DE4300340A1 - Combined analogue display instrument for indicating separate signal parameters - has independent signal processors for evaluation of each parameter and common LED-type display - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Instrument mit einer Skala zur Analoganzeige des durch eine vorhergehende Signalbear­ beitung bestimmten Pegels eines elektrischen Signals.

Solche Instrumente dienen in Tonstudios und in Rundfunk­ anstalten zur Anzeige des Pegels eines elektrischen Signals, das ein mittels eines Mikrofons in das elek­ trische Signal umgewandeltes Tonsignal repräsentiert.

Bei solchen Verwendungen ist es wichtig, den Pegel des elektrischen Signals zu überwachen, um zu gewährleisten, daß der Dynamikbereich in jedem einzelnen Glied der Kette im Hinblick auf die Erhaltung eines guten Signal/Störgeräuschverhältnisses optimal ausgenutzt wird, insbesondere aber auch zur Gewährleistung, daß kein Glied der elektrischen Signalstrecke übersteuert wird, wodurch eine unerwünschte, nicht-lineare Verzerrung entsteht.

Dort wo das ein Tonsignal repräsentierende elektrische Signal in einem oder mehreren Gliedern der elektrischen Signalstrecke durch digitale Signale repräsentiert wird, ist es entscheidend, daß das Signal niemals die Lineari­ tätsgrenze für die A/D Wandler überschreitet, da selbst die geringste Überschreitung sofort eine nicht-harmonische Verzerrung verursacht, die wesentlich hörbarer ist als eine harmonische oder nicht-lineare Verzerrung.

Es gibt mehrere Normen für die Ausbildung von Instrumenten zur Analoganzeige des Pegels elektrisch repräsentierter Tonsignale. Solche Normen spezifizieren beispielsweise die Gleichrichtung, die Steig- und Fallzeiten durch Inte­ gration, die Linearität oder den Grad von Nicht-Linearität für eine Analogskala etc.

Es sind Instrumente zur Anzeige der Pegel zweier unab­ hängiger Signale bekannt. Solche Instrumente sind zur An­ zeige des Pegels von Stereosignalen bekannt und bestehen entweder aus zwei koaxial angeordneten Drehspulinstrumen­ ten, deren Zeiger sich an einer gemeinsamen Skala entlang bewegen, oder aus zwei parallelen Säuleninstrumenten mit einer gemeinsamen Skala, wo die Pegel durch die Höhe jeweils einer Säule angezeigt werden. Solche Säulen sind mit Hilfe von segmentierten flüssigen Kristallanzeigen oder Plasmaanzeigen etablierbar. Jedes Anzeigeinstrument zeigt nur den Pegel eines einzelnen Signals an. Falls sowohl die konventionelle, genormte Signalanzeige als auch eine Anzeige des Spitzenpegels des Signals erwünscht ist, ist für jeden Parameter, dessen Anzeige erwünscht ist, ein Anzeigeinstrument erforderlich.

Das US-Patent Nr. 41 83 025 betrifft ein Instrument der hier erwähnten Art mit einer und derselben Skala zur Anzeige des Spitzenwertes und des Momentanwertes eines Analogsignals. Es gibt keine Markierung der Bezugswerten der angezeigten Pegel, aber solche Markierungen wären gegebenenfalls nicht zusammenfallend - oder nur zufällig zusammenfallend. Bei der Überwachung der angezeigten Pegel sind deshalb verschiedene Bezugspegel für jeden angezeig­ ten Pegel zu beobachten.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist es möglich, auf nur einer Skala zwei oder mehrere Pegel anzuzeigen, die durch jeweils eine Signalbearbeitung ein und desselben Signals ermittelt sind. Es wird hierdurch eine bisher unbe­ kannte Übersichtlichkeit erzielt. Zwei eventuell verschie­ dene Signalbearbeitungen werden pegelversetzt angezeigt, so daß ihre jeweiligen Bezugsmarkierungen zusammenfallend sind. Dadurch wird erreicht, daß nur ein gemeinsamer Bezugswert zu beobachten ist. Durch die gegenseitige Pegelversetzung wird ferner ein für die Signalanzeigen erhöhter Dynamikbereich erreicht, und gleichzeitig wird die Auflösung beibehalten.

Nachstehend wird die Erfindung mit Hilfe der Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer bevorzugten Ausführ­ ungsform der Erfindung,

Fig. 2-5 verschiedene genormte Skaleneinteilungen für Instrumente der erwähnten Art.

Fig. 1 zeigt ein Instrument mit einem Eingang 10 für ein elektrisches Signal, das zwei Schaltkreisen 11 und 12 zugeführt wird, in denen das elektrische Signal auf zweierlei Weise bearbeitet wird. Im Schaltkreis 11 erfolgt eine Signalbehandlung, die Gleichrichtung, Integration mit genormten Zeitkonstanten für Steig- und Fallzeiten umfaßt, während im Schaltkreis 12 eine Spitzenwertermittlung mit kürzest möglicher Steigzeit und mit einer gewissen Fall­ zeitkonstante erfolgt, was zur Folge hat, daß die an­ schließende Anzeige des hierdurch erzielten Signalpegels visuell auffaßbar ist. Von den Schaltkreisen 11 und 12 werden die betreffenden elektrischen Signale einem Anzeigeinstrument 13 mit einer Skala 14 zugeführt. Das Instrument 13 weist eine Anzeigesäule 15 auf.

Fig. 2-5 zeigen, wie die Anzeigesäule 15 in Segmente 16 aufgeteilt ist. Die Säule 15 ist wie bekannt aus leucht­ enden Plasmaanzeigesegmenten 16 aufgebaut.

Das in Fig. 1 dagestellte Instrument 13 ist so eingerich­ tet, daß der Spitzenpegel 17 des elektrischen Signals aus dem Schaltkreis 12 und der Pegel 18 des Signals aus dem Schaltkreis 11 auf der gleichen Säule 15 im Bereich der Skala 14 angezeigt werden. Der Pegel 18 des Signals wird wie in Fig. 1 und 2 von einer leuchtenden Säule von Segmenten angezeigt, während der Spitzenpegel 17 des Signals hier von einem einzelnen Segment 16′ angezeigt wird, dessen Leuchtintensität deutlich von der der übrigen Segmente abweicht. Bei Plasmaanzeige leuchtet dieses Segment 16′ vorzugsweise stärker als die übrigen Segmente.

Der Signalpegel 18 ist hier ein in der professionellen Audiobranche beispielsweise gemäß IEC 268-10 genormter Pegel.

In Praxis wird angestrebt, daß der Pegel 18 des Signals beispielsweise gemäß Fig. 3 im Verhältnis zu einem Be­ zugspegel 19 angezeigt wird, indem es jedoch zulässig ist, daß das Signal kurzzeitig diesen Pegel übersteigt. Der Spitzenpegel 17 des Signals wird auf dem Instrument im Verhältnis zum Pegel 18 versetzt angezeigt. Das Instrument ist so eingerichtet, daß der Bezugspegel 19 für den Spitzenpegel 17 des Signals mit der absoluten Aussteue­ rungsgrenze für die benutzten A/D-Wandler zusammenfällt. Für den konventionell festgesetzten Pegel 18 des Signals ist der Bezugspegel 19 somit lediglich richtunggebend für die optimale Aussteuerung, indem ein gewisses Überschrei­ ten dieses Pegels zulässig ist, während der Bezugspegel 19 für den Spitzenwert 17 des Signals ein absoluter Wert ist, der unter keinen Umständen überschritten werden darf.

Der Bezugspegel 19 is somit der Grenzwert für beide ange­ zeigten Pegel 17, 18 des Signals.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Anzeigesäule 15 aus leuchtenden Plasmaanzeigesegmenten aufgebaut. Bei einer alternativen Ausführungsform können die Anzeigesäu­ len aus Flüssigkristallanzeigesegmenten bestehen. Das Segment 16′ kann dabei ausgeschaltet sein, während der Pegel 18 von eingeschalteten Segmenten angezeigt wird.

Überschreitet das Spitzenniveau 17 das Bezugsniveau 19, zeigt das Instrument dies dadurch an, daß alle Segmente im leuchtenden Teil der Säule mit hoher Intensität leuchten.

Die beiden Niveaus 17 und 18 des Signals folgen in Praxis einander nicht "parallel", sondern der Niveauunterschied schwankt in Abhängigkeit vom Tonsignal. Der Niveauunter­ schied schwankt typisch zwischen 10 dB und 20 dB.

Claims (4)

1. Instrument mit einer Skala, mindestens zwei elek­ trischen Schaltkreisen, die durch jeweils eine Signal­ bearbeitung ein und desselben elektrischen Signals jeweils einen Pegel des elektrischen Signals bestimmen, wobei das Instrument zur Anzeige dieser Pegel auf der Skala einge­ richtet ist und eine Markierung von Bezugspegel für jedes der angezeigten Pegel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigen der Signalpegel im Verhältnis zu­ einander so versetzt sind, daß die Markierungen der Bezugspegel zusammenfallen.

2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigen mit Hilfe einer Säule aus leuchtenden Segmenten (16) erfolgt, und daß die Pegel (17, 18) durch jeweils eine Lichtintensität angezeigt werden.

3. Instrument nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Pegel (17, 18) mit Hilfe eines einzelnen Segments (16′) angezeigt wird.

4. Instrument nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala (14) mit einem gemeinsamen Bezugszeichen (19) für die angezeigten Niveaus (17, 18) versehen ist.