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AGC : Wirkungsweise |
AGC Schaltungen sind grundsätzlich Regelschaltungen. Aus diesem Grunde ist der Begrenzungsvorgang ein zeitlicher Prozess. Bei einem Regelvorgang wird eine Ausgangsgröße, die Regelgröße, durch eine Rückkopplung und eine Stellgröße gesteuert. Dieser Vorgang ist in der DIN 19226 wie folgt definiert:
Das Regeln, die Regelung, ist ein Vorgang, bei dem fortlaufend eine Größe, die Regelgröße (zu regelnde Größe), erfasst, mit einer anderen Größe, der Führungsgröße, verglichen und im Sinne einer Angleichung an die Führungsgröße beeinflusst wird.
Entscheidend für das Verständnis einer AGC ist daher, dass die Regelgröße erfasst und mit der Führungsgröße verglichen wird. Das Ergebnis dieses Vergleichs bewirkt die Annäherung an die Führungsgröße. Der Begriff erfassen heißt messen. Die Messung einer dynamischen Größe, hier der Eingangs- oder Ausgangsschalldruck ist immer ein zeitlicher Vorgang. Der Vergleich von Regelgröße und Führungsgröße verlangt immer einen "Vergleicher", den Komparator.
Dieser Vorgang wird am untenstehenden Funktionsschaltbild einer AGCo erklärt.
Die Regelgröße ist der Ausgangsschalldruck, der auch als Ausgangsschalldruckpegel (eben bezogen auf po) angegeben werden kann. Dieser Ausgangsschalldruck soll z.B. konstant gehalten werden, damit eine Unbehaglichkeitsgrenze nicht überschritten wird und damit der Schutz des Restgehörs gewährleistet wird. Diese Begrenzung wird durch einen Regler, hier dem steuerbaren Vorverstärker VV, bewirkt. Der Vergleich zwischen Sollausgangsschaldruck und tatsächlichem Istausgangsschalldruck wird durch den Komparator (Vergleicher), der AGC bewirkt. Bei diesem Komparator können nun noch Übertragungsparameter, wie Kompressionsverhältnis (bei einer AGCo sinnvollerweise unendlich) und die Ein- und Ausschwingzeit (ta und tr) eingestellt werden.
Die Regelgröße ist bei dieser AGCo die Wechselspannung am Schalterpunkt o. Die Verstärkung des Endverstärkers ist bis zur Sättigungsgrenze konstant, der Übertragungsfaktor des Hörers ebenfalls. Demzufolge muss die Spannung am Punkte o proportional zum Ausgangsschalldruck sein. Der Komparator (AGC) vergleicht nun die Führungsgröße (Sollwert durch Regelschwellenpegel Lrs) mit dem Istwert an dem Schalterpunkt o. Ist der dem Ausgangsschaldruck proportionale Wert am Punkt o größer als der Sollwert Lrs, dann wird die Verstärkung des Reglers (Vorverstärker VV) soweit heruntergeregelt bis Soll- und Istwert sich angenähert haben.
Weil die Regelgröße der Ausgangsschalldruck ist, muss der Regelschwellenpegel Lrso bei konstantem Ausgangspegel liegen und damit waagerecht in der Dynamikkennlinie liegen. Der Regelschwellenpegel ist dabei der Wert des Ausgangspegels bei dem die Regelung einsetzt und den Ausgangspegel auf die Führungsgröße begrenzt.
Bei einer AGCi sieht dieser Regelvorgang so aus:
Bei der AGCi wird die Regelgröße die Spannung am Punkt i des Umschalters des Komparators (AGC). Diese Spannung am Punkte i ist aber proportional zum Eingangsschalldruck. Der Eingangsschalldruck wird im Mikrofon durch einen bis zum Sättigungsbereich konstanten Übertragungsfaktor in eine dem Eingangsschalldruck proportionalen Spannung umgewandelt. Bis zum Reglungsbeginn ist die Verstärkung des Vorverstärkers VV konstant. Somit ist die Spannung am Komparator (Schalterstellung o) proportional zum Eingangsschalldruck.
Da die Regelung nun durch eine Spannung bewirkt wird, die dem Eingangsschalldruck proportional ist, muss der Regelschwellenpegel Lrsi eine Senkrechte in der Dynamikkennlinie sein. Hier ist die Regelschwelle der Wert des Eingangspegel bei dem das Regelsystem zu wirken beginnt.
