DE2243608A1

DE2243608A1 - Klangfarbenreglungskreis

Info

Publication number: DE2243608A1
Application number: DE2243608A
Authority: DE
Inventors: Denes Huszty; Karoly Szabados
Original assignee: Elektroakusztikai Gyar
Current assignee: Elektroakusztikai Gyar
Priority date: 1972-02-15
Filing date: 1972-09-05
Publication date: 1973-10-11
Also published as: ATA750972A; PL84703B1; SU635903A3; CS188885B2; FR2172639A5; SE375420B; BG20834A3; CA983402A; SU580854A3; SU593678A3; AT341581B; US3816661A; HU163256B; DD98404A5; GB1410380A

Description

KLAHGFARBMKBGLIMGSKHBIS

Gegenstand der Erfindung ist ein als die bisherigen einfacherer und wirkungsvollerer, aus einem Operationsverstärker mit Differentialeingang aufgebauter Klang~ farbenreglungskreis, welcher bei Hoch- und/oder Tief tönen, sowie auf einem beliebigen Anschnitt des TonfreC[uenzban·- des, oder dessen mehreren eine von der geradlinigen abweichende Durchlasskurve zulässt und zwar derart, dass diese Kurve an den Flanken des Tonfrequenzbandes monoton abfällt. *

In einer elektroakustischen Übertragungskette

A 93-957/25 -1-

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spielt der Klangfarbenreglungskreis eine bedeutende Holle. Mit Hilfe dieses Kreises ist es nämlich. möglich_f die Durch?« lasskurve der vollen tfbertragungakette derart auszugleichen, dass diese Kurve als Funktion der Frequenz in einem bestimmten Frequenzband einen bestimmten, ζ·Β« geradlinigen Charakter aufnehme.

Es sei noch bemerkt, dass im weiteren Verlauf das hier berücksichtigte Schrittum mit Nummern in Klantmern angegeben wird. Zwecks leichterer Übersicht befindet sich ein Verzeichnis auf Ende der Patentschrift·

Wie aus Erfahrung bereits bekannt, ist der Verlauf der Durchlasskurve einer elektroakustisch^ Kette infolge der verwickelten Wechselwirkung des Schallstrahlers und des Baumes ein ungleichmässiger /1/. Diese Ungleich— Massigkeiten sind teils resonanzartig, d.h. die Durchlass— kurve wird in der Umgebung eines engen Frequenzbandes eine scharfe Spitze, bezw· einen Abfall aufweisen, teile sich auf ein verhältnismässig weites Frequenzband ausbreitend, ansteigender oder abfallender Natur. Die sich auf ein weites Band ausbreitenden Ungleichmässigkeiten der Durchlasskurve werden gewöhnlicherweise mit passive /2/ oder aktive Elemente enthaltenden Klangfarbenreglungskrei*- sen ausgeglichen /$/. Zum Ausgleich der scharfen Spitzen und Schwankungen der Durchlasskurve wird ein aus passiven Elementen aufgebautes, aus in Reihe geschalteten parallelen Schwingungskreisen bestehendes Netz in Vorschlag gebracht /4/. Eine jede der bekannten Lösungen enthalten äusserst viele Bestandteile, auch ist die Einstellung meistens eine verwickelte.

Einen Fortschritt in der Ausbildung von Klang— farbenreglungskreisen bedeutete das Erscheinen von aus Operationsverstärkern mit Differentialeingang aufgebauten Stromkreisen«

Aus solchen wurden darm die Tief- und Hochton— reglungskreise aufgebaut. In den sich verhältnismässig

am besten bewährten Stromkreisen dieser Art wurde ein Ö-perationsverstärker mit Differentialeingang verwendet, welcher an seinem nicht—invertierenden- Punkt gesteuert wurde« Zwischen dem invertierenden Punkt und dem Erdpunkt ₉ ■ sowie zwischen dem nicht-invertierenden Punkt und dem Erd~ punkt wurde je ein ohmischer Widerstand eingefügt« Gleichfalls wurde ein ohmischer Widerstand zwischen dem invertierenden Punkt des Operationsverstärkers und dem Ausgangspunkt des letzteren eingefügt, Zwischen dem invertierenden Punkt wurde ein Potentiometer eingeschaltet, dessen Gleitschieber bei iieftonreglung über die Reihenschaltung einer Induktivität und eines Kondensators, bei Hochtonreglung bloss Über einen Kondensator an den Erdpunkt angeschlossen wurde. Zwischen der Steuersignalcjuel-Ie und dem nicht-invertierenden Punkt wurde ein ohmischer Widerstand eingeschaltet«

Bin bedeutender Mangel eines derart aufgebaut ten Tieftonreglungskreises ist ä,®g Umstand & dass unterhalb der unteren Grenze des nützlichen Frequenzbandes, etwa unter 40 Hz, der Verstärker ohne Bandbegrenzung arbeitet und Zeichen ganz niedriger !frequenz sogar aucb. Gleichstrom, mit derselben Einheits-Yerstärk'ung überträgt« So wird die Geräuschleistung unterhalb der unteren Grenze des Tonfrequenzbandes von vor den Stromkreis geschal— teten Zeichenquellen gleichfalls mit einer Einheitsver« Stärkung übertragen, womit die Verstärkung der nützlichen Zeichen gestört wird« Ein weiterer Mangel der bekannten Lösungen besteht darin, dass bei annehmbaren Kosten die Duldung der Kapazität und des Verlustwiderstandes des Kondensators hoher Kapazität dieser Lösungenäm allgemeinen eine sehr grosse ist und daher der Wert sowohl der Resonanzfrequenz, wie auch derselbe der an, der Resonanzfrequenz erzeugten Ungleichmässigköit gleichfalls grosse Streuungen aufweisen«

Ein Nachteil des Hochtonreglungskreises ist, dass

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an der oberen Grenze des nützlichen Tonfrequenzba^ndes» für Zeichen von Frequenzen höher als 16 kHz die Verstärkung des Stromkreises mit einer Steilheit von *6 dB/Oktave wächst, bezw. die Dämpfung mit einer Steilheit von -6 dB/Oktave abfällt, während bei der Mittelstellung des Gleitschiebers des Potentiometers auf einem weiten Band die Verstärkung an Frequenzen höher als die obere Grenzfrequenz des Tonfrequenzbandes eine ständige ist. Da eine Bandbegrenzung bloss bei einer Stellung des Gleitsohiebers in der Nähe des nicht-invertierenden Eingangspunktes besteht, wird die bekannte Lösung in anderen Stellungen des Gleitschiebers des Potentiometers die in den Abschnitten der elektroakustischen Kette vor dem Stromkreis entstehenden störenden Geräuschspannungen der Kette bedeutend verstärken, sogar infolge der geringen, doch unvermeidlichen nicht-linearen Eigenschaften des Verstärkers von den Komponenten der Geräuschspannung von Frequenzen ausserhalb des Bandes verursachten Quermodulation auch die auf das nützliche Band fallende Geräuschspannung erhöhen«

Durch die Lösung laut der Erfindung wurden die erwähnten Mängel und Nachteile sowohl der Tief- wie auch Hochtonreglungskreise beseitigt·

Dieses Ziel wird bei dem erfindungsgemässen, mindestens einen am nicht-invertierenden Punkt gesteuerten Operationsverstärker mit Differentialeingang, zwischen dessen invertierendem Punkt und Erdpunkt, sowie zwischen dem nicht-invertierenden Punkt und dem Erdpunkt je ein ohmischer Widerstand eingefügt ist, weiters zwischen dem invertierenden Punkt und dem Ausgangspunkt des Operationsverstärkers gleichfalls ein ohmischer Widerstand eingeschaltet ist, während zwischen dem invertierenden und denr nicht-invertierenden Punkt ein Potentiometer angeschlossen ist, dessen Gleitschieber durch Einfügung einer Reaktanz an den Erdpunkt angeschlossen ist, während zwischen der

Steuerzeichenquelle des Operationsverstärkers und dem nicht— -invertierenden Punkt ein ohmischer Widerstand angeschlossen ist, enthaltenden Klangfarbenreglungskreis dadurch erreicht, dass mit der zwischen dem Gleitschieber'.des Potentiometers und dem Erdpuckb eingefügten Reaktanz - Induktivität, bezw. Kondensator - ein ohmischer Widerstand in Reihe geschaltet ist-, während zwischen der Steuerzeichen-· quelle und dem nicht-invertierenden Punkt eine Differenzier-, bezw. Integrier-RC-Schaltung eingefügt ist«

Weitere Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemässen Klangfarbenreglungskreises verglichen mit anderen Stromkreisen ähnlicher Grundlage werden an Hand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen ausführlich erläutert. In den einzelnen Figuren wurden die sich gegenseitig entsprechenden Bauteile mit gleichen Berufungszeichen versehen. In den die Durchlasskurven veranschaulichenden Diagrammen wird die Frequenz an der Abszisse, der dB-Wert° an der Ordinate eingetragen.

Fig. 1 stellt das Schaltbild eines bekannten Tieftonreglungskreises schematisch dar.

Fig. 2 veranschaulicht die zum obigen Schaltbild gehörende Durchiaaskurve.

Fig. 3 ist die Schaltungsanordnung des erfindungsgemässen Tieftonreglers.

Figi 4 stellt die Durchlasskurve der Anordnung laut Fig. 5 dar.

Fig. 5 stellt die Schaltungsanordnung eines bekannten Hochtpnreglungskreises dar.

Fig. 6 veranschaulicht die Durchlasskurve der Anordnung laut Fig. 5·

Fig. 7 stellt eine die Auswirkung der bei der Anordnung laut Fig. 5 verwendeten neuen technischen Mass-•nähme veranschaulichende Durchlasskurve dar»

Fig. 6 stellt eine beispielsweise Ausführung der erfindungsgemässen Hochtonreglungsanordnung dar.

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Hg. 9 ist die zur Anordnung laut fig. 8 gehörende Durchlasskurve.

fig. IO und fig* 11 weisen zwei Varianten der Anordnung laut Fig« 8 auf·

Fig. 12 stellt eine mögliche Ausführung der Schaltungsanordnung eines kombinierten Tief- und Hochtonreglungskreises dar·

Fig. 13 stellt die Durchlasekurve der Anordnung laut Fig. 12 dar.

Fig. 14 stellt eine Anordnung dar, in welcher neben allgemeiner Tief- und Hochtonreglung noch eine örtliche Spitzen- oder Lochreglung vorgenommen werden kann«

Fig. 15 stellt die Durchlasskurve der Anordnung laut Fig. 14 dar«

Fig. 16 veranschaulicht ein eine höhere Flankensteilheit bewährendes Beispiel einer örtlichen Reger lung.

Fig. 17 gibt die zur Anordnung laut Fig· 16 gehörende Durchlasskurve·

Fig. 18 und Fig. 19 veranschaulichen eine Ausführungeform der Weiterentwicklung des Klangfarbenreglungskreises.

Fig. 1 stellt einen bereits bekannten» an seinem nicht-invertierenden Eingangspunkt gesteuerten, aus einem Operationsverstärker aufgebauten Tieftonreglungakreis dar /5/· Der Betrieb des Stromkreises beruht auf der Erkenntnis, dass wenn das Potentiometer P-, zum nicht-in— vertierenden Eingangepunkt 2 gedreht wird, so zeigt der aus (!-.Elementen aufgebaute Schwingungskreis an der Resonanzfrequenz eine minimale Impedanz, sodass der zwischen dom nicht-invertierenden Punkt 2 und der Brde eingefügte Widerstand R₂ nebengeschlossen wird. Infolgedessen wird die Durchlasskurve an der Resonanzfrequenz ein Minimum aufweisen. Wird Potentiometer P, in Mittelstellung gedreht, so wird infolge der brückenartigen Schaltung der Heihen-

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Schwingungskreis unwirksam, d,h, die Durchlasskurve wird zu einer geradliniger* Andererseits wird das Potentiometer P-, in die Richtung des invertierenden Punktes _:1 gedreht, wird der sich an der Resonanzfrequenz zeigende minimale Widerstand des Reihen-Schwingungskreises den zwischen dem invertierenden Eingangspunkt 1 und der Erde eingefügten Widerstand R^ nebenschliessen und infolgedessen wird der Operationsverstärker gemäss seiner "bekannten Eigenschaften anheben und eine Höchstverstärkung aufweisen. Ist z.B« R₁"* R£ » R^ = R£ « ljkOhm, P₁ ss lkQhm, L s 0,1 H und C = 100,uff, wird die Durchlasskurve des Tieftonreglungskreises diejenige in Fig, sein. Kurve I erscheint mit dem Gleitschieber des Potentiometers P₁ am invertierenden Eingangspunkt 1, Kurve II in der Mittelstellung des GleitSchiebers, Kurve III; erscheint mit dem Gleitschieber am nichtinvertierenden Punkt 2·

Ein Mangel dieser an sich bekannten Schaltung ist, dass unterhalb der unteren Grenze des nützlichen Tonfrequenzbandesj etwa unter 40 Ha₉ der Verstärker keine Bandbegranzung enthält und Zeichen ganz geringer Frequenz, sogar einen Gleichstrom, mit derselben Einheit-Verstärkung überträgt. Auf diese Weise wird die Geräuschleistung unterhalb der unteren Grenze des Tonfrequenzbandes der vor dem Stromkreis geschalteten Zeichenquellen mit einer Einheitsverstärkung übertra«- gen, wodurch dann die Verstärkung der nützlichen Zeichen beeinträchtigt wird» '

Ein weiterer Mangel der bekannten Lösung besteht darin, dass bei annehmbaren Kosten die.Duldung der Kapazität und des Verlustwiderstanöes des Kondensators C hoher Kapazität im allgemeinen eine sehr grosse ist, sodass der Wert sowohl der Resonanzfrequenz, wie auch der an der Resonanzfrequenz erzeugbaren Ungleichmässigkeit gleichfalls ein© grosse Streuung auf«

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weisen wird.

Sämtliche hier behandelte Mangel werden von der erfindungsgemässen Schaltung laut Fig. 3 beseitigt. Statt des Kondensators C der Fig. 1 wird ein Widerstand R_Q in Reihe mit der Induktivität L geschaltet } während statt des Widerstandes R-, eine Differenzierschaltung ^zwischen der steuernden Zeichenquelle und dem nicht-invertierenden Eingangspunkt eingefügt wird. Die Differenzierschaltung besteht aus dem Kondensator C₁ und dem Widerstand R₁. An einer gegebenen Frequenz, mit dem Gleitschieber des Potentiometers P-, in der Stellung am invertierenden Punkt 1, wird der Stromkreis eine maximale Aushebung aufweisen« Unterhalb dieser Frequenz fällt die Charakteristik mit einer Steilheit von -6 dB/Oktave abj bei einem Gleichstrom wird die Dämpfung unendlich. Eine Charakteristik dieser Art ist Kurve I in Fig. 4, wenn R₁ s R₂ = R.» = R£ β 1 kOhm, P₁ s 1 kOhm, L = 0,8 H₁ R_Q »82 Ohm, C « 5,UF. In der Mittelstellung des Gleitschiebers des Potentiometers P₁ /Kurve II/ wird die Charakteristik der Verstärkung ausserhalb des nützlichen Bandes monoton, mit einer Steilheit von -6 dB/Oktave abfallen. Ist der Gleitschieber des Potentiometers P₁ in der Nähe des nicht-invertierenden Punktes 2, wird die Charakteristik gleichfalls mit einer Steilheit von -6 dB/Oktave abfallen /Kurve III/· Gleichzeitig kann, da der Kondensator 0 hoher Kapazität und grosser Duldung /Fig. 1/ fortgefallen ist und die Grosse der Aushebung bloss von den Impedanzverhältnissen geregelt wird, mit geringeren Kosten ein genauerer Stromkreis aufgebaut werden·

Brfahrungsgemäss ist der ohmische Wideretand der Wicklung einer Induktivität L hoch genug um den Widerstand R_Q beseitigen zu können. Wie die Erfahrung zeigt, werden die üblichen Operationsverstärker einer Verstärkung von A₀-^ 90 dB bei offener Schleife

auch dann nicht gleichstromartig gesättigt, wenn der Gleit schieber des Potentiometers P-^ ^^η ^er -^ähe des inver** tierenden Punktes 1 istι d.h. der ohmische Widerstand der Induktivität I» wird» entgegen den Behauptungen des Schrifttums» den Widerstand R£ gleichstromartig n.eTjenschliessen /5/.

Mit der erfindungsgemässen Lösung laut 3?igy 3 werden die Nachteile der bekannten Lösung laut KLg, beseitigt.

Wird statt des Kondensators On das eine Ende der Sekundärwicklung eines entsprechend bemessenen !Transformators primärer Induktivität mit dem freien linde des Widerstandes R-^ verbunden, wählend das andere Ende der Sekundärwicklung an die Erde angeschlossen wird, kann eine Bandbegrenzung mit ähnlichem Ergebnis verwirklicht werden.

Eine bekannte Lösung eines an seinem nicht- -invertierenden Punkt gesteuerten» aus einem Operationsverstärker aufgebauten Hochtonreglungskreises wird in 3?ig~i 5 veranschaulicht /5/· Ist Potentiometer Pg in Mittelstellung, ist Kondensator C wirkungslos, d.h, die Charakteristik wird eine geradlinige /Kurve Il in fig. 6./. Andererseits wird durch Verdrehung des Potentiometers Kondensator O zwischen dem invertierenden Bingangspunkt und der Erde eingefügt, wird über einer bestimmten !frequenz eine mit einer Steilheit von 6 dB/Oktave steigende Charakteristik erhalten /Kurve I, Fig. 6,/ Wird der Gleitschieber des Potentiometers Pp in die Richtung des nicht-invertierenden Singangspunktes 2 geschoben, so wird eine mit einer Steilheit von 6 dB/Oktave abfällende Charakteristik erhalten /Kurve III./» Die in fig. gezeigten Kennlinien werden für die Werte C ss 0,2/uF» R₁ = R[ = R₂ β R£ s 1 kOhm, P₂ = 1 kOhm.

Ein Hachteil der bekannten Lösung ist, dass an der oberen Grenze des nützlichen Tonfrequenzbandes,

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d.h. bei Zeichen einer Frequenz höher als 16 Wig» die Verstärkung dea Stromkreises um 6 dB/Oktave et©igt, beaw. seine Dämpfung um -6 dB/Oktave abfällt» während in der Mittelstellung des Gleitschieber des Potentiometers P₂ auf einem weiten Band die Verstärkung bei zen höher als die obere Grenzfrequenz des bandes eine ständige wird. Da eine Bandbegrenaung nur dann besteht, wenn der Gleitschieber des Potentioae-» ters P₂ in der Nähe des nicht-invertierenden lingwgspunktes ist, wird die bekannte Lösung in anderen Stellungen des Gleitschiebers des Potentiometers P₂ ^i θ in dem dem Stromkreis vorangehenden Abschnitt der e IeJctroakuatischen Kette entstandenen störenden Geräusch-Spannungen bedeutend verstärken, sogar werden die Komponenten einer auaserbandlichen Frequen der Geräuschrspannung infolge der aus den geringen, doch unvermeidlichen nicht-linearen Eigenschaften des Verstärkers stammenden Quermodulation auch die auf das nützliche Band fallende Geräuschspannung verstärken.

Dieser Mangel der bekannten Losung kann mit einer erfindungsgemassen Massnahme teilweise behoben werden, wenn zwischen Kondensator O und Irde ein zweckmässig bemessener Widerstand R₀₀ eingeschaltet wird /fig, 8./. Wie aus dem Diagraminin Hg, 7* ersichtlich, ist die Lösung noch keine vollkommene, da ist der Gleitschieber des Potentiometers P₂ nahe zum invertierenden Eingangspunkt 1 /Kurve I/, so wird die Verstärkung auf Einwirkung von Zeichen Frequenzen ausserhalb des nützlichen Bandes nicht mehr monoton steigen, sondern auf einer gegebenen Stufe eine ständige bleiben· Ist aber der Gleitschieber des Potentiometers P₂ beim nieht-invertierenden Eingangspunkt 2, wird die Verstärkung eine ständige werden. In der Mittelstellung des Gleitschiebers des Potentiometers P₀ aber tritt überhaupt keine Änderung ein.

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Eine von der Stellung des Gleitschiebers des Potentiometers P2 unabhängige» eine Bandbegrenzung aufweisende Lösung wird erzielt, wenn über die obige Massnahme hinausgehend ein Kondensator G₂ parallel mit dem Widerstand R₂ geschaltet wird, d,h« wenn zwischen der steuernden Zeichenquelle und dem nicht-invertierenden Punkt eine RG Integrierschaltung angeschlossen wird /Pig. 8./. Bei einer entsprechenden Wahl der Vierte,- d.h. R₁ = R£ s R₂ sr R£ s 1 kOhm, P₂ = 1 kOhm, R_Q0 s 0,15 kOhm, C s 0,2/Ul, 0 = 0,016/uF, werden die Kennlinien laut Fig. 9 erhalten« Hier sind die Bezeichnungen der Kennlinien gleichlautend mit den vorangehenden.

Wie aus der Figur ersichtlich tritt eine Bandbegrenzung unabhängig von der Stellung des .Gleitschiebers des Potentiometers B₂ oberhalb der oberen Grenzfrequenz des (Eonfrequenzbandes in einem jeden Falle ein»

Der Hoch- und Tieftonreglungskreis kann auf eine Weise aufgebaut werden, dass das Ausmass der Aushebung und/oder Höhenbeschneidung nicht fortlaufend eingestellt wirdj sondern einen νorausbestimmten, ev. stufenweise abänderbaren Wert darstellt» Ein Beispiel dieser Lösung ist der Hochtonreglungskreis laut Fig. 11. Diese Schaltungsanordnung weicht von derjenigen laut Fig. 8 darin all, dass das Potentiometer Pg fortfällt und dass zwischen dem invertierenden Punkt 1 und dem nicht- -invertierenden Punkt 2 des Operationsverstärkers zwei in Reihe geschaltete Widerstände, R₃^ und E₈₂₉^ eingefügt werden· Zwischen dem gemeinsamen Punkt der in Reihe geschalteten Widerstände und dem Erdpunkt ist das aus dem Widerstand R__ und dem Kondeneator G Netz ange-

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schlossen. Bei entsprechender Auswahl der'Widerstände R_sl und Rg2» oder ihrer Änderung kann in der Burchlass-

kurve an der gegebenen Frequenz die gewünscht© Aushebung bezw, Höhenbeschneidung. hervorgebracht werden^ Die Schaltungsanordnung laut, Iig_e 11 kann

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derart erweitert werden, dass zwischen den invertierenden und nicht-invertierenden Punkten eine aus der Reihenschaltung von ohmischen Widerständen aufgebaute Kette geschaltet wird« Die sich an einander sehliessenden Punkte der Widerstände werden an die Kontakte eines Stufensohalters ausgeführt und beim Anschluss der aus dem Widerstand R und dem Kondensator C bestehenden Hetzes an die Abnahmekontakte des Stufenschalter wird ein Präzisions-Klangfarbenreglungskreis gewonnen*

Ein Tief- und Hochtonreglungsstromkreis kann auch durch Nacheinanderschaltung der oben erläuterten Stromkreise erhalten werden.

Erfahrungsgemäss kann aber ohne einen jeglichen Nachteil, bei Verwendung eines einzigen Operationsverstärkers die in Figuren 3» 8 oder 10 dargestellten übrigens selbständige Verstärker erhaltenden Tief-: und Hochtonreglungsstromkreise mit Bandbegrenzung ausserhalb des !Donfrequenzbandes mit Hilfe der Schaltung laut Fig. 12 aufgebaut werden. In den Stromkreisen kann das Ausmass der Übertragung der Tief- und Hochtöne mit Hilfe des Potentiometers P-., bezw. P₂ von einander unabhängig geregelt werden. Die Kennlinien sind, sinngemäss bezeichnet in Fig. 15 dargestellt, vorausgesetzt, dass in der Schaltung laut Fig. 1 R₁ « RJ = R « R| * 1 kOhm, P₁ β P₂ β 1 kOhm, 0 a 0,2/uF, C₁ s 5yuF, Og » 0,016,uF, R₀ = 47 0hm, R₀₀ β 0,15 kObm, L β 0,8 H.

Durch Vollziehung von weiteren gleichzeitigen Massnahmen und bei Beibehaltung der Eigenschaften des Stromkreises laut Fig. 12, kann der Stromkreis in einer zum Ausgleich der örtlichen Ungleichmässigkeiten der Durchlasekurve, d.h. ihrer Spitzen und Vertiefungen, geeigneten Weise ausgeführt werden. Kin für diesen Zweck geeigneter Stromkreis ist in Fig. 14 veranschaulicht, wo mit Hilfe der in Reihe geschalteten, verlustbehafteten Schwingungskreise L*, C_x, R,, sowie

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L₄, G₄, R₄ und des an diese angeschlossenen Potentiometers Ρχ, bezwv P₄, an zwei beliebig gewählten Ere« quenzen, von einander unabhängig regelbare spitzen- und/ /oder lochartige Ungleichmässigkeiten erzeugt werden können. Die Bandweite der Ungleichmässigkeiten /Spitzen oder Löcher/ kann eigens durch Auswahl der Widerstände . R,, bezwv R₄ eingestellt werden. Erfahrungsgemäss können bei Verwendung eines einzigen Operationsverstärkers etwa fünf, von einander unabhängig regelbare örtliche Ungleichmässigkeiten /Spitzen und/oder Löcher/ in der Durchlasskurve erzeugt werden. Die Kennlinien werden in Einklang mit den früheren Bezeichnungen in den äussersten, sowie mittleren Lagen der Potentiometer in Pig. 15 dargestellt, wobei, beispielsweise L^ = L₄ = = L₅ s L₆ =0,1 H, 0, ο 16,2 nf, C₄ » 12,5 nF, C₅ a a 42,2 iiF, O₆ β 0,309/UF, R₅ = 0,1 kOhm, R₄ β 0,22 kOhm, Rc β 0,22 kOhm, R₆ =5 0,22 kOhm, während sämtliche Potentiometer einen Widerstand von 1 kOhm haben.

Bei Reihenschwingungskreisen kann bei einer vorgeschriebenen Bandweite die Flankensteilheit nicht über eine gegebene Grenze erhöht werden. Wird daher / bei einer verhältnismässig, etwa 1/5 Oktave ausmachenden Bandweite eine grössere Flankensteilheit benötigt, so bietet die sinngemässe Anwendung der Lösung laut Fig. 16 ein entsprechendes Ergebnis. Werden nämlich der aus den Elementen L₂, O₂, R, bestehende Reihenschwingungskreis und der aus den Elementen Li, Oi, Rl aufgebaute Reihenschwingungskreis für genügend geringe Verluste ausgeführt, und werden die Resonanzfrequenzen der Schwingungskreise von einander in einem geringen Ausmasse abweichend gewählt und dann parallel an den Gleitschieber des Potentiometers P_x angeschlossen, so werden bei Beibehaltung der früheren Bezeichnungen bei verschiedenen Stellungen des Gleitschiebers des Potentiometers P, die in Figi 17 veranschaulichten Kennlinien

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erhalten. Die beispielsweise dargestellten Kennlinien werden mit Elementen von Werten L s E] s H₂ » Ul « a 1 kOhm, P^sI kOhm, H| = H₅ β 120 O&tt, C, = 0,0321/UF, C^ s 0,0265^uJ, L, s Ll s 0,7 H,

Es wurde bereits erwähnt, dass erfahrungs— gemäss mit Hilfe eines einzigen Operationsverstärkers etwa fünf von einander unabhängig regelbare örtliche Ungleichmässigkeiten, Spitzen und/oder Löcher, sowie Hoch- und Tieftonaushebung und/oder Höhenbeschneidung in der Durchlasskurve erzeugt werden können.

Sollen aber mehrere Ungleichmässigkeiten in der Durchlasskurve erzeugt werden, müssen die Eingänge der Klangfarbenreglungskreise obiger Ausführung parallel geschaltet, ihre Ausgänge aber mit Reihenwiderstän** den verbunden an das eine Ende eines gemeinsamen Wider— Standes angeschlossen werden, während das andere Ende des gemeinsamen Widerstandes an den Brdpunkt angeschlossen wird. Ein Beispiel obiger Ausführung ist in Fig. 18 veranschaulicht, welche keiner weiteren Erläuterungen bedarf.

Eine weiterentwiekelte Variante der Anordnung laut Fig. 18 ist in Fig. 19 veranschaulicht. Hier sind die Eingänge der Klangfarbenreglungskreise gleichfalls parallel geschaltet, ihre Ausgänge aber durch Einfügung von Reihenwiderständen an den invertierenden Punkt eines weiteren Operationsverstärker mit Differenzierungseingang angeschlossen. Zwischen dem nicht-invertierenden P_unkt des Operationsverstärkers und dem Erdpunkt, sowie zwischen dem invertierenden Punkt und dem Ausgang ist $e ein ohmischer Widerstand eingefügt. Der Ausgang dieses weiteren Operationsverstärkers stellt den Ausgang d#e ganzen Stromkreises dar.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Klangfarbenreglungskreis zur Regelung des Hoch- und/oder Tieftones, enthaltend mindestens einen, an seinem invertierenden Punkt gesteuerten Operationsverstärker mit Differenzierungseingang, zwischen dessen invertierendem Punkt und dem Erdpunkt, sowie nichtinvertierendem Punkt und dem Erdpunkt je ein ohmischer Widerstand eingefügt ist, weiters zwischen dem invertierenden Punkt und dem Ausgangspunkt des Operat.ionsver*- stärkers gleichfalls ein ohmischer Widerstand geschaltet ist, während zwischen dem invertierenden und dem nicht-invertierenden Punkt ein Potentiometer geschaltet ist, dessen Gleitschieber mittels einer Reaktanz an den Erdpunkt angeschlossen ist, während zwischen der den Operationsverstärker steuernden Zeichenquelle und dem nicht-invertierenden Punkt ein ohmischer Widerstand geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit der zwischen dem Gleitschieber des Potentiometers und dem Erdpunkt eingefügten Reaktanz, Induktivität, bezw. mit dem Kondensator auch ein ohmi-SQher Widerstand in Reihe geschaltet ist, während zwischen der steuernden Zeichenquelle und dem nicht-invertierenden Punkt eine RG-Differenzier- und/oder Integrierschaltung eingefügt ist /sind/·

2. Eine Abänderung des Klangf arbenreglungs·* kreises nach Anspruch 1 für den lall, wenn zwischen dem Gleitschieber des Potentiometers und dem Erdpunkt die Reihenschaltung eines Kondensators und einer ohmischen Widerstandes eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet , dass statt der zwischen der steuernden Zeichenquelle und dem nicht-invertierenden Punkt eingefügten RG-Integrierschaltung zwischen der ' : Zeichenquelle und dem nicht-invertierenden Punkt bloss ein ohmischer Widerstand geschaltet ist, während der

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Kondensator mit dem zwischen dem invertierenden Punkt und dem Ausgang des Operationsverstärkers eingefügten ohmischen Widerstand parallel geschaltet ist»

3. Eine Abänderung des Klangfarbenreg— lungskreises nach Anspruch 1 .für den Fall, wenn zwischen dem Gleitschieber des Potentiometers und dem Erdpunkt die Reihenschaltung einer Induktivität und eines ohmischen Widerstandes geschaltet ist dadurch gekennzeichnet , dass statt des Kondensators der zwischen der steuernden Zeichenquelle und dem nicht-invertierenden Punkt eingefügten RG-Differenzierschaltung an das freie Ende des ohmischen Widerstandes in der Richtung der steuernden Zeichenquelle das eine Ende der Sekundärwicklung eines Transformators angeschlossen ist während an das andere Ende an den Järdpunkt geschaltet ist und die Primärwicklung des Transformators an die steuernde Zeichenquelle angeschlossen ist*.

4. Klangfarbenreglungskreie nach einem der Ansprüche 1 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Induktivität in Reihe geschaltete Widerstand von dem eigenen ohmischen Widerstand der die Induktivität bildende Wicklung gebildet wird.

5. Klangfarbenreglungskreis nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem invertierenden und dem nicht-invertierenden Punkt des Operationsverstärkers mindestens zwei Potentiometer parallel geschaltet sind, zwischen dem Gleitschieber des einen und dem Erdpunkt die Reihenschaltung öiner Induktivität und eines ohmischen Widerstandes, während zwischen dem Gleitschieber des anderen Potentiometers und dem Erdpunkt die Reihenschaltung eines Kondensators und eines ohmischen Widerstandes geschaltet ist, während zwischen der steuernden Zeichenquelle und dem nicht-invertierenden Punkt eine RC-Differenzier-

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und Integrierschaltung angeschlossen ist, ·

6, Klangfarbenreglungskreis nach »einem der Ansprüche 1 "bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens noch ein weiterer Potentiometer zwischen dem invertierenden und dem nicht-invertierenden Punkt geschaltet ist, zwischen dessen Gleitschieber und dem Srdpunkt mindestens ein aus einem ohmischen Widerstand, Kondensator und einer Induktanz in Reihenschaltung bestehendes Hetz geschaltet ist.

7, Klangfarbenreglungskreis nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet , dass der Klangfarbenreglungskreis' mindestens zwei Operationsverstärker oder dessen mehrere mit dem,dazugehörenden Stromkreis enthält, welche zwischen der steuernden Zeichenquelle und dem Ausgang des Stromkreises derart parallel geschaltet sind, dass die Ausgänge der Operationsverstärker durch Einfügung von ohmischen Widerständen an den gemeinsamen Ausgang angeschlossen sind, während zwischen dem gemeinsamen Ausgangspunkt und dem. Erdpunkt ein ohmischer Widderstand geschaltet ist.

8, Klangfarbenreglungskreis nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass statt des zwischen dem gemeinsamen Ausgangspunkt der Operationsverstärker und dem Brdpunkt geschalteten ohmischen Widerstandes an den gemeinsamen Ausgangspunkt der invertierende Eingang eines weiteren Operationsverstärkers mit Differenziereingang angeschlossen ist, während zwischen dem nicht-invertierenden Punkt und dem Erdpunkt ein ohmischer Widerstand geschaltet ist, zwischen dem invertierenden Eingang und" dem gleichzeitig den Ausgang des ganzen Stromkreises bildenden Ausgang des Operationsverstärkers gleichfalls ein ohmischer Widerstand geschaltet ist,

9· Klangfarbenreglungskreis nach einem be-

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liebigen der Ansprüche 1 bis 8 dadurch. gekennzeichnet , dass der zwischen dem invertierenden und dem nicht-invertierenden Punkt des Operationsverstärkers geschaltete mindestens ein Potentiometer durch zwei in Reihe geschaltete Widerstände abweichenden Wertes ersetzt wird und dass an den gemeinsamen Punkt dieser Widerstände ein aus einer Reaktanz und einem ohmischen Widerstand gebildeter, mit dem anderen Ende an den lärdpunkt angeschlossener Stromkreis angeschlossen ist»

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