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Vorrichtung zur Unterdrückung von Knackgeräuschen
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beim Umschalten elektrischer Signale Stand der Technik Die Erfindung
geht aus von einer Vorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.
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Beim Umschalten elektrischer Signale in solchen Vorrichtungen, bei
denen einem Signalverstärker ein Lautsprecher nachgeschaltet ist, tritt aufgrund
der sich plötzlich ändernden Signalspannung beim Umschalten ein Knackgergusch auf.
Dieses Knackgeräusch ist störend, insbesondere bei der Verwendung einer derartigen
Vorrichtung in einem Audiometer. Dabei werden nämlich der zu untersuchenden Person
in der Regel hörbare Signale unterschiedlicher Frequenz über einen Kopfhörer zugespielt,
so daß Knackgeräusche beim Umschalten der Frequenz und/oder des Pegels als besonders
unangenehm empfunden werden.
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Aus der DE-AS 26 18 524 ist bereits ein Verfahren zur Austastung eines
Störimpu]ses bekannt, bei den durch einen den Schaltvorgang auslösenden Vorgang
ein Austastsignal in Form eines im wesentlichen rechteckigen Impulses erzeugt wird,
dessen Impulsbreite mindestens so groß ist wie die Impulsbreite des Störimpulses,
und das Austastsignal zur Ansteuerung einer zwischen Verstärker und Lautsprecher
angeordneten Torschaltung dient, die während der Ansteuerung den Stromfluß zwischen
Verstärker und Lautsprecher mindestens nahezu unterbricht, wobei die Auslösung des
Schaltvorganges soweit verzögert wird, daß an der Torschaltung das Austastsignal
und der Störimpuls gleichzeitig anliegen. Die bekannte Vorrichtung erfordert jedoch
als zusätzliche Schaltmittel einen Impulsgeber sowie weitere Schaltmittel, die den
Aufbau der Vorrichtung insgesamt verkomplizieren und verteuern.
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Weiterhin ist ein Verfahren zur Beseitigung von Knackgeräuschen, insbesondere
in Audiometern, aus der DE-PS 913 947 bekannt. Danach wird die beim Regeln der Lautstärke
geschaltete elektrische Energie über Siebmittel geleitet, durch die unerwünschte
Frequenzanteile ganz oder teilweise unterdrückt werden. Bei den Siebmitteln handelt
es sich um Filteranordnungen, die den Nachteil haben, daß die unerwünschten Frequenzanteile
der Störimpulse nicht völlig unterdrückt werden können. Außerdem sind die Siebmittel
ständig zugeschaltet, so daß, um eine Verfälschung des Nutzsignales zu vermeiden,
nur ein begrenzter Frequenzbereich der Knackgeräusche ausgefiltert werden kann.
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Schließlich ist in der DE-OS 28 07 318 ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Austasten von Störimpulsen beschrieben, bei der beim Umschalten dynamisch Spannungsimpulse
hervorgerufen und in eine Gleichspannung umgewandelt werden
und/oder
statisch eine Gleichspannung geliefert wird, die an einer Regel stufe zum Aussteuern
eines Endverstärkers angelegt wird, um den Verstärker während des Einstellvorganges
zu sperren. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung müssen durch zusätzliche Schaltmittel
Hilfsgrößen erzeugtwerden, die einen aktiven Eingriff in den Signalweg während des
Umschaltvorganges bewirken. Hierzu ist ein beträchtlichter schaltungstechnischer
Aufwand erforderlich, der aus wirtschaftlichen Gründen nur in einer bestimmten Geräteklasse
zu rechtfertigen ist.
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Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, einen steuerbaren weichen
Verlauf des Schallpegels beim Umschalten von Frequenz und/oder Pegel zu bewirken,
wobei durch Festlegung der Übergangs funktion ein beliebiges Ansteigen und Abfallen
des tonfrequenten Signales erzielbar ist.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. So ist es
besonders vorteilhaft, zusätzlich zum Längsregler einen Querregler im Eingang des
Ausgangsverstärkers vorzusehen, der gegensinnig zum Längsregler gesteuert wird,
um damit das Rauschen herabzusetzen. Weiterhin kann in vorteilhafter Weise der Längsregler
unmittelbar als das den Pegel des Ausgangsverstärkers im eingeschwungenen Zustand
bestimmende Element verwendet werden.
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Zeichnung Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den
Stromlaufplan einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit
Pegeleinstellung; Fig. 2 den Stromlaufplan einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit Pegel-und Frequenzeinstellung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele In Fig. 1 ist mit 10 ein Tonfrequenzgenerator
bezeichnet, der über einen Verstärker 11 mit einem Ohrhörer 12 verbunden ist. Derartige
Anordnungen werden bei audiometrischen Untersuchungen verwendet, bei denen einem
Patienten tonfrequente Signale unterschiedlicher Frequenz und unterschiedlichen
Pegels zugespielt werden. Dabei können beim Umschalten des Pegels und/oder der Frequenz
für den Patienten unangenehme Knackgeräusche auftreten, die durch Übergangserscheinungen
im Verstärker und/oder Oszillator bedingt sind. Erfindungsgemäß ist daher im Eingang
des Verstärkers 11 wenigstens ein Längsregler 13, 13', 13" vorgesehen, die an die
Endstufe 17 des Verstärkers 11 angeschlossen sind. Die Längsregler 13, 13', 13"
sind im Prinzip regelbare Widerstände, vorzugsweise Feldeffekttransistoren. In dem
in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dienen
diese Widerstände unmittelbar als den Ausgangspegel des Verstärkers 11 im eingeschwungenen
Zustand bestimmende Elemente. Die Längsregler 13, 13', 13" werden über RC-Glieder
15 angesteuert, von denen nur eines, nämlich das zum Längsregler 13 gehörige, beispielhaft
dargestellt ist. Die RC-Glieder 15 werden über eine Datenleitung 21 angesteuert,
über die einerseits die Auswahl des jeweiligen Längsreglers 13, 13', 13" vorgenommen
und andererseits die Ein- und Ausschaltimpulse beim Umschalton von einem Lhggregler
auf den anderen übertragen werden.
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Wird beispielsweise der Längsregler 13 zugeschaltet, bewirkt der Einschaltimpuls
auf der Datenleitung 21, daß der Widerstandswert des Längsreglers 13 über das RC-Glied
15 zeitlich langsam auf seinen Endwert ansteigend eingestellt wird. Entsprechend
bewirkt ein Ausschaltimpuls-, daß der Widerstandswert des Längsreglers 13 von seinem
Endwert zeitlich langsam auf Null heruntergeregelt wird. Dies bewirkt einmal durch
die beim Ein- und Ausschalten gering eingestellte Verstärkung des Endverstärkers
17 und zum anderen durch den stetigen Verstärkungsverlauf eine Unterdrückung bzw.
Herabsetzung von tfbergangsvorgängen und damit Knackgeräuschen.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist weiterhin vom Eingang
des Endverstärkers 17 nach Masse ein Querregler 14 geschaltet, der ebenfalls über
ein RC-Glied 16 von der Datenleitung 21 angesteuert wird. Das RC-Glied 16 ist dabei
so aufgebaut, daß die zeitliche Übergangs funktion gegensinnig zu der des RC-Gliedes
15 verläuft. Dies hat zur Folge, daß beispielsweise bei Beginn eines Einschaltvorganges,
zu dem der Widerstandswert des Längsreglers 13 hoch ist, der des Querreglers 14
niedrig ist und daß bei Erreichen des eingeschwungenen Zustandes, in dem der Widerstandswert
des Längsreglers 13 niedrig ist, der des Querreglers 14 hoch ist. Der Querregler
14 bewirkt, daß in der leisegetasteten Phase durch Kurzschließen des Einganges des
Endverstärkers 17 das Rauschen gering gehalten wird.
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In Fig. 2 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, wobei für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet sind.
Bei dieser Ausführungsform ist jedoch schematisch durch die Umschalter 19, 20 angedeutet,
daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Unterdrückung von Knackgeräuschen
beim Umschalten von Pegel und Frequenz dienen kann. Hierzu sind Längs- und Querregler
13, 14 mit den sie steuernden RC-Gliedern 15, 16 herausgeführt und in die Verbindungsleitung
von
Tonfrequenzgenerator 10 und Verstärker 11 geschaltet. Auch ist bei dieser Ausführungsform
der Erfindung nur ein Längsregler 13 vorgesehen, der nur die Aufgabe hat, während
des Umschaltens von Pegel und/oder Frequenz eine gesteuerte Leitungsdämpfung zu
bewirken. Unabhängig davon befinden sich im Verstärker 11 im einzelnen nicht dargestellte,
den Ausgangspegel des Verstärkers 11 im eingeschwungenen Zustand bestimmende Elemente.
Die Einstellung des Pegels ist durch die Verbindung des Umschalters 20 mit dem Verstärker
11 angedeutet.
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In gleicher Weise ist der Umschalter 19 mit dem Tonfrequenzgenerator
10 verbunden, der in ähnlicher Weise frequenzbestimmende Elemente enthält. Die RC-Glieder
15, 16 werden sowohl vom frequenzumschaltenden Umschalter 19 als auch vom pegelumschaltenden
Umschalter 20 angesteuert. Soll beispielsweise die Frequenz der Vorrichtung umgeschaltet
werden, bewirkt die Ansteuerung des RC-Gliedes 15 vom Umschalter 19, daß der Pegel
durch den Längsregler 13 von einem niedrigen Wert zeitlich stetig und langsam auf
seinen Nennwert angehoben wird, während gleichzeitig in der oben beschriebenen Weise
der Masseschluß des Verstärkers 11 über den Querregler 14 aufgehoben wird. Wird
nun auf eine andere Frequenz umgeschaltet, ist durch eine Verzögerungsschaltung
im Umschalter 19 sichergestellt, daß das alte Signal noch solange anliegt, bis der
Pegel über das RC-Glied 15 und den Längsregler 13 abgeregelt wurde, bevor auf das
neue Signal umgeschaltet wird. Die Umschaltung des Pegels über den Umschalter 20
erfolgt in der gleichen Weise.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich auch in besonders vorteilhafter
Weise für solche Anwendungen, bei denen das tonfrequente Signal nicht kontinuierlich,
sondern gepulst auf den Ohrhörer 12 gegeben wird. Dabei wird durch die zeitlichen
Übergangsfunktionen in den RC-Gliedern 15, 16 erreicht, daß ein weicher Übergang
des Aus- und Ein-Pegels bei gepulster Betriebsweise entsteht.