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BESCHREIBUNG
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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur automatischen
Lautstärkebeeinflussung von Tonsignalen bei Tonwiedergebeqeräten, insbesondere nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bei Tonwiedergabegeräten wie Rundfunkempfängern und Tonband-Abspielgeräten
wird die Abhörlautstärke gewöhnlich mittels eines Potentiometers eingestellt. Anstelle
eines Potentiometers, an dem ein BruchteLl der NF-Signalspannung abgegriffen wird,
werden bei modernen Tonwiedergabegeräten elektronische Lautstärkesteller verwendet,
deren Verstärkung bzw. Dämpfung durch eine Steuergleichspannung einstellbar ist.
Die Steuergleichsannung wird von einem einstellbaren Spannungsteiler abgegriffen,
der eine stabilisierte Konstantspannung auf einen der gewünschten Abhörlautstärke
entsprechenden Spannungswert herunterteilt.
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Für viele Anwendungsfälle ist es erwünscht, zusätzlich zu der manuellen
Einstellung der gewünschten Abhörlalltstärke eine automatische Lautstärkebeeinflussung
in Abhängigkeit von Umweltparametern vorzu@ehmen. Ein besonderes Beispiel, von dem
in der folgenden Beschreibung ausgegangen wird, sind Rundfunkempfänger und Tonblnd-Abspielgeräte
für Kraftfahrzeuge. In Kraftfahrzeugen treten Umweltgeräusche auf, die in hohem
Maße von dem jeweiligen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs abhängig sind. Bei hoher
Geschwindigkeit oder mit hoher Drehzahl laufendem Motor ist der Grundgeräuschpegel
im Fahrzeuginneren wesentlich höher als bei geringer Geschwindigkeit bzw. geringer
tiotordrehzahlen. Die z.B. bei Fahrtantritt eingestellte Grundlautstärke reicht
dann bei schnellerer Fahrt nicht aus, um den Grundgeräuschpegel innerhalb des Fahrzeugs
zu übertönen. Die Abhörlautstärke muß dann nachgeregelt werden. Diese Nachregelung
kann z.B.
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durch ein geschwindigkeitsabhängiges Steuersignal erfolgen, so daß
bei höherer Geschwindigkeit des Fahrzeugs die Lautstärke automatisch angehoben wird.
ZusätzLich ist es aber erwünscht, bestimmte Tonsignale, insbesondere Verkchrsdurc
1 sagen beim Abhören von Verkehrsfunksendern über der Rundfunkempfänger, auf einen
Pegel anzuheben, der sich deutlich oii dem Abhörpegel abhebt, der zuvor zum Abhören
irgendeines Programms eingestellt wurde. Bei einer relativ nie@rig eingestellten
Grundlautstärke ist z.B. im Falle einer Verkehrsdurchsage eine Lautstärkeerhöhung
um 10 dB oder mehr erwünscht. Eine Pegelanhebung von 10 dB würde jedoch bei hch+-rer
Grundlautstärke bereits zur Übersteuerung der Verstärkerstufen führen. Andererseits
würde eine geringere Pegelerhëhung von z.B. 2 - 3 dB, die auch bei hcher Grundlautstärke
nicht zu unzulässigen Übersteuerungen führen würde bei niedrig eingestellter Grundlautstärke
als völlig unzureichend empfunden werden. Ähnlich problenatisch ist die geschwindigkeitsabhängige
Lautstärkebeeirflussung. Eine ohnehin bereits laut eingestellte Darbietung bedarf
nu einer geringen zusätzlichen Lautstärkeanhebung, während eine z.B.
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bei Fahrtantritt im Stillstand des Fahrzeugs relativ @eise eingestellte
Darbietung mit steigender Geschwindigkeit wesentlich lauter eingestellt werden muß,
um sich ausreichend von den zunehmenden Fahrgeräuschen abzuheben.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffunc einer Schaltungsanordnung
zur automatischen Lautstärkeheeinflussung von Tonsignalen bei Tonwiedergabegeräten,
cie bei gering eingestellter Grundlautstärke eine den Bedüifnissen gerecht werdende
Pegelanhebung gewährleistet, bei relativ hoch eingestellter Grundlautstärke jedoch
eine Übersteuerung vermeidet.
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Dies soll jedoch mit gerinyem Aufwand erreicht werden.
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Diese Aufgabe wird insbesoiidere durch die Merkmale der Patentansprüche
gelöst.
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L)ie erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur automatischen Lautstärkebeeinflussung
von Tonsignalen, insbesondcre -bei Tonwiedergabegeräten in Kraftfahrzeugen, enthält
einen elektronischen Lautstärkesteller, dessen Verstärkung bzw. Dämpfung durch eine
Steuergleichspannung einstellbar ist, und einen einstellbaren Spannungsteiler, der
eine an ihn angelegte Vorgabespanning auf einen Spannungswert herunterteilt, der
einer am Spannungsteiler eingestellten Grundlautstärke entspricht. Ein besonderes
Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Vorgabespannung in Abhängigkeit von
wenigstens einem die Lautstärkebeeinflussung bestimmenden Parameter veränderlich
ist.
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Der wenigstens eine Parameter ist insbesondere ein von der Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs abhängiges Steuersignal.
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Ein solches Steuersignal läßt sich mit geringem Aufwand vom Geschwindigkeitsmesser
des Kraftfahrzeugs ableiten.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform wird als Parameter ein Signal
verwendet, das den Grundgeräuschpegel in der Umgebung des Abhörorts wiedergibt.
Dieses Signal kann z.B. durch ein geeignet angeordnetes Mikrofon erzeugt werden.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß zusätzlich zu den geschwindigkeitsabhängigen
Umgebungsgeräuschen auch solche Geräusche berücksichtigt werden, die bei geringerer
Geschwindigkeit auftreten, z.B. bei höheren Motordrehzahlen oder bei von außen in
das Kraftfahrzeug eindringenden Umweltgeräuschen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden wenigstens zwei Paramter
zur automatischen Lautstärkebeeinflussung ausgewertet, nämlich ein geschwindigkeits-
oder geräuschpegelabhängiger Parameter und ein für bestimmte Tonsignale charakteristischer
Parameter, insbesondere ein Kennungssignal, das die Übertragung wichtiger Informationen
begleitet. Ein solches Kennungssignal wird z.B. als sogenannte "Durchsagekennung"
von Verkehrsfunksendern bei Verkehrsdurchsagen ausgestrahlt.
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Der Spannungsteiler kann ein manuell auf die gewünschte Grundlautstärke
einstellbares Potentiometer sein. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch geringen
Aufwand aus.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform, die einen hohen Bedienungskomfort
bietet, ist der Spannungsteiler jedoch as Digital/Analog-Wandler ausgebildet, der
ein digitales Grundlautstärke-Steuersignal in die Steuerspannung umsetzt. Das digitale
Grundlautstärke-Steuersignal wird z.B. von einer zentralen Prozessoreinheit geliefert.
Als Digital/Analog-Wandler ist insbesondere ein R-2R-Widerstandsnetzwerk geeignet.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung wird die Vorgabespannunq von
einem Spannungsteiler abgeleitet, der eine Konstantspannung in Abhängigkeit von
dem zu berücksichtigenden Parameter auf einen der Vorgabespannung entsprechenden
Wert herunterteilt. Dieser Spannungsteiler enthält vorzugsweise einen Festwiderstand
und einen mit diesem in Reihe geschalteten, in Abhängigkeit von dem Parameter veränderlichen
Widerstand.
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Der veränderliche Widerstand ist gemäß einer besonderen Ausführungsform
als Konstantstromschaltung ausgebildet, die den Strom durch den Spannungsteiler
in Abhängigkeit von dem Parameter steuert. Wenn zwei verschiedene Parameter zu berücksichtigen
sind, so besteht der veränderliche Widerstand vorzugsweise aus zwei parallelgeschalteten
Konstantstromschaltungen, die gemeinsam den Strom durch den Spannungsteiler steuern,
wobei die erste Konstantstromschaltung eine Steuerung in Abhängigkeit von dem ersten
Parameter und die andere eine Steuerung in Abhängigkeit von dem zweiten Parameter
vornimmt.
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Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ermöglicht eine automatische
Lautstärkebeeinflussung, die über den gesamten Lautstärkeeinstellbereich mit zunehmender
Grundlautstärke degressiv wirksam ist. Mit zunehmender Grundlautstärke wird
also
die Lautstärkeanhebung geringer. Wegen der geringen Lautst.irkeanhebung bei bereits
hohen Grundlautstärkepegeln werden tSbersteuerungen vermieden. Andererseits ist
bei geringer Grundlautstärke stets eine ausreichende Pegelanhebung gewährleistet.
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Gemäß der Erfindung wird also die Steuerspannung für den mit variabler
Verstärkung bzw. Dämpfung arbeitenden elektronischen Lautstärkesteller von einem
Spannungsteiler abgegriffen, der nicht eine stabilisierte Konstantspannung herunterteilt,
wie dies sonst üblich ist, sondern eine bereits von den zu beerucksichtigenden Parametern
abhängige Vorgabespannung auf die Steuerspannung herunterteilt. Auf diese Weise
steht für jeden Wert der Vorgabespannullg der gesamte Einstellbereich des Spannungsteilers
zur Verfilgung. Die Vorgabespannung ändert sich jedoch innerhalb eines festgelegten
Bereiches. Wenn der Wert der Vorgabespanrung in die Nähe der einen Bereichsgrenze
gelangt, die der maximalen Lautstärkeeinstellung entspricht, sind nur noch geringe
zusätzliche Lautstärkeanhebungen möglich. In der ,Jähe des anderen Endes des Bereichs,
welches einer niedrigen Grundlautstärke bzw. der Lautstärke Null entspricht, kann
die Vorgabespannung in Abhängigkeit von dem zu berücksichtiqenden Parameter auf
einen beliebigen Wert zwischen den beiden Bereichsgrenzen eingestellt werden, der
einer als optimal empfundenen Lautstärkeanhebung entspricht.
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Weitere Vorteile und Merkmale ler Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus der beigefügten Zeichnung,.auf die
Bezug genommen wird.
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In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung der Problematik
der zusätzlichen Lautstärkeazhebung in Abhängigkeit von Umgebungsparametern;
Fig.
2 ein Diagramm zur Erlauterung der Arbeitsweise eines elektronischen Lautstärkestellers;
Fig. 3 ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;
Fig. 4 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;
und lig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schal
tungsanordiu ng.
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Bei dem in Fig. 1 gezeigten Diagramm wird von eiiier Verstärkerstufe
in einem Tonwiedergabeqerät ausgegangen, das ein übliches Potentiometer aufweist,
an dem ein Bruchteil der Tonsignalspannung abgegriffen wird, der von der Drehstellung
des Schleifers abhängt. Wenn zwischen dem Drehwinkel und dem relativen Signalpegel
ein logarithmischer Zusammenhang vorausgesetzt wird, so ergibt sich bei logarithmischer
Einteilung der den relativen Pegel darstellenden Ordinate und linearer Einteilung
der den Drehwinkel darstellenden Abszisse eine Gerade "a", die den Verlauf des relativen
Pegels in Abhängigkeit von dem Drehwinkel darstellt. Die übersteuerungsgrenze ist
willkürlich bei einem relativen Pegel von 55 dB angenommen. Wie das Diagramm in
Fig. 1 zeigt, ist bei einem Drehwinkel von 2700 ein Pegel von 55 dB und somit die
Übersteuerungsgrenze erreicht.
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Die Gerade "a" entspricht also der am Lautstärkesteller eingestellten
Grundlautstärke.
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Die Gerade "b" in Fig. 1 entspricht einer Anhebung der Grundlautstärke
um 10 dB, wie sie z.B. beim Empfang einer Verkehrsdurchsage vorgenommen werden soll.
Die Gerade "b" schneidet die Übersteuerungsgrenze in einem Punkt B, der einem Drehwinkel
von
etwa 2200 entspi-icht. Fig. 1 zeigt also unmittelbar, daß bei einem größeren Drehwinkel
die Ubersteuerungsgrenze überschritten wird, wenn eine Verkehrsdurchsage erfolgt.
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Die Geraden c - f stellen ::usätzliche geschwindigkeitsabhängige Lautstärkeanhebungen
um jeweils 5 dB dar. Im Drehwinkel 0° beträgt die Gesantanhebung gemäß Kurve "f"
für sehr hohe Fahrtgeschwindig0-eiten 30 dB. Die Übersteuerungsgrenze wird dann
bereits bei einem Drehwinkel von wenig mehr als 1000 im Punkt F erreicht. Dies bedeutet,
daß im praktisehen Fahrbetrieb ein Drehwinkel des Potentiometers von ca. 120° nicht
überschritten werden darf, wenn Übersteuerunqen vermieden werden sollen. Der verfügbare
Einstellbereich für die Grundlautstärke wird also wesentlich eingeschränkt.
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Fig. 2 zeigt die von der Steuerspannung abhängige Dämpfung, die mit
einem elektronischen Lautstärkesteller variabler Dämpfung erreicht wird. Bei einer
G:eichspannung von 5 V beträgt z.B. die Dämpfung -60 dB, während sie bei einer Gleichspannung
von 2,5 V - 30 dB beträgt. Die vorstehend zu Fig. 1 gemachten Ausführungen gelten
analog für elektronische Lautstärkesteller mit der in F?g. 2 gezeigten Kennlinie.
Dem Drehwinkel 0° entspricht dann die Steuerspannung 5 V, und einem Drehwinkel 270°
entspricht die Steuerspannung O V.
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Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen ;chaltungsanordnung
wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
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Das Tonfrequenz- bzw. NF-Enqangssiqnal wird an einen elektronischen
Lautstärkesteller 10 angelegt, der symbolisch als von einem Kasten umrahmtes Potentiometer
dargestellt ist.
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Es handelt sich um eine Schaltung mit variabler Verstärkung bzw. Dämpfung,
die durch eine Steuergleichspannung Uc eingestellt wird. Diese Steuerspannung Uc
wird an einem Spannungsteiler 12 abgegriffen, der als von
einem
Kasten umrahmtes Potentiometer dargestellt ist. Die Spannung Uc wird am Schleifer
des Potentiometers abgegriffen, dessen Fußpunkt an Masse liegt, und dessen drittem
Anschluß eine Vorgabespannung Uo zugeführt wird. Diese Vorgabespannung Uo wird von
einem als Emitterfolger geschalteten Transistor 14 geliefert. Der Kollektor des
Transistors 14 ist mit einem Pol UBatt der Versorgungsspannung verbunden Die Basis
des Transistors 14 ist an den Verbindungspunkt von zwei in Reihen geschalteten Widerständen
R10, R12 angeschlossen, während das andere Ende des Widerstands R10 an eine stabilisierte
Gleichspannung U Ustab und das andere Ende des Widerstands R12 mit Masse verbunden
ist.
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Zu dem Widerstand R12 sind zwei zum leichteren Verständnis umrahmt
dargestellte Konstantstromschaltungen 16, 18 parallelgeschaltet. Die erste Konstantstromschaltung
16 enthält einen Transistor 20, dessen Emitter über einen Widerstand R3 nach Masse
geschaltet ist und dessen Kollektor anr Verbindungspunkt der Widerstände R10 und
R12 angeschlossen ist. An diesen Verbindungspunkt ist auch der Kollektor eines Transistors
22 der zweiten Konstantstromschaltung 18 angeschlossen, und der Emitter dieses Transistors
22 ist ebenfalls über einen Widerstand R4 nach Masse geschaltet. Die Basis des Transistors
20 ist an den Verbindungspunkt von zwei in Reihe geschalteten Widerständen R1, R2
angeschlossen, die zusammen einen Spannungsteiler bilden. Ein Ende dieses Spannungsteilers
ist mit Masse verbunden, während das andere Ende an einen Signaleingang 24 angeschlossen
ist, der ein Steuersignal DK empfängt. Dieses Steuersignal DK wird aus einer Empfängerschaltung
gewonnen, die vorzugsweise mikroprozessorgesteuert ist. Das Steuersignal DK ist
stets dann vorhanden, wenn der Sender, auf den der Empfänger eingestellt ist, ein
bestimmtes Kennungssignal sendet, das als Durchsagekennung bezeichnet wird. Vorzugsweise
handelt es sich bei dem Steuersignal
DK um ein digitales Signal,
das zwei konstante Signalpegel, nämlich digital "0" und digital "1" annehmen kann.
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Die Basis des Transistors 22 ist mit einem Eingangsanschluß 26 verbunden,
der ein Steuersignal AV empfängt. Dieses Steuersignal AV ist ein geschwindigkeitsabhängiqes
Signal, dessen Signalpegel z.B. proportional der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist,
in das die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eingebaut ist. Dieses Signal AV
kann leicht vom Geschwindigkeitsmesser des Kraftfahrzeugs abgeleitet werden.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das dem Anschluß 26 zugeführte
Steuersignal von dem Geräuschpegel in der Umgebung der Schaltungsanordnung abhängig.
Ein solches geräuschabhängiges Signal kann z.B. von einem geeignet plazierten Mikrofon
erzeugt werden.
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Der aus den Widerständen R10 und R12 gebildete Spannung teiler und
der Wert der Spannung Ustab. sind so bemessen, daß bei fehlendem Steuersignal DK
und dem Wert 0 des Steuersignals AV die Vorgabespannung Uo einen Wert hat, der für
die Einstellung maximaler Dämpfung des elektronischen Lautstärkestellers 10 erforderlich
ist, z.B. +5 V (s. Fig.2). Die Konstantstromschaltungen 16, 18 sind so bemessen,
daß die durch sie bewirkte Spannungsreduzierung an der Basis des Transistors 14
eine Vorgabespannung Uo zur Folge hat, die auf einen Wert abgesenkt ist, welcher
der maximal gewünschten automatischen Lautstärkeanhebung aufgrund des Steuersignals
DK und zusätzlich des Steuersignals AV entspricht.
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Die Vorgabespannung Uo ist also innerhalb des Bereiches zwischen einem
Grenzpegel für maximale Dämpfung urd einem Grenzpegel für maximale Lautstärkeanhebung
veränderbar, und zwar unabhängig von dem eingestellten Teilerverhältnis des Spannungsteilers
12.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird nun die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung erläutert.
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In rig. 5 hat die Abszisse zwei verschiedene Teilungen, von denen
zunächst die untere Teilung betrachtet wird, die den Drehwinkel des im Spannungsteiler
12 enthaltenen Potentizmeters von 0 - 2700 angibt. Die Stellungen Oo und 2700 sind
in Fig. 3 ebenfalls angegeben. Es soll zunächst eine mittlere Stellung dieses Potentiometers
betrachtet werden, die einem Drehwinkel von etwa 900 entspricht. Die Vorgabespannung
Uo wird durch den Spannungsteiler 12 auf einen bestimmten Wert der Steuerspannung
Uc heruntergeteilt, die bewirkt, daß der elektronische Lautstärkesteller 10 einen
relativen Pegel von etwa 20 dB einstellt. Dabei ist vorausgesetzt, daß kein Steuersignal
DK vorhanden ist und das Steuersignal #V den Wert Null oder einen sehr kleinen Wert
hat, Unter diesen Bedingungen hat die Vorgabespannung Uo einen maximalen Wert von
z. B. + 5 V. Die bei diesem maximalen Wert der Vorgabespannung Uo
in
Abhängigkeit von der Drehstellung des Potentiometers erreichten relativen Pegel
sind im Diagramm der Fig. 5 als Gerade "a1" eingezeichnet. Diese Gerade "al" entspricht
der Geraden a im Diagramm der Fig. 1.
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Wenn nun ein Steuersignal DK an den Anschluß 24 angelegt wird und
das Vorhandensein einer Durchsagekennung anzeigt, so liegt an der Basis des Transistors
20 eine erhöhte Spannung an, die zu einer erhöhung des durch den Transistor 20 fließenden
Stroms fü-irt. Da die Kollektor-Emitter-Strecke dieses Transistors 20 parallel zu
dem Widerstand R12 geschaltet ist, sinkt die an die Basis des Transistors 14 angelegt
Spannung.
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Folqlic1i sinkt auch die Vorgabespannung Uo. Dadurch wird die Steuerspannung
Uc um einen proportionalen Wert vernindert.
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Da bei geringerer Steuerspannung Uc der elektronische Lautstärkestetler
10 eine geringere Dämpfung des Tonsignals verursacht, föhrt das vorhandensein eines
Steuersignals DK somit zu einer Pegelanhebung. Diese Pegelanhebung ist im Diagramm
der Fig. 5 als Gerade "b1" eingezeichnet. Wie das Diagramm zeigt, wird bei der Drehstellung
900 des Potentiometers eine Pegelanhebung von ca. 7 dB bewirkt. Ein Vergleich der
Geraden "a1" und "b1" zeigt unmittelbar, daß bei einer geringeren Drehstellung des
Potentiometers die Pegel anhebung stärker ist, nämlich maximal 10 dB beim Drehw:nkel
00, und bei größeren Drehwinkeln degressiv abnimmt, um bei einem DrehwinkeL von
2700 schließlich den Wert Null zu erreichten.
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Die im diagramm der Fig. 5 willkürlich gewählte ülersteuerungsgrenze
wird dabei nicht oder nur unwesentlich überschritten.
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Sobald das Steuersignal DK entfällt bzw. seinen Digitalwert "0" annimmt,
liegt die Basis des Transistors 20 wieder auf Massepotential, so daß an der Basis
des Transistors 14 wieder die volle Spannung ansteht, deren Wert durch cas Teilerverhältnis
der Widerstände R10 und R12 und durch den Wert der stabilisierten Gleichspannung
Ustab bestimmt wird. Die Abhängigkeit des relativen Pegels von der Drehstellung
des
Potentiometers folgt dann wieder der Geraden "a1" in Fig. 5.
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Wenn das dem Anschluß 26 zugeführte Steuersignal AV einen Signalpegel
erreicht, der die Schwellspannung der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 22 überschreitet,
wird die ser Transistor leitend. Folglich fließt über seine Kollektor-Emitter-Strecke
ein Strom parallel zu dem Strom im Witierstand R12, so daß die Spannung an der Basis
des Transistors 14 sinkt. Folglich sinkt auch die Vorgabespannung Uo auf einen niedrigeren
Wert, und dies führt zu einer proportionalen minderung der Spannung Uc. Da eine
niedrigere Steuerspannullg Uc eine geringere Dämpfung des elektronischen Lautstärkestellers
10 zur Folge hat, wird bei unveränderter Drehstellung des Potentiometers der relative
Pegel angehoben. Diese Pegelanhebung ist im Diagramm der Fig. 5 als Gerade "c? eingezeichnet.
Diese Gerade stellt als Beispiel den Fall dar, daß sowohl eine Pegelanhebung aufgrund
eines vorhandenen Steuersignals DK als auch eine geschwindigkeitsabhängige zusätzliche
Pegelanhebung vorhanden ist. In diesem Falle liegen beide Konstantstromschaltungen
16, 18 parallel zum Widerstand R12. Bei der im Diagramm der Fig. 5 betrachteten
Drehstellung des Potentiometers von 900 beträgt die gesamte Pegelanhebung etwa 10
dB, wovon ca. 7 dB auf die Anhebung aufgrund des Steuersignals DK und ca. 3 dB auf
die geschwindigkeitsabhängige Pegelanhebung entfallen. Bei höheren Signalpegeln
des Steuersignals AV wird die Vorgabespannung Uo weiter vermindert, bis zu einem
Wert, der für den Drehwinkel 900 des Potentiometers eine Pegelanhebung von etwa
20 dB weitere bewirkt. In dem Diagramm der Fig. 5 sind Geraden "d1", "e1" und "fl"
gezeigt, die den relativen Pegel in Abhängigkeit von den Drehstellungen des Potentiometers
für höhere Signalpegel des Steuersignals AV wiedergeben. Diese Geraden sind jedoch
nur als Beispiele aufzufassen.
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Die Untersuchung des Diagramms in Fig. 5 zeigt unmittelbar, daß auch
die geschwindigkeitsabhängige Pegelanhebung bei zunehmendem Drehwinkel jeweils geringer
wird. Die Wirkung der geschwindigkeitsabhängigen Lautstärkeanhebung ist also ebenfalls
degressiv. Auch bei gleichzeitig vorhandener'Pegelanhebung aufgrund eines Steuersignals
DK und maximaler geschwindigkeitsabhängiger Pegelanhebung wird die übersteuerungsgrenze
nicht oder kaum überschritten, selbst wenn der Drehwinkel seinen maximalen Wert
von 270° erreicht. Es sei angemerkt, daß die Übersteuerungsgrenze in Fig. 5 willkürlich
so gelegt wurde, daß sie ab einem Drehwinkel von etwa 2300 von der Geraden fl" geschnitten
wird. Die bei noch größeren Drehwinkeln auftretende Übersteuerung ist vertretbar
und hat die Wirkung, daß die Verstärkerleistung des Tonwiedergabegerätes bei Inkaufnahme
eines geringen Klirrfaktors voll ausgeschöpft wird. Die Übersteuerungsgrenze kann
jedoch auch z.B. um etwa 5 dB höher gelegt werden, so daß sie auch von der Geraden
"f1" nicht geschnitten wird. Im gesamten Drehwinkelbereich des Potentiometers bzw.
Stellbereich des Spannungsteilers 12 treten dann keinerlei Übersteuerungen auf.
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Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von der zuvor anhand
von Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform durch die Ausbildung des Spannungsteilers
12. Alle übrigen Elemente sind unverändert und bedürfen daher keiner weiteren Erläuterung.
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Der Spannungsteiler 12 enthält bei der AusffihrungsSorm nach Fig.
4 anstelle des Potentiometers einen Digital/Aialog-Wandler, der die Vorgabespannung
Uo entsprechend einem digitalen 5-Bit-Eingangsignal in die herabgeteilte Steuerspannung
Uc umsetzt. Das digitale 5-Bit-Eingangssignal wird dem in dem Spannungsteiler 12
enthaltenen Digital/Analog-Wandler über Steuerleitungen 28, 30, 32, 34 und 36 aus
einem Mikroprozessor 38 zugeführt. Der Mikroprozessor 38 legt an diese
Steuerleitungen
28 bis 36 ein Bitmuster an, das 32 verschiedene Bitkonfigurationen hat. Diese verschiedenen
Bitmuster werden in einem softwaremäßig realisierten 5-Bit-Auf/Abwärts-Zähler erzeugt.
Die Zählrichtung "Aufwärts" Dder "Abwärts" wird durch die Taster 40, 42 bestimmt.
Wenn der Taster 40 betätigt wird, ändert der Mikroprozessor 38 dz Bitkonfiguration
derart, daß der Digital/Analog-Wandler auf ein geringeres Teilerverhältnis eingestellt
wird, also die Steuerspannung UC anhebt. Folglich wird der Lautstärkepegel vermindert.
Bei Betätigung des Tasters 42 ändert der Mikroprozessor 38 die Bitkonfiguration
derart, daß der Digital/Analog-Wandler auf ein größeres Teilerverhältnis eingestellt
wird und eine niedrigere Steuerspannung Uc abgibt. Mittels des Tasters 42 wird also
der Lautstärkepeel angehoben.
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Der den Digital/Analog-Wandler enthaltende Spannungsteiler 12 bewirkt
also eine Teilung der Vorgabespannung Uo in 32 diskreten Stufen, die 32 verschiedenen
Werten der Steuerspannung Uc und somit 32 verschiedenen Lautstärkepegeln entsprechen.
Um eine geeignete Wandlerkennlinie zu erreichen, ist der Digital/Analog-Wandler
vorzugsweise als sogenanrtes R-2R-Widerstandsnetzwerk ausgebildet, das aus der D/A-Wandlertechnik
bekannt ist und daher keiner weiteren Erläuterung bedarf.
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In dem Diagramm der Fig. 5 ist parallel zu der den Drehwinkel bei
der Ausführungsform von Fig. 3 darstellenden Abszisse eine weitere Abszisse eingezeichnet,
auf der die 32 disk.reten Pegelschritte dargestellt sind, die durch den Digital/-Analog-Wandler
des Spannungsteilers 12 erzeugt werden. Die zuvor unter Bezugnahme auf den Drehwinkel
des Potentiometers erläuterte Arbeitsweise der Schaltungsanordnung gilt analo( für
die Ausführungsform nach Fig. 4, wenn anstelle des Drellwinkels die diskreten Pegelschritte
betrachtet werden. Dem
als Beispiel betrachteten Drehwinkel von
etwa 90" entspricht z.B. der elfte Pegelschritt. Beim elften Pegelschritt beträgt
die Pegelanhebung, die durch das Steuersignal DK bewirkt wird, etwa 7 dB, die zusätzliche
geschwindigkeitsabhängige Pegelanhebung gemäß der Geraden "c1" etwa 3 dB und die
maximale Gesamtanhebung gemäß der Geraden "fl" etwa 20 dB. Für den untersten Pegelschritt
beträgt die Gesamtanhebung entsprechend der Geraden "f1" maximal 30 dB, während
sie bei höheren Pegelschritten degressiv abnimmt und schließlich beim Pegelschritt
32 den Wert Null erreicht.