Schaltung zur Aussiebung störender Töne in Geräten zur Tonfrequenzverstärkung. Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Aussiebung störender Töne in Geräten zur Tonfrequenzverstärkung und ist besonders dazu geeignet, die beim Rund funkempfang häufig auftretenden Inter- ferenztöne zwischen den einander in der F're- quenzskala benachbarten Trägerfrequenzen zweier Sender zu unterdrücken und auf diese Weise Störungen zu vermeiden.
Bekanntlich ist bei der Verteilung der im Rundfunkwellenband zur Verfügung stehen den Übertragungskanäle ein gegenseitiger Abstand der Trägerfrequenzen von 10 kHz zugrunde gelegt worden. Da nun in den Schwingungen der Sprache und der Musik doch immerhin wichtige Frequenzen vorhan den sind, die einen Bereich von der Grössen ordnung 10 kHz bedecken, ist sowohl beim Sender, als auch beim Empfänger eigentlich eine Modulationsbandbreite erforderlich, durch welche alle Seitenbandfrequenzen, die einem derartigen Bereich entsprechen, um fasst werden.
Würde man dementsprechend einen Empfänger für den Empfang eines derartig. breiten Modulationsbandes einrich ten, so würde er entsprechend dem Vorher gesagten auch die Interferenzfrequenzen zwi schen den Trägern der benachbarten Rund funksender aufnehmen und diese als Stör töne wiedergeben.
Immerhin ist eine ausreichende Wieder gabetreue auch zu erzielen, wenn man den Empfänger für den Empfang eines etwas schmaleren Modulationsbandes als<B>10'</B> kHz einrichtet. Um eine möglichst gute Wieder gabetreue zu erzielen und gleichzeitig mit Sicherheit solche Störungen zu vermeiden, wie sie durch die Interferenztöne zwischen den Trägerwellen entstehen, sollte daher die Selektivitätskurve des Empfängers etwa von rechteckiger Form sein, so dass innerhalb eines Modulationsbandes,
das etwas schmaler als 10 kHz für Einseitenbandempfang und etwas schmaler als 20 kHz für Doppelseiten bandempfang ist, ein gleichförmiges Anspre chen gewährleistet ist; diese Selektivitäts- kurve sollte an ihren. Grenzen möglichst scharf abfallen, so dass Frequenzen ausser halb ihres Bereiches vollständig unterdrückt oder doch möglichst stark gedämpft werden.
Es ist nun verhältnismässig schwierig und auch kostspielig, diese ideale rechteckige Selektivitätskurve im Hochfrequenzteil eines Rundfunkempfängers zu erzeugen. Im all gemeinen gelingt es nicht, die sogenannten "Abschneidefrequenzen", das heisst die Grenz frequenzen des Bandes, an welchen die Kurve zur Nullinie hin umbiegen soll, so scharf definiert auszubilden, wie es zur Er zielung eines guten Empfanges und völliger Ausschaltung der Interferenzstörungen er wünscht ist.
Die mit Hochfrequenzsiebmit- teln allein erzeugten Selektionskurven ver laufen im allgemeinen sehr allmählich, so dass die Elimination von Interferenztönen auch durch eine merkliche Einbusse an der Wiedergabetreue erkauft werden muss.
Bessere Ergebnisse in der Erzeugung von Selektivitätskurven der gewünschten Form werden erzielt, wenn man zusätzliche Filter im Niederfrequenzteil des Empfängers anordnet.
Diese Filter können dabei als sogenannte Tiefpassfilter mit einer geeigne ten Abschneidefrequenz ausgebildet sein, das heisst kraft ihrer elektrischen Filtereigen schaften lassen sie Frequenzen unterhalb der Abschneidefrequenz nahezu ungedämpft durch, während bei der Abschneidefrequenz ihre Übertragungskurve rasch nach Null hin abfällt, um sodann bei einer bestimmten Fre quenz oberhalb der Abschneidefrequenz den Wert unendlicher Dämpfung zu erreichen.
Im allgemeinen genügt bereits die Verwen dung einer derartigen Tonfrequenzfalle im Empfänger, jedoch können nach Bedarf auch mehrere solche Fallen verwendet werden.
Die Erfindung sieht nun die Verwen dung einer besonders gearteten Tonfrequenz falle im Empfänger vor, welche sich sowohl durch gute Wirkung, als auch besonders günstige Verhältnisse hinsichtlich der da durch hervorgerufenen Kosten für den Auf bau des Empfängers auszeichnet.
Der Er findungsgedanke besteht nämlich darin, die im Empfänger notwendigerweise vorhande nen Induktivitäten des Ausgangstransforma tors und der Sprechspule des Lautsprechers zusammen mit einem auf eine auszuschei dende Frequenz abgestimmten Resonanzkreis so zu dimensionieren, dass unerwünschte Störfrequenzen ausgeschieden werden.
Die Erfindung besteht daher in einer Schaltung zur Aussiebung störender Töne in Geräten zur Tonfrequenzverstärkung mit einem als Falle wirkenden, aus einer Serienschaltung einer Spule und eines Kondensators gebilde ten und auf eine zu unterdrückende Frequenz abgestimmten Resonanzkreis (L, C), bei wel cher der Resonanzkreis zwischen den Ver bindungsleitungen der Sekundärspule (L1)
eines Ausgangstransformators und der Sprech spule (L2) eines Lautsprechers angeordnet ist, und bei welcher die parallel zum Re sonanzkreis (L, C) liegenden Induktivitäten, von welchen die eine mindestens zur Haupt sache aus der Sekundärspule (L1) des Trans formators und die andere mindestens zur Hauptsache aus der Sprechspule (L2) be steht, in derartigen Grössenverhältnissen ge wählt sind, dass sie zusammen einen Tief passfilter mit einer Abschneidefrequenz bil den,
die niedriger als die durch den Reso nanzkreis (L, C) unterdrückte Frequenz ist. Di.mensionierungsvorschriften für Tiefpass- filter mit einer gewünschten kbschneidefre- quenz sind dem Fachmann bereits an sich bekannt, so dass darauf hier nicht näher ein gegangen zu werden braucht.
Von den Figuren zeigen: Fig. 1 ein Schaltschema eines Super- heterodyneempfängers, bei welchem die Er findung in einer beispielsweisen Ausfüh rungsform angewendet ist, Fig. 2 eine Kurve, welche die Ausgangs leistung des Empfängers für verschiedene Modulationsfrequenzen, jedoch bei gleich bleibender Hochfrequenzamplitudeund gleich bleibendem Modulationsgrad darstellt;
Fig. .3 bis 5 zeigen weitere beispielsweise Ausführungsformen der Schaltung nach der Erfindung. In der Schaltung nach Fig. 1 ist ein Antennenkreis A durch einen abstimmbaren Selektor T, mit dem Eingang einer Hoch frequenzverstärkerröhre V1 gekoppelt.
Der Ausgangskreis der Röhre V, ist durch einen ähnlichen abstimmbaren Selektor TZ mit dem Eingang einer Modulatorröhre VZ verbunden. Dem Eingangskreis der Modulatorröhre wer den örtlich erzeugte Überlagerungsschwin- gungen über einen Widerstand R2 zugeführt, durch den die Kathoden der Modulatorröhre VZ und der Oszillatorröhre V3 gemeinsam geerdet sind.
Von der Röhre V2 werden die Zwischenfrequenzschwingungen einer Zwi- schenfrequenzverstärkerröhre V4 über einen Zwischenfrequenztransformator T4 zugeführt und nach der Verstärkung in der Röhre V4 durch einen weiteren Zwischenfrequenztrans- formator T, der Gleichrichterröhre V, zuge leitet.
Die Niederfrequenzschwingungen gelan gen vom Abgriff :des Potentiometers R6 zum Steuergitter der ersten Niederfrequenzver- stärkerröhre VB und von da auf eine Gegen taktverstärkerstufe, welche aus den Röhren V7 und V$ besteht, und sodann über den Ausgangstransformator T$ zu der Sprech spule L2 eines Lautsprechers S.
Die hochfrequenten Selektionsmittel T1, T2, T, und T, sind so bemessen, dass sie ein Frequenzband von annähernd 14 kHz Breite ziemlich gleichmässig durchlassen. Die sich ergebende Gesamtselektivität wird indessen in dem Empfänger durch Niederfrequenz filter der vorher erwähnten. Art soweit er höht, dass die störenden Interferenztöne aus geschieden werden. Solche "Wellenfallen" sind bei W, und W2 angedeutet.
Diese Fallen sind zur speziellen Unterdrückung der Inter- ferenztöne zwischen den Trägerwellen be nachbarter Rundfunkkanäle auf 10 kHz ab gestimmt.
Ausserdem ist bei W noch eine weitere Wellenfalle angedeutet, welche zusammen mit der Sekundärspule des Ausgangstrans formators und der Sprechspule des Lautspre chers einen Tiefpassfilter bildet, durch dessen Wirkung die resultierende Selektionscharak- teristik nach Fig. 2 erreicht wird. Der greis <I>W</I> enthält eine Spule<I>L</I> in Serie mit einem Kondensator C.
Diese Serienschaltung liegt sowohl parallel zur Sprechspule L2 des Lautsprechers, als auch zum Sekundärteil des Ausgangstransformators T8. Unter L, sei dabei diejenige Sekundärinduktivität ver standen, die als scheinbare Induktivität bei primärem Kurzschluss gemessen wird.
Der greis L, C sei in Serienresonanz gleichfalls auf 10 kHz abgestimmt. Bei sinngemässer Anwendung üblicher Dimensionierungsge- setze für Filterketten ist dann die bevorzugte Beziehung zwischen den Induktivitäten L1, L2 und L: (1) Li=LZ=2 L.
Da der Kreis L, C auf 1,01 kHz abge stimmt ist, besitzt die Filterkette für diese Frequenz einen Kurzschluss; das heisst eine Stelle unendlicher Dämpfung. Von dieser Stelle steigt die Übertragungskurve nach Fig. 2 bei tieferen Frequenzen rasch zu ihrem horizontalen Teil an.
Die Stelle, an welcher der horizontale Teil in den abfallenden Teil übergeht, bezeichnet .man gewöhnlich als "Abschneidefrequenz", welche bei Einhal tung der angegebenen Dimensionierungsvor- schrift etwa bei 7 kHz liegt.
Sind L, und L2 ungleich, so erhält man nahezu gleich gute Ergebnisse, wenn
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Dies bedeutet nämlich, dass L nunmehr gleich der Induktivität von L1 und Lz in Parallelschaltung ist. Keine dieser Bezie hungen ist besonders kritisch, ausgenommen die Abstimmung des Kreises W auf 10 kHz.
Es sei hier darauf hingewiesen, dass die Fallen W, und W2 zur speziellen Unter drückung eines Interferenztones von 10 kHz geeignet sind, während jedoch höhere Inter- ferenztöne durch sie nicht unterdrückt wer den.
Die Falle W vermag jedoch ausser der Unterdrückung eines Interferenztones von 10 kl:lz im Zusammenwirken mit den Induk- tivitäten L, und L2 auch nach Art eines Tiefpassfilters höhere Interferenztöne zu un terdrücken.
Wie die Wirkung der Falle W die Ge samtcharakteristik. des Empfängers, verbes sert, ist in Fig. 2 .gezeigt. Darin zeigt die gestrichelte Kurve A edie Selektionskurve des Empfängers ohne Verwendung der Falle W; es geht daraus hervor, dass. sowohl bei 10000 Hertz, als auch darüber, eine unge nügende Unterdrückung vorhanden ist.
Kurve B zeigt die Wirkung beim Vorhandensein der Falle W; aus ihr ist die verbesserte Selek- tivitIt gegenüber Schwebungstönen von 10 kHz deutlich zu erkennen, wobei man diese ohne Beeinträchtigung der Leistung innerhalb .des benötigten Niederfrequenz bereiches von 50 bis 7.000 Hertz erhält.
Fig. 3 zeigt eine andere Form einer Nie derfrequenzfalle, welche vorzugsweise anzu wenden ist, wenn L1 kleiner ist als L2. Die nach Möglichkeit einzuhaltende Beziehung zwischen den Induktivitäten ist: (3) L1 -f- L3 = L2 = 2 L.
Wenn. L,. ,grösser ist als L2, wird vorzugs weise die Modifikation nach F'ig. 4 verwen det, wobei die Beziehung erfüllt sein soll: (4) L1 = L2 + L4 = 2. L.
Die Modifikation nach Fig. 5 ermöglicht die beste Anpassung an die genauen Dimensio- nierungsregeln für Tiefpassfilter, wenn es auch gewöhnlich nicht nötig ist, .die Schal- tung bis zu diesem Grade zu verfeinern. Es sind dann zwischen den Induktivitäten L,
L1 und L2 und dem Widerstand BZ der Laut sprecherspule folgende Beziehungen einzu halten: (5) L,. -f- L 3 = L2 -I- L4 = 2, L und
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Keine .der obigen Beziehungen ist besonders kritisch, ausgenommen, dass L, C, wie bereits festgestellt,
in allen Fällen genau auf 10 kHz abgestimmt sein soll.