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Die Erfindung bezieht sich auf eine Audioverstärkeranordnung mit
wenigstens einem Audiosignaleingang zum Empfangen eines Audiosignals, einer ersten
Signalverarbeitungsstufe zum Beeinflußen der Signalstärke des empfangenen Audiosignals für
wenigstens einen Teil des Frequenzbereichs des empfangenen Audiosignals, einer
Endverstärkerstufe zum Verstärken eines durch die erste Signalverarbeitungsstufe beeinflußten
Audiosignals, einem Transformator mit einer Primärseite, die an eine
Versorgungsspannung anschließbar ist, und mit einer Sekundärseite, die an einen
Wechselspannung-Gleichspannungswandler angeschlossen ist, von dem Ausgänge an wenigstens die
Endverstärkerstufe angeschlossen sind zur Speisung dieser Enverstärkerstufe.
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Derartige Anordnungen sind allgemein bekannt. Die Größe der
Ausgangsleistung, die während langer Zeit von der Audioverstärkeranordnung geliefert werden kann,
wird hauptsächlich durch die Leistungsbelastbarkeit des verwendeten Transformators
bestimmt. Denn bei einer bestimmten Leistungsübertragung des Transformators stabilisiert
die Temperatur sich auf einen Wert, der niedriger ist, je nachdem die Leistungsbelastbarkeit
des gewählten Transformators größer ist. Um zu vermeiden, daß die Temperatur in dem
Transformator bei längerer hoher Ausgangsleistung die maximal erlaubte Temperatur
übersteigt, wird im Allgemeinen ein Transformator gewählt, der groß genug ist um die
gewünschte Leistung längere Zeit liefern zu können. Die Ausgangsleistung der
Audioverstärkeranordnung und damit also die Leistungsübertragung des Transformators ist stark
abhängig von einer Anzahl wechselnder Umstände, wie der Dynamik des wiedergegebenen
Musikwerkes, der Impedanz der verwendeten Lautsprecher und der eingestellten
Lautstärke. Diese Umstände können in Extremfällen derart sein, daß die
Transformatortemperatur die erlaubte Grenze übersteigt, mit der Folge, daß der Transformator defekt wird.
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Es ist nun u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine
Audioverstärkeranordnung zu schaffen, die Lieferung höherer Leistungen ermöglicht, ohne daß dies zu
einem Aussetzen des Transformators führt.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe erfüllt durch eine
Audioverstärkeranordnung der eingangs beschriebenen Art, die das Kennzeichen aufweist, daß die
Anordnung mit einer Detektionsschaltung versehen ist zum Erzeugen eines Detektionssignals, das
sich auf die Leistungsübertragung des Transformators bezieht, mit einer Analysenschaltung
zum auf Basis der Leistungsübertragung Ermitteln, ob der in dem Transformator infolge der
Leistungsübertragung verursachte Temperaturanstieg einen bestimmten Normwert
überschreitet, wobei diese Analysenschaltung Steuermittel aufweist zum Verringern der
Signalstärke des empfangenen Audiosignals für wenigstens den genannten Teil des
Frequenzbereichs falls eine Überschreitung des genannten Normwertes ermittelt worden ist.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Temperatur in dem
Transformator hauptsächlich durch die jüngste Leistungsübertragung des Transformators
bestimmt wird.
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Auf Basis eines Detektionssignals, das sich auf diese Leistungsübertragung bezieht, kann
dann auch eine Anzeige erhalten werden, ob die Temperatur in dem Transformator zu hoch
zu werden droht und kann daraufhin durch Verringerung der Signalstärke die
Leistungsbelastung des Transformators verringert werden. Dadurch wird eine wirkliche Überschreitung
der maximal zulässigen Temperatur vermieden.
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Die erfindungsgemäße Anordnung gestattet daher die Lieferung hoher
Leistungen, solange die Temperatur des Transformators dies erlaubt. Das bedeutet, daß bei
einer bestimmten maximalen Ausgangsleistung der Endverstärkerstufe ein kleinerer
Transformator ausreicht. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird nur unter extremen
Umständen, die nur selten auftreten, die aber einen Transformator hoher Leistungsbelastbarkeit
erfordern bei der Anordnung nach dem Stand der Technik eingegriffen auf die
Ausgangsleistung des Endverstärkers, während unter normalen Betriebsumständen die
Ausgangsleistung nicht beeinflußt wird.
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Als Maß für die Leistungsübertragung des Transformators kann die der
Primärseite des Transformators zugeführte Leistung bestimmt werden. Es ist auch möglich,
die der Sekundärseite des Transformators entnommene Leistung als Maß für die
Leistungsübertragung zu wählen. Ein Maß, das wegen der einfachen Detektierbarkeit
besonders interessant ist, ist die von der Endverstärkerstufe dem Wechselspannung-
Gleichspannungswandler entnommene Leistung.
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Bei der Verringerung der Signalstärker zwecks Verringerung der
Leistungsübertragung reicht die Verringerung der Signalstärken der Signalanteile, welche
die niedrigen Töne in dem Audiosignal vertreten. Denn die zum Wiedergeben dieser Töne
erforderliche Leistung ist im vergleich zu der Leistung, die für die Wiedergabe der höheren
Töne erforderlich ist, groß.
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Es ist aber auch möglich, statt der Verringerung der NF-Anteile die
Signalstärke des Audiosignals über das ganze Audiospektrum durch Vernngerung der
Lautstärke zu verringern.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und
werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 eine Ausführungsform einer Audioverstärkeranordnung nach der
Erfindung,
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Fig. 2 eine Ausführungsform einer Endverstärkerstufe und eine
Ausführungsform einer Detektionsschaltung zum Gebrauch bei der Audioverstärkeranordnung,
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Fig. 3 eine Ausführungsform einer Analysenschaltung und eine
Ausführungsform einer Signalverarbeitungsstufe zum Gebrauch bei der erfindungsgemäßen
Audioverstärkeranordnung,
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Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Programms, das von der Analysenschaltung
durchgeführt wird,
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Fig. 5 den Verlauf der Transformatortemperatur als Funktion der Zeit für
eine erfindungsgemäße Audioverstärkeranordnung, und
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Fig. 6 eine Signalverarbeitungsstufe in Form einer Tonregelanordnung.
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Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung. Mit
dem bezugszeichen 5 ist ein Audiosignaleingang zum Empfangen eines Audiosignals
bezeichnet. Der Audiosignaleingang 5 ist an eine Signalverarbeitungsstufe 7 angeschlossen.
Die Signalverarbeitungsstufe 7 ist eine Stufe üblicher Art zum Beeinflußen der Signalstärke
des über den Eingang 5 empfangenen Ausdiosignals. Das Maß der Beeinflußung ist durch
ein Einstellsignal Vins, das über einen Einstelleingang 8 zugeführt werden kann,
einstellbar. Die genannte Beeinflußung kann aus einer Lautstärkeregelung zur Regelung der
Sig
nalstärke aller Signalanteile in dem ganzen Audiospektrum bestehen. Die genannte
Beeinflußung kann aber auch aus einer sog. Tonregelung bestehen, wobei die Signalstärke für
einen Teil des Audiospektrums angepaßt wird. Das von der Verarbeitungsstufe 7 beeinflußte
audiosignal wird über die Signalleitung 9 einer Endverstärkerstufe 11 zugeführt. Die
Endverstärkerstufe 11 ist eine Stufe üblicher Art, welche die angebotenen Audiosignale
verstärkt und danach über eine Ausgangsklemme 20 diese Signale elektroakustischen
Wandlern 12a und 12b einer lautsprecherbox 13 zuführt.
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Weiterhin wird in Fig. 1 mit dem Bezugzeichen 1 ein Transformator mit
einer Primärwicklung 2 und einer Sekundärwicklung 3 bezeichnet. Die Primärwicklung 2 ist
über Anschlußklemmen 4a und Sa an ein Wechselspannungsnetz, beispielsweise ein 220
Volt 50 Hz-Wechselspannungsnetz anschließbar. Die Sekundärwicklung 3 ist an einen
Wechselspannung-Gleichspannungswandler 4 üblicher Art angeschlossen zum Liefern
einer Anzahl Speisespannungen zum Speisen der Endverstärkerstufe 11.
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Die Audioverstärkeranordnung ist weiterhin mit einer Detektionsschaltung
versehen zum Erzeugen eines Detektionssignals, das sich auf die Leistungsübertragung des
Transformators 2 bezieht. In der Ausführungsform nach Fig. 2 umfaßt die
Detektionsschaltung eine Schaltungsanordnung 14 zum Herleiten eines Detektionssignals, das indikativ ist
für die Leistung, welche die Endverstärkerstufe 11 dem
Wechselspannung-Gleichspannungswandler 4 entnimmt. Im Allgemeinen liefert der Wandler 4 nebst der Speisung für die
Endverstärkerstufe 11 auch die Speisung für andere Schaltungsanordnungen der
Audioverstärkeranordnung. Die elektrische Leistung aber, die von den anderen
Schaltungsanordnungen dem Wandler 4 entnommen wird, ist vernachlässigbar klein im Vergleich zu der
Leistung, welche die Endverstärkerstufe 11 entnimmt. Die Leistung, welche die
Endverstärkerstufe 11 dem Wandler 4 entnimmt, ist dann auch indikativ für die von dem Wandler
4 gelieferte Leistung und damit also ebenfalls indikativ für die Leistungsübertragung des
Transformators. (Unter Leistungsübertragung wird in diesem Zusammenhang die von dem
Transformator von der Primärseite zu der Sekundärseite übertragene Leistung verstanden).
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Die in dem Transformator 1 aufgebrauchte elektrische Energie wird zum
großen Teil durch die Leistungsübertragung bestimmt. Der Temperaturanstieg, der die
Folge dieser Dissipation ist, ist folglich aus der Leistungsübertragung herleitbar. In der
Ausführungsform nach Fig. 1 wird ans Anzeige für die Größe der Leistungsübertragung die von
der Endverstärkerstufe 11 dem Wandler entnommene Leistung benutzt. Es dürfte dem
Fachmann einleuchten, daß auch eine Anzeige der Leistungsübertragung durch Messung
der Leistung, die primärseitig des Transformators 1 aufgenommen wird oder der Leistung,
die sekundärseitig geliefert wird, erhalten werden kann.
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Durch eine geeignete Analyse des Detektionssignals kann ermittelt werden,
ob die Temperatur in dem Transformator zu hoch zu werden droht. Eine
Analysenschaltung, welche diese Analyse durchführt, ist in Fig. 1 mit dem bezugszeichen 15
angegeben. Etwaige Ausführungsformen der Analysenschaltung 15 werden nacher noch
beschrieben. Wenn auf Grund der von der Analysenschaltung 15 durchgeführten Analyse
ermittelt wird, daß die Temperatur in dem Transformator 1 zu hoch zu werden droht, führt
die Analysenschaltung 15 über den Einstelleingang 8 der Verarbeitungsstufe 7 ein
derartiges Einstellsignal Vins zu, daß die Signalstärke der Ausdiosignale, die über die
Signalleitungen 8 und 9 der Endverstärkerstufe zugeführt werden, für wenigstens einen Teil des
Audiospektrums vernngert werden. Dadurch wird die Leistung, die von der
Endverstärkerstufe 11 dem wandler 4 entnommen wird, verringern und damit wird auch die
Leistungsaufnahme des Transformators 1 verringern. Dies alles führt dazu, daß die Temperatur zu
einem niedrigeren Endwert sich entwickeln wird, womit dann eine Überschreitung der
maximal zulässigen Transformatortemperatur vermieden werden kann.
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Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Endverstärkerstufe 11 in
Kombination mit einer Ausführungsform der zugeordneten Detektionsschaltung 14. Die
Endverstärkerstufe 11 ist ein sog. Klasse-G-Verstärker. Der Leistungsteil eines derartigen Klasse-G-
Verstärkers umfaßt einen ersten Reihenkreis von NPN-Leistungstransistoren 24, 25 und
einem Emitterwiderstand 26. Weiterhin umfaßt der Leistungsteil einen zweiten Reihenkreis,
der aus PNP-Leistungstransistoren 30, 31 und einem Emitterwiderstand 32 besteht. Dabei
ist die Emitter-Elektrode des Transistors 25 über den Emitterwiderstand 26 mit der
Ausgangsklemme 20 verbunden. Die Kollektor-Elektrode des Transistors 25 ist mit der
Emitter-Elektrode des Transistors 24 verbunden. Der Knotenpunkt zwischen der Emitter-
Elektrode des Transistors 24 und der Kollektor-Elektrode des Transistors 25 ist an eine
Speiseklemme 29 mit einer relativ geringen positiven Speisespannung +Vl angeschlossen,
die von dem Wandler 4 geliefert wird. Die Kollektor-Elektrode des Transistors 24 ist über
einen meßwiderstand 27 mit einer Speiseklemme 28 mit einer relativ großen positiven
Speisespannung Vh verbunden, die ebenfalls von dem Wandler 4 geliefert wird.
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Die Emitter-Elektrode des Transistors 30 ist über den Emitterwiderstand 32
mit der Ausgangsklemme 20 verbunden. Die Kollektor-Elektrode des Transistors 30 ist mit
der Emitter-Elektrode des Transistors 31 verbunden. Der Knotenpunkt zwischen der
Emitter-Elektrode des Transistors 31 und der Kollektor-Elektrode des Transistors 30 ist mit
einer Speiseklemme 33 mit einer relativ geringen negativen Speisespannung -Vl verbunden,
die von dem Wandler 4 geliefert wird. Die Kollektor-Elektrode des Transistors 31 ist über
einen Meßwiderstand 35 mit einer Speiseklemme 35 mit einer relativ großen negativen
Speisespannung -Vh verbunden, die von dem Wandler 4 geliefert wird. Die Basis-Elektrode
der Transistoren 24, 25, 30 und 31 ist an eine übliche Steuerschaltung 36 angeschlossen.
Die Steuerschaltung 36 ist eine Schaltungsanordnung einer Art, die üblicherweise zum
Ansteuern der Leistungstransistoren in einem Klasse-G-Verstärker benutzt wird. Bei einer
derartigen Ansteuerung sind für geringe Signalstärke des über die Signalleitung 9
empfangenen Audiosignals die Transistoren 24 und 31 nach wie vor in einem
nicht-stromführenden Zustand und der Ausgangsstrom zu der Ausgangsklemme 20 wird ausschließlich
über die Transistoren 25 und 30 geliefert. Für große Stärken des Audiosignals, welche die
Speisespannungen +Vl und -Vl übersteigen, wird der Ausgangsstrom zu der
Ausgangsklemme 20 über die vier Leistungstransistoren 24, 25, 30 und 31 geliefert. Die Art und
weise, wie die Ansteuerung der Leistungstransistoren 24, 25, 30 und 31 verwirklicht wird,
bildet keinen Teil der Erfindung und ist in diesem Fall auf die oben gegebene ungefähre
Beschreibung beschränkt.
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Die Meßwiderstände 27 und 34 bilden einen Teil der Detektionsschaltung
14. Die beiden Anschlußpunkte der Meßwiderstände 27 sind an eine Meßschaltung 37
angeschlossen. Die Meßschaltung 37 ist eine Schaltungsanordnung einer üblichen Art, die ein
meßsignal Vm+ liefert, das indikativ ist für den Spannungsabfall an dem Meßwiderstand
27 und damit also indikatib für den Strom durch den Meßwiderstand 27. Die
Anschlußpunkte des Meßwiderstandes 34 sind an eine Meßschaltung 38 angeschlossen, die
auf ähnliche Weise wie die Meßschaltung ein Meßsignal Vm- erzeugt, das indikativ ist für
den Strom durch den meßwiderstand 34. Die meßsignale Vm- und Vm+ werden mit Hilfe
einer Addierschaltung addiert. Ein Detektionssignal in Form einer Detektionsspannung
Vms, die indikativ ist für die Summe der Meßsignale Vm+ und Vm- wird über die
Signalleitung 40 von der Addierschaltung 39 abgegeben.
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Da die Speisespannungen -Vh und +Vh einander größenmäßig entsprechen,
ist die Summe der Ströme durch die Meßwiderstände, die durch die Detektionsspannung
Vms angegeben wird, ein Maß für die dem Wandler 4 entnommene Leistung. Für große
Signalstärken des Audiosignals, wobei die Transistoren 27 und 31 in den leitenden Zustand
gesteuert werden, gibt die Detektionsspannung Vms die gesamtleistung an, die von der
Endverstärkerstufe 11 dem Wandler 4 entnommen wird.
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Für kleine Signalstärken, bei denen die Transistoren 27 und 34 nicht in den
leitenden Zustand gesteuert werden, sind die Ströme durch die Meßwiderstände gleich Null.
Das Detektionssignal Vms gibt dann nicht mehr die Leistung an, die von der
endverstärkerstufe 14 dem wandler 4 entnommen wird. In dem Fall, wo das Audiosignal so klein ist,
daß die Transistoren 27 und 31 nicht in den leitenden Zustand gesteuert werden, ist jedoch
die dem Wandler 4 entnommene Leistung relativ gering. Bei diesen geringen Leistungen ist
die Verlustleistung in dem Transformator 1 ebenfalls relativ gering, so daß diese
Leistungen relativ wenig Einfluß haben auf die Temperatur in dem Transformator 1. Dies bedeutet,
daß für eine Analyse, ob die Transformatortemperatur zu hoch zu werden droht, die
Leistungswerte, die über die Transistoren 27 und 31 dem wandler 4 entnommen werden,
ausreichen.
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Die oben beschriebene Ausführungsform der Endverstärkerstufe ist ein sog.
Klasse-G-Verstärker. Es dürfte dem Fachmann einleuchten, daß die erfindung sich nicht auf
Verstärker einer derartigen Klasse beschränkt, sondern daß die Erfindung auch bei
Verstärkern einer anderen Klasse anwendbar ist.
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Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Analysenschaltung 15 in
Kombination mit einer Ausführungsform der verarbeitungsstufe 7.
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Die verarbeitungsstufe 7 umfaßt eine Lautstärkenregelanordnung einer
üblichen Art. Die Lautstärkeregelanordnung umfaßt einen Verstärker 50, dessen
Verstärkungsfaktor mit Hilfe eines regelbaren Widerstandes 51 eingestellt werden kann. Der
regelbare Widerstand 51 ist mit einem drehbaren Lautstärkereglerknopf am Bedieungspult der
Audioverstärkeranordnung mechanisch gekuppelt. In der hier beschriebenen
Ausführungs
form ist der Lautstärkeknopf außerdem mit einem Elektromotor 53 mechanisch gekuppelt.
Die Motorlage und damit also der Verstärkungsfaktor kann mit Hilfe einer
Motorsteuerschaltung 54 angepaßt werden. Die verwendete Motorsteuerschaltung kann einer üblichen
Art sein, die in reaktion auf ein Steuersignal am Steuereingang 55 die Lage des Motors um
einen Schritt in einer vorbestimmten Richtung ändert.
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Die Analysenschaltung in Fig. 3 umfaßt einen Spannung-Stromwandler 56,
der die Detektionsspannung Vms in einen entsprechenden Detektionsstrom Ims umwandelt.
Der Detektionsstrom wird einem Kondensator 57 zugeführt, zu dem ein Widerstand 58
parallegeschaltet ist. Die Spannung Vmsg an dem Kondensator 57 ist ein Maß für den
Mittelwert der Detektionsspannung Vms. Die Kombination aus dem Spannung-Stromwandler
56, dem Kondensator 57 und dem Widerstand 58 bildet im Wesentlichen ein Tiefpaßfilter
für die Detektionsspannung Vms. Es dürfte dem Fachmann einleuchten, daß zur Ermittlung
des Mittelwertes auch andere Arten von Tiefpaßfiltern verwendbar sind. Die Spannung
Vmsg wird mit Hilfe einer Vergleichsschaltung 59 mit einer Bezugsspannung Uref
verglichen. Die Vergleichsschaltung 59 liefert ein binäres Ausgangssignal Vcomp, das angibt, ob
die Spannung Vmsg die Bezugsspannung Uref überschreitet. Die Spannung Vcomp wird
einer programmgesteuerten Schaltungsanordnung 60, beispielsweise in Form eines
Mikroprozessors, zugeführt, wobei dieser Prozessor mit einem geeigneten Programm zum
Durchführen einer weiteren Analyse geladen ist um zu bestimmen, ob die Temperatur des
Transformators 1 zu hoch zu werden droht. Ein Flußdiagramm eines geeigneten Programms ist in
Fig. 4 dargestellt. Dieses Programm umfaßt einen Schritt S1, in dem der Signalwert des
Ausgangssignals Vcomp eingelesen wird. Danach wird in dem Schritt S2 auf Basis des
eingelesenen Signalwertes ermittelt, ob die Spannung Vmsg die Bezugsspannung
überschreitet. Wenn ja, so bedeutet dies, daß die Leistung, welche die Endverstärkerstufe 11
dem Wandler 4 entnimmt, einen durch die Bezugsspannung festgelegten Wert übersteigt
und damit wird angegeben, daß die Verlustleistung in dem Transformator 1 eine bestimmte
Grenze Erreicht hat. Der Wert von Uref ist derart gewählt worden, daß bei einer längeren
Verbrauch der durch diese Bezugsspannung festgelegten Leistung die
Transformatortemperatur ihren maximal zulässigen Pegel nicht erreicht. Wenn in dem Schritt S2 ermittelt wird,
daß Vmsg niedriger ist als die Bezugsspannung Uref, wird nach dem Schritt S2 der Schritt
S1 wieder durchgeführt. Sobald aber in dem Schritt S2 festgelegt wird, daß Vmsg die
Be
zugsspannung überschritten hat, folgt dem Schritt S2 der Schritt S3. In dem Schritt S3 wird
während eines Zeitintervalls T1, beispielsweise zur Länge von 12 Minuten, zu
äquidistanten Zeitpunkten mit Zwischenräumen von beispiels-weise 4 Sekunden getestet, ob die
Spannung Vmsg die Bezugsspannung Uref überschreitet. Außerdem wird die Anzahl Male
gezählt, daß bei einem test festgestellt wurde, daß die Bezugsspannung überschritten
worden ist. Nach Ablauf des Zeitintervalls T1 wird der Schritt S4 durchgeführt. In diesem
Schritt wird getestet, ob die Anzahl Male, daß ein Überschreiten des Bezugspegels ermittelt
wurde, eine bestimmte Bezugsanzahl überschritten hat. Diese Anzahl ist derart gewählt
worden, daß bei einer längeren Leistungsübertragung des Transformators, die mit dieser
Anzahl übereinstimmt, die maximal zulässige Temperatur nicht erreicht wird. Diese Anzahl
kann beispielsweise 75% aller in dem zeitintervall T1 durchgeführten Tests entsprechen. In
dem Fall, wo die genannte Bezugsanzahl nicht überschritten wird, gibt es keine Gefahr vor
Überschreitung der maximal zulässigen Temperatur. In dem Fall folgt dem Scritt S4 der
Schritt S1, wonach der oben beschriebene Programmteil abermals durchlaufen wird. Wenn
die genannte Bezugsanzahl überschritten wird, gibt es die Gefahr, daß die maximal
zulässige Temperatur überschritten wird und die Leistungsübertragung soll verringert werden. In
Fig. 5 ist zur Erläuterung mit Hilfe einer Kurve 70 der Verlauf des Temperaturanstiegs dT
des Transformators gegenüber der Umgebungstemperatur dargestellt als Funktion der Zeit
t für den Fall, daß die Leistungsbelast-ung des Transformators so groß ist, daß die maximal
zulässige Temperatur überschritten zu werden droht. Der maximal zulässige
Temperaturanstieg ist durch dTmax bezeichnet. Durch dTo wird der Temperaturanstieg bezeichnet,
wie dieser bei durchschnittlichem Gebrauch der Audioverstärkeranordnung ist. Zu dem
Zeitpunkt t0 ist die Leistungsbelast-ung des Transformators stark erhöht, beispielsweise
durch eine Erhöhung der eingestellten Lautstärke. Bei längerem Betrieb der
Audioverstäkeranordnung bei dieser Einstellung droht zu dem Zeitpunkt t' die maximal erlaubte
Temperaturerhöhung überschritten zu werden. Um eine solche Überschreitung zu
vermeiden, wird bei einer in dem Schritt S4 ermittelten Überschreitung der Bezugsanzahl diesem
Schritt der Schritt S5 folgen. In dem Schritt S5 wird die Lautstärkeeinstellung dadurch
verringert, daß dem Steuereingang 55 der Motorsteuerschaltung ein Steuersignal angeboten
wird, wodurch die Lautstärkeeinstellung von dem Motor 53 um einen bestimmten Wert
verringert wird. Die Verringerung der Lautstärke kann beispielsweise 2 dB betragen, was
einer Leistungsverringerung von etwa 30% entspricht. Der zu dieser verringerten Leistung
gehörende Verlauf des Temperaturanstiegs ist in Fig. 5 durch eine Kurve 71 dargestellt.
Nach Vernngerung der Lautstärke in dem Schritt S5 wird der Schritt S6 durchgeführt. In
dem Schritt S6 wird der Wert des Signals Vcomp wieder eingelesen. Danach wird in dem
Schritt S7 auf basis des eingelesenen Signalwertes von Vcomp ermittelt, ob das Signal
Vmsg die Bezugsspannung Uref überschreitet. Wenn nicht, so folgt dem Schritt S7 wieder
der Schritt S6. Wenn ja, so wird der Schritt S8 durchgeführt. In diesem Schritt wird
während eines Zeitintervalls T2, das länger ist als T1, beispielsweise 4 Minuten, zu
äquidistanten Zeitpunkten getestet, ob die Spannung Vmsg die Bezugsspannung Uref
Überschreitet. Außerdem werden die Anzahl Male gezählt, wo bei eonem Test ermittelt wurde,
daß die Bezugsspannung überschritten worden ist. Nach Ablauf des Zeitintervalls T2 wird
der Schritt S9 durchgeführt. In diesem Schritt wird getestet, ob die Anzahl Male, wo eine
Überschreitung des Bezugspegels ermittelt wurde, eine beztimmte Bezugsanzahl
überschritten hat. Diese Anzahl kann beispielsweise wieder 75% aller in dem Zeitintervall T2
durchgeführten Tests entsprechen. In dem Fall, wo die genannte Bezugsanzahl nicht
überschritte wird, gibt es keine Gefahr vor Überschreitung der maximal zulässigen Temperatur.
In dem Fall folgt dem Schritt S9 der Schritt S1, wonach der oben beschriebene
Programmteil abermals durchlaufen wird. In dem Fall, wo die Bezugsanzahl überschritten
wird, wie beispielsweise in dem der Kurve 71 in Fig. 5 entsprechenden Fall, gibt es noch
immer die Gefahr, daß die maximal zulässige Temperatur überschritten wird. In dem Fall
folgt dem Schritt S9 der Schritt S 10, in dem die Lautstärke wieder um einen bestimmten
Wert, beispielsweise 2 dB, verringert wird. In Fig. 5 ist der dieser Lautstärke entsprechende
Verlauf der Temperatur durch die Kurve 72 bezeichnet.
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Nach der Verringerung der Lautstärke in dem Schritt S10 wird der Schritt
S11 durchgeführt. In dem Schritt S11 wird der Wert des Signals Vcomp wieder eingelesen.
Daraufhin wird in dem Schritt S12 auf Basis des eingelesenen Signalwertes von Vcomp
ermittelt, ob das Signal Vmsg die Bezugsspannung Uref überschreitet. Wenn nicht, so folgt
dem Schritt S12 der Schritt S11. Wenn ja, so wird der Schritt S13 durchgeführt. In diesem
Schritt wird während eines Zeitintervalls T3, das kürzer ist als das Zeitintervall T1,
beispielsweise 4 Minuten, zu äquidistanten Zeitpunkten getestet, ob die Spannung Vmsg die
Bezugsspannung Uref überschreitet. Außerdem wird die Anzahl Male gezählt, daß bei
einem Test ermittelt worden ist, daß die Bezugsspannung überschritten worden ist. Nach
Ablauf des Zeitintervalls T3 wird der Schritt S14 durchgeführt. In diesem Schritt wird
getestet, ob die Anzahl Male, daß eine Überschreitung des Bezugspegels ermittelt wurde, eine
bestimmte Bezugsanzahl überschritten hat. Diese Anzahl kann beispielsweise wieder 75%
aller in dem Zeitintervall T3 durchgeführten Tests sein. In dem Fall, wo die genannte
Bezugsanzahl nicht überschritten wurde, gibt es keine Gefahr vor Überschreitung der maximal
zulässigen Temperatur. In dem Fall folgt dem Schritt S14 der Schritt S1, wonach der oben
beschriebene Programmteil abermals durchgeführt wird. In dem Fall, wo die Bezugsanzahl
überschritten wird, wie beispielsweise in dem der Kurve 72 in Fig. 5 entsprechenden Fall,
gibt es noch immer die Gefahr, daß die maximal zulässige Temperatur überschritten wird
und wird der Schritt S15 durchgeführt, in dem die Lautstärke abermals verringert wird. Der
Temperaturverlauf, der dieser verringerten Lautstärke entspricht, ist in Fig. 5 durch die
Kurve 73 angegeben. In dem beschriebenen Beispiel sinkt die Transformatortemperatur
nach der Verringerung der Lautstärke und ist die Gefahr vor Überschreitung der maximal
zulässigen Transformatortemperatur weg.
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Nach dem Schritt S15 wird der Schritt S 16 durchgeführt. In dem Schritt S16
wird der Wert des Signals Vcomp wieder eingelesen. Daraufhin wird in dem Schritt S17 auf
Basis des eingelesenen Signalwertes von Vcomp ermittelt, ob das Signal Vmsg die
Bezugsspannung überschreitet. Wenn nicht, so folgt dem Schritt S17 wieder der Schritt S16. Wenn
ja, so wird der Schritt S18 durchgeführt. In diesem Schritt wird während eines Zeitintervalls
T4, das kürzer ist als die Zeitintervalle T2 und T3, beispielsweise 2 Minuten, zu
äquidistanten Zeitpunkten getestet, ob die Spannung Vmsg die Bezugsspannung Uref überschreitet.
Außerdem wird die Anzahl Male gezählt, daß bei einem Test ermittelt worden ist, daß die
bezugsspannung überschritten wurde. Nach Ablauf des Zeitintervalls wird der Schritt S19
durchgeführt. In diesem Schritt wird getestet, ob die Anzahl Male, daß eine Überschreitung
des Bezugspegels ermittelt wurde, eine bestimmte Bezugsanzahl überschritten hat. Diese
Anzahl kann beispielsweise wieder 75% aller in dem Zeitintervall T4 durchgeführten Tests
sein. In dem Fall, wo die genannte Bezugsanzahl nicht überschritten wird, gibt es keine
Gefahr mehr vor Überschreitung der maximal zulässigen Temperatur. In dem Fall folgt dem
Schritt S14 der Schritt S1, wonach der oben beschriebene Programmteil abermals
durchgeführt wird. Sollte es sich aus der Durchführung des Schrittes S19 herausstellen, daß die
bezugsanzahl noch immer überschritten ist, so wird der Schritt S20 durchgeführt. Beim
Durchführen dieses Schrittes wird der Verstärker 50 in den sog. "Muting"-Zustand
gebracht, in dem die Lautstärke auf einen vorbestimmten niedrigen Einstellwert
zurückgebracht wird. Dies kann mit einer einzelnen "Mute"-Schaltung 61 erfolgen, die den
Verstärkungsfaktor des regelbaren Verstärkers 50 unmittelbar beeinflußt und diesen
Verstärkungsfaktor auf einen Wert einstellt, der unabhängig ist von dem durch den regelbaren
Widerstand 51 festgelegten Verstärkungsfaktor. Nach der Durchführung des Schrittes S20 wird
der Verstärker vorzugsweise in dem "Muting"-Zustand gehalten, bis der Transformator
ausreichend abgekühlt ist.
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Es sei bemerkt, daß die Erfindung sich nicht auf Ausführungsformen
beschränkt, in denen die Analyse der Detektionsspannung Vms auf die oben beschriebene Art
und Weise stattfindet. So ist es beispielsweise möglich, statt einer Verringerung der
Lautstärke um einen konstanten Wert nach einer Detektion einer Überschreitung der
Bezugsanzahl die lautstärke um einen Wert zu verringern, der abhängig ist von dem Maße, in dem
die Bezugsanzahl überschritten wird. Weiterhin ist es auch möglich, ein dynamisches
Temperaturmodell des Transformators zu machen, auf dessen Basis die Temperatur geschätzt
werden kann, ausgehend von der durch die Endverstärkerstufe entnommene Leistung als
Funktion der Zeit. Auf Basis der geschätzten Temperatur kann dann immer ermittelt
werden, ob die lautstärke verringert werden muß um eine Überschreitung der maximal
zulässigen Temperatur zu vermeiden. In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform besteht die
Signalverarbeitungsstufe 7 aus einem Verstärker mit einem einstellbaren
Verstärkungsfaktor. Stattdessen kann aber auch eine Signalverarbeitungsstufe in Form einer
Tonregelanordnung verwendet werden, mit der der NF-Inhalt (die Tiefen) des Audiosignals auf
elektronischem Wege mit Hilfe eines Steuersignals an einem dazu vorgesehenen Steuereingang 80
(siehe Fig. 6) verringert werden kann. Solche Tonregelanordnungen sind an sich allgemein
bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht detailliert beschrieben. Durch Verringerung
des NF-Inhaltes des Audiosignals wird eine wesentliche Verringerung der Laistung
erhalten, die von der Endverstärkerstufe 11 dem Wandler 4 entnommen wird. Denn die
erforderliche Leistung für die Wiedergabe der Tiefen ist relativ groß im Vergleich zu der Leistung,
erforderlich für die Wiedergabe der Höhen.