DE2429242A1

DE2429242A1 - Mehrkanal-steuereinrichtung mit gleichstrombetaetigten einstellelementen

Info

Publication number: DE2429242A1
Application number: DE2429242A
Authority: DE
Inventors: Paul Dean Filliman; Francis Harlow Hilbert
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1973-06-19
Filing date: 1974-06-19
Publication date: 1975-01-16
Also published as: CA998619A; GB1461145A; HK73779A; JPS5037401A; US3875334A; IT1013490B; JPS5840367B2

Description

PATENTANWÄLTE
DIPL.-ING. LEO FLEUCHAUS

DR.-ING. HANS LEYH
Dipl. -Ing. Ernst Rathmann Z *l· Z 3 Z 4 Z

München 71, den 17. Juni 1974

Melchloretr. 42

Unser Zeichen: MO142P-1160

Motorola, Inc.

5725 East River Road

Chicago, Illinois 60631

USA

Mehrkanal-Steuereinrichtung mit gleichstrombetätigten Einstellelementen

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für vorzugsweise Tonfrequenzsignale, um eine Vielzahl von bestimmten Steuerfunktionen in einem Mehrkanalsystem vorzunehmen, wobei eine derartige Mehrkanal-Steuereinrichtung insbesondere für die Verwendung in Rundfunkempfängern vorgesehen ist, um eine Lautstärkeregelung, eine Balanceeinstellung sowie eine Höhen- und Tiefeneinstellung für eine Vielzahl von Tonfrequenzkanälen vorzusehen.

Bei bekannten von Hand abstimmbaren Mehrfachkanalsystemen, wie sie z. B. im stereophonischen und quadrophonischen Einsatz Verwendung finden, sind eine Vielzahl von veränderlichen Widerständen notwendig. Hierzu werden separate Potentiometer in Form von.Mehrfachpotentiometern auf einer

Fs/mü Abstimm-

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Abstimmwelle angebracht. Die einzelnen Potentiometer sind den entsprechenden Tonfrequenzkanälen zugeordnet. Dabei wird die Einstellfunktion dadurch vorgenommen, daß die zu beeinflussende Signalinformation direkt über das Widerstandselement geführt wird.

Der Versuch, mehrere Steuerfunktionen zusammenzufassen und für die Einstellung jeweils nur ein Widerstands element zu benutzen, läßt sich nicht ohne weiteres ermöglichen, da unerwünschtes Übersprechen auftritt. Für die Klangfarbenregelung, und zwar sowohl für die Höhen- als auch die Tiefeneinstellung sind separate Potentiometer in entsprechenden Gehäusen untergebracht und wegen des erwünschten Gleichlaufbetriebes von einer einzigen Welle aus bedienbar. Durch diese mechanische Zusammenfassung ergeben sich unbequem zu handhabende und aufwendige konstruktive Anordnungen, abgesehen von den Schwierigkeiten, einen wirklichen Gleichlauf sicherzustellen. Ferner sind zusätzliche Schaltungen erforderlich, um eine selektive Bedienung der Höhen - und Tiefenregelung vorzunehmen, welche ebenfalls sehr komplex sind, insbesondere, wenn in Mehrkanalsystemen mehrere dieser konstruktiven Lösungen benötigt werden. Abgesehen von dem großen Raumbedarf in den Geräten sind diese konstruktiven Lösungen auch in der Herstellung sehr teuer.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung für ein Mehrkanalsystem zu schaffen, bei dem mit einer Vielzahl von handabstimmbaren Einstellvorrichtungen eine Vielzahl von Steuerfunktionen ausführbar -ist, wobei diese Steuerfunktionen für Jede beliebige Anzahl von Kanälen mit Hilfe eines gleichstrombetriebenen veränderlichen Wider standselementes ausführbar sind. Insbesondere soll die Kanal information selbst nicht über das individuell einstellbare Wider stands element geführt werden. Die Mehrkanal-Steuereinrichtung soll als integrierter Schaltkreis auf einem Halbleiterplättchen zu verwirklichen sein, wobei, für die ■Anwendung im Tonfrequenzbereich sowohl eine Höhen- und Tiefenregelung

ι ■ - 2 - als

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als auch eine Lautstärkeregelung und eine .Balanceeinstellung möglich sein soll. Für jede dieser FunktionsSteuerungen soll jeweils ein externes veränderliches Wider stands element Verwendung finden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Vielzahl von Signalwögen über Steuernetzwerke vorhanden ist, wobei in jedem Steuernetzwerk zumindest eine Signalstromsteuereinrichtung vorgesehen ist, und daß variable Widerstände zwischen eine Potentialquelle und zugeordnete Signalstromsteuereinrichtungen geschaltet sind und in Abhängigkeit von der Größe des vom jeweiligen variablen Widerstand aus angelegten Steuersignals entweder eine Signalanhebung oder durch Rückkopplung eine Signalunterdrüekung veranlassen. ·

Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus weiteren Ansprüchen.

Die Erfindung wird besonders vorteilhaft bei einem Mehrkanal-Tonfrequenzsystem verwendet, für welches? sowohl eine Höhen- und Tiefenregelung als auch eine Lautstärke und Balanceregelung unter Verwendung jeweils eines veränderlichen Widerstandes vorgesehen sein soll. Dieser Widerstand wird mit einer Gleichstromspannung beaufschlagt und liefert als Steuersignal ebenfalls eine Gleichstromspannung. Die Steuereinrichtung selbst ist als monolithisch integrierte Schaltung ausgebildet, an welche die den einzelnen Steuerfunktionen zugeordneten veränderlichen Widerstandselemente anschließbar sind. Die Steuerschaltung selbst umfaßt eine Vielzahl von Signalstromsteuereinrichtungen in der. Form von Differenzverstärkern, wobei die Gangfarbenregelung mit Hilfe derartiger Differenzverstärker in Verbindung mit einem Filternetzwerk ausgeführt wird. Das . Ausgangssignal des Differenzverstärkers wird über zwei Filter, und zwar ein Hochpaßfilter und ein Tiefpaßfilter entsprechend der Höhen- bzw. der Tiefenregelung entweder über einen Rückkopplungsweg zurück zum eingangsseitigen Differenzverstärker gekoppelt, um eine Höhen- bzw. Tiefenunter-

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drückung zu bewirken, oder aber zur äusgangsseitigen Klemme des Steuernetzwerkes übertragen, wenn eine Höhen- bzw. Tiefenanhebung vorgesehen ist. Die Einstellung der Rückkopplungsstrecke bzw. der Weiterkopplungsstrecke erfolgt mit Hilfe des zugeordneten veränderlichen Widerstandes in Form eines Potentiometers, wobei für die Höhen- und die Tiefenregelung jeweils ein Potentiometer Verwendung findet.

Eine entsprechende Steuerfunktion wird auch für die Balanceeinstellung und die Lautstärkeeinstellung vorgesehen, jedoch ist kein FiIt er netzwerk mit einem Hoch- und Tiefpaßfilter und keine Rückkopplung erforderlich. Zwei parallel liegende Differenzverstärker werden mit der Gleichstromspannung entsprechender Potentiometer als Einstellelemente angesteuert. Die Signalinformation wird entweder nach Masse abgeleitet oder ohne wesentliche Änderung übertragen. Für die Lautstärkeregelung arbeiten die Differenzverstärker für den rechten und linken Kanal'in derselben Richtung, d. h. beide Differenzverstärker leiten die Signalinformation entweder weiter oder leiten sie nach Masse ab. Bei der Balanceregelung werden diu Bezugssignale an komplementären Seiten der Differenzverstärker abgegriffen, so daß das eine zunimmt, während das andere abnimmt und umgekehrt.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild für eine Tonfrequenzsteuereinrichtung in

integrierter Schaltkreisform gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Teiles der Tonfrequenzsteuereinrichtung gemäß Fig. 1, anhand dessen verschiedene Einstellmöglichkeiten erläutert werden;

- 4 - Fig. 3

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Fig. 3 ein Schaltbild eines Teiles der Tonfrequenzsteuereinrichtung

gemäß Fig. 1;

Fig. 4 das Schaltbild der für die Lautstärkeregelung und die Balance-

einstellung verwendeten Teile der Tonfrequenzsteuereinrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 5a eine vereinfachte Schaltung für die Lautstärkeregelung; Fig. 5b eine vereinfachte Schaltung für die Balanceeinstellung.

In Fig. 1 ist eine Tonfrequenzsteuereinrichtung 20 dargestellt, die in integrierter Schaltkreisform aufbaubar ist. Das integrierte-Schaltkreisplättchen umfaßt bei der dargestellten Ausführungsform 16 Anschlußflächen, über welche die Anschlußverbindungen mit externen Schaltungsteilen hergestellt werden. Obwohl die Tonfrequenzsteuer einrichtung in ihrer Anwendung nicht auf den stereophonen Bereich begrenzt ist, läßt sie sich in vorteilhafter Weise in einem stereophonen System verwenden, das rechte und linke Tonfrequehzkanäle umfaßt. Bei einem quadrophonie chen System werden zwei integrierte Halbleiterplättchen der angegebenen Art benötigt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die tonfrequente Steuereinrichtung auch vorteilhaft in vielen anderen Mehrkanalsystemen Verwendung finden kann, wobei diese nicht auf den Tonfrequenzbereich beschränkt sein müssen.

Bei der Anwendung der Erfindung in Verbindung mit einer Vielzahl von Tonfrequenzkanälen dient die Steuereinrichtung 20 dem Zweck, bestimmte Steuerfunktionen aus zuführen, wie z. B. die Lautstärkeregelung, die Balanceeinstellung sowie die Höhen- und Tiefenregelung sowohl für den'linken als auch den rechten Tonfrequenzkanal, wobei jede dieser Steuerfunktionen mit Hilfe einer einfachen, billigen, in der Impedanz veränderbaren sowie eine Stufe umfassenden Einrichtung in Form einer Gleichstromregelung er-

- 5 - folgt.

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folgt. Gemäß Fig. 1 ist ein Potentiometer 22 mit seiner einen Seite zwischen ein Gleichspannungspotential und Masse geschaltet und stellt den Höhenregler dar. Ein entsprechendes Potentiometer 24 wird zur Tiefenregelung verwendet. Als Lautstärkeregler findet ein Potentiometer 26 Verwendung, wogegen als Balanceregler ein Potentiometer 28 dient.

Die Wirkungsweise der tonfrequenten Steuereinrichtung 20 läßt sich besonders leicht anhand der Darstellung gemäß Fig. 2.er läutern. Das von einem nicht dargestellten Empfänger gelieferte Tonfrequenzsignal wird einer Eingangsklemme 15 zugeführt und an einen Differenzverstärker 30 angelegt. Ein Ausgang des Differenzverstärkers 30 mit einem Ausgangssignal von etwa dem halben Signalpegel des Eingangs signals ist mit einer * Klemme 32 verbunden. Der andere Ausgang des Differenzverstärkers 30, dessen Ausgangssignal etwa dem 6-fachen Signalpegel des Eingangs signals entspricht, ist mit einem Filternetzwerk 40 verbunden. Am einen Ausgang dieses Filternetzwerkes 40 stehen die über einer bestimmten Bezugsfrequenz liegenden Tonfrequenzen zur Verfügung, wogegen am anderen Ausgang die unterhalb der bestimmten Bezugsfrequenz liegenden Tonfrequenzen abgegriffen werden können. Die Bezugsfrequenz kann beispielsweise 1 000 Hz sein. Für den einen Ausgang arbeitet somit das Filternetzwerk als Hochpaßfilter, während für den anderen Ausgang das Filternetzwerk die Funktion eines Tiefpaßfilters hat. Der eine Ausgang für die hohen Tonfrequenzen steht mit einem. Gleichstrom-Steuernetzwerk 50 in Verbindung, während der andere Ausgang des Filternetzwerkes für die tiefen Tonfrequenzen an ein Gleichstrom-Steuernetzwerk 60 angeschlossen ist. Jedes dieser Gleichstrom-Steuernetzwerke hat seinerseits wiederum zwei Ausgänge. Der eine Ausgang ist über eine Rückkopplungsleitung mit dem Differenzverstärker 30 verbunden, wogegen der andere Ausgang an die Klemme 32 angeschlossen ist.

Wenn der Abgriff des als Höhenregler wirksamen Potentiometers 22 auf der Seite der positiven Versorgungsspannung B+ liegt, werden die Ton-

- 6 - frequenz-

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frequenzsignale, die im. wesentlichen die hohen Frequenzen umfassen, über den mit dem Differenzverstärker 3o verbundenen Ausgang abgegeben. In dieser Stellung des Potentiometers werden die Höhen unterdrückt. Wenn sich jedoch der Abgriff des Potentiometers 22 auf der Masseseite befindet, ist der zweite Ausgang des Gleichstrom-Steuernetzwerkes 50 mit. dem Aus gangs signal beaufschlagt, das nunmehr zur Klemme 32 übertragen wird und die Funktion einer Höhenanhebung erfüllt. Die gleiche Wirkungsweise ergibt sich bei dem Gleichstrom.-St.euernetzwerk 60 für die Tiefenregelung. Der einzige Unterschied besteht darin, daß bei diesem Netzwerk nur Frequenzen unter der Bezugsfrequenz von beispielsweise 1 000 Hz verarbeitet werden.

Eine sehr wichtige Maßnahme der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß drei verschiedene Signalformen an der Klemme 32 erscheinen und nicht nur zwei Signalformen, wie sie bei bekannten Systemen üblich sind. Das eine an der Klemme 32 wirksame Signal wird vom Differenzverstärker 30 geliefert, während die beiden anderen Signale von dem jeweils zweiten Ausgang der Gleichstrom-Steuernetzwerke 50 und 60 stammen. Diese beiden letzteren Signale dienen entweder der Unterdrückung bzw. der Anhebung der zugeordneten Tonfrequenzen, wobei im wesentlichen der untere und obere Randbereich des Tonfrequenzbereiches beeinflußt wird und der mittlere Frequenzbereich keine wesentliche Änderung erfährt.. Damit lassen sich auch schmalstbandige Frequenzauslöschungen vermeiden, wie sie bei bekannten Systemen mit nur zwei Signalformen unvermeidlich sind. Diese Frequenzauslöschungen ergeben sich aus der Tatsache, daß die den Höhen und Tiefen zugeordneten Frequenzbereiche bei der Anhebung bzw. Unterdrückung keine gleichphasige Verschiebung bei der Übertragung über nachgeschaltete Bandpaßnetzwerke erfahren und daher bei der Überlagerung in durch die Phasendrehung sich ergebenden Bandbereichen sich auslöschen. Dieser Effekt tritt bei dem System gemäß der Erfindung nicht auf.

- 7 - Der

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Der Höhenregler 22 und der Tiefenregler 24 sind derart ausgelegt, daß sie eine Signalanhebung in der Größenordnung von etwa 21db und eine Signalunterdrückung in der Größenordnung von etwa -15 db vom Niveau der 1 000 Hz-Bezugsfrequenz aus bewirken. Damit wird bei der Unterdrückung, wenn die Rückkopplungsbedingungen gegeben sind, die Verstärkung an dem der Klemme 32 zugeordneten Ausgang des Differenzverstärkers 30 um etwa -6 db pro Oktave auf den Grenzwert von -21 db verringert, das entspricht -15 db, bezogen auf das Niveau der 1 000 Hz-Bezugsfrequenz. Dies entspricht der Stellung für die stärkste Unterdrückung. Auf der anderen Seite wird bei der Anhebung die Verstärkung des Differenzverstärkers um etwa +6 db pro Oktave bis zu einem Grenzwert von +21 db, bezogen auf das Niveau der 1000 Hz-Bezugsfrequenz, vergrößert. Diese Angaben stellen keine · unveränderlichen Werte dar, sondern dienen lediglich der beispielsweisen Erläuterung. Die Werte können in einem weiten Umfang variiert werden, um die Steuereinrichtung an spezielle Anwendungsfälle spezifisch anzupassen.

Ein Schaltbild der vorausstehend prinzipiell beschriebenen Klangfarbenregelung der tonfrequenten Steuereinrichtung 20 ist in Fig. 3 dargestellt und mit 20a bezeichnet. Die Darstellung gemäß Fig. 3 umfaßt nur einen einzigen Kanal im Iateresse der einfacheren Darstellung, und zwar den linken Kanal, wobei davon auszugehen ist, daß die Schaltung für den rechten Kanal im wesentlichen gleich der dargestellten Schaltung für den linken Kanal ist und auch in derselben Weise arbeitet.

Das Tonfrequenzsignal wird an die Eingangsklemme 15, d.h. die Anschluß fläche 15 angelegt. Von hier aus wird es zum Differenzverstärker 30 übertragen. Die Basis des Transistors 30a und des Transistors 30b des Differenzverstärkers sind über einen Widerstand 33 miteinander verbunden, wobei die Basis des Transistors 30b über einen Widerstand 36 an Massepotential liegt. Die beiden Emitter der Transistoren sind über Emitterwiderstände

- 8 - und

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und 36 zusammengefaßt und liegen mit ihrem Verbindungspunkt am Kollektor eines Transistors 30c, der als Stromquelle für die beiden Transistoren des Differenzverstärkers dient. Dieser Transistor 30c ist emitterseitig über einen Widerstand 37 mit Masse verbunden. Die Kollektoren dor Transistoren 30a und 30b sind über Widerstände 38 und 39 an die positive Versorgungsspannung angeschlossen.

Der Kollektor des Transistors 30b ist der Ausgang des Differenzverstärkers 30 und liegt an der Klemme 32, d. h. der Ausgangsklemme des Klangfarbenreglers. Das zweite Ausgangssignal des Differenzverstärkers 30 wird vom Kollektor des Transistors 30a abgegriffen, der mit dem Filternetzwerk 40 über einen Transistor 41 und einen Widerstand 42 verbunden ist. Der Wert des Widerstandes 33 wird derart ausgewählt, daß in Verbindung mit dem Niveau des Betriebspotentials am Differenzverstärker 30 ein Aus gangs signal am Kollektor des Transistors 30b erhalten wird, das etwa der Hälfte des Eingangs signals an der Anschlußfläche 15 entspricht. Gleichzeitig ergibt sich durch die Auslegung der Schaltung, daß das Aus gangs sign al am Kollektor des Transistors 30a etwa um das 6-fache größer als das Eingangssignal ist.

Das Filternetzwerk 40 umfaßt einen Kondensator 43, der zwischen der Anschlußfläche 16 und der Anschlußfläche 13 liegt. Der Wert dieses Kondensators ist so festgelegt, daß Frequenzen oberhalb der Bezugsfrequenz von beispielsweise 1 000 Hz übertragen werden und damit die Wirkung eines Hochpaßfilters erzielt wird. Das Filternetzwei'k umfaßt weitere Kondensatoren 44 und 45 sowie einen Widerstand 46, die miteinander in Serie geschaltet sind und zwischen der Anschlußfläche 16 und Massepotential außerhalb des integrierten Halbleiterplättchens liegen. Diese Serienschaltung wirkt als Tiefpaßfilter. Das a.m Verbindungspunkt des Kondensators 45 und des Widerstandes 46 abgegriffene Signal wird der Anschlußfläche 1 zugeführt. Ein Widerstand 47 stellt in Verbindung mit dem Widerstand 42 den Emitterwiderstand des Transistors 41 dar, wogegen ein

- 9 - Kondensator

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Kondensator 48 parallel zum Widerstand 47 zur Kompensation vorgesehen ist, die bei etwa 25 kHz wirksam sind.

Die separat an den Anschlußflächen 1 und 13 wirksamen Signale für die hohen und tiefen Frequenzen werden den beiden Gleichstrom-Steuernetz- '

werken 50 und 60 zugeführt. Das Steuernetzwerk 50 umfaßt zwei Differenzverstärker 52 und 54. Jeder dieser Differenzverstärker besteht aus drei ; Transistoren, nämlich 52a, 52b, 52c bzw. 54a, 54b und 54c. Diese .' Transistoren sind in geeigneter Weise miteinander verbunden, wobei die Transistoren 52c und 54c als Stromquellen dienen, während die Transistoren 52a und 52b bzw. 54a und 54b jeweils den eigentlichen Differenzverstärker darstellen. Die Bas is anschlüsse der Transistoren 52a und 54b sind ebenso wie die Basisanschlüsse 52b und 54a miteinander verbunden. Die Widerstände 55 und 56 dienen als Emitterwiderstände und liegen zwischen den Emittern der Transistoren 52c bzw. 54c und Massepotential. Die Kollektoren der Transistoren 52a und 54a werden über einen Widerstand 58 mit der ■ Vers or gungs spannung B+ beaufschlagt. [

Im Betriebszustand ist der Transistor 52c derart durch eine Vorspannung in seinem Arbeitspunkt festgelegt, daß beim Einwirken einer Bezugsspannung über den Widerstand 59 und ferner bei der Überlagerung der i

hohen Signalfrequenzen ein bestimmter Strom fließt. In Abhängigkeit von den angelegten Vorspannungen wird dieser Strom über die beiden Transistoren 52a und 52b des Differenzverstärkers 52 übertragen. Am Verbindungspunkt der Basis der beiden Transistoren 52b und 54a wirkt eine festliegende Bezugsspannung, wogegen die Eingänge der Transistoren 52a und 54b über die Höhenregelung mit Hilfe des Potentiometers 22 über einen Widerstand 22a und den Widerstand 57 beaufschlagt werden.

Dementsprechend wird, wenn die Vorspannung an der Basis des Transistors 52a auf einem höheren Niveau liegt als die Vorspannung an der Basis des

- 10 - Transistors

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Transistors 52b/ der Hauptteil des Stromes durch den Transistor 52a geführt. Die tatsächliche Stromamplitude hängt von der Differenz der Vorspannungen an der Basis der entsprechenden Transistoren ab. Auf jeden Fall· wird ein wesentlicher Anteil der Signalfrequenzen an der Basis des Transistors 52c zurück über die Transistoren 70 und 74 übertragen und bewirkt eine Niveauverschiebung an der Basis "des Transistors 30b des Differenzverstärkers 30. Damit wird die Signalinformation an dem zugeordneten Eingang und infolge davon das Signalniveau an der Klemme des Klangfarbenreglers entsprechend verringert. Auf diese Weise kann mit Hilfe des Höhenreglers 22 in der einer Höhenunterdrückung zugeordneten Position des Potentiometers eine Unterdrückung der hohen Frequenzen bewirkt werden. Mit einer Einstellung des Höhenreglers 22 auf eine Position, in weicher die Vorspannung an der Basis des Transistors 52a kleiner als an der Basis des Transistors 52b ist, ergibt sich eine Anhebung des über den Transistor 52b fließenden Signalstromes, wenn der über den Transistor 52a fließende Signalstrom abnimmt. Das Ausgangs signal vom Transistor 52b wird zur Klemme 32 übertragen. Dadurch ergibt sich eine Signalanhebung bezüglich des vom Ausgang des Transistors 3Qb an die Klemme 32 übertragenen Signals..Dieser Betriebszustand entspricht dem Zustand der Höhenanhebung, wie er voraus stehend bereits erwähnt wurde.

Es sei auch erwähnt, daß der Differenzverstärker 54 vorgesehen ist, um eine Gleichstromsyminetrie zu bewirken und unerwünschte Verschiebungen der Gleichstromniveaus zu vermeiden. Der Differenzverstärker 54 arbeitet parallel zum DifferenzverstärJcer 52 und ist mit der Bezugsspannungsquelle und dem Höhenregler 22 derart verbunden, daß entgegengesetzte Leitfähigkeits zustände ausgelöst werden, d.h. wenn der Transistor 54a nichtleitend ist, leitet der Transistor 52a, und wenn der Transistor 54b nichtleitend ist, führt der Transistor 52b Strom, Entsprechendes gilt umgekehrt.

■-■.■ ;■■■■-'■ - 11 - Die

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Die Wirkungsweise des Gleichstrom-Steuernetzwerkes 60 ist im wesentlichen gleich der des Gleichstrom-Steuernetzwerkes 50. Aus diesem Grund ist eine detaillierte Beschreibung nicht erforderlich. Der einzige Unterschied besteht darin, daß anstelle der hohen an das Steuernetzwerk 50 angelegten Frequenzen am Steuernetzwerk 60 tiefe Frequenzen, d. h. die Baßfrequenzen, wirksam sind, die auch der Basis des Transistors 62c zugeführt werden. Eine Rückkopplung zum Differenzverstärker 30 und damit eine Verringerung des Ausgangs Signals tritt auf, wenn der größte Anteil des Signalstromes über den Transistor 62 a fließt, was einer Tiefenunterdrückung entspricht. Eine Tiefenanhebung ergibt sich, wenn der wesentliche Signalistrom über den Transistor 62b fließt.

Mit der Klemme 32 ist ferner eine Niveauverschiebestufe 80 gekoppelt, die Transistoren 81 und 82, Widerstände 83, 84, 86 und 88 sowie einen Kondensator 87 umfaßt.

Für die Erläuterung der Balanceregelung sowie der Lautstärkeregelung wird auf die Darstellung gemäß Fig. 4 Bezug genommen. Es wurde sowohl ein rechter als auch ein linker Tonfrequenzkanal dargestellt, um die notwendigen ineinandergreifenden Funktionen bei der Balanceregelung erläutern zu können. Der linke Tonfrequenzkanal umfaßt zwei Gleichstrom-Steuernetzwerke 100 und 110, wogegen dem rechten Tonfrequenzkanal zwei entsprechende Steuernetzwerke 120 und 130 zugeordnet sind. Jedes dieser Steuernetzwerke umfaßt Differenzverstärker für die Ausführung der gewünschten Steuerfunktionen. Das Steuernetzwerk 100 enthält die Differenzverstärker 102 und 104 und das Steuernetzwerk 110 enthält die Differenzverstärker 112 sowie 114.

Beim Betrieb wird für den linken Tonfrequenzkanal die Tonfrequenzinformation der Basis des Transistors 102c zugeführt. Dieser Transistor wirkt als Stromquelle für den zugeordneten Differenzverstärker, Der von diesem Transistor gelieferte Strom wird entweder über den Transistor

- .12 - oder

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öder über den Transistor 104 geführt. Der Differenzverstärker 104 dient der Ausbalancierung der Gleichstromniveaus, wie dies bereits in Verbindung mit dem Differenzverstärker 54 des Steuernd·/, werke» 50 erläutert wurde. Das alternierende Stromsignal am Ausgang des Transistors 102 wird über den Differenzverstärker 112 übertragen, wobei der Differenzverstärker 114 eine gleichartige Ausbalancierung des Gleichstromniveaus bewirkt. Das am Ausgang bzw. am Kollektor des Transistors 112b abgreifbare Signal wird an einen Emitterfolger 116 übertragen und von .diesem an die Anschlußfläche 2, die als Ausgang für das linke Tonfrequenzsignal wirksam ist. ·

Eine gleichartige Funktion ergibt sich für das rechte Tonfrequenzsignal,' bei dem die rechte Tonfrequenzinformation an einen Transistor 122c angelegt wird, der als Stromquelle wirksam ist und dessen Strom über die Differenzverstärker 122 und 132 der Steuernetzwerke 120 und 130 fließt. Das Aus gangs signal vom Kollektor des Transistors 132b wird einem Emitterfolger 136 zugeführt und von diesem an die Anschlußfläche 6, die den Ausgang für das linke Tonfrequenzsignal darstellt.

Der Balanceregler 28 ist an den Verbindungspunkt der Basisaasteuerung der Transistoren lO2a und 104a und entsprechend der Transistoren 122b und 124a angeschlossen. Ferner wird eine festliegende Bezugs spannung von einer Bezugs Spannungsquelle 150 aus an die Basis der Transistoren 122a sowie 124b und 102b sowie 104a angelegt.

Entsprechend ist der Lautstärkeregler 26 mit dem Verbindungspunkt der Basisanschlüsse der Transistoren 112a sowie 114b und der Transistoren 132a sowie 134b verbunden. Eine festliegende Bezugsspannung wird von einer Bezugsspannungsquelle 160 an die Bas is anschlüsse der Transistoren 112b, 114a sowie 132b und 134a angelegt.

Die Wirkungsweise der Balanceregler bzw. des Lautstärkereglers wird

- 13 - anhand

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anhand der Fig. 5a und 5b beschrieben. Die Differenzverstärker 102 und 122 gemäß Fig. 5a sind über eine Anschlußklemme 157 mit der Bezugsspannungsquelle 150 verbunden. An dieser Bezugsspannungsquelle liegen auch die Basisanschlüsse der Transistoren 102b und 122a. Der Balanceregler 128, der als externes Element mit der integrierten Schaltung verbunden ist, überträgt über den Serienwiderstand 152 und 154 ein Gleichstromsignal an den Anschlußpunkt 155 und damit an die Basisanschlüsse der Ti'ansistoren 102a und 122. Ein weiterer Widerstand verbindet die beiden Anschlußpunkte 155 und 157 und damit die Bas is anschlüsse der Differenzverstärker 102 und 122.

Wenn an den Anschlußpunkt 155 vom Balanceregler 28 eine Gleichspannung" angelegt wird, die ein höheres Niveau als die am Verbindungspunkt 157 von der Bezugsspannungsquelle 150 aus wirksame Gleichspannung ist, wird die Tonfrequenzinformation von den Transistoren 102c und 122c, die als Stromquelle dienen, selektiv über die Transistoren 102a und 122a geführt. Dadurch ergibt sich ein Abfall für das Niveau des linken Tonfrequenzsignals, da das Aus gangs signal am Kollektor des Transistors 102 abgegriffen wird. Eine Anhebung für das Tonfrequenzsignal stellt sich für den rechten Kanal ein, da das Ausgangssignal am Kollektor des Transistors 1221) abgegriffen wird. Die umgekehrten Verhältnisse ergeben sich, wenn die Bezugs spannung am Verbindungspunkt 155 unterhalb des Niveaus der Bezugs spannung am Verbindungspunkt 157 liegt. Mit Hilfe des Balancereglers 28 läßt sich ein weicher Übergang von einem Betriebszustand auf den anderen Betriebszustand herstellen.

Die Wirkungsweise der Lautstärkeregelung wird anhand der Fig. 5b beschrieben/ die im wesentlichen gleich der Wirkungsweise für die Balance- " einstellung ist. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die Ausgangssignale an Kollektoren der Differenzverstärker abgenommen werden, an denen eine gleichsinnige Signaländerung stattfindet, d.h. das Ausgangssignal für den linken und den rechten Tonfrequenzkanal wird von den

- 14 - Kollektoren

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Kollektoren der Transistoren 132b und 112b abgegriffen, wobei die Ausgängssignale an beiden Kollektoren entsprechend der Einstellung der Be Zugs spannung vom Lautstärkeregler 26 aus ansteigen bzw. cibfallen. Der Lautstärkeregler 26 ist ebenfalls zusammen mit dem Widerstand 162 und dem Kondensator 168 als externe Einheit vorgesehen, die über die Anschlußfläche 3 mit der integrierten Schaltung verbunden ist.

Obwohl in der vorstehenden Beschreibung nur ein spezielles Ausführungsbeispiel gegeben wurde, ist es für den Fachmann selbstverständlich, die Erfindung aufgrund dieser Erläuterungen vielseitig anzuwenden, wobei sich sowohl der Umfang der zu verarbeitenden Signale und entsprechend dem Signalcharakter die Schaltungen im Rahmen des Erfindungsgedankens ändern können.

- 15 - Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

Steuereinrichtung für vorzugsweise Tonfrequenzsignale, um eine Vielzahl von bestimmten Steuerfunktionen in L-immi Mehrkanalsystem vorzunehmen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Signalwegen über Steuernetzwerke (50, 60) vorhanden ist, wobei in jedem Steuernetzwerk zumindest eine Signalstromsteuereinrichtung (52 bzw. 54; 62 bzw. 64) vorgesehen ist, und daß variable Widerstände (22, 24, 26, 28) zwischen eine Poteritialquelle (B+) und zugeordnete Signalstromsteuereinrichtungen geschaltet sind und in Abhängigkeit von der Größe des vom jeweiligen variablen Widerstand aus angelegten Steuersignals entweder eine Signalanhebung ode r durch Rückkopplung eine Signalunterdrückung veranlassen.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einem integrierten Halbleiterplättchen angeordnet ist, wobei die variablen Widerstände (22, 24, 26, 28) für manuelle Abstimmung extern angeordnet sind.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalstromsteuereinrichtungen aus Differenzverstärkern aufgebaut sind, und daß der jeweilige Signalstromweg über die Differenzverstärker durch die Einstellung der variablen Widerstände festlegbar ist.
4. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Signalunter-

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drückung bzw. Anhebung vorgesehene Differenzverstärker (52, 54 bzw. 62, 64) aus Transistoren aufgebaut sind, deren jeweils zusammengeschaltete Emitter in Serie zu einem dritten Transistor (52c, 54c, 62c, 64) geschaltet sind, welche mit Bezugs !spannungen beaufschlagbar sind, um entsprechend der Größe der von den variablen Widerständen gelieferten Steuersignale an die Basis der Transistoren (52a, 52b bzw. 62a, 62b) des jeweils einen Differenzverstärkers der Steuernetzwerke (50, 60) entweder eine Signalanhebung oder eine Signalverringerung zu bewirken.
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet/ daß der andere Differenzverstärker (54, 64) der Steuernetzwerke (50, 60) dazu dient, die Balance der Gleichstromniveaus an den Ausgängen der Steuernetzwerke (50, 60) aufrechtzuerhalten.
6. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Balance der Gleichstromniveaus dienenden Differenzverstärker (54a, 54b bzw. 64a, 64b) parallel zu den anderen Differenzverstärkern der Steuernetzwerke (50, 60) geschaltet sind.
7. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrkanalsystem für die Überwachung einer Vielzahl von Tonfrequenzkanälen Verwendung findet und mit einem Filternetzwerk in mindestens einem Signalweg versehen ist, mit dem der Frequenzbereich dieses Signalwertes begrenzt wird.
8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Signalwege der Höhen- und Tiefenregelung (22, 24), der

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ΜΟ142Ρ-]'60

Balanceeinstellung (28) und der Lautstärkeeinstellung (26) zugeordnet sind.
9. Steuereinrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, da/3 das Filternetzwerk (40) ein Ilochpaßfilter (43) für einen Signalweg, um diesen auf hohe Frequenzen zu beschränken, und ein Tiefpaßfilter (44, 45, 46) für einen anderen Signalweg umfaßt, um diesen für tiefe Frequenzen zu beschränken.

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