DE1252747B - - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. CI.:Int. CI .:
H04bH04b
Deutsche Kl.: 21 a2 -16/01 German class: 21 a2 -16/01
Nummer: 1252 747Number: 1252 747
Aktenzeichen: S 98295 VIII a/21 a2File number: S 98295 VIII a / 21 a2
Anmeldetag: 19. Juli 1965Registration date: 19 July 196 5
Auslegetag: 26. Oktober 1967Opening day: October 26, 1967
Die Erfindung betrifft eine Mikrofon und Lautsprecher enthaltende elektroakustische Ubertragungsanlage mit Rückkopplungsverminderung durch Frequenzverschiebung. The invention relates to an electroacoustic transmission system containing a microphone and loudspeaker with feedback reduction through frequency shifting.
Es ist bekannt, daß in einer elektroakustischen Übertragungsanlage die akustische Rückkopplung immer dann einsetzt, wenn der vom Lautsprecher herkommende Schall am Ort des Mikrofons bestimmte Bedingungen hinsichtlich Frequenz, Phase und Lautstärke erfüllt. Sind diese Bedingungen erfüllt, so beginnt das System zu schwingen. Gegenmaßnahmen gegen diese akustische Rückkopplung müssen sich also darauf erstrecken, das System so zu beeinflussen, daß die eben beschriebenen Bedingungen am Ort des Mikrofons zumindest nicht gleichzeitig erfüllt sind.It is known that in an electroacoustic transmission system the acoustic feedback always starts when the sound coming from the loudspeaker determines the location of the microphone Conditions regarding frequency, phase and volume met. If these conditions are met, so the system begins to vibrate. Countermeasures against this acoustic feedback must therefore extend to influencing the system in such a way that the conditions just described are at least not met at the same time at the location of the microphone.
Die einfachste Gegenmaßnahme besteht in der Verminderung der Lautstärke. Hierdurch wird aber auch der Nutzen der Anlage weitgehend eingeschränkt, ao The simplest countermeasure is to decrease the volume. However, this also largely limits the use of the system, ao
Daher ist es auch bereits bekanntgeworden, nicht die Lautstärke, sondern die Tonhöhe oder die Phase so zu beeinflussen, daß der Einsatz der Schwingung durch Rückkopplung hinausgeschoben wird. Dies wird bei einem bekannten Verfahren dadurch erreicht, daß alle Frequenzen des Tonfrequenzbandes, also des zu übertragenden Signals, um einen bestimmten kleinen Betrag Δ f heraufgesetzt werden, so daß also die Tonhöhe etwas verändert wird. Man kann dies auch so deuten, daß sich die Phasenlagen der, einzelnen Frequenzen im Rhythmus dieses kleinen . Frequenzbetrages dauernd verdrehen und dadurch eine etwa, angestoßene Rückkopplung immer wieder zum Stillstand bringen. Zur Erzeugung dieser Frequenzumsetzung sind relativ umfangreiche Einrichtungen erforderlich, die nach Art von Trägerfrequenzeinrichtungen aufgebaut sein können. Man könnte auch daran denken, einen Drehtransformator zu verwenden, der die Phase im Rhythmus der niedrigen Frequenz Λ / dauernd verdreht. Bei Verwendung eines derartigen Drehtransformators müssen diesem primär zwei um 90° phasenverschobene Signale zugeführt werden, während an seiner Sekundärseite das bei dauernder Verdrehung des Läufers in der Frequenz um den Betrag der Schlupf frequenz Δ f geänderte Signal mit konstant gebliebener Ampli-^ tude abgenommen wird.It has therefore already become known to influence not the volume but the pitch or the phase in such a way that the start of the oscillation is postponed by feedback. In a known method, this is achieved in that all frequencies of the audio frequency band, that is to say of the signal to be transmitted, are raised by a certain small amount Δ f , so that the pitch is changed somewhat. One can also interpret this in such a way that the phase positions of the individual frequencies are in the rhythm of this small one. Rotate the frequency value continuously and thereby bring any triggered feedback to a standstill again and again. To generate this frequency conversion, relatively extensive devices are required, which can be constructed in the manner of carrier frequency devices. One could also think of using a rotary transformer that continuously rotates the phase to the rhythm of the low frequency Λ /. When using a rotary transformer of this type, it must primarily be fed two signals phase-shifted by 90 °, while on its secondary side the signal, which changes in frequency by the amount of the slip frequency Δf when the rotor is continuously rotated, is picked up with an amplitude that has remained constant.
Da die Erzeugung von zwei um 90° gegeneinander versetzten Tonfrequenzbändern aus dem zu übertragenden Signal schwierig ist, besteht Bedarf an einer elektroakustischen Übertragungsanlage mit Rückkopplungsverminderung durch Frequenzver-Elektroakustische Ubertragungsaniage mit Rückkopplungsverminderung durch FrequenzverschiebungSince the generation of two audio frequency bands offset from one another by 90 ° from the Signal is difficult, there is a need for an electroacoustic transmission system with Reduction of feedback through frequency control. Electroacoustic transmission system with feedback reduction through frequency shifting
Anmelder:Applicant:
Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, München 2, Wittelsbacherplatz 2Siemens Aktiengesellschaft, Berlin and Munich, Munich 2, Wittelsbacherplatz 2
Als Erfinder benannt:
DipL-Ing. Karl-Georg Schwarz, Oberweier über KarlsruheNamed as inventor:
DipL-Ing. Karl-Georg Schwarz, Oberweier via Karlsruhe
Schiebung, die eine derartige komplizierte Einrichtung nicht erfordert.Displacement that does not require such a complicated facility.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß, eine Übertragungsanlage mit dem Kennzeichen vorgeschlagen, daß an das Mikrofon mehrere Kanäle mit je einem Lautsprecher und einem multiplikativ arbeitenden Modulator angeschlossen sind und den Modulatoren als Modulationsfrequenz Wechselspannungen mit einer gegenüber der Frequenz des zu übertragenden Signals niedrigen Frequenz in solcher gegenseitiger Phasenlage zugeführt sind, daß das von den Lautsprechern gemeinsam abgestrahlte Schallfeld drehfeldartig mit der Modulationsfrequenz wandert. .·To solve this problem, the invention proposes a transmission system with the identifier that to the microphone several channels, each with a loudspeaker and a multiplicative working modulator are connected and the modulators as modulation frequency alternating voltages with a frequency that is lower than the frequency of the signal to be transmitted mutual phase position are supplied that the sound field radiated jointly by the loudspeakers moves like a rotating field with the modulation frequency. . ·
Bei der Erfindung werden also mehrere Lautsprecher zu einer Lautsprechereinheit zusammengefaßt, die den Schall in Form eines. Drehfeldes abstrahlt. Dabei ersetzt die Umlaufzahl dieses Drehfeldes die Frequenzverschiebung Δ j bei dem oben beschriebenen Verfahren. Während bei diesem Verfahren die Frequenzyerschiebung nur in einer Richtung erfolgt, wird bei der Erfindung die zu übertragende Frequenz/1 sowohl in Richtung höherer als auch in Richtung tieferer Frequenzen verschoben. Aus der Frequenz/1 entstehen zwei neue Frequenzen/1 + Af und /1 — Af. Diese beiden Frequenzen würden, wenn man nur einen Kabel beispielsweise eines Dreiphasensystems betrachtete, eine Schwebung mit A f ergeben. Da aber auch die. anderen Kanäle des Ubertragungssystems in derselben Weise Schwebungen aufweisen, ergibt sich ein resultierendesIn the invention, several speakers are combined into a speaker unit, the sound in the form of a. The rotating field. The number of revolutions of this rotating field replaces the frequency shift Δ j in the method described above. While in this method the frequency shift only takes place in one direction, in the invention the frequency / 1 to be transmitted is shifted both in the direction of higher and in the direction of lower frequencies. The frequency / 1 results in two new frequencies / 1 + Af and / 1 - Af. If only one cable, for example of a three-phase system, were considered, these two frequencies would result in a beat with A f. But there too. other channels of the transmission system have beats in the same way, there is a resultant
709 679/409709 679/409
Schallfeld für sämtliche Lautsprecher des Systems, das eine konstante Amplitude besitzt.Sound field for all loudspeakers in the system, which has a constant amplitude.
Die Phasenzahl, d. h. die Anzahl der Kanäle des Systems, braucht aber nicht notwendigerweise auf drei beschränkt zu sein. Im Prinzip läßt sich die Erfindung schon mit zwei Kanälen und demgemäß zwei entsprechend versetzten Wechselspannungen niedriger Frequenz durchführen. Auch eine größere Anzahl von Kanälen kann Verwendung finden.The number of phases, i.e. H. the number of channels in the system, but not necessarily used up three to be limited. In principle, the invention can be with two channels and accordingly two Carry out correspondingly offset alternating voltages of low frequency. Also a larger number of channels can be used.
Wichtig ist jedoch, daß die Modulatoren nach Art ι einer multiplikativen Mischung arbeiten, damit das modulierte Signal in den einzelnen Kanälen von einem positiven Wert über Null zu einem negativen Wert und umgekehrt wechseln kann.It is important, however, that the modulators work in the manner of a multiplicative mixture so that the modulated signal in the individual channels from a positive value via zero to a negative Value and vice versa.
Die Modulatoren können in verschiedenartiger i, Weise ausgeführt sein. Beispielsweise können sie an sich bekannte Hallgeneratoren enthalten, deren Hallelementen das zu übertragende Signal zugeführt wird, deren magnetfelderzeugenden Spulen die Wechselspannungen zugeführt werden und an deren Hall- a elementen die multiplikativ modulierten Signale abgegriffen werden, die die Eingangssignale der Lautsprecher bilden.The modulators can be implemented in various forms i, manner. For example, they can contain Hall generators known per se, whose Hall elements are supplied with the signal to be transmitted, whose magnetic field-generating coils are supplied with AC voltages and whose Hall a elements are used to pick up the multiplicatively modulated signals that form the input signals of the loudspeakers.
Es ist aber auch möglich, als Modulatoren kontinuierliche gedrehte Goniometer oder Induktionsmotoren zu verwenden. Im letztgenannten Fall sind die Ständerwicklungen des Motors mit dem Eingang jeweils eines der Lautsprecher verbunden.However, it is also possible to use continuously rotated goniometers or induction motors as modulators to use. In the latter case, the stator windings of the motor are connected to the input each connected to one of the speakers.
Eine besonders elegante Lösung sieht die Verwendung elektrodynamischer Lautsprecher vor, die zugleich in der Weise die Modulatoren bilden, daß die Schwingspulen aller Lautsprecher gemeinsam mit dem zu übertragenden Signal, dagegen die im Stern oder Dreieck geschalteten Erregerspulen der Lautsprecher getrennt mit den Wechselspannungen niedriger Frequenz gespeist sind. Hierdurch wird also die Verwendung zusätzlicher Einrichtungen zur Bildung der Modulatoren überflüssig.A particularly elegant solution provides for the use of electrodynamic loudspeakers, which at the same time in such a way that the modulators form that the voice coils of all loudspeakers together with the signal to be transmitted, on the other hand the excitation coils of the loudspeakers connected in a star or delta are fed separately with the alternating voltages of low frequency. So this is the Use of additional devices for the formation of the modulators superfluous.
Die Frequenz der Wechselspannungen soll möglichst niedrig liegen, damit sich die Frequenzänderung des übertragenen Signals physiologisch möglichst nicht bemerkbar macht. So dürfte eine Frequenz von wenigen Hertz, beispielsweise 3 bis 5 Hz, für die Wechselspannungen geeignet sein.The frequency of the alternating voltages should be as low as possible so that the frequency change occurs of the transmitted signal, if possible, is not noticeable physiologically. A frequency of a few Hertz, for example 3 to 5 Hz, be suitable for the alternating voltages.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to a few exemplary embodiments. It shows
F i g. 1 das Prinzip der erfindungsgemäßen Übertragungsanlage, währendF i g. 1 the principle of the transmission system according to the invention, while
Fig. 2 einen einen Hallgenerator enthaltenden Modulator,2 shows a modulator containing a Hall generator,
F i g. 3 eine Anlage mit einem Induktionsmotor als Modulator und schließlichF i g. 3 a system with an induction motor as a modulator and finally
•Fig. 4 eine Anlage zeigt, die mit zugleich die Modulatoren bildenden elektrodynamischen Lautsprechern ausgerüstet ist.• Fig. 4 shows a system with electrodynamic loudspeakers that also form the modulators is equipped.
In der Ubertragungsanlage nach Fig. 1 gelangt das vom Mikrofon 1 kommende zu übertragende Signal mit der Frequenz/1 über den Verstärker 2 in drei Kanäle I, II und III. Diese Kanäle führen zu jeweils einem Lautsprecher 4,5 und 6, die· zusammen f einen als Drehfeldlautsprecher bezeichneten Lautsprecher bilden. Diese Bezeichnungsweise ist insofern gerechtfertigt, als in den einzelnen Kanälen I, II und II Modulatoren 7, 8 und 9 angeordnet sind, die von dem Drehstromgenerator 10 mit phasenverschobenen e Wechselströmen derselben Frequenz Δ j gespeist werden. Diese Frequenz kann beispielsweise 5 Hz betragen. Da es sich um einen DrehstromgeneratorIn the Ubertragungsanlage of FIG. 1 passes coming from the microphone 1 to be transmitted with the frequency / 1 via the amplifier 2 in three channels I, II and III. These channels each lead to a loudspeaker 4, 5 and 6, which together f form a loudspeaker referred to as a rotary field loudspeaker. This notation is justified insofar as modulators 7, 8 and 9 are arranged in the individual channels I, II and II, which are fed by the three-phase generator 10 with phase-shifted alternating currents of the same frequency Δ j. This frequency can be 5 Hz, for example. Since it is a three-phase generator
handelt, sind die einzelnen Wechselströme um 120° in der Phase verschoben, so daß das von der Lautsprecheranordnung 4, 5, 6 erzeugte Schallfeld nach Art eines Drehfeldes umwandert. Die Verschiebung der Signalfrequenz in den einzelnen Kanälen ist F i g. 1 unmittelbar zu entnehmen.is, the individual alternating currents are shifted by 120 ° in phase, so that the sound field generated by the loudspeaker arrangement 4, 5, 6 migrates around in the manner of a rotating field. The shift in the signal frequency in the individual channels is F i g. 1 can be found immediately.
Das Ergebnis dieser Maßnahmen ist ein mit der Frequenz der von dem Generator 10 abgegebenen Wechselspannung ,d / rotierendes Schallfeld konstanter Stärke.The result of these measures is a sound field of constant strength that rotates at the frequency of the alternating voltage output by the generator 10 , d /.
F i g. 2 zeigt einen Modulator, der nach Art eines Hallgenerators aufgebaut ist. Er enthält in bekannter Weise einen magnetischen Kreis 20, der auf seinen Mittelschenkeln die das Magnetfeld erzeugenden Wicklungen 21 und 22 trägt. Ferner ist im Spalt zwischen den Mittelschenkeln des magnetischen Kreises 20 das Hallelement 23 angeordnet, dem das zu übertragende Signal mit der Frequenz/1 zugeführt wird. An den anderen Klemmen des Hallelementes 23 wird die modulierte Frequenz /1 · A f abgenommen, da das Magnetfeld der Spulen 21 und 22 durch den wiederum einem geeigneten Generator entnommenen Wechselstrom der Frequenz Δ f erzeugt wird. In jedem Kanal ist ein derartiger Hallgenerator vorgesehen.F i g. 2 shows a modulator which is constructed in the manner of a Hall generator. In a known manner, it contains a magnetic circuit 20 which carries the windings 21 and 22 which generate the magnetic field on its central limbs. Furthermore, the Hall element 23 , to which the signal to be transmitted with the frequency / 1 is fed, is arranged in the gap between the central limbs of the magnetic circuit 20. The modulated frequency / 1 · A f is taken from the other terminals of the Hall element 23 , since the magnetic field of the coils 21 and 22 is generated by the alternating current of the frequency Δ f, which is again taken from a suitable generator. Such a Hall generator is provided in each channel.
In der Übertragungsanlage nach F i g. 3 sind wiederum das Mikrofon mit 1, der nachgeschaltete Verstärker mit 2 und die Lautsprecher mit 4, 5 und 6 bezeichnet. Für alle Kanäle I bis III — im Prinzip können auch nur zwei oder mehr als drei Kanäle vorgesehen sein — dient der allgemein mit 30 bezeichnete Induktionsmotor als Modulator. Seinen Läufer 31 wird das zu übertragende Signal mit der Frequenz /1 zugeführt, und an jeweils eine seiner Ständerwicklungen 32, 33 und 34 ist einer der Lautsprecher 4, 5 und 6 angeschlossen. Die Lautsprecher sind in diesem Ausführungsbeispiel im Stern geschaltet.In the transmission system according to FIG. 3 , the microphone is again designated with 1, the downstream amplifier with 2 and the loudspeakers with 4, 5 and 6 . For all channels I to III - in principle only two or more than three channels can be provided - the induction motor, generally designated 30 , serves as a modulator. The signal to be transmitted with the frequency / 1 is fed to its rotor 31 , and one of the loudspeakers 4, 5 and 6 is connected to each of its stator windings 32, 33 and 34. In this exemplary embodiment, the loudspeakers are star-connected.
F i g. 4 schließlich zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in der als Lautsprecher 40, 41 und 42 elektrodynamische Lautsprecher Verwendung finden. Die im einzelnen nicht dargestellten Schwingspulen aller Lautsprecher werden gemeinsam über den Verstärker 2 vom Mikrofon her mit den zu übertragenden Signalen der Frequenz /1 gespeist. Dagegen werden die Erregerspulen 43, 44 und 45 der einzelnen Lautsprecher getrennt über die einzelnen Phasen eines in diesem Ausführungsbeispiel dreiphasigen Drehstromsystems 46 gespeist. Ihnen werden also um 120° gegeneinander phasenverschobene Wechselspannungen sehr niedriger Frequenz, beispielsweise 5 Hz, zugeführt. Der Vorteil der Übertragungsanlage nach F i g. 4 liegt darin, daß keine zusätzlichen Modulatoren verwendet werden müssen, sondern daß ihre Aufgabe von den Lautsprechern mit übernommen wird.F i g. Finally, FIG. 4 shows a further embodiment of the invention in which electrodynamic loudspeakers are used as loudspeakers 40, 41 and 42. The voice coils of all loudspeakers, not shown in detail, are fed jointly via the amplifier 2 from the microphone with the signals of frequency / 1 to be transmitted. In contrast, the excitation coils 43, 44 and 45 of the individual loudspeakers are fed separately via the individual phases of a three-phase three-phase system 46 in this exemplary embodiment. AC voltages of very low frequency, for example 5 Hz, which are phase-shifted by 120 ° with respect to one another, are fed to them. The advantage of the transmission system according to FIG. 4 is that no additional modulators have to be used, but that their task is taken over by the loudspeakers.
Mit der Erfindung ist eine elektroakustische Übertragungsanlage mit Sicherung gegen Rückkopplungserscheinungen geschaffen, die die primäre Speisung, eines Drehtransformators mit zwei um 90° in der Phase gegeneinander verdrehten Tonfrequenzbändern vermeidet. Weiterhin kann man bei der erfindungsgemäßen Ubertragungsanlage die Frequenzverschiebung Δ f wahlweise beliebig groß oder beliebig klein machen, wodurch der Rückkopplungseinsatz beliebig hinausgeschoben oder der ursprüngliche physiologische Eindruck gewahrt werden kann. Die Verwendung von Filtern mit steilen Flanken erübrigt sich ebenfalls.With the invention, an electroacoustic transmission system with protection against feedback phenomena is created, which avoids the primary supply of a rotary transformer with two audio frequency bands rotated by 90 ° in phase with one another. The original physiological impression can be maintained one can continue in the inventive Ubertragungsanlage the frequency shift Δ f optionally arbitrarily large or make any small, thereby postponing any feedback or use. The use of filters with steep slopes is also unnecessary.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19651270116 DE1270116B (en) | 1965-08-18 | 1965-08-18 | Electroacoustic transmission system with feedback reduction through frequency shift |
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Family Applications After (1)
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Country Status (1)
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| DE (2) | DE1270116B (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1512811A1 (en) * | 1967-04-27 | 1969-08-14 | Telefunken Patent | Circuit arrangement for testing the call station's own facilities in intercom systems |
| US4689818A (en) * | 1983-04-28 | 1987-08-25 | Siemens Hearing Instruments, Inc. | Resonant peak control |
| EP0304257A3 (en) * | 1987-08-19 | 1989-09-27 | McGregor, Thomas | Voice enhancer system |
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- DE DES98295A patent/DE1252747B/de active Pending
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1965
- 1965-08-18 DE DE19651270116 patent/DE1270116B/en active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1270116B (en) | 1968-06-12 |
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