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Dokumentenidentifikation DE3427000C2 07.01.1988
Titel Überblendregler, insbesondere in einer Überblendschaltung eines Autoradios
Anmelder Philips Patentverwaltung GmbH, 2000 Hamburg, DE
Erfinder Dünnebacke, Joachim, 6348 Herborn, DE
DE-Anmeldedatum 21.07.1984
DE-Aktenzeichen 3427000
Offenlegungstag 30.01.1986
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 07.01.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.01.1988
IPC-Hauptklasse H01C 10/20
IPC-Nebenklasse H04R 3/00   H03G 3/00   H04S 7/00   
Zusammenfassung Überblend-Schaltungseinrichtungen an elektrischen Wiedergabegeräten zum Überblenden der von einem Signalgeber abgegebenen Signale zwischen zwei Wiedergabeeinheiten, mit einem regelbaren Widerstand, der beim Verschieben der Abtaststellen an ihm in die eine oder andere Richtung der einen Wiedergabeeinheit einen größer werdenden und entsprechend der anderen Wiedergabeeinheit einen kleiner werdenden Überblendwiderstand vorschaltet und umgekehrt. Parallel zu den Wiedergabeeinheiten (RL1, Ri1 + RL1; RL2, Ri2 + RL2) sind regelbare Zusatzwiderstände (RZ) geschaltet, die sich umgekehrt proportional zu den Widerstandswerten (RÜ) des Überblendwiderstandes verändern. Der Überblendregler hat zusätzliche Schleiferbahnen, die von einem zusätzlichen Schleiferarm (21) abgetastet werden; der Schleiferarm (21) ist parallel zu den Wiedergabeeinheiten an Masse gelegt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf einen Überblendregler nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 oder 2.

Derartige Überblendregler sind aus der DE-OS 29 38 675 bekannt. Bei diesen bekannten Überblendreglern kann die Lautstärke der einzelnen Lautsprecher nicht gehörrichtig eingestellt werden, wenn an ihm ein Booster mit relativ hochohmigem Eingangswiderstand (größer als 1 KOhm) angeschaltet wird.

Durch diesen hochohmigen Eingang wird die Belastung des Überblendreglers sehr gering und praktisch unwirksam. In der Mittelstellung werden beide Booster mit der gleichen Aussteuerspannung betrieben. Werden die Schleiferarme jedoch in eine Endstellung gedreht, dann gelangt an einen Booster die volle Aussteuerspannung und an den anderen eine Spannung von



Nimmt man einen Widerstandswert von 40 Ohm längs der Widerstandsbahn an, dann beträgt die Aussteuerspannung



Das bedeutet, daß beim Einsatz von hochohmigen Boostern auch bei extremer Verstellung der Schleiferarme beide Lautsprecher fast die volle Ausgangsleistung erhalten. Dieser Unterschied ist fast nicht mehr meßbar, auf keinen Fall hörbar. Dies läßt sich durch einen niederohmigen Boostereingang von beispielsweise 20 Ohm zwar verringern; mit dieser Verringerung wird aber eine zusätzliche Verlustleistung im Booster und ein höherer Klirrfaktor in der Endstufe, beispielsweise durch eine Belastung mit 2 × 20 Ohm = 40 Ohm erkauft.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Überblendregler der eingangs erwähnten Art derart weiterzubilden, daß mit ihm an ihm angeschlossene hochohmige Booster nach Maßgabe der gewünschten Überblendung befriedigend gehörrichtig regelbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 2 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 3 bis 6.

Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Überblendregler mit Haupt- und Zusatzwiderstandsbahnen,

Fig. 2 ein Ersatzschaltbild einer Schaltungseinrichtung, in der der Überblendregler nach Fig. 1 eingesetzt wird,

Fig. 3 drei Ersatzschaltbilder von Überblendschaltungseinrichtungen mit dem Überblendregler nach Fig. 1 in drei verschiedenen Funktionsstellungen, zum unmittelbaren Betrieb von Lautsprechern,

Fig. 4 drei Ersatzschaltbilder von Überblendschaltungseinrichtungen mit dem Überblendregler nach Fig. 1 zum Betreiben von Lautsprechern über zwischengeschaltete Booster-Verstärker,

Fig. 5 einen gegenüber Fig. 1 abgewandelten Überblendregler mit koaxialen Widerstandsbahnteilen.

In Fig. 1 ist ein Überblendregler 1 für eine Schaltungseinrichtung an elektrischen Wiedergabegeräten zum Überblenden von elektrischen Wiedergabesignalen zwischen einer ersten Wiedergabeeinheit und einer zweiten Wiedergabeeinheit schematisch dargestellt. Die Darstellung betrifft nur den Mono-Betrieb, d. h. nur den Einkanal-Betrieb. Für den Stereo-Betrieb ist der Überblendregler entsprechend zu verdoppeln. Als Wiedergabeeinheiten sollen einerseits Lautsprecher, die unmittelbar angeschaltet sind, und andererseits über Booster-Verstärker betriebene Lautsprecher verstanden werden. Weiterhin ist die Funktionsweise des Überblendreglers nicht beschränkt auf Drehregler. Es ist ebensogut möglich, den Überblendregler als Schieberegler auszuführen. Der Überblendregler 1 nach Fig. 1 hat eine Schleiferbahn 3, mit einer Widerstandsbahn RÜ und zwei metallisierte Kontaktbahnen 5 und 7. An diese metallisierten Kontaktbahnen 5, 7 sind als Wiedergabeeinheiten dienende Lautsprecher angeschlossen, die durch die Belastungswiderstände RL 1 und RL 2 charakterisiert sind. Die Lautsprecher sind an Masse gelegt. Die Leiterbahnen 5 und 7 schließen zwischen den ersten Enden 9 und 11 eine Widerstandsbahn RÜ ein. Die Widerstandsbahn RÜ ist mit den metallisierten Leiterbahnen 5 und 7 kontaktiert. An die zweiten Enden 13, 15 der Leiterbahnen 5 und 7 ist eine Zusatz-Widerstandsbahn RZ angeschlossen, die den restlichen Teil der ringförmigen Schleiferbahn 3 ausfüllt. Der Widerstandsverlauf der Zusatz-Widerstandsbahn kann linear aber auch nicht linear sein. Durch einen Isolierbereich 16 in der Mitte der Zusatz-Widerstandsbahn RZ kann eine Aufteilung in zwei getrennte Zusatzwiderstände RZ 1 und RZ 2 erfolgen, um so die Verlustleistung zu verringern.

Auf der Schleiferbahn 3 sind Schleiferarme 17, 19 und 21 entlang fahrbar. Die Schleiferarme 17 und 19 sind miteinander verbunden und streben V-förmig auseinander; sie sind gemeinsam um den Mittelpunkt 23 der Schleiferbahn 3 verstellbar. In der Zeichnung ist der Drehpunkt gegenüber dem Mittelpunkt 23 der Schleiferbahn versetzt, um eine bessere Übersichtlichkeit zu erhalten.

Die Schleiferarme 17 und 19 sind an einen Endverstärker 25 eines elektrischen Wiedergabegerätes angeschlossen. Die Schleiferarme 17 und 19 sind nur bewegbar innerhalb des Schleiferbahnfeldes, das aus den metallisierten Leiterbahnen 5 und 7 und der Widerstandsbahn RÜ besteht.

Der Schleiferarm 21 fährt nur die Zustandswiderstandsbahn RZ ab. Dieser Schleiferarm 21 ist gegenüber den Schleiferarmen 17 und 19 isoliert und ebenfalls um die Achse 23 verschwenkbar. Der besseren Verständlichkeit wegen, ist seine Drehachse aber optisch versetzt gegenüber der Achse 23 dargestellt. Der Schleiferarm 21 ist beispielsweise über die metallische Achse und das Gehäuse des Überblendreglers geerdet. Diese Erdung ist ersatzweise in Fig. 1 dargestellt durch eine Erdungsleitung 27. Auch andere Erdungen, beispielsweise über zusätzliche Schleifer sind denkbar.

Fig. 2 zeigt das Ersatzschaltbild des in eine Schaltungseinrichtung zum Überblendregeln eingesetzten Überblendreglers 1. Das Ersatzschaltbild zeigt, daß die elektrischen Wiedergabesignale, wie Sprache oder Ton, über parallele Leitungszüge 29, 31 über einen aufgeteilten Übergangswiderstand RÜ auf die Belastung gegeben werden. Die Belastung besteht jeweils aus Parallelschaltungen der Lautsprecherwiderstände RL 1 und RL 2 und einem Teil des Zusatzwiderstandes RZ. Dem Lautsprecherwiderstand RL 1 liegt also ein Teil des Zusatzwiderstandes RZ parallel und parallel zu dem Lautsprecherwiderstand RL 2 ist der restliche Teil des Zusatzwiderstandes RZ geschaltet. Ist der Isolierbereich 16 vorgesehen, dann gelten die Bezeichnungen RZ 1 und RZ 2.

Die Fig. 3a, b, c zeigen nun anhand dreier Schaubilder des Überblendreglers zusammen mit einer Ersatzschaltung, wie die Überblendregelung vonstatten geht. Die Darstellung ist nur für eine Verschwenkung der Schleiferarme entgegen dem Uhrzeigersinn aus der Mittelstellung bis in eine Endstellung dargestellt. So nimmt der Übergangswiderstand RÜ für den Lautsprecher mit dem Widerstand RL 2 von 0 Ohm auf 40 Ohm zu, wobei gleichzeitig der Zusatzwiderstand von 40 Ohm bis auf 0 Ohm absinkt. In der gleichen Weise steigt der Zusatzwiderstand RZ, der parallel zu dem Widerstand RL 1 parallelgeschaltet ist, von 40 Ohm auf 80 Ohm an.

Die Widerstandsangaben beziehen sich darauf, daß der Widerstand RÜ über die Länge der Widerstandsbahn hinweg 40 Ohm beträgt. Gleichzeitig beträgt der Zusatzwiderstand RZ, der sich über die Zusatzwiderstandsbahn RZ erstreckt, 80 Ohm. Bei anderen Widerstandswerten ergeben sich entsprechend Widerstandsverteilungen.

Bei der Darstellung in den Fig. 4a bis 4c ist der Übergangswiderstand wieder mit 40 Ohm und der Zusatzwiderstand wieder mit 80 Ohm bemessen. Auch hier gelten die Widerstandswerte nur als Beispiele. Vor die Lautsprecherwiderstände RL 1 und RL 2 ist jeweils ein Booster-Verstärker 33 mit einem Innenwiderstand Ri 1 bzw. Ri 2 geschaltet. Die drei Funktionsstellungen entsprechen wieder denen nach Fig. 3a bis 3c und die Überblendwiderstände und die Zusatzwiderstände verändern sich dabei ebenfalls wie in der Darstellung nach Fig. 3a bis 3c. Einen Unterschied bilden lediglich die zwischengeschalteten Booster 33 mit ihren Innenwiderständen Ri 1 und Ri 2.

Es zeigt sich, daß sowohl bei dem unmittelbaren Anschließen von Lautsprechern als auch beim Zwischenschalten von Booster-Verstärkern eine einwandfreie Überblendregelung möglich ist.

Fig. 5 zeigt einen Überblendregler, bei dem der Zusatzwiderstand RZ die Schleiferbahn nicht zu einem Ring ergänzt, sondern koaxial zu dieser angeordnet ist. Auch hier kann ein Isolierbereich 16 den Zusatzwiderstand in zwei gegeneinander isolierte Teile trennen. Der Zusatzwiderstand RZ bzw. die Zusatzwiderstandsteile RZ 1 und RZ 2 sind dabei über Kreuz geschaltet.

Es ist natürlich in Abwandlung dieser Ausführungsform auch möglich, den Zusatzwiderstand RZ wie in der Darstellung nach Fig. 1 nach unten zu klappen, wie es in Fig. 5 durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Der Zusatzwiderstand RZ bzw. die Zusatzwiderstände RZ 1 und RZ 2 werden dann nicht über Kreuz geschaltet. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 liegt der Zusatzschleiferarm 21 auf der Mitte zwischen den Überblendschleiferarmen 17, 19. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und bei einer Umklappung des koaxialen Zusatzwiderstandes gegenüber der Darstellung nach Fig. 5 ist der Zusatzschleiferarm 21 gegenüber der Mitte zwischen den Schleiferarmen 17, 19 um 180 Winkelgrade versetzt.


Anspruch[de]
  1. 1. Überblendregler, insbesondere in einer Überblendschaltung eines Autoradios zum Überblenden von elektrischen Wiedergabesignalen zwischen einer ersten Wiedergabeeinheit und einer zweiten Wiedergabeeinheit, mit mindestens einer kreissegmentförmigen Widerstandsbahn, an deren Enden sich jeweils metallische kreissegmentförmige Leiterbahnen anschließen, die an ihren freien Enden mit den geerdeten Wiedergabeeinheiten elektrisch verbunden sind, wobei zwei gleichzeitig betätigbare, elektrisch miteinander verbundene Schleiferarme vorgesehen sind, deren gegenseitiger Abstand etwa der Länge der Widerstandsbahn entspricht und die in ihrer Mittellage die Übergänge zwischen der Widerstandsbahn und den Leiterbahnen kontaktieren, und wobei die Schleiferarme an eine Signalquelle angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander abliegenden freien Enden (13, 15) der metallischen Leiterbahnen (5, 7) jeweils mit einer Zusatz-Widerstandsbahn (RZ) elektrisch verbunden sind, die von einem Zusatzschleiferarm (21) abgefahren wird, der mit dem Gerätemassepotential verbunden ist, der elektrisch getrennt zusammen mit dem Schleiferarm (17, 19) bewegbar ist und sich in seiner Mittellage im Mittelbereich der Zusatz-Widerstandsbahn befindet, wobei die Zusatz-Widerstandsbahn (RZ) die Schleiferbahn (3) zu einem Ring ergänzt.
  2. 2. Überblendregler, insbesondere in einer Überblendschaltung eines Autoradios zum Überblenden von elektrischen Wiedergabesignalen zwischen einer ersten Wiedergabeeinheit und einer zweiten Wiedergabeeinheit, mit mindestens einer Widerstandsbahn, an deren Enden sich jeweils metallische Leiterbahnen anschließen, die an ihren freien Enden mit den geerdeten Wiedergabeeinheiten elektrisch verbunden sind, wobei zwei gleichzeitig betätigbare, elektrisch miteinander verbundene Schleiferarme vorgesehen sind, deren gegenseitiger Abstand etwa der Länge der Widerstandsbahn entspricht und die in ihrer Mittellage die Übergänge zwischen der Widerstandsbahn und den Leiterbahnen kontaktieren, und wobei die Schleiferarme an eine Signalquelle angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander abliegenden freien Enden (13, 15) der metallischen Leiterbahnen (5, 7) über Kreuz jeweils mit einer Zusatz-Widerstandsbahn (RZ) elektrisch verbunden sind, die von einem Zusatzschleiferarm (21) abgefahren wird, der mit dem Gerätemassepotential verbunden ist, der elektrisch getrennt zusammen mit dem Schleiferarm (17, 19) bewegbar ist und sich in seiner Mittellage im Mittelbereich der Zusatz-Widerstandsbahn befindet.
  3. 3. Überblendregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Überblendwiderstand (RÜ) etwa den 1/2fachen Wert des Zusatzwiderstandes (RZ) hat.
  4. 4. Überblendregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandbahn (RÜ) und die sich anschließenden metallischen Leiterbahnen kreissegmentförmig angeordnet sind und daß die Zusatzwiderstandsbahn (RZ) konzentrisch zu der Widerstandsbahn (RÜ) und den metallischen Leiterbahnen (5 und 7) angeordnet ist.
  5. 5. Überblendregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsverlauf des Zusatzwiderstandes (RZ) nicht linear ist.
  6. 6. Überblendregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzwiderstandsbahn (RZ) im Mittelbereich zur Bildung von zwei getrennten Widerstandsbahnen (RZ 1) und RZ 2) unterbrochen ist und der Zusatzschleiferarm (21) beim Auflaufen auf diesen unterbrochenen Mittelbereich (16) isoliert ist.






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