<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Dynamikänderung elektrischer Signale, mit wenigstens einem einensteuerbaren Nebenwiderstand aufweisenden Netzwerk von veränderbarer Dämpfung zur Anhebung oder Absenkung des Signalpegels bezüglich des Eingangspegel in einem Frequenzband und mit einer pegelabhängigen Regelschaltung, deren Ausgang mit dem Steuereingang des Netzwerkes verbunden und deren Eingang an den Ausgang (Kompressor) oder an den Eingang (Expander) der Schaltungsanordnung angeschlossen ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Schaltungsanordnung zur Dynamikänderung elektrischer Signale, bestehend aus zwei Schaltungsanordnungen sowie gegebenenfalls einem Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät sowie einem Aufzeichnungsträger z. B. einem Magnetband oder einer Platte.
Es wurde bereits in der nicht zum Stand der Technik gehörigen deutschen Offenlegungsschrift 2127682 ein derartiges System folgender Konstruktion vorgeschlagen. Ein Kompressor und ein Regelkreis zu dessen Steuerung in Abhängigkeit vom Ausgangspegel des Kompressors ist an der Sendeseite und ein Expander sowie ein Regelkreis zur Steuerung des Expanders in Abhängigkeit vom Eingangspegel desselben Ist an der Empfängerseite vorgesehen. Der Kompressor ist mit einem Netzwerk von variabler Dämpfung einschiesslich eines Regelelementes versehen. Der Expander ist als Verstärker mit Gegenkopplung aufgebaut und mit einemRegelelementinder Gegenkopplungsschleife versehen.
Wenn das Eingangssignal des Kompressors mit X bezeichnet wird, das Ausgangssignal des Kompressors, d. h. das Eingangssignal des Expanders mit Y, dessenAusgangssignalmitZ, das Kompressionsverhältnis mit K, der Verstärkungsfaktor des Expanders mit
EMI1.1
undgenkopplungsfaktor ss als K = ss gewählt ist, so besteht für die Beziehung zwischen Eingangs- und Ausgangssignal X bzw. Y des Kompressors die Gleichung Y = KX.... (1)
Die Beziehung zwischen Eingangs- und Ausgangssignal Y bzw. Z kann durch die Gleichung
EMI1.2
ausgedrückt werden. Falls die Beziehung A 1 in Gleichung (2) erfüllt Ist, kann diese wie folgt vereinfacht werden.
EMI1.3
Aus Gleichung (1) und (3) folgt unter der Bedingung, dass K = ss, der Zusammenhang zwischen Ausgangssignal des Expanders und Eingangssignal des Kompressors zu
EMI1.4
Daraus folgt weiters, dass die Eingangs-Ausgangs-Charakteristik im gesamten Kompressor-ExpanderSystem linear wird und dass im Übertragungsweg auftretendes Geräusch wirkungsvoll vermindert werden kann.
Das eben beschriebene System hat jedoch den Nachteil, dass infolge der im Kompressor und Expander vorgesehenen Verstärkungselemente Verzerrungen des Signals auftreten, was in der Folge eingehend erör-
EMI1.5
B. Transistoren oderFeldeffekttransistoren, haben Charakteristiken, die bei kleiner Steuerspannung einen hohen Widerstand annehmen sowie einen geringen Widerstand aufweisen, wenn die Steuerspannung gross ist. Anderseits verläuft die für den Kompressor oder Expander erforderliche Steuerspannungs-Widerstands-Kennlinie entgegengesetzt zu derjenigen der Halbleiterelemente. Daher sind Halbleiter-Bauelemente an sich zur Verwendung als Regelelemente für Kompressoren und Expander nicht geeignet. Zur Überwindung dieses Problems wird die Basis eines Transistors geeignet vorgespannt, und eine negative Steuerspannung, welche in negativer Richtung mitdem Pegel des Signals ansteigt, an die Basis des Transistors gelegt.
Dementsprechend wechselt die Spannung an der Basis in negativer Richtung, wenn der Signalpegel ansteigt und der Widerstand der Kollek- tor-Emitterstrecke ansteigt.
DerWert des Innenwiderstandes des Halbleiterelementes ändert sich stark, wenn eine Wechselspannung angelegt wird, selbst dann, wenn eine konstante Steuerspannung am Bauelement anliegt. Je höher der Innenwiderstand, desto grösser ist die Veränderung desselben. Wird ein Transistor auf die oben beschriebene Art verwendet, so wird eine grosse Wechselspannung dort angelegt, wo der Transistor einen hohen Innenwider-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
Kompressor oder Expander erforderlich ist.
Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, wurde ein Schaltkreis vorgeschlagen, der Halbleiterelemente aufweist, welche die vorhin genannte Steuerspannungs- Innenwiderstands-Charakteristik zeigen, welcher Schalt-
EMI2.2
doch dazu, dem Signal nichtlineare Verzerrungen aufzuprägen, insbesondere den niederfrequenten Signalkomponenten zufolge der Anwesenheit von Halbleiter-Bauelementen.
Ziel der Erfindung ist die Überwindung der aufgezeigten Probleme und die Schaffung einer neuen Schaltungsanordnung zur Dynamikänderung elektrischer Signale.
EMI2.3
Artgendem Signalpegel bezüglich dieses konstanten Pegels zur Änderung im Gegensinne zum Dämpfungsgang des Filters bis zum komplementären Verlauf hiezu bei hohem Signalpegel gesteuert ist, wobei die Dämpfung des Filters durch die Dämpfung des Netzwerkes kompensiert ist.
Anderseits wird das Ziel mit einer Schaltungsanordnung der eingangs an zweiter Stelle genannten Art dadurch erreicht, dass erfindungsgemäss die Regelschaltung der eingangsseitigen Schaltungsanordnung an deren AusgangangeschlossenunddiesesomitalsKompressor ausgebildet ist, dass die Regelschaltung der ausgangsseitigen Schaltungsanordnung an deren Eingang angeschlossen und dieselbe somit als Expander ausgestaltet ist, und dass das Expander-Filter einen Dämpfungsgang aufweist, der bezüglich des konstanten Pegels komplementär zum Dämpfungsgang des Kompressor-Filters verläuft.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen nahererlautert, wobei Fig. leinBlookschaltbild einer Ausfuhrungsform, Fig. ZA und 2B Diagramme zur Veranschaulichung der Frequenzgänge des Kompressors und des Expanders gemäss Fig. 1, Fig. 3A und 3B Diagramme zur Verdeutlichung der Frequenzgänge eines Kompressors und eines Expanders gemäss einer Vari-
EMI2.4
pressor und Expander gemäss einer Variante nach Fig. 1, Fig. 6 ein Diagramm des Frequenzganges, Fig. 7A, 7B und 8 sowie 9 Schaltkreise einer weiteren Variante des in Fig. 1 gezeigten Kompressors bzw.
Expanders, Fig. 10 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung,
EMI2.5
12AFig. 10, Fig. 13 ein Blockschaltbild einer Variante der in Fig. 10 gezeigten Ausfifurungsform, Fig. 14 ein Schaltbild zur Realisierung der Variante gemäss Fig. 13, Fig. 15 ein Schaltbild einer abgewandelten Ausfifu- rung, Fig. 16einBlockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Fig. 17A bis 17D Frequenzgänge des in Fig. 16 gezeigten Ausführungsbeispieles, Fig. 18 bis 20 Schaltkreise zur Realisierung der in Fig. 16 gezeigten Variante, und Fig. 21 einen Frequenzgang der in Fig. 18 bis 20 dargestellten Schaltkreise zeigen.
Fig. 1 zeigteine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung. An der Über- tragungs-oderSenderseitewirdeinanderEingangsklemme--10--eintreffendes Signal über ein Filter --11-- mit fester Dämpfung einem Netzwerk --12-- mit veränderbarer Dämpfung zugeführt, wobei Filter --11-- und Netzwerk --12-- als Kompressor wirken. Das Signal wird anschliessend einem Übertragungskanal oder Übertragungssystem --13-- zugeführt Ist dieses z. B. ein Aufnahmegerät, so wird das Signal auf einem Träger aufgezeichnet. Der Ausgang des Netzwerkes --12-- von veränderbarer Dämpfung ist mit einer Regelschaltung --14-- verbunden, die mit strichlierten Linien angedeutet ist.
Die Regelspan ! 1ng der Regelschaltung --14-- wird an das Netzwerk --12-- angelegt. Diese Regelschaltung --14-- weist einen Hochpass
EMI2.6
Bandpass --15--,tors --17-- entspricht dem Pegel des Signals im Durchlassbereich des Hoch-oder Bandpasses--15--.. Diese Ausgangsspannung wird als Regelspannung an das Netzwerk --12-- angelegt. Dasselbe weist einen Schaltkreis auf, der mit einem Steuerelement versehen ist, welches seinen Widerstand in Abhängigkeit von der Regelspannungändertundmit einer Kapazität in Reihe geschaltet ist. Sobald die Regelspannung an das Netzwerk--12--angelegt wird, ändert sich dessen Frequenzgang, wie weiter unten beschrieben wird. Der Kompressor besteht aus dem Filter dem Netzwerk --12-- sowie der Regelschaltung --14--.
Das Filter weist einen Dämpfungsgang auf, der in Fig. 2A und 3A dargestellt ist, woraus hervorgeht, dass gemäss den Kurven J1 und J-in einem Frequenzband eine Anhebung auftritt.
Das Netzwerk --12-- ändert in Abhängigkeit vom angelegten Regelsignal der Regelschaltung --14-- ihren Dämpfungsgang, u. zw. je nach Regelsignal zwischen einem durch die Kurven-K oder K-in Fig. 2A oder
<Desc/Clms Page number 3>
3A veranschaulichten und einem konstanten Verlauf. Die Kurve-KoderK-verlauft komplemen r zur vorhin erwähnten Kurve-J bzw. J-.
Falls der Pegel des Ausgangssignals des Demodulators --17-- über einen vorbestimmten Pegel ansteigt, wird die Kennlinie zu einer zur Kurve-J-komplementarenKurve-K-oder zu einer zur Kurve-J- komplementären Kurve-K -, je nachdem, ob die Kennlinie des Sohaltkreises-il-gemaB-J oderJ- verläuft. Falls der Pegel des Ausgangssignals des Demodulators --17-- unter diesen vorbestimmten Wert abfällt, wirddieAbweichungder Kurve-Ki oderK -geringer. Je mehr der Pegel des Ausgangssignals abfällt, desto geringer wird die Abweichung der Kurven-K oder K -, und wenn der Pegel des Ausgangssignals unter einen zweiten vorbestimmten Wert abgesenkt wird, so verläuft die Kennlinie konstant.
Das durch den Übertragungskanal --13-- übertragene Signal wird durch ein Netzwerk --18-- mit veränderbarer Dämpfung und ein Filter --19-- mit fester Dämpfung gedehnt und gelangt an eine Ausgangsklemme
EMI3.1
te Linien veranschaulicht ist. Die Ausgangs-Regelspannung der Regelschaltung --21-- wird an das Netzwerk - angelegt. Die Regelschaltung --21-- besteht aus einem Hochpass oder Bandpass --22--, einem Verstärker --23-- sowie einem Hüllkurven-Demodulator --24-- und erzeugt eine Regelspannung auf dieselbe Weise wie die Regelschaltung --14--. Der Expander ist aus dem Netzwerk --18--, dem Filter --19-- und der Regelschaltung --21-- zusammengesetzt.
Das Filter --19-- hat einen vorbestimmten Dämpfungsgang, wobei die Kennlinie in einem vorbestimmten Frequenzbereich abfällt, wie dies durch die Kurven-N und N-in Fig. 2B und 3B gezeigt Ist. Die Kenn- linien --Ni und N2 -- sind komplementär zu den Kurven-J und J2 -- des Filters --11-- des Kompressors.
Das Netzwerk --18-- ändert in Abhängigkeit vom Regelsignal der Regelschaltung --21-- ihren Dämpfungsgang zwischen einem durch die Kurven --Mi oder M2-- dargestellten, zu den Kurven --Ni oder N2-- komplementären und einem konstanten Verlauf. Die Kennlinie --Mi oder M2 -- nähert sich dem konstanten Verlauf, wenn die Regelspannung abfällt, und steigt an, wenn die Regelspannung steigt. Wenn dieselbe ihr Maximum erreicht, so wird die Kennlinie --M1 oder M2-- völligkomplementär zur Kennlinie --N1 oder N2--.
EMI3.2
verminderung im Expander beeinflusst wird, von einem fallenden in einen konstanten Verlauf in Einklang mit einem Ansteigen des Signalpegels ändern.
Bei der Übertragung des Signals soll der Rauschabstand gross sein. Das Signal wird durch Anwendung der Fourieranalyse in Frequenzkomponenten zerlegt. Wenn eine bestimmte Frequenzkomponente klein ist, so wird auch der zugehörigeRauschabstand gering. Der Grund dafür ist, dass im Übertragungskanal --13-- üblicherweise weisses Rauschen auftritt und dass die Grösse der Frequenzkomponenten in diesem Fall nahezu in allen Frequenzbändern gleich ist. Daher ist es erforderlich, dass das Signal sendeseitig das Filter --11-- sowie das Netzwerk-12--passiert, worin die Amplitude der Frequenzkomponenten in jenem Frequenzband in dem die kleinenKomponenten liegen bzw. das einen schlechteren Rauschabstand aufweist, über die Amplitude der Frequenzkomponenten in andern Frequenzbändern angehoben wird.
Demzufolge wird der zugehörige Rauschabstand im Ausmass des Anhebens der Amplitude verbessert. Das Ausmass der Amplitudenanhebung wird in Abhängigkeit von der Grösse jener Frequenzkomponente verändert, deren Rauschabstand zu verbessern ist ; wenn der Pegel der Frequenzkomponente über einen vorbestimmten Wert ansteigt, so wird der Gesamt-Fre-
EMI3.3
--11-- sowiedenanhebungderFrequenzkomponentenim vorgenannten Frequenzband über die Amplitude der Frequenzkomponenten in den andern Frequenzbändern nichts bei. Wenn der Pegel der Frequenzkomponenten, deren zuge- ordneterRauschabstandverbessertwird, abfallt, sowird das Ausmass der Amplitudenanhebung der Frequenzkomponente vergrössert.
Da, wie vorstehend beschrieben, das zu übertragende Signal auf der Senderseite kunstliohverzerrtwird, miissenaufder Empfangerseite dièse Verzerrungen rückgängig gemacht werden, um das ursprüngliche Signal zu erhalten ; es ist also erforderlich, die auf der Senderseite bewirkten Signalver- änderungen rückgängig zu machen. Zur Erhaltung des ursprünglichen Signals wird auf der Empfängerseite die Amplitude der Frequenzkomponente gegehüber der Amplitude der Frequenzkomponenten in den andern Frequenzbändern in Abhängigkeit vom Pegel der Frequenzkomponenten in demjenigen Frequenzband abgesenkt, in dem die Amplitude senderseitig angehoben wurde.
Es wird darauf hingewiesen, dass das Netzwerk --12-- eine derartige Charakteristik aufweist, dass der Verlauf mit Anstieg des Signalpegels abfällt, wogegen das Netzwerk --18-- eine Charakteristik besitzt, bei der der Verlauf mit ansteigendem Signalpegel ebenfalls ansteigt. Selbst bei Verwendung von Halbleiter-Bauelementen als Regelelemente werden hiedurch bei Veränderung des Signalpegels keine Verzerrungen des Signals in einem gewünschten Frequenzband hervorgerufen, und der Frequenzverlauf kann in einer gewünsch- ten Weise verändert werden.
EineAusführungsformdesKompressorsmitFilter--11--undNetzwerk--12--, derenDämpfungsgänge
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
panders mit Netzwerk --18-- und Filter --19--, deren Dämpfungsgänge-M und N-in Fig. 2B wiedergegeben sind, ist in Fig. 4B gezeigt.
Gemäss Fig. 4A weist das Filter --11-- einen Transistor --30--, einen Emitter-Widerstand --31-- und eines aus einer Spule --32--, einem Kondensator --33-- und einem Widerstand --34-- bestehenden Serienschwingkreis auf, die an den Emitter des Transistors --30-- angeschlossen sind. Das Netzwerk--12--besitzteinenKollektor-Widerstand--35--und einen aus einer Spule --36--, einem Kondensator --37-- und einen veränderlichen spannungsabhängigen Widerstand --38-- bestehenden Serienschwingkreis, die an den Kollektor des Transistors --30-- angeschlossen sind. Dieser steuerbare Nebenwiderstand --38-- ist vorzugsweise ein Feldeffekttransistor, kann aber auch ein anderes dämpfendes Glied sein, wie später noch erörtert wird.
Die Regelschaltung --14-- ist zwischen dem Ausgang des Kollektors des Transistors --30-- und der Steuerelektrode des spannungsabhängigen Widerstandes --38-- angeschlossen.
Gemäss Fig. 4B weist das Netzwerk --18-- einen Transistor --39--, einen Emitter-Widerstand --40-- und einen aus einer Spule --41--, einem Kondensator --42-- und einem spannungsabhängigen Widerstand--43-- bestehenden Serlenschwingkreis auf, die anden Emitter des Transistors --39-- angeschlossen sind. Das Filter --19-- weist einen Kollektor-Widerstand --44-- und einen aus einer Spule --45--, einem Kondensator - -46-- und einem Widerstand --47-- bestehenden Serienschwingkreis auf, die an den Kollektor des Transistors-39-- angeschlossen sind. Die Regelschaltung --21-- ist zwischen der Basis des Transistors --39-und der Steuerelektrode des spannungsabhängigen Widerstandes --43-- eingeschaltet. Die spannungsabhängigen Widerstände --38 und 43-- sind bei diesem Ausführungsbeispiel Halbleiterbauelemente.
Alternativ könnten die Dämpfungsglieder --38 und 43-- auch gewöhnliche regelbare Widerstände sein, deren Schleifer mit Hilfe von Servomotoren verstellt werden, die selbst von den Regelschaltungen --14 bzw.
21-- gesteuert sind.
Die Widerstandswerte der jeweils gleich grossen Widerstände --31 und 44,40 und 35 bzw. 34 und 47-werdenmit-Ra, Rb und Rc-- bezeichnet, die Kapazitäten der gleich grossen Kondensatoren-33 und 46 bzw.
EMI4.2
mit --Camit--LaundLb--unddieMinimalwertederspannungsabhängigenWiderstände--38 und 43- mit-VR-min.
Die Konstanten der Schaltkreiselemente werden derart gewählt, dass die Gleichung Ra : Rb = Rc : VRmin = Cb : Ca = La : Lb erfullt ist.
Infolge dieses Aufbaues arbeiten Kompressor und Expander derart, dass der Dämpfungsgang konstant wird, wenn der Pegel eines Eingangssignals einen vorbestimmten Signalpegel überschreitet, bei dem die Wl-
EMI4.3
gel des Eingangssignals unterhalb des vorbestimmten Signalpegels liegt, arbeiten Kompressor und Expander derart, dass der Verlauf im Kompressor angehoben wird und im Expander abfällt, wenn der Pegel des Eingangssignals abfällt. Das Frequenzband in dem der Frequenzgang variieren kann, ist durch die Spule --32-und den Kondensator --33-- oder durch die Spule --41-- und den Kondensator --42-- festgelegt. Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kompressors mit Filter --11-- und Netzwerk --12--, deren Dämp-
EMI4.4
anschaulicht sind, ist in Fig. 5B wiedergegeben.
Gemäss Fig. 5A weist das Filter --11-- einen Widerstand - -50--undeinenWiderstand--51--sowieeinenKondensator --52-- auf, die zum Widerstand --50-- parallel- geschaltet sind. Das Netzwerk --12-- weist einen Widerstand --53-- und einen Kondensator --54-- sowie einen spannungsabhängigen Widerstand --55-- auf, die parallel zum Widerstand --53-- geschaltet sind. An denAusgang des Filters --11-- ist ein Verstärker --56-- angeschlossen. Die Regelschaltung --14-- ist zwischen dem Ausgang des Verstärkers --56-- und der Steuerelektrode des spannungsabhängigen Widerstandes - -55-- eingeschaltet. Gemäss Fig. 5B weist das Netzwerk --18-- einen Widerstand --57--undeinenKondensator --58-- sowie einen spannungsabhängigen Widerstand --59-- auf, die parallel zum Widerstand --57-angeschlossen sind.
Die Steuerelektrode des spannungsabhängigen Widerstandes --59-- ist mit der Regelschaltung --21-- verbunden. Das Filter --19-- ist an den Ausgang eines Verstärkers --60-- angeschlossen und weist einen Widerstand --61-- und einen Widerstand --62-- sowie einen Kondensator --63-- auf, die parallel zum Widerstand --61-- geschaltet sind. Das Filter --19-- und das Netzwerk --18-- bilden einen Ge-
EMI4.5
bzw. 54 und 58-- durch --Ca und Cb-- und die Widerstandswerte der spannungsabhängigen Widerstände --55 und 59-- durch VRmin. Die Konstanten der Schaltkreiselemente werden derart ausgewählt, dass die Gleichung
<Desc/Clms Page number 5>
Ra : Rb = Ro : VRmin = Cb : Ca erfüllt ist.
Entsprechend diesem Aufbau arbeiten Kompressor und Expander auf ähnliche Weise wie beim vorhin beschriebenen Beispiel, so dass der Dämpfungsgang konstant verläuft, wenn der Pegel des Eingangssignals einen vorbestimmten Signalpegel überschreitet, bei dem die Widerstandswerte der spannungsabhangi- gen Widerstände --55 und 59-- VRmin werden. Im Falle, dass der Pegel des Eingangssignals unterhalb des vorbestimmten Signalpegels verbleibt, arbeiten Kompressor und Expander in ähnlicher Weise wie beim vorhin beschriebenen Ausführungsbeispiel, so dass der Verlauf im Kompressor angehoben und im Expander abgesenkt wird.
Wie die Kurve gemäss Fig. 6 zeigt, wird im Filter --11-- der Pegel des Signals der höheren Frequenzkomponenten um dB über jenen der niederen Frequenzkomponenten angehoben ; bei Vergleich mit Fig. 3A ergibt sich die Erfordernis, die Werte des Widerstandes und des Kondensators derart auszuwählen, dass sie denfolgendenGleichungengenügen, umim Netzwerk --12-- den Pegel des Signals der höheren Frequenzkom- ponenten um aidB unter jenem der niedrigeren Frequenzkomponenten abzusenken (dies ist in Fig. 6 nicht gezeigt).
EMI5.1
EMI5.2
<Desc/Clms Page number 6>
Wenn Kompressor und Expander gleichmässig über ein breiteres Frequenzband arbeiten sollen, so wer- den diese Vorgänge von einer Signalkomponente eines Frequenzbandes mit hoher Energie beherrscht. In der
Folge wird die Veränderung des Rauschpegels des Signals in einem Frequenzband, das im Abstand von dem- jenigen Frequenzband liegt, in dem Kompressor und Expander arbeiten, akustisch klar wahrgenommen. Um eine genügende Glättungswirkung auch bei niedersten Frequenzen in jenem Frequenzband zu erhalten, indem Kompression und Expansion ausgeführt werden und hiedurch Verzerrungen zu verhindern, muss die ZeitkonstantedesGlättungskreises mit einem hohen Wert gewählt werden. Daher wird die Ansprechzeit des Kreises notwendigerweise lang und führt zu Veränderungen des Rauschpegels, was sehr unangenehm für das Ohr ist.
Unter der Annahme, dass in Fig. 1 das Filter --15-- in der Regelschaltung --14-- fehle, wird der Pegel des Ausgangssignals des Demodulators --17-- durch den Pegel des Ausgangssignals des Netzwerkes --12-bestimmt. Falls dieses Filter --15-- jedoch vorhanden ist, so wird das Ausmass der Verzerrungen des Dämp- fungsganges des Netzwerkes --12--, z. B. die Kennlinie --K2 -- in Fig. 3A, in Abhängigkeit vom Pegel der- jenigen Frequenzkomponenten verändert, deren Amplitude zu gross ist und deshalb vom Filter --15-- nicht durchgelassen werden, d. h. also in Abhängigkeit vom Pegel hoher Frequenzkomponenten.
Demzufolge wird der Pegel der Frequenzkomponente in dem Frequenzband mit dieser Verzerrung durch den Pegel der Frequenzkomponentenunterhalb dieses Frequenzbandes verändertund deshalb steigt und bzw. oder fällt das Rau- scheninnerhalb dieses Frequenzbandes, wodurch die Wiedergabe vom menschlichen Ohr als unangenehm empfunden wird.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde bereits ein Kompander-System mit Bandaufteilung vorgeschlagen. Bei diesem System wird ein Eingangssignal in eine Anzahl von Frequenzbändern aufgeteilt und jedem derselben ein Kompressor und Expander zugeordnet. Es gibt zwei Typen solcher Systeme, u. zw. für Parallelbetrieb und für Serienbetrieb.
Das im Serienbetrieb arbeitende Kompander-System ist mit einer Anzahl von Kompressoren bzw. Expandern versehen, die auf verschiedenen Frequenzbändern arbeiten und in Serie angeordnet sind. Dieses System hat den Nachteil, dass die Kompressor- bzw. Expander-Charakteristik bei jedem Kompressor und Expander bei Frequenzen im Bereich der Grenzstellen zweier benachbarter Frequenzbänder als Summe der Charakteristiken zweier in Reihe geschalteter Kompressoren bzw. Expander erscheinen. Überdies neigt das
EMI6.1
ungeeignet.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wurde vorgeschlagen, eine Anzahl von Kompressoren bzw. Expandern mit verschiedenen Frequenzbändern parallel zu schalten. Dieses System wird an Hand eines Konstruktionsbeispieles nachstehend erläutert, bei dem eine Anzahl von Kompressoren bzw. Expandern, von denen jeder in Serie entweder mit einem Hochpass, Bandpass oder Tiefpass geschaltet ist, miteinander in Parallelschaltung verbunden sind.
Angenommen, das Eingangssignal des Kompressors habe eine Frequenz f, die geringfuglg hoher liegt als die obere Grenzfrequenz des Tiefpasses, d. h. die untere Grenzfrequenz des Bandpasses liegt auf einem hohen Wert. Das Signal mit der Frequenz f liegt innerhalb des Durchgangsbereiches des Tiefpasses. Daher wird das Signal mit der Frequenz f als ein Signal mit hohem Pegel an den Kompressor gelegt, der an den Bandpass angeschlossen ist, wo es nicht der Kompression unterworfen ist, wogegen es als Signal mit geringem Pegel an den Kompressor gelegt wird, der an den Tiefpass angeschlossen Ist, so dass es hier der Kompression unterworfen ist.
Als Ergebnis wird das Signal mit der Frequenz fi an ein Übertragungssystem als Summensignal übertragen, welches aus dem der Kompression unterworfenen Signal und dem nicht der Kompression unterworfenen Signal besteht.
Das Signal mit der Frequenz f wird anschliessend an die Übertragung im Übertragungssystem der Expansion Im an den Bandpass angeschlossenen Expander unterworfen. Obwohl derselbe die Expansion nur auf das Signal ausüben sollte, das durch den mit dem Bandpass verbundenen Kompressor gelangt ist, empfängt der Expander in Wirklichkeit das oben erwähnte Summensignal. Daher stimmen die Wirkungsweisen des Kompressors und des Expanders nicht überein. Dies führt zu Abgleichfehlern zwischen Eingangssignal und Aus- gangssignal im beschriebenen System.
Um dieses Problem zu uberwinden, macht man den Grenzverlauf jedes Filters steil. Hiedurch werden jedoch Unterschiede in der Laufzeit der Filter hervorgerufen, Phasenfehler des Signals sowie beträchtliche Verzerrungen in einem zusammengesetzten Dämpfungsgang des aus den gefilterten Signalen zusammengesetzten Signals. Ausserdem ist es schwierig, ein Filter zu entwerfen und herzustellen, das eine derartige
EMI6.2
durch werden Veränderungen eines Signals, dessen Frequenz in der Nachbarschaft der Grenzfrequenz liegt, zwischen den Passbändern der zwei Filter infolge der vorhin erwähnten Geschwindigkeitsänderungen hervorgerufen, selbst wenn ein Filter mit steilem Verlauf bei der Grenzfrequenz erfolgreich entworfen ist. Dem-
<Desc/Clms Page number 7>
zufolge werden Eingangs- und Ausgangssignal trotzdem voneinander abweichen.
Imfolgendenwird eine Ausführungsform der Erfindung erläutert die eine neue Art eines Kompander-Systems mit Bandaufteilung darstellt, wobei jedoch die Nachteile der bekannten Systeme beseitigt sind.
AnderKompressorseitewirdgemäss Fig. 10 ein Signal von einer Eingangsklemme --10-- Filterabschnit- ten-lia, llb und lé-mit fester Dämpfung zugeführt. Diese haben, so wie das in Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschriebene Filter --11--, festgelegte Dämpfungsgänge --Ja, Jb und Je- (Fig. 11A).
DerFilterabschnitt--lla--kanndie Charakteristik eines Hochpasses, der Filterabschnitt-llb-jene eines Bandpasses und der Filterabschnitt --11c-- jene eines Tiefpasses aufweisen.
Infolge dieser Massnahmen wird also wegen der festen Dämpfung (Kennlinie --Ja--) der Pegel der hohen Frequenzkomponenten des Eingangssignals über den Pegel dessen mittlerer und niedriger Frequenzkomponenten angehoben. Durch den Dämpfungsgang-Jb--wird der Pegel der mittleren Frequenzkomponenten des Eingangssignals mehr als jener der höheren und niedrigeren Frequenzkomponenten und durch den Dämpfungs- gang der Pegel der niederen Frequenzkomponenten des Eingangssignals mehr als jener der mittleren und hohen Komponenten angehoben.
Das Signal wird ausserdem Netzwerkabschnitten --12a, 12b und 12c-- mit veränderbarem Dämpfungs-
EMI7.1
Signalpegel abfällt.
Die durch die Netzwerkabschnitte --12a bis 12c-- gesendeten Signale werden superponiert und durch ein Übertragungssystem --13-- einem Expander zugeführt. An dieser Seite werden die Signale an Netzwerkab- schnitte --18a, 18b und 18c-- mit veränderbarem Dämpfungsgang angelegt. Diese weisen wie das Netzwerk --18-- der ersten Ausführungsart Dämpfungsglieder auf, die ihre Impedanz in Abhängigkeit von Regelspannungen von zugeordneten Regelschaltungsstufen --21a bis 21c-- ändern. Die Netzwerkabschnitte --18a bis
EMI7.2
zur Änderung des Dämpfungsganges der Netzwerkabschnitte --12a bis 12c-- im Kompressor verläuft, wie durch die Kennlinien --Ma, Mb und Mc-- in Fig. 11C gezeigt ist.
Die Signale werden zusätzlich Filterabschnitten --19a, 19b und 19c-- mit fester Dämpfung zugeführt.
Diese weisen wie das Filter --19-- in der ersten Ausführungsform feste frequenzabhängige Dämpfungsgänge --Na, Nb und No-auf (Fig. 11D), die komplementär zu jenen der Filterabschnitte-lia bis 11c-- im Bom- pressor verlaufen und den Pegel in jenem Frequenzband senken, das der Dynamikänderung unterworfen. ist.
Die inden Filterabschnitten --19a bis 19c-- regenerierten Signale werden superponiert und an die Ausgangs- klemme --20-- angelegt.
Die Stufen --14a bis 14c-- der Regelschaltung an der Kompressorseite weisen Filter --15a bis 15c-, Verstärker und Amplitudenbegrenzer --16a bis 16c-- sowie Gleichrichter - und Glättungskreise --17a bis 17 c-- auf. Die Filter --15a, 15b und 15c-- sind ein Hochpass bzw. ein Bandpass bzw. ein. Tiefpass. Die Stufen - 21a bis 21c-- weisen Filter --22a bis 22c--, Verstärker und Amplitudenbegrenzer --23a bis 23c-- und Gleichrichter - und Glättungskreise --24a bis 24c-auf. Die Filter --22a, 22b und 22c-- sind ein Hochpass bzw. ein Bandpass bzw. ein Tiefpass.
Wie vorhin beschrieben sind die betreffenden Stufen --14a bis 14c und 21a bis 21c-- der Regels chaltun- gen mit Filtern --15a bis 15c und 22a bis 22c-- versehen, durch welche die Frequenzkomponenten des Signals innerhalb des betreffenden Frequenzbandes gesendet werden.
Eine nur aus einer Signalkomponente bestehen- de Regelspannung wird jedem Dämpfungsglied in den Netzwerkabschnitten --12a bis 12c und 18a bis 18c-- zu- geführt. Daher werden in jedem Paar der Netzwerkabschnitte --12a und 18a, 12b und 18b sowie 12c und 18c-- die entsprechenden Kompressor- und Expanderwirkungen herbeigeführt, u. zw. innerhalb jenes entsprechenden Frequenzbandes, das der Dynamikänderung bezüglich desselben Signals in dem Paar Abschnitte unterworfen ist. Daher wird nach dem Durchgang durch Kompressor und Expander ein Ausgangssignal erhalten, das gänzlich dasselbe wie das Eingangssignal ist.
Die Ausführung der Filterabschnitte-lia bis lle- ist in Fig. 12A gezeigt. Im Abschnitt-lia-sind ein Kondensator --33a-- und ein Widerstand --34-- parallel zu einem Widerstand --31a-- an den Emitter eines Transistors --30a-- angeschlossen. Im Abschnitt --llb-- sind ein Kondensator --33b--, eine Spule --32b-- und ein Widerstand --34b-- parallel zu einem Widerstand --31b-- mit dem Emitter eines Transistors - verbunden. Im Abschnitt --11c-- sind eine Spule --32c-- und ein Widerstand --34c-- parallel zu einem Widerstand --31c-- an den Emitter eines Transistors --30c-- angeschlossen.
Die Ausführung der Netzwerkabschnitte --12a bis 12c-- ist in Fig. 12B gezeigt. Im Abschnitt --12a-- ist
<Desc/Clms Page number 8>
ein Kondensator-37a-- an denKollektor eines Feldeffekttransistors-38a-- angeschlossen. Gleicherweise sind im Abschnitt --12b-- an den Kollektor eines Feldeffekttransistors --38b-- eine Spule --36b-- und ein Kondensator --37b-- angeschlossen. Im Abschnitt --12c-- ist eine Spule --36c-- mit dem Kollektor eines Feldeffekttransistors --38c-- verbunden.
Die Ausbildung der Netzwerkabschnitte --18a bis 18c-- des Expanders ist in Fig. 12C dargestellt. Im Abschnitt --18a-- sind Kondensatoren --42a und 80a-- zwischen den Kollektor eines Feldeffekttransistors --43a-- und den Emitter eines Transistors --39a-- geschaltet. Im Abschnitt --18b-- sind Kondensatoren --42bund80b-- sowieeine Spule-41b-- zwischen den Kollektor eines Feldeffekttransistors --43b-- und den Emittereines Transistors --39b-- eingeschaltet. Im Abschnitt --18c-- sind eine Spule --41c-- und ein Kondensator --80c-- zwischen dem Kollektor eines Feldeffekttransistors --43c-- und dem Emitter eines Tran- sistors --39c-- angeschlossen.
Die Ausgestaltung der Filterabschnitte --19a bis 19c-ist in Fig. 12D wiedergegeben. Zwischen dem Ausgang und Masse sind ein Kondensator --46a-- und ein Widerstand --47-- im Abschnitt --19a--, ein Kondensator --46b--, eine Spule --45b-- und ein Widerstand --47b-- im Abschnitt --19b-- sowie eine Spule - -45c-- und ein Widerstand --47c-- im Abschnitt --19c-- vorgesehen.
Fig. 13 zeigt eine Variante des Blockschaltbildes gemäss Fig. 10. Jeder Block ist mit demselben Bezugszeichen wie vorhin bezeichnet, sofern Übereinstimmung herrscht. An der Kompressorseite werden nach den Filterabschnitten --lla bis 11c-- mit fester Dämpfung die Signale superponiert und anschliessend jedem der Netzwerkabschnitte--12abis 12c-- mit veränderbarer Dämpfung zugeführt. Expanderseitig werden die Ubertragenen Signale Filterabschnitten --19a bis 19c-- mit fester Dämpfung zugeführt und anschliessend superponiert und an jeden der Netzwerkabschnitte --18a bis 18c-- mit veränderbarer Dämpfung angelegt.
Der Aufbau und die Wirkungsweise sind die gleichen wie bei der Ausführungsform gemäss Fig. 10.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel, das mit Schaltkreisen gemäss Fig. 12A bis 12D versehen Ist, zeigt Fig. 14. In den genannten Figuren sind gleiche Bauelemente wieder mit denselben Bezugszeichen versehen. Ein von der Eingangsklemme --10-- kommendes Signal gelangt über einen Koppelkondensator --90-- an die Basis des Transistors --30--, welche Basis mittels Widerstände --91 und 92-- vorgespannt ist. Zwischen den Emitter des Transistors --30-- und Masse sind in Parallelschaltung ein Schaltkreis --93--, bestehend aus einem Kondensator --33a-- und einem Widerstand --34a--, die in Serie geschaltet sind, ferner ein Schaltkreis --94--, bestehend aus einer Serienschaltung eines Kondensators --33b-- mit einer Spule - sowie einem Widerstand --34b--, ein Schaltkreis --95--,
bestehend aus einer Spule --32c-- in Se- rie mit einem Widerstand --34c-- und der Emitterwiderstand --31-- angeordnet. Die Verbindungsstelle des Kollektors des Transistors --30-- und des Belastungswiderstandes --35-- ist an die Basis eines Transistors - angeschlossen, wodurch ein Emitterverstärker gebildet ist.
Drei Netzwerkabschnitte --100, 101 und 102-- sowie ein Verstärker --103-- sind an den Emitter des Transistors --96-- angeschlossen, welcher Emitter mit einem Emitterwiderstand --97-- versehen ist. Der
EMI8.1
weist eine Serienschaltung aus einem Kondensator --37b--, einer Spule --36b-- und einem Feldeffekttransi- stor --38b-- auf. Der Abschnitt --100-- besteht aus einer Serienschaltung eines Kondensators --37a-- sowie eines Feldeffekttransistors-38b-.
DerAbschnitt-102-bestehtaus einer Spule --36c-- in Serie mit einem Feldeffekttransistor DasAusgangssignaldesVerstärkers --103-- wird an die Stufen --14a bis 14c--
EMI8.2
--14abildet die Parallelschaltung des Emitterwiderstandes --31-- mit dem Schaltkreis --93-- einen Hochpass.
Der von dem Emitterwiderstand --31-- und dem Schaltkreis --94-- gebildete Parallelkreis stellt einen Bandpass dar. Weiters ergibt der Parallelkreis aus Emitterwiderstand --31-- und Schaltkreis --95-- einen Tiefpass. Die Widerstände --34a, 34b und 34c-- haben relativ hohe Werte. Wenn die Widerstände --34a bis 34c-- nicht verwendet werden, so entsteht Parallelresonanz infolge der Reaktanzelemente in den Schaltkrei-
EMI8.3
Vorsehungterabschnitte --11a bis llc--, die unabhängig voneinander sowie ohne gegenseitige Interferenzen aufgebaut werden können.
Die Netzwerkabschnitte --100 bis 102--, die an den mit dem Emitterverstärker des eine geringe Impedanz aufweisenden Transistors --96-- verbundenen Widerstand --99-- angeschlossen sind, wirken als Netzwerkabschnitte --12abis 12c-- des in Fig. 3 gezeigten Blockschaltbildes. Der Netzwerkabschnitt --100-- mit variablerDämpfunghatmitdem Widerstand --99-- die Charakteristik des Netzwerkabschnittes --12a--. Der Netzwerkabschnitt--101--hatmitdemWiderstand--99--dieCharakteristikdesNetzerkabschnittes--12b--.
Der Netzwerkabschnitt --102-- hat mit dem Widerstand --99-- die Charakteristik des Netzwerkabsohnittes --12c-.
<Desc/Clms Page number 9>
Wenndie Werte für den Belastungswiderstand --35-- sowie den Emitterwiderstand --31-- gleich gewählt werden, so wird der Verstärkungsgrad des Verstärkers mit dem Transistor --30-- gleich eins, im Falle
EMI9.1
33b, 37a und 37b-- mit --C1, C2, C3 und C4--sowie die Minimalwerte der Widerstände der durch Regelspan- nungen gesteuerten Feldeffekttransistoren --38a, 38b und 38c-- mit --X1Rmin, X2Rmin und X3Rmin --bezeichnet werden, sowerdendie erwünschten Charakteristiken der Abschnitte --11a bis Ile und 12a bis 12c--
EMI9.2
EMI9.3
EMI9.4
gen und an einen Verstärker --104-- des Expanders gelegt sowie in diesem verstärkt.
Das Ausgangssignal des Verstärkers --104-- gelangt an die Regelschaltungsstufen --21a bis 21c-- sowie über einen Widerstand --105-- an einen noch zu beschreibenden Schaltkreis.
Ein aus einer Serienschaltung --106-- aus einem Kondensator --46a-- sowie einem Widerstand --47a-und dem Widerstand --105-- gebildeter Kreis hat die Charakteristik des Filterabschnittes --19a-- gemäss Fig. 13. Ein aus einer Serienschaltung --107-- aus einem Kondensator --46b--, einer Spule --45b-- sowie einem Widerstand --47b-- und dem Widerstand --105-- bestehender Kreis hat die Charakteristik des Filterabschnittes --19b--. Ein aus einer Serienschaltung --108-- aus einer Spule --45c-- sowie einem Wider-
EMI9.5
hang mit den Widerständen --34a bis 34c-- erläutert,
Das Ausgangssignal dieser Schaltkreise wird über einen Kondensator --109-- an die Basis eines Transistors --39-- angelegt, welche Basis durch Widerstände --110 und 111-- vorgespannt ist.
An den Kollektor des Transistors --39-- ist ein Belastungswiderstand --44-- und an den Emitter ist ein Emitterwiderstand - angeschlossen. DasAusgangssignalwirdan der Verbindungsstelle zwischen Kollektor und Belastungswiderstand-44-abgenommenund über einen Kondensator --112-- an die Ausgangsklemme --20-- gelegt.
Die Netzwerkabschnitte --113 bis 115-- sind durch einen Kondensator --80-- mit dem Emitter des Transistors --39-- verbunden. Der Abschnitt --113-- weist einen Kondensator --42a-- und einen seriengeschalteten Feldeffekttransistor --43a-- auf. Der Abschnitt --114-- besitzt eine Serienschaltung aus einem Kondensator --42b--, einer Spule --41b-- und einem Feldeffekttransistor --43b--.
Der Abschnitt --115-- besteht aus der Serienschaltung einer Spule --41c-- mit einem Feldeffekttransistor --43c--. Durch die Stufen - 21a bis 21c-- der Regelschaltung wird jeweils eine Regelspannung an die Feldeffekttransistoren --43a bis 43o- angelegt. Der aus dem Emitterwiderstand --40-- und dem Abschnitt --113-- gebildete Parallelkreis ergibt eine Charakteristik entsprechend dem Netzwerkabschnitt --18a-- in Fig. 13 bezüglich der EingangsAusgangs-Charakteristik des Verstärkers mit dem Transistor --39--. Gleicherweise ergeben der Parallelkreis aus dem Widerstand --40-- und dem Abschnitt --114-- die Charakteristik des Netzwerkabschnittes --18b-- und der aus dem Widerstand --40-- und dem Abschnitt --115-- bestehende Parallelkreis eine dem Netzwerkabschnitt--18---entsprechendeCharakteristik.
Wenn die Werte der Widerstände --105, 47a, 47b, 47c und 40-- mit-R6,R ,R,Rund . -, die Induktivitäten der Spulen --45b, 45c, 41b und 41c-mit-L ,L6,LL und L-, die Kapazitäten der Kondensatoren--46a, 46b, 42aund42b--mit-C ,C C7 und C-sowie die Minimalwerte der Widerstände der Feld- effekttransistoren --43a, 43b und 43c-- mit --X4Rmin, X5Rmin und X6Rmin -- bezeichnet werden, so erhält man die gewünschten Charakteristiken der Abschnitte --19a bis 19c und 18a bis 18c-- durch Einhaltung der folgenden Beziehungen :
EMI9.6
EMI9.7
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
EMI10.2
schleife eines Verstärkers --120-- vorgesehen.
Im Expander ist eine aus Abschnitten --106 bis 108 und 113 bis 115-- zusammengesetzte Schaltungsanordnung in einer Gegenkopplungsschleife eines Verstärkers--121-- angeordnet. Die Auswahl der Schaltkreiskonstanten erfolgt wie in Zusammenhang mit Fig. 14 beschrieben.
Entsprechend dieser Variante der Erfindung ist eine steile Grenzcharakteristik, die für die bekannten Systeme mit Bandaufteilung notwendig ist, nicht erforderlich. Da Unregelmässigkeiten der Schaltkreiskonstanten die Dämpfungsgänge nicht so stark beeinflussen, ist dieses System besonders vorteilhaft, wenn es in
EMI10.3
Ausführungsformlinien --Na, Nb, Ne- (strichlierte Linien) in Fig. 17D verlaufen die komplementär zu den Kennlinien --Ja bis bis Je-verlaufen, so zeigt das Filter --131-- einen Dämpfungsgang --Ns-- (volle Linie), der eine Nachbildung der Kennlinien --Na bis No--ist.
Das-Mass des Anstieges im Verlaufe an der Kompressorseite ist
EMI10.4
wogegen an der Expanderseite das Ausmass des Absenkens im Verlauf gross ist bei der Kennlinie --Na--, bei der Kennlinie --Nb-- ein Mittelwert und gering bei der Kennlinie --Nc--.
Die Netzwerkabschnitte --12a bis 12c-- haben Dämpfungsgänge, wie durch die Kennlinien --Ka, Kb und Kc-- in Fig. 17B veranschaulicht ist. Die Kennlinien --Ka bis Kc-- nähern sich abfallenden Kennlinien, die komplementär zu den ansteigenden Kennlinien --Ja bis Je-verlaufen, wenn der Pegel des Eingangssignals ansteigt, und nähern sich einem konstanten Verlauf, wenn der Pegel des Eingangssignals abfällt. Die Netzwerkabschnitte --18a bis 18c-- haben Dämpfungsgänge gemäss den Kennlinien --Ma, Mb und Me-in Fig. 17C.
EMI10.5
Ne-sind, wenn der Pegel des Eingangssignals ansteigt, und nähern sich einem konstanten Verlauf, wenn der Pegel des Eingangssignals abfällt.
Die Filter --lla bis 11c, 130,19a bis 19c und 131-- haben feste Dämpfungsgänge und variieren nicht in Abhängigkeit vom Pegel des Eingangssignals. Deshalb bewirkt das einzige Filter --130-- mit der Kennlinie - dieselbe Funktion wie die drei parallelgeschalteten Filterabschnitte --11a bis lle- mit den Kennli- nien-Jabis Je-. Gleicherweisebewirktdas einzige Filter --131-- mit der Kennlinie --Ns-- dieselbe Funktion wie die drei parallelgeschalteten Filterabschnitte --19a bis 19c-- mit den Kennlinien --Na bis Nc--.
An Stelle der Kombination einer Anzahl Filterabschnitte mit fester Dämpfung zu einem einzigen Filter miteiner zusammengesetzten Kennlinie kann auch eine Anzahl solcher Abschnitte zu einer Anzahl von Gruppen zusammengefasst werden, von denen jede eine superponierte Kennlinie aufweist, die den Kennlinien jeder Gruppe entspricht. In diesem Fall sind die Filterabschnitte mit fester Dämpfung zur Gruppenbildung parallelgeschaltet. Weiters können die eine zusammengesetzte Kennlinie aufweisenden Abschnitte lediglich an der Kompressorseite oder an der Expanderseite vorgesehen sein.
Imfolgenden wird eine besondere Ausführungsform des Filters --130-- mit zusammengesetztem Dämp-
EMI10.6
<Desc/Clms Page number 11>
18- dargestellte Kennlinie, welche aus den Kennlinien --U und V-- (strichlierte Linien) zusammensetzbar ist.
Diese Kennlinie-W-- kann mit einem Schaltkreis erhalten werden, der Widerstände und Kondensatoren aufweist, deren Charakteristik eine durch die Kennlinie --I-- dargestellte Asymptote zeigt.
Dieser Schaltkreis kann ohne Verwendung von Spulen aufgebaut werden, die oft zu Schwierigkeiten beim Entwurf einer Schaltung führen. Ausführungsformen dieses Schaltkreises sind in Fig. 19und 20 dargestellt.
Bei dem Schaltkreis gemäss Fig. 19 ist eine Serienschaltung eines Kondensators --140-- und eines Wider- standes-141-parallelzum Emitterwiderstand-31-des Transistors-30-angeschlossen. Eine Serienschaltung eines Kondensators --142-- und eines Widerstandes --143-- ist parallel zum Widerstand --141-geschaltet. Beim Schaltkreis nach Fig. 20 sind eine aus einem Kondensator --144-- und einem Widerstand --145--bestehende sowie eine aus einem Kondensator --146-- und einem Widerstand --147-- bestehende Se- rienschaltungparallel zum Emitterwiderstand --31-- des Transistors --30-- angeschlossen. Die DÅampfungs- gänge der in Fig. 19 und 20 wiedergegebenen Schaltkreise haben die Asymptote gemäss der Kurve --I-- in Fig. 21, wodurch die Kennlinie --W-- des in Fig. 18 gezeigten Schaltkreises weitgehendst angenähert wird.
Entsprechend den Schaltkreisen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können die Anzahl der Schaltelemente verringert, der Aufbau der Schaltungsanordnung vereinfacht und somit die Herstellungskosten und Fehlermöglichkeiten gesenkt werden. Die vorstehende Beschreibung des Filters --130--trifftauch auf das Filter --131-- zu.
Zusammenfassend schafft die Erfindung somit eine Schaltungsanordnung, bei der Verzerrungen auf dem Übertragungsweg vollständig unterdrückt werden, da die Dämpfungsgänge an der Kompressor - sowie der Expanderseite völlig komplementär zueinander verlaufen. Der wegen der vier Schaltblöcke, nämlich der Fil-
EMI11.1
--11gert, dass die entsprechenden Schaltblöcke jeweils dieselbe Dämpfung aufweisen.
Beider erfindungsgemässen Schaltungsanordnung kann das Signal mittels bloss eines Netzwerkes mit ver- änderbarer Dämpfung komprimiert und gleichfalls mit nur einem Netzwerk von veränderbarer Dämpfung expandiert werden, wobei in der pegelabhängigen Regelschaltung Bauelemente verwendet werden können, deren InnenwiderstandmitsteigenderSpannungsinkt, z. B. Halbleiterbauelemente wie Transistoren oder Feldeffekb- transistoren. Herkömmliche SchaHungsanordnungonweisenstets denNaohteil auf, dass sie eine- Widerstands- Spannungs-Kennlinie verlangen, bei welcher der Widerstand mit zunehmender Spannung steigt ; dies ist mit Halbleiterbauelementenzufriedenstellendnichtrealisierbar. Bei der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung hingegen treten trotz der Verwendung von Halbleiterbauelementen geringere Verzerrungen auf.
Da das Eingangssignal der Regelschaltung kompressorseitig vom komprimierten Signal abgeleitet wird und an der ex- panderseitigebenfalls vom komprimierten Signal abgeleitet wird, haben beide Eingangssignale praktisch dieselbe Wellenform. Ferner können dadurch die Regelschaltungen denselben Aufbau aufweisen und die Regel- spannungendenselbenWertannehmen, weshalbdiekomplementarenVerlaufe derKennIinienbzw. Dampfungs- gänge ohne weiteres erzielbar sind.
Die Frequenzbandaufteilungist nicht zwingend auf die Teilung in drei Bänder beschränkt, auch eine Aufteilung auf zwei oder mehr als drei ist möglich.
Weiters ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, da zahlreiche Varianten und Abänderungen innerhalb des Umfanges und dem Sinne der Erfindung denkbar sind.
EMI11.2
:1. Schaltungsanordnung zur Dynamikänderung elektrischer Signale, mit wenigstens einem einen steuerbaren Nebenwiderstand aufweisenden Netzwerk von veränderbarer Dämpfung zur Anhebung oder Absenkung des Signalpegels bezüglich des Eingangspegel in einem Frequenzband und mit einer pegelabhängigen Regelschaltung, deren Ausgang mit dem Steuereingang des Netzwerkes verbunden und deren Eingang an den Ausgang (Kompressor) oder an den Eingang (Expander) der Schaltungsanordnung angeschlossen Ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Netzwerk (12 ; 18) ein Filter (11 ;
19) mit fester Dämpfung in Reihe geschaltet ist, wobei derDampfungsgang(K,K;M,M) des Netzwerkes (12 ; 18) mittels der Regelschaltung (14 ; 21) bei niedrigem Signalpegel konstant gehalten und bei steigendem Signalpegel bezüglich dieses konstanten Pegels zur Änderung im Gegensinne zum Dämpfungsgang des Filters (11 ; 19) bis zum komplementären Verlauf hiezu bei hohem Signalpegel gesteuert ist, wobei die Dämpfung des Filters (11 ; 19) durch die Dämp- fung des Netzwerkes (12 ; 18) kompensiert ist.
EMI11.3
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.