Verfahren zur Unterdrückung der Rückkopplung in elektroakustischen Anlagen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Abstract

 Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterdrückung von Rückkopplungserscheinungen, die auftreten, wenn Mikrofone (1) in der Nähe von Lautsprechern (8) angeordnet sind. Die Rückkopplungserscheinungen werden dadurch unterdrückt, daß das Mikrofonausgangssignal in zwei Kanäle (3. 4) gegeben wird, die Signale gegeneinander um vorzugeweise 180° versetzt und in unterschiedlicher Stärke wieder vereinigt den Lautsprechern (8) zugeführt werden. Durch Regelung der Lautstärke des schwächeren Signals kann die Rückkopplungsneigung ohne Beeinträchtigung der Sprach-oder Musikübertragung vermindert werden.

Beschreibung

[0001] In Lautsprecheranlagen befinden sich die Mikrofone in den meisten Fällen in der Nähe der Lautsprecher, die die von den Mikrofonen aufgenommenen Sprachsignale verstärkt wiedergeben, d.h. die Mikrofone sind in Hörweite von den Lautsprechern angeordnet. Es ist bekannt, daß dabei, weil der verstärkte Ton der Lautsprecher auch das Mikrofon selbst trifft, Rückkopplungserscheinungen auftreten können, die zu Pfeif- oder Brummtönen in den Lautsprechern oder zu Sprechverzerrungen führen. Zur Vermeidung solcher störenden Rückkopplungen wurden schon verschiedene Vorschläge gemacht, die darauf beruhen, die Lautstärke zu begrenzen, oder beim Auftreten von Rückkopplungen die Ruckkopplungsfrequenz auszufiltern, oder zu unterdrücken. Diese bekannten Vorrichtungen haben einerseits unerwünschte Nebenwirkungen und führen andererseits nicht zu einer völligen Unterdrückung von Rückkopplungen, so daß sie einer ständigen Bedienung durch sehr erfahrene Bedienungspersonen bedürfen.

[0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Unterdrückung der Rückkopplung in den elektroakustischen Anlagen, in denen Mikrofone in Hörweite von Lautsprechern angeordnet sind.

[0003] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, die Rückkopplungserscheinungen in solchen Anlegen mit anderen, wesentlich vereinfachten Mitteln zu unterdrücken.

[0004] Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Ausgangssignale des Mikrofons, bzw. der Mikrofone, auf zwei Kanäle gegeben, gegeneinander in der Phase versetzt und die beiden Signale in unterschiedlicher Stärke wieder vereinigt und dem Lautsprecher oder den Lautsprechern als Eingangssignal zugeführt werden. Dabei ergibt sich die günstigste Wirkung, wenn die beiden Signale gegeneinander um 180° versetzt werden.

[0005] Eine Vorrichtung zur Durchführung des obenerwähnten erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang eines Mikrofons zwei einander perallelgeschaltete Kanäle angeschlossen sind, in dem einen Kanal ein in der Phasenverschiebung einstellbarer Phasenschieber angeordnet ist und beide Kanäle wieder zusammengeschaltet sind unter Einschaltung einer Regelvorrichtung in einen der Kanäle. Bei einer weiteren vorteilhaften Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in beiden Kanälen je ein Operationsverstärker angeordnet und die beiden Operationsverstärker sind so gegeneinander geschaltet, daß die Phasenlagen der Signale in beiden Kanälen einander entgegengesetzt sind.

[0006] Die Erfindung beruht auf der an sich bekannten Tatsache, daß, wenn zwei Signale gleicher Frequenz gegenphasig aufeinandertreffen, diese Signale sich vollständig oder fast vollständig auslöschen können. Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß, wenn daß eine der beiden gegenphasig zusammentreffenden Signale wesentlich schwächer ist als das andere Signal einerseits keine für die Sprachwidergabe störende Auslöschung stattfindet, andererseits aber die Neigung zu Rückkopplungserscheinungen sehr erheblich vermindert ist. Wird das gegenphasige Signal verstärkt, so steigt die Rückkopplungssicherheit sehr stark an, während bei Sprach- oder Gesangssignalen eine Wirkung zu beobachten ist, die der Wirkung eines Hoch- und Tiefpaßfilters entspricht, sich also auf die Spreche oder den Gesang nicht negativ, sondern positiv auswirkt. Nur bei einer zu starken Hinzufügung des Anteils des zweiten, gegenphasigen Signals treten hörbare Auslöschungen ein. Eine derart starke Hinzufügung des gegenphesigen Signals ist aber nicht erforderlich, um eine ausreichende Rückkopplungs_- sicherheit zu erzielen. Das zweite, gegenphasige Signal kann vielmehr, um Rückkopplungssicherheit zu erzielen, in solcher Stärke zugemischt werden, daß keine Beeinträchtigung der Sprach- oder Gesangswidergabe eintritt.

[0007] Der Begriff "Lautsprecheranlage" ist sehr allgemein zu verstehen. Er umfaßt z.B. auch Hörgeräte. In diesen können bekanntlich ebenfalls unter ungünstigen Bedingungen Rückkopplungen zwischen Eingengsmikrofon und Lautsprecher (Hörer) auftreten, die in vorteilhafter Weise durch die vorliegende Erfindung beseitigt werden.

[0008] Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer Prinzipdarstellung eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 zeigt in einem Schaltbild eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.

[0009] Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 wird ein von einem Mikrofon 1 ausgehendes Sprachsignal am Punkt 2 in zwei Kanäle 3 und 4 geteilt. In dem Kanal 4 befindet sich ein Phasenschieber 5, der so eingestellt werden kann, daß die Phase um 180° verdreht wird, so daß die Phase im Kanal 4 der Phase im Kanal 3 entgegengesetzt ist. Ferner befindet sich im Kanal 4 noch eine Regelvorrichtung 6, durch die es möglich ist, das Signal im Kanal 4 wesentlich schwächer zu machen als das im Kanal 3 übertragene Signal. Am Punkt 7 werden die beiden Kanäle 3 und 4 wieder vereinigt und die Signale werden über einen nicht dargestellten Verstärker einem Lautsprecher 8 zugeführt. Das Zusatzsignal im Kanal 4 kann mittels der Regelvorrichtung 6 so eingestellt werden, daß es wesentlich schwächer ist als das im Kanal 3 übertragene Signal und doch ausreicht, um Rückkopplungen zu verhindern.

[0010] In Fig. 2 ist eine Vorrichtung dargestellt, bei der die von einem nicht dargestellten Mikrofon kommenden Sprach-oder Eingangssignale über einen die Schaltung symmetrierenden Eingengsüberträger Tri mit den Eingängen e1, e2 und e3 den Eingängen E1 und E2 der Schaltung zugeführt werden. Bei bereits symmetrischen Systemen kann der Eingangsübertrager Tr1 auch entfallen. Das Signal wird, wie bereits anhand von Fig. 1 erläutert, wieder in zwei Kanäle aufgeteilt, die in Fig. 2 mit 3' und 4' bezeichnet sind und die, wie ohne weiteres ersichtlich, völlig symmetrisch aufgebaut sind. Im ersten Kanal 3' befindet sich ein Operationsverstärker V1 in der üblichen Schaltungsweise mit Widerständen R11, R12, R13, R14 und R15. Im zweiten Kanal 4' befindet sich ebenfalls ein Operationsverstärker V2 in der üblichen Schaltung mit Widerständen R21, R22, R23, R24 und R25. Der Unterschied zwischen den beiden Kanälen 3' und 4' besteht darin, daß die beiden Operationsverstärker V1 und V2 derart gegeneinander geschaltet sind, daß die Ausgangs- signale der Operationsverstärker V1 und V2 in der Phase einander entgegengesetzt sind. In dem das gegenphasige Signal führenden Kanal 4' ist eine Regelvorrichtung R10 angeordnet, so daß das an der Ausgangsklemme A2 der Schaltung anstehende Signal, das in der Phase dem an der Ausgangsklemme A1 anstehenden Signal entgegengesetzt ist, durch die Regelvorrichtung R10 gegenüber dem Signal an der Ausgangsklemme A1 erheblich geschwächt werden kann. Durch Mischung der beiden Signale wird die Rückkopplungsneigung unterdrückt.

[0011] Das entstehende Ausgangssignal wird zu seiner Symmetrierung über einen AusgangsObertrager Tr2 mit den Ausgangsklemmen al, a2 und a3 abgenommen. Falls eine Symmetrierung des Ausgangssignals nicht erforderlich ist, kann dieser Ausgangsübertrager Tr2 auch entfallen.

[0012] Die Eingangsklemme el des Eingengsübertragers Tr1 ist mit der Ausgangsklemme a1 des Ausgangsübertragers Tr2 über eine Abschirmung S verbunden.

[0013] Bei Lautsprecheranlagen sind häufig mehrere Mikrofone vorhanden, deren Signale am Mischpult gemischt und den Lautsprechern, die meist auch mehrfach vorhanden sind, zugeführt werden. Je nach der Art der zu übertragenden Sprach- oder Gesangssignale kann entweder jedem Mikrofon eine Vorrichtung nach der Erfindung nachgeschaltet werden, worauf dann erst die Signale der verschiedenen Mikrofone gemischt werden, oder es können die Signale von den Mikrofonen zuerst im Mischpult zusammengemischt werden und dann zur Unterdrückung von Rückkopplungen eine Vorrichtung nach der Erfindung in die Ausgangsleitung des Mischpultes eingeschaltet werden. Der erste Weg hat den Vorteil, daß die Rückkopplungsneigung bei den verschiedenen Mikrofonen verschieden groß sein kann, so daß hier die Möglichkeit gegeben ist, für jedes Mikrofon die Vorrichtung so einzustellen, daß Rückkopplungen vermieden werden, ohne daß das Tonsignal beeinträchtigt wird. Dabei ist auch von Bedeutung, daß verschiedene musikalische Darbietungen gegen die durch die Vorrichtung nach der Erfindung eventuell auftretende Auswirkung auf die Tonqualität sehr verschieden empfindlich sind, so daß es möglich ist, für die verschiedenen Mikrofone, je nachdem ob sie Sprache, Geseng oder Instrumentelmusik übertragen, das gegenphasige Signal in unterschiedlicher Stärke zuzumischen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Unterdrückung der Rückkopplung in elektroakustischen Anlagen, in denen Mikrofone in Hörweite von Lautsprechern angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des Mikrofons bzw. der Mikrofone auf zwei Kanäle gegeben, gegeneinander in der Phase versetzt und die beiden Signale in unterschiedlicher Stärke wieder vereinigt und dem Lautsprecher oder den Lautsprechern als Eingangssignal zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Signale gegeneinander um 180° versetzt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang eines Mikrofons (1) zwei einander parallelgeschaltete Kanäle (3, 4) angeschlossen sind, in dem einen Kanal (4) ein in der Phasenverschiebung einstellbarer Phasenschieber (5) eingeschaltet ist und beide Kanäle wieder zusammengeschaltet sind unter Einschaltung einer Regelvorrichtung (6) in einen der Kanäle.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasenschieber (5) auf 180° Phasenverschiebung einstellbar ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Kanälen (3', 4') je ein Operationsverstärker (V1, V2) engeordnet ist und die beiden Operationsverstärker (V1, V2) so gegeneinander geschaltet sind, daß die Phasenlagen der Signale in beiden Kanälen (3', 4') einander entgegengesetzt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der mehrere Mikrofone vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ausgangsleitung jedes Mikrofons eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 5 eingeschaltet ist und die Ausgänge dieser Vorrichtung zusammengeschaltet und daran die Lautsprecher angeschlossen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der mehrere Mikrofone vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Mikrofone gegebenenfalls über ein Mischpult zusammengeschaltet sind und in die gemeinsame Ausgangsleitung eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 5 eingeschaltet ist.

Zeichnung