DE1059035B - Anordnung zur Anpassung des Mikrofonpegels an eine Regieeinrichtung in einem grossen Pegelbereich - Google Patents

Description

In einem Tonstudio besteht die Aufgabe, den von einem oder mehreren Mikrophonen abgegebenen. Tonfrequenzpiegel im gewünschten Verhältnis zu mischen und auf einen im allgemeinen genormten, relativ großen Ausgangspegel zu verstärken.

Die dazu verwendete Regieeinrichitung besteht aus einer Kette von Verstärkern und Reglern. Es ist üblich, jedem Mikrophon einen Verstärker und einen Regler zuzuordnen. Die Zusammenfassung mehrerer dieser Mikrophonlkanäle geschieht betrieblich am zweckmäßigsten durch Parallelschalten der Ausgänge. Dabei entsteht eine »Grunddämpfung« entsprechend der Zahl der Mikrophonwege; sie beträgt z. B. bei der im Ruindfunkbetrieb heute vorgesehenen Zahl von acht Kanälen einer Mikrophongruppe etwa 18 db. Der J-5 am Knotenpunkt der zusammengefaßten Mikrophon.-kanäle entstehende Pegel wird anschließend auf den Normalpegel verstärkt, der mit einem Überwaahungsinstrument (Aussteuerungsmesser) kontrolliert wird. In diesem Verstärkungsabschnitt, der im folgenden allgemein als »Nachverstärkung« bezeichnet ist, ist ein weiterer »Summenregler« eingefügt, mit dem die ganze Mikrophongruppe ein- und ausgeblendet werden kann.

Bei einer derartigen Kette von Verstärkern und Reglern können dadurch Schwierigkeiten auftreten, daß bei falscher Handhabung eine Verschlechterung des Geräuschabstandes 'einerseits und eine Übersteuerung der Verstärker andererseits .eintritt. Die Pegelverhältnisse in der gesamten Regieeinrichtung· sind 3<> nämlich ohne weiteres nicht zu erkennen, da nur der Ausgangspegel überwacht wird, während auf die Ein- und Ausgangspegel der vor dem letzten Verstärker liegenden Verstärker und Regler nur durch umständliches Rechnen geschlossen werden kann. Hiermit sollte aber der Toningenieur, der eine Vielzahl von Mikrophoökanälen zu bedienen und den Ablauf der Sendung bzw. Aufnahme zu beobachten hat, nicht belastet werden. Er muß sich darauf verlassen können, daß bei jedem Mikrophonpegel eine Verschlechterung 4<> des Geräuschabstandes ebenso wie eine Übersteuerung des Mikrophonverstärkers ausgeschlossen ist, solange er nur, bei richtiger Aussteuerung an seinem Überwachungsinstrument, seine Mikrophonregler im normalen Arbeitsbereich eingestellt hat. Dieser Arbeitsbereich erstreckt sich üblicherweise vom Dämpfungswert 0 db (voll aufgezogener Regler) bis etwa 30 db; anschließend ist ein zusätzlicher »Ausblendbereich« von mindestens 60 db zum Ausblenden des einzelnen Mikrophonkanals vorgesehen. Der Toningenieur ist immer bestrebt, seinen Mikrophonregler etwa in der Mitte seines Arbeitsbereiches zu belassen, damit er beim Ablauf des Pf ogramms noch eine ausreichende Bewegungsfreiheit am Regler behält.

Anordnung
zur Anpassung des Mikrofonpegels

an eine Regieeinrichtung
in einem großen Pegelbereich.

Anmelder:

Institut für Rundfunktechnik G. m. b. H.,
Baden-Baden, Hans-Bredow-Str. 16

Hans Kersten, Hamburg,

und Hans Pethke, Ahrensburg (Holst.),

sind als Erfinder genannt worden

Das Bestreben, den Mikrophonregiler innerhalb relativ enger Grenzen auf die gleiche Arbeitsstellung zu bringen, hat zur Folge, daß durch den Mifcrophonregler nur relativ geringe Unterschiede des Mikrophonpegels ausgeglichen werden können. Aber auch der Summenregler dient lediglich zum Ausblenden der ganzen Mikrophongruppe und soll möglichst in einer bestimmten Arbeitsstellung stehen; ein eingestellter Dämpfungswert von 10 db istrhierbei üblich.

Die Aufgabe, die Verstärkung der Regieekirichtung dem ganzen Pegielbereich des Mikrophons anzupassen, kann also nicht von den Reglern übernommen werden. Es sind deshalb schon seit langem Anordnungen bekanntgeworden, welche durch eine Regelung des Verstärkuingsigrades des Mikrophonverstärkers oder durch Hinzuschalten fester Dämpfungsglieder im Mikrophonkanal eine derartige Anpassung gestatten. Ihre Anwendung ist jedoch, wie nodh erläutert werden wird, auf einen Pegelbereich des Mikrophons beschränkt, der den bisher üblichen Betriebsverhältnissen entsprach, jedoch neuerdings erheblich überschritten wird. Im Rundfunkbetrieb arbeitete man nämlich bisher fast ausschließlich mit einem bestimmten Mikrophontyp, und zwar im Studio mit einem Kondensatormikrophon, bei Reportagen usw. mit einem dynamischen Mikropkon. Beide Typen sind in ihrer Empfindlichkeit um rund 20 db verschieden. Die Verstärkereinrichtungen waren bisher entsprechend dem Verwendungszweck für den jeweilig benutzten Mikrophontyp bemessen. Dabei konnte man für die verschiedenen Arten der Sendung — laute Tanzmusik, Hörspiel, usw. — in beiden Fällen einen Dynamikbereich des vom Mikrophon abgegebenen

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Pegels von etwa 40 db zugrunde legen: Beim Kondensatormikrophon ergeben sich, erfahrungsgemäß Pegel zwischen etw —SO und —10 db absolut, beim dynamischen Mikrophon entspredhiend zwischen etwa —70 und — 30 db. Alle diese Werte beziehen sich auf die lautesten Stellen des jeweiligen Programms, bei denen am Ausgang der Verstärkerkette, d. h. am Aussteuerungsmesser, der Normalpegel gerade 'erreicht werden soll.

Neuerdings benutzt man jedoch in steigendem Maße im Fernsehbetrieb neben dem Kondensatormi'krophon auch dynamische Mikrophone. Der von der Regieeinrichtung zu verarbeitende Bereich des Mikrophonpegels wird siöhon dadurch auf —70 bis —10 db erweitert. Hinzu kommt aber noch, daß oft ein besonders großer räumlicher Abstand des Mikrophone von den Schauspielern erforderlich ist, weil das Mikrophon nicht im Fernsehbild sichtbar sein soll. Dadurch wird der Bereich des Mikrophonpegels ungefähr um weitere 10 db vergrößert, und man muß demnach mit Werten zwischen —80 und —10 db rechnen. Um die Verstärkung eines Mikrophonkanals an den Mikrophonpegel anzupassen, sind grundsätzlich drei Möglichkeiten bekannt:

1. Die Einschaltung eines » Vor dämpf ungsgliedes« zwischen dem Mikrophon und dem Eingang des Mikrophonverstärkers. (Dabei ist es im Prinzip gleich, ob das Dämpfungsglied vor dem Eingangsübertrager oder zwischen ihm und dem Gitter der ersten Röhre, z. B. nach Art eines Lautstärkereglers, eingeführt ist.)

2. Die Veränderung des Gegenkopplungsrades des Mikrophonverstärkers.

3. Die Einschaltung eines »Nachdämpfungsgliedes« zwischen dem Ausgang des Mikrophonverstärkers und dem gemeinsamen Knotenpunkt der Mikrophonkanäle, also vor oder nach dem Mikrophonregler.

Jede Regelung im Verstärker selbst, die nicht auf einer Änderung des Gegenkopplungsrades beruht, ist systematisch entweder unter dem Begriff »Vordämpfung« oder »Nachdämpfung« einzuordnen.

Wie noch gezeigt werden wird, kann man den außerordentlich großen Bereich von 70 db des Mikrophonpegels a'us jeweils verschiedenen Gründen mit keiner der erwähnten Maßnahmen allein ausgleichen. Es ist mindestens die Anwendung von zwei dieser Maßnahmen erforderlich, und es muß immer darauf geachtet werden, daß sie in der richtigen Reihenfolge angewendet werden. Für den Toningenieur ist es aber betrieblich nicht tragbar, entscheiden zu müssen, welche Maßnahmen er in jedem einzelnen Mikrophonkanal treffen muß. Das trifft um so mehr zu, als er nicht immer in der Lage ist, zu übersehen, welcher Mikrophontyp jeweils in einem Kanal eingeschaltet ist. In einer solchen Lage befindet er sich oft bei großen Direktsendungen, bei denen mit vielen Mikrophonen gearbeitet wird. Außerdem tritt hierbei noch häufig ein Szenenwechsel mit Umschaltung auf andere Mikrophone ein, und die Sicht auf die Szene ist meist durch Kulissen behindert bzw. beim Betrieb vom Übertragungswagen aus überhaupt nicht vorhanden. Der Toningenieur muß deshalb angesichts der Vielzahl technischer Bedienungsmittel seines Regietisches durch das Regiesystem selbst der geschilderten Entsdheidung enthoben werden und soll beim Regeln automatisch optimale Verhältnisse vorfinden.

Die bisher bekanntgewordenen Regieeitirichtungen werden den l^utigen Anforderungen hinsichtlich des Bereichs der Mikrophonpegel nicht gerecht und enthalten auch keine Mittel, um bei einer entsprechenden Vergrößerung der Gesamtverstärkung eine Fehlbedienung auszuschließen.

Eine bekannte, im Rundfunkbetrieb heute allgemein verwendete, aber für die Bedürfnisse des Fernsehens unzureichende Anordnung zeigt Fig. 1 a. Auf das Mikrophon 1 folgt ein Vordämpfutngsglied 2 von wahlweise 0,15 oder 30 db und der Mikrophonverstärker 3 mit 34 db fester Verstärkung, dann, die Nachverstäfkung bestimmend, eine Kette aus einem Zwisdhenverstärker 6, einem Summenregler 7 und dem Hauptverstärker 9. Auch die beiden letzten Verstärker 6 und 9 sind von demselben Einheitstyp mit 34 db Verstärkung. Die Aufteilung der Nachverstärkung und Einfügung des Summenreglers 7 zwischen zwei Verstärkern erfolgt aus verschiedenen technischen· und betrieblichen Gründen. Zum Verständnis der Fig. 1 a sei lediglich erwähnt, daß dem Ausgang des Summenreglers 7 weitere Kanäle 10,11, z. B. weitere Mikrophongruppen, über ihre zugeordneten Zwischenverstärker und Summenaregler, ferner Ausgänge von Schallaufzeictonungsgeräten, fremde Studios, Hallräume usw. zugeschaltet werden können und daß infolgedessen an diesem Knotenpunkt wiederum eine zusätzliche Grunddämpfung vorhanden ist. Die durch die beiden Regler 4 und 7 gegebenen Grunddämpfungen 5 und 8 von 18 und 14 db der Fig. 1 a sind übrigens nicht als besondere Schaltelemente aufzufassen·; sie sind lediglich zum besseren Verständnis der Pegeldiagramme von der an den Reglern eingestellten Arbeitsdämpfung getrennt dargestellt.

In der Fig. Ib sind die Pegelverhältnisse vom Mikrophon bis zum Ausgang der bekannten Regieeinrichtung aufgetragen. Der Ausgangspegel am Ende der Kette beträgt immer +6db (1,55 V). Die Kurve α stellt den Normalfall dar: Am Mikrophonregler 4 sind 15 db, am Summenregler 7 10 db Dämpfung eingestellt. Die Kurve c° zeigt den Verlauf bei 30 db Dämpfung am Mikrophonregler 4, die Kurve b bei 0 db Dämpfung (Regler voll aufgezogen). Wie die Gesamtverstäikung auf den Mikrophonverstärker und den als »Nachverstärkung« bezeichneten Komplex in einer Regieeinriohtung verteilt wird, ist entscheidend für die Erhaltung eines möglichst großen Geräuschabstandes einerseits und die Übersteucrutigssicherheit andererseits. Die Grenze für den Geräuschpegel setzt das Mikrophon. Bei einem' dynamischen Mikrophon von 200' Ohm Innenwiderstand ist der Geräuschpegel gleich dem Wärmerauschen eines 200-Ohm-Widerstandes, nämlich etwa —130 db für einen Frequenzbereich bis 15 kHz. Dies gilt nur, wenn man die effektive Wärmeleistung betrachtet. Es hat sich jedoch seit langem eingebürgert, in der Tonistudiotechnik Spitzenwerte mit 10 ms Integrationszeit zu messen und vor der Gleichrichtung eine Störbewertung (nach CCIF) vorzunehmen. Eine solche Messung, entspricht dem subjektiven Störeindruck besser als eine Effek'tivmessung ohne Bewertung. Man mißt dann für einen Widerstand von 200 Ohm einen anderen Wert des Geräuschpegels, nämlich rund —120 db (vgl. die Linie 15 in Fig. 1 b).

Für das Kondensatormikropihon mißt man einen Geräuschpegel von etwa —105 db, der nicht, wie beim dynamischen Mikrophon, dem Wärmegeräüsch des Innenwiderstandes von 200 Ohm entspricht (vgl. Punkt 16 in Fig. Ib).

Man ist nun bemüht, den Mikrophonverstärker so auszulegen (hohes Übersetzungsverhältnis des Eingangsübertragens, besonders rauscharme Eingangs-

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röhren, geeignete Schaltung usw.), daß er zu dem den Falle wird zwar der große Mikrophonnutzpegel

Geräuschpegel des Mikrophons möglichst wenig hin- bis zum Eingang des Mikrophonverstärkers auf den

zufügt. Das ist praktisch möglich, denn man kann in Wert des Falles· α herabgedämpft. Der Geräuschpegel

gewissen Grenzen erreichen, daß nur eine unerheb- am Eingang des Mikrophonverstärkers ist jedoch liehe Verschlechterung um wenige zehntel db eintritt. 5 nicht, wie im Falle a, gleich demjenigen des Konden-

Der Grenzwert von —120 db gilt aber nicht nur beim satormikrophons. Der von dem Kondensatormikro-

Mikrophon. Auch am Eingang des Zwischenver- phon herrührende Anteil ist durch die Vordämpfung

stärkers, an dem die »Nachverstärkung« beginnt, ist auf —120db herabgesetzt worden. Diesen Rest kann

ein Mindestwert des Geräuschpegels von —120 db man sich zu dem am Verstärkereingang immer vorvorhanden, da aus technischen und betrieblichen io handenen Geräuschanteil von ebenfalls — 120db

Gründen der Regler ausgc ng ebenfalls einen Quell- effektiv addiert denken, der im wesentlichen dem

widerstand von 200 Ohm aufweist und daher eben- Ausgangswiderstand 200 Ohm des Dämpfungsgliedes

falls mit diesem Widerstandswert rauscht. auch beim Fehlen 'eines Mikrophongeräusches ent-

Damit ist aber bereits eine Grenze der Verteilung spricht. Man erhält dann mit diesem Rest zusammen der Gesamtverstärkung gezogen. Man muß nämlich 15 einen Geräuschpegel von —117 db. In der Kurve des

fordern, daß, unter Berücksichtigung der Tatsache, Geräuschpegels c' ist die Addition der beiden

daß nach dem Summenregler ohnedies noch weitere Geräuschpegel durch· einen Sprung 19 a- dargestellt.

Geräuschanteile aus anderen Kanälen hinzukommen, Ein analoger Sprung 19 b von ungefähr 1 db ergibt

der Geräuschpegel an dem Eingang des Zwischenver- sich dann nochmals am Eingang der Nachverstär-

stärkers zusammen mit seinem Quellwiderstand 20 kung. Man erhält also am Ausgang der Kette einen

wenigstens 80 db unter dem Nutzpegel an dieser Stelle Geräuschpegel, der zwar nicht um 15 db, aber doch

liegt. Daraus ergibt sich ein Nutzpegel von —40db um 11 db niedriger liegt als im Fall«. Dieser Pegel

an diesem Punkt der Kette; man sieht, daß die be- entspricht einem Geräuschabstand von 77 db.

kannte Anordnung mit dem Pegelwert — 38 db zweck- Für den Fall d und d' erhält man in gleicher Weise

mäßig ausgelegt ist und der Forderung Rechnung 25 einen Geräuschabstand von 78 db. Man erkennt, daß

trägt, daß die Nachverstärkung einen bestimmten diese Werte sich dem am Ausgang des Zwischenver-

Wert nicht überschreiten darf. stärkers 6 als Grenzwert (82 dib) vorhandenen

Die andere Grenze des Pegelbereiehes ergibt sich Geräuschabstand nähern.

durch die Aus Steuer fähigkeit des Mikrophonver- Dieses bekannte System, bei dem das Vordämpstärkers. Verstärker mit üblichen Röhren, also nicht 30 fungsglied 2 räumlich nahe am Regler 4 angeordnet mit ausgesprochenen Leistungsröhren, geben einen ist, läßt aber noch zu, daß man Bedienungsfehler Maximalpegel von etwa + 16 db (5 V) an den durch macht. Wenn man nämlich im Falle des Mikrophondie Regler usw. festgelegten Abschlußwiderstand von pegels c 30 dfb Vordämpfung einschaltet, statt 15 db, 300 Ohm ab. Das entspricht einer Leistung in der so erhält man die Kurve c_f des Nutzpegels bzw. c/ Größenordnung von 0,1 W und gilt für sehr kleine 35 des Geräuschpegels. Wie man leicht erkennen kann, Verzerrungen. Wollte man die Übersteuerungsgrenze steigt in diesem Falle der Geräuschpegel am Ende der nennenswert heraufsetzen, dann würde der Aufwand Kette auf — 60 db, und man erhält nur 66 db Geräuschin nicht vertretbarem Maße steigen. Einer Erhöhung abstand statt 77 db wie bei der richtigen Bedienung um 20 db entspricht bereits eine Ausgangsleistung in im Falle c, d. h., es tritt, ein Dynamikverlust von der Größenordnung von 10 W. 40 11 db ein.

In der Fig. Ib ist die Übersteuerungsgrenze als Dieses System ist besonders für relativ große Linie 17 eingezeichnet, sowie 6 db tiefer, bei +lOdb, Mikrophonpegel bemessen und hat eine relativ geeine »Arbeitsgrenze« als Linie 18, die man, um eine ringe Gesamtverstärkung, so daß zur Erfassung des Aussteuerungsreserve zu behalten, nicht überschreiten ganzen Pegelbereiehes von — 50 bis —10 db sogar sollte. Die Kurve C₀ zeigt nun, daß bei voller Auswer- 45 eine geringere Dämpfung am Mikrophonregler betung des Arbeitsbereiches des Reglers eine Dämpfung nutzt werden muß. Die durch die fehlerhafte Bevon 30^! + 18 = 48 db zwischen dem Verstärkeraus- dienung erhaltenen Geräuschabstände liegen immer gang und dem Knotenpunkt der Regler liegt und der noch bei absolut recht hohen Werten. Anders wäre es Mikrophonverstärker +lOdb Ausgangspegel liefern allerdings, wenn man allein durch Änderung der Vormuß. Die Naehverstärkung darf also auch nicht zu 5° dämpfung den Pegelbereich von —80-bis — 10'db erklein sein; die bekannte Regieanordnung wird dem- fassen wollte. Wie bereits ausgeführt, kann die »Nachnach gerade beiden Forderungen gerecht. Man sieht verstärkung« nicht erhöht werden, weil an deren Einaber auch, daß jedes andere, für einen größeren Be- gang dann der Nutzpegel verringert und dadurch der reich des Mikrophonpegels .gedachte System hinsieht- erreichbare Grenzwert des Geräuschabstandes herablich der Verhältnisse hinter dem Ausgang des Mikro- 55 gesetzt werden würde. Der benötigte Mehrbetrag an phonverstärkers im wesentlichen innerhalb des be- Verstärkung ist also ausschließlich im Mikrophonschriebenen Bereiches liegen sollte. verstärker 3 aufzubringen. Die in diesem Falle vor-

Die Kurven α· und a' zeigen den Verlauf der Nutz- liegenden Verhältnisse zeigen die Fig. 2 a- und 2 b. und Geräuschpegel des bekannten Systems bei nor- Entsprechend der zugehörigen Anordnung (Fig. 2 aj maler Reglerstellung, und zwar für ein Kondensator- 60 sind die Pegelverhältnisse vom Ausgang des Mikromikrophon. Man sieht, daß der am Mikrophon vor- phonverstärkers bis zum Ende der Kette wie bei der handene Geräuschabstand (105 — 39 = 66) bis zum Anordnung der Fig. la beibehalten worden (Regler-Ausgang der Kette erhalten bleibt, denn der Geräusch- stellung wie bei Kurve α in Fig. 1 b). Da der Auspegel a! ist überall genügend hoch über demjenigen gangspegel des Mikrophonverstärkers immer den der verschiedenen Verstärkereingänge. Dasselbe gilt 65 festen Wert von — 5db hat, muß die Verstärkung erst recht für den Fall b, V', bei dem der Mikrophon- 75 db betragen. Bei dem minimalen Mikrophonpegel regler voll aufgezogen ist, der einem Geräuschabstand (nur bei dynamischen Mikrophonen) ist deär Geräuschvon nur 51 db entspricht. abstand am Mikrophon 40 db und bleibt, wie die Die Kurven c und d zeigen Fälle mit großem Kurven e und e' der Fig. 2b zeigen, bis zum Ende der Mikrophonpegel, bei normaler Reglerstellung. Für 70 Kette erhalten. Alle höheren Mikrophonpegel von /

bis τη werden durch die Vordämpfung auf — 80 db herabgesetzt. Da am Eingang des Mikrophonverstärkers der gesamte Geräuschpegel (/' bis m') den Wert —120 db nicht unterschreiten kann, ist auch bei großen Mikrophonpegeln kein besserer Geräuschabstand als 40 db erreichbar. Bei Verwendung eines Kondensatormikrophons, das bei 20 db hohlerer Empfindlichkeit und etwa 15 db (höherem Geräuschpegel an. sich einen um rund 5 db besseren Geräuschabstand hat, kann man sogar um 1 db ungünstiger liegen als mit einem dynamischen. Mikrophon, Wenn nämlidh die Mikrophonpegel g und g' von einem Kondensatormikrophon stammen, erhält man am Ausgang der Vordämpfung den resultierenden Geräuschpegel — 119db, während das gleiche Schallereignis beim dynamischen Mikrophon entsprechend der Kurve e' den Wert -120 db ergibt.

Ein Weg, höhere Mikrophonpegel zu verarbeiten, ohne die Nachteile der Vordämpfung in Kauf nehmen zu müssen, ist die Anordnung einer veränderbaren Gegenkopplung im Verstärker selbst. Eine bekannte Anordnung, die für eine gemischte Verwendung von Kondensator- und dynamischen Mikrophonen bemessen ist, macJht davon Gebrauch. Dieser Mikrophonverstärker ist um 40 db, zwischen 60 und 20 db Verstärkung, durch Gegenkopplung regelbar. Zwischen dem Ausgang des Mikrophon/Verstärkers und dem Reglereingang kann ein-Nadhdarnpfungsglied von 20 db eingeschaltet werden. Um aber bei Verwendung der Nachdämpfung den Mikrophonverstärker nicht zu übersteuern, muß ein zweifacher Kompromiß geschlossen werden: Einerseits wird der Pegel am Eingang der »Nachverstärkung« zuungunsten des unmittelbaren Geräuschabstandes um rund 10 db niedriger gelegt, d. h. die Nachverstärkung größer gemacht als bei dem System der Fig. 1 a bzw. 2 a und andererseits nur ein geringerer Arbeitsbereich des Mikrophonreglers zugelassen. Trotz dieser Einschränkungen beträgt der Bereich der Pegelanpassung nur 40 + 20 db = 60 db, während jetzt 70 db gefordert werden. Es liegt nun der Gedanke nahe, den ganzen Pegelbereich von 70 db durch eine Änderung der Gegenkopplung zu erfassen und auf diese Weise den Gebrauch von Vor- oder Nachdämpfungsgliedern zu vermeiden. Die Praxis zeigt jedoch, daß eine Änderung der Gegenkopplung, wenn Aussteuerfähigkeit und Geräuschabstand des Verstärkers bei genügend großer Schwingsicherheit erhalten bleiben sollen, nur in einem Bereich von höchstens etwa 40 db zu erreichen ist. Um nämlich den betrieblich erforderlichen kleinen Ausgangswiderstand des Verstärkers und entsprechend kleine Verzerrungen zu erhalten, ist schon bei der größten Verstärkung erfahrungsgemäß ein Mindestwert von etwa 30 bis 35 db Gegenkopplung notwendig. Eine weitere Herabsetzung der Ver-Stärkung um 70 db würde also eine resultierende Gegenkopplung von 100... 105 db bedeuten. Wo hier die Schwierigkeiten liegen, zeigt die Fig. 4, die die für extreme Spannungsgegenkopplung hauptsächlich in Betracht kommende bekannte Prinzipschaltung darstellt. Die Widerstände R₁ und R₂ bilden den Gegenkopplungszweig. Macht man nun R₁ zu groß, dann entsteht ein zu großer zusätzlicher, unerwünschter Rauschanteil. Macht man jedoch R₂ zu klein, dann wird die Endstufe so stark belastet, daß die Aus-Steuerungsgrenze unzulässig verringert wird. An einem ausgeführten, sehr sorgfältig bemessenen Verstärker zeigte sich, daß mit einem Regelbereich der Spannungsgegenkopplung zwischen 34 und 76 db (50-bis oOOOfach) die Grenze für einen günstigen Kornpromiß erreicht war. Die Aussteuerungsgrenze war hier bei" stärkster Gegenkopplung schon etwas verringert, der auf den Eingang bezogene Geräuschpegel hingegen bereits um ertwa 3 db angestiegen.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wird bei einer Anordnung zur Anpassung des Mikrophonpegels an eine Regieeinrichtung in einem großen Regelbereich erfindungsgemäß der große Regelbereich durch die Kombination einer Gegenkopplungsregelung mit einer Vordämpfungsregelung erfaßt. Dabei muß die Vordämpfungsregelung einen Bereich von rund 30 db haben.

Die neue Anordnung hat den Vorteil, daß die maximal auftretenden Mikrophanpegel nicht direkt an den Eingangsübertrager des Mifcrophonverstärkers gelangen, deshalb werden im Eisenkern geringere Verzerrungen erzeugt. Weiterhin kann der Einganswiderstand des Vor dämpf ungsgliedes größer sein als der des Eingangsübertragers, da im Tonfrequenzbereich ein einstufiger Spannungsteiler genügt. Dadurch wird das Kondensatormikrophon bei hohem Pegel entlastet, so daß sich auch hierdurch weniger Verzerrungen ergeben.

Der Grundgedanke der Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei kleinen Pegeln der Nachteil der zusätzlichen Verzerrungen, für den Fall, daß ohne Vordämpfung gearbeitet wird, nicht so- schwerwiegend ist wie die Verschlechterung des Geräuschabstandes durch eine Vordämpfung. Andererseits kann aber bei voller Ausnutzung der Gegenkopplung die zusätzliche Anwendung einer Vordämpfung den Geräuschabstand ^rerst dann beeinträchtigen-, wenn er bereits sehr große Absolutwerte erreicht hat und sich der durch die Nachverstärkung gezogenen Grenze nähert. Ein fehlerfreier Betrieb ist erst möglich, wenn Mittel angewendet werden, die eine zwangsläufige Reihenfolge der beiden Regelmaßnahmen herbeiführen. Beim Verringern der Gesamtverstärkung der Kette wird zunächst im Bereich der kleinen Pegel ausschließlich die Gegenkopplung des Mikrophonverstärkers vergrößert; erst wenn die stärkste Gegenkopplungsstufe eingeschaltet ist, erfolgt eine weitere Regelung durch die Zuschaltung der Vordämpfung.

In diesem Zusammenhang soll erwähnt werden, daß es seit Einführung des Fernsehens nicht an Versuchen gefehlt hat, Regieeinrichtungen mit verschiedenen Kombinationen bekannter Regelmethoden aufzubauen. Diese Kombinationen entihielten ausnahmslos prinzipielle Fehlermöglichkeiten. Außerdem war der Toningenieur nicht mehr in der Lage, diese Einrichtungen neben seinen sonstigen Aufgaben richtig zu bedienen.

Die Fig. 3 a stellt im Prinzip eine Anordnung der Erfindung dar. In welchen Pegelfällen eine Verschlechterung des Geräuschabstandes eintritt, wenn die Vordämpfung falsch bedient wird, zeigen die Pegeldiagramme Fig. 3 b und 3 c sowie die Fig. 3 d in vergrößertem Maßstab. In den Pegeldiagrammen sind Beispiele für Mikrophonpegel im Abstand von 10 zu 10 db eingezeichnet. Die Gegenkopplung«regelung kann beispielsweise in vier Stufen von je 10 db, die Vordämpfungsregelung beispielsweise in drei Stufen von je 10 db vorgenommen werden. Die Fig. 3 b zeigt die Verhältnisse bei einem dynamischen Mikrophon mit Eingangspegeln zwischen —80 und —30 db, dargestellt durch die Kurven η bis j des Nutzpegels bzw. n' bis / des Geräuschpegels. Entsprechende Verhältnisse zeigt die Fig. 3 c für ein Kondensatormikrophon. Die Nutzpegel am Eingang liegen bei gleichem Schalldruckbereich um 20 db höher (—60

bjs —ίο db) und sind durch die Kurven t bis y und wird an seinem bedienungsmäßig günstigen Platz auf die zugehörige» Geräuschpegel durch die Kurven t' der Platte des Regietisches belassen. Der veränder-M¹S y' dargestellt. liehe Zweig des Gegenkopplungskreises wird aus dem

Die Diagramme der Fig. 3 b und 3 c lassen erkennen, Verstärker über ein Kabel herausgeführt und dadurch daß in der Anordnung nach Fig. 3 a das dynamische 5 die Gegenkopplungsregelung am Ort des Vordämpfungsgliedes vorgenommen. Dies ist bedienungsmäßig besonders* vorteilhaft. Man kann aber im allgemeinen dann nicht so stark gegenkoppeln wie im ersten Falle

und muß dann einen kleineren Regelbereich, der

Mikrophon den Geräuschabstand bis zu hohen Werten
allein bestimmt. Erst bei einem Eingamgspegel von
*— 40 db, der einen Geräuscbabstand von 80 db am
Mikrophon ergibt, tritt ein Einfluß des Eigengeräuscfapegels der Nachverstärkung auf. Am Ausgang der io Gegenkopplung in Kauf nehmen oder schon den Kette erhält man 78 db Geräuschabstand. Dieser Wert Grundbetrag der Gegenkopplung bei der höchsten wird bei Einschaltung von 10. db Vordämpfung· ent- Verstärkung verringern. Dieser Nachteil läßt sich sprechend der Kurve j für den höhsten Mikrophon- nach einem weiteren Merkmal der Erfindung verpegel beibehalten. Eine fehlerhafte Regelung durch meiden, wenn man das Vordämpfungsglied am Ort falsches Einschalten von Vordämpfungsstufen zeigen 15 des Mikrophonreglers beläßt, den Gegenkopplungsdie Kurven o_f, p_f und q_f mit den zugehörigenGeräusch- kreis aber im Verstärker über eine elektrische Fernpegelkurven o'f, p'f und q'f. In diesen Fällen wird der schaltung, beispielsweise durch ejn Schrittschaltwerk Geräuschabstand am Ausgang auf dem niedrigen od. dgl. verändert. Auch eine mechanische Kupplung Wert von 40 db gehalten, während man bei richtiger über eine räumliche Entfernung, etwa durch eine Bedienung entsprechend der Kurven 0, p oder q Werte ao biegsame Welle oder einen Bowdenzug, kann ebenfalls bis zu 70 db erhält. ' verwendet werden.

Nicht immer so eindeutig sind die Verhältnisse In der Fig. 5 ist beispielsweise der prinzipielle

beim Kondensatormikrophon, wie Fig. 3 c zeigt. Aufbau eines Drehschalters mit den beiden Schalt-Grundsätzlich gilt auch hier, daß die Anwendung der ebenen 21 und 22 dargestellt. Über die Achse 25 sind Vordämpfuog erst bei. hohen Pegeln erfolgt und dann 25 die Schleifenkontakte 28 mit dem Bedienungshebel 27 die Verschlechterung des Geräuschabstandes erst in verbunden. Die Widerstände 23 sind Teilwideirstände der Nähe der 80-db-Grenze einsetzt. .Ebenfalls ist des in der Fig. 4 mit R₁ bezeichneten Gegenkopplungsaucti bier die Bedienung der Vordämpfung bei kleinen potentiometers, deren Mittelabgriff 24 an die Kathode Pegeln falsch. Die an sich fehlerhafte Einstellung der ersten Röhre geführt ist. Die Widerstände 26 in entsprechend den Kurven u_f bzw. u'_f zeigt, daß bei 30 der Schaltebene 22 sind die Mittelglieder eines sym-10 db Vordämpfung der ■— ebenfalls gedämpfte — metrischen L-Gliedes; diese Widerstände bilden mit Geräuschpegel immer noch so hoch (5 db) über dem hier nicht gezeichneten, in Reihe liegenden Fest-Geräuschpegel des Mikrophonverstärkers selbst liegt, widerständen das Vordämpfungsglied, daß die resultierende Verschlechterung nur etwa 1 db Die Fig. 5 zeigt, daß die Vordämpfung erst dann

beträgt. In dem zum gleichen Schallereignis gehören- 35 betätigt werden kann, wenn der Schleifkontakt 28 den dien Fall 0 der Fig. 3 b beträgt sie dagegen 10 db. Sektor II verläßt. Über den Sektor I bleibt dagegen

In dem vorstehend beschriebenen Beispiel kann der das Gegenkopplungsmaß konstant und ist am größten. Toningenieur im Zweifel sein, ob er nicht zugunsten Der Endkontakt des Sektors I wird mit dem Widerkleiner Eingangsverzerrungen beim Kondensator- stand R₂ der Fig. 4 verbunden, der Anfangskontakt mikrophon mit Vordämpfung arbeiten sollte oder 40 des Sektors II liegt an Erde. Die entsprechenden nicfet Er kann immer dann Fehler machen, wenn er Überlegungen gelten auch für die Sektoren III und IV. bei großen Regiekomplexen nicht mit Sicherheit über- Eine praktisch ausgeführte Schaltung zeigt Fig. 6,

seihen kann, welcher Milkrophontyp' gerade ekigeschal- in der die Eingangsschaltung eines Mikrophonverstärtet ist. Die Neigung, im Zweifelsfalle Heber mit kers bis zur zweiten Röhre mit einer Anpassung für Vordämpfung zu arbeiten, ist erfahrungsgemäß darin 45 große Mikrophonpegelbereiche dargestellt ist. Über begründet, daß Vordämpfungsglieder den Mikrophon- die Widerstände 29, 30 und 31, die ein symmetrisches

Vordämpfungsglied in L-S chaltung ' bilden, gelangt die am Mikrophon 1 entstehende Spannung an den Eingangsübertrager 32 und über dessen Sekundärseite 50 an das Gitter der ersten Röhre. Die Kontaktebenen 33, 34, 35 und 36 entsprechen den- in der Fig. 5 gezeigten Kontaktebenen 21 und 22. Man erkennt ferner die in Fig. 4 dargestellte Gegenkopplungsanordnung; die Gegenkopplungswiderstände R₁ und R₂ der Fig. 4 sind

nur die Gegenkopplung des Mikrophonverstärkers 55 in der Fig. 6 mit den Bezugszahlen 37 und 38 beverändert, während bei großen. Pegeln unter Bei- zeichnet. Die gemeinsame Achse 39 der kombinierten behaltung der maximalen Gegenkopplung ein veränderbares Vor dämpfungsglied zugeschaltet wird.
Außerdem sind Mittel vorgesehen, die bei der Bedienung die Einhaltung der richtigen Reihenfolge 60 des Verstärkers zugeführt,

zwangiäufig bewirken, ohne eine Wahlmöglichkeit für Die Regelung erfolgt auch hier wieder in, zwei

den Toningenieur zuzulassen. Im allgemeinen werden die Regelorgane, wie z. B. Stufenschalter, örtlich vereinigt, so daß durch eine mechanische Kupplung

die zwangläufige Reihenfolge der'Anpassungsscbritte 65 Vordämpfung bei konstanter und gleichzeitig größter auf einfache Weise gewährleistet ist. Die örtliche Gegenkopplung geregelt. Vereinigung der Regelorgane kann in zwei betrieblich
verschiedenen Formen geschehen: Entweder wird das
sonst beim Vorregler angeordnete Vordämpfungsglied 1. Anordnung zur Anpassung des Mikrophon-

konstruktiv in den. Verstärker einbezogen, oder es 70 pegels an eine Regieeinrichtung in einem großen

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reglern räumlich benachbart angeordnet sind, während die Verstärker mit ihren Gegenkopplungsreglern sich oft nicht in Reichweite des Toningenieurs befinden.

In weiterer Ausgestaltung des Ernndungsgedankens wird weiterhin vorgeschlagen, die Pegelanpassung entsprechend den Fig. 3 a bis 3 c in zwei Teilbereichen vorzunehmen. Bei kleinen Pegeln wird zwangläufig

Regelanordnung verbindet die Schleifkontakte der Konta'ktebenen 33 bis 36. Das vorverstärkte und geregelte Signal wird über die Leitung 40 der Endstufe

Bereichen, über die Kontakte 1 bis 4 erfolgt die Verstärkungsregelung durdh Verändern des Gegenkopplungsgrades, und über die Kontakte 5 bis 8 wird die

Claims (3)

1. PaTEN.TANSPBÜCHE:

   Pegelbereich, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die es gestatten, die Anpassung in zwei Teilbereichen vorzunehmen und die bewirken, daß bei kleinen Pegeln nur die Gegenkopplung des Verstärkers verändert wird und erst bei großen Pegeln unter Beibehaltung· der maximalen Gegenkopplung ein zusätzliches, veränderbares Dämpfungsglied- zwischen dem Mikrophon und dem Verstärker eingeschaltet wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß die zur Veränderung der Gegen-

   kopplung und des zusätzlichen Dämpfungsgliedes dienenden Elemente, beispielsweise Stufenschalter, mechanisch starr gekuppelt und räumlich zusammengefaßt sind'.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Gegenkopplung und des zusätzlichen Dämpfungsgliedes durch elektrische Mittel, beispielsweise Schrittschaltwerke oder Relais, erfolgt und vom Ort des zusätzlichen Dämpfungsgliedes aus vorgenommen wird.

   . Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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