SU55923A1

SU55923A1 - Device for reducing frequency and amplitude distortion during sound reproduction

Info

Publication number: SU55923A1
Application number: SU170A
Authority: SU
Inventors: В.С. Григорьев
Original assignee: В.С. Григорьев
Priority date: 1937-10-31
Filing date: 1937-10-31
Publication date: 1938-11-30

Description

Предлагаемое изобретение имеет целью исправление амплитудной и частотной характеристик звуковоспроизвод щего устройства.The present invention aims at correcting the amplitude and frequency characteristics of the audio reproducing device.

Дл этого, согласно изобретению, в точке пространства, относительно которой коррегируетс звуковоспроизведение , устанавливаетс микрофон, включенный в цепь через усилитель последовательно с источником э. д. с. звуковой частоты (микрофон, звукосниматель , фотоэлемент и т. п.).For this, according to the invention, at the point of space, with respect to which sound reproduction is corrected, a microphone is connected, connected to the circuit through the amplifier in series with the source E. d. audio frequency (microphone, sound pickup, photocell, etc.).

На чертеже фиг. 1 изображает принципиальную схему предлагаемого устройства, а фиг. 2 и 3 - две возможные схемы технического осуществлени его.In FIG. 1 shows a schematic diagram of the proposed device, and FIG. 2 and 3 are two possible schemes for its technical implementation.

На фиг. 1 имеютс следующие обозначени : А - источник электродвижущей силы зв ковой частоты (например, микрофон, звукосниматель, фотоэлемент и т. п.), Б - главный усилитель, В - громкоговоритель, частотна и амплитудна характеристики которого подлежат исправлению, Г - микрофон (лучше всего ленточный или конденсаторный ), Д - усилитель обратной св зи , возвращающий полученное от микрофона Г и усиленное напр жениеFIG. 1 has the following notation: A is the source of the electromotive force of acoustic frequency (for example, a microphone, sound pickup, photocell, etc.), B is the main amplifier, C is the loudspeaker whose frequency and amplitude characteristics are to be corrected, D is the microphone (better total tape or capacitor), D - feedback amplifier, returning the received from the microphone G and the increased voltage

на вход главного усилител Б или на сетку лампы какого-либо из его промежуточных каскадов.to the input of the main amplifier B or to the grid of the lamp of any of its intermediate stages.

Легко видеть, что предлагаемое устройство позвол ет значительно снизить частотные и амплитудные искажени всего звуковоспроизвод щего тракта. Действительно, пусть Р будет звуковое давление в точке расположеВИЯ микрофона Г. Назовем далее « , -It is easy to see that the proposed device allows to significantly reduce the frequency and amplitude distortions of the entire audio path. Indeed, let P be the sound pressure at the location of the microphone G. Let's call further “, -

СдSd

комплекс, определ ющий отношение звукового давлени к напр жению на выходе усилител Б; данный комплекс может быть условно назван комплексной чувствительностью говорител . Чувствительность говорител , в обычном смысле, будет вл тьс модулемa complex that determines the ratio of sound pressure to voltage at the output of amplifier B; This complex can be conventionally called the complex sensitivity of the speaker. Sensitivity said, in the usual sense, will be a module

комплексной чувствительности. Пустьintegrated sensitivity. Let be

кроме того А. - комплексный коэфициент усилени усилите.л Б т. е. комплекс, определ ющий отношение напр жени на выходе усилител Б кIn addition, A. is the complex amplification factor of amplifiers, that is, the complex that determines the ratio of the voltage at the output of the amplifier B to

напр жению на его входе, ° -н -the voltage at its input, ° - n -

комплекс, определ ющий отношение электродвижущей силы на зажимах микрофона Г к звуковому давлению, т. е. в указанном выше смысле комплексную чувствительность микрофонаи S - - комплекс, определ юш,ий отношение напр жени на выходе усилител Д к напр жению на его входе, т. е. комплексный коэфициент усилени усилител . В этих обозначени х можно написать следующее выражение дл давлени в звуковом поле: (с-|-р5Р); реша р.. « ЕЩАВ Таким образом, отношение звукового давлени Р к напр жению на входе Ez, т. е. частотна характеристика всего устройства зависит только от частотных характеристик микрофона Г и усилител обратной св зи Д. Последние в общем случае могут быть сделаны сколь угодно хорошими, так как необходимые мощности и электродвижущие силы невелики. Существенным условием вл етс то, чтобы фазовые характеристики усилителей и Д и, в особенности, последнего были таковы, чтобы не происходило обращени фазы во всем воспроизводимом диапазоне частот, т. е. чтобы; произведение «рЛД в пределах этого диапазона оставалось отрицательным . Так как частотна характеристика усилител Д легко поддаетс изменению то, согласно изобретению, представл етс возможным осуществить любую коррекцию частотной характеристики всего звуковоспроизвод щего устройства в целом в тех случа х, когда в этом встречаетс надобность, например, при необходимости исправлени частотной характеристики источника э. д. с., например, звукоснимател или помещени , в котором расположены говорители. Очевидно, что вследствие, введени негативной обратной св зи обща чувствительность системы уменьшаетс , J т. е.| на вход должны быть подводимы большие э. д. с. Этот недостаток, однаего относите чьно давлени , получаем 4AB, Легко видеть, что при положительном значении произведени , т. е. при обычной акустической обратной св зи могут иметь место бесконечные значени величины Р, т. е. акустическа регенераци , Если же произведение имеет отрицательное значение, соответствуюш.ее негативной акустической обратной св зи, то дл давлени получаетс выражение Р р . ко, легко компенсируетс введением дополнительной ступени усилени , не внос щей существенных искажений. В отдельных случа х при избытке э. д. с. в этом может и не встретитьс надобности. Нетрудно показать, что применение данного устройства позвол ет в значительной мере снизить уровень нелинейных искажений звуковоспроизвод щего тракта. Действительно, если при некотором уровне отдаваемой акустической мощности нелинейные искажени создают на выходе напр жени высших гармонических или комбинационных тонов с амплитудой V, то, при наличии негативной обратной св зи, эти напр жени уменьшаютс до .-,- , 1 -|-арАо т. е. уровень нелинейных искаженийпри той же акустической мощности уменьшаетс в отношении 1 «рЛЙЭто объ сн етс тем, что негативна акустическа обратна св зь вводит в цепь главного усилител корректирующие электродвижущие силы, которые в значительной степени компенсируют высшие гармонические и комбинационные тона, генерируемые усилителем и говорителем. Наконец, если, вследствие неудовлетворительной фильтрации напр жени , питающего оконечный каскад усилител Б или катушку возбуждени говорител В, возникает мешающий фон, то негативна акустическа обратна св зь также уменьшает напр жение фона вthe complex that determines the ratio of the electromotive force at the microphone terminals G to the sound pressure, i.e., in the above sense, the complex sensitivity of the microphone and S is the complex defined by us, the ratio of the voltage at the output of the amplifier D to the voltage at its input, t is the complex gain factor of the amplifier. In these notations, one can write the following expression for the pressure in the sound field: (с- | -р5Р); thus, the ratio of the sound pressure P to the input voltage Ez, i.e. the frequency response of the whole device depends only on the frequency characteristics of the microphone G and the feedback amplifier D. The latter can generally be made Pleasantly good, since the required power and electromotive forces are small. It is essential that the phase characteristics of the amplifiers and D and, in particular, the latter be such that the phase reversal does not occur in the entire reproduced frequency range, i.e.; the product “rld within this range remained negative. Since the frequency response of amplifier D is easily modified, according to the invention, it is possible to effect any correction of the frequency response of the entire audio reproducing device as a whole in cases when this is necessary, for example, when it is necessary to correct the frequency response of source E. ds, for example, the sound pickup or the room in which the speakers are located. Obviously, due to the introduction of negative feedback, the overall sensitivity of the system is reduced, J i.e. | large e must be supplied to the entrance. d. This disadvantage, alone with respect to pressure, yields 4AB. It is easy to see that with a positive value of the product, i.e. with ordinary acoustic feedback, infinite values of P can occur, i.e. acoustic regeneration, if the product has a negative the value corresponding to its negative acoustic feedback, then the expression P p is obtained for the pressure. to, is easily compensated by the introduction of an additional step of amplification, without introducing significant distortions. In some cases, with an excess of e. d. this may not be necessary. It is easy to show that the use of this device allows to significantly reduce the level of non-linear distortion of the sound reproduction path. Indeed, if at a certain level of transmitted acoustic power, nonlinear distortions create at the output voltage of higher harmonic or combination tones with amplitude V, then, in the presence of negative feedback, these voltages are reduced to .-, -, 1 - | -Ao That is, the level of non-linear distortions with the same acoustic power is reduced in relation to 1 "LL. This is due to the fact that negative acoustic feedback introduces corrective electromotive forces into the circuit of the main amplifier. compensated by the higher harmonic and combination tones generated by the amplifier and govoritelem. Finally, if, due to inadequate filtering of the voltage supplying the terminal cascade of amplifier B or the excitation coil B, an interfering background occurs, then negative acoustic feedback also reduces the background voltage in

отношении:;, - .respect:;, -.

1 -+- ap4/i1 - + - ap4 / i

Возможна схема технического осу цествлени устройства ноказана на фиг. 2. Здесь А - звукосниматель, Б- усилитель, конструктивно включаюш,ий в себе также и усилитель обратной св зи Д, В - мош;ный громкоговоритель, в отверстие рупора которого помешен коррегцрующий микрофон Г.A possible circuit for the technical implementation of the device is shown in FIG. 2. Here A is a phono, B is an amplifier that constructively includes also a feedback amplifier D, C in itself, and a mosh loudspeaker, in the opening of the horn of which is a corrective microphone G.

Друга возможна схема приведена на фиг. 3. Здесь целью вл етс исправление частотной и амплитудной характеристик звукового пол дл некоторой определенной точки обслуживаемого помещени , например, зрительного зала. В этом случае, поведение системы приблизительно таково же, как описанное выше, если ревербераци в помещении не очень велика, т. е. если микрофон Г воспринимает в основном пр мую акустическую энергию.Another possible scheme is shown in FIG. 3. Here, the goal is to correct the frequency and amplitude characteristics of the sound field for a certain point in the room served, for example, the auditorium. In this case, the behavior of the system is approximately the same as that described above, if the reverberation in the room is not very large, i.e., if the microphone G perceives mainly direct acoustic energy.

Из приведенного описани видно, что предлагаемое устройство позвол ет при гфименении мощных громкоговор щих устройств, обладающих заведомо ухудшенными частотными и амплитудными характеристиками, получить хорошее качество звуковоспроизведени . Необходимость введени дополнительных элементов, в случае мощного звуковоспроизвод щего устройства, не создает технических или экономических затруднений , так как обща стоимость устройства увеличиваетс незначительно .From the above description, it can be seen that the proposed device allows, when styling powerful loudspeakers, with obviously degraded frequency and amplitude characteristics, to obtain a good quality of sound reproduction. The need to introduce additional elements, in the case of a powerful sound-reproducing device, does not create technical or economic difficulties, since the total cost of the device increases insignificantly.

В случае применени данного принципа дл получени высококачествен .ного звуковоспроизведени введениеIn the case of the application of this principle in order to obtain high quality sound reproduction, the introduction

дополнительных элементов тока также допустимо, так как вопросы стоимости в этом случае не вл ютс доминирующими .additional current elements are also permissible, since the cost issues in this case are not dominant.

Предлагаемое устройство можетThe proposed device can

Claims

1. A device for reducing: frequency and amplitude distortions during sound reproduction, I distinguish by the fact that, in order to correct: the high-frequency and amplitude characteristics of sound reproduction device I, at the first point of space relative to which the sound is corrected, the microphone included in circuit through feedback amplifier; consistently with the source of e. d. audio frequency (microphone, sound pickup, photoelectric, etc.). ;

2. The form of the device according to claim 1, wherein the microphone is connected through a feedback amplifier to the grid of a lamp of one of the intermediate stages of the main amplifier.

3. The form of the device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the microphone is rigidly fixed to the loudspeaker frame on the axis of symmetry of its AUDIO floor. E to the author's certificate of V. No. 55923 S. Grigoriev

srip