DE2703249C2

DE2703249C2 - Schaltungsanordnung zur Anpassung der Lautstärke eines Autoempfängers in Abhängigkeit vom Fahrgeräusch

Info

Publication number: DE2703249C2
Application number: DE2703249A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-01-27
Filing date: 1977-01-27
Publication date: 1981-07-16
Also published as: DE2703249B1; DE2759318A1; DE2759318C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Anpassung der Lautstarke eines Autoempfängers in Abhängigkeit vom Fahrgeräusch, mit einem Mikrofon, das das Geräusch aufnimmt und ein elektrisches Signal to abgibt, das Ober einen Verstärker, einen Gleichrichter und eine ein zeitliches Nacheilen der gleichgerichteten Spannung bewirkende Schaltung einem Stellglied zur Einstellung der Verstärkung zugeführt wird, das im Niederfrequenzkanal des Empfängers liegt. hi

Durch die Zeitschrift »Elektor«, Juni 1974, Seite 29 ist eine Schaltungsanordnung zur Regelung der Lautstärke eines Autoradios bekannt, bei der das Signal eines unter der Motorhaube angebrachten Kristallmikrofons nach Verstärkung und Gleichrichtung die Verstärkung eines in dem Niederfrequenzkartal liegenden Verstärkers regelt. Somit folgt der Verstärkungsgrad immer sofort dem abgetasteten Geräuschpegel. Das ist von großem Nachteil, weil bei kurzzeitigen Geräuschpegeländerungen die Lautstärke des Empfängers sofort folgt, also beim Fahren, insbesondere im Stadtverkehr, ständig schwankt.

Durch die Zeitschrift »elektronikpraxis«, Nr. 5, Mai 1976, Seite 104 ist eine Schaltung für eine geräusehgesteuerte Lautstärkeregelung eines Autoradios bekannt, die im Prinzip wie die zuvor geschilderte Schaltung aufgebaut ist, jedoch ein Zeitglied im Weg des gleichgerichteten Ausgangssignals des Mikrofons aufweist, das eine Zeitkonstante von etwa 10 Sekunden hat. Das Zeitglied besteht im wesentlichen aus einer ßC-Kombination, so daß die Nachregelung im wesentlichen nach einer e-Funlction erfolgt Dies hat den Nachteil, daß bei plötzlichen großen Geräuschpegeländerungen auch eine plötzliche Lautstärkeänderung des Empfängers erfolgt Es hat sich gezeigt, daß dies in der Praxis von Nachteil ist und den Fahrer stört Darüber hinaus besteht der Nachteil, daß die Nachsteuergeschwindigkeit aufgrund der e-Funktion des ÄC-GIiedes mit zunehmender Annäherung der jeweiligen IST-Lautstärke an die S-O LL-Lautstärke abnimmt Das bedeutet, daß wegen der großen Zeitkonstanten, die sowohl für das Hochregeln als auch das Herunterregeln gleich ist die jeweils an sich gewünschte Lautstärke nur sehr spät erreicht wird. Auch das ist in der Praxis von Nachteil, da es wegen des bekannten Überdeckungseffekts, aufgrund dessen die vom Lautsprecher wiedergegebene Information vom Störgeräusch schon bei geringen Pegelunterschieden überdeckt und damit in hohem Maße beeinträchtigt wird, auf eine möglichst schnelle Anpassung der Wiedergabelautstärke im Verhältnis zu dem Geräuschpegel ankommt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Nachführung der Lautstärke eines Autoempfängers in Abhängigkeit vom Fahrgeräusch zu schaffen, bei der die Nachteile der bekannten Schaltungen vermieden sind, also eine solche Nachführung der Wiedergabelautstärke in Abhängigkeit von dem abgetasteten Störgeräusch erfolgt daß der Fahrer nicht mit lästigen schnellen Nachführungen bei schnellen Geräuschpegeländerungen belastet wird, trotzdem jedoch sichergestellt ist daß bei Geräuschpegeländerungen möglichst wenig oder gar keine Wiedergabeinformation verlorengeht

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die das zeitliche Nacheilen der gleichgerichteten Spannung bewirkende Schaltung eine im wesentlichen lineare Charakteristik hat

Diese lineare Charakteristik der zeitabhängigen Schaltung bedeutet, daß die Nachführgeschwindigkeit konstant ist, wenn der IST-Wert der wiedergegebenen Lautstärke nicht mit dem SOLL'Wert übereinstimmt, der an sich durch den abgetasteten Geräuschpegel vorgegeben ist Aufgrund der linearen Charakteristik erfolgt gegenüber der bisher bekannten Nachführung entsprechend einer e-Funktion im Anfangsbereich eine langsamere Nachführung, im Endbereich jedoch eine zunehmend schnellere, so daß in einer vorgegebenen Zeit der Endwert erreicht wird, so daß SOLL- und IST-Wert der wiedergegebenen Lautstärke völlig übereinstimmen. Bei Zugrundelegung einer e-Funktion wird diese Obereinstimmung praktisch

erst sehr spät, theoretisch nie, erreicht, zumal von ständigen Änderungen des Geräuschpegels auszugehen ist.

Die praktische Ausbildung der zeitabhängigen Schaltung derart, daß im wesentlichen eine lineare Charakteristik der beschriebenen Art erzielt wird, ist in verschiedener, dem Fachmann zum Teil an sich bekannter Weise möglich. Eine zweckmäßige Möglichkeit besteht darin, daß die das zeitliche Nacheilen der gleichgerichteten Spannung bewirkende Schaltung einen Kondensator aufweist, der mit dem Gleichrichter über ein Glied verbunden ist, das einen konstanten Lade- bzw. Entladestrom liefert

Aufgrund des konstanten Ladestroms ergibt sich ein linearer Anstieg der Ladespannung des Kondensators. Dabei ist allerdings dafür Sorge zu tragen, daß bei Übereinstimmung von SOLL- und IST-Wert der wiedergegebenen Lautstärke die Ladung bzw. Entladung beendet wird.

Eine zweckmäßige Weiterbildung dieser Ausführungsform besteht darin, daß die gleichgerichtete Spannung mit einer Reihenschaltung aus einem Widerstand und dem Kondensator verbanden ist, der ein Transistor mit der Emitter-Kollektorstracke parallel geschaltet ist, dessen Basis mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand und dem Kondensator verbunden ist Die Transistorschaltung ermöglicht eine Ladung mit konstantem Strom und gleichzeitig eine vollständige Beendigung der Ladung bzw. Entladung aufgrund ihrer bekannten Charakteristik.

Ist das Glied ein großer ohmscher Widerstand und ist die treibende Spannung groß gegen die maximale Spannung am aufzuladenden Kondensator, so wird dieser Widerstand zur Beendigung der Ladung des Kondensators bei Obereinstimmung von SOLL- und IST-Wert der wiedergegebenen Lautstärke mit einem Schalter in Reihe geschaltet, der in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem von dem Geräuschpegel abhängigen elektrischen Signal und der niederfrequenten Ausgangsspannung des Empfängers betätigt wird, also bei Übereinstimmung von SOLL- und IST-Wert öffnet und die Ladung bzw. Entladung beendet

Eine besonders zweckmäßige Weherbildung der Erfindung besteht darin, daß die zeitabhängige Schaltung zwei verschiedene Zeitglieder aufweist, von denen das eine beim Anstieg und das andere beim Abfall des vom Geräuschpegel abhängigen elektrischen Signals wirksam ist Dies bedeutet in der Praxis, daß die Wiedcrgabelautstärke des Empfängers bei Geräuschpegelanstieg mit anderer Geschwindigkeit nachgeregelt wird als bei Abfall des Geräuschpegels. Dadurch werden unnötige Lautstärkeänderungen und damit unnötige Belastungen des Körers, gleichzeitig jedoch ein Verlust an Wiedergabeinformation vermieden. Dies hat sich durch praktisch ausgeführte Versuche bestätigt

Eine Wetterbildung der Erfindung besteht darin, daß die das zeitliche Nacheilen der gleichgerichteten Spannung bewirkende Schaltung eine Vorspannungsquelle enthält, derart, daß eine Schwelle gebildet ist, die einen verzögerten Einsatz der Regelung bewirkt Ein derart verzögerter Einsatz der Regelung bewirkt, daß ein R'.'geleinsatz erst dann erfolgt, wenn es das Verhältnis von Fahrgeräusch und Wiedergabelautstärke nötig macht. Dieser Punkt ist erst kurz vor Erreichen des Überdeckungseffektes erreicht.

Aufgrund der bei der Erfindung möglichen fnd günstigen schneller. Nachregelung auf den jeweils besten Wert werden unnötige kurze Nachregelungen aufgrund kurzzeitiger Geräuschpegeländerungen vermieden, wenn sich diese Gerluschpegeländerungen in engen Grenzen halten, die durch das Maß der Höhe der eingestellten Schwelle bestimmbar sind.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Schaltungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.

Das von einem Mikrofon 1, das die Störgeräusche im

ίο Auto auffängt, abgegebene Signal wird über ein Potentiometer Pi und einen Kondensator Q einem Transistor ¹T₁ zugeführt, mit dem ein Transistor T₂ spannungsgekoppelt ist Der Arbeitspunkt des so gebildeten Verstärkers wird über einen Widerstand Ä» stabilisiert Die Speisung der beiden Transistoren Ti und Ti erfolgt über Widerstände R\ und Ri, die zu einer Speiseleitung mit der Spannung Ub führen.

Das vom Transistor Ti abgegebene verstärkte Signal wird über eine durch einen Kondensator Ci und eine Diode D\ gebildete Klemmstufe zu einer Spannung IVo ι gleichgerichtet, die immer positiv ^%„t

Dieses Signal Lf_D\ gelangt über eiire Diode D₃ an eine aus Widerständen Re und Rj sowie einem Transistor Tj bestehende Aufladestufe für einen Kondensator Ce, dessen Ladespannung mit iVce bezeichnet ist

Ri und Ti stellen für den Kondensator G, eine Konstantstromquelle dar. Überschreitet der Spannungsabfall an Rj, hervorgerufen durch den Ladestrom für den Kondensator Ce, die Basis-Emitter-Schwellspan nung Übe, so öffnet der Transistor Ts und führt über seine Emitter-Kollektor-Strecke gerade so viel Strom ab, daß Übe nicht überschritten wird. Das bedeutet, daß die Spannung an Rj konstant ist und somit auch der Strom durch diesen Widerstand. Unterhalb dieses Wertes ist der Transistor Tz als nicht vorhanden anzusehen. Dies gilt für Ströme

Der Widerstand Rt, hat nur die Aufgabe, einen Mindesteingangswiderstand für die beschriebene Aufladestufe zu liefern.

Ein Aufladevorgang setzt dann ein, wenn die Spannungsdifferenz positiv ist, d.h. Lfcb<L/o\ ist. 1st diese Voraussetzung nicht erfüllt, so kann sich der Fall einstellen, daß Uc%=Vd\ ist In diesem Fall geschieht nichts, d. h. daß Q, weder geladen noch entladen wird.

Wird jedoch Ucb>Ua\, so wird eine Entladestufe wirksam, die aus einem Transistor Ta, Widerständen R% Rs, Rg, Kondensatoren O, und G und einer Diode Di gebildet ist Da die Spannung an D₁ keine Gleichspannung ist, sondern die geklemmte Wechselspannung, wird diese zunächst über die Diode D₁ an die Parallelschaltung von O, und Rs geführt; an der dann die Spannung Urs liegt, die so ein Maß für den momentanen Geräuschpegel darstellt. Diese Gleichspannung Urs wird für den Vergleich mit der Spannung t/_C6 benutz«.

Mit einem Spannungsteiler RwR» zwischen der Speisespannung i/s und Uns wird die Referenzspannung für die Stromquelle (Basisspannung für Ti) erzeugt, die aus dem Transistor Ti und dem Widerstand R<, besteht. Auf diese Weise ergibt sich eine mehrfache Abhängig-

hj keit des Entladestroms von Urs. Ist L/«s< Ucb, so fließt über die Kollet.lor-Emitter-Strecke von T₄ und Rq ein Entladestrom ~!ach /?₅. Der maximale Strom durch R<, stellt sich wieder so ein, daß Ihr nicht tiberschritten

wird, wobei die Referenzspannung an der Basis von T* von der Differenz zwischen den Spannungen Ur- Ur ί abhängt (über den Spannungsteiler RgR\a) und außerdem Ur 5 durch den Entladestrom von C* durch R^ beeinflußt wird. s

Die Spannung Ua, wird durch das Siebglied RwC₇ an die Basis eines Transistors Ts geführt, der mit einem als Emitterfolger geschalteten Transistor 7i galvanisch gekoppelt ist. Die beiden Transistoren Ts und Tf, sind in der dargestellten Form PNP- bzw. NPN-Transistoren.

Das am Emitter von Γβ stehende Signal ist die Regelspannung, die einem nachfolgenden Stellglied zur Einstellung der Verstärkung über ein Potentiometer Pi und einen Widerstand R\t zugeführt wird.

Das Stellglied weist im wesentlichen einen integrier- ΐί ten Verstärker IC auf. dessen Ausgang 6 über einen Widerstand Rn mit einem invertierenden Eingang 2 verbunden ist. Die maximale Verstärkung wird durch das Verhältnis von Widerständen Ru und /?ie bestimmt. Parallel zu R\t liegt eine Reihenschaltung eines Widerstandes R\₇ und eines Kondensators Gj. Dadurch ergibt sich eine frequenzabhängige Verstärkung in Abhängigkeit von dem Teilerverhältnis des Gegenkopplungsnetzwerks. Außerdem wird die Verstärkung bestimmt durch den Strom in dem Steuereingang 5. 2Ί Wird dieser so groß, daß die Leerlaufverstärkung den durch das Gegenkopplungsnetzwerk gegebenen Wert überschreitet, so ist diese Verstärkung voll wirksam. Von diesem Punkt beginnend ist das Übertragungsverhalten durch die Kombination von RmC* frequenzab- i'> hängig.

Der invertierende Eingang 2 liegt über einen Widerstand R\r an einer Referenzspannung, die durch einen Spannungsteiler R^Ry-, gebildet ist. Diese Referenzspannung wird über einen Widerstand R\<> einem )"> nicht invertierenden Eingang 3 zugeführt, dem über einen Kondensator Cn und einen Widerstand Rn auch das Eingangssignal zugeführt wird. Ein Kondensator Ci₀ dient der Frequenzkompensation. Der Ausgang des Verstärkers IC ist über einen Kondensator Cu herausgeführt. Kondensator Cu dient zur Unterdrükkung möglicher Schwingungen.

Der Strom für die Grundverstärkung (Minimalverstärkung) wird über einen Widerstand Rn geliefert. Steigt die Spannung am Emitter von Tt an, so wird ein zusätzlicher Strom, dessen Größe durch die Einstellung des Potentiometers Pi veränderbar ist, über das Potentiometer Pi, Widerstand Ru und eine Diode D\ in den Steuereingang 5 fließen. Da eine weitere Abhängigkeit der Verstärkung von der tatsächlich eingestellten Lautstärke erwünscht ist, und zwar hier umgekehrt proportional, d. h. je lauter, desto weniger Regelung, ist eine Möglichkeit vorgesehen, den für die Verstärkungsregelung von T_b gelieferten Strom zu reduzieren. Dies geschieht in der folgenden Weise.

Die an Lautsprecherbuchsen stehende Ausgangsspannung wird über Ck, bzw. Cu geführt und an den Dioden D? und Ds geklemmt. Die negativen Halbwellen des Signals werden über EK D₆ und über den Widerstand /fo dem Kondensator Cu zugeführt. Die Spannung dieses Siebgliedes ist über einen Widerstand Rn und D* mit dem Regeleingang des Verstärkers IC verbunden, wobei der Weri des Widerstandes Rn die Größe ties abfließenden Stromes bestimmt. Die Differenz von Regelstrom und abfließendem Strom bestimmt im wesentlichen die Regeleinsatzschwelle. Durch die symmetrische Eingangssthaltung für die vom Lautsprecher kommende Spannung wird der nachträgliche Anschluß an einen vorhandenen Empfänger erleichtert.

Hierzu I Blatt Zeichnunccn

Claims

Patentansprüche:

Χ, Schaltungsanordnung zur Anpassung der Lautstärke eines Autoempfängers in Abhängigkeit vom Fahrgeräusch, mit einem Mikrofon, das das Geräusch aufnimmt und ein elektrisches Signal abgibt, das über einen Verstärker, einen Gleichrichter und eine ein zeitliches Nacheilen der gleichgerichteten Spannung bewirkende Schaltung einem Stell- glied zur Einstellung der Verstärkung zugeführt wird, das im Niederfrequenzkanal des Empfängers liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die das zeitliche Nacheilen der gleichgerichteten Spannung bewirkende Schaltung (CJ, Ri, TJ) eine im wesentlichen lineare Charakteristik hat
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das zeitliche Nacheilen der gleichgerichteten Spannung bewirkende Schaltung einen Kondensator (CJ) aufweist, der mit dem Gleichrichter (Eh) über ein Glied (Rj, T₃) verbunden ist, das einen konstanten Lade- bzw. Entladestrom liefert.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichgerichtete Spannung mit einer Reihenschaltung aus einem Widerstand (Ä7) und dem Kondensator (CJ) verbunden ist, der ein Transistor (75) mit der Emitter-Kollektorstrecke parallel geschaltet ist, dessen Basis mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand (Rj) so und dem Kondensator (CJ) verbunden ist
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, tiaß das. Glied eine Reihenschaltung aus einem großen Widerstand (R₉) und einem Schalter (Ti) ist, der in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem von dem Geräuschpegel abhängigen elektrischen Signal und der niederfrequenten Ausgangsspannung des Empfängers betätigt wird.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitabhängige Schaltung zwei verschiedene Zeitglieder (CJ₁ Rj, Ty, CJ, T*, R₉) aufweist, von denen das eine (CJ, Ri, T₃) beim Anstieg und das andere (CJ, Ta, Rg) beim Abfall des vom Geräuschpegel abhängigen elektrischen Si- <n gnals wirksam ist
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das zeitliche Nacheilen der gleichgerichteten Spannung bewirkende Schaltung eine Vorspannungsquelle (D₁, D₃, Dk) enthält, derart, daß eine Schwelle gebildet ist, die einen verzögerten Einsatz der Regelung bewirkt