaciskami wejscio¬ wymi sumatora 3. Pierwsze wyprowadzenia poten¬ cjometrów ukladu tandemowego 4 sa polaczone i dolaczone do wyjscia sumatora 3, natomiast dru¬ gie wyprowadzenia potencjometrów ukladu Itainde- moiwego 4 sa polaczone ze wspólnym punktem mikiseira. Sprzezone mechanicznie isuwaki potencjo¬ metrów, tworzacych uklad (tandemowy, stanowia wyjscia regulatora kierunku B.

Mikser (kierunku wedlug wynalazku dziala w spo¬ sób nastepujacy: (Do zaioislfeóiw weljisfciiiowyich ibloku A [regulatora kierunku, a M^c i do wejscia sumatora 1, dopro¬ wadza sie sygnaly X i Y. Na wyjtscdiu siumaltora 1 X+.Y uzyskiwany Jest sygnal —i , który jest dopro- 2 wadzany do (ukladu tandemowego 2,_ andanowicie do polaczonych razem iwyprowaidzen potencjo- meitrów, (tworzacych (ten uklad tandemowy 2. Do piierwszych wyprowadzen tych ipote^icjom^trów do-112^55 „prowadzone isa z wejscia bloku A iregiiJLaitor.s kie¬ runku sygnaly X i Y, odpowiednio. Na zaciskach, polaczonych z suwakami potencjometrów ukladu tandemowego, bedacych zaciskami; wyjsciowymi bloku A regulatora ibazy, uzyskiwane sa sygnaly 5 ,X' i Y' o zmienionej szerokosci Ibazy. Szerokosc bazy zimiieniia sie w zaleznosci od lustawienia su¬ waków potencjometrów ukladu tandemowego 2 od wartosci maksymalnej dp zera (fig. 2). Tak wiec do zacisków wejisciowych ibloku B regulatora kie- 10 runku dopiroiwadza sie. z wyjscia fbfloku A regula¬ tora bazy sygnaily X' ii Y' o 'zmienionej,, wzgledem wartosci wejisciowej, bazie. Te sygnaly X' i Y' sa równiez doprowadzane do wejsc isurnaitona 3 oraz do wyprowadzen punktów srodkowych potencjome- 18 tróiw, tworzacych uklad tandemowy 4. Na wyjsciu sumatora 3 uzyskiwany ijest sygnal X' + Y', który jest doprowadzany do polaczonych razeim pierw¬ szych wyprowadzen potefficjoanetrdw ukladu tande¬ mowego4. 20 Na zaciskach wyjsciowych bloku B regulatora kierunku sa uzyskiwane sygnaly X." i Y" zawiera¬ jace informacje kierunkowa. Zmiennykierunek dokonuje sde poprzez odpowiednie ustawienie su- waków potencjometrów ukladu tandemowego 4. 25 Charakterystyka regulacji kierunku jest przedsta¬ wiona na fig 3. Mozna ja uznac za liniowa — za wyjatkiem malych nieliniowosci. wprowadzanych przy .ustawieniach suwaków w skrajnych poloze¬ niach, w Z bloków B regulatora kierunku, wykorzystywa- wanego w mikserze kierunku stereofonicznym,, zbu¬ dowany jast kwadrofoniczny mikser kierunku, przedstawiony na fig. 4.

Kwadrofoniczny mikser kierunku z fig. 4 sklada 35 sie z czterech bloków Blf B2, B3, B4 regulatora kierunku. Kazdy z tych bloków jest zrealizowany tak, jak blok B regulatora kierunku z fig. ,1.

Sygnaly wejsciowe X, Y; Z, W, z których kazdy zawiera odpowiednie informacje o usytuowaniu 40 przestrzennym czterech punktów kwadrofonicznej przestrzeni akustycznej, wyznaczajacych cztery wierzcholki kwadratu, isa doprowadzanie do wejsc dwóch bloków B± i B2 regulatorów kierunku.

Na wyjsciach bloków Bx, B2 regulatorów kienun- 45 ku uzyskiwane sa sygnaly X', Y', Z', W, które to sygnaly w wyniku odpowiedniego manipulowa¬ nia .suwakami potencjometrów ukladów tandemo¬ wych, wchodzacych w sklad tych bloków Br, B2 zawieraja informacje kierunkowe, zmodyfikowane 50 w stosunku do informacji pierwotnej, zawartej w sygnalach wejisciowych X, Y, Z, W. Suwaki poten- ejometrycznych ukladów /tandemowych 'bloków Br, 62 regulatorów kierunku isa ze soba sprzezone.

Sygnaly X', Y' i Z', W uzyskiwane na wyjsciach 55 bloków Bv B^ sa doprowadzane do wejscia trze¬ ciego B3 i czwartego B4 blokóiw regulatorów kie¬ runku, przy czym sygnal X' z pierwszego wyjscia bloku Bx regulatora kieriunku jejst doprowadzany do pierwszego wejscia trzeciego bloku B3 regula- 60 tora kierunku, sygnal Y' z drugiego wyjscia pierw¬ szego ibloku B1 regulatora kierunku jest doprowa¬ dzany do pierwszego wejscia czwartego bloku B4, regulatora kierunku, sygmal z' & pierwszego wyj¬ scia drugiego bloku B2 iregulaitora kierunku jest «s doprowadzany do drugiego wejscia trzeciego blo¬ ku R3 regulatora kierunku, a sygnal W z drugie¬ go bloku B2 regulatora kienuriku jest doprowadza¬ ny do drugiego wejscia czwartego Ibloku B4 regu¬ latora kierunku.

Na wyjsciach trzeciego B3 i czwartego B4 bloków regulatorów kierunku uzyiskiwane sa sygnaly X", Y"; Z", W", zawierajace informacje kierunko¬ wa zmodyfikowana w stosunku do informacji za¬ wartej w sygnalach X', Y'; Z', W. Stopien mody¬ fikacji tej informacji zalezy od ustawienia sprze¬ zonych suwaków potencjometróiw (ukladów tande¬ mowych iblok6w B3 i B4 regulatorów kierunku Sygnaly wyjsciowe X", Y"; Z", W" sa doprowa¬ dzane ido urzadzen glosnikowych rozmieszczonych w punktach, bedacych wierzcholkami fcwadraifcu.

Przy tym sygnal wyjsciowy X" z pierwszego- wyj¬ scia trzeciego bloku B3 jelsft doprowadzany do pierwszego urzadzenia glosnikowego, sygnal wyj¬ sciowy Z" z drugiego wyjscia fcrzeieiego bloku B3 jest doprowadzany do trzeciego urzadzenia glosni¬ kowego, sygnal Y" z pierwszego wyjscia Cfcwairltego bloku B4 a sygnal W" z drugiego wyjscia czwar¬ tego bloku B4 jest doprowadzany do czwartego urzadzenia glosnikowego.

W przypadku izasitoisowania rozwiazania wedlug wynalazku w kwadrofonicznych regulatorach kie¬ runku, regulacja kazdego z potencjometrycznych ukladów tandemowych, znajdujacych sie w blokach B1, B2 i B3, B4, odbywa sie za pomoca mechanizmu regulacyjnego z drazkiem sterowniczym^ który za¬ projektowany i wykonany jest w taki sposób, ze przy wykorzystaniu mechainiamu ruchowego ruch drazka sterowniczego rozkladany jest na dwie wza¬ jemnie prostopadle skladowe.

Przy ruchu drazka w kierunku w lewo —' w pra¬ wo jest wprawiany w ruch potencjometryczny uklad tandemowy bloków Bv Bv natomiast przy ruchu drazka sterowniczego w kierunku w góre — w dól wprawiany jest w ruch potencjometryczny uklad tandemowy bloków B3, B4. Przy poruszeniu mechanizmu drazka sterowniczego w dowolnym kierunku przemieszczaja sie suwaki potencjome- trycznego ukladu tandernowego, zmontowanego we wszystkich obwodach regulacyjnych.

Zaistrzezieniiai patentoiwe 1. Stereofoniczny mikser kierunku X-Y zawiera* rajacy regulator bazy i regulator laerunku, z któ¬ rych kazjdy zawiera sumator i [tandemowy uklad poftencjometryczny, znamienny tym, ze dwa wejscia (X i Y) bloku (A) regulatora ibazy sa polaczone z dwoma iwejsciamd sumatora <1) i pierwszymi wy¬ prowadzeniami potencjometrów iukta|u;.. tandemo¬ wego <2), których drugie wyprx>waj*A«aia sa po¬ laczone razem d dolaczone do wyjscia sunjatora (fi i, których suwaki, stanowiace wyjifcdia Jpiloku (B) reguilaitora bazy isa dolaczone do py$M£w srodko¬ wych potencjometrów ukladu tandemowego W wchodzacego w .sklad ibloku (B) 'regulatora kierun¬ ku i do wejsc sumatora (3) (bloku (B) regulatora kierunku, którego to sumatora (3) wyjscie jest po¬ laczone z polaczonymi razem pierwszymi wypro¬ wadzeniami potencjometrów ukladu tandemowego112 755 (4), których drugie wyprowadzenia isa dolaczone do wspólnego punktu ukladu S, których suwiaiki sta¬ nowia wyjscia (X" li Y") miksera, 2. Kwadirofomiozny nnikiser kierunku X-Y, skla¬ dajacy sie z czterech bloków regulatora kierunku, z kJtórych kazdy izawiera sumator ii potenicjome- tryiozny uklad (tandemowy ii, którego ito miksera kazde iz czterech wyjsc jeislt polaczone z przyporzad¬ kowanymi urzadzeniem glosnikowym, z których kazde jelat usytuowane w punkcie,, bedacymi wieirz- chollfcieim kwadratu, znamienny, tym, ze wejscia (X, Y; Z, W) sumatorów <3) kazdego z bloków {Bv B2, B3i, B4) regulatorów kierunku sa polaczone z [punk¬ tami srodkowymi ipotencjoimetrów ukladów tande¬ mowych (4), których ito potencjometrów piierwisze wyprowadzenia sa polaczone razem i dolaczone do wyjsc [sumatorów <3)„ drugie wyprowadzenia sa dolaczone do wispóinego punktu ukltadu;, a suwa¬ ki — sitanoiwia wyjscia bloków (Bv B2, B3, B4) regulatorów kierunków, prizy czym pierwsze wyj¬ scie (X') dwuwejsioiowego pierwszego bloku regu¬ latora fcierunku wejscia trzeciego ibloku (regulatora kierunku (B3), 10 15 20 drugie wyjscie kierunku scia czwartego ibloku regulatora kierunku (B4), pierwsze wyjscie bloku regulatora kierunku l(B2) jest podlaczone do drugiego wejscia trizeiciego bloku regulatora kie¬ runku i(B3), drugie wyjscie i(W) drugiego bloku re- guiiatora kierunku (B2) podlaczone jelsft do drugiego wejscia czwartego Ibloku regulatora kierunku ,(B4>, a kazde z wyjsc dwuwyljsciowych fofloków regula¬ torów kierunku Itirzeciego l(B3) li czwartego (B4) sianowi wyjscie kwadrofonicznego regulatora kie¬ runku, przy Cizym pierwsze wyjscie itirzeiciiegO' bloku regulatora kierunku (B3) jelat podlacizone do wej¬ scia pierwszego urzadzenia glosnlikowego, drugie wyjscie trzeciego (bloku regulatora kiierunlku (B3) podlaczone jest do wejscia trzeciego urzadzenia .glosnikowego, plieirwiaze wyjscie czwartego bloku regulatora kierunku (B4) podlaiozone jest do wej¬ scia drugiego urzadzenia glosniikciwego«, la drugie wyjscie drugiego bloku regulatora kierunku (B4) podlaczone jest do wejsciia czwartego urzadzenia glosnikowego. r_frsi nn—fi +0.5 Fig. 1 Fig.2 Fig. 3 FigA LzGraf. Z-d Nr 2 — 1425/81 120 egz. A4 Cena 45 zl