BE1004055A4 - Method and device for noise reduction - Google Patents

Method and device for noise reduction Download PDF

Info

Publication number
BE1004055A4
BE1004055A4 BE8701335A BE8701335A BE1004055A4 BE 1004055 A4 BE1004055 A4 BE 1004055A4 BE 8701335 A BE8701335 A BE 8701335A BE 8701335 A BE8701335 A BE 8701335A BE 1004055 A4 BE1004055 A4 BE 1004055A4
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
signal
circuit
resistor
components
pulse width
Prior art date
Application number
BE8701335A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Feremans Eric Edmond
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Feremans Eric Edmond filed Critical Feremans Eric Edmond
Priority to BE8701335A priority Critical patent/BE1004055A4/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1004055A4 publication Critical patent/BE1004055A4/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H19/00Networks using time-varying elements, e.g. N-path filters
    • H03H19/008Networks using time-varying elements, e.g. N-path filters with variable switch closing time

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

Method for reducing thermal noise caused by a resistance in an alternatingcurrent circuit in which the circuit that contains this resistance isperiodically interrupted. The device for reducing this noise in a (sound)signal of which the working principle is based on the said method.

Description

       

  - 1 -

  
Werkwijze en inrichting voor het reduceren van ruis

  
De huidige uitvinding heeft betrekking op een systeem voor het onderdrukken in elektronische schakelingen van ruis die gevolg is van het aanwezig zijn van één of meerdere weerstanden in deze schakelingen. Verder handelt de uitvinding over een ruisonderdrukkingssyteem voor specifieke toepassing in het gebied van de geluidstechniek.

  
Het is bekend dat bij temperaturen hoger dan het absolute nulpunt thermische ruis (ook witte ruis of Johnson ruis genoemd) ontstaat in een weerstand of in een resistieve component van een impedantie ten gevolge van de thermische agitatie van moleculen, atomen en elektronen in het materiaal waaruit de weerstand of de resistieve component is opgebouwd. Aan een weerstand of een resistieve component kan aldus een ruisspanning toegekend worden waarvan de gemiddelde waarde evenredig is met de absolute temperatuur van de weerstand, de weerstandswaarde en de bandbreedte waarin de ruis gemeten wordt. (George Kennedy, Electronic Communication Systems, Mc Graw-Hill, 2nd ed., p.14)

  
In het gebied van de geluidstechniek en meer bepaald bij geluidsweergave is ruis een zeer hinderlijk gegeven.

  
Een eerste reeks van bestaande systemen waarmee gepoogd wordt ruis te onderdrukken vergen codering van een geluidssignaal bij de opname en decodering van dit signaal bij de weergave.

  
Het is duidelijk dat dergelijke systemen slechts daar gebruikt kunnen worden waar bij opname van een geluidssignaal reeds een dergelijke codering voorzien werd en dat de systemen aldus niet bruikbaar zijn voor het onderdrukken van ruis in oudere opnamen.

  
Een tweede reeks bestaande systemen kan toegepast worden op een niet gecodeerd signaal.

  
Deze systemen hebben een positief effect op signalen van slechte kwaliteit (die een hoog ruisniveau bevatten) doch voegen vaak aan zuivere signalen ongewenste ruiscomponenten toe. Bovendien kunnen deze laatste systemen aanleiding geven tot onnatuurlijke effecten en kan signaalvervorming optreden.

  
De uitvinding beoogt te voorzien in een werkwijze voor het reduceren van de ruis veroorzaakt door een weerstand of een resistieve component van een impedantie. 

  
De uitvinding beoogt eveneens te voorzien in een inrichting voor het reduceren van ruiscomponenten in een geluidssignaal, welke inrichting noch codering, noch decodering van een geluidssignaal vereist en waardoor geen ongewenste ruiscomponenten aan een signaal toegevoegd worden.

  
Volgens de uitvinding is voorzien in een werkwijze voor het reduceren van ruis veroorzaakt door een weerstand of een resistieve component van een impedantie in een electrische wisselstroomkring met het kenmerk dat de elektrische kring die deze weerstand of resistieve component bevat 'periodisch onderbroken wordt.

  
De term "weerstand" duidt op een op zich bestaande electrische component en verwijst eveneens naar de equivalente weerstand van een electrische schakeling, bij voorbeeld de geleidingsweerstand van een transistor die 'als elektronische schakelaar gebruikt wordt.

  
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt de electrische kring die de weerstand of resistieve component van een impedantie bevat ten gevolge van dewelke ruis optreedt, periodisch �onderbroken onder controle van een pulsbreedte gemoduleerd signaal.

  
De werkcyclus van dit pulsbreedte gemoduleerde signaal is instelbaar en wordt bij voorkeur bepaald door fazevergelijking van een periodisch signaal met een instelbare frequentie (gegenereerd met behulp van een oscillator) en een controlesignaal.

  
 <EMI ID=1.1> 

  
wisselstroomkring die de genoemde weerstand of resistieve component bevat. Daartoe worden uit dit uitgangssignaal signaalcomponenten afgezonderd. Deze componenten worden versterkt en worden vervolgens vervormd in een niet-lineair circuit.

  
'Componenten met amplitude lager dan een ingestelde waarde worden gesperd. In een bijzondere toepassing vormt de genoemde weerstand of resistieve component een equivalente weerstand van een elektronische schakelaar en maakt deze weerstand deel uit van een laagdoorlaat filter.

  
Met de term "equivalente weerstand" wordt de weerstand van een 'elektronische schakelaar, zoals een transistor, in gesloten toestand
(transistor in verzadiging).

  
De uitvinding beoogt bovendien te voorzien in een inrichting voor het reduceren van de ruis in een geluidssignaal welke inrichting voorzien is van middelen ter uitvoering van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding.

  
Deze inrichting is ruisarm en voegt, in tegenstelling met bestaande inrichtingen geen ruis toe aan zuivere signalen. Bovendien worden door de inrichting geen onnatuurlijke effecten noch hoorbare vervormingen geïntroduceerd.

  
3De inrichting volgens de uitvinding bevat een ruisarme laagdoorlaatfilter in hoofdzaak bestaande uit een weerstand of resistieve component van een impedantie en een capaciteit of capacitieve component van een impedantie met het kenmerk dat de genoemde weerstand of resistieve component de equivalente weerstand van een schakelaar omvat en dat deze schakelaar

  
 <EMI ID=2.1> 

  
In een voorkeuruitvoering is deze schakelaar een elektronische schakelaar zoals een veldeffect transistor.

  
Het periodisch signaal is bij voorkeur een pulsbreedte gemoduleerd )signaal. De werkcyclus (duty cycle) van dit pulsbreedte gemoduleerd signaal is bij voorkeur instelbaar.

  
Het pulsbreedte gemoduleerde signaal is in deze uitvoeringsvorm het uitgangssignaal van een comparator schakeling waaraan enerzijds een periodisch signaal met instelbare frequentie, door een oscillator

  
 <EMI ID=3.1> 

  
aan toegevoerd.

  
Het controlesignaal wordt gegenereerd in een controleschakeling die gevoed wordt met het ingangssignaal van de hogergenoemde filter.

  
Een voorkeursuitvoeringsvorm van deze controleschakeling omvat middelen &#65533;voor het versterken van het genoemde ingangssignaal, middelen voor het afzonderen van signaalcomponenten met frequentie hoger dan een bepaalde instelbare waarde, middelen voor het gelijkrichten van de afgezonderde signaalcomponenten en minstens één niet-lineair elektronisch circuit ter versterking en niet-lineaire vervorming van de gelijkgerichte afgezonderde signaalcomponenten.

  
De genoemde middelen voor het afzonderen van signaalcomponenten met frequentie hoger dan een bepaalde instelbare waarde bevatten een hoogdoorlaat filter waarvan de afsnijfrequentie in functie van de toepassing ingesteld kan worden.

  
Bij voorkeur bevat de inrichting volgens de uitvinding een eerste niet-lineair circuit waardoor signaalcomponenten met amplitude hoger dan een bepaalde waarde snel afnemen.

  
Het voorzien van dergelijke schakeling heeft bij voorbeeld in een inrichting voor het reduceren van ruis, bij voorbeeld in een geluidssignaal, tot doel de uitsterftijd van sterke signalen zoals een tromslag, te verkorten.

  
Een dergelijk voorziening bestaat in deze uitvoeringsvorm uit een schakeling waarvan de tijdsconstante wijzigt als de amplitude van een signaal een bepaalde spanningswijze overschrijdt.

  
Bij voorkeur bevat de inrichting nog een tweede niet-lineaire circuit waardoor een signaal met een amplitude kleiner dan een welbepaalde waarde niet doorgelaten wordt. Aldus worden slechts signalen met voldoende grote amplitude aan de comparator schakeling gevoed en wordt de hoger genoemde filter (en meer bepaald de schakelaar in deze filter ) niet open gestuurd onder controle van een zwak signaal, bij voorbeeld een ruiscomponent. Dit laatste is een voordeel van deze schakeling ten opzichte van bestaande schakelingen.

  
De uitvinding zal in het hiernavolgende uitvoerig worden beschreven aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld onder verwijzing naar de figuren. Hierin toont:
Fig. 1 een eenvoudig blokschema van een inrichting volgens de uitvinding, Fig.. 2 een uitgebreid blokschema van een inrichting volgens de uitvinding waarin eveneens een blokschema met betrekking tot een schakeling voor het genereren van een controlesignaal volgens de uitvinding weergegeven wordt, Fig. 3 een gedetailleerd elektronisch schema van een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding, Fig. 4 een elektronisch schema van een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding waarin een uitvoeringsvorm van een schakeling voor het genereren van een controlesignaal gedetailleerd weergegeven is.

  
In de verschillende figuren worden overeenkomstige onderdelen met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid.

  
In figuur 1 wordt een blokschema getoond volgens de onderhavige uitvinding. 

  
Een ingangssignaal, bij voorbeeld een geluidssignaal, wordt toegevoerd aan een ingangsterminal 1 van een laagdoorlaatfilter 2.

  
Deze laagdoorlaatfiler bestaat in hoofdzaak uit een weerstand en een capaciteit.

  
Met het doel thermische ruis gegenereerd door de aanwezige weerstand te onderdrukken wordt in een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding de weerstand varvangen door de equivalente weerstand van een elektronische schakelaar (niet getoond in dit blokschema), bij voorbeeld een veldeffect transistor, en wordt deze schakelaar geschakeld onder controle van een pulsbreedte gemoduleerd signaal dat aan de schakelaar toegevoerd wordt via terminal 3.

  
Het pulsbreedte gemoduleerde signaal wordt bekomen als uitgangssignaal van een comparator 4. Aan deze comparator wordt enerzijds een periodisch signaal met een ingestelbare frequentie, gegenereerd door oscillator 5 toegevoerd en anderzijds een controlesignaal CTRL toegevoerd.

  
Figuur 2 toont een meer uitgebreid blokschema waarin het blokschema van figuur 1 opnieuw weergegeven is. Dit uitgebreid schema bevat eveneens een blokschema van een schakeling volgens de onderhavige uitvinding voor het genereren van het hoger genoemde controlesignaal.

  
Ingangsterminal 1 is gekoppeld aan de ingangsterminal van een versterkerschakeling 6. Na versterking wordt het ingangssignaal toegevoerd aan een schakeling voor het afzonderen van signaalcomponenten met een frequentie hoger dan een ingestelde waarde.

  
Daartoe voorziet de schakeling in een hoogdoorlaatfilter 7.

  
In een uitvoering ter filtering van audiosignalen wordt bijkomend een tweede filter 8 voorzien waarmee beoogd wordt de signaalcomponenten met frequentie tussen 19 kHz en 44 kHz te onderdrukken. In dit frequentiegebied komen ongewenste signaalcomponenten, zogenaamde parasietsignaalcomponenten zoals samplingresidu's, piloottonen en dergelijke voor.

  
Hierna wordt het afgezonderde signaal na gelijkrichting in een gelijkrichter 9 toegevoerd aan een eerste elektronisch circuit 10 met niet-lineaire karakteristiek.

  
Dit niet-lineaire circuit wordt gekenmerkt door een tijdsconstante waarvan de waarde varieert in functie van de signaalcomponent ten opzichte van een bepaalde ingestelde spanningswaarde.

  
Wanneer de signaalamplitude deze spanningswaarde overschrijdt, neemt de tijdsconstante van deze schakeling een grotere waarde aan.

  
Een concreet voorbeeld van een dergelijke schakeling wordt later beschreven aan de hand van figuur 4.

  
Bij het uitgangssignaal van het hoger beschreven niet-lineaire circuit 10 wordt een offsetspanning opgeteld in optelschakeling 11.

  
Vervolgens wordt het signaal toegevoerd aan een tweede niet-lineaire netwerk 12 waardoor met behulp van een gekende begrenzingsschakeling slechts signalen doorgelaten worden met een amplitude groter dan een gegeven drempelspanning. Aldus worden signalen met kleinere amplitude, bij voorbeeld ruiscomponenten, niet doorgevoerd.

  
Het uitgangssignaal van dit laatstgenoemde niet-lineaire netwerk 12 vormt een controlesignaal CTRL dat aan één ingangsterminal van een comparator 4 wordt toegevoerd. Een tweede ingangsterminal wordt gevoed met een door oscillator 5 gegenereerd periodisch signaal. Het uitgangssignaal van comparator 4 is een pulsbreedte gemoduleerd signaal dat aan filter 2 wordt toegevoerd.

  
Aangezien door het tweede niet lineaire circuit signaalcomponenten met een kleine amplitude zoals ruiscomponenten niet doorgelaten worden, kan de schakelaar in de filter 2 niet door een dergelijke ruiscomponent in open toestand gestuurd worden.

  
Figuur 3 is een elektronisch schema van een inrichting volgens de uitvinding.

  
Deze inrichting bevat in hoofdzaak een resistieve component en een condensator C.

  
Volgens de uitvinding wordt de electrische kring van deze resistieve component onder controle van een periodisch signaal, meer bepaald een pulsbreedte gemoduleerd signaal, geschakeld.

  
 <EMI ID=4.1> 

  
een veldeffekt transistor. De equivalente weerstand van deze transistor als schakelaar gebruikt vormt de hoger genoemde weerstand.

  
In deze uitvoeringsvorm is de inrichting bovendien voorzien van een elektronisch circuit rond een operationele versterker oa8, voor het bekomen van een hoge ingangsimpedantie en een elektronisch circuit rond operationele versterker oa9 met het doel een lage uitgangsimpedantie van de inrichting volgens de uitvinding te bekomen. 

  
Figuur 4 toont een elektronisch schema van een inrichting volgens de uitvinding waarin het schema van figuur 3 herhaald wordt en bijkomend een uitvoering van een schakeling voor het genereren van een controlesignaal CTRL weergegeven wordt.

  
De opbouw en de werking van dit circuit wordt in het hiernavolgende bondig uiteengezet.

  
Een ingangssignaal wordt via de weerstanden R1 en R2 toegevoerd aan een versterkerschakeling opgebouwd rond operationele versterker oal. Vervolgens worden hoog frequente signaalcomponenten afgezonderd. Bijkomend voorziet de schakeling in een filter rond operationele versterker oa2 ter filtering van signaalcomponenten met frequentie tussen
19 kHz en 44 kHz. In dit gebied komen de hoger beschreven parasietsignaalcomponenten voor.

  
Door de schakeling rond operationele versterker oa3 ( bevattende Dl en D2) wordt het signaal vervolgens gelijkgericht.

  
Een eerste niet-lineaire netwerk bevat de weerstanden R8 en R9, de condensator C5 en de zenerdiode D3. Afhankelijk van de amplitude van het signaal zal deze diode al dan niet geleiden en zal de tijdsconstante van dit circuit bepaald worden door R8(2,2 kOhm)C5 of R9(100 Ohm)C5. Signalen met sterke amplitude zullen hierdoor snel uitsterven. Vervolgens wordt in een optelschakeling (operationele verstreker oa4) het signaal opgeteld bij een offsetspanning die ingesteld wordt met behulp van regelbare weerstand P2.

  
Een tweede niet-lineaire circuit bevat diodes D4 en D5 en voorziet dat signalen met zeer kleine amplitude (lager dan de doorlaatspanning van de diodes) niet doorgelaten worden.

  
Het signaal wordt vervolgens toegevoerd aan operationele versterker oa7 waaraan eveneens het uitgangssignaal van oscillator 5 toegevoerd wordt.

  
 <EMI ID=5.1> 

  
De volgende gegevens hebben betrekking op de specifieke waarden van de componenten van de elektronische schakeling van figuur 4. Het is duidelijk dat deze waarden louter als voorbeeld weergegeven worden.

  

 <EMI ID=6.1> 
 

  

 <EMI ID=7.1> 


  
Het is duidelijk dat de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding niet beperkt is tot de toepassing in de bovenstaande inrichting, doch eveneens toegepast kan worden in elke elektronische schakeling waarin ruis veroorzaakt door een weerstand of een resistieve component, gereduceerd dient te worden.

  
De inrichting volgens de onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de beschreven uitvoeringsvorm.



  - 1 -

  
Method and device for reducing noise

  
The present invention relates to a system for suppressing noise in electronic circuits resulting from the presence of one or more resistors in these circuits. The invention furthermore relates to a noise suppression system for specific application in the field of sound engineering.

  
It is known that at temperatures above absolute zero, thermal noise (also called white noise or Johnson noise) occurs in a resistor or in a resistive component of an impedance due to the thermal agitation of molecules, atoms and electrons in the material from which the resistance or the resistive component is built up. A resistor or a resistive component can thus be assigned a noise voltage, the average value of which is proportional to the absolute temperature of the resistor, the resistance value and the bandwidth in which the noise is measured. (George Kennedy, Electronic Communication Systems, Mc Graw-Hill, 2nd ed., P. 14)

  
In the field of sound technology and more specifically in sound reproduction, noise is a very annoying factor.

  
A first set of existing systems that attempt to suppress noise require encoding an audio signal during recording and decoding this signal during playback.

  
It is clear that such systems can only be used where such encoding has already been provided when recording an audio signal and that the systems are thus not useful for suppressing noise in older recordings.

  
A second set of existing systems can be applied to an uncoded signal.

  
These systems have a positive effect on poor quality signals (which contain a high noise level) but often add unwanted noise components to pure signals. Moreover, the latter systems can give rise to unnatural effects and signal distortion can occur.

  
The object of the invention is to provide a method for reducing the noise caused by a resistor or a resistive component of an impedance.

  
Another object of the invention is to provide a device for reducing noise components in an audio signal, which device requires neither coding nor decoding of an audio signal and whereby no undesired noise components are added to a signal.

  
According to the invention, there is provided a method of reducing noise caused by a resistor or a resistive component of an impedance in an alternating electric circuit, characterized in that the electrical circuit containing this resistance or resistive component is periodically interrupted.

  
The term "resistor" refers to an electrical component per se and also refers to the equivalent resistance of an electrical circuit, for example, the conductance resistance of a transistor used as an electronic switch.

  
In a preferred embodiment of the present invention, the electrical circuit containing the resistor or resistive component of an impedance due to which noise occurs is interrupted periodically under the control of a pulse width modulated signal.

  
The duty cycle of this pulse width modulated signal is adjustable and is preferably determined by phase comparison of a periodic signal with an adjustable frequency (generated using an oscillator) and a control signal.

  
 <EMI ID = 1.1>

  
alternating current circuit containing said resistor or resistive component. For this purpose, signal components are isolated from this output signal. These components are amplified and then distorted into a non-linear circuit.

  
Components with amplitude less than a set value are cut off. In a particular application, said resistor or resistive component forms an equivalent resistance of an electronic switch and this resistor forms part of a low-pass filter.

  
With the term "equivalent resistance", the resistance of an electronic switch, such as a transistor, becomes closed
(transistor in saturation).

  
Another object of the invention is to provide a device for reducing the noise in an audio signal, which device is provided with means for carrying out the method according to the present invention.

  
This device is low-noise and, unlike existing devices, does not add noise to pure signals. In addition, no unnatural effects or audible distortions are introduced by the device.

  
The device according to the invention contains a low-noise low-pass filter consisting essentially of a resistor or resistive component of an impedance and a capacitance or capacitive component of an impedance, characterized in that said resistor or resistive component comprises the equivalent resistance of a switch and that switch

  
 <EMI ID = 2.1>

  
In a preferred embodiment, this switch is an electronic switch such as a field effect transistor.

  
The periodic signal is preferably a pulse width modulated signal. The duty cycle of this pulse width modulated signal is preferably adjustable.

  
The pulse width modulated signal in this embodiment is the output signal of a comparator circuit to which, on the one hand, a periodic signal of adjustable frequency by an oscillator

  
 <EMI ID = 3.1>

  
supplied to it.

  
The control signal is generated in a control circuit which is fed with the input signal of the above filter.

  
A preferred embodiment of this control circuit includes means for amplifying said input signal, means for isolating signal components with frequency higher than a certain adjustable value, means for rectifying the isolated signal components and at least one non-linear electronic circuit for amplification and non-linear distortion of the rectified isolated signal components.

  
The said means for separating signal components with a frequency higher than a certain adjustable value contain a high-pass filter whose cut-off frequency can be adjusted according to the application.

  
Preferably, the device according to the invention comprises a first non-linear circuit, whereby signal components with amplitude higher than a certain value decrease rapidly.

  
The provision of such a circuit, for example in an apparatus for reducing noise, for example in an acoustic signal, aims to shorten the decay time of strong signals such as a drum beat.

  
In this embodiment, such a provision consists of a circuit whose time constant changes when the amplitude of a signal exceeds a certain voltage mode.

  
Preferably, the device also comprises a second non-linear circuit, as a result of which a signal with an amplitude smaller than a specific value is not transmitted. Thus, only signals of sufficient amplitude are fed to the comparator circuit and the above-mentioned filter (and more specifically the switch in this filter) is not driven open under the control of a weak signal, for example a noise component. The latter is an advantage of this circuit over existing circuits.

  
The invention will be described in detail below with reference to an exemplary embodiment with reference to the figures. Herein shows:
Fig. 1 a simple block diagram of a device according to the invention, FIG. 2 an extensive block diagram of a device according to the invention, also showing a block diagram with regard to a circuit for generating a control signal according to the invention, FIG. 3 is a detailed electronic diagram of an embodiment of a device according to the present invention, FIG. 4 is an electronic diagram of an embodiment of a device according to the invention, in which an embodiment of a circuit for generating a control signal is shown in detail.

  
Corresponding parts are designated with the same reference numerals in the various figures.

  
Figure 1 shows a block diagram according to the present invention.

  
An input signal, for example an audio signal, is applied to an input terminal 1 of a low-pass filter 2.

  
This low-pass filter mainly consists of a resistance and a capacity.

  
For the purpose of suppressing thermal noise generated by the resistance present, in an embodiment of the invention, the resistance is replaced by the equivalent resistance of an electronic switch (not shown in this block diagram), for example a field effect transistor, and this switch is switched under control of a pulse width modulated signal applied to the switch via terminal 3.

  
The pulse width modulated signal is obtained as the output signal of a comparator 4. On the one hand, a periodic signal of an adjustable frequency generated by oscillator 5 is supplied to this comparator and, on the other hand, a control signal CTRL is applied.

  
Figure 2 shows a more comprehensive block diagram showing the block diagram of Figure 1 again. This expanded scheme also includes a block diagram of a circuit of the present invention for generating the aforementioned control signal.

  
Input terminal 1 is coupled to the input terminal of an amplifier circuit 6. After amplification, the input signal is applied to a circuit for isolating signal components with a frequency higher than a set value.

  
To this end, the circuit provides a high-pass filter 7.

  
In an embodiment for filtering audio signals, a second filter 8 is additionally provided, which is intended to suppress the signal components with a frequency between 19 kHz and 44 kHz. Undesired signal components, so-called parasite signal components such as sampling residues, pilot tones and the like, occur in this frequency range.

  
After this, the rectified signal after rectification in a rectifier 9 is supplied to a first electronic circuit 10 with non-linear characteristic.

  
This non-linear circuit is characterized by a time constant, the value of which varies in function of the signal component relative to a certain set voltage value.

  
When the signal amplitude exceeds this voltage value, the time constant of this circuit assumes a larger value.

  
A concrete example of such a circuit is described later with reference to Figure 4.

  
To the output signal of the non-linear circuit 10 described above, an offset voltage is added in adder circuit 11.

  
Subsequently, the signal is applied to a second non-linear network 12, through which only signals with an amplitude greater than a given threshold voltage are passed by means of a known limiting circuit. Thus, signals of smaller amplitude, for example noise components, are not passed through.

  
The output signal of the latter non-linear network 12 forms a control signal CTRL which is applied to one input terminal of a comparator 4. A second input terminal is supplied with a periodic signal generated by oscillator 5. The output of comparator 4 is a pulse width modulated signal applied to filter 2.

  
Since the second non-linear circuit does not transmit small amplitude signal components such as noise components, the switch in the filter 2 cannot be controlled by such a noise component in the open state.

  
Figure 3 is an electronic diagram of a device according to the invention.

  
This device mainly contains a resistive component and a capacitor C.

  
According to the invention, the electrical circuit of this resistive component is switched under the control of a periodic signal, in particular a pulse width modulated signal.

  
 <EMI ID = 4.1>

  
a field effect transistor. The equivalent resistance of this transistor used as a switch constitutes the aforementioned resistance.

  
In this embodiment, the device is additionally provided with an electronic circuit around an operational amplifier, among others, 8, for obtaining a high input impedance and an electronic circuit around an operational amplifier, among others, with the aim of obtaining a low output impedance of the device according to the invention.

  
Figure 4 shows an electronic diagram of a device according to the invention in which the diagram of Figure 3 is repeated and an embodiment of a circuit for generating a control signal CTRL is additionally shown.

  
The structure and operation of this circuit are briefly set out below.

  
An input signal is applied via the resistors R1 and R2 to an amplifier circuit built around an operational amplifier. High-frequency signal components are then isolated. In addition, the circuit provides a filter around operational amplifier, among others, 2 for filtering signal components with frequency between
19 kHz and 44 kHz. The parasite signal components described above occur in this region.

  
The signal is then rectified by the circuit around the operational amplifier, including 3 (containing D1 and D2).

  
A first non-linear network contains the resistors R8 and R9, the capacitor C5 and the zener diode D3. Depending on the amplitude of the signal, this diode will conduct or not and the time constant of this circuit will be determined by R8 (2.2 kOhm) C5 or R9 (100 Ohm) C5. Signals with strong amplitude will quickly die out. Then, in an adder circuit (operational provider, among others, 4), the signal is added to an offset voltage which is set using adjustable resistor P2.

  
A second non-linear circuit contains diodes D4 and D5 and provides that signals of very small amplitude (lower than the forward voltage of the diodes) are not transmitted.

  
The signal is then applied to operational amplifier, inter alia, 7 to which the output signal of oscillator 5 is also applied.

  
 <EMI ID = 5.1>

  
The following data refers to the specific values of the components of the electronic circuitry of Figure 4. It is clear that these values are presented for illustrative purposes only.

  

 <EMI ID = 6.1>
 

  

 <EMI ID = 7.1>


  
It is clear that the method according to the present invention is not limited to the application in the above device, but can also be used in any electronic circuit in which noise caused by a resistor or a resistive component must be reduced.

  
The device of the present invention is not limited to the described embodiment.


    

Claims (14)

Conclusies:Conclusions: 1. Werkwijze voor het reduceren van ruis veroorzaakt door een weerstand of resistieve component van een impedantie in een electrische wisselstroomkring met het kenmerk dat de kring die deze weerstand of resistieve component omvat periodisch onderbroken wordt. A method of reducing noise caused by a resistor or resistive component of an impedance in an AC electrical circuit, characterized in that the circuit comprising this resistor or resistive component is periodically interrupted. 2. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de genoemde periodische onderbreking gecontroleerd wordt met behulp van een pulsbreedte gemoduleerd signaal. Method according to claim 1, characterized in that said periodic interruption is controlled by means of a pulse width modulated signal. 3. Werkwijze volgens conclusie 2 met het kenmerk dat de werkcyclus (duty cycle) van het genoemde pulsbreedte gemoduleerde signaal instelbaar is. Method according to claim 2, characterized in that the duty cycle of said pulse width modulated signal is adjustable. 4. Werkwijze volgens conclusie 3 met het kenmerk dat het genoemde pulsbreedte gemoduleerde signaal het uitgangssignaal is van een comparatorschakeling die gevoed wordt met een controlesignaal en een periodisch signaal met instelbare frequentie en waarin dit controlesignaal gegenereerd wordt met behulp van het ingangssignaal van de genoemde wisselstroomkring. A method according to claim 3, characterized in that said pulse width modulated signal is the output signal of a comparator circuit supplied with a control signal and a periodic signal of adjustable frequency and in which said control signal is generated using the input signal of said alternating current circuit. 5. Werkwijze volgens conclusie 4 waarin het genoemde controle signaal gevormd wordt door het afzonderen van componenten van het genoemde ingangssignaal met frequentie hoger dan een ingestelde waarde en door het versterken en niet-lineair vervormen van de componenten. The method of claim 4 wherein said control signal is formed by isolating components from said input signal with a frequency greater than a set value and by amplifying and non-linearly distorting the components. 6. Werkwijze volgens conclusie 5 waarin de niet-lineair vervormde signaalcomponenten met een amplitude kleiner dan een ingestelde waarde gesperd worden. The method of claim 5 wherein the non-linearly distorted signal components with an amplitude less than a set value are blocked. 7. Werkwijze volgens conclusie 6 waarin de weerstand of resistieve component deel uitmaakt van een laagdoorlaatfilter. The method of claim 6 wherein the resistor or resistive component is part of a low-pass filter. 8. Werkwijze volgens conclusie 7 waarin de weerstand of resistieve component de equivalente weerstand van een elektronische schakelaar is. The method of claim 7 wherein the resistor or resistive component is the equivalent resistance of an electronic switch. 9. Inrichting voor het reduceren van ruis in een signaal bevattende een ruisarme laagdoorlaatfilter in hoofdzaak bestaande uit een weerstand of een resistieve component van een impedantie en een capaciteit of capacitieve component van een impedantie met het kenmerk dat de genoemde weerstand de equivalente weerstand van een schakelaar omvat en dat deze schakelaar onder controle van een pulsbreedte gemoduleerd signaal geschakeld wordt. Device for reducing noise in a signal containing a low-noise low-pass filter consisting essentially of a resistor or a resistive component of an impedance and a capacitance or capacitive component of an impedance, characterized in that said resistor is the equivalent resistance of a switch and that this switch is switched under control of a pulse width modulated signal. 10. Een inrichting volgens conclusie 9 waarin genoemde schakelaar een elektronische schakelaar omvat. An apparatus according to claim 9, wherein said switch comprises an electronic switch. 11. Een inrichting volgens conclusie 10 waarin de werkcyclus (duty cycle) van het genoemde pulsbreedte gemoduleerde signaal instelbaar is. An apparatus according to claim 10 wherein the duty cycle of said pulse width modulated signal is adjustable. 12. Een inrichting volgens conclusie 11 waarin het genoemde pulsbreedte gemoduleerde signaal gegenereerd wordt door een comparator waaraan een periodisch signaal met instelbare frequentie en een controle signaal toegevoerd worden. An apparatus according to claim 11, wherein said pulse width modulated signal is generated by a comparator to which an adjustable frequency periodic signal and a control signal are applied. 13. Inrichting volgens conclusie 12 waarin het genoemde controle signaal gegenereerd wordt met behulp van een controleschakeling omvattende middelen voor het versterken van een ingangssignaal, middelen voor het afzonderen van componenten van dit ingangssignaal met frequentie hoger dan een instelbare waarde, middelen voor het gelijkrichten van de afgezonderde signaalcomponenten, minstens één niet-lineair versterkingscircuit ter versterking en niet-lineaire vervorming van de gelijkgerichte afgezonderde signaalcomponenten. Apparatus according to claim 12, wherein said control signal is generated by a control circuit comprising means for amplifying an input signal, means for isolating components of this input signal with a frequency higher than an adjustable value, means for rectifying the isolated signal components, at least one non-linear amplification circuit for amplification and non-linear distortion of the rectified separated signal components. 14. Inrichting volgens conclusie 13 met het kenmerk dat een niet-lineair circuit voorzien is voor het sperren van genoemde gelijkgerichte, afgezonderde signaalcomponenten met een amplitude lager dan een ingestelde waarde. Device according to claim 13, characterized in that a non-linear circuit is provided for blocking said rectified, isolated signal components with an amplitude less than a set value.
BE8701335A 1987-11-24 1987-11-24 Method and device for noise reduction BE1004055A4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE8701335A BE1004055A4 (en) 1987-11-24 1987-11-24 Method and device for noise reduction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE8701335A BE1004055A4 (en) 1987-11-24 1987-11-24 Method and device for noise reduction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1004055A4 true BE1004055A4 (en) 1992-09-15

Family

ID=3882986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE8701335A BE1004055A4 (en) 1987-11-24 1987-11-24 Method and device for noise reduction

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE1004055A4 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4013975A (en) * 1975-03-31 1977-03-22 Kabushikikaisha Yokogawa Denki Seisakusho Variable resistance circuit
GB2138231A (en) * 1983-03-25 1984-10-17 Hitachi Ltd Signal transmission circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4013975A (en) * 1975-03-31 1977-03-22 Kabushikikaisha Yokogawa Denki Seisakusho Variable resistance circuit
GB2138231A (en) * 1983-03-25 1984-10-17 Hitachi Ltd Signal transmission circuit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PROCEEDINGS OF THE IEEE, vol. 57, nr. 11, november 1969, bladzijde 2070, New York, US; S. CANTARANO et al.: "Approximate results for networks containing periodically operated switches" *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4263616A (en) Signal peaking method and apparatus
EP0135081B1 (en) Noise reduction by linear interpolation using a dual function amplifier circuit
US4167749A (en) Noise reduction apparatus
BE1004055A4 (en) Method and device for noise reduction
EP0135039B1 (en) Noise reduction by linear interpolation using a single sample-and-hold circuit
EP0136482B1 (en) Noise reduction by linear interpolation using a dual function amplifier circuit
US4383229A (en) Resonant filter clipper circuit
US5881157A (en) Apparatus for compensating a frequency characteristic of a reproduction audio signal
US5569985A (en) Amplifier for scanning beam velocity modulation
JPS62122380A (en) Method and apparatus for reducing noise in video signal
US4412253A (en) Automatic noise removal device for a picture signal
JP2002530965A (en) Dynamic bass control circuit with variable cutoff frequency
US4532475A (en) Impulse noise reduction by linear interpolation having a deemphasis characteristic
KR840002196A (en) Frequency selective DC-coupled video signal control system insensitive to video signal DC components.
JPS5935081B2 (en) Pulse noise suppression circuit
JP3384630B2 (en) Transmission output control circuit of AME transmitter
KR950004113B1 (en) Edge compensation signal generating apparatus
NL8103330A (en) RADIO RECEIVER.
JPS6221443B2 (en)
JP2943238B2 (en) Noise removal circuit
JP2606377B2 (en) Automatic signal passband adjuster
JP3498491B2 (en) High frequency device
JP2552008B2 (en) Noise canceller circuit
JPS63122368A (en) Picture quality adjusting device
KR900003542Y1 (en) Noise minimising circuit of reproduce white signal

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: FEREMANS, ERIC EDMOND

Effective date: 19911130