DE631206C

DE631206C - Volume control for music transmission systems

Info

Publication number: DE631206C
Application number: DER83422D
Authority: DE
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1930-11-26
Filing date: 1931-11-27
Publication date: 1936-06-15

Description

Lautstärkeregelung für Musikübertragungsanlagen Bekanntlich schwankt in einem Orchester die Lautstärke zwischen sehr weiten Grenzen. Beispielsweise verhält sich die Pianissimostelle bei einem Violinlauf zu dem Fortissimo des Orchesters wie i:ioooooo. Aus technischen Gründen ist man nicht imstande, solchen Unterschieden am Sender bzw. bei den Aufzeichnungsvorrichtungen gerecht zu werden.Volume control for music transmission systems is known to fluctuate in an orchestra the volume lies between very wide limits. For example, behaves the pianissimo part turns into the fortissimo of the orchestra during a violin run like i: ioooooo. For technical reasons one is not able to make such differences at the transmitter or with the recording devices.

Die Erfindung stellt eine Lösung der an sich bekannten Aufgabe dar, die Wiedergabeleistung so zu regeln, daß an sich laute Töne stärker verstärkt werden als leise. Es wird auf diese Weise getreue Wiedergabe erzielt, obwohl der Sender ein künstlich kontrastarm gehaltenes Bild der Originalmusikdarbietungen aussendet bzw. die Schallplatte aufnimmt.The invention represents a solution to the problem known per se, to regulate the playback performance in such a way that loud sounds are amplified to a greater extent as quiet. In this way, faithful reproduction is achieved even though the broadcaster sends out an artificially low-contrast image of the original music performance or record the record.

Die Erfindung bezweckt insbesondere, die an sich recht gute elektrische Wiedergabe von Schallplatten noch dadurch wesentlich zu verbessern, daß eine beim Aufzeichnungsvorgang im allgemeinen vorhandene Benachteiligung bestimmter Frequenzgebiete bzw. bestimmter Amplituden durch eine einfache Anordnung im Wiedergabegerät kompensiert wird. Es wird dadurch die Möglichkeit geschaffen, die handelsüblichen Schallplattenwiedergabegeräte so zu verbessern, daß die Wiedergabe dem natürlichen Schall außerordentlich nahe kommt.The invention aims in particular, the actually quite good electrical Playback of records can be significantly improved by the fact that a Recording process generally existing disadvantage of certain frequency areas or certain amplitudes compensated by a simple arrangement in the playback device will. This creates the possibility of using commercially available record playback devices to be improved so that the reproduction is extremely close to natural sound comes.

Bei der Aufzeichnun,g von Schallplatten zwingen die Steigung und der Winkel der Aufzeichnungsrille zu einer Beschränkung der Lautstärke. Mit den heutigen technischen Mitteln ist es nicht möglich, die natürliche Dynamik, z. B. eines Orchesters, ohne Regelung zu bewältigen. Wenn beispielsweise die natürliche Dynamik einen Umfang von i : i ooo besitzt, muß diese Dynamik bei der Aufzeichnung von Schallplatten auf den Wert von etwa i :5o herabgedrückt werden. Dieser Wert ist gegeben durch den praktisch genormten Rillenabstand und den Störspiegel. Die leisesten Stellen der Darbietungen dürfen nicht im Störspiegel verschwinden; die lautesten Stellen, insbesondere der tiefen Frequenzen, dürfen nicht zum Durchschneiden des zwischen zwei Rillen befindlichen Dammes auf der Schallplatte führen.When recording, g of vinyl records force the slope and the Angle of the recording groove to a restriction of the volume. With today's technical means it is not possible to use the natural dynamics, e.g. B. an orchestra, to cope with without regulation. For example, if the natural dynamics have a scope of i: i ooo, this dynamic must be observed when recording from gramophone records be pressed down to the value of about i: 5o. This value is given by the practically standardized groove spacing and the interference mirror. The quietest parts the performances must not disappear in the glitch; the loudest parts especially the low frequencies, are not allowed to cut through the between two grooves located on the dam on the record.

Wenn nun eine derartige normal aufgenommene Schallplatte in der üblichen Weise abgespielt wird, macht sich diese Dynamikbeschränkung in einer unnatürlich klingenden Wiedergäbe bemerkbar. Wenn dagegen jetzt unter Benutzung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen technischen Mittel die Einrichtung so ausgebildet ist,- daß es möglich ist, die lauten Stellen -noch- wesentlich lauter @wiederzugeben und gegebenenfalls die leisen Stel-Per Ausgangstransformator 23 enthält zwei Sekundärwicklungen 35 und 37, von denen len, falls dies noch möglich ist, etwas abzü= schwächen, wird ein wesentlich größerer .L?@q; namikbereich erzielt und die Wiedergabe' tle natürlich erzeugten Darbietung immer ähri licher. Man kann daher, wenn auch eine gute Crescendostelle nicht amplitudengetreu in die Schallplatte eingegraben ist, erfindungsgemäß die Wiedergabe einer solchen Platte so gestalten, daß sie gleich der Originalmusik wird.If such a normally recorded record is played back in the usual way, this dynamic limitation becomes noticeable in an unnatural sounding playback. If, on the other hand, the device is now designed using the technical means proposed according to the invention, - that it is possible to reproduce the loud places - still much louder - and possibly the quiet Stel-Per output transformer 23 contains two secondary windings 35 and 37, of which len, if this is still possible, deduct something weaken, becomes a much larger .L? @q; Namikbereich achieved and the playback 'tle naturally generated performance always ähri licher. Therefore, even if a good crescendo point is not buried in the record true to the amplitude, according to the invention the reproduction of such a record can be designed in such a way that it is identical to the original music.

Es ist bereits bekannt, beim Aufnehmen oder Kopieren von Filmen die Aufzeichnung gegenüber den aufgenommenen Schallschwingungen zu verstärken und bei der Wiedergabe durch ähnliche Mittel wieder zu entzerren. Die Aufnahme und die Wiedergabe sind, bei diesem Verfahren zwangsläufig miteinander verbunden. Ein in bestimmter Weise aufgenommener Film kann nur mit dem Aufnahmeverfahren angepaßten Mitteln bei der Wiedergabe entzerrt werden.It is already known when recording or copying films the To amplify recording compared to the recorded sound vibrations and at to rectify the reproduction by similar means. The recording and playback are inevitably linked in this process. One in particular A film that has been recorded in a wise manner can only be used with means adapted to the recording process of the playback.

Da bei Schallplatten die Töne normalerweise schon verzerrt aufgenommen werden, ist eine Entzerrung oder Dynamikerweiterung nur bei der Wiedergabe noeendig.Since the sounds on records are usually recorded in a distorted manner equalization or dynamic expansion is only necessary for playback.

Zur Ausführung der Entzerrung werden erfindungsgemäß vom Ausgangskreis des Verstärkers Impulse abgeleitet, die zur Heizung einer die Gitter- oder Anodenspannung der Vorröhren beeinflussenden Steuerröhre dienen.According to the invention, the output circuit is used to perform the equalization The amplifier derives pulses that are used to heat the grid or anode voltage the control tube influencing the pre-tubes are used.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in zwei Abbildungen dargestellt, die verschiedene Schaltbilder zeigen.The invention is shown in the drawing in two figures, showing various circuit diagrams.

Der Niederfrequenzverstärker bei der ersten Schaltung besteht aus zwei im Gegentakt geschalteten Röhren i und 3 zeit einem gemeinsamen Eingangs, 7 und einem gemeinsamen Ausgang 9, 11. Die erste Stufe ist über zwei Kondensatoren 13 und 15 mit einer zweiten Stufe-gekoppelt, die gleichfalls zwei Röhren 17 und 19 enthält, deren Ausgangskreis durch die Primärwicklung 2 i eines Niederfrequenztransformators 23 gebildet wird.The low-frequency amplifier in the first circuit consists of two push-pull tubes i and 3 with a common input, 7 and a common output 9, 11. The first stage is coupled via two capacitors 1 3 and 1 5 to a second stage, the also contains two tubes 1 7 and 1 9 , the output circuit of which is formed by the primary winding 2 i of a low-frequency transformer 23.

2^5 ist eine Gleichstromquelle, an die ein Spannungsteiler 27 angeschlossen ist, dessen negatives Ende geerdet ist. Die Verbindung zwischen den Eingangswiderständen s und 7 ist gleichfalls geerdet. Die Kathoden der Röhren der ersten Stufe sind durch eine Leitung' 29 mit einem Punkt am Spannungsteiler verbunden, der normalerweise gegenüber Erde genügend positiv vorgespannt ist, um die Gitter von i und 3 richtig negativ vorzuspannen.2 ^ 5 is a direct current source to which a voltage divider 27 is connected whose negative end is grounded. The connection between the input resistances s and 7 are also grounded. The cathodes of the tubes of the first stage are through a line '29 connected to a point on the voltage divider, which is normally is sufficiently positively biased with respect to earth to correct the grids of i and 3 bias negatively.

Die Röhren in der zweiten Stufe sind selbst vorgespannt, und zwar durch einen Widerstand 3 i, der einen Punkt des gemeinsamen Kathodenkreises mit der geerdeten Verbindung zwischen mehreren Gitterwiderständen 33 verbindet. 5 mit dem Lautsprecher verbunden ist und x in Reihe mit der Kathode einer Steuer- re 39 liegt. Gitter und Anode dieser Röhre 'snd mit einem Punkt q. i des Spannungsteilers verbunden, der gegenüber dessen Verbindung mit der Kathode positiv ist.The tubes in the second stage are themselves biased by a resistor 3 i which connects a point of the common cathode circuit to the grounded connection between a plurality of grid resistors 33. 5 is connected to the loudspeaker and x in series with the cathode of a control re 39 is. Grid and anode of this tube 'snd with a point q. i of the voltage divider connected, which is positive to its connection to the cathode.

Im Betrieb der so beschriebenen Schaltung verursacht" der durch den Spannungsteilerwiderstand 27 fließende Strom einen Spannungsabfall zwischen der Verbindung 29 mit diesem Spannungsteiler und den Kathoden r und 3 einerseits und der negativen Klemme dieses Widerstandes andererseits. Wenn ein Lautgebilde von normäler Stärke dem Eingang zugeführt wird, entsteht an der Sekundärwicklung 37 eine Spannung, die der Steuerröhre Kathodenstrom liefert. Durch richtige Einstellung des Widerstandes q.3 im Heizkreis der Steuerröhre kann die Kathode der Röhre ihrer Spannung während der Zeit im wesentlichen beraubt werden, wo Laute normaler Stärke gegeben werden. Der Widerstand kann natürlich von Hand auf die richtige Empfindlichkeit eingestellt werden. Wenn jedoch die Lautstärke beim Beginn einer orchestralen Steigerung steigt, wird an der Wicklung 37 eine größere Spannung .entwickelt und damit die Kathode der Steuerröhre stärker geheizt. Dementsprechend nimmt der Raumstrom, der dadurch durch. die Steuerröhre fließt, dem Spannungsteiler etwas von seinem Strom, und es wird der Spannungsabfall zwischen den Kathoden und Gittern der Röhren der ersten Stufe verringert. Infolgedessen nimmt der Ausgang in der ersten Stufe zu.In the operation of the circuit thus described, "caused by the Voltage divider resistor 27 flowing current has a voltage drop between the Connection 29 with this voltage divider and the cathodes r and 3 on the one hand and the negative terminal of this resistor on the other hand. If a sound structure of normal strength is fed to the input, occurs at the secondary winding 37 a voltage that supplies cathode current to the control tube. With the right attitude of the resistance q.3 in the heating circuit of the control tube can be the cathode of the tube of your Tension is essentially deprived during the period where sounds of normal strength are deprived are given. The resistance can of course be manually adjusted to the correct sensitivity can be set. However, if the volume at the beginning of an orchestral increase increases, a greater voltage is .developed at the winding 37 and thus the The cathode of the control tube is more heated. Accordingly, the flow of space increases through it. the control tube flows, the voltage divider some of its current, and it will be the voltage drop between the cathodes and grids of the tubes of the first level decreased. As a result, the output increases in the first stage.

Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, die Gitter der Röhren der ersten Stufe so vorzuspannen, daß diese Röhren auf dem gekrümmten Teil der Gitterspannungs-Anodenstrom-Kurve arbeiten; da aber die Eingangsspannung verhältnismäßig klein ist und da die Röhren im Gegentakt geschaltet sind, wird hierdurch eine unmerkliche Verzerrung verursacht.It has been found to be useful, the grids of the tubes of the first stage so that these tubes are on the curved part of the grid voltage-anodic current curve work; but since the input voltage is relatively small and there the tubes are switched in push-pull, this causes imperceptible distortion.

An dieser Stelle ist zu erwähnen, daß, da eine vergrößerte Lautstärke eine Verringerung der der ersten Stufe zugeführten negativen Vorspannung zur Folge hat, diese Stufe bei zunehmender Lautstärke auf einem steileren und geraderen Teile der Kurve arbeitet und infolgedessen die Verzerrung abnimmt.At this point it should be mentioned that there is an increased volume result in a reduction in the negative bias applied to the first stage has this level with increasing volume on a steeper and straighter part the curve works and as a result the distortion decreases.

Naturgemäß kann die Erfindung ebensogut auf die Regelung der Anodenspannung in einem Verstärker wie auf die Regelung der Gittervorspannungen angewendet werden.Naturally, the invention can just as well apply to the regulation of the anode voltage in an amplifier as applied to the regulation of the grid biases.

Bei der Schaltung gemäß Fig.2 ist der Raumstromweg in der Steuerröhre 39 in Reihe zwischen die positive Klemme der GleichstromqUelle 25 und die Verbindung zwischen den Ausgangswiderständen 9 und r r der ersten Stufe gelegt. In diesem Falle fließt der den Röhren in der ersten Stufe zugeführte Anodenstrom zuerst durch die Lautstärkeregelröhre.In the circuit according to FIG. 2, the space flow path is in the control tube 39 in series between the positive terminal of DC source 25 and the connection between placed the output resistors 9 and r r of the first stage. In this case, the anode current supplied to the tubes in the first stage flows first through the volume control tube.

Der Anodenwiderstand dieser letzteren Röhre ist eine Funktion der Elektronenemission ihrer Kathode; da die Kathode proportional zu der Lautstärke geheizt wird, hat eine zunehmende Lautstärke eine Verringerung des Röhrenwiderstandes und damit eine Zuführung größerer Anodenspannung in der ersten Stufe zur Folge.The anode resistance of this latter tube is a function of the Electron emission from their cathode; because the cathode is proportional to the volume is heated, an increasing volume has a decrease in the tube resistance and thus a supply of greater anode voltage in the first stage.

Die vorstehend beschriebenen Grundsätze sind naturgemäß mit geringen Abweichungen auch auf die Hochfrequenzverstärkerstufen anwendbar. In diesem Falle kann die Wirkung der Steuerröhre, dem Spannungsteiler Strom wegzunehmen, dazu benutzt werden, um entweder ein Zunehmen oder ein Abnehmen der positiven Spannung des Schirmgitters einer Schirmgitterverstärkerröhre gegenüber ihrem Heizfaden zu bewirken. Die hierdurch erforderlich werdenden geringen Änderungen ergeben sich von selbst.The principles described above are inherently low Deviations can also be applied to the high-frequency amplifier stages. In this case can use the effect of the control tube to take current away from the voltage divider be either an increase or a decrease in the positive voltage of the screen grid a screen grid intensifier tube opposite its filament. The result minor changes that become necessary arise automatically.

Die Erfindung ist von besonderem Werte in ihrer Anwendung auf die Niederfrequenzstufen eines Empfängers, dessen Hochfrequenzstufen so geregelt werden, daß das Fading ausgeglichen wird. Man kann dadurch eine richtige Wiedergabe von Orchestermusik mit Crescendostellenerreichen, selbst wenn der Fadingkompensator den Tonausgang auf einem durchschnittlichen Wert hält. Dies erfordert natürlich eine doppelte Regelung, eine für das Fading und eine für die orchestralen Steigerungen.The invention is of particular value in its application to Low-frequency stages of a receiver, the high-frequency stages of which are controlled in such a way that the fading is compensated. You can get a correct rendering of Orchestral music with crescendo points even when the fading compensator keeps the sound output at an average value. This of course requires a double regulation, one for the fading and one for the orchestral increases.

Durch Einschalten von Filtern zwischen die Sekundärwicklung 37 in Fig. r und die Steuerröhre 39 kann man die Schaltung an jeden Frequenzbereich anpassen; beispielsweise die tiefen Saiteninstrumente oder Trommeln mehr hervorheben oder Passagen von irgendeiner anderen allgemeinen Art herausbringen.By connecting filters between the secondary winding 37 in Fig. R and the control tube 39, the circuit can be adapted to any frequency range; For example, emphasize the deep string instruments or drums more or Bring out passages of any other general kind.

Claims

PATENT CLAIM: Fully automatic volume control device For the electrical reproduction of, in particular, those recorded mechanically on records acoustic processes, the amplification device is designed so that at the reinforcement loud. Sounds are amplified more than soft ones, characterized by that from the output circuit of the amplifier pulses are derived for heating a control tube influencing the grid or anode voltage of the pre-tubes to serve.