Circuit de réduction des effets de la surcharge d'un support
d'enregistrement ou de transmission de signaux.
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rale aux dispositifs d'enregistrement et de transmission
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mais peut aussi s'appliquer à d'autres signaux, y compris des signaux d'image.
Des compresseurs et des expanseurs sont normalement utilisés ensemble (système compresseur-expanseur) pour effectuer une réduction des bruita; le signal est compressé avant sa transmission ou son enregistrement et il est expansé après réception ou reproduction depuis le canal de transmission. Cependant, les compresseurs peuvent être utilisés seuls pour réduire la plage dynamique par exemple pour répondre à la capacité d'un canal de transmission, sans expansion ultérieure Lorsque le signal compressé convient pour le but final. En outre, des compresseurs seuls sont utilisée dans certains appareils, particulièrement des appareils de reproduction sonore
qui sont destinés seulement à transmettre ou à enregistrer les signaux compressés déjà diffusés ou enregistrés. Des expanseurs seuls sont utilisés dans certains appareils particulièrement des appareils de reproduction sonore
qui sont destinés seulement à recevoir ou à reproduire des signaux diffusés ou enregistrés, déjà compressés. Dans certains appareils, particulièrement des appareils d'enregistrement et de reproduction sonore, un seul dispositif est souvent configuré de manière à fonctionner à volonté en compresseur à l'enregistrement de signaux
et en expanseur à la reproduction de signaux compressés, diffusés ou déjà enregistrés.
Plus particulièrement, l'invention concerne
des compresseurs et des expanseurs qui, en plus d'assurer la compression ou l'expansion, apportent également
une correction en fonction du niveau. Dans l'enregistre- <EMI ID=3.1>
rat en raison de la tendance des bandes magnétiques à se saturer, particulièrement aux fréquences élevées.
Différentes propositions ont été faites pour effectuer
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pages 63 à 74. Un besoin de correction peut également apparaître avec d'autres supports d'enregistrement ou de transmission qui sont susceptibles de saturation ou de surcharge à niveau élevé pour certaines fréquences.
Une possibilité (mais qui peut ne pas assurer
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voir un circuit de coupure à haute fréquence après le compresseur, et un circuit d'accentuation compensateur devant l'expanseur. Une variante consiste à placer le circuit de coupure devant le compresseur, et le circuit d'accentuation après l'expanseur. Un inconvénient de cette technique est que les signaux de tous les niveaux
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tion ultérieure) de sorte qu'il apparaît une diminution
<EMI ID=7.1>
tion en l'absence de ces techniques atteint 20 dB - Cela n'est que partiellement vrai. En pratique, particulièrement en ce qui ooncerne certaines bandes magnétiques en cassette compacte, Ion effets de saturation de bande descendent aussi bas que 2 kHz et le changement de correction nécessaire pour tenir compte de cela conduit
à une augmentation notable des bruits audibles.
Des tentatives ont été faites pour résoudre
ce problème en faisant en sorte que la réponse des circuita de coupure et d'accentuation dépende du niveau
(Brevet des Etats Unis d'Amérique N[deg.] US-PS 4 072 914).
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plue brusque au niveau élevé qu'au niveau faible. En
<EMI ID=9.1> <EMI ID=10.1>
complexité des circuits.
L'article précité propose également de placer un circuit d'accentuation de fréquences élevées devant
<EMI ID=11.1>
maie il fait également remarquer que la coupure qui en résulte nient sensible que dans la plage des signaux de niveau intermédiaire" alors qu'il y a lieu d'obtenir l'effet principalement aux niveaux élevée. Dans les dispositifs d'enregistrement d'image, les problèmes de saturation à haute fréquence peuvent être soulevés par la pré-accentuation d'enregistrement utilisée. Un problème similaire existe dans la diffusion en modulation de fréquence.
Un objets de l'invention est donc d'apporter
<EMI ID=12.1>
ce et simple*
Bien que cela ne soit pas décrit dans la
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ce qu'une correction de fréquence basse (coupure dans le compresseur et accentuation dans l'expanseur) est souhaitable si la compression et l'expansion interviennent également aux fréquences basses. La compres-
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obtenue en utilisant des compresseurs et des expanseurs à large bande ou des compresseurs et des expanseurs avec des circuits qui fonctionnent indépendamment aux fréquences basse: ::'!; aux fréquences élevées. Aux fréquences basses$ l'objectif principal de la correction est de compenser l'effet de l'accentuation d'enregis-
<EMI ID=15.1>
plupart des enregistreur" sur bande magnétique. entraînant des problèmes de saturation de bande à basse <EMI ID=16.1>
moyen grâce auquel la correction requise peut être apportée en outre aux basses fréquences, si cela est nécesaaire.
Un autre objet de l'invention est d'augmenter
la bande libie et, par conséquent, la plage dynamique d'un support d'enregistrement sujet à saturation.
Le point de départ de l'invention est un oomprea-
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signal qui est linéaire dans la plage dynamique, un circuit de combinaison dane le circuit principal et un autre circuit dont l'entrée est connectée à l'entrée ou la .ortie du circuit principal et dont la sortie est connectée au circuit de combinaison, cet autre circuit produisant un signal qui, au moins dans une partie supérieure de la bande des fréquences. accentue ou réduit le signal du cir-
<EMI ID=18.1>
de la plage dynamique d'entrée, le signal de l'autre circuit soit inférieur à celui du circuit principal.
La partie supérieure de la bande des fréquences s'étend généralement à partir d'une valeur de quelques centaines de Hertz, par exemple de 300 à 400 Hz, bien qu'une valeur supérieure puisse convenir. Dans la partie supérieure de la plage dynamique d'entrée, par exemple
de -10 dB à + 10 dB, par rapport à un niveau de référence,
<EMI ID=19.1>
signal du circuit principal.
Ces compresseurs et expanseurs sont bien connus et largement utilisés "des exemples en sont décrits dans
<EMI ID=20.1>
US-PS 3 903 485 et US-PS Re 28 86. Il" sont appelés des compresseurs et expanseurs à double circuit. Le signal de l'autre circuit accentue le signal du circuit principal dans le compresseur mais réduit le signal du circuit principal dans l'expanseur. Une configuration de <EMI ID=21.1>
<EMI ID=22.1>
ment utilisée pour les applications de production d'image.
Dans le cas du compresseur, l'invention se caractérise par un circuit dépendant de la fréquence, connecté uniquement dans le circuit principal et apportant
une réduction de la réponse en fréquence dans la partie
<EMI ID=23.1>
<EMI ID=24.1>
ractérise par un circuit dépendant de la fréquence connecté uniquement dans le circuit principal et apportant une augmentation de la réponse en fréquence dans la partie de la bande des fréquences affectée par la saturation.
Dans le circuit principal, le circuit dépendant
<EMI ID=25.1>
ment de l'autre circuit et le circuit de combinaison,
<EMI ID=26.1>
et du type II.
Comme cela apparaîtra par la suite, l'invention concerne également un dispositif complet de réduction des bruits.
La partie de la bande des fréquences affectée par la saturation est généralement l'extrémité supérieure c'est-à-dire que l'extrémité supérieure est constituée
<EMI ID=27.1>
supérieure de la bande des fréquences audible* dans un cas pratique donné, à savoir de 15 kHz ou 20 kHz ou autre valeur dans le caa des signaux de son ou de l'ordre de 4 à 6 MHz dans le cas des signaux d'image.
Dana une application de l'invention à la reproduction sonore, loraque le compresseur ou l'expanseur intervient également aux fréquences basses" le circuit dépendant de la fréquence apporte également une réduction (compresseur) ou une augmentation (expanseur) de la <EMI ID=28.1>
rieure qui ee situe généralement dans la région des 20 Hz).
D'autres caractéristiques et avantagea de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et sur les dessine annexée à titre d'exemples nullement limitatifs
<EMI ID=29.1> La Figure 1 est un exemple d'une courbe de réponse d'un enregistreur /lecteur de bande magnétique en cassette" la Figure 2 est un exemple de courbe caractéristique, la Figure 3 est un schéma simplifiée d'un mode de réalisation de l'invention dans le contexte des com- <EMI ID=30.1> la Figure 5 est un schéma simplifié d'un mode <EMI ID=31.1>
<EMI ID=32.1>
est commun à toue les enregistreurs aur bande magnétique et sur film optique. Il peut aussi apparaître dans les systèmes de pré-accentuation à l'enregistrement et la
<EMI ID=33.1>
de diffusion en modulation de fréquence. Bien qu'il soit plus sévère dans les enregistreurs sur bande magnétique à petite vitesses, particulièrement ceux qui utilisant de formules de bande magnétique à faible prix, il affecte aussi la possibilité "d'enregistrement à des niveaux élevés" même dans des enregistreurs professionnels de haute qualité sur bande magnétique et sur film optique. Autrement dit, le support d'enregistrement n'enregistre pas exactement les signaux de fréquence élevée et de haut niveau qui lui sont appliqués. L'effet audible principal est la distorsion d'intermodulation et une réduction du contenu.de fréquences élevées de l'enregistrement.
Maie dans le contexte de l'invention, cette saturation est particulièrement indésirable car avec certaines combinaisons de niveau et de fréquence du signal, elle décale la complémentarité d'un expanseur à la reproduction. Ainsi. l'expanseur décode de façon inexacte le signal reproduit
<EMI ID=34.1>
de la perte des fréquences élevées par l'expanseur mais il peut également comprendre une modulation parasite des signaux de fréquence moyenne.
Le mode de réalisation illustré est considéré principalement dans le contexte d'un enregistreur et reproducteur sur bande magnétique en cassette, bien que l'invention puisse n'appliquer aussi bien de façon générale aux systèmes d'enregistrement et de transmission de qualité professionnelle à bande magnétique ou à film optique.
La Figure 1 montre la réponse d'un enregistreur et lecteur star cassette compacte bien au-desaus de la <EMI ID=35.1>
ponse est pratiquement plane au-delà de 20 kHz. A des niveaux d'enregistrement plus élevés, les effets de la saturation de la bande magnétique par les fréquences élevées apparaissent entraînant une chute des fréquences
<EMI ID=36.1>
ration nettement plus importants.
Le moyen le plus direct pour réduire cet effet de saturation consiste à changer la correction à l'enregiatrement de manière que la bande ne soit pas attaquée aussi fortement dans la plage des fréquences dans laquelle la saturation est gênante. La correction à la reproduc-
<EMI ID=37.1> heureusement, dans l'enregistreront sur cassette, les effets de saturation peuvent descendre jusqu'à des fré-
<EMI ID=38.1>
dique la figure 1 - La modification nécessaire de la correction entraîne donc une augmentation notable des bruits audibles.
Le circuit qui sera décrit ci-après permet par un traitement de réduire la saturation des fréquences élevées sans sacrifier de façon notable la réduction des bruits dans la plage des fréquences traitées. La même technique peut être appliquée pour réduire la distor-
<EMI ID=39.1>
système de réduction des bruits dans toute la plage est utilisé. Il faut noter en particulier que dans un com-
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de sortie au niveau très bas du signal est établi principalement par l'autre circuit ou circuit de réduction des bruits. Dans le cas d'un tel dispositif Apportant un effet dynamique de 10 dB, les contributions du circuit principal et du circuit de réduction de bruit sont dans les rapports 1 et 2, 16. Aux niveaux élevés du signal les rôles des deux circuits sont inversés; le circuit principal délivre la composante prédominante du signal et la contribution de l'autre circuit est négligeable.
<EMI ID=41.1>
torsion est basé sur les observations ci-dessus. Autrement dit, un correcteur apportait la réduction voulue de l'attaque en fréquence élevée ou en fréquence basse est placé dans le circuit principal du compresseur. Comme le montre la Figure 2, qui illustre le fonctionnement d'un circuit de réduction de distorsion aux fréquences élevées, le plein effet de la correction est obtenu essentiellement avec des niveaux élevés du signal, avec la réduction qui en résulte de la saturation aux fréquences élevées. Maia auxbas niveaux, l'effet de la correction est réduit car la contribution du circuit de réduction de bruit devient importante. Si par exemple, <EMI ID=42.1>
<EMI ID=43.1>
<EMI ID=44.1>
<EMI ID=45.1>
degré élevé de réduction de distorsion ne serait nécessaire qu'aux fréquences les plus élevées, par exemple
<EMI ID=46.1>
cessaire de la saturation aérait moindre , avec une perte réduite en conséquence de l'effet de réduction des bruits. Aux fréquences basses. l'objectif principal serait de contrebalancer l'effet de l'accentuation à.
<EMI ID=47.1>
dans la plupart des enregistreurs sur bande magnétique, introduisant les problèmes de saturation de bande magnétique'à basse fréquence, par exemple avec la musique d'orgue, comme cela a déjà été indiqué. Dans les applications à la reproduction sonore. les conditions d'un circuit anti-saturation approprié peuvent Être déterminées de la manière suivante. Le niveau de sortie maximal utilisable de la bande magnétique, du film optique, du canal à modulation de fréquence ou autre,
<EMI ID=48.1>
fréquences supérieures jusqu'à la plus haute fréquence considérée. La courbe résultante de niveau maximal de sortie est comparée avec une courbe de distribution d'énergie en fonction de la fréquence, pour les sons habituels de la musique et de la parole. Une telle courbe est présentée dans l'article de "Journal of the AudioEngineering Society", volume 21 , N[deg.] 5, Juin 1973, pages
357 à 362. La différence entre les deux courbes donne une indication sur les caractéristiques anti-saturation requises à niveaux élevés. Une fois que ces caractéristiques sont déterminées et appliquées, lea courbes ré-sultantes de caractéristiques de compression peuvent être
<EMI ID=49.1>
entraîné une augmentation du taux de compression à une fréquence ou à un niveau. S'il en est ainsi, des modifications
<EMI ID=50.1>
limites du circuit de réduction de bruit et/ou, lorsque plusieurs compresseurs (ou expanseurs) connectés en série sont utilisée, la caractéristique anti-saturation peut être distribuée parmi les dispositifs,
Des considérations similaires s'appliquent au cas des dispositifs de reproduction d'image. Dans les enre-
<EMI ID=51.1>
vées est fréquemment utilisée, qui peut entraîner des problèmes de surmodulation en modulation de fréquence. La tendance à la surmodulation d'un système particulier d'enre-
<EMI ID=52.1>
<EMI ID=53.1>
autre tendance à la surmodulation produite par de petites surmodulations résiduelles (quelques pourcents) des compresseurs. Ces surmodulations peuvent être compensées à l'aide de la présente invention. (Dana des systèmes de reproduction sonore, une tendance existe également de compenser les surmodulations résiduelles),
<EMI ID=54.1>
circuit anti-saturation dans l'unité de codeur, mais il est préférable de prévoir une correction complémentaire sur le coté reproduction afin qu'une réponse plate en fréquence soit maintenue à tous les niveaux. L'analyse qui va suivre indique le type de correction nécessaire.
<EMI ID=55.1>
<EMI ID=56.1>
le signal d'entrée du compresseur est désigné par x, le signal dans le canal d'informations par y et le signal
<EMI ID=57.1> <EMI ID=58.1>
tion. La caractéristique de compensation requise dans le
<EMI ID=59.1>
<EMI ID=60.1>
1
<EMI ID=61.1> <EMI ID=62.1>
<EMI ID=63.1>
<EMI ID=64.1>
Ceci montre que non seulement lea deux circuits de réduction des bruits doivent être identiques comme cela est connu dans la technique antérieure, mais que
<EMI ID=65.1>
dans le décodeur doit posséder une caractéristique inverso à celle du circuit utilisé dans le codeur. De sim-
<EMI ID=66.1>
par exemple par des combinaisons RC bien que certaines plue complexes peuvent mettre en oeuvre des techniques
<EMI ID=67.1> <EMI ID=68.1>
que.
Le mode de réalisation illustré utilise des compresseurs 52 et 54 en cascade pour obtenir un taux plus élevé de compression et, de façon correspondante, des expanseurs en cascade 56 et 58. L'invention peut s'appliquer aussi bien à des compresseurs et expanseurs à
<EMI ID=69.1>
porte un circuit principal 10 comprenant un circuit de combinaison 12 qui additionne au circuit principal le
<EMI ID=70.1>
trée est connectée à l'entrée du circuit principal correspondant. Les expanseurs comportent des circuits prin-
<EMI ID=71.1>
<EMI ID=72.1>
nectée à la sortie du circuit principal correspondant.
Ces configurations de compresseurs et d'expan-
<EMI ID=73.1>
Une variante (figures 7 et 8) du brevet des Etats Unis d'Amérique US-PS 3 846 719) consiste en un filtre suivi par un limiteur commandé de manière à limiter progressi-
<EMI ID=74.1>
mente, par un signal. de commande redressé et filtré. Une autre variante (Brevet des Etats Unis d'Amérique
<EMI ID=75.1>
bande glissante dont la bande passante est progressivement rétrécie par le signal de commande afin d'exclure
<EMI ID=76.1>
<EMI ID=77.1>
glissante sont de l'ordre de 375 Hz à l'état de repos mais resserrent progressivement la bande supérieure en réponse au signal de commande.
Les premier st second compresseurs 52 et 54
<EMI ID=78.1>
aux fréquences élevées et/ou à fréquences basses (et/
ou autres fréquences particulières ou placée de fréquen- ces) affectant les composantes du signal principal. Sur le coté reproduction de l'enregistreur T sur bande magnétique, les premier et second expanseurs 56 et 58 comportent des circuits complémentaires affectant les composantes du signal principal. En variante, cette compensation peut être prévue dans un seul des compresseurs
et seulement dans l'expanseur correspondant. La compensation peut par exemple prendre la forme d'une réduc-
<EMI ID=79.1>
complémentaire dans le décodeur (expanseur).
Etant donné que la réduction de surcharge du
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<EMI ID=81.1>
veau des canaux latéraux ne sont pas affectées et ainsi" la réduction de surcharge n'affecte pas beaucoup la réduction des bruita. Par conséquent, la réduction de aur-
<EMI ID=82.1>
fréquences moyennes.
<EMI ID=83.1>
<EMI ID=84.1>
douro sont placés dans les circuits principaux du signal.
<EMI ID=85.1>
d'effet de réduction des bruits, - car la plus grande partie du signal aux bas niveaux est assurés par la chaîne latérale de réduction des bruits. Il est donc possible
<EMI ID=86.1>
produisant une réduction progressive des fréquences'levées. par exemple 3 -6 dB par octave (et une accentuation complémentaire dans le décodeur) descendant très
<EMI ID=87.1>
effets de saturation sans un degré élevé de perte de ré- <EMI ID=88.1>
Figure 1 montre par exemple une réduction de réponse en fréquences élevées par rapport à la saturations commençant à environ 2 kHz. Etant donné que les circuits antisaturation sont dans les canaux principaux qui transmettent les signaux de haut niveau, seule les signaux entratnant une saturation sont modifiée. Comme le montre la Figure 1 <EMI ID=89.1>
notable de la bande.
<EMI ID=90.1>
par octave est prévue dans chaque circuit 74 et 76 et la moitié de l'accentuation complémentaire dans chaque circuit
<EMI ID=91.1>
<EMI ID=92.1>
ou l'expanseur associé apporte un taux accru de compression ou d'expansion, à la région particulière de niveaux et de fréquences associée avec ce compresseur ou cet expanseur. Cependant" dans un appareil du grand public, l'utilisation d'un seul circuit convient.
REVENDICATIONS
<EMI ID=93.1>
Tait qu'il comprend un circuit principal de signaux linéaires dans la plage dynamique, un circuit de combinai-
<EMI ID=94.1>
<EMI ID=95.1>
du circuit principal et dont la sortie est connectée au circuit de combinaison, ledit autre circuit produisant
<EMI ID=96.1>
bande des fréquences, accentue le signal du circuit principal par le circuit de combinaison, mais qui est limité
de manière que dans la partie supérieure de la plage dynamique d'entrée, la signal dudit autre circuit soit
limité à une valeur inférieure à celle du signal du cir-
<EMI ID=97.1>
de la fréquence connecté seulement dans le circuit principal pour apporter une réduction de la réponse en fréquence d'uns partie sélectionnée de la bande de fréquences.
Circuit for reducing the effects of a support overload
recording or transmitting signals.
<EMI ID = 1.1>
registration and transmission devices
<EMI ID = 2.1>
but can also be applied to other signals, including image signals.
Compressors and expanders are normally used together (compressor-expander system) to achieve noise reduction; the signal is compressed before transmission or recording and it is expanded after reception or reproduction from the transmission channel. However, compressors can be used alone to reduce the dynamic range, for example to meet the capacity of a transmission channel, without further expansion When the compressed signal is suitable for the final purpose. In addition, only compressors are used in some devices, particularly sound reproducing devices
which are intended only to transmit or record compressed signals already broadcast or recorded. Only expanders are used in some devices, particularly sound reproduction devices
which are intended only to receive or reproduce broadcast or recorded signals, already compressed. In some devices, particularly sound recording and reproducing devices, a single device is often configured to operate at will as a compressor when recording signals.
and by expanding the reproduction of compressed, broadcast or already recorded signals.
More particularly, the invention relates
compressors and expanders which, in addition to providing compression or expansion, also provide
a correction depending on the level. In the record- <EMI ID = 3.1>
rat due to the tendency of magnetic tapes to saturate, especially at high frequencies.
Different proposals have been made to perform
<EMI ID = 4.1>
pages 63 to 74. A need for correction may also appear with other recording or transmission media which are liable to saturation or overload at high level for certain frequencies.
A possibility (but which may not provide
<EMI ID = 5.1>
see a high frequency cutoff circuit after the compressor, and a compensating boost circuit in front of the expander. A variant consists in placing the cut-off circuit in front of the compressor, and the boost circuit after the expander. One drawback of this technique is that signals of all levels
<EMI ID = 6.1>
later) so there is a decrease
<EMI ID = 7.1>
tion in the absence of these techniques reaches 20 dB - This is only partially true. In practice, particularly with regard to certain magnetic tapes in compact cassette, the effects of tape saturation fall as low as 2 kHz and the change in correction necessary to take this into account leads to
to a noticeable increase in audible noise.
Attempts have been made to resolve
this problem by making the response of the cutoff and boost circuits depend on the level
(United States Patent N [deg.] US-PS 4,072,914).
<EMI ID = 8.1>
more abrupt at the high level than at the low level. In
<EMI ID = 9.1> <EMI ID = 10.1>
complexity of circuits.
The aforementioned article also proposes to place a high frequency boost circuit in front of
<EMI ID = 11.1>
but he also points out that the resulting cut off negates sensitive only in the range of intermediate level signals "while the effect should be obtained mainly at high levels. In image recording devices , the problems of high frequency saturation can be raised by the recording pre-emphasis used. A similar problem exists in frequency modulation broadcasting.
An object of the invention is therefore to provide
<EMI ID = 12.1>
this and simple *
Although this is not described in the
<EMI ID = 13.1>
that a low frequency correction (cut in the compressor and boost in the expander) is desirable if compression and expansion also occur at low frequencies. The compress
<EMI ID = 14.1>
obtained by using broadband compressors and expanders or compressors and expanders with circuits that operate independently at low frequencies: :: '!; at high frequencies. At low frequencies $ the main objective of the correction is to compensate for the effect of the recording enhancement.
<EMI ID = 15.1>
most tape recorders "causing tape saturation problems at low <EMI ID = 16.1>
means by which the required correction can also be made at low frequencies, if necessary.
Another object of the invention is to increase
the tape releases and therefore the dynamic range of a recording medium subject to saturation.
The starting point of the invention is an oomprea-
<EMI ID = 17.1>
signal which is linear in the dynamic range, a combination circuit in the main circuit and another circuit whose input is connected to the input or output of the main circuit and whose output is connected to the combination circuit, this another circuit producing a signal which, at least in an upper part of the frequency band. accentuates or reduces the signal of the
<EMI ID = 18.1>
of the dynamic input range, the signal of the other circuit is lower than that of the main circuit.
The upper part of the frequency band generally extends from a value of a few hundred Hertz, for example from 300 to 400 Hz, although a higher value may be suitable. In the upper part of the dynamic input range, for example
from -10 dB to + 10 dB, compared to a reference level,
<EMI ID = 19.1>
main circuit signal.
These compressors and expanders are well known and widely used "examples are described in
<EMI ID = 20.1>
US-PS 3,903,485 and US-PS Re 28 86. They are called dual-circuit compressors and expanders. The signal from the other circuit enhances the signal from the main circuit in the compressor but reduces the signal from the main circuit in the expander. A configuration of <EMI ID = 21.1>
<EMI ID = 22.1>
used for image production applications.
In the case of the compressor, the invention is characterized by a frequency-dependent circuit, connected only in the main circuit and providing
a reduction in the frequency response in the part
<EMI ID = 23.1>
<EMI ID = 24.1>
reacts by a frequency dependent circuit connected only in the main circuit and bringing an increase in the frequency response in the part of the frequency band affected by saturation.
In the main circuit, the dependent circuit
<EMI ID = 25.1>
ment of the other circuit and the combination circuit,
<EMI ID = 26.1>
and type II.
As will appear later, the invention also relates to a complete device for reducing noise.
The part of the frequency band affected by saturation is generally the upper end, i.e. the upper end is made up
<EMI ID = 27.1>
higher of the audible frequency band * in a given practical case, namely 15 kHz or 20 kHz or other value in the caa of sound signals or of the order of 4 to 6 MHz in the case of image signals .
In an application of the invention to sound reproduction, when the compressor or expander also intervenes at low frequencies "the frequency-dependent circuit also brings about a reduction (compressor) or an increase (expander) of the <EMI ID = 28.1>
generally located in the 20 Hz region).
Other characteristics and advantages of the invention will appear during the following description of several embodiments and in the accompanying drawings by way of non-limiting examples.
<EMI ID = 29.1> Figure 1 is an example of a response curve of a cassette tape recorder / player "Figure 2 is an example of a characteristic curve, Figure 3 is a simplified diagram of a embodiment of the invention in the context of com- <EMI ID = 30.1> Figure 5 is a simplified diagram of a mode <EMI ID = 31.1>
<EMI ID = 32.1>
is common to all magnetic tape and optical film recorders. It can also appear in pre-emphasis recording and recording systems.
<EMI ID = 33.1>
frequency modulation broadcasting. Although it is more severe in low speed tape recorders, particularly those using low cost tape formulas, it also affects the possibility of "recording at high levels" even in professional tape recorders. high quality on magnetic tape and optical film. In other words, the recording medium does not exactly record the high frequency and high level signals applied to it. The main audible effect is intermodulation distortion and reduction of the high frequency content of the recording.
Maie in the context of the invention, this saturation is particularly undesirable because with certain combinations of level and frequency of the signal, it shifts the complementarity of an expander to reproduction. So. the expander incorrectly decodes the reproduced signal
<EMI ID = 34.1>
loss of high frequencies by the expander but it may also include parasitic modulation of the signals of medium frequency.
The illustrated embodiment is considered primarily in the context of a tape recorder and player on magnetic tape, although the invention may not apply as well generally to professional tape recording and transmission systems. magnetic or optical film.
Figure 1 shows the response of a compact star cassette recorder and player far above <EMI ID = 35.1>
ponse is practically flat above 20 kHz. At higher recording levels, the effects of saturation of the magnetic tape by high frequencies appear, causing the frequencies to drop.
<EMI ID = 36.1>
significantly larger ration.
The most direct way to reduce this saturation effect is to change the correction to the recording so that the band is not attacked as strongly in the frequency range in which the saturation is troublesome. Correction to reproduction
<EMI ID = 37.1> fortunately, in the recording on cassette, the saturation effects can go down to fre
<EMI ID = 38.1>
Figure 1 - The necessary modification of the correction therefore leads to a noticeable increase in audible noise.
The circuit which will be described below makes it possible, by processing, to reduce the saturation of the high frequencies without significantly sacrificing the reduction of noise in the range of frequencies processed. The same technique can be applied to reduce distortion.
<EMI ID = 39.1>
noise reduction system throughout the range is used. It should be noted in particular that in a com-
<EMI ID = 40.1>
The output signal at the very low signal level is mainly established by the other circuit or noise reduction circuit. In the case of such a device Providing a dynamic effect of 10 dB, the contributions of the main circuit and of the noise reduction circuit are in the ratios 1 and 2, 16. At high signal levels the roles of the two circuits are reversed ; the main circuit delivers the predominant component of the signal and the contribution of the other circuit is negligible.
<EMI ID = 41.1>
twist is based on the above observations. In other words, a corrector bringing the desired reduction of the attack in high frequency or in low frequency is placed in the main circuit of the compressor. As shown in Figure 2, which illustrates the operation of a distortion reduction circuit at high frequencies, the full effect of the correction is achieved essentially with high signal levels, with the resulting reduction in saturation at frequencies high. Maia at low levels, the effect of the correction is reduced because the contribution of the noise reduction circuit becomes significant. If for example, <EMI ID = 42.1>
<EMI ID = 43.1>
<EMI ID = 44.1>
<EMI ID = 45.1>
high degree of distortion reduction would only be required at higher frequencies, for example
<EMI ID = 46.1>
cessation of saturation would be less, with reduced loss as a result of the noise reduction effect. At low frequencies. the main objective would be to counterbalance the effect of the accentuation at.
<EMI ID = 47.1>
in most magnetic tape recorders, introducing the problems of saturation of low frequency magnetic tape, for example with organ music, as already mentioned. In applications to sound reproduction. the conditions of an appropriate anti-saturation circuit can be determined as follows. The maximum usable output level of the magnetic tape, the optical film, the frequency-modulated channel or other,
<EMI ID = 48.1>
higher frequencies up to the higher frequency considered. The resulting curve of maximum output level is compared with a frequency distribution curve of energy, for the usual sounds of music and speech. Such a curve is presented in the article of "Journal of the AudioEngineering Society", volume 21, N [deg.] 5, June 1973, pages
357 to 362. The difference between the two curves gives an indication of the anti-saturation characteristics required at high levels. Once these characteristics are determined and applied, the resulting curves of compression characteristics can be
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caused the compression ratio to increase at a frequency or level. If so, modifications
<EMI ID = 50.1>
limits of the noise reduction circuit and / or, when several compressors (or expanders) connected in series are used, the anti-saturation characteristic can be distributed among the devices,
Similar considerations apply to the case of image reproducing devices. In the record
<EMI ID = 51.1>
is frequently used, which can lead to over modulation problems in frequency modulation. The tendency to over-modulate a particular recording system
<EMI ID = 52.1>
<EMI ID = 53.1>
another tendency to over-modulation produced by small residual over-modulations (a few percent) of the compressors. These over-modulations can be compensated for using the present invention. (In sound reproduction systems, there is also a tendency to compensate for residual over-modulation),
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anti-saturation circuit in the encoder unit, but it is preferable to provide an additional correction on the reproduction side so that a flat frequency response is maintained at all levels. The following analysis indicates the type of correction required.
<EMI ID = 55.1>
<EMI ID = 56.1>
the compressor input signal is designated by x, the signal in the information channel by y and the signal
<EMI ID = 57.1> <EMI ID = 58.1>
tion. The compensation characteristic required in the
<EMI ID = 59.1>
<EMI ID = 60.1>
1
<EMI ID = 61.1> <EMI ID = 62.1>
<EMI ID = 63.1>
<EMI ID = 64.1>
This shows that not only must the two noise reduction circuits be identical as is known in the prior art, but that
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in the decoder must have a characteristic inverso to that of the circuit used in the encoder. From sim-
<EMI ID = 66.1>
for example by RC combinations although some more complex can implement techniques
<EMI ID = 67.1> <EMI ID = 68.1>
than.
The illustrated embodiment uses compressors 52 and 54 in cascade to obtain a higher compression ratio and, correspondingly, cascaded expanders 56 and 58. The invention can be applied to compressors and expanders as well.
<EMI ID = 69.1>
carries a main circuit 10 comprising a combination circuit 12 which adds to the main circuit the
<EMI ID = 70.1>
trée is connected to the input of the corresponding main circuit. The expanders have main circuits
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connected to the output of the corresponding main circuit.
These compressor and expansion configurations
<EMI ID = 73.1>
A variant (FIGS. 7 and 8) of the patent of the United States of America US-PS 3 846 719) consists of a filter followed by a limiter controlled so as to limit progressively
<EMI ID = 74.1>
lie, by a signal. rectified and filtered. Another variant (United States patent
<EMI ID = 75.1>
sliding band whose bandwidth is progressively narrowed by the control signal in order to exclude
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<EMI ID = 77.1>
slippery are of the order of 375 Hz in the idle state but gradually tighten the upper band in response to the control signal.
The first st second compressors 52 and 54
<EMI ID = 78.1>
at high frequencies and / or at low frequencies (and /
or other specific frequencies or frequency frequencies) affecting the components of the main signal. On the reproduction side of the magnetic tape recorder T, the first and second expanders 56 and 58 include complementary circuits affecting the components of the main signal. Alternatively, this compensation can be provided in only one of the compressors
and only in the corresponding expander. Compensation may, for example, take the form of a reduction
<EMI ID = 79.1>
complementary in the decoder (expander).
Since the reduction of overload of the
<EMI ID = 80.1>
<EMI ID = 81.1>
the side channel calf is not affected and so "the reduction of overload does not affect much the reduction of noisea. Therefore, the reduction of aur-
<EMI ID = 82.1>
medium frequencies.
<EMI ID = 83.1>
<EMI ID = 84.1>
douro are placed in the main signal circuits.
<EMI ID = 85.1>
noise reduction effect, - because most of the signal at low levels is provided by the side noise reduction chain. It is therefore possible
<EMI ID = 86.1>
producing a progressive reduction of the raised frequencies. for example 3 -6 dB per octave (and an additional boost in the decoder) very low
<EMI ID = 87.1>
saturation effects without a high degree of loss of re <EMI ID = 88.1>
Figure 1 shows for example a reduction of response in high frequencies compared to the saturations starting at approximately 2 kHz. Since the anti-saturation circuits are in the main channels which transmit the high level signals, only the signals causing saturation are modified. As shown in Figure 1 <EMI ID = 89.1>
notable of the band.
<EMI ID = 90.1>
per octave is provided in each circuit 74 and 76 and half of the additional boost in each circuit
<EMI ID = 91.1>
<EMI ID = 92.1>
or the associated expander brings an increased rate of compression or expansion, to the particular region of levels and frequencies associated with that compressor or expander. However "in a device for the general public, the use of a single circuit is suitable.
CLAIMS
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As it comprises a main circuit of linear signals in the dynamic range, a circuit of combinai-
<EMI ID = 94.1>
<EMI ID = 95.1>
of the main circuit and the output of which is connected to the combination circuit, said other circuit producing
<EMI ID = 96.1>
frequency band, boosts the main circuit signal through the combination circuit, but which is limited
so that in the upper part of the dynamic input range, the signal from said other circuit is
limited to a value lower than that of the signal
<EMI ID = 97.1>
of the frequency connected only in the main circuit to reduce the frequency response of a selected part of the frequency band.