DE3045722C2

DE3045722C2 - Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Lautstärkesteuerung von Tonsignalen bei Tonwiedergabegeräten

Info

Publication number: DE3045722C2
Application number: DE19803045722
Authority: DE
Inventors: Karl Udo 7505 Ettlingen Pfeiffer
Original assignee: Becker Autoradiowerk 7516 Karlsbad De GmbH; Becker Autoradiowerk GmbH
Current assignee: Harman Becker Automotive Systems GmbH
Priority date: 1980-12-04
Filing date: 1980-12-04
Publication date: 1989-04-27
Also published as: DE3045722A1

Description

14. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Vorgabespannung (Uo) zwischen zwei Grenzpegeln veränderbar ist von denen der eine der minimalen Verstärkung bzw. maximalen Dämpfung des elektronischen Lautstärkestellers (10) entspricht und der andere durch die maximal gewünschte automatische Lautstärkeanhebung vorgegeben ist

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Lautstärkesteuerung von Tonsignalen bei Tonwiedergabegeräten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Tonwiedergabegeräten wie Rundfunkempfängern und Tonband-Abspielgeräten wird die Abhörlautstärke gewöhnlich mittels eines Potentiometers eingestellt. Anstelle eines Potentiometers, an dem ein Bruchteil der NF-Signalspcnnunfe abgegriffen wird, werden bei modernen Tonwiedergabegeräten elektronische Lautstärkesteller verwendet, deren Verstärkung bzw. Dämpfung durch eine Steuergleichspannung einstellbar ist Die Steuergleichspannung wird von einem einstellbaren Spannungsteiler abgegriffen, der eine stabilisierte Konstantspannung auf einen der gewünschten Abhörlautstärke entsprechenden Spannungswert herunterteilt

Für viele Anwendungsfälle ist es erwünscht zusätzlich zu der manuellen Einstellung der gewünschten Abhörlautstärke eine selbsttätige Lautstärkesteuerung in Abhängigkeit von Umweltparametern vorzunehmen. Cin besonderes Beispiel von dem in der folgenden Beschreibung ausgegangen wird, sind Rundfunkempfänger und Tonband-Abspielgeräte für Kraftfahrzeuge. In Kraftfahrzeugen treten Umweltgeräusche auf, die in hohem Maße von dem jeweiligen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs abhängig sind. Bei hoher Geschwindigkeit oder bei mit hoher Drehzrhl laufendem Motor ist der Grundgeräuschpegel im Fahrzeuginneren wesentlich höher als bei geringer Geschwindigkeit bzw. geringen Motordrehzahlen. Die z.B. bei Fahrtantritt eingestellte Grundlautstärke reicht dann bei schnellerer Fahrt nicht aus, um den Grundgeräuschpegel innerhalb des Fahrzeugs zu übertönen. Die Abhörlautstärke muß dann nachgeregelt werden.

Aus der DE-AS 12 57 208 ist es bereits bekannt, die Nachregelung der Abhörlautstärke selbsttätig vorzu-

nehmen, indem die Umweltgerausche durch ein Mikrofon erfaßt und zur Ableitung eines Steuersignals herangezogen werden, durch das die Abhörlautstärke nachgeregelt wird. Da durch die nachgeregelte Lautstärke der von dem M ikrofon erfaßte Schallpegel weiter ansteigt, wird von den Lautsprecheranschlüssen e?f Signal abgegriffen, das der Steuerspannung überlagert wird, um den vom Lautsprecher erzeugten Schallanteil auszugleichen. Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung treten unangenehme Lautstärkesprünge auf, die Φτ-rh Modulationspausen des Tonsignals bedingt sind.

Bei einer aus der DE-OS 29 04 920 bekannten Schaltungsanordnung üum selbsttätigen Anpassen der Lautstärke an den Geräuschpegel der Umgebung wird der Geräuschpegel ebenfalls mittels eines Mikrofons erfaßt und zu Ableitung eines Steuersignais ausgewertet Durch eine dynamische Ankopplung des Lautsprechereingangs an den Eingang des zugeordneten, den Lautstärkeregler steuernden Stellgliedes soll erreicht werden, daß ein Ansteigen der Lautsprecher-Eingangsspannung eine Gegenspannung zu der an das Stellglied angelegten Stcuerspannung hervorruft Dadurch sollen die in Modulationspausen au/tretenden Lautstärkeschwankungen auf ein erträgliches Maß herabgemindert werden. Um eine Obersteuerung des Tonfrequenzverstärkers zu verhindern, ist bei der bekannten Schaltungsanordnung ferner vorgesehen, die Eingangsgröße des den Lautstärkeregler steuernden Stellgliedes auf einen vorgegebenen Spannungspegel zu begrenzen, der einer maximalen Ausgangsleistung der Tonfrequenzstufe entspricht.

Aus der DE-OS 19 65 442 ist es ferner bekannt, als Parameter zur Nachregelung der Lautstärke die Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs heranzuziehen.

Bestimmte Tonsignale, insbesondere Verkehrsdurchsagen beim Abhören von Verkehrsfunksendern über den Rundfunkempfänger, sollen auf einen Pegel angehoben werden, der sich deutlich von dem Abhörpegel abhebt, der zuvor zum Abhören irgendeines Programms eingestellt wurde. Bei einer relativ niedrig eingestellten Grundlautstärke ist z. B. im Falle einer Verkehrsdurchsage eine Lautstärkeerhöhung um 1OdB oder mehr erwünscht. Eine Pegelanhebung von 10 dB würde jedoch bei höherer Grundlautstärke bereits zur Übersteuerung der Verstärkerstufen führen. Andererseits würde eine geringere Pegelerhöhung von z. B. 2—3 dB, die auch bei hoher Grundlautstärke nicht zu unzulässigen Übersteuerungen führen würde, bei niedrig eingestellter Grundlautstärke als völlig unzureichend empfunden werden. Ähnlich problematisch ist die geschwindigkeitsabhängige Lautstärkesteuerung. Eine ohnehin bereits laut eingestellte Darbietung bedarf nur einer geringen zusätzlichen Lautstärkeanhebung, während eine z. B. bei Fahrantritt im Stillstand des Fahrzeugs relativ leise eingestellte Darbietung mit steigender Geschwindigkeit wesentlich lauter eingestellt werden muß, um sich ausreichend von den zunehmenden Fahrgeräuschen abzuheben.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Lautstärkesteuerung von Tonsignalen bei Tonwiedergabegeräten, die bei gering eingestellter Grundlautstärke eine den Bedürfnissen gerecht werdende Pegelanhebung gewährleistet, bei relativ hoch eingestellter Grundlautstärke jedoch eine Übersteuerung vermeidet. Dies soljedoch mit geringem Aufwand erreicht werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs t gelöst

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Lautstärkesteuerung von Tonsignalen, insbesondere bei Tonwiedergabegeräten in Krafcfahrzeugen, enthält einen elektronischen Lautstärkesteller, dessen Verstärkung bzw. Dämpfung durch eine Sieuergteichspannung einstellbar ist, und einen einstellbaren Spannungsteiler, der eine an ihn angelegte Vorgabespannung auf einen Spannungswert teilt, von dem die Steuerspannung abgeleitet ist und der einer am Spannungsteiler eingestellten Grundlautstärke entspricht; die Vorgabespannung ist in Abhängigkeit von wenigstens einem die Lautstärkebeeinflussung bestimmenden Parameter innerhalb eines Bereiches, dessen Grenzen minimaler bzw. maximaler unverzerrter Lautstärke entsprechen, veränderlich.

Der wenigstens eine Parameter ist insbesondere ein von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängiges Steuersignal. Ein solches Steuersignal läßt sich mit geringem Aufwand vom Geschwindigkeitsmesser des Kraftfahrzeugs ableiten.

Gemäß einer anderen Ausführtjngsform wird als Parameter ein Signal verwendet das den Grundgeräuschpegel in der Umgebung des Abhörorts wiedergibt Dieses Signal kann z. B. durch ein geeignet angeordnetes Mikrofon erzeugt werden. Diese Ausfühningsform hat den Vorteil, daß zusätzlich zu den geschwindigkeitsabhängigen Umgebungsgeräuschen auch solche Geräusche berücksichtigt werden, die bei geringerer Geschwindigkeit auftreten, z. B. bei höheren Motordrehzahlen oder bei von außen in das Kraftfahrzeug eindringenden Umweltgeräuschen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden wenigstens zwei Parameter zur automatischen Laut- V Stärkesteuerung ausgewertet nämlich ein geschwindig-' keits- oder geräuschpegelabhängiger Parameter und ein für bestimmte Tonsignale charakteristischer Parameter, insbesondere ein Kennungssignal, das die Übertragung wichtiger Informationen begleitet. Ein solches Kennungssignal wird z. B. als sogenannte »Durchsagekennung« von Verkehrsfunksendern bei Verkehrsdurchsage ausgestrahlt.

Der Spannungsteiler kann ein manuell auf die gewünschte Grundlautstärke einstellbares Potentiometer sein. Diese Ausführungsform zeichnet 3ich durch geringen Aufwand aus. Gemäß einer anderen Ausführungsform, die einen hohen Bedienungskomfort bietet, ist der Spannungsteiler jedoch als Digital/Analog-Wandler ausgebildet, der ein digitales Grundlautstärke-Steuersignal in die Steuerspannung umsetzt. Das digitale Grundlautstärke-Steuersignal wird z. B. von einer zentralen Prozessoreinheit geliefert. Als Digital/ Analog-Wandler ist insbesondere ein R-2R-Widcrstanckpetzwerk geeignet; ein solches Netzwerk ist z. B. in Tietze und Schenk. 3. Aufl. 1976, S. 601, beschrieben.

In weiterer Avsbildung der Erfindu^ wiro die Vorgabespannung von einem Spannungsteiler abgeleitet, der eine Konstantspannung in Abhängigkeit von dem zu berücksichtigenden Parameter auf einen der Vorgabespannun^, entsprechenden Wert unterteilt. Dieser Spannungsteiler enthält vorzugsweise einen Festwiderstand und einen mit diesem in Reihe geschalteten, in Abhängigkeit von dem Parameter veränderlichen Widerstand. Der veränderliche Widerstand ist gemäß einer besonderen Ausführungsform als Konstan.siromschaivUiig ausgebildet, die den Strom durch den Spannungsteiler in Abhängigkeit von dem Parameter steuert. Wenn zwei verschiedene Parameter

7U berücksichtigen sind, so besteht der veränderliche Widerstand vorzugsweise aus zwei parallelgeschalteten Konstantstromschaltungen, die gemeinsam den Strom durch den Spannungsteiler steuern, wobei die erste Konstantstromschaltung eine Steuerung in Abhängigkeit von dem ersten Parameter und die andere eine Steuerung in Abhängigkeit von dem zweiten Parameter vornimmt.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ermöglicht eine selbsttätige Lautstärkesteuerung, die über den gesamten Lautstärkeeinstellbereich mit zunehmender Grundlautstärke degressiv wirksam ist. Mit zunehmender Grundlautstärke wird also die Lautstärkeanhebung geringer. Wegen der geringen Lautstärkeanhebung bei bereits hohen Grundlautstärkepegeln werden Übersteuerungen vermieden. Andererseits ist bei geringer Grundlautstärke stets eine ausreichende Pegelanhebung gewährleistet.

Gemäß der Erfindung wirH also die Stetierspannung für den mit variabler Verstärkung bzw. Dämpfung arbeitenden elektronischen Lautstärkesteller von einem Spannungsteiler abgegriffen, der nicht eine stabilisierte Konstantspannung herunterteilt, wie dies sonst üblich ist, sondern eine bereits von den zu berücksichtigenden Parametern abhängige Vorgabespannung auf die Steuerspannung herunterteilt. Auf diese Weise steht für jeden Wert der Vorgabespannung der gesamte Einstelibereich des Spannungsteilers zur Verfugung. Die Vorgabespannung ändert sich jedoch innerhalb eines festgelegten Bereiches. Wenn der Wert der Vorgabespannung in die Nähe der einen Bereichsgrenze gelangt, die der maximalen Lautstärkeeinstellung entspricht, sind nur noch geringe zusätzliche Lautstärkeanhebungen möglich. In der Nähe des anderen Endes des Bereichs, welches einer niedrigen Grundlautstärke bzw. der Lautstärke Null entspricht, kann die Vorgabespannung in Abhängigkeit von dem zu berücksichtigenden Parameter auf einen beliebigen Wert zwischen der. beiden Bereichsgrenzen eingestellt werden, der einer als optimal empfundenen Lautstärkeanhebung entspricht.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein Diagramm zur Erläuterung der Problematik der zusätzlichen Lautstärkeanhebung in Abhängigkeit von Umgebungsparametern:

F i g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise eines elektronischen Lautstärkestellers:

Fig 3 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform der Schaltungsanordnung;

F i g. 4 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Schaltungsanordnung; und

F i g. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltungsanordnung.

Bei dem in F i g. 1 gezeigten Diagramm wird von einer Verstärkerstufe in einem Tonwiedergabegerät ausgegangen, das ein übliches Potentiometer aufweist, an dem ein Bruchteil der Tonsignalspannung abgegriffen wird, der von der Drehstellung des Schleifers abhängt Wenn zwischen dem Drehwinkel und dem relativen Signalpegel ein logarithmischer Zusammenhang vorausgesetzt wird, so ergibt sich bei logarithmischer Einteilung der den relativen Pegel darstellenden Ordinate und linearer Einteilung der den Drehwinkel darstellenden Abszisse eine Gerade »a«, die den Verlauf des relativen Pegels in Abhängigkeit von dem Drehwinkel darstellt Die Obersteuerungsgrenze ist willkürlich bei einem relativen Pegel von 55 dB angenommen. Wie das Diagramm in F i g. 1 zeigt, ist bei einem Drehwinkel von 270° ein Pegel von 55 dB und somit die Übersteuerungsgrenze erreicht. Die Gerade »a« entspricht also der am Lautstärkesteller eingestellten Grundlautstärke.

Die Gerade »b« in F i g. 1 entspricht einer Anhebung der Grundlautstärke um 1OdB, wie sie z.B. beim Empfang einer Verkehrsdurchsage vorgenommen werden soll. Die Gerade »b« schneidet die Übersteuerungsgrenze in einem Punkt B, der einem Drehwinkel von etwa 220° entspricht. Fig. I zeigt also unmittelbar,daß bei einem größeren Drehwinkel die Übersteuerungsgrenze überschritten wird, wenn eine Verkehrsdurchsage erfolgt.

Die Geraden c—f stellen zusätzliche geschwindigkeitsabhängige Lautstärkeanhebungen um jeweils 5 dB dar. Im Drehwinkel 0° beträgn die Gesamtanhebung gemäß Kurve WW für sehr hohe Fahrtgeschwindigkeiten

30 dB. Die Übersteuerungsgrenza wird dann bereits bei einem Drehwinkel von wenig mehr als 100" im Punkt F erreicht. Dies bedeutet, daß im praktischen Fahrbetrieb ein Drehwinkel des Potentiometers von ca. 120" nicht überschritten werden darf, wenn Übersteuerungen vermieden werden sollen. Der verfügbare Einstellbereich für die Grundlautstärke wird also wesentlich eingeschränkt.

Fig.? zeigt die von der Steumpannung abhängige Dämpfung, die mit einem elektronischen Lautstärkesteller variabler Dämpfung erreicht wird. Bei einer Gleichspannung von 5 V beträgt z. B. die Dämpfung —60dB, während sie bei einer Gleichspannung von 2,5V -3OdB beträgt. Die vorstehend zu Fig. 1 gemachten Ausführungen gelten analog für elektronisehe Lautstärkesteller mit der in F i g. 2 gezeigten Kennlinie. Dem Drehwinke* 0" entspricht dann die Steuerspannung 5 V, und einem Drehwinkel 270° entspricht die Steuerspannung 0 V.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä-Ben Schaltungsanordnung wird nun unter Bezugnahme auf F i g. 3 beschrieben.

Das Tonfrequenz- bzw. NF-Eingangssignal wird an einen elektronischen Lautstärkesteller 10 angelegt, der symbolisch als von einem Kasten umrahmtes Potentiometer dargestellt ist. Es handelt sich um eine Schaltung mit variabler Verstärkung bzw. Dämpfung, die durch eine Steuergleichspannung Uc eingestellt wird. Diese Steuerspannung Uc wird an einem Spannungsteiler 12 abgegriffen, der als von einem Kasten umrahmtes Potentiometer dargestellt ist. Die Spannung Uc wird am Schleifer des Potentiometers abgegriffen, desse¹" Fußpunkt an Masse liegt, und dessen drittem Anschluß eine Vorgabespannung Uo zugeführt wird. Diese Vorgabespannung Uo wird von einem als Emitterfolger geschalteten Transistor 14 geliefert Der Kollektor des Transistors 14 ist mit einem Pol /Jam der Versorgungsspannung verbunden. Die Basis des Transistors 14 ist an den Verbindungspunkt von zwei in Reihe geschalteten Widerständen R10, R12 angeschlossen, während das andere Ende des Widerstands Λ 10 an eine stabilisierte Gleichspannung U_sab und das andere Ende des Widerstands R12 mit Masse verbunden ist

Zu dem Widerstand R 12 sind zwei zum leichteren Verständnis umrahmt dargestellte Konstantstromschaltungen 16, 18 parallelgeschaltet Die erste Konstantstromschaitung 16 enthält einer Transistor 20, dessen Emitter über einen Widerstand R 3 nach Masse geschaltet ist und dessen Kollektor am Verbindungs-

punkt der Widerstände R 10 und R 12 angeschlossen ist. An diesen Verbindungspunkt ist auch der Kollektor eines Transistors 22 der zweiten Konstantstromschaltung 18 angeschlossen, und der Emitter dieses Transistors 22 ist ebenfalls über einen Widerstand Λ 4 nach Masse geschaltet. Die Basis des Transistors 20 ist an den Verbindungspunkt von zwei in Reihe geschalteten Widerständen R\,R2angeschlossen,die zusammen einen Spannungsteiler bilden. Ein Ende dieses Spannungsteilers ist mit Masse verbunden, während das andere Ende an einen Signaleingang 24 angeschlossen ist, der ein Steuersignal DK empfängt. Dieses Steuersignal DK wird aus einer Empfängerschaltung gewonnen, die vorzugsweise mikroprozessorgesteuert ist. Das Steuersignal DK ist stets dann vorhanden, wenn der Sender, uf den der Empfänger eingestellt ist, ein bestimmtes Kennungssignal sendet, das als Durchsagekennung bezeichnet wird. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Steuersignal DK um ein digitales Signal, das zwei konstante Signalpegei, nämlich digital »ö« und digital »1« annehmen kann.

Die Basis des Transistors 22 ist mit einem Eingangsanschluß 26 verbunden, der ein Steuersignal Δ V empfängt. Dieses Steuersignal Δ V ist ein geschwindigkeitsabhängiges Signal, dessen Signalpegel z. B. proportional der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist, in das die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eingebaut ist. Dieses Signal Δ Vkann leicht vom Geschwindigkeitsmesser des Kraftfahrzeugs abgeleitet werden.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das dem Anschluß 26 zugeführte Steuersignal von dem Geräuschpegel in der Umgebung der Schaltungsanordnung abhängig. Ein solches geräuschabhängiges Signal kann z. B. von einem geeignet plazierten Mikrofon erzeugt werden.

Der aus den Widerständen R 10 und R 12 gebildete Spannungsteiler und der Wert der Spannung U_stab sind so bemessen, daß bei fehlendem Steuersignal DK und dem Wert 0 des Steuersignals Δ Vaxt Vorgabespannung Uo einen Wert hat, der für die Einstellung maximaler Dämpfung des elektronischen Lautstärkestellers 10 erforderlich ist, z.B. +5V (s. Fig.2). Die Konstantstromschaltungen 16,18 sind so bemessen, daß die durch sie bewirkte Spannungsreduzierung an der Basis des Transistors 14 eine Vorgabespannung Uo zur Folge hat, die auf einen Wert abgesenkt ist, welcher der maximal gewünschten automatischen Lautstärkeanhebung aufgrund des Steuersignals DK und zusätzlich des Steuersignals Δ V entspricht. Die Vorgabespannung Uo ist also innerhalb des Bereiches zwischen einem Grenzpegel für maximale Dämpfung und einem Grenzpegel für maximale Lautstärkeanhebung veränderbar, und zwar unabhängig von dem eingestellten Teilerverhältnis des Spannungsteilers 12.

Unter Bezugnahme auf F i g. 5 wird nun die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erläutert

In Fig.5 hat die Abszisse zwei verschiedene Teilungen, von d<;nen zunächst die untere Teilung betrachtet wird, die den Drehwinkel des im Spannungsteiler 12 enthaltenen Potentiometers von 0—270° angibt Die Stellungen 0° und 270° sind in Fig.3 ebenfalls angegeben. Es soll zunächst eine mittlere Stellung dieses Potentiometers betrachtet werden, die einem Drehwinkel von etwa 90° entspricht Die Vorgabespannung Uo wird durch den Spannungsteiler 12 auf einen bestimmten Wert der Steuerspannung Uc heruntergeteilt, die bewirkt daß der elektronische Lautstärkesteller 10 einen relativen Pegel von etwa 20 dB einstellt. Dabei ist vorausgesetzt, daß kein Steuersignal DK vorhanden ist und das Steuersignal Δ V den Wert Null oder einen sehr kleinen Wert hat. Unter diesen Bedingungen hat die Vorgabespannung Uo einem maximalen Wert von z. B. +5 V. Die bei diesem maximalen Wert der Vorgabespannung Uo in Abhängigkeit von der Drehstellung des Potentiometers erreichten relativen Pegel sind im Diagramm der F i g. 5

ίο als Gerade »al« eingezeichnet. Diese Gerade »al« entspricht der Geraden »a«\m Diagramm der Fig. 1.

Wenn nun ein Steuersignal DK an den Anschluß 24 angelegt wird und das Vorhandensein einer Durchsagekennung anzeigt, so liegt an der Basis des Transistors 20

is eine erhöhte Spannung an, die zu einer Erhöhung des durch den Transistor 20 fließenden Stroms führt. Da die Kollektor-Emitter-Strecke dieses Transistors 20 parallel zu dem Widerstand R 12 geschaltet ist, sinkt die an die Basis des Transistors 14 angelegte Spannung. Folglich sinkt auch die Vorgabespannung Uu. Dadurch wird die Steuerspannung Uc um einen proportionalen Wert vermindert. Da bei geringerer Steuerspannung Uc der elektronische Lautstärkesteller 10 eine geringere Dämpfung des Tonsignals verursacht, führt das Vorhandensein eines Steuersignals DK somit zu einer Pegelanhebung. Diese Pegelanhebung ist im Diagramm der Fig. 5 als Gerade »öl« eingezeichnet. Wie das Diagramm zeigt, wird bei der Drehstellung 90° des Potentiometers eine Pegelanhebung von ca. 7 dB bewirkt. Ein Vergleich der Geraden »al« und »öl« zeigt unmittelbar, daß bei einer geringeren Drehstellung des Potentiometers die Pegelanhebung stärker ist, nämlich maximal 1OdB beim Drehwinkel 0°, und bei größeren Drehwinkeln degressiv abnimmt, um bei einem Drehwinkel von 270° schließlich den Wert Null zu erreichen. Die im Diagramm der F i g. 5 willkürlich

gewählte Übersteuerungsgrenze wird dabei nicht oder nur unwesentlich überschritten.

Sobald das Steuersignal DK entfällt bzw. seinen Digitalwert »0« annimmt, liegt die Basis des Transistors 20 wieder auf Massepotential, so daß an der Basis der Transistors 14 wieder die volle Spannung ansteht, deren Wert durch das Teilerverhältnis der Widerstände R 10 und R12 und durch den Wert der stabilisierten Gleichspannung U_slab bestimmt wird. Die Abhängigkeit des relativen Pegels von der Drehstellung des Potentiometers folgt dann wieder der Geraden »a 1« in Fig. 5.

Wenn das dem Anschluß 26 zugeführte Steuersignal Δ Keinen Signalpegel erreicht, der die Schwellspannung der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 22 überschreitet wird dieser Transistor leitend. Folglich fließt über seine Kollektor-Emitter-Strecke ein Strom parallel zu dem Strom im Widerstand R12, so daß die Spannung an der Basis des Transistors 14 sinkt Folglich sinkt auch die Vorgabespannung Uo auf einen niedrigeren Wert, und dies führt zu einer proportionalen Änderung der Spannung Uc Da eine niedrigere Steuerspannung Uc eine geringere Dämpfung des elektronischen Lautstärkestellers 10 zur Folge hat wird bei unveränderter Drehstellung des Potentiometers der relative Pegel angehoben. Diese Pegelanhebung ist im Diagramm der Fig.5 als Gerade »el« eingezeichnet Diese Gerade stellt als Beispiel den Fall dar, daß sowohl eine Pegelanhebung aufgrund eines vorhandenen Steuersignals DK als auch eine geschwindigkeitsabhängige zusätzliche Pegelanhebung vorhanden ist In diesem Falle liegen beide Konstantstromschaltungen 16, 18

parallel zum Widerstand R 12. Bei der im Diagramm der Fig.5 betrachteten Drehstellung des Potentiometer von 90⁹ betragt die gesamte Pegelanhebung etwa 10 dB, wovon ca. 7 dB auf die Anhebung aufgrund des Steuersignals DK und ca. 3 dB auf die geschwindigkeitsabhängige Pegelanhebung entfallen. Bei höheren Signalpegeln des Steuersignals Δ V wird die Vorgabe-•pannung Uo weiter vermindert, bis zu einem Wert, der ftlr den Drehvinkel 90° des Potentiometers eine Pegelanhebung von etwa 2OdB bewirkt. In dem Diagramm der F i g. 5 sind weitere Geraden »</1«, »e 1« und »/Ί« gezeigt, die den relativen Pegel in Abhängigkeit von den Drehstellungen des Potentiometers für höhere Signalpegel des Steuersignals Δ V wiedergeben. Diese Geraden sind jedoch nur als Beispiele aufzufassen.

Die Untersuchung des Diagramms in Fig.5 zeigt unmittelbar, daß auch die geschwindigkeitsabhängige Pegelanhebung bei zunehmendem Drehwinkel jeweils geringer wird. Die Wirkung der gescnwindigkciisabhän gigen Lautstärkeanhebung ist also ebenfalls degressiv. Auch bei gleichzeitig vorhandener Pegelanhebung aufgrund eines Steuersignals DK und maximaler geschwindigkeilsabhängiger Pegelanhebung wird die Ubersteuerungsgrenze nicht oder kaum überschritten, selbst wenn der Drehwinkel seinen maximalen Wert von 270" erreicht Es sei angemerkt, daß die Übersteuerungsgrenze in Fig.5 willkürlich so gelegt wurde, daß sie ab einem Drehwinkel von etwa 230° von der Geraden »Π« geschnitten wird. Die bei noch größeren Drehwinkeln auftretende Übersteuerung ist vertretbar und hat die Wirkung, daß die Verstärkerleistung des Tonwiedergabegerätes bei Inkaufnahme eines geringen Klirrfaktors voll ausgeschöpft wird. Die Übersteuerungsgrenze kann jedoch auch z. B. um etwa 5 dB höher gelegt werden, so daß sie auch von der Geraden »/Ί« nicht geschnitten wird. Im gesamten Drehwinkelbereich des Potentiometers bzw. Stellbereich des Spannungsteilers 12 treten dann keinerlei Übersteuerungen auf.

Die Ausführungsform nach F i g. 4 unterscheidet sich von der zuvor anhand von Fig.3 beschriebenen Ausführungsform durch Jie Ausbildung des Spannungsteilers 12. Alle übrigen Elemente sind unverändert und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung.

Der Spannungsteiler 12 enthält bei der Ausführungsform nach Fig.4 anstelle des Potentiometers einen Digital/Analog-Wandler, der die Vorgabespannung Uo entsprechend einem digitalen 5-Bit-Eingangssignal in die herabgeteilte Steuerspannung Uc umsetzt. Das digitale 5-Bit-Eingangssignal wird dem in dem Spannungsteiler 12 enthaltenen Digital/Analog-Wandler über Steuerleitungen 28, 30, 32, 34 und 36 aus einem Mikroprozessor J8 zugeführt. Der Mikroprozessor 38 legt an diese Steuerleitungen 28 bis 36 ein Bitmuster an, das 32 verschiedene Bitkonfigurationen hat. Diese verschiedenen Bitmuster werden in einem softwaremäßig realisierten 5-Bit Auf/Abwärts-Zähler erzeugt Die Zählrichtung »Aufwärts« oder »Abwärts« wird durch die Taster 40,42 bestimmt. Wenn der Taster 40 betätigt

ίο wird, ändert der Mikroprozessor 38 die Bitkonfiguration derart, daß der Digital/Analog-Wandler auf ein geringeres Teilerverhältnis eingestellt wird, also die Steuerspannung Uc anhebt. Folglich wird der Lautstärkepegel vermindert. Bei Betätigung des Tasters 42 ändert der Mikroprozessor 38 die Bitkonfiguration derart, daß der Digital/Analog-Wandler auf ein größeres Teilerverhältnis eingestellt wird und ein" niedrigere Steuerspannung Uc abgibt. Mittels des Tasters 42 wird also der Lautstärkepegel angehoben.

Der den Digital/Analog-Waüdler enthaltende Spannungsteiler 12 bewirkt also eine Teilung der Vorgabespannung Uo in 32 diskreten Stufen, die 32 verschiedenen Werten der Steuerspannung Uc und somit 32 verschiedenen Lautstärkepegeln entsprechen. Um eine geeignete Wandlerkennlinie zu erreichen, ist der Digital/Analog-Wandler vorzugsweise als sogenanntes R-2R-Widerstandsnetzwerk ausgebildet das aus der D/A-Wandlertechnik bekannt ist und daher keiner weiteren Erläuterung bedarf.

In dem Diagramm der F i g. 5 ist parallel zu der den Drehwinkel bei der Ausführungsform von Fig.3 darstellenden Abszisse eine weitere Abszisse eingezeichnet, auf der die 32 diskreten Pegelschritte dargestellt sind, die durch den Digital/Analog-Wandler des Spannungsteilers 12 erzeugt werden. Die zuvor unter Bezugnahme auf den Drehwinkel des Potentiometers erläuterte Arbeitsweise der Schaltungsanordnung gilt analog für die Ausführungsform nach F i g. 4, wenn anstelle des Drehwinkels die diskreten Pegelschritte betrachtet werden. Dem als Beispiel betrachteten Drehwinkel von etwa 90° entspricht z. B. der elfte Pegelschritt. Beim elften Pegelschritt i-eträgt die Pegelanhebung, die durch das Steuersignal DK bewirkt wird, etwa 7 dB, die zusätzliche geschwindigkeitsabhän gige Pegelanhebung gemäß der Geraden »el« etwa 3 dB und die maximale Gesamtanhebung gemäß der Geraden »/Ί« etwa 2OdB. Für den untersten Pegelschritt beträgt die Gesamtanhebung entsprechend der Geraden »/Ί« maximal 30 dB, während sie bei höheren Pegelschritten degressiv abnimmt und schließlich beim Pegelschritt 32 den Wert Null erreicht.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Lautstärkesteuerung von Tonsignalen bei Tonwiedergabegeraten, insbesondere bei Rundfunkempfängern und Tonband-Abspielgeräten für Kraftfahrzeuge, mit einem elektronischen Lautstärkesteller, dessen Verstärkung bzw. Dämpfung durch eine Steuergleichspannung einstellbar ist, und mit einem einstellbaren Spannungsteiler, der eine an ihn angelegte Vorgabespannung auf einen Spannungswert teilt, von dem die Steuerspannung abgeleitet ist und der einer am Spannungsteiler eingestellten Grundlautstärke entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgabespannung (Uo) in Abhängigkeit von wenigstens einem die automatische Lautstärkesteuerung bestimmenden Parameter (DK, Δ V? innerhalb eines Bereiches, dessen Grenzen minimaler bzw. maximaler unverzerrter Lautstärke entspreche" veränderlich ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Parameter «in von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängiges Steuersignal (Δ V)\si.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der wenigstens eine Parameter ein von dem Grundgeräuschpcgel in der Umgebung des Abhörortes abhängiges Steuersignal ist

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der wenigstens eine Parameter ein Kennungssignal (DK) ist das die Übertragung bestimmter Tonsignale begleitet

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch j .'kennzeichnet daß der Spannungsteiler (12) ein manuell auf die gewünschte Grundlautstärke einstellbares Potentiometer ist

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der Spannungsteiler (12) ein Digital/Analog-Wandler ist der ein digitales Grundlautstärke-Steuersignal in die Steuerspannung (!/^umwandelt

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß der Digital/Analog-Wandler ein R-2R-Widerstandsnetzwerk ist.

8. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgabespannung (Uo) von einem weiteren Spannungsteiler abgeleitet ist. der eine Konstantspan- nung (U_s„_b) in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Parameter auf einen der Vorgabespannung ((^entsprechenden Wert herunterteilt.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß der weitere Spannungsteiler SS einen Festwiderstand (R 10) und einen mit diesem in Reihe geschalteten, in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Parameter veränderlichen Widerstand (R 12,16,18) aufweist.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderliche Widerstand als Konstantstromschaltung (16, 18) ausgebildet ist, die den Strom durch den weiteren Spannungsteiler in Abhängigkeit von dem wenigstenseinen Parameter steuert.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderliche Widerstand aus zwei parallelgeschalteten Konstantstrom- schaltungen (16, 18) gebildet ist, die jeweils den Strom durch den Spannungsteiler in Abhängigkeit von einem ersten bzw. einem zweiten Parameter (DK, Δ V) steuern.

IZ Schaltungsanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantstromschaltung (16,18) als Transistorstufe ausgebildet ist, deren Kollektorelektrode an den Abgriff des weiteren Spannungsteilers und deren Emitterelektrode über einen Festwiderstand (R 3, R 4) an Masse angeschlossen ist und deren Basiselektrode ein dem wenigstens einen Parameter entsprechendes Steuersignal empfängt

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß die Basiselektrode über einen dritten Spannungsteiler (R 1, R 2) an einen Eingangsanschluß (24) angelegt ist, dem das einem Parameter entsprechende Steuersignal (DK) zugeführt wird.