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Die Erfindung betrifft einen Signalkompressor, der einen Hauptsignalkanal mit mindestens einer Verknüpfungseinrichtung aufweist, sowie einen Nebensignalkanal mit einem Eingang, der mit dem Eingang oder dem Ausgang des Hauptsignalkanals verbunden ist, und einem Ausgang, der mit der Verknüpfungseinrichtung verbunden ist, um eine Verknüpfung des durch den Nebensignalkanal laufenden Signals mit dem durch den Hauptsignalkanal laufenden Signal durchzuführen, so dass der Pegel am Ausgang der Verknüpfungseinrichtung verringert wird.
Unter einem Signalkompressor versteht man bekanntlich eine Einrichtung, welche die Dynamik eines Signals komprimiert, wogegen ein Signalexpander eine Einrichtung ist, welche die Dynamik eines Signals expandiert. Signalkompressoren und Signalexpander arbeiten manchmal unabhängig voneinander ; häufiger kommt es jedoch vor, dass ein Signalkompressor die Dynamik eines Eingangssignals komprimiert, bevor das Signal übertragen oder aufgezeichnet wird. Der dazu komplementäre Expander expandiert die Dynamik des empfangenen Signals oder das von der Aufzeichnungsvorrichtung abgespielte Signal. Das bedeutet, dass der Expander die Linearität der Dynamik in bezug auf das Eingangssignal wiederherstellt.
Dabei wird das während der Übertragung oder der Aufzeichnung mit der nachfolgenden Abspielung eingeschleppte Geräusch ganz beträchtlich verringert, so dass eine Kombination eines Signalkompressors mit einem Signalexpander als Einrichtung zur Verringerung des Geräuschpegels verwendet werden kann.
Bei der Anwendung von Schaltungen zur Veränderung des Dynamik-Bereiches in Einrichtungen zur Verringerung des Geräuschpegels tritt oft die Schwierigkeit auf, dass sehr grosse Signale verzerrt werden oder fehlerhaft beeinflusst werden ; bei Einrichtungen zur Verringerung des Geräuschpegels besteht aber keine Notwendigkeit, Signale hoher Signalstärke zu verändern, da das Geräusch gewöhnlich in bezug auf die maximale Signalstärke einen verhältnismässig niedrigen Wert hat. Daher sollten Kompressoren und Expander für derartige Einrichtungen so ausgelegt werden, dass Veränderungen der Signaldynamik bei hohen Signalstärken ausgeschaltet werden und sich nur auf niedrige Signalstärken beschränken.
Das kann durch Verwendung einer Gruppe von Schaltungen erzielt werden, die ein Ausgangssignal in einem genau definierten Frequenzband erzeugen, u. zw. nach Massgabe eines Eingangssignals in diesem Band, und die bei jeder gegebenen Frequenz des Bandes eine Übertragungscharakteristik zwischen Eingang und Ausgang aufweisen, welche in einen Bereich niedriger Signalstärke und hoher Signalstärke unterteilt ist ; dabei hat mindestens der Bereich hoher Signalstärke eine Übertragungscharakteristik, die ausschliesslich durch festeingestellte Schaltungsbauteile bestimmt ist ; auf diese Weise wird eine praktisch lineare Übertragungskennlinie geliefert, die in einem Dezibel-Diagramm parallel zu der Kennlinie des Bereiches niedriger Signalstärke verläuft, jedoch gegen diese verschoben ist ;
der Übergang vom Bereich niedriger Signalstärke zum Bereich hoher Signalstärke wird mittels veränderlicher Schaltungen durchgeführt, deren Parameter nach Massgabe der Stärke von einem Signal oder mehreren Signalen in der Schaltung veränderlich sind ; diese Parameter nehmen jedoch extrem hohe Werte an, wenn sie den Übergang aus dem Bereich niedriger Signalstärke in den Bereich hoher Signalstärke bewirken ; dabei haben alle Änderungen und Unvollkommenheiten in den Parametern im Bereich hoher Sinalstärke einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Übertragungskennlinie und das Ausgangssignal.
Schaltungen dieser Art sind Gegenstand der AT-PS Nr. 273235 und 303122 ; in der letztgenannten Patentschrift werden Schaltungen vom Typ 1 und vom Typ 2 unterschieden ; ferner gibt es Schaltungstypen vom Typ 3 und Typ 4 ; auf jede einzelne dieser Schaltungen wird nachstehend noch im einzelnen eingegangen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es nun einen Signalkompressor der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass bei einer signalpegelspezifischen Dynamikänderung des Signals Nichtlinearitäten, insbesondere des Nebensignalkanals, ausgeschaltet sind. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Nebensignalkanal zumindest eine komplementäre Begrenzerschaltung aufweist, wobei oberhalb eines bestimmten Schwellwertes die Dynamik des Signals am Ausgang des Nebensignalkanals in bezug auf die Dynamik des Signals am Eingang zum Nebensignalkanal lineares Verhalten zeigt und wobei der Pegel des Signals am Ausgang des Nebensignalkakals in bezug auf das Signal am Eingang des Nebensignalkanals unterhalb des bestimmten Schwellwertes im stärkeren Masse als nach einer linearen Kurve sinkt, wenn der Pegel des letztgenannten Signals unter den Schwellwert fällt.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise erläutert. Es zeigen : Fig. la und Ib bekannte Schaltungen vom Typ 1 in Form eines Blockschemas, Fig. 2a und 2b bekannte Schaltungen vom Typ 2 in Form eines Blockschemas, Fig. 3a und 3b zwei verschiedene Kennlinien eines an
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sich bekannten Begrenzers, Fig. 4a und 4b zwei verschiedene Kennlinien einer komplementären
Begrenzerschaltung, Fig. 5a und 5b Schaltungen vom Typ 3 in Form eines Blockschemas, Fig. 6a und 6b
Schaltungen vom Typ 4 in Form eines Blockschemas, Fig. 7a und 7b Kennlinien der Schaltungen vom Typ 3 und Typ 4, Fig. 8 einen bekannten Expander, Fig. 9 bis 12 Schaltungen vom Typ 3 und Typ 4 zum Umschalten zwischen Kompressor und Expander, Fig.
13 eine verzerrungsfreie komplementäre Begrenzer- schaltung für einen erfindungsgemässen Kompressor, Fig. 14 einen erfindungsgemässen Kompressor vom
Typ 3, der eine verzerrungsfreie komplementäre Begrenzerschaltung enthält, Fig. 15 einen weiteren erfindungsgemässen Kompressor vom Typ 3, der in zwei verschiedenen Frequenzbändern zu arbeiten gestattet, Fig. 16 wieder einen andern erfindungsgemässen Kompressor vom Typ 3, der kleine Signale in einem vorgegebenen Frequenzband anhebt und grosse Signale durch automatische Verengung des Frequenzbandes dämpft, und Fig. 16a und 16b Filtercharakteristika des Typ 3-Kompressors gemäss Fig. 16.
Zur Vereinfachung der Darstellung wird nachstehend die additive Signalverknüpfung mit einem Pluszeichen und die subtraktive Signalverknüpfung mit einem Minuszeichen dargestellt. Das insgesamt angestrebte Ergebnis der Signalverknüpfung kann auch durch andere Inverter als die dargestellten erreicht werden, oder aber auch z. B. durch Verknüpfungsschaltungen, die mit Differenzverstärkern arbeiten. Wesentlich ist, dass die als Inverter dargestellten geschlossenen Schleifen im Gesamtergebnis tatsächlich auch diese Inverterwirkung ausüben. Ferner ist es notwendig, dass die nichtinvertierenden Schleifen im Gesamtergebnis tatsächlich auch dauernd eine nichtinvertierende Wirkung beibehalten.
Schliesslich ist es wichtig, dass die Ergebnisse der Signalverknüpfung additiv bzw. substraktiv bleiben.
Es ist ferner zu beachten, dass nicht dargestellte Verstärker und/oder Abschwächer überall dort verwendet werden, wo es notwendig ist, die geeignetsten Bedingungen für die Signalstärke oder die Impedanzanpassung zu bewirken. Stets muss jedoch im Hauptsignalweg eine solche Signalstärke vorliegen, dass die gewünschte Kompressor- bzw. Expanderwirkung erreicht wird.
In den Fig. la, 2a, 5a, 6a sind Kompressoren und in Fig. lb, 2b, 5b und 6b entsprechende Expander dargestellt. Der Kompressor ist an den Expander über einen Informationskanal --N-- angeschlossen. Das bedeutet, dass das in den Informationskanal--N--gelangende Geräusch durch die Wirkung des Expanders verringert wird. Der Ausdruck"Informationskanal"wird entweder für einen Übertragungskanal benutzt, der ein verschlüsseltes Signal vom Kompressor dem Expander zuführt, oder aber für ein Aufzeichnungund Wiedergabegerät.
Bei dem genannten bekannten Kompressor vom Typ 1 (Fig. la) enthält der Hauptsignalweg ein lineares Netzwerk --10--, auf das eine Verknüpfungseinrichtung --11-- folgt. Das lineare Netzwerk --10-kann entweder durch einen Verstärkungsfaktor gekennzeichnet sein, der entweder positiv oder im Falle der Abschwächung kleiner als eins ist ; auch kann der Frequenzgang bzw. der Phasengang durch diesen bestimmt sein. Der Hauptsignalkanal besitzt eine lineare Dynamik, er kann aber auch vollständig linear sein, d. h. linear auch hinsichtlich Frequenz und Phase ; im letztgenannten Fall ist die dadurch erzeugte Ausgangssignalkomponente proportional zum augenblicklichen Eingangssignal.
Die Signalkomponente des Hauptsignalkanals wird durch die Signalkomponente eines begrenzenden zweiten Signalkanals --12-- beeinflusst ; diese kann zur Verstärkung oder zur Abschwächung beitragen und kann auf eine bestimmte Frequenz beschränkt sein ; der zweite Kanal weist jedoch das wesentliche Merkmal auf, dass er die entsprechende Signalkomponente begrenzt.
Der Begrenzer kann für diese Anwendung als Schaltkreis ausgebildet sein, der unterhalb eines vorgewählten Schwellwertes ein Signal durchlässt, das eine lineare Dynamik aufweist, jedoch oberhalb des Schwellwertes das Signal mit einem derart verminderten Verstärkungsfaktor durchlässt, dass das Ausgangssignal nicht wesentlich über einen Grösstwert ansteigen kann ; letzterer wird als Grenzwert bezeichnet. Die Kennlinien eines solchen bekannten Begrenzers sind in Fig. 3a dargestellt, in der die Ausgangssignalstärke in Abhängigkeit von der Eingangsssignalstärke aufgetragen ist. Der Schwellwert T und die Grenzsignalstärke LL sind auch in Fig. 3a eingetragen. Gemäss Kurve --13-- ist die Ausgangssignalstärke auf einem Grenzwert oberhalb des Schwellwertes gehalten ; die Fig. 3b zeigt die Abhängigkeit des Verstärkungsfaktors von der Eingangssignalstärke.
Es gibt aber noch andere Möglichkeiten. In Fig. 3a zeigt die Kurve dass die Ausgangssignalstärke von dem Grenzwert oberhalb des Schwellwertes abfällt, wogegen die Kurve --15-- zeigt, dass die Ausgangssignalstärke oberhalb des Grenzwertes leicht ansteigt.
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Bei dem genannten Expander vom Typ 1 (Fig. lb) enthält der Hauptsignalkanal eine Verknüpfungsvorrichtung --16--, an die sich ein linearer Sehaltkreis--17-anschliesst ; dessen Verstärkungs-und Phasencharakteristik sind komplementär zu denen der Schaltung --10-- des Kompressors. Die Signalkomponente des Hauptsignalkanals wird jetzt durch die Signalkomponente des zweiten Signalkanals mit Hilfe eines Inverters --18-- geschwächt. Die begrenzenden Begrenzerschaltungen --12-- für den zweiten Signalkanal des Kompressors (Fig. la) und des Expanders (Fig. lb) sind miteinander identisch.
Die genannten bekannten Schaltungen vom Typ 2 der Fig. 2a und 2b unterscheiden sich hauptsächlich durch die Stellen, von denen der zweite Signalkanal aus gespeist wird.
EMI3.1
<tb>
<tb>
Schaltung <SEP> : <SEP> Eingang <SEP> des <SEP> zweiten <SEP> Signalkanals <SEP> wird <SEP> gespeist <SEP> durch <SEP> : <SEP>
<tb> Typ <SEP> 1-Kompressor <SEP> : <SEP> (Fig. <SEP> la) <SEP> Eingang <SEP> des <SEP> Hauptsignalkanals
<tb> Typ <SEP> 1-Expander <SEP> : <SEP> (Fig. <SEP> lb) <SEP> Ausgang <SEP> des <SEP> Hauptsignalkanals
<tb> Typ <SEP> 2-Kompressor <SEP> : <SEP> (Fig. <SEP> 2a) <SEP> Ausgang <SEP> des <SEP> Hauptsignalkanals
<tb> Typ <SEP> 2- <SEP> Expander <SEP> : <SEP> (Fig. <SEP> 2b) <SEP> Eingang <SEP> des <SEP> Hauptsignalkanals
<tb>
Bei den Schaltungen der Fig. l und 2 besteht die Notwendigkeit, dass alle Nichtlinearitäten der Parameter im Bereich hoher Signalstärke des Begrenzers einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Übertragungscharakteristik haben ;
diese Anforderung wird dadurch erfüllt, dass man sicherstellt, dass der Grenzwert L genügend klein ist, damit der Ausgangspegel des zweiten Signalkanals nicht ein Zehntel des Ausgangspegels des Hauptsignalkanals im Bereich hoher Signalstärke überschreiten kann. Die Wirkung des Begrenzers ist mit andern Worten eine solche, dass der Ausgang des zweiten Signalkanals im Bereich hoher Signalstärken einen vernachlässigbaren Beitrag zum Gesamtausgang des Kompressors bzw. Expanders liefert, der bei diesen Signalstärken praktisch nur als Hauptsignalkanal erscheint. Dieser hat aber, wie oben bereits festgestellt worden ist, einen linearen dynamischen Bereich.
Tatsächlich kann der Hauptsignalkanal nur aus einer direkten Verbindung bestehen, die durch die Verknüpfungsvorrichtung hindurch verläuft ; er kann jedoch auch einen Verstärker oder einen Abschwächer aufweisen, wie es oben bereits festgestellt worden ist. Der zweite Signalkanal kann einen Verstärker und/oder einen Abschwächer aufweisen, der dem Begrenzer vor-oder nachgeschaltet ist. Die Signalkanäle können auch Ausgleichsvorrichtungen für die Frequenzempfindlichkeit oder Phasenempfindlichkeit aufweisen. Unter allen Umständen müssen die oben angestellten Überlegungen an der Stelle einsetzen, wo der Hauptsignalkanal und der zweite Signalkanal bzw. ihre Komponenten tatsächlich miteinander verknüpft werden.
Wenn ein frequenzselektiver Schaltkreis im Hauptsignalkanal vorgesehen ist, so kann dieser auch dazu verwendet werden, um eine Entzerrung hervorzurufen, beispielsweise bei einer NF-Anlage.
Es ist nun möglich, zweite Signalkanäle (Nebensignalkanäle) einzusetzen, deren Kennlinien komplementär zu den der bereits beschriebenen begrenzenden, zweiten Signalkanäle (Nebensignalkanäle) sind und die dazu benutzt werden können, um Kompressoren aufzubauen, die die oben genannte grundsätzliche Bedingung erfüllen. Eine komplementäre Begrenzerschaltung lässt oberhalb eines Schwellwertes ein Signal mit linearem dynamischen Bereich durch, während sie unterhalb des Schwellwertes das Signal mit einem Verstärkungsfaktor durchlässt, der sich in dem Masse verringert, wie die Signalstärke des Eingangssignals sinkt. Die Kennlinie einer komplementären Begrenzerschaltung sind in dek Fig. 4a und 4b dargestellt, die zu den in den Fig. 3a und 3b dargestellten Begrenzerschaltungen komplementär sind und oberhalb des Schwellwertes lineare Kurven bilden.
Unter der Voraussetzung des Vorhandenseins eines zweiten Signalkanals mit den genannten komplementären Eigenschaften, dessen Ausführungsform weiter unten noch erläutert wird, wird es möglich, Kompressoren und Einrichtungen zur Verringerung des Geräuschpegels zu bauen, die im folgenden durch die Bezeichnungen "Typ 3" und "Typ 4" gekennzeichnet sind. Einrichtungen vom Typ 3 beziehen sich auf Einrichtungen vom Typ 1, wogegen Einrichtungen vom Typ 4 sich auf Einrichtungen vom Typ 2 beziehen ; in jedem Fall ist der Begrenzer in dem zweiten Signalkanal ein Begrenzer mit den genannten komplementären Eigenschaften ("komplementärer Begrenzer"), wobei die Signalkomponente des zweiten Signalkanals von der Signalkomponente des Hauptsignalkanals abgezogen wird. Dagegen würde sie addiert, wenn es sich um einen Expander handelte.
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Die wesentlichen Merkmale dieser beiden Schaltungstypen sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt, wobei vergleichsweise auch Expander gezeigt werden, welche bei der vorgeseheken Verwendung des Kompressors eingesetzt werden können.
EMI4.1
<tb>
<tb>
Fig. <SEP> 5a <SEP> Kompressor <SEP> vom <SEP> Typ <SEP> 3 <SEP> : <SEP> 3C
<tb> Fig. <SEP> 5b <SEP> Expander <SEP> vom <SEP> Typ <SEP> 4 <SEP> : <SEP> 3E
<tb> Fig. <SEP> 6a <SEP> Kompressor <SEP> vom <SEP> Typ <SEP> 4 <SEP> : <SEP> 4C
<tb> Fig. <SEP> 6b <SEP> Expander <SEP> vom <SEP> Typ <SEP> 4 <SEP> : <SEP> 4E
<tb>
In diesen Figuren stellt der Block --19-- den komplementär begrenzenden Signalkanal dar.
Die Kennlinie --20-- des komplementär begrenzenden, zweiten Signalkanals --19-- ist in Fig. 7a dargestellt, wobei der Schwellwert mit T bezeichnet worden ist. Die Kennlinie des Hauptsignalkanals wird durch die Linie --21-- in Fig. 7b dargestellt. Die Wirkung des Subtrahierens der Kennlinie --20-- von der Kennlinie --21-- besteht darin, dass auf diese Weise die Kompressorkennlinie --22-- geschaffen wird, deren Punkt T dem Schwellwert T der Fig. 7a entspricht ; dagegen entspricht der Kompressorschwellwert TT der Stelle, bei der der Ausgang des komplementär begrenzenden zweiten Signalkanals auf einen vernachlässigbar kleinen Wert gefallen ist, beispielsweise auf-65 db.
In ähnlicher Weise besteht die Wirkung des Addierens der Kennlinie --20-- zur Kennlinie --21-- darin, dass die Expanderkennlinie --22-geschaffen wird.
In der DE-OS 1900639 ist eine Schaltung beschrieben, die noch einmal in Fig. 8 wiedergegeben ist.
Diese Schaltung stellt einen Expander vom vereinfachten Typ 2 dar, Es lässt sich jetzt feststellen, dass es sich bei dieser Schaltung tatsächlich um einen Expander vom Typ 4 handelt, bei welchem der Hauptsignalkanal durch den Widerstand-Rl-gebildet ist (Fig. 8). Der zweite Signalkanal wird durch eine komplementäre Begrenzervorrichtung geliefert und enthält die Dioden --D1, D2-- und ein Tiefpassfilter ; letzteres wird durch die Widerstände --R1, R2--, den Kondensator-Cl-und die Dioden-Dl, D2-gebildet. Die Addierung bewirkt die Verbindung zwischen-Rl und R2--.
Die Schaltung der Fig. 8 ist einfacher zu verstehen, wenn man sich vor Augen führt, dass in der Fig. 8a die Widerstände-Rl, R2-- durch einen einzigen Widerstand-Rl, 2-- ersetzt worden sind. Der Hauptsignalkanal wird durch eine direkte Verbindung --17-- dargestellt, welche der Schaltung --17-- in Fig. 6b entspricht, wobei die Verknüpfungseinrichtung --16-- das Eingangssignal und das Ausgangssignal des Begrenzers addiert. Der Hauptsignalkanal und die zweiten Signalkanäle sind somit in Fig. 8a klar definiert.
Die Vereinfachung in Fig. 8 ist deswegen möglich gewesen, da die Wirkung der Verknüpfungsschaltung --16-- dadurch erzielt werden kann, dass man den Widerstand-Rl, 2- in zwei Widerstände --Rl, R2-- zerlegen und den Ausgang mit dem Verbindungspunkt zwischen beiden Widerständen-Rl, R2-- elektrisch verbinden kann. Die Summe der Werte der Widerstände-Rl, R2-- ist gleich dem Wert des Widerstandes-Rl, 2-- ; letzterer ist erforderlich, um genau die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters zu bestimmen. Das Verhältnis der Widerstände --R1, R2-- bestimmt nämlich das Verhältnis, mit welchem die Signalkomponenten des Hauptsignalkanals und die des zweiten Signalkanals miteinander verknüpft werden.
Die Wirkung der Schaltung lässt sich am leichtesten aus Fig. 8a erkennen. Die Hauptsignalkomponente wird durch den Tiefpass angehoben, u. zw. unabhängig von der Signalstärke. Daher findet keine Expansion der Dynamik durch den Tiefpass statt. Es ist festzustellen, dass das Filter parallel zu den Dioden des komplementären Begrenzers liegt. Der Grund dafür wird weiter unten noch näher erläutert werden.
Es wird angenommen, dass die Frequenz etwas oberhalb der Grenzfrequenz des Filters liegt. Bei dieser Frequenz ist keine Verstärkung bei niedrigen Signalstärken vorhanden. Bei hohen Signalstärken werden jedoch die Dioden --D1, D2-- leitend und der verkleinerte Reihenwiderstand erhöht die Grenzfrequenz des Filters, so dass sie von dem Bandpass mitumfasst wird. Daher findet bei dieser Frequenz eine Verstärkungswirkung statt. Da die Verstärkungswirkung bei niedrigen Signalstärken fehlt, jedoch bei hohen Signalstärken vorhanden ist, wird gemäss Fig. 7b eine Expanderwirkung erzielt. Die Filter- und komplementäre Begrenzereinrichtung der Fig. 8 kann nun auch bei den Schaltungen vom Typ 4 und Typ 3 ebenso wie auch in Einrichtungen mit Kompressoren und Expandern zur Verringerung des Geräuschpegels benutzt werden.
Derartige Schaltungen sind für Videosignalanwendungen besonders wichtig. Um sich Farbzwischenträgern anzupassen, kann der Kondensator-Cl-durch einen parallelgeschalteten Resonanz-
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schaltkreis ersetzt werden ; für zusammengesetzte Signale kann ein solcher Schaltkreis in Reihe mit dem Kondensator-Cl-gelegt werden.
Der komplementäre Begrenzer in der soeben beschriebenen Schaltung besteht in einfacher Weise aus zwei im Gegentakt arbeitenden Dioden und stellt somit einen momentan wirkenden komplementären Begrenzer dar. Dieser komplementäre Begrenzer kann auch als eine veränderliche Ankopplungssehaltung betrachtet werden, wie sie beispielsweise in der DE-OS 2211348 beschrieben ist. Die komplementären Begrenzer können jedoch auch verschiedene andere Formen haben, und beispielsweise Schaltungen aufweisen, in denen ein Impedanzelement so gesteuert wird, u. zw. nach Massgabe der Signalhöhe im Kompressor oder Expander, dass die komplementäre Begrenzerwirkung erzielt wird. Diese Schaltungen können ziemlich komplex sein und eine Vielzahl von parallel zueinander liegenden Signalkanälen aufweisen.
So lange die Gesamtwirkung der Schaltung der oben angegebenen Bedingung entspricht, stellt die Schaltung im Sinne dieser Ausführungen einen komplementären Begrenzer dar. Die in der DE-OS 2211348 der DE-OS 2211374 beschriebenen Schaltungen sind so angeordnet dass sie als komplementäre Begrenzer arbeiten. Die Schaltungen dieser DE-OS weisen erste und zweite Signalkanäle auf ; wie es in den DE-OS beschrieben ist, sind die beiden Signalkanäle miteinander so verknüpft, dass eine Kompressor- oder Expanderwirkung erzielt wird. Wenn man jedoch die relative Stärke der beiden Signale abändert, dann wird die kombinierte Wirkung der Signalkanäle dazu benutzt werden können, um eine komplementäre Begrenzerwirkung zu erzielen, u. zw. derart, dass die Schaltung oberhalb eines unteren Schwellwertes eine lineare dynamische Kennlinie zeigt.
Daher kann eine Schaltung, wie sie in einer der beiden DE-OS beschrieben worden ist, als komplementärer Begrenzer in dem zweiten Signalkanal des Kompressors oder Expanders vom Typ 3 oder 4 verwendet werden.
Eine selektive Verknüpfungseinrichtung dient zur selektiven Herstellung verschiedener Verbindungen mit verschiedenen Signals tellen im zweiten Signalkanal bzw. in den zweiten Signalkanälen. Beispielsweise kann die veränderliche Verknüpfungseinrichtung automatisch eine Verbindung zum Eingang oder vom Ausgang eines Filters im zweiten Signalkanal aufbauen.
Selektive Ankopplungseinrichtungen können auf verschiedene Weise benutzt werden, mit der Ausnahme, dass die selektive Ankopplung frequenzselektiv ist, d. h. eine Ankopplung an oder von nicht fest eingestellten Filtern erfolgt. Die veränderliche Ankopplungsvorrichtung kann beispielsweise eine automatisch veränderliche Impedanz aufweisen, die ein Filter in dem zweiten Signalkanal überbrückt ; der Eingang zu und der Ausgang von dem Filter sind somit auf veränderliche Weise angekoppelt ; das hat insgesamt das Ergebnis, dass Veränderungen der Frequenzcharakteristik erzielt werden.
Die Fig. 9 bis 12 zeigen Blockschemata für Umschaltvorrichtungen vom Typ 3 und 4, welche wahlweise zwischen dem Kompressor- und dem Expanderteil umschalten. In jedem Fall wird das Umschalten durch einen Umschalter --25-- bewirkt, dessen beide Anschlüsse entweder mit --3C, 3E oder mit 4C, 4E-- bezeichnet sind, um anzuzeigen, ob die Kompressor- oder die Expanderwirkung vorliegt. Die Fig. 9 und 11 zeigen den Einschaltzustand an der Eingangsseite des zweiten Signalkanals --19-- für Schaltungen vom Typ 3 bzw. Typ 4. Die Fig. 10 und 12 zeigen den Einschaltzustand an der Ausgangsseite des zweiten Signalkanals --19-- für Schaltungen vom Typ 3 bzw. vom Typ 4.
Diese umschaltbaren Schaltungen sind wichtig, um eine Verringerung des Geräuschpegels bei einem Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren zu erzielen ; dabei wird der Kompressor dazu benutzt, um das Signal vor der Aufzeichnung zu komprimieren, wogegen der Expander dazu benutzt wird, um das Signal bei der Wiedergabe zu expandieren.
Im allgemeinen weist eine vollständige Einrichtung zur Verringerung des Geräuschpegels einen Kompressor vom Typ 3 und einen Expander vom Typ 3 oder aber einen Kompressor vom Typ 4 mit einem Expander vom Typ 4 auf. Falls jedoch die Kennlinien von Hauptsignalkanal und Nebensignalkanal im Kompressor und Expander die gleichen sind, ist die Expanderwirkung zwangsläufig komplementär der Kompressorwirkung. Dabei wird das ursprüngliche Informationssignal vollständig in veränderter Form wieder hergestellt, nachdem es zuerst durch den Kompressor komprimiert und dann durch den Expander expandiert worden ist. Wenn der Informationskanal ein Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem ist, dann kann der Kompressor und der Expander dieselbe Verarbeitungsschaltung mit den Umschaltvorrichtungen aufweisen wie in Fig. 9 bis 12.
Es gibt jedoch Fälle, bei denen es erwünscht ist, nur den dynamischen Bereich eines Signals zu
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komprimieren oder zu expandieren ; die Kompressoren und Expander vom Typ 3 und 4 können selbst- verständlich unabhängig voneinander für derartige Anwendungsfälle verwender werden.
Bei den Einrichtungen vom Typ 3 und Typ 4 liefert die Differenz oder die Summe von Hauptsignal- komponente und Nebensignalkomponente ein insgesamt als Kompressor- oder Expanderwirkung zu bezeichnendes Ergebnis. Oberhalb des Schwellwertes besteht der Ausgang des Kompressors oder
Expanders aus der Differenz oder der Summe der beiden Komponenten, die beide eine lineare Dynamik haben. Daraus folgt, dass der Ausgang des Kompressors oder Expanders oberhalg des Schwellwertes linear ist.
Bei Einrichtungen zur Verringerung des Geräuschpegels reicht es gewöhnlich aus, nur den Bereich niedriger Signalstärke des dynamischen Gesamtbereichs zu beeinflussen, d. h. Signalstärken, die unter - 20db, -40db oder selbst unterhalb von -60db in bezug auf den maximalen Nenn-Betriebswert liegen, d. h. eine, zwei oder drei Grössenordnungen tiefer. Alle durch die Inbetriebnahme der komplementären
Begrenzervorrichtung im Bereich zwischen T und TT in Fig. 7b eingeschleppten Verzerrungen sind daher auf verhältnismässig kleine Signalstärken beschränkt, bei denen sie nicht stören.
Wenn Kompressoren und zugehörige Expander in Einrichtungen zur Verringerung des Geräuschpegels benutzt werden sollen, so ist es wichtig, dass signalmodulierte Geräuscheffekte vermieden werden. Das wird am besten dadurch erzielt, dass man sicherstellt, dass die verschiedenen Abschnitte des Frequenz- spektrums komprimiert oder expandiert werden, u. zw. weitgehendst unabhängig voneinander. Daher sollte der Kompressionsgrad oder Expansionsgrad, d. h. die Verringerung des Geräuschpegels, die man beispielsweise bei extrem hohen Tonfrequenzen erzielt, so wenig wie möglich durch die Signalstärken bei niedrigen und mittleren Frequenzen beeinflusst werden.
Zu diesem Zweck weist der zweite Signalkanal ein Filter auf, welches die Signalkomponente, die durch den zweiten Signalkanal bis zu einem bestimmten Teil des gesamten Frequenzbandes hindurchgeht, begrenzt.
Bei einer Anwendung im NF-Bereich kann beispielsweise die Übergangsfrequenz bei niedrigen Signalstärken bei etwa 3 kHz angesetzt werden und die Verstärkung kann ebendort 10 db betragen (bei - 40 db oder darunter). Ein solcher Kompressor, der in Verbindung mit einem komplementären Expander verwendet wird, kann dann eine Verringerung des Geräuschpegels bei hohen Frequenzen von 10 db liefern. Selbstverständlich kann auch eine Vielzahl von zweiten Signalkanälen in Parallelschaltung benutzt werden.
Wenn das zu verarbeitende Signal eine Trägerfrequenz ist, dann wird der Kompressor zweckmässigerweise so ausgelegt, dass er die Trägerfrequenz und deren Seitenbänder verarbeitet. Das hat gewöhnlich eine automatische Verengung und Verbreiterung des Frequenzbandes auf symmetrischer Basis zur Folge. obwohl es möglich ist, dass die Bandbreitensteuerung asymmetrisch ist, um einem einzelnen Seitenband den Vorzug zu geben oder aber Trägersignalen von Restseitenbändern. Dabei können Schaltungen verwendet werden, um Trägerfrequenzen auszuschliessen, die sonst die Wirkung des Kompressors oder Expanders unterdrücken würden.
Frequenzselektive Schaltungen könen in an sich bekannter Weise dazu benutzt werden, um die Kompressor- oder Expanderwirkung auf bestimmte Abschnitte des gesamten Frequenzbandes zu beschränken. Wenn eine Komponente hoher Signalstärke bei irgend einer Frequenz innerhalb dieses Frequenzbandbereiches liegt, dann passt sich die Schaltung selbst an und bewirkt, dass sich dieser Frequenzbereich verengt, um einen Einfluss des Kompressors oder Expanders auf diese Frequenz auszuschliessen ; bei dieser Frequenz wird somit die normale Charakteristik erhalten, wie sie durch den Hauptsignalkanal gegeben ist.
Die veränderte, d. h. komprimierte oder expandierte Kennlinie gilt auch noch für die Signale mit niedriger Signalstärke innerhalb des verengten Frequenzbereiches (Fig. 16a, 16b) ; dabei wird eine Kompressor- oder Expanderwirkung und somit auch eine Verringerung des Geräuschpegels innerhalb dieses verengten Frequenzbandabschnittes erzielt. Das wird im folgenden als Verkleinerung des Durchlassbereiches bezeichnet, da der Durchlassbereich schmäler wird, um die Kompression, die Expansion und die Geräuschverringerung auf Frequenzen zu beschränken, wo nur Signalkomponenten niedriger Signalstärke vorliegen.
Nach diesem Verfahren lässt sich ein hoher Kompressions- und Expansionsgrad bei Frequenzen erzielen, die von der Frequenz der Signale mit hoher Signalstärke entfernt sind ; eine Folge davon ist eine sehr gute Geräuschverringerung und die Vermeidung von Einflüssen signalmodulierter Geräusche.
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Bei der Anwendung dieses Prinzips auf die bekannten Vorrichtungen vom Typ 1 und Typ 2 bestimmt der Bandpass des Filters die Begrenzungscharakteristik unterhalb des Schwellwertes (Fig. 3a), wogegen der Sperrbereich des Filters die Charakteristik oberhalb des Schwellwertes bestimmt ; der Durchlassbereich ist somit selbsttätig schmäler geworden, wenn das Signal mit einer Frequenz innerhalb dieses Durchlassbereiches den Schwellwert überschreitet. Ein Komplementärprinzip kann auf Einrichtungen vom Typ 3 und Typ 4 angewendet werden ; es lässt sich jedoch, insbesondere aus der Beschreibung der Wirkungsweise der Fig.
Sa, erkennen, dass es der Sperrbereich des Filters ist, der die komplementäre Begrenzercharakteristik unterhalb des Schwellwertes bestimmt (Fig. 4a), wogegen der Durchlassbereich des Filters die Charakterstik oberhalb des Schwellwertes bestimmt. Obwohl sehr ähnliche Schaltungen wie die in den oben genannten Druckschriften benutzt werden können, ist im Falle der Einrichtungen vom Typ 3 und Typ 4 festzustellen, dass jetzt der Sperrbereich schmäler werden muss, um eine Frequenz, bei der der Schwellwert überschritten ist, in den Durchlassbereich zu legen ; die Einrichtungen vom Typ 3 und 4 erfordern mit andern Worten, dass der Durchlassbereich verbreitert wird, wogegen die Einrichtungen vom Typ 1 und 2 erfordern, dass der Durchlassbereich verkleinert wird.
Wie die Fig. 8 zeigt, lässt sich nach den beschriebenen Ausführungen verschiedene Arten von Kompressoren und Expandern herstellen, welche die Signale augenblicklich verzerren. Derartige Vorrichtungen eignen sich zur Verarbeitung von Videosignalen und andern Signalen, in denen die Phase beibehalten wird. Die obigen Ausführungen gelten jedoch auch für lineare Vorrichtungen, die auf dem Gebiet der Nachrichtentechnik als syllabische oder verzerrungsfreie Vorrichtungen bezeichnet werden, bei denen Signale nicht verzerrt werden. In diesem Zusammenhang bezieht sich das Wort linear nur auf die lineare Behandlung von Signalen. Über grössere Zeiträume weist der zweite Signalkanal die in Fig. 4a oder Fig. 7a dargestellte Nichtlinearität auf.
Zu diesem Zweck wird die komplementäre Begrenzervorrichtung so angeordnet, dass sie mit einer geeigneten Zeitkonstante auf eine Signalstärke oder Differenzen verschiedener Signalstärken im Kompressor oder Expander anspricht. Eine sehr einfache komplementäre Begrenzerschaltung zur Erzielung dieses Ergebnisses ist in Fig. 13 dargestellt.
Zwischen einer Eingangsklemme und einer Ausgangsklemme --10-- ist ein Widerstand --R3-angeschlossen, der mittels eines Feldeffekttransistors-Fl-geerdet ist. Ein Steuerkreis --26-- leitet ein Steuersignal vom Eingang des komplementären Begrenzers dadurch ab, dass er das Eingangssignal gleichrichtet, bei Bedarf verstärkt und mit der erforderlichen Zeitkonstante glättet. Die Polarität des Steuersignals und die Art des Feldeffekttransistors werden so gewählt, dass letzterer beim Ansteigen des Eingangssignals nach und nach weniger leitend wird und vollständig sperrt, sobald der Schwellwert T der Fig. 4a erreicht worden ist. Oberhalb des Schwellwertes ist die komplementäre Begrenzervorrichtung daher linear.
Unterhalb des Schwellwertes wirkt die Schaltung als Abschwächerschaltung, wobei der Abschwächungsgrad in dem Masse ansteigt, wie die Signalstärke sinkt. Diese Schaltung kann daher als zweiter Signalkanal --19-- des komplementären Begrenzers in Fig. 5, 6,9, 10,11 oder 12 benutzt werden.
Fig. 14 zeigt eine weitere Möglichkeit, u. zw. in Form einer vollständigen Schaltung eines Kompressors vom Typ 3. Der Hauptsignalkanal ist durch einen Widerstand--R4-- dargestellt. Der zweite Signalkanal weist ein Filter --28-- auf, dessen Bandpass das Frequenzband definiert, innerhalb dessen der Kompressor wirksam ist. Das Filter ist mit dem komplementären Begrenzer in Reihe geschaltet. Der zweite Signalkanal liefert eine Signalkomponente, die von der Komponente des ersten Signalkanals mittels eines Transistors - und dessen Lastwiderstand--R5-- am Kollektor subtrahiert wird.
Der Transistor--T1-mit seiner Emitterschaltung wirkt als komplementärer Begrenzer ; die Emitterschaltung ist durch einen Transistor --T2-- mit Emitterwiderstand-R6-- und einer festen Vorspannung an der Basis und mittels der Parallelverbindung mit derselben dargestellt, u. zw. über einen Ankopplungskondensator --C2--, einen Widerstand-R7-- und einen Feldeffekttransistor-F2--. Der leitende Zustand des letzteren wird mittels einer Steuerschaltung n29-- hergestellt, die im wesentlichen die Funktion der Schaltung --26-- der Fig. 13 hat ; die Ausnahme besteht darin, dass sie so angeordnet ist, dass die Signalstärke am Ausgang des Filters ansteigt, der Feldeffekttransistor in zunehmendem Masse leitend wird und vollständig leitend ist, sobald der Schwellwert erreicht worden ist.
Im folgenden wird zuerst der Zustand bei den niedrigen Signalstärken und innerhalb des Durchlassbereiches des Filters --28-- betrachtet. Der Feldeffekttransistor-F2-- stellt eine sehr hohe Impedanz dar, und der Emitterstrom des Emitters --Tl-- wird vollständig durch --T2-- bestimmt. Dieser Strom wird so bemessen, dass er praktisch konstant ist, u. zw. mittels der hohen Impedanz vox-tam
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Kollektor, wobei--T1-eine geringe oder gar keine Verstärkung liefert und die zweite Signalkanalkomponente geschwächt ist. Im folgenden wird jetzt die Lage beim Erreichen des Schwellwertes betrachtet.
--F2-- ist vollständig leitend und stellt eine Impedanz von ungefähr 100 Ohm dar. Die Widerstände-R5, R7-- können einige Zehntausend Ohm aufweisen, sie sind jedoch klein im Vergleich mit der tatsächlichen Impedanz von--T2 und R6--. Die Verstärkung der Signalkomponente des zweiten Signalkanals wird jetzt beträchtlich höher ausfallen und wird tatsächlich durch das Verhältnis von-R5 und R7-- bestimmt ; die Impedanz von --F2-- kann im Hinblick auf--R7--vernachlässigt werden. Daher wirkt der komplementäre Begrenzer oberhalb des Schwellwertes mit linearer Dynamik.
Innerhalb des Durchlassbereiches wird die Signalkomponente des zweiten Signalkanals, die von der Signalkomponente des Hauptsignalkanals abgezogen wird, bei niedrigen Signalstärken geschwächt, jedoch nicht bei hohen Signalstärken. Daher wird der dynamische Bereich des Ausgangssignals komprimiert. Innerhalb des Sperrbereiches des Filters wird die Signalkomponente des zweiten Signalkanals nicht bei niedrigen Signalstärken geschwächt, so dass keine Kompressorwirkung erzeugt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel, bei dem das Filter und der komplementäre Begrenzer in Reihe liegen, besteht jedoch die Gesamtwirkung darin, dass der Ausgang des Kompressors eine Ausgleichscharakteristik überlagert wird.
Die Charakteristik der Schaltung der Fig. 14 bei hohen Signalstärken hängt nicht von der genauen
Charakteristik von --F2-- ab. Das stellt einen beachtlichen Vorteil der Kompressoren und Expander vom Typ 3 und 4 dar ; es ist nämlich auf diese Weise möglich, komplementäre Begrenzer sowie Subtraktionsund Additionsschaltungen in integrierter Technik herzustellen, deren Kennlinien durch FestparameterSchaltungskomponenten definiert sind. Es ist auf diese Weise möglich, eine sehr hohe Stabilität und Reproduzierbarkeit zu erzielen, u. zw. unabhängig von den Änderungen der Parameter der Halbleiterkomponente, die durch Produktionsunterschiede oder durch Temperaturunterschiede oder durch Alterungseffekte bedingt sind.
Bezüglich der Stabilitätsfrage ist festzustellen, dass der Verstärkungsgrad des zweiten Signalkanals in den Einrichtungen vom Typ 2 kleiner als 1 sein muss ; das gilt also auch für die Einrichtungen vom Typ 3. Wenn diese einfache Anforderung erfüllt ist, dann sind die Kompressoren und Expander von sich aus stabil.
Der Eingang zur Steuerschaltung --26 oder 29-- kann von einer ganzen Anzahl von Stellen in der Einrichtung abgenommen werden. Die in den Fig. 13 und 14 gewählten Stellen sind deswegen vorzuziehen, um eine stabile Wirkungsweise zu erzielen. Die Glättung kann mittels eines zweistufigen Intergrierschaltkreises erfolgen, der es ermöglicht, die Anstiegszeit des Systems kurz zu halten und gleichzeitig die Signalverzerrung und die Erzeugung von Modulationsprodukten auf ein Mindestmass zu verringern. Die erste Stufe sollte eine kleine Zeitkonstante aufweisen.
Die zweite Stufe mit einer grösseren Zeitkonstante wird auf nichtlineare Weise mit der ersten Stufe angekoppelt, beispielsweise durch eine Kombination einer Diode mit einem Widerstand ; auf diese Weise ist es unter verhältnismässig gleichförmigen Signalbedingungen möglich, dass die zweite Stufe eine zusätzliche Glättung bewirkt. Für grosse abrupte Änderungen der Signalamplitude wird jedoch die nichtlineare Schaltung leitend und bewirkt, dass die Zeitkonstante der zweiten Schaltung verringert wird.
Während der Anstiegszeit können zu grosse Signalamplituden auftreten. Es ist aber möglich, diese auf eine geringe Amplitude zu begrenzen, indem man in geeigneter Weise geschaltete nichtlineare Bauteile verwendet, wie z. B. Dioden. Die Benutzung dieser Dioden ist in den Fig. 13 und 14 beispielsweise dargestellt. In Fig. 13 werden die Dioden --D3, D4-- leitend, wenn die Signalstärke abrupt ansteigt ; auf diese Weise werden Signalspitzen vermieden. In Fig. 14 werden die Dioden --D5, D6-- leitend, wenn die Signalamplitude abrupt ansteigt.
In den vorstehenden Ausführungen sind Kompressoren und Expander je für sich beschrieben worden ; es ist jedoch auch möglich, die Funktion unter Benutzung von Verstärkern mit negativer Wirkung auszutauschen ; dabei wird ein Kompressor oder Expander in die Rückkopplungsschleife gelegt, um eine Expander- oder Kompressorwirkung auszuführen.
Bei den Einrichtungen vom Typ 3 und 4 muss sehr streng auf die Wirkungen der Filter in beiden Signalkanälen geachtet werden, da das Ausgangssignal bei hohen Signalstärken durch die Differenz oder die Summe zweier Filterausgangssignale geliefert wird. Manchmal sind Phasenverschiebungsschaltungen für diesen Zweck nützlich, die in beiden oder in einem der beiden Signalkanäle eingesetzt werden ; das gilt insbesondere zur Optimierung der Gesamtcharakteristik des Systems bei verschiedenen Signalstärken.
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Wie die Fig. 14 zeigt, besteht eine Anordnung darin, dass man ein Filter in Reihe mit der komplementären Begrenzerschaltung legt ; dabei bestimmt der Bandpass des Filters das Band, in dem die Kompression oder die Expansion erfolgt. Es können aber auch verschiedene parallele Bänder und Signalkanäle benutzt werden. Es ist dann möglich, in verschiedenen Frequenzbändern eine Kompression oder Expansion unabhängig voneinander zu erzielen.
Eine weitere Technik zur Frequenzauswahl besteht darin, dass man in Reihe geschaltete Filter verwendet, wie es beispielsweise in Fig. 15 dargestellt ist. Die komplementäre Begrenzervorrichtung vermeidet die Kompressions- oder Expansionswirkung durch Überbrückung des Filters oder durch Änderung von dessen Kennlinie, so dass das Signal bei hohen Signalstärken übertragen wird.
In Fig. 15 ist der Hauptsignalkanal durch eine direkte Verbindung --17-- und die Verknüpfungsvorrichtung --11-- dargestellt. Ein erster Abschnitt des zweiten Signalkanals weist eine steuernde komplementäre Begrenzervorrichtung --31-- auf, die mit einem Band-Sperrfilter --32-- verbunden ist. Das am Bandsperrfilter auftretende Signal wird mittels eines Differenzverstärkers --33-- festgestellt und einem Steuerkreis --34-- zugeführt ; letzterer richtet das Signal gleich und glättet es, um das Steuersignal abzuleiten ; letzteres bewirkt, dass die komplementäre Begrenzervorrichtung --31-- das Signal in dem Sperrband anhebt, wenn die Signalstärke im Sperrbereich ansteigt.
Der erste Abschnitt des zweiten Signalkanals führt zu einem zweiten Abschnitt, welcher eine gesteuerte komplementäre Begrenzervorrichtung --35--, ein Band-Sperrfilter --36-- und einen Steuerkreis - aufweist. Wahlweise kann dann statt des Differenzverstärkers --33-- der zweite Abschnitt ein Bandpassfilter --38-- aufweisen, welches den Frequenzbereich auswählt, der durch das Band-Sperrfilter - ausgeschlossen worden ist.
Ähnliche Überlegungen gelten für die Verkleinerung des Durchlassbereiches eines Kompressors vom Typ 3, wie er in Fig. 16 dargestellt ist. Die komplementäre Begrenzervorrichtung ist hier eine selektive Ankopplungseinrichtung ; diese weist einen Feldeffekttransistor --F3-- auf, der an ein abgestimmtes Filter angelegt ist. Letzteres wird durch einen Reihenwiderstand --R8-- und einen Querzweig dargestellt, welcher eine Induktivität --L1-- und einen Kondensator --C3-- in Parallelschaltung enthält. Parallel zum Widerstand --R8-- liegen zwei im Gegentakt arbeitende Dioden --D7, D8--, um Signalspitzen auszuschalten.
Das Signal im Sperrband des Filters wird mittels eines Differenzverstärkers --40-- festgestellt, der am Widerstand --R8-- liegt ; das Signal wird dann gleichgerichtet und mittels eines Steuerkreises - geglättet, um ein Steuersignal abzuleiten, welches den leitenden Zustand vom Feldeffekttransistor - verstärkt, wenn die Signalstärke des Signals in den Sperrbereichen ansteigt.
Wenn der Feldeffekttransistor --F3-- eine hohe Impedanz hat, dann erzeugen die Bauteile-R2, LI und C3-- einen verhältnismässig schmalen Durchlassbereich, wie es die Kurve --42-- in der Fig. 16a zeigt.
Dieser Durchlassbereich kann auf eine Trägerfrequenz fe zentriert werden, wobei das Trägersignal und dessen innere, der Trägerfrequenz unmittelbar benachbarten Seitenbänder ständig von der Kompressorwirkung ausgeschlossen sind ; das hat seinen Grund darin, dass die Trägersignale immer von dem Filter bis zum Inverter --18-- der Verknüpfungsvorrichtung durchgelassen werden. In den Sperrbereichen --43, 44-werden jedoch Signale mit niedriger Signalstärke daran gehindert, durch den zweiten Signalkanal hindurchzugehen.
Wenn der Signalstärke der an die inneren Seitenbänder angrenzenden äusseren Seitenbänder des Trägersignals anwächst, verringert das Steuersignal den Widerstand des Feldeffekttransistors
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verbreiterten Durchlassbereiches --45-- werden jetzt von der Kompressorwirkung ausgeschlossen. Die verschiedenartige Behandlung der Signale innerhalb der Frequenzbereiche --46-- (Kurve --42-- bei niedriger Signalstärke und Kurve --45-- bei hoher Signalstärke) hat den Effekt, dass die Dynamik dieser Signale komprimiert wird.
Wenn die Induktivität --L1-- weggelassen wird, wird der abgestimmte Bandpass --42-- der Fig. 16a zum Tiefpass --47-- der Fig. 16b ; er bleibt dies solange als keine Hochfrequenzkomponenten hoher Signalstärke im Sperrband --48-- auftreten. Wenn jedoch diese Komponenten auftreten, dann verbreitert
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frequenzsperrband des Filters beschränkt, weil nur in diesem Sperrband die Komponenten mit niedriger Signalstärke nicht die Komponente des Hauptsignalkanals an der Verknüpfungsvorrichtung-11- abschwächen.
Die umgekehrte Situation bei der Kompression lässt sich dann erzielen, indem man den
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Kondensator--C3--fortlässt und nur die Bauteile--R8 und L1-- benutzt, wobei die Kompression auf ein Niederfrequenz-Sperrband beschränkt wird.
Obwohl die Fig. 14 bis 16 nur Kompressoren vom Typ 3 zeigen, geht aus den Fig. 5 und 6 hervor, wie die Schaltkreise angeordnet werden können, um Expander vom Typ 3 oder Kompressoren und Expander vom Typ 4 aufzubauen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Signalkompressor, der einen Hauptsignalkanal mit mindestens einer Verknüpfungseinrichtung aufweist, sowie einen Nebensignalkanal mit einem Eingang, der mit dem Eingang oder dem Ausgang des Hauptsignalkanals verbunden ist, und einem Ausgang, der mit der Verknüpfungseinrichtung verbunden ist, um eine Verknüpfung des durch den Nebensignalkanal laufenden Signals mit dem durch den
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bestimmten Schwellwertes (T) die Dynamik des Signals am Ausgang des Nebensignalkanals in bezug auf die Dynamik des Signals am Eingang zum Nebensignalkanal (19) lineares Verhalten zeigt und wobei der Pegel des Signals am Ausgang des Nebensignalkanals in bezug auf das Signal am Eingang des Nebensignalkanals (19) unterhalb des bestimmten Schwellwertes (T) im stärkeren Masse als nach einer linearen Kurve sinkt,
wenn der Pegel des letztgenannten Signals unter den Schwellwert (T) fällt.
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