DE4133393C2 - Schaltungsanordnung zum Einstellen der Basisbreite bei zweikanaliger, stereophoner Tonwiedergabe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Einstellen der Basisbreite bei zweikanaliger, stereophoner Tonwiedergabe, mit Schaltungsmitteln, die jeweils einen Anteil der Tonsignale für den Lautspre­ cher des einen Tonkanales in die Tonsignale für den Lautsprecher des anderen Tonkanales einkoppeln.

Durch die DE-AS 11 60 503 ist es grundsätzlich bekannt, durch gleich- oder gegensinnige Verkopplung stereopho­ ner Tonkanäle die Basisbreite zu verändern. Zu diesem Zweck besitzt jeder Kanal Spannungsteiler mit einstell­ baren Widerständen, die gegen Masse geschaltet sind.

Die Kanäle sind nach den Spannungsteilern über Wider­ stände miteinander verbunden. Die Basisbreite wird hier durch gleich- oder gegensinnige Zusammenschaltung der Kanäle über die Widerstände verändert.

Die Funktion dieser Schaltungsanordnung ist nur in potentialfreien Kanälen gesichert und außerdem nur für den Vorverstärkerbereich, nicht aber für eine Schal­ tungsanordnung nach den Endstufen geeignet.

Für die Einstellung der Basisbreite im Bereich der Endstufe ist es durch die DE OS 40 30 977 bekannt geworden, die masseseitigen Anschlüsse der beiden Lautsprecher zu verbinden und über einen einzigen, regelbaren Widerstand an Masse zu legen.

Über den Widerstand sind die Lautsprecherströme gleich­ sinnig gekoppelt, so daß jeder Lautsprecher zusätzlich zum Signal seines Kanals auch einen gleichphasigen Signalanteil aus dem anderen Kanal erhält.

Mit einer derartigen Schaltung kann der Mono- oder Mittenanteil der Tonsignale variabel gestaltet werden. Der Stereo- oder Seitenanteil der Tonsignale bleibt bei dieser Regelung stets in der gleichen Größe erhalten. Der Nachteil dieser Schaltungsanordnung besteht darin, daß beide Endverstärker das gleiche Bezugspotential haben müssen und daß der Gesamtpegel mit Vergrößerung des variablen Widerstandes wesentlich geringer wird.

Neben dieser Schaltungsanordnung ist durch die DE PS 12 56 702 eine Schaltungsanordnung bekannt geworden, bei der aufgespaltene Mono- und Raumtonanteile in Richtung, Phase und Betrag beliebig abgegriffen und gemischt und als getrennte, modifizierte Mono- und Raumtonsignale wieder abgegeben werden.

Damit kann auch die Basisbreite verändert werden. Derartige Schaltungsanordnungen sind zwar für den rein informationsverarbeitenden Teil in der Vorverstärker­ schaltung geeignet, nicht aber für Stellfunktionen nach der Endstufe.

Die in diesen Schaltungen verwendeten Transformatoren liegen als Signalübertrager direkt im Signalpfad und haben keine Kopplungsfunktion.

Durch die DE PS 10 86 279 ist es bekannt geworden, zwei potentialfreie Kanäle über einen Transformator mit mehreren Wicklungen und einen abgreifbaren Widerstand (Potentiometer) nach der Art einer Brückenschaltung gleich- oder gegenphasig miteinander zu koppeln.

Diese Schaltung erlaubt ein Stellen des Monoanteiles von der Mittelstellung aus im positiven oder negativen Sinne.

Die Seiten- oder Stereoanteile des Tonsignales bleiben unverändert.

Nachteilig ist bei dieser Schaltungsanordnung, daß diese für die Steuerung nach der Endstufe nicht geeig­ net ist, weil die Endstufenausgänge nicht parallel zu den koppelnden Transformatorenwicklungen geschalten werden können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Stellmög­ lichkeit für die Basisbreite nach der Endstufe zu schaffen, die mit geringem Schaltungsaufwand und ohne rückwirkende Veränderung der Vorverstärkerschaltung auch ein anpaßbares räumliches Tonsignal ermöglicht. Die Potentiale beider Kanäle im Endstufenbereich sollen beliebig gestaltbar sein.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Elemente im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches gelöst. Durch die Kopplung der in Reihe geschalteten Lautspre­ cher- und Transformatorwicklungen beider Kanäle über den Transformator wird eine Potentialtrennung zwischen den beiden Kanälen im Endstufenbereich gesichert.

Der an die dritte Wicklung angeschlossene einstellbare Widerstand ermöglicht nicht nur die Veränderung der Monosignale auf beiden Lautsprechern, sondern auch eine deutliche Veränderung der Seiten- oder Stereosignale. Leistungsverluste, die durch einen höheren Ausgangswert des Vorverstärkers ausgeglichen werden müssen, werden reduziert. Durch das Einkoppeln der Raumanteile in den jeweils anderen Kanal erfolgt eine Summierung dieser Signale.

Die praktischen Vorteile der Erfindung bestehen in der Verbesserung der räumlichen Tonqualität und ihrer Anpassung an die individuelle Hörposition.

Die wahlweise gleichsinnige oder gegensinnige Polung der ersten und zweiten Transformatorenwicklung zu ihren Lautsprechern ermöglicht, daß der Stellbereich einer­ seits von Mono bis Normalbreite und andererseits von Normalbreite bis Überbreite gewählt werden kann.

Zum Zwecke der optimalen Anpassung des Einstellberei­ ches der Basisbreite ist die Impedanz der dritten Wicklung an den Widerstandswert des einstellbaren Widerstandes anzupassen.

Durch die Wahl der Induktivität der ersten und zweiten Wicklung wird erreicht, daß tieffrequente Tonsignale durch die Schaltungsmittel nicht beeinflußt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbei­ spiel, das in der einzigen Zeichnung dargestellt ist, näher beschrieben.

An den Anschlußpunkten +L und -L bzw. +R und -R werden die Endverstärkersignale des linken und des rechten Tonkanales mit der angegebenen Phasenlage eingespeist.

Die verwendeten Lautsprecher L und R besitzen im we­ sentlichen gleiche Parameter und sind zwischen die Anschlußpunkte ihrer Kanäle geschaltet.

Mit den Schwingspulen der Lautsprecher L bzw. R sind, jeweils die Wicklungen L1 bzw. L2 des Transformators TR1 in Reihe geschaltet.

Diese beiden Wicklungen L1 und L2 sollten jeweils gleich sein, um ein symmetrisches Arbeiten der Schal­ tung zu gewährleisten.

Der Transformator TR1 besitzt neben den Wicklungen L1 und L2 eine dritte Wicklung L3, die mit einem regelba­ ren Widerstand R1 in einem geschlossenen Kreis in Reihe geschaltet ist.

Ist dieser regelbare Widerstand R1 hochohmig einge­ stellt, wird der Transformator TR1 nicht bedämpft und es kommt zu folgenden Wirkungen:
Der durch den Lautsprecher L und die Wicklung L1 flie­ ßende Strom mit den Signalanteilen L+R und L-R erzeugt in L2 bei entgegengesetzter Polung zu L1 einen Strom, der dem Strom durch den Lautsprecher R und die Wicklung L2 mit den Signalanteilen L+R und R-L entgegenwirkt. Dadurch werden im rechten Kanal die Signale L+R vermin­ dert und R-L verstärkt.

Analog dazu erzeugt der Stromfluß durch den rechten Lautsprecher R und die zweite Wicklung L2 des Transfor­ mators TR1 einen Gegenstrom in der ersten Wicklung L1 des Transformators TR1, der dort wiederum die Signale L+R vermindert und die Signale L-R verstärkt (linker Kanal).

Bei Verstellung des Widerstandes R1 auf einen geringen Widerstandswert (im Grenzfall hin bis zum Kurzschluß) wird die Transformation der Gegenströme zunehmend unter­ drückt und die Verhältnisse zwischen den Signalanteilen L+R und L-R im linken Kanal bzw. L+R und R-L im rechten Kanal verändern sich in entsprechender Weise. Durch die Anpassung der Impedanz der Wicklung L3 an den ohmschen Wert des Widerstandes R1 wird ein optimierter Regelumfang der Stereo-Basisbreite gewährleistet.

Werden die Induktivitäten der Wicklungen L1 und L2 klein gehalten, so bleiben die tieffrequenten Anteile des Signales L+R in beiden Kanälen unbeeinflußt von der Regelung.

Mit dieser Schaltungsanordnung läßt sich bei entspre­ chender Dimensionierung des Transformators das Stereo­ signal von einer normalen Stereogröße bis hin zu einem überbreiten Raumton regeln.

Polt man eine der Wicklungen L1 oder L2 des Transforma­ tors TR1 bezüglich der Polung des zugeordneten Laut­ sprechers um, kann ein Regelumfang von normalem Stereo bis hin zu einer reinen Monowiedergabe erzielt werden. Im letzteren Fall - wird bei voller Wirkung des Trans­ formators TR1 in beiden Kanälen das Summensignal L+R verstärkt und die Differenzsignale L-R und R-L werden reduziert.

Die beschriebene Schaltung läßt sich mit Vorteilen im Bereich der Musikelektronik zur Vergrößerung der Basis­ breite instrumentenbezogener Stereo-Lautsprecherboxen verwenden. Besondere Vorteile ergeben sich für die Instrumente Keyboard, Gitarre oder Baßgitarre.

Eine deutliche Verbesserung des Raumklanges wird auch an HIFI-Anlagen in Kraftfahrzeugen erreicht. Die Ver­ wendung von Leistungsverstärkern in Brückenschaltung wird erst durch die potentialfreie Gestaltung der Lastkreise möglich.

Ein weiteres Anwendungsgebiet ist im Bereich der Unter­ haltungselektronik gegeben. Die Basisbreitenregelung kann hier durch einfaches Einfügen der beschriebenen Schaltung zwischen die Verstärkerendstufen und die Boxen erreicht werden.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung zum Einstellen der Basisbreite bei zweikanaliger, stereophoner Tonwiedergabe, mit Schaltungsmitteln, die jeweils einen Anteil der Tonsi­ gnale für den Lautsprecher des einen Tonkanales in die Tonsignale für den Lautsprecher des anderen Tonkanales einkoppeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsmittel

• - aus einem einstellbaren Widerstand (R1) und
• - einem Transformator (TR1) mit mindestens drei Wicklungen (L1, L2, L3) bestehen, wobei
• - die erste und die zweite Wicklung (L1, L2) des Transformators (TR1) mit jeweils einem der beiden Lautsprecher (R; L) in Reihe geschaltet sind und
• - die dritte Wicklung (L3) mit dem einstellbaren Widerstand (R1) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die erste und zweite Wicklung (L1, L2) des Transformators (TR1) mit ihren Lautsprechern (L, R) wahlweise gleich- oder gegensinnig polbar sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz der dritten Wicklung (L3) an den Widerstandswert des einstellbaren Wider­ standes (R1) derart angepaßt ist, daß sich ein optima­ ler Einstellbereich für die Basisbreite ergibt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Induktivitäten der ersten und zweiten Wicklung (L1, L2) so dimensioniert sind, daß die tieffrequenten Anteile der Tonsignale durch die Schalt­ ungsmittel (TR1, R1) praktisch nicht beeinflußt werden.