DE1157660B

DE1157660B - Two-channel designed low-frequency power amplifier, especially for stereo-acoustic reproduction

Info

Publication number: DE1157660B
Application number: DES59174A
Authority: DE
Inventors: Hans Morgenstern
Original assignee: SABA GmbH
Current assignee: SABA GmbH
Priority date: 1958-07-26
Filing date: 1958-07-26
Publication date: 1963-11-21

Description

Zweikanalig ausgelegter Niederfrequenz-Endverstärker, insbesondere für stereoakustische Wiedergabe Vornehmlich in der übertragungs- und Verstärkertechnik von sogenannten Stereosignalen ist es bekannt, Niederfrequenzverstärker mit zwei getrennten Verstärkerkanälen zu verwenden. Das bedeutet, aufgenommene akustische Signale nach Umwandlung elektrisch in zwei getrennten Niederfrequenzverstärkern zu verstärken und über zwei Lautsprechergruppen wiederzugeben, gleicherweise wie akustische Eindrücke von beiden menschlichen Ohren gleichzeitig empfangen werden. Weiter ist es z. B. in der Phono-, Rundfunk- und Fernsehtechnik bekannt, die wie mit einem einzigen menschlichen Ohr (monaural) mittels Mikrophon aufgenommenen akustischen Signale über Niederfrequenzverstärker mit Gegentaktendstufen besonders verzerrungsarm auf Schallstrahler zu geben. Bei solchen Gegentaktverstärker-Endstufen ist es auch bekannt, diese in zwei Eintaktverstärker aufzutrennen, um von einer Monauralwiedergabe auf eine Stereoschaltung übergehen zu können. Bei dieser Mehrkanalübertragung ist es üblich, das zu übertragende Frequenzband derart aufzuteilen, daß die hohen und mittleren Frequenzen über getrennte Verstärkerkanäle und die tiefen Frequenzbereiche über einen wenigstens zwei Kanälen gemeinsamen Tieftonlautsprecher gegeben werden.Two-channel designed low-frequency power amplifier, in particular for stereo-acoustic reproduction Mainly in transmission and amplifier technology of so-called stereo signals, it is known, low frequency amplifiers with two to use separate amplifier channels. That means recorded acoustic Signals after electrical conversion in two separate low frequency amplifiers to amplify and reproduce through two loudspeaker groups, same as acoustic impressions are received by both human ears at the same time. Next it is z. B. known in the phono, radio and television technology that like Acoustic recorded with a single human ear (monaural) using a microphone Signals via low-frequency amplifiers with push-pull output stages are particularly low-distortion to give on sound emitters. This is also the case with such push-pull amplifier output stages known to split this into two single-ended amplifiers in order to achieve a monaural reproduction to be able to switch to a stereo circuit. In this multi-channel transmission it is common to divide the frequency band to be transmitted in such a way that the high and middle frequencies via separate amplifier channels and the low frequency ranges be given through at least two channels shared woofer.

Schließlich sind Anordnungen auf dem Gebiet stereophoner Übertragungstechnik bekannt, bei denen in einer Gegentaktröhrenschaltung die tiefen Frequenzen über einen besonderen Ausgangsübertrager einem Tieftonlautsprecher zugeführt und die weiteren Frequenzbereiche aus den zwei Eingangskanälen getrennt und in Phase über zwei weitere Ausgangsübertrager auf Breitband- oder Hochtonlautsprecher gegeben werden. Hier muß besonders darauf geachtet werden, daß die aus beiden Kanälen übertragenen tiefen Bereiche besonders vorgesehenen Ausgangsübertrager laufen, z. B. durch entsprechend kapazitive Überbrückung seiner Primärwicklungen in Parallelschaltung, und daß aus jedem Eingangskanal die mittleren und hohen Frequenzen jeweils. nur über die den entsprechenden Lautsprechern zugeordneten Ausgangsübertrager laufen.Finally, arrangements are in the field of stereophonic transmission technology known, in which the low frequencies in a push-pull tube circuit a special output transformer fed to a woofer and the further frequency ranges from the two input channels separated and in phase over two further output transformers given to broadband or tweeter speakers will. Particular care must be taken here that the transmitted from both channels deep areas specially provided output transformers run, z. B. by accordingly capacitive bridging of its primary windings in parallel, and that off the middle and high frequencies for each input channel. only about the Output transformers assigned to the corresponding loudspeakers are running.

Die Erfindung betrifft einen zweikanalig ausgelegten Niederfrequenz-Endverstärker, vorzugsweise für stereoakustische Wiedergabe, der in einfachster Weise wahlweise als zweikanaliger Verstärker oder einkanalig im Gegentakt zu betreiben ist, ohne daß es etwa umfangreicher Schaltmaßnahmen bedarf zum Einsatz derselben Endröhren bei diesen unterschiedlichen Arbeitsbedingungen.The invention relates to a two-channel low-frequency power amplifier, preferably for stereo-acoustic reproduction, which can be selected in the simplest possible way can be operated as a two-channel amplifier or as a single-channel push-pull amplifier without that it requires about extensive switching measures to use the same output tubes with these different working conditions.

Einmal handelt es sich um einen Zweikanalverstärker, bei welchem für einkanaligen Betrieb im Gegentakt vor der Endstufe eines von beiden Verstärkerkanälen eine Phasenumkehrstufe eingeschaltet ist und die mittels je eines Übertragers an den Ausgang angeschalteten beiden Strahler bzw. Strahlergruppen zueinander entgegengesetzt gepolt sind. Erfindungsgemäß sind für wahlweise einkanaligen Gegentaktbetrieb des Verstärkers die Eingänge beider Verstärkerkanäle und mittels eines einpoligen Schalters die einen Enden der mit ihren anderen Enden ständig miteinander verbundenen Sekundärwicklungen der Ausgangsübertrager zusammens.chaltbar. Hiermit ist es ermöglicht, einen für die stereophonische Übertragung eines Niederfrequenzbandes ausgelegten Zweikanalverstärker lediglich durch Betätigen eines einpoligen Schalters auf Monauralbetrieb umzuschalten, wobei auf beide Eingänge ein und dasselbe Signal gegeben wird.One is a two-channel amplifier, which for single-channel operation in push-pull mode before the output stage of one of the two amplifier channels a phase reversal stage is switched on and each by means of a transformer The two radiators or radiator groups connected to the output are opposite to each other are polarized. According to the invention are for either single-channel push-pull operation of the Amplifier the inputs of both amplifier channels and by means of a single-pole switch one ends of the secondary windings that are permanently connected to one another at their other ends the output transformer can be switched together. This enables one for the stereophonic transmission of a low frequency band designed two-channel amplifier switch to monaural operation simply by pressing a single-pole switch, one and the same signal is given to both inputs.

Dasselbe Lösungsprinzip ist anwendbar für abgewandelt aufgebaute Zweikanalverstärker mit jeweils einem Mittelton-Hochton-Strahler bzw. je einer Mittelton-Hochton-Strahlergruppe zur Wiedergabe der Tonfrequenzen über 200 Hz für jeden Kanal und einem beiden Verstärkerkanälen gemeinsamen Tieftonstrahler bzw. Gruppe für Frequenzen unterhalb 200 Hz, bei denen für die Gegentaktspeisung des über Tiefpässe angeschlossenen Tieftonstrahlers vor der Endstufe des einen von beiden Verstärkerkanälen eine Phasenumkehrstufe eingeschaltet ist, während die mittels je eines Übertragers und elektrischen Filters angeschlossenen Mittelton-Hochton-Strahler zueinander entgegengesetzt gepolt sind. Hierfür kennzeichnet sich die Eifindung dadurch, daß für wahlweise einkanahgen Gegentaktbetrieb des Verstärkers die Eingänge der beiden Verstärkerkanäle und mittels eines einpoligen Schalters die vor der Phasenumkehrstufe über einen Tiefpaß mit einer Grenzfrequenz von 200 Hz ständig miteinander verbundenen Eingänge beider Endstufen unmittelbar parallel geschaltet werden können. In Abweichung zum zuvor behandelten Erfindungsteil liegen hier die einen Enden der Sekundärwicklungen der Ausgangsübertrager einerseits an entsprechenden Hochpässen zu den Mittelton-Hochton-Lautsprechern und sind andererseits über Tiefpässe mit gemeinsamen Tieftonstrahlersystemen verbunden, während die anderen Enden der Übertragerwicklungen mit Masse verbunden sind.The same principle of solution can be used for two-channel amplifiers with a modified design each with a mid-range / high-range radiator or a mid-range / high-range radiator group for reproducing the audio frequencies above 200 Hz for each channel and one of the two amplifier channels common woofer or group for frequencies below 200 Hz where for the push-pull feed of the woofer connected via low-pass filters the output stage of one of the two amplifier channels switched on a phase inversion stage is, while the connected by means of a transformer and an electrical filter Mid-range high-frequency radiators to each other are oppositely polarized. For this purpose, the invention is characterized by the fact that for either single-channel push-pull operation of the amplifier the inputs of the two amplifier channels and by means of a unipolar The switch in front of the phase reversing stage has a low-pass filter with a cut-off frequency of 200 Hz continuously connected inputs of both output stages directly can be connected in parallel. In deviation from the previously discussed part of the invention one end of the secondary windings of the output transformer lie here on the one hand at corresponding high-passes to the mid-range / high-range speakers and are on the other hand connected via low passes with common woofer systems, while the others Ends of the transformer windings are connected to ground.

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen beschrieben. Es zeigt Fig. 1 einen Niederfrequenzverstärker nach der Erfindung für wahlweise stereoakustische Zweikanalwiedergabe oder monauralen Gegentaktverstärkerbetrieb, Fig.2 ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Verstärker gemäß der Erfindung.The invention is illustrated by means of exemplary embodiments in the drawings described. 1 shows a low-frequency amplifier according to the invention for optional stereo-acoustic two-channel playback or monaural push-pull amplifier operation, 2 shows a further embodiment for the amplifier according to the invention.

In der Fig. 1 ist die Schaltung eines Niederfrequenzverstärkers gezeigt, der wahlweise zur Übertragung von stereoakustischen Signalen Ist und Ilst vom Anschluß a oder von einkanaligen Signalen über Anschluß b I dienen soll. Es sind in üblicher Weise hierfür zwei Verstärkerkanäle mit den Eingängen 1 und 2 und je einem Vorverstärker 3 bzw. 4 sowie je einer Endröhre 5 bzw. 6 vorgesehen, und in einem der beiden Kanäle liegt vor der Endröhre eine Phasenumkehrstufe 7. Im Anodenkreis der Endröhre 5 bzw. 6 liegt je ein Ausgangsübertrager, dessen Primärwicklung 8 bzw. 9 mit der Anodenspannungsquelle 10 verbunden ist. Die Sekundärwicklungen 11 bzw. 12 dieser Ausgangsübertrager arbeiten auf Lautsprecher bzw. Strahlergruppen 13 und 14, die zueinander umgekehrt gepolt angeschlossen sind.In Fig. 1 the circuit of a low frequency amplifier is shown, which can be used for the transmission of stereo acoustic signals Ist and Ilst from the connection a or single-channel signals via connection b I. They are in common To do this, two amplifier channels with inputs 1 and 2 and one preamplifier each 3 or 4 and one end tube 5 or 6, respectively, and in one of the two channels there is a phase reversal stage 7 in front of the output tube. 6 each has an output transformer, the primary winding of which is 8 or 9 with the anode voltage source 10 is connected. The secondary windings 11 and 12 of these output transformers work on loudspeakers or radiator groups 13 and 14, which are polarized reversely to one another are connected.

Werden nun Stereosignale über den Anschluß a auf die Eingänge 1 und 2 gegeben, so werden diese über die Vorverstärker 3 und 4 getrennt verstärkt und über die Endröhren 5 und 6 zweikanalig auf die Lautsprecher 13 und 14 geleitet. Für monauralen Betrieb kann der zweikanalige Verstärker im Gegentakt betrieben werden, indem die Sekundärwicklungen 11 und 12 der Übertrager parallel geschaltet werden. Zu diesem Zweck sind die Sekundärwicklungen 11 und 12 mit entsprechender Polung einseitig an die Erde 15 gelegt, während die anderen Enden dieser Wicklungen über den einpoligen Schalter 16 miteinander verbunden werden. Bei geöffnetem Schalter 16 arbeitet also der Verstärker zweikanalig für Stereobetrieb und im geschlossenen Schalterzustand als Einkanal-Gegentaktstufe für monauralen Betrieb.If stereo signals are now sent via connection a to inputs 1 and 2 given, these are amplified and separately via the preamplifiers 3 and 4 Two channels passed through the output tubes 5 and 6 to the loudspeakers 13 and 14. For monaural operation, the two-channel amplifier can be operated in push-pull mode, by connecting the secondary windings 11 and 12 of the transformers in parallel. For this purpose, the secondary windings 11 and 12 have the appropriate polarity placed on one side to earth 15, while the other ends of these windings over the single pole switch 16 are connected to each other. With the switch open 16 the amplifier works two-channel for stereo operation and in closed mode Switch status as single-channel push-pull stage for monaural operation.

In der Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der eine Aufteilung des übertragenen Frequenzbandes bei annähernd 200 Hz erfolgt, da bei Stereobetrieb nur die Tonfrequenzen oberhalb etwa 200 Hz wesentlich das Klangbild beeinflussen. Die Bauteile, die denjenigen der Schaltung nach Fig. 1 entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Vor der Phasenumkehrstufe 7 ist zur Koppelung der beiden Verstärkerkanäle ein Tiefpaß 17 mit der oberen Grenzfrequenz von annähernd 200 Hz vorgesehen, der so wirkt, als ob beide Kanäle für den Frequenzbereich bis 200 Hz parallel geschaltet seien. Die Sekundärwicklungen 11 und 12 der Ausgangsübertrager sind über entsprechende Tiefpässe 18 und 19 auf einen oder mehrere Tieftonlautsprecher 20 geschaltet, so daß für diesen Frequenzbereich bis 200 Hz die Lautsprecher an den Endstufen 5 und 6 im Gegentakt betrieben sind. Gleichzeitig liegen die Sekundärwicklungen 11 und 12 über Filter 21 bzw. 22 mit .einem Durchlaßbereich oberhalb 200 Hz an den Mittelton-Hochton-Lautsprechern bzw. -Gruppen 23 bzw. 24 mit entgegengesetzter Polung, wie bei 25 angedeutet ist. Diese Lautsprecher 23 und 24 werden also zweikanalig getrennt gespeist. Bei dem Niederfrequenzverstärker als Ganzes werden somit die Tieftonlautsprecher 20 im Bereich bis zu 200 Hz in Gegentaktschaltung betrieben, während für den Frequenzbereich oberhalb 200 Hz als Stereoverstärker zweikanalig auf die Lautsprecher 23 und 24 gearbeitet wird.In Fig. 2 another embodiment of the invention is shown, in which the transmitted frequency band is divided at approximately 200 Hz, because in stereo operation only the sound frequencies above about 200 Hz significantly affect the sound image influence. The components which correspond to those of the circuit according to FIG. 1, are provided with the same reference numbers. Before the phase reversal stage 7 is to Coupling of the two amplifier channels a low-pass filter 17 with the upper limit frequency of approximately 200 Hz is provided, which acts as if both channels for the frequency range up to 200 Hz are connected in parallel. The secondary windings 11 and 12 of the output transformer are via corresponding low-pass filters 18 and 19 to one or more woofers 20 switched so that the loudspeakers are switched on for this frequency range up to 200 Hz the output stages 5 and 6 are operated in push-pull. The secondary windings are at the same time 11 and 12 via filters 21 and 22 with .ein pass band above 200 Hz to the Mid-range / high-range loudspeakers or groups 23 or 24 with opposite polarity, as indicated at 25. These loudspeakers 23 and 24 are thus two-channel fed separately. Thus, in the low frequency amplifier as a whole, the Woofer 20 operated in the range up to 200 Hz in push-pull circuit, while for the frequency range above 200 Hz as a two-channel stereo amplifier the loudspeakers 23 and 24 are being worked on.

Für wahlweisen monauralen Betrieb können sämtliche Lautsprecher in Gegentaktschaltung arbeiten, wozu lediglich der Tiefpaß 17 vor der Phasenumkehrstufe 7 mittels eines Schalters 27 kurzzuschließen ist. Hierdurch ist es allein über den einpoligen Schalter 26 möglich, die Endstufen 5 und 6 hinsichtlich der mittleren und hohen Frequenzen für Stereobetrieb zweikanalig oder wahlweise für monauralen Betrieb im Gegentakt zu betreiben.For optional monaural operation, all loudspeakers can be used in Push-pull circuit work, including only the low-pass filter 17 before the phase inversion stage 7 is to be short-circuited by means of a switch 27. This makes it all about that single pole switch 26 possible, the output stages 5 and 6 with respect to the middle and high frequencies for stereo operation with two channels or optionally for monaural Operation to operate in push-pull.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Two-channel designed low-frequency power amplifier, especially for stereo-acoustic playback, in which for single-channel operation in the Push-pull a phase reversal stage in front of the output stage of one of the two amplifier channels is switched on and in which the to the outputs of the output stages by means of one Transformer connected two radiators or radiator groups opposite to each other are polarized, characterized in that for optional single-channel push-pull operation of the amplifier the inputs (1, 2) of the two amplifier channels and by means of one single pole switch (16) the one ends of the with their other ends constantly with each other connected secondary windings (11, 12) of the output transformer can be interconnected are (Fig. 1).

2. Two-channel designed low-frequency power amplifier, in particular for stereo-acoustic reproduction, each with a mid-range / high-range radiator or each a mid-range / high-range radiator group for each channel to reproduce the tones 200 Hz and one woofer common to both channels or one common Bass radiator group for the tones below 200 Hz, with the one for push-pull feed of the woofer connected via low-pass filters in front of the output stage of one of the two amplifier channels a phase inversion stage is switched on and the means each of a transformer and a corresponding electrical filter connected Mid-range / high-range radiators are polarized opposite to one another, characterized in that that the inputs (1, 2) of the two amplifier channels and by means of a single-pole switch (26) in front of the phase reversal stage (7) via a low-pass filter (17) with a cut-off frequency of 200 Hz continuously interconnected inputs of the two output stages (5, 6) can be connected directly in parallel (Fig. 2). Considered publications: German Patent No. 862 769; French Patent No. 930 006; »Radio technology«, 1956, No. 16, p. 460; "Radio mentor" 1958, No. 7, p. 436.