DE2456468B2 - Elektroakustisch« Tonwiedergabeeinrichtung mit einem durch einen Störschalldetektor gesteuerten Verstärker - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektroakustische Tonwiedergabeeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Es ist z. B. aus den DE-PSen 6 54 884 und 6 94 579 bekannt, die Lautstärke einer elektroakustischen Tonwiedergabeeinrichtung, z. B. eines in einem Kraftfahrzeug betriebenen Rundfunkgerätes, mittelbar oder unmittelbar in Abhängigkeit vom Störschallpegel so zu steuern, daß die Wiedergabelautstärke mit ansteigendem Störschallpegel erhöht wird.

Zur direkten Störschallmessung können Körperschallmikrophone und dergleichen verwendet werden. Ein mittelbar vom Störschall abhängiges Signal kann z. B. aus der Motordrehzahl oder Fahrgeschwindigkeit abgeleitet werden.

Genauere Untersuchungen haben ergeben, daß mit der bekannten störschallabhängigen Änderung der Wiedergabelautstärke nicht die erwartete Verbesserung der Hörbarkeit und Verständlichkeit der wiedergegebenen akustischen Signale erreicht werden kann. Bei höheren Störschallpegeln kann vielmehr sogar eine Verschlechterung der Hörbarkeit bzw. Verständlichkeit eintreten. Der Grund hierfür dürfte hauptsächlich darin liegen, daß die Kurven gleicher Lautheit des menschlichen Ohres mit zunehmendem mittleren Schallpegel immer mehr zusammengedrängt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektroakustische Tonwiedergabeeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß die Hörbarkeit bzw. Sprachverständlichkeit einer elektroakustischen Tonwiedergabe, die in Gegenwart von Störschall erfolgt, verbessert werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine

ίο elektroakustische Tonwiedergabeeinrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst

Bei der Wiedergabeeinrichtung gemäß der Erfindung wird also eine bessere Hörbarkeit bzw. Sprachverständ lichkeit dadurch erreicht, daß das Audiosigna] unmittel bar vor dem Lautsprecher durch die Dynamikkompression bewußt verzerrt wird. Bisher hat man auf der Empfänger- ode·· Wiedergabeseite immer eine möglichst originalgetreue Wiedergabe angestrebt und die Dynamikkompression wurde üblicherweise auf der Senderseite bei drahtlosen Verbindungen angewendet, um den Rauschabstand zu erhöhen. Dadurch, daß die elektroakustische Tonwiedergabeeinrichtung gemäß der Erfindung einen Dynamikkompressor enthält, ist das wiedergegebene Tonsignal so vorverzerrt daß die durch den Störschall verursachte Zusammendrängung der Kurven gleicher Lautstärke des menschlichen Ohres weitgehend kompensiert wird und eine wesentlich bessere Hörbarkeit und Sprachverständlichkeit als

ίο bisher erreicht wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Tonwiedergabeeinrichtung gemäß der Erfindung wird der Dynamikkompressor erst beim Überschreiten eines gewissen Störschallpegels eingeschaltet, also bei niedri-

)) gen Störschallpegeln ausgeschaltet.

Als Störschalldetektor kann ein Mikrophon oder dergleichen verwendet werden. Dabei muß man jedoch darauf achten, daß das Mikrophon keinen maßgeblichen Anteil des Nutzsignals aufnimmt wodurch eine akustische Rückkopplung entstehen könnte. Das Mikrophon muß vorwiegend oder ausschließlich auf die Störgeräusche ansprechen. In Flugzeugen oder in der Nähe starker Arbeitsmaschinen erfolgt die Übertragung der Störgeräusche zu einem großen Teil als

Ί5 Körperschall. In solchen Fällen eignen sich als Störschalldetektoren Körperschallmikrophone, wie es im Prinzip aus der FR-PS 15 99 433 bekannt ist. Wird das Störsignal dagegen, ebenso wie das Nutzsignal, durch die Atmosphärenluft übertragen, so kann zur Ermittlung des Störschallpegels in vorteilhafter Weise eine die Tonwiedergabe periodisch kurzzeitig unterbrechende Schalteinrichtung vorgesehen sein, und als Detektor ein Mikrophon dienen, das während der Unterbrechungen der Tonwiedergabe in Abhängigkeit von dem dann noch vorhandenen Geräusch eine Einstellung der Tonwiedergabeeinrichtung vornimmt. Auf diese Weise verhindert man durch Zeitselektion eine Rückwirkung des Nutzsignals auf das Störschallmikrophon.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine Schalteinrichtung vorzusehen, die in Abhängigkeit vom Signalpegel der wiedergegebenen Signale die Einstellung des Verstärkers durch den Detektor nur dann veranlaßt, wenn der Signalpegel unterhalb einer

·>'· Schaltschwelle liegt. Die Verstärkungseinstellung erfolgt dabei z. B. in den Pausen der Musikübertragung oder an den leisen Stellen. Die Vorrichtung ermittelt dabei in Abwesenheit des Nutzsignals oder bei sehr

schwachem Nutzsignal den vorhandenen Störpegel und stellt das Verstärkungsverhalten hierauf ein.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung betrifft das Frequenzverhalten der bei einem Störsignalpegel erforderlichen Verstärkung. Die menschliche Hörschwelle stellt sich in der Regel erst in absolut ruhiger Umgebung (Laborbedingung) ein. Ein Hören unter normalen Umweltbedingungen findet immer bei Vorliegen einer im Vergleich zur Hörschwelle mehr oder weniger angehobenen Mithörschwelle und gleichzeitig mitverschobenen Kurven gleicher Lautheit statt Die Kurven gleicher Lautheit werden dabei in demjenigen Frequenzbereich zusammengedrängt, in dem sich auch das Störsignal befindet Die Zusammendrängung ist umso stärker, je stärker die Anhebung ist Zudem liegen die der Schwelle benachbarten Lautstärkekurven dichter zusammengedrängt als die Kurven höherer phon-Werte. Die Folge dieser Erscheinungen ist daß dch bei Anwesenheit eines Störschalles ein Schallvorgang für den Hörer subjektiv in seinrr Lautstärke (Lautheit), in seiner Dynamik (Lautheitsunterschiede) und in seiner Klangfarbe (Klangverteilung) ändert. Das kann so weit gehen, daß ein an sich verständlicher Nutzschall (Sprache, Musik oder sonstige akustische Informationen) durch all diese Veränderungen in seiner Deutlichkeit und Verständlichkeit beeinträchtigt wird.

Durch eine Analyse der Störgeräusche lassen sich Daten gewinnen, mit deren Hilfe gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die wiederzugebenden akustischen Signale in ihrem Schallpegel und in ihrer Dynamik einzelner Frequenzbereiche so verändert werden, daß die Hörbarkeit und Verständlichkeit wesentlich verbessert wird.

Um den zusätzlichen Schwierigkeiten zu begegnen, die entstehen, wenn der Störschall auf bestimmte Frequenzen oder Frequenzbereiche innerhalb des Tonfrequenzgebietes beschränkt ist, ist in zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung der Frequenzgang des Verstärkers innerhalb des Tonfrequenzgebiets nicht konstant und weist in Abstimmung mit der Spektralverteilung des Störgeräusches bei solchen Frequenzen Anhebungen auf, bei denen das Störgeräusch die größte Intensität besitzt. Ein derartiger Frequenzgang läßt sich mit Filtern im allgemeinen ohne größere Schwierigkeiten realisieren. Beispielsweise kann der Verstärker auch mit einem Rückkopplungszweig versehen sein, in den ein Filter geschaltet ist, um auf diese Weise ein Aktivfilter zu bilden. Ist das Spektrum de? Störschalls bekannt, dann kann ein fester Filter verwandt werden, das eine entsprechende Anhebung der Verstärkung des Nutzsignals bei denjenigen Frequenzen verursacht, bei denen das Störsignal die größte Intensität bzw. Leistung hat. Zusätzlich oder alternativ kann der Detektor einen Dynamikkompressor steuern, der ebenfalls in die Signalkette eingeschaltet ist und bei größerem Störsignalpegel die Dynamik des Nutzsignals vermindert. Dadurch wird der Unterschied zwischen den lauten Tönen und den leisen Tönen des Nutzsignals verringert.

Die frequenzselektive Pegelanhebung bzw. Pegelnachführung, die mit der Frequenzgangbeeinflussung im Übertragungsweg identisch ist, bietet den Vorteil, daß der Ausbauchung der phon-Kurven entsprechend nur die in diesem Bereich liegenden Frequenzanteile verstärkt wiedergegeben werden. Dabei ist jedoch zu beachten, daß die Pegel··. ':ehung nicht mit der gleichen Stärke vorgenommen werden darf, mit der der Störschall in dem betreffenden Frequenzbereich auftritt. Infolge der Zusammendrängung der phon-Kurve würde dies zu einer Überbetonung der Klanganteile in diesem Frequenzbereich führen.

Im Rahmen der Erfindung wird daher vorgeschlagen, im Frequenzbereich des Störschalls die Verstärkung der Klanganteile des Nutzschalls mit einem mittleren Wert vorzunehmen. So kann beispielsweise für je 25 dB Störschalldruckpegel eine Schalldruckpegelerhöhung des Nutzschalls von 1OdB in dem entsprechenden Frequenzbereich erfolgen. Dies entspricht also einem

to Pegelverhältnis von 10:4. Da infolge der normalen Umgebungsgeräusche — ohne zusätzlichen Störschall — die subjektiv angenehme Einstellung im allgemeinen bei ca. 55 phon Umgebungsschall vorgenommen wird, hat der Einsatzpunkt der selektiven Nachregelung mit dem Verstärkungsfaktor 10:4 erst etwa bei diesem Pegel einzusetzen.

Störgeräusche sind in ihrem spektralen Aufbau und Pegel nicht in allen Fällen über eine längere Zeit hinweg konstant Es kann daher notwendig sein, die Störgeräusehe fortwährend oder in bestimmten zeitlichen Abständen zu analysieren, um nach Maßgabe der so gewonnenen Regeldaten das Übertragungsverhalten der elektoakustischen Übertragungskette entsprechend anzupassen. Hierzu kann vorgesehen sein, daß mehrere Verstärker, mit je einem Frequenzfilter in Reihe liegend, parallelgeschaltet sind, und daß zwischen jeden Verstärker und das zugehörige Frequenzfilter ein mit der Schalteinrichtung gekoppelter Umschalter geschaltet ist, der den Ausgang des Frequenzfilters kurzzeitig mit einem Speicher verbindet, dessen Ausgang mit einem Regeleingang des Verstärkers verbunden ist. Die Filter, die normalerweise mit dem Nutzsignal beaufschlagt werden und an die Verstärker angeschlossen sind, werden kurzzeitig an ein Störschallmikrophon

r, oder dergleichen angeschlossen, um die Spektralverteilung des Störschalls zu analysieren. Jedem Filter ist ein Speicher nachgeschaliet, der das von dem Filter durchgelassene Signal speichert und den Regeleingang des Verstärkers damit beaufschlagt. Auf diese Weise

•to wird an allen Verstärkern derjenige Verstärkungsfaktor eingestellt, der dem Störschall, der in dem entsprechenden Frequenzbereich ermittelt wurde, angepaßt ist.

Gegebenenfalls kann, um die ständige Umschaltung der Filter zu vermeiden, vorgesehen sein, daß mehrere Verstärker, mit je einem Frequenzfilter in Reihe liegend, parallelgeschaltet sind, und daß ein Mikrophon mit einer zweiten Gruppe von Frequenzfiltern verbunden ist, von denen jedes an den Regeleingang eines der Verstärker angeschlossen ist. Die einem Verstärker zugeordneten Frequenzfilter der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe entsprechen einander. Eines ist jeweils für den Nutzschall und ein anderes für den Störschall bestimmt.

An den Verstärkern wird die für den durch die Filter

bestimmten Frequenzbereich erforderliche Verstärkung entweder periodisch in bestimmten Zeitabständen oder kontinuierlich eingestellt.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Diagramm in dem Kurven gleicher Lautheit einmal ohne Störgeräusche und einmal nach Voradaption mit einem Ton von 800 Hz abgebildet sind.

F i g. 2 zeigt schematisch ein Blockschaltbild eines

ersien Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem

hi zwischen einem oder zwei Störzuständen umgeschaltet werden kann.

Fig.3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem zwischen zwei Störzuständen mit unterschiedli-

chen Stör-Frequenzgängen umgeschaltet werden kann.

F i g. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Durchführung einer Frequenzanalyse des Störschalles, und zur Realisierung einer entsprechenden Verstärkungskurve für den Nutzschall, und

Fig.5 zeigt eine Alternative zum Ausführungsbeispiel nach F i g. 4.

In Fig. 1, die dem Buch »Gehör, Stimme, Sprache« O. F. R a η k e und H. L u 11 i e s, Springer-Verlag 1953, Seite 136 entnommen ist, ist auf der Abszisse logarithmisch die Frequenz aufgetragen und auf die Ordinate ebenfalls logarithmisch der Schalldruck. Die gestrichelten Kurven sind Kurven gleicher Lautheit, ohne das Vorhandensein von Störschall, und die durchgezogenen Linien sind Kurven gleicher Lautheit nach einer Voradaption mit einem 800-Hz-Ton der eingezeichneten Lautstärke.

Man erkennt deutlich, daß die Hörschwelle in der Nähe des 800-Hz-Tones erheblich heraufgesetzt ist, und daß die darüber liegenden Kurven gleicher Lautheit in diesem Frequenzbereich zusammengedrückt sind.

Der Verlauf derartiger Kurven für andere Störschall-Signale läßt sich durch Messungen ohne weiteres ermitteln. Die Differenz der Ordinatenpunkte zwischen einer durchgezogenen Linie und der zugehörigen gestrichelten Linie gibt für jede Frequenz dasjenige Maß an, um das der Nutzschall in Anwesenheit von Störschall verstärkt werden müßte, um ebensogut hörbar zu sein, wie in Abwesenheit von Störschall und ohne Verstärkung.

Das in Fig.2 dargestellte Blockschaltbild zeigt eine Schaltungsanordnung für eine elektroakustische Wiedergabeeinrichtung mit selbsttätig einschaltbarer Pegelanhebung und Dynamikkompression.

Eine Nutzsignalquelle fO, bei der es sich beispielsweise um ein Mikrophon 11, ein Tonbandgerät 12 oder ein Rundfunkgerät 13 handeln kann, ist mit ihrem Ausgang an einen Dynamikkompressor 14 angeschlossen. Der Dynamikkompressor 14 ist durch eine Leitung 15 überbrückbar. Ein Umschaltkontakt 16 schaltet den Eingang eines nachgeschalteten Verstärkernetzwerks 17 alternativ an die Leitung 15 oder den Ausgang des Dynamikkompressors 14.

Auch das Verstärkernetzwerk 17 ist durch eine Leitung 18 überbrückbar. Ein weiterer Umschaltkontakt 19 verbindet die nachfolgende Leitung 20 entweder mit der vom Umschaltkontakt 16 kommenden Leitung 18 oder mit dem Ausgang des Verstärkernetzwerkes 17. Leitung 20 führt über einen von Hand einstellbaren Pegelregler 21, z. B. ein Potentiometer, zu einem Endverstärker 22 und einem Lautsprecher 23. Handelt es sich bei dem Pegelregler um einen solchen mit gehörrichtiger Lautstärkeregelung, so wird zweckmäßigerweise dafür gesorgt, daß die durch ihn bewirkte Frequenzgangbeeinflussung beim Einschalten des Verstärkungsnetzwerks 17 abgeschaltet wird.

Die Umschaltkontakte 16 und 19 sind zur Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung als mechanische Schaltkontakte dargestellt. In der Praxis wird man hierfür elektronische Schalter, z. B. in Form von Kippstufen, verwenden. Die Umschaltkontakte 16 und 19 werden von einem Detektor 24 gesteuert Dieser Detektor ist ein Schwellenwertschalter, der anspricht, wenn der Störschallpegel einen bestimmten Schwellenwert übersteigt

Es sei angenommen, daß es sich bei der in F i g. 2 dargestellten Schaltung um eine in einem Kraftfahrzeug installierte Anlage handelt Der Detektor 24 ist dann zweckmäßigerweise an den Tachometer oder einen Drehzahlmesser des Fahrzeugs angeschlossen. Bei abgeschaltetem oder im Leerlauf betriebenem Motor nehmen die Umschaltkontakte 16, 19 die (dargestellte) ^r> Ruhelage ein, so daß die angeschlossene Signalquelle über die Leitungen 15 und 18 direkt mit dem Pegelregler 21 verbunden sind. Der Pegelregler kann nun auf die gewünschte Lautstärke eingestellt werden.

Erreicht das Fahrzeug eine höhere Geschwindigkeit,

in bei der die Motor- und Fahrgeräusche die Verständlichkeit der aus dem Lautsprecher 23 kommenden Signale wesentlich verschlechtern, dann werden über den Detektor 24 die Umschaltkontakte 16 und 19 umgeschaltet, so daß in den Übertragungsweg der Signale der

i^r> Dynamikkompressor 14 und das Verstärkungsnetzwerk 17 eingeschaltet sind.

Der Dynamikkompressor 14 hai einen im wesentlichen konstanten Frequenzgang. Seine Wirkung besteht darin, die Lautstärkeunterschiede des Nutzsignals

.?() zusammenzudrücken, so daß die Differenz zwischen lauten und leisen Stellen vermindert wird. Derartige Dynamikkompressoren sind bekannt und brauchen an dieser Stelle nicht im einzelnen erläutert zu werden.

Bei dem Verstärkungsnetzwerk 17 handelt es sich im

2Ί einfachsten Falle um einen Verstärker mit fest eingestelltem Verstärkungsfaktor und konstantem Frequenzgang. Wenn das Störgeräusch vorwiegend in bestimmten Frequenzbereichen auftritt, kann das Verstärkungsnetzwerk 17 so ausgebildet sein, daß eine

jo verstärkte Pegelanhebung in diesem Bereich erfolgt. Hat das Motorgeräusch des Fahrzeugs starke Anteile im unteren Frequenzbereich, dann sollte auch das Verstärkungsnetzwerk 17 in diesem Frequenzbereich eine erhöhte Anhebung des Nutzsignals bewirken.

r Die Betätigung der Umschaltkonlakle 16 und 19 muß nicht notwendigerweise gleichzeitig erfolgen. Der Detektor 24 kann so ausgebildet sein, daß er den Umschaltkontakt 16 bei einer höheren Schaltschwelle umschaltet als den Umschaltkontakt 19 oder umgekehrt.

•ι» Durch die Zuschaltung des Dynamikkompressors 14 und des Verstärkungsnetzwerks 17 erreicht man, daß die Lautstärke am Lautsprecher 23 sich der Fahrgeschwindigkeit und damit dem Fahrgeräusch anpaßt. Es ist daher nicht notwendig, den Pegelregler 21 nach dem

i") erstmaligen Einstellen der gewünschten Lautstärke nachzustellen.

F i g. 3 zeigt das Blockschaltbild eines Gerätes, dessen Frequenzgang sich in Abhängigkeit von der Stärke des Störschalls in mehreren Stufen ändert Es sei angenom-

'·(' men, daß das Frequenzspektrum des Störschalls sich mit zunehmender Lautstärke ändert und dabei verschiedene klassifizierbare Störzustände annimmt deren Spektralverteilung in einem festen Zusammenhang mit der Anzeige eines Touren- oder Geschwindigkeitsmessers

"ö oder mit anderen mit den akustischen Störungen korrelierten Daten steht

Die jeweils angeschlossene Signalquelle 11, 12 oder 13 ist über einen Umschaltkontakt 25 mit einem Verstärkungsnetzwerk 26 oder einer Leitung 27

t-o verbindbar. Der Frequenzgang des Verstärkungsnetzwerks 26 ist in F i g. 3 eingezeichnet Man erkennt, daß die Verstärkung frequenzunabhängig ist Im vorliegenden Falle beträgt sie 0 dB.

Leitung 27 führt über einen Dynamikkompressor 28

■>'· zu einem weiteren Umschaltkontakt 29, der die Verbindung entweder zu einem zweiten Verstärkungsnetzwerk 30 oder zu einem dritten Verstärkungsnetzwerk 31 herstellt Die beiden Verstärkungsnetzwerke 30

und 31 haben frequenzabhängige Verstärkungen, deren Kennlinien eingezeichnet sind. Die mittlere Verstärkung des Verstärkungsnetzwerks 30 (gestrichelte Linie) beträgt ca. 15 dB und die mittlere Verstärkung des Verstärkungsnetzwerks 31 etwa 25 dB. Die Frequenzverlaufe sind jeweils in Anpassung an das Frequenzspektrum des Störgeräuschs bei entsprechender Lautstärke des Störschalls ausgewählt. Die Realisierung von Verstärkungsnetzwerken mit derartigen Frequenzverläufen kann mit den üblichen Mitteln der Filtertechnik erfolgen.

Die Ausgänge der Verstärkungsnetzwerke 26, 30, 31 sind zusammengeschaltet und mit dem Pegelregler 21 verbunden, der an den Endverstärker 22 und über diesen an den Lautsprecher 23 angeschlossen ist.

Der Detektor 32 ist an zwei Schwellenwertschalter 33 und 34 mit unterschiedlichen Schalischwellen angeschlossen, von denen der Schwellenwertschalter 33 den Umschaltkontakt 25 und der Schwellenwertschalter 34 den Umschaltkontakt 29 steuert.

Die Einstellung der Lautstärke erfolgt am Pegelregler 21 z. B. bei normalem Umgebungsstörschall, wenn das Verstärkungsnetzwerk 26 über den Umschaltkontakt 25 eingeschaltet ist. Sie kann jedoch auch in jedem anderen Störzustand (einmalig) erfolgen.

Beim Einsetzen eines stärkeren Störgeräusches, das durch den Detektor 32 registriert wird, spricht zunächst der Schwellenwertschalter 33 an und schaltet den Umschaltkontakt 25 auf Leitung 27 um. Hierdurch wird der Dynamikkompressor 28 zusammen mit dem Verstärkungsnetzwerk 30 wirksam, so daß das Nutzsignal einer Dynamikkompression und zusätzlich einer frequenzabhängigen Verstärkung ausgesetzt ist. Bei noch weiterem Ansteigen des Störschallpegels spricht der Schwellenwertschalter 34 an und schaltet anstelle des Verstärkungsnetzwerks 30 das Verstärkungsnetzwerk 31 ein.

Das Nachführen des Verstärkungsfaktors und die Änderung der Frequenzgangkurve muß nicht notwendigerweise mit Schwellenwertschaltern stufenweise to erfolgen. Man kann auch einen kontinuierlich wirkenden Deilektor verwenden, der eine Steuerspannung an ein Verstärkungsnetzwerk liefert, dessen Frequenzgang und Verstärkung sich mit der Steuerspannung kontinuierlich ändern. In diesem Falle ist das Verstärkungsnetzwerk ständig eingeschaltet und verändert seine Charakteristik in Abhängigkeit vom Störpegel.

Bei dem in F i g. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Nutzsignalquelle 10, z. B. ein Rundfunkempfänger, über einen Vorverstärker 35 und einen Umschaltkontakt 36 mit den Eingängen verschiedener Filter 37 bis 42 verbunden. Das Filter 37 ist ein Tiefpaßfilter mit einer oberen Grenzfrequenz von 0,5 kHz. Das nächste Filter 38 hat einen Durchlaßbereich von 0,5 bis 1 kHz, das Filter 39 einen Durchlaßbereich von 1 bis 2 kHz, das Filter 40 einen Durchlaßbereich von 2 bis 4 kHz, das Filter 411 einen Durchlaßbereich von 4 bis 8 kHz und das Filter 42 einen Durchlaßbereich von 8 bis 16 kHz. Die Durchlaßbereiche der Filter schließen sich aneinander an und überschneiden sich nicht wesentlich. Zwischen jedes Filter 37 und 42 und einen nachgeschalteten Regelverstärker 43 ist ein Umschaltkontakt 44 geschaltet Sämtliche Umschaltkontakte 44 sind gemeinsam mit dem Umschaltkontakt 36 umschaltbar. In der zweiten Schaltstellung verbinden sie das jeweilige Filter 37 bis 42 über eine Diode 45 mit dem Steuereingang 46 des Verstärkers 43. An diesen ist ferner ein Kondensator 47 angeschlossen.

Als Detektor dient im vorliegenden Falle ein Mikrophon 48, das über einen Verstärker 49 von dem Umschaltkontakt 36 an die Filter 37 bis 42 anschließbar ist.

Die Umschaltung des Umschaltkontakies 36 erfolgt mit einer Zeitkonstante, die zwischen ca. 2 und 30 Sek. einstellbar ist. Dabei wird die Nutzsignalquelle 10 jeweils für ca. 3 ms abgeschaltet und der Ausgang des Mikrophonverstärkers 49 während dieser Zeit an die Eingänge der Filter 37 bis 42 gelegt. Gleichzeitig wird die Ausgangsspannung der einzelnen Filter zur Gewinnung eines Regelsignals dem jeweiligen Speicherkondensator 47 zugeführt und gelangt damit auch an den Steuereingang 46 des Regelverstärkers 43. Am Ende eines Schaltzyklus, also nach ca. 3 ms, werden die Schalter wieder in die (gezeichnete) Ruhestellung gebracht, und die Verstärker 43 behalten ihren durch die Spannungen der Kondensatoren 47 eingestellten Verstärkungsfaktor für den jeweiligen Frequenzbereich bei, bis die nächste Umschaltung erfolgt. Die durch den Schaltvorgang auftretenden Spektralanteile werden an den Regelspannungseingängen der Verstärker so berücksichtigt, daß keine Fehlregelungen entstehen. Bei diesem System wird also das Nutzsignal für eine kurze Zeit unterbrochen, um den mit dem Mikrophon 48 aufgenommenen Störschall hinsichtlich seines Frequenzspektrums zu analysieren und die Verstärker 43 für jeden Frequenzbereich entsprechend einzustellen.

Die Ausgänge der Verstärker 43 sind über Widerstände 50 zusammengeschaltet und mit dem Endverstärker 22 verbunden, an dem der Lautsprecher 23 angeschlossen ist.

Das Ausführungsbeispiel der F i g. 5 gleicht demjenigen der Fig.4, mit der Ausnahme, daß die Umschaltkontakte 36 und 44 entfallen. Die Nutzsignalquelle 10 ist über den Verstärker 35 ständig mit den Eingängen der Filter 37 bis 42 verbunden und diese sind ständig an die zugehörigen Verstärker 43 angeschlossen.

Das Störschallmikrophon 48 ist beispielsweise ein Körperschallmikrophon oder es ist in einem von dem Lautsprecher 23 isolierten Raum untergebracht. An den Verstärker 49 sind zweite Filter 37' bis 42' angeschlossen, die in gleicher Weise aufgebaut sind wie die Filter 37 und 42. Die Ausgänge dieser zweiten Filter sind jeweils an eine der Dioden 45 angeschlossen, die mit den Steuereingängen 46 der Verstärker 43 verbunden sind. Auf diese Weise ist es möglich, durch Verwendung eines doppelten Filtersatzes eine kontinuierliche Regelung der Verstärker 43 zu erzielen. Die Umschaltung zwischen Nutzschallquelle und Störschallmikrophon entfällt

In einer Abwandlung dieser Ausführungsform wird der zur Störgeräuschanalyse verwendete zweite Filtersatz 37' bis 42' durch einen Suchtonanalysator, der eine Sweep-Spektralanalyse durchführt oder durch ein sonstiges durchstimmbares Filter ersetzt, von dessen Analyseergebnis die Regelspannungen für die Verstärker 43 abgeleitet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektroakustische Tonwiedergabeeinrichtung mit einem einen Lautsprecher speisenden Verstärker, dessen Verstärkungsgrad durch das Ausgangssignal eines Störschalldetektors in Abhängigkeit vom Störschallpegel gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der den Lautsprecher (23) speisende Verstärkerkanal einen Dynamikkompressor (14) enthält, der ebenfalls durch das Ausgangssignal des Störschalldetektors (24) gesteuert ist, derart, daß die Dynamik mit steigendem Störschall verringert wird.

2. Elektroakustische Tonwiedergabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dynamikkompressor (14) durch einen vom Störschalldetektor (24) gesteuerten Schalter (16) bei Unterschreiten eines vorgegebenen Stöi-schallpefjels abschaltbar ist

3. Elektroakustische Tonwiedergabeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Tonwiedergabe periodisch kurzzeitig unterbrechende Schalteinrichtung (36, 44) vorhanden ist und daß der Störschalldetektor ein Mikrophon (48) ist, das das Ausgangssignal während der Unterbrechungen der Tonwiedergabe in Abhängigkeit von dem dann noch vorhandenen Geräusch erzeugt.

4. Elektroakustische Tonwiedergabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Dynamik einzelner Frequenzbereiche des Tonsignals in Abhängigkeit von einer Analyse der Störgeräusche erfolgt.

5. Elektroakustische Tonwiedergabeeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltvorrichtung (25,29,33,34), die die Einstellung des Verstärkers (30,31) durch den Detektor (32) nur dann veranlaßt, wenn der Signalpegel der wiedergegebenen Signale unterhalb einer Schaltwelle liegt.