DE927815C

DE927815C - Circuit for delay-free volume limitation

Info

Publication number: DE927815C
Application number: DEB19381A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Goldammer
Original assignee: BLAUPUNKT ELEKTRONIK GmbH
Current assignee: BLAUPUNKT ELEKTRONIK GmbH
Priority date: 1952-03-07
Filing date: 1952-03-07
Publication date: 1955-05-16

Description

Schaltung zur verzögerungsfreien Lautstärkebegrenzung Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur verzögerungsfreien Verstärkungsregelung und -begrenzung in einem Verstärker für Hörfrequenzen. Verstärker in einer solchen Schaltung eignen. sich besonders für Schwerhörigengeräte mit Röhrenverstärker oder für Tonaufzeichnungsgeräte. Wie die Erfahrung lehrt, empfindet bereits der - Normalhörige bei der elektrischen Übertragung ein Hervortreten von Neben- und Störgeräuschen, unter dem die Güte der Wiedergabe leidet und das seine Ursache in Nichtlinearitäten des Übertragungskanals und dem Verlust des binauralen Hörens hat. Der Schwerhörige verfügt außerdem nur in einem begrenzten Lautstärkebereich über eine ausreichende Srilben- und Sprechverständlichkeit, und die Überschrentung einfies gewissen Pegels, der nicht mit der Schmerzgrenze identisch zu sein braucht, kann diese verbleibende Hörfähigkeit schädigen.. Zur Beseitigung starker Störgeräusche sind Schaltungen erforderlich, .die eine zuverlässige, uriverzögerte Pegelbegrenzung zu erreichen gestatten. Bekannte Schaltungen zur automatischen Pegelregelung hatten ungenügende Resultate, weil wegen; der Zeitkonstanten des Schaltelementes, von dem die Regelspannung abgeleitet wird, kurze lautstarke Störimpulse doch noch den übertragungskanal passieren können, bei einem Schwerhörigengerät also die Gehörnerven des Schwerhörigen erreichen. Begrenzungsschaltungen hingegen erhöhen den Klirrfaktor indolge der Beschneidung der Ampllitudenspitzen.Circuit for instantaneous volume limitation The invention relates to a circuit for instantaneous gain control and limitation in an amplifier for audio frequencies. Amplifiers are suitable in such a circuit. Particularly suitable for hearing impaired devices with tube amplifiers or for sound recording devices. As experience shows, people with normal hearing already feel with the electric Transmission an emergence of background and background noises, below which the quality of the Playback suffers and this is caused by non-linearities in the transmission channel and loss of binaural hearing. The hard of hearing also only has in a limited volume range with sufficient syllable and speech intelligibility, and the over-pension a certain level, which does not correspond to the pain threshold need to be identical can damage this residual hearing ability .. Zur Eliminating strong background noise, circuits are required that provide reliable, Allow initial delayed level limitation to be achieved. Known circuits for automatic Level control had unsatisfactory results because of; the time constants of the switching element, from which the control voltage is derived, short, loud interference pulses after all can pass through the transmission channel, i.e. the auditory nerves in the case of a hearing aid device of the hard of hearing. Limiting circuits, however, increase the distortion factor as a result of the clipping of the amplitude peaks.

Es ist daher wünschenswert, einen Niederfrequenzverstärker mit Schaltmaßnahmen auszurüsten, die die Überschreitung des vorgegebenen Maximalpegels verhindern, und zwar mit so geringer Verzögerung, daß Knack- oder Krachgeräusche vom Regelmechanismus erfaßt werden und. ein durch eine Zeitkonstante bedingtes verhältnismäßig langsames Wiedererreichen der Verstärkung vermieden wird.It is therefore desirable to have a low frequency amplifier with switching measures to equip that prevent the specified maximum level from being exceeded, and with so little delay that cracking or cracking noises from the Control mechanism are detected and. a proportional one conditioned by a time constant slow regaining of gain is avoided.

Nach der Erfindung wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, mittels der elektroakustischen Aufnahmevorrichtung zunächst einen Oszillatorkrei,s in der Frequenz zu modulieren und die darauffölgende Stufe mit einer Bandbreite zu versehen, die kleiner ist als der Frequenzhub der Frequenzmodulation. Die nachfolgende Diskrnminatorstufe liefert dann nach der Umwandlung nur einen vorgegebenen maximalem. Niederfrequenzpegel,der gegebenenfalls nach weiterer Niederfrequenzverstärkung einer elektroakustischen oder elektromagnetischen Wiedergabevorrichtung, z. B. dem Hörer eines Schwerhörigengerätes oder dem Tonkopf eines Aufnahmegerätes, zugeführt wird.According to the invention it is proposed to solve this problem by means of the electroacoustic recording device first an oscillator circuit, s in the To modulate frequency and to provide the following stage with a bandwidth, which is smaller than the frequency deviation of the frequency modulation. The following discriminator level then delivers only a given maximum after the conversion. Low frequency level, the possibly after further low-frequency amplification of an electroacoustic or electromagnetic reproducing device, e.g. B. the listener of a hearing aid device or the sound head of a recording device.

Eine solche Schaltung bildet deshalb eine vorteilhafte Lösung des Problems, weil bei der Frequenzmodulation die Frequenzabweichung d f von der Grundfrequenz f bei konstanter Amplitude der Modulationsfrequenz f," von deren Höhe unabhängig ist. Der Abstand der Seitenfrequenzen des Modulationsspektrums ist der Modudationsfrequenz proportional, und nur steigender Modulationsfrequenz beschränkt sich das Spektrum immer mehr auf Seitenfrequenzen kleinerer Ordnung, die nur weiter auseinander rücken. Besonders bei größerem Frequenzhub H ist daher die zur Übertragung benötigte Bandbreite B (f,") const. Sie kann also so bemessen werden, daß nur eine vorgegebene Frequenzabweichung annähernd gleichmäßig im ganzen Frequenzbereich übertragen wird, die nachfolgende Diskriminatorschaltung also nur einen vorgegebenen maxirealen Niederfrecluenzpegel liefert.Such a circuit is an advantageous solution to the problem because in frequency modulation the frequency deviation df from the fundamental frequency f with a constant amplitude of the modulation frequency f, "is independent of its level. The spacing of the side frequencies of the modulation spectrum is proportional to the modulation frequency and only increases Modulation frequency, the spectrum is increasingly limited to side frequencies of a smaller order, which only move further apart. Particularly with a larger frequency deviation H, the bandwidth B (f, ") required for transmission is therefore const. It can therefore be dimensioned in such a way that only a given frequency deviation is transmitted approximately uniformly over the entire frequency range, so that the following discriminator circuit only supplies a given maximum real low frequency level.

Erfindungsgemäß wird daher zur verzögerungsfreien Begrenzung mit der Niederfrequenz ein Oszillatorkreis: frequenzmoduliert. Dies kann z. B. unmittelbar mit Hilfe eiines Kondensatormikrophons geschehen, das zum Schwingungskreis- eines selbsterregten Osztillators parallel geschaltet ist oder mit jedem anderen elektroakustischen Wandler, wenn durch eine Entzerrerschaltung für reine Freqüenzmodulation gesorgt wird. Der Frequenzhub H und die Bandbreite B der nachfolgenden Verstärkerstufen werden so gewählt, daß nur eine maximale Frequienzabweichung d f GH übertragen wird. In enner Diskriminatorschaltung wird die Niederfrequenz abgetrennt und nach weiterer Niederfrequen;zverstärkung einem elektromagnetischen oder elektraahustisahen Wandler, z. B. einem Aufzeichnungskopf oder dem Telefon eines Schwerhörigengerätes, zugeführt.According to the invention, an oscillator circuit is therefore frequency-modulated with the low frequency for instantaneous limitation. This can e.g. B. can be done directly with the help of a condenser microphone that is connected in parallel to the oscillation circuit of a self-excited oscillator or with any other electroacoustic transducer, if pure frequency modulation is provided by an equalization circuit. The frequency deviation H and the bandwidth B of the subsequent amplifier stages are selected so that only a maximum frequency deviation df GH is transmitted. The low frequency is separated off in a discriminator circuit and, after further low frequency amplification, is transferred to an electromagnetic or electromechanical converter, e.g. B. a recording head or the phone of a hearing aid device supplied.

Mittels eines Bandpasses mit variabler Durchlaßbreite oder eines veränderlichen Frequenzhubes läßt sich der Maximalpegel nach den jeweiligen Bedürfnissen einstellen.By means of a band pass with a variable passage width or a variable one Frequency deviation, the maximum level can be set according to the respective needs.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circuit for instantaneous volume limitation in an amplifier for audio frequencies, _ z. B. for sound recording and hearing-impaired devices, characterized in that the electroacttic recording device, if necessary via an equalization circuit, an oscillator stage is frequency-modulated and the bandwidth of the subsequent bandpass is smaller than the frequency deviation, and that a discriminator stage follows, in which the low-frequency modulation is recovered ; is, and optionally after further low frequency amplifier stages, the electromagnetic or electroacoustic playback device. z. Circuit according to Claim i, characterized by such a setting of the frequency deviation in the oscillator stage with reference to the selected bandwidth of the subsequent amplifier stages that the volume limitation is approximately frequency-independent. 3. Circuit according to claim i and z, Bekenn = characterized by a variable frequency deviation. . q .. switching ring according to claim i and z, characterized by a B, andpaß with variable passage width. 5. Circuit according to one or more of the preceding claims, characterized in that a - capacitor microphone is connected in parallel to the resonant circuit of the self-excited Osz.illiators.