Beschreibungdescription
Verfahren und AGC-Emπchtung zum Steuern der Verstärkung eines Mikrofons mit einem integrierten, den Arbeitspunkt durch externe Beschaltung einstellbaren VerstarkerMethod and AGC device for controlling the amplification of a microphone with an integrated amplifier which can be adjusted by external circuitry
Die Erfindung betrifft eine einfache Steuerung der Empfindlichkeit von Mikrofonen mit integriertem Verstarker, dessen Arbeitspunkt durch eine externe Beschaltung einstellbar ist, z.B. einen Feldeffekttransistor-Vorverstärker (FET- Vorverstarker) .The invention relates to a simple control of the sensitivity of microphones with an integrated amplifier, the operating point of which can be set by an external circuit, e.g. a field effect transistor preamplifier (FET preamplifier).
Bei praktisch allen zur Zeit m Telekommunikations- und Kon- sumeranwendungen verwendeten Mikrofonen bzw. Mikrofonkapseln handelt es sich um Elektretwandler mit integriertem Feldeffekttransistor-Vorverstärker. Dieser Vorverstärker dient zur Verringerung der sehr hohen Mikrofonquellimpedanz und zur Verstärkung des Mikrofonsignals. In der Regel handelt es sich hierbei um die Sourceschaltung eines Feldeffekttransistors. Durch Veränderung der Speiseimpedanz und der Versorgungsspannung laßt sich der Arbeitspunkt des Transistors und damit auch die Empfindlichkeit des Mikrofons andern. Änderungen des Mikrofonfrequenzgangs sind möglich, wenn nicht nur reelle, sondern auch komplexe Speiseimpedanzen zugelassen werden.Practically all the microphones or microphone capsules currently used in telecommunications and consumer applications are electrical converters with an integrated field-effect transistor preamplifier. This preamplifier is used to reduce the very high microphone source impedance and to amplify the microphone signal. As a rule, this is the source circuit of a field effect transistor. By changing the supply impedance and the supply voltage, the operating point of the transistor and thus the sensitivity of the microphone can be changed. Changes in the microphone frequency response are possible if not only real, but also complex feed impedances are permitted.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Verstärkung eines Mikrofons mit einem integrierten, den Arbeitspunkt durch externe Beschaltung einstellbaren Verstarker derart zu steuern, daß keine externen steuerbaren Verstarker oder Abschwacher notwendig s nd.The object on which the invention is based is to control the amplification of a microphone with an integrated amplifier, the operating point being adjustable by external circuitry, in such a way that no external controllable amplifier or attenuator is necessary.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 3 gelost.This object is achieved by the features of claims 1 and 3.
Die der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, die Verstärkung durch Verandern der Mikrofonempfmdlichkeit und/oder des Mikrofonfrequenzgangs über eine Mikrofonversor-
gungsspannung oder eine physikalische Steuergroße, die eine Mikrofonspeiseimpedanz einstellt, zu steuern.The idea on which the invention is based is to amplify by changing the microphone sensitivity and / or the microphone frequency response via a microphone supply. voltage or a physical control variable that adjusts a microphone feed impedance.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind m den Un- teranspruchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird anhand der FIGUREN 1 bis 3 erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained with reference to FIGS. 1 to 3.
Die FIGUREN 1 bis 3 zeigen jeweils eine Schaltung für eine einfache Empfmdlichkeits- und/oder Frequenzgangsteuerung von Elektret-Mikrofonen, die ohne externe, steuerbare Verstarker oder Abschwacher auskommt. Die einfachste Realisierung be- steht m der Empfmdlichkeits- und Frequenzgangsteuerung über die Mikrofonversorgungsspannung UL.FIGURES 1 to 3 each show a circuit for a simple sensitivity and / or frequency response control of electret microphones, which does not require external, controllable amplifiers or attenuators. The simplest implementation is m the sensitivity and frequency response control via the microphone supply voltage U L.
Alternativ ist es auch möglich, die Empfmdlichkeits- und Frequenzgangsteuerung derart zu realisieren, daß die Mikro- fonspeiseimpedanz ZL mit einer Steuerspannung Usτ eingestellt wird.Alternatively, it is also possible to implement the sensitivity and frequency response control in such a way that the microphone feed impedance Z L is set with a control voltage U sτ .
Eine elektronische Steuerung der Speieseimpedanz ZL kann z.B. durch einen gesteuerten Feldeffekttransistor erfolgen. Der Steuerungsbereich der Mikrofonempf dlichkeit über die Speiseimpedanz liegt bei bis zu 10 dB m Abhängigkeit der Mikrofonversorgungsspannung .An electronic control of the feed impedance Z L can be carried out, for example, by a controlled field effect transistor. The control range of the microphone sensitivity via the feed impedance is up to 10 dB m depending on the microphone supply voltage.
Der Vorteil dieser Art der Empf dlichkeits- und Frequenz- gangsteuerung liegt der Minimierung des Schaltungsaufwands und der damit verbundenen Kosten. Der Steuerungsbereich ist für die meisten Anwendungen ausreichend hoch.The advantage of this type of sensitivity and frequency response control is the minimization of circuitry and the associated costs. The control range is sufficiently high for most applications.
Die Empfmdlichkeitssteuerung von Mikrofonen mit eingebautem FET-Vorverstarker kann außerdem vorteilhaft zur automatischen Aussteuerung von Mikrofonsignalen eingesetzt werden. Diese Schaltungen werden im allgemeinen als "Automatic Garn Con-
trol"-Schaltungen (AGC-Einrichtung) bezeichnet. Anwendungen dieser Schaltungen finden sich in praktisch allen Konsumergeräten, die einen Mikrofonaufnahmekanal besitzen (Kassettenre- korder, Diktiersysteme, (Freisprech-) Telefone etc.).
The sensitivity control of microphones with built-in FET preamplifier can also be used advantageously for the automatic control of microphone signals. These circuits are commonly referred to as "Automatic Yarn Con- trol "circuits (AGC device). Applications of these circuits can be found in practically all consumer devices which have a microphone recording channel (cassette recorders, dictation systems, (hands-free) telephones, etc.).