DE3021690A1 - Audioverstaerker mit einer regelbaren verstaerkerstufe - Google Patents

Audioverstaerker mit einer regelbaren verstaerkerstufe

Info

Publication number
DE3021690A1
DE3021690A1 DE19803021690 DE3021690A DE3021690A1 DE 3021690 A1 DE3021690 A1 DE 3021690A1 DE 19803021690 DE19803021690 DE 19803021690 DE 3021690 A DE3021690 A DE 3021690A DE 3021690 A1 DE3021690 A1 DE 3021690A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
audio
signal
amplifier
noise level
ambient noise
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19803021690
Other languages
English (en)
Inventor
Nichtnennung Beantragt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Communications Patents Ltd
Original Assignee
Communications Patents Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Communications Patents Ltd filed Critical Communications Patents Ltd
Publication of DE3021690A1 publication Critical patent/DE3021690A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/32Automatic control in amplifiers having semiconductor devices the control being dependent upon ambient noise level or sound level

Landscapes

  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

  • Audioverstärker mit einer regelbaren
  • Verstärkerstufe Die Erfindung betrifft einen Audioverstärker mit einer regelbaren Verstärkerstufe, einem Schallwandler zur Erzeugung eines Signals, das für den Geräuschpegel in mindestens einem Teil eines Bereiches charakteristisch ist, der von einer an den Audioverstärker angeschlossenen lautsprecheranlage versorgt wird, und mit einer Einrichtung zur Regelung der Verstärkerstufe in Abhängigkeit von Änderungen des für den Geräuschpegel charakteristischen Signals.
  • Ein solcher Audioverstärker hat den Zweck, den Pegel von reproduzierter Sprache oder Musik dem in der Umgebung herrschenden Geräuschpegel anzupassen, also zu erhöhen oder zu vermindern, wenn der herrschende Geräuschpegel zu- oder abnimmt.
  • Ein Audioverstärker der eingangs genannten Art ist aus der GB-PS 1 449 825 bekannt. Bei diesem Audioverstärker wird der Geräuschpegel der Umgebung nur festgestellt, wenn das dem Verstärker zugeführte Eingangssignal unter einen bestimmten Pegel abfällt, wie es bei natürlichen oder künstlich eingeführten Schweige- oder Ruheperioden der Fall ist.
  • Der bei der Messung des Geräuschpegels erhaltene Wert wird in einen Speicher aufgenommen, dessen Ausgangssignal den Verstärkungsfaktor der regelbaren Verstärkerstufe bestimmt.
  • Dieses System hat den Nachteil, daß infolge der Seltenheit natürlicher Schweige- oder Ruheperioden sehr starke Änderungen des herrschenden Geräuschpegels zwischen diesen Perioden stattfinden können, während wiederholt künstlich eingeführte Ruheperioden einen Informationsverlust und/oder eine Verärgerung der Zuhörer zur Folge haben können. In Umgebungen, in denen sehr schnelle Änderungen des Hintergrund-Geräusches stattfinden können, wie beispielsweise in Fahrzeugen, kann das bekannte System nicht ausreichend schnell auf Geräuschänderungen ansprechen, ohne daß das dem Verstärker zugeführte Audiosignal so oft unterdrückt wird, daß ein für den Zuhörer unannehmbares Ausgangssignal des Verstärkers die Folge ist. Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Audioverstärker der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß er auf Variationen im Geräuschpegel der Umgebung schnell anspricht, ahne sein Ausgangssignal in unannehmbarer Weise zu unterbrechen.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Audioverstärker Einrichtungen zum Unterdrücken wenigstens eines Frequenzbandes des der Verstärkerstufe zugeführten Audiosignals und zum Unterdrücken aller Frequenzen bis auf diejenigen des wenigstens einen Frequenzbandes des für den Geräuschpegel charakteristischen Signals umfaßt und die Verstärkerstufe in Abhangigkeit von Frequenzkomponenten des Geräuschpegels geregelt wird, die innerhalb des wenigstens einen Frequenzbandes liegen.
  • Es wurde festgestellt, daß es bei Audiosystemen geringer Wiedergabetreue, wie sie häufig in Fahrzeugen zur Personenbeförderung angetroffen werden, ohne weiteres möglich ist, gewisse Frequenzbänder zu unterdrücken, ohne daß das resultierende Ausgangssignal für die Zuhörer unannehmbar wird.
  • Vorzugsweise umfassen die Einrichtungen zum Unterdrücken wenigstens eines Frequenzbandes des Audiosignals Filter, die periodisch ein- und ausschaltbar sind. Weiterhin kann der Audioverstärker Einrichtungen aufweisen, die feststellen, wenn das der Verstärkerstufe zugeführte Audiosignal einen bestimmten Pegel unterschreitet. Die Einrichtung zur Regelung der Verstärkerstufe kann dann auf den zu dieser Zeit gemessenen Rauschpegel ansprechen, und es kann eine Einrichtung vorhanden sein, die das Einschalten der Filter so lange verzögert, bis das Audiosignal eine bestimmte Zeit über einem bestimmten Pegel geblieben ist. Zusätzlich könne Einrichtungen vorgesehen sein, die eine Änderung des Verstärkungsfaktors nur uährend natürlicher Schweigeperioden im Audiosignal und während der Einschaltzeiten der Filter zulassen.
  • Zweckmäßigerweise wird das den Rauschpegel repräsentierende Signal in eine digitalte Form umgesetzt, bevor es in einem Digitalspeicher gespeichert wird. Der Verstärkungsfaktor kann dann in Abhängigkeit von dem gespeicherten Wert eingestellt werden.
  • Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung an Hand der beigefügten Zeichnung beschrieben, welche das Blockschaltbild eines Audioverstärkers nach der Erfindung wie der gibt.
  • Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird ein Eingangssignal, bei dem es sich um ein Sprache, Musik, Warnsignale o. dgl.
  • darstellendes Audiosignal handelt, dem Eingang einer Anzahl schmalbandiger Bandsperrfilter I zugeführt, die von einem Zeitgeber 2 gesteuert werden. Der Zeitgeber 2 schaltet die Filter 1 periodisch ein und aus, so daß schmale Frequenzbänder des Eingangssignales unterdrückt oder das Signal unverändert durchgelassen wird. Das Ausgangssignal der Bandsperrfilter 1 wird einem Pufferverstärker 3 zugeführt, der den Zweck hat, Rückwirkungen vom Audioverstärker auf die Signal quelle zu vermeiden und auch die Steuerschaltungen von den Signalwegen zu trennen. Das Ausgangssignal des Pufferverstärkers 3 wird einem regelbaren Verstärker 4 und außerdem einem Schaltverstärker 5 zugeführt. Unter "regelbarer Verstärker" soll ein Verstärker mit variablem Verstärkungsfaktor verstanden werden. Der Schalt verstärker 5 stellt Perioden fest, während denen das unbeeinflußte Signal unter einen bestimmten Pegel abfällt, der so eingestellt ist, daß er einem von Lautsprechern, denen das Ausgangssignal des regelbaren Verstärkers 4 zugeführt wird, erzeugten Schallpegel entspricht, der den herrschenden Geräuschpegel nicht mehr nennenswert erhöht. Dieser Pegel kann mittels eines äußeren Einstellers vom Benutzer bestimmt oder, bei verfeinerten Systemen, auf einen bestimmten Betrag unter einen Signalspitzenwert eingestellt werden, der automatisch bestimmt wird. Der Schaltverstärker 5 führt ein Torsignal einem Sperrglied 6 zu, dessen Funktion später behandelt wird.
  • Der Schaltverstärker 5 empfängt auch ein periodisches Signal v6m Zeitgeber 2, welches anzeigt, wenn die Filter 1 eingeschaltet sind. Das Signal des Zeitgebers 2 hat auf den Schaltverstärker 5 die Wirkung wie ein den bestimmten Pegel unterschreitendes Eingangssignal. Infolgedessen fahrt der Schalt verstärker 5 dem Sperrglied 6 immer dann ein Torsignal zu, wenn die Filter 1 eingeschaltet sind, unabhängig von dem gegenwärtigen Pegel des Eingangssignals, und während Perioden, in denen das Eingangssignal den bestimmten Pegel unterschreitext.
  • Jedesmal, wenn der Schaltverstärker 5 feststellt, daß das Eingangssignal den bestimmten Pegel unterschreitet, setzt es den Zeitgeber 2 zurück. Daher arbeitet der Zeitgeber 2 nur dann, wenn das Eingangssignal eine bestimmte Zeit lang ununterbrochen höher war als der bestimmte Pegel.
  • In dem Bereich, der von an den Audioverstärker angeschlossenen Lautsprechern versorgt wird, ist ein Mikrophon 7 lange ordnet, welches ein elektrisches Signal liefert, das für den herrschenden Geräuschpegel charakteristisch ist. Jeder Wandler, der ein für den herrschenden Schalldruck charakteristisches elektrisches Signal liefert, ist geeignet. Beispielsweise kann als Mikrophon ein Lautsprecher verwendet werden, der denjenigen gleich ist, die zum Abstrahlen von Tönen benutzt werden, so daß im System übliche Teile verwendet werden können. Das Mikrophon sollte an einer Stelle angeordnet sein, wo es auf den allgemeinen Geräuschpegel des versorgten Bereiches ansprechen kann, und es sollte gewährleistet sein, daß nach seiner Installation keine Einrichtungen in seiner Nähe angebracht werden können, welche den Hintergrund-Geräuschpegel abschirmen. Das Ausgangssignal des Mikrophons 7 wird einer Anzahl von Bandpaßfiltern 8 zugeführt, welche alle Frequenzen außer denjenigen unterdrücken, welche von den Bandsperrfiltern 1 eliminiert werden. Das Ausgangssignal der Bandpaßfilter 8 wird in einem Verstärker 9 verstärkt.
  • Das verstärkte Signal wird einem Detektor 10 zugeführt und hat einen Wert, der nur dem Umgebungs-Geräuschpegel entspricht, denn entweder ist der reproduzierte Schall unter dem vorbestimmten Pegel oder es haben die Filter 1 diejenigen Frequenzbänder eliminiert, welche die Bandpaßfilter 8 durchlassen. Ein Signal des Sperrgliedes 6 steuert den Ausgang des Detektors 10 in solcher Weise, daß ein Ausgangssignal einem Speicher 11 nur während einer Meßperiode zugeführt wird, d.h. nur dann, wenn der Schaltverstärker 5 ieststellt, daß das Signal am Pufferverstärker 3 unter dem bestimmten Pegel liegt, oder wenn uie Filter 1 eingeschaltet sind. Der Detektor 10 ist so ausgebildet, daß er dem vom Verstärker 9 zugeführten Signal schnell folgt, so daß ein Maß für den herrschenden Geräuschpegel erhalten wird.
  • Wenn die Zeitkonstante während der Meßzeit kurz bleibt, kann jede plötzliche Änderung des Geräuschpegels, beispielsweise infolge des Hinfallens eines metallischen Gegenstandes, zur Feststellung eines unkorrekten Geräuschpegels führen. Daher wird die Zeitkonstante des Detektors 10 während der Meßperioden erhöht.
  • Wenn natürliche Unterbrechungen des Eingangs- oder Audiosignals häufig vorkommen, wird der Zeitgeber 2 zurückgestellt, bevor er in Tätigkeit tritt. Wenn jedoch innerhalb einer bestimmten Zeit keine natürlichen Unterbrechungen auftreten, tritt der Zeitgeber 2 in Aktion und schaltet die Filter 1 ein. Die Filter 1 sind so gewählt, daß die hörbare Wirkung auf das Ausgangssignal des Audioverstärkers minimal sind. Das Resultat dieser Anordnung ist derart, daß die Verstärkung des Systems immer dann korrigiert wird, wenn der Zeitgeber arbeitet, oder sogar noch häufiger bei Auftreten von natürlichen Unterbrechungen.
  • Es ist erforderlich, das Ausgangssignal des Detektors 10 zu speichern, damit sich der Verstärkungsfaktor des regelbaren Verstärkers 4 außerhalb der Meßperioden nicht ändert.
  • Es ist ersichtlich, daß der Verstärkungsfaktor des regelbaren Verstärkers 4 von dem im Speicher 11 gespeicherten Signalwert bestimmt wird. Die Ausbildung des Speichers hängt in hohem Maße von dem gewünschten Grad der Regelung ab. Eine einfache Anordnung besteht darin, den Geräuschpegel in eine Anzahl diskreter Pegel von beispielsweise 3dB zu unterteilen, so daß es ausreicht, eine begrenzte Anzahl von Verstärkungs-Einstellungen zu speichern. Bei einem verfeinerten System kann ein Antog/Digital-Umsetzer verwendet werden, der ein kodiertes Ausgangssignal liefert, das für das Ausgangssignal des Detektors 10 charakteristisch ist.
  • In Abhängigkeit von der Anzahl der verwendeten Ziffern kann die Anzahl der Quantisierungsstufen sehr groß gemacht werden. Beispielsweise kann unter Verwendung von zehn Ziffern eines Binärcode das Ausgangssignal des Detektors in 1024 Stufen quantisiert werden, so daß jede Stufe einer sehr kleinen Änderung des Umgebungsgeräusches entspricht. Dieses codierte Signal kann bei Bedarf unter Anwendung der normalen Digitaltechnik verarbeitet werden. Beispielsweise kann der Schwellenwert des Systems variiert werden, indem von der im Speicher enthaltenen Zahl eine feste Zahl abgezogen wird. Weitere Verfeinerungen können eine Variation des Verstärkufaktors zum Reduzieren des erzeugten Schallpegels bei Nacht oder zum Erhöhen der Amplitude für Ansagen besonderer Wichtigkeit umfassen. Beide Maßnahmen können durch eine Verarbeitung der im Speicher enthaltenen digitalen Information verwirklicht werden, im ersten Fall in Abhängigkeit von einer Zeituhr und im zweiten Fall manuell durch den Benutzer. Ebenfalls durch Maßnahmen, bei denen es sich tatsächlich um die Anwendung der Technik der Datenverarbeitung handelt, ist es möglich, den Audioverstärker zu veranlassen, die Verstärkung nicht über einen Wert anzuheben, der zu einer Uberlastung aes Audiosystems führt oder bei dem der erzeugte Schallpegel störend wirkt.
  • Die im Speicher enthaltene Informatlon, gegebenenfalls nach zusätzlicher Verarbeitung, wird dazu benutzt, den Verstärkungsfaktor des regelbaren Verstärkers 4 unter dem Einfluß des Sperrgliedes 6 zu bestimmen.
  • Der regelbare Verstärker 4 bewirkt eine Kompensation von Änderungen im Pegel des herrschenden Umgebungs-Geräusches, so daß die Verstärkung von Musik oder Sprache darstellenden Audiosignalen bei hohem Geräuschpegel erhöht und in ruhiger Umgebung vermindert wird. Der Verstärker 4 enthält ein den Verstärkungsfaktor beeinflussendes Element, welches von dem i;n Speicher 11 enthaltenen Signal beeinflußt wird. Es können unterschiedliche Elemente zur Verstärkungsänderung benutzt werden. Besonders geeignet sind der Source-Drain-Widerstand eines Feldeffekttransistors oder ein Photowiderstand.
  • Obwohl angenommen worden ist, daß eine Erhöhung oder Verminderung des herrschenden Geräusdes eine Änderung des Verstärkungsfaktors zur Folge hat, ist es möglich, bei einer Änderung des Geräuschpegels bei niedrigen Geräuschpegeln den Effekt zu vergrößern oder auch zu vermindern, indem die Charakteristik des Detektors verändert wird.
  • Das Ausgangssignal des Detektors oder des Speichers kann Zusatzeinrichtungen 12 zugeführt werden, wie beispielsweise einem Aufzeichnungsgerät für eine spätere Analyse. So können beispielsweise in einem Verkautgeschäft durch Studium der Aufzeichnung des Geräuschpegels die Zeiten bestimmt werden, zu denen zusätzlm hes Personal benötigt wird, um einen erhöhten Kundenandrang zu bewältigen, oder es kann auf der Basis, daß eine größere Anzahl von Personen mehr Wärme entwickelt, das Geräuschsignal dazu benutzt werden, eine Klimaanlage zu steuern.
  • Das Ausgangssignal könnte auch dazu verwendet werden, Warneinrichtungen auszulösen, wenn der herrschende Geräuschpegel einen bestimmten, eine Gefahr anzeigenden Wert erreicht.
  • Spezielle Schaltungsanordnungen für die bei der beschriebenen Ausführungsform verwendeten Baueinheiten 3 bis 12 sind in der GB-PS 1 449 825 beschrieben.
  • Leerseite

Claims (1)

  1. Patentansprüche 1. Audioverstärker mit einer regelbaren Verstärkerstufe, einem Schallwandler zur Erzeugung eines Signals, das für den Geräuschpegel in mindestens einem Teil eines Bereiches charakteristisch ist, der von einer an den Audioverstärker angeschlossenen Lautsprecheranlage versorgt wird, und mit einer Einrichtung zur Regelung der Verstärkerstufe in Abhängigkeit von Änderungen des für den Geräuschpegel charakteristischen Signals, dadurch gekennzeichnet, daß der Audioverstärker Einrichtungen (1, 8) zum Unterdrücken wenigstens eines Frequenzbandes des der Verstärkerstufe (4) zugeführten Audiosignals und zum Unterdrücken aller Frequenzen bis auf diejenigen des wenigstens einen Frequenzbandes des für den Geräuschpegel charakteristischen Signale umfaßt und die Verstärkerstufe (4) in Abhängigkeit von Frequenzkomponenten des Geräuschpegels geregelt wird, die innerhalb des wenigstens einen Frequenzbandes liegen.
    2. Audioverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Unterdrücken wenigstens eines Frequenzbandes des Audiosignals periodisch ein- und ausgeschaltete Filter (1) umfassen.
    5. Audioverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er Einrichtungen (5) aufweist, die feststellen, wenn das der Verstärkerstufe (4) zugeführte Audiosignal einen bestimmten Pegel unterschreitet, daß die Eir ichtung zur Regelung der Verstärkerstufe (4) auf den zu dieser Zeit gemessenen Rauschpegel anspricht und daß eine Einrichtung (5, 2) vorhanden ist, die das Einschalten der Filter (1) so lange verzögert, bis das Audiosignal eine bestimmte Zeit über einem bestimmten Pegel geblieben ist.
    4. Audioverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er Einrichtungen (5, 6) aufweist, die eine Änderung des Verstärkungsfaktors nur während natürlicher Schweigeperioden im Audiosignal und während der Einschaltzeiten der Filter (1) zulassen.
    5. Audioverstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er Einrichtungen zum Umsetzen des für den Geräusctegel charakteristischen Signals in eine digitale Form und Speichern des digitalen Signals aufweist und die Einrichtung zur Verstärkungsregelung auf den Wert des gespeicherten digitalen Signals anspricht.
DE19803021690 1979-06-15 1980-06-10 Audioverstaerker mit einer regelbaren verstaerkerstufe Withdrawn DE3021690A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB7921008 1979-06-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3021690A1 true DE3021690A1 (de) 1980-12-18

Family

ID=10505892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803021690 Withdrawn DE3021690A1 (de) 1979-06-15 1980-06-10 Audioverstaerker mit einer regelbaren verstaerkerstufe

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3021690A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3923207A1 (de) * 1988-11-08 1990-05-10 Pioneer Electronic Corp Automatische schallpegeleinstellvorrichtung fuer ein fahrzeug-audiosystem

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3923207A1 (de) * 1988-11-08 1990-05-10 Pioneer Electronic Corp Automatische schallpegeleinstellvorrichtung fuer ein fahrzeug-audiosystem

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69725060T2 (de) Audiosystem
DE602004008455T2 (de) Verfahren, vorrichtung und computerprogramm zur berechung und einstellung der wahrgenommenen lautstärke eines audiosignals
DE3315150C3 (de) Selbsttätige Lautstärke-Steuervorrichtung
DE3871711T2 (de) Verfahren und geraet zur verbesserung der verstaendlichkeit von stimmen in hoher geraeuschumgebung.
DE4038805C2 (de) Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Lautstärke
DE69933141T2 (de) Tonprozessor zur adaptiven dynamikbereichsverbesserung
DE69933627T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Anpassung des Phasen- und Amplitudenfrequenzgangs eines Mikrofons
DE2640006C2 (de) Signalsteuersystem für Mehrkanalsysteme
EP1005695A2 (de) Verfahren und vorrichtung zum erfassen eines anschlags in einem zeitdiskreten audiosignal
DE3403321A1 (de) Adaptives signalbewertungssystem
CH691787A5 (de) Klirrunterdruckung bei Hörgeräten mit AGC.
DE102015211745A1 (de) Verfahren zur Kompression der Dynamik in einem Audio-Signal
EP1152527A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum geräuschabhängigen Anpassen eines akustischen Nutzsignals
EP0641070B1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Anpassen der Lautstärke eines mobilen Wiedergabegerätes an das Umgebungsgeräusch
DE820022C (de) Elektrische Amplituden-Kompressionseinrichtung
DE3017312A1 (de) Regelanordnung zum regeln der lautstaerke fuer von einem autoradio abgestrahlte tonsignale
DE2456468C3 (de) Elektroakustisch« Tonwiedergabeeinrichtung mit einem durch einen Störschalldetektor gesteuerten Verstärker
EP1372262A2 (de) Verfahren zum Einstellen von Filterparametern und zugeordnetes Wiedergabesystem
DE3102802C2 (de) Schaltungsanordnung zur Rauschabstandsvergrößerung (Kompander)
EP0779706A2 (de) Schaltungsanordnung zur Verbesserung des Störabstandes
DE3021690A1 (de) Audioverstaerker mit einer regelbaren verstaerkerstufe
EP1351550B1 (de) Verfahren zur Anpassung einer Signalverstärkung in einem Hörgerät sowie ein Hörgerät
EP0140333A2 (de) Tonwiedergabesystem
DE2414143A1 (de) Lautsprecheranlage mit einem regelbaren nf-verstaerker
DE102012014310A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung der Lautheit eines Audiosignals

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee