CH653795A5 - Geraeuschreduktionsschaltung zur verwendung in einem informationssignal-aufzeichnungs-/wiedergabegeraet. - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE

1. Geräuschreduktionsschaltung zur Verwendung in einem InformationssignaI-Aufzeichnungs-/Wiedergabe-gerät, gekennzeichnet durch erste Mittel (13,14,24) zur Erzeugung einer Frequenz-Emphasis für das daran angelegte Signal; durch einen ersten mit den ersten Mitteln in Serie geschalteten Signalpfad, welcher Verstärkermittel (15,25) mit variablem Verstärkungsgrad zur Verstärkung eines daran angelegten Signales und zweite Mittel (14,23) zur Erzeugung einer Frequenz-Emphasis für das durch die Verstärkermittel mit variablem Verstärkungsgrad laufende Signal enthält; durch Mittel (18,19; 28,29) zur Steuerung des Verstärkungsrades der Verstärkermittel und durch mit dem ersten Signalpfad verbundene Mittel (16,26) zur Reduktion der Wirkung der Frequenz-Emphasis durch die zweiten Mittel, wenn der Pegel des durch die Verstärkermittel mit variablem Verstärkungsgrad laufenden Signales reduziert ist, wobei die Schaltung einen ersten Betrag von Frequenz-Emphasis für daran angelegte Signale mit einem mittleren Pegel und einen zweiten, geringeren Betrag von Frequenz-Emphasis erzeugt für daran angelegte Signale mit niederem Pegel.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Signalpfad einen Eingang (11) aufweist und ein Ausgangssignal abgibt und dass die genannten Mittel zur Reduktion der Frequenzemphase Gegenkopplungsmittel (16) aufweisen zur Rückführung des Ausgangssignales an den Eingang des ersten Signalpfades, um so die Wirkung der Fre-quenzemphasis durch die zweiten Mittel zu reduzieren, wenn der Pegel des durch die Verstärkermittel mit variablem Verstärkungsgrad laufenden Signales reduziert ist.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkopplungsmittel (16) ein Widerstandselement aufweisen.

4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung weiter Subtraktionsmittel (17) aufweist zur Subtraktion des gegengekoppelten Ausgangssignales vom Eingangssignal, um das Signal zu erzeugen, welches durch die Verstärkermittel mit variablem Verstärkungsgrad läuft.

5. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter mit dem ersten Signalpfad verbundene Rückkopplungsmittel (33) aufweist zur Reduktion der Wirkung der Frequenz-Emphasis durch die genannten ersten (13) und zweiten (14) Mittel, wenn der Pegel des durch die Verstärkermittel (15) mit variablem Verstärkungsgrad laufenden Signales hoch ist, um einen dritten Betrag von Frequenz-Emphasis für daran angelegte Signale mit hohem Pegel zu erzeugen, welcher kleiner ist als der erste Betrag der Fre-

. quenz-Emphasis.

6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten ersten Mittel (13), der erste Signalpfad (14,15), die Mittel zur Steuerung des Verstärkungsgrades (18, 19) und die Gegenkopplungsmittel (16) Codiermittel (20) bilden, welche ein codiertes Ausgangssignal in Abhängigkeit vom daran angelegten Eingangssignal erzeugen, und dass die genannten Rückkopplungsmittel (33) das Eingangssignal erhalten und ein Rückkopplungsausgangssignal erzeugen, welches zum codierten Ausgangssignal hinzuaddiert wird, wobei das resultierende addierte Signal das Ausgangssignal der Geräuschreduktionsschaltung bildet.

7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (13) die hochfrequenten Komponenten des daran angelegten Signales in bezug auf dessen niederfrequente Komponenten betonen; dass die zweiten Mittel (14) die hochfrequenten Komponenten des durch die Verstärkermittel (15) mit variablem Verstärkungsgrad laufenden Signales relativ zu dessen niederfrequenten Komponenten betonen; und dass die Rückkopplungsmittel (33) höchstens eine relativ geringe Deemphasis der hochfrequenten Komponenten des an die Codiermittel angelegten Signales relativ zu dessen niederfrequenten Komponenten erzeugen.

8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückkopplungsmittel ein Tiefpassfilter (33) aufweisen, dass die ersten Mittel ein erstes Hochpassfilter (13) und die zweiten Mittel ein zweites Hochpassfilter (14) aufweisen.

9. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (14) die hochfrequenten Komponenten des daran angelegten Signales relativ zu dessen niederfrequenten Komponenten betonen; und dass die zweiten Mittel (23) die hochfrequenten Komponenten des durch die Verstärkermittel (25) laufenden Signales relativ zu dessen niederfrequenten Komponenten betonen.

10. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel ein erstes Hochpassfilter (24) aufweisen und dass die zweiten Mittel ein zweites Hochpassfilter (23) aufweisen.

11. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Signalpfad ein Ausgangssignal in Abhängigkeit von dem an ihn angelegten Eingangssignal erzeugt und dass die Mittel zur Reduktion Rückkopplungsmittel (26) aufweisen, um das Eingangssignal rückzukoppeln und es mit dem Ausgangssignal zu kombinieren, um dadurch die Wirkung der Frequenz-Emphasis durch die zweiten Mittel zu reduzieren, wenn der Pegel des durch die Verstärkermittel mit variablem Verstärkungsgrad laufenden Signales reduziert ist.

12. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückkopplungsmittel ein Widerstandselement (26) aufweisen.

13. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter Addiermittel (27) aufweist zur Kombination des Eingangssignales, welches durch die Rückkopplungsmittel zurückgeführt ist, und des Ausgangssignales vom ersten Signalpfad.

14. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter mit dem ersten Signalpfad gekoppelte Rückführmittel (43) aufweist zur Reduktion der Wirkung der durch die ersten (24) und zweiten (23) Mittel bewirkten Fre-quenz-Emphasis, wenn der Pegel des durch die Verstärkermittel (25) mit variablem Verstärkungsgrad laufenden Signales hoch ist, um einen dritten Betrag von Frequenz-Emphasis für daran gelegte Signale mit hohem Pegel zu erzeugen, welcher Betrag kleiner ist als der erste Betrag der Frequenz-Emphasis.

15. Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel, der erste Signalpfad, die Mittel zur Steuerung des Verstärkungsgrades und die Rückkopplungsmittel erste Decodiermittel (50) bilden, welche einen Eingang (41) aufweisen und ein erstes decodiertes Ausgangssignal in Abhängigkeit vom daran angelegten Eingangssignal erzeugen und dass Gegenkopplungsmittel (26) das erste decodierte Ausgangssignal als Gegenkopplungssignal an den Eingang der Decodiermittel zurückführen.

16. Schaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass weiter Subtraktionsmittel (44) vorhanden sind zur Subtraktion des Gegenkopplungssignales vom Wiedergabesignal, um das Eingangssignal für die Decodiermittel zu erzeugen.

17. Schaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (24) die niederfrequenten Komponenten des daran angelegten Signales relativ zu dessen hochfrequenten Komponenten betonen, dass die zweiten Mittel (23) die niederfrequenten Komponenten des durch die Verstärkermittel (25) mit variablem Verstärkungsgrad laufenden Signales relativ zu dessen hochfrequenten Komponenten betonen; und dass Gegenkopplungsmittel (43) höchstens eine

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relativ geringe Deemphasis der hochfrequenten Kompo- kungsgrad der Verstärkermittel mit variablem Verstärkungs-

nenten des ersten decodierten Ausgangssignales relativ zu grad ansteigt für ansteigende Pegel des Signals vom ersten dessen niederfrequenten Komponenten erzeugen. Signalpfad und absinkt für absinkende Pegel des Signals vom

18. Schaltung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, ersten Signalpfad.

dass die ersten Mittel ein erstes Tiefpassfilter (24) aufweisen, s dass die zweiten Mittel ein zweites Tiefpassfilter (23) auf-

weisen und dass die Rückführmittel ein drittes Tiefpassfilter (43) aufweisen.

19. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Die vorliegende Erfindung betrifft eine Geräuschereduk-dass die ersten Mittel (24) die niederfrequenten Kompo- io tionsschaltung zur Verwendung in einem Informations-nenten des daran angelegten Signales relativ zu dessen hoch- signal-Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Gerät und dient dazu, frequenten Komponenten betonen und dass die zweiten das üblicherweise ein wiedergegebenes Informationssignal Mittel (23) die niederfrequenten Komponenten des durch die begleitende Geräusch zu reduzieren.

Verstärkermittel mit variablem Verstärkungsgrad laufenden Geräuschreduktionsschaltungen zur Reduktion des ein

Signales relativ zu dessen hochfrequenten Komponenten is wiedergegebenes Informationssignal begleitenden Geräu-

betonen. sches sind bekannt. Solche Geräuschreduktionsschaltungen

20. Schaltung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, sind ausgelegt zur Erhöhung des Dynamikbereiches des dass die ersten Mittel ein erstes Tiefpassfilter (24) und die Signales, welches auf einem Aufzeichnungsmedium, wie z.B. zweiten Mittel ein zweites Tiefpassfilter (23) aufweisen. ein magnetisches Band, aufgezeichnet und von diesem

21. Schaltung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, 20 wiedergegeben werden kann. Bei einer typischen Geräuschre-dass die ersten Decodiermittel ( 100) und die Rückführmittel duktionsschaltung ist ein Coder für die aufzuzeichnenden (105) zweite Decodiermittel (150) bilden, welche einen Ein- Signale vorgesehen und ferner ein komplementärer Decoder gang und einen Ausgang haben; und dass weiter Verstärker- für die wiederzugebenden Signale. Der Coder weist im allge-mittel (103) vorhanden sind mit einem invertierenden Ein- meinen eine Pegelpressungsschaltung und eine Preemphasis-gang und einem Ausgang, der mit dem Eingang der zweiten 25 Schaltung, in welcher die höherfrequenten Komponenten Decodiermittel verbunden ist. eines aufzuzeichnenden Informationssignales betont werden

22. Schaltung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, und das Informationssignal gepresst wird, wobei die Pegel-dass weiter Schaltmittel (104) vorhanden sind mit einem pressung umgekehrt proportional zum Pegel des Informa-ersten Schaltzustand (e), in welchem der Ausgang der zweiten tionssignales erfolgt. Der Decoder weist im allgemeinen eine Decodermittel (150) mit dem invertierenden Eingang der 30 Pegeldehnungsschaltung und eine Deemphasisschaltung für Verstärkermittel (103) verbunden ist, und so eine Gegen- die höherfrequenten Komponenten auf, um die wiederzuge-kopplungsschaltung für die Verstärkermittel zu bilden, wobei benden Informationssignale einer komplementären Behand-die Schaltung in der Codier-Betriebsart arbeitet, und dass die lung zu unterwerfen.

Schaltmittel einen zweiten Zustand (d) aufweisen, in Ein Problem, das mit konventionellen Geräuschreduk-

welchem der Ausgang der Verstärkermittel mit deren inver- 35 tionsschaltungen auftritt, besteht darin, dass diese der soge-

tierendem Eingang verbunden ist und die Schaltung in der nannten Geräuschmodulation unterworfen sind. Bei der

Decodier-Betriebsart arbeitet. Geräuschmodulation werden Geräuschkomponenten in

23. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Funktion der Änderungen des Eingangssignalpegels modu-dass die Verstärkermittel mit variablem Verstärkungsgrad liert. Eine solche Geräuschmodulation ist gut wahrnehmbar und die zweiten Mittel in Serie geschaltet sind und dass die 40 und ziemlich störend, wenn sie ein wiedergegebenes Tonfre-Mittel zur Steuerung des Verstärkungsgrades Pegeldetek- quenzsignal begleitet. Dieses Phänomen tritt auf, wenn die tionsmittel aufweisen zur Steuerung des Verstärkungsgrades Frequenzkomponenten des Eingangssignales wesentlich ver-der Verstärkermittel mit variablem Verstärkungsgrad in schieden sind von den Geräuschfrequenzkomponenten. Abhängigkeit vom Pegel eines Signales vom ersten Signal- Wenn z.B. das Informationssignal ein Tonfrequenzsignal ist, pfad. 4s das den Klang eines Klaviers wiedergibt, kann die Geräusch-

24. Schaltung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, modulation getrennt und deutlich wahrgenommen werden, dass die Verstärkermittel mit variablem Verstärkungsgrad und wird selbst dann nicht maskiert, wenn der Pegel des einen spannungsgesteuerten Verstärker aufweisen und dass Informationssignales erhöht wird.

die Pegeldetektionsmittel eine Verstärkungsgradsteuerspan- Ein Vorschlag zur Reduktion der Geräuschmodulation in nung in Abhängigkeit vom Pegel eines Signals vom ersten 5» einer Geräuschreduktionsschaltung ist im US-Patent Nr. Signalpfad erzeugen und die genannte Verstärkungsgradsteu- 4 162 462 beschrieben. Bei diesem Vorschlag werden die erspannung an den spannungsgesteuerten Verstärker zur höherfrequenten Komponenten des Informationssignales

Steuerung von dessen Verstärkungsgrad anlegen. vor der Aufzeichnung einer Preemphase unterworfen, wenn

25. Schaltung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, das Informationssignal einen kleinen oder mittleren Signal-dass die genannten Mittel zur Steuerung des Verstärkungs- 55 pegel hat, während nur eine geringe Preemphase erzeugt grades weiter Bewertungsmittel aufweisen zur Ableitung wird, wenn das Informationssignal höhere Pegel aufweist, eines bewerteten Signales von den hochfrequenten Kompo- Wenn das in der obigen Art verarbeitete Informationssignal nenten eines Signales vom ersten Signalpfad und dass die wiedergegeben wird, werden die höherfrequenten Kompo-Pegeldetektionsmittel die Verstärkungsgradregelspannung nenten einer relativ starken Deemphase unterworfen, wenn von diesem bewerteten Signal erzeugen. co das reproduzierte Signal kleine oder mittlere Signalpegel auf-

26. Schaltung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, weist, während diese höherfrequenten Komponenten nur dass die Pegeldetektionsmittel eine Reduktion des Verstär- einer geringen Deemphase unterworfen werden, wenn das kungsgrades des Verstärkermittels mit variablem Verstär- reproduzierte Signal einen höheren Pegel aufweist. Obwohl kungsgrad bei ansteigenden Pegeln des Signals des ersten dieser Vorschlag die unerwünschten Effekte der Geräusch-Signalpfades und eine Erhöhung des Verstärkungsgrades bei es modulation reduziert, ist dennoch eine Sättigung des magne-fallenden Pegeln dieses Signales bewirken. tischen Aufzeichnungsmediums wegen Überschiessens des

27. Schaltung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, komprimierten Signales vorhanden.

dass die Pegeldetektionsmittel bewirken, dass der Verstär- Es wurde daher in den US-Patentanmeldungen

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Nr. 06 226 821 und 06 226 822 vom gleichen Anmelder wie die vorliegende Anmeldung eine Geräuschreduktionsschaltung vorgeschlagen, welche die Geräuschmodulation vermindert und eine vorübergehende Sättigung des Aufzeichnungsmediums vermeidet. So werden z.B. in der Coderschaltung der erstgenannten US-Anmeldung die höherfrequenten Komponenten eines Tonfrequenzeingangssignales von niederem Pegel einer Preemphase unterworfen, während Signale mit hohem Pegel mit praktisch flachem Frequenzgang verarbeitet werden. Anders gesagt variiert die Eingangs-/Aus-gangs-Pegelkennlinie des Coders mit der Frequenz, wenn der Eingangssignalpegel tief ist. Wegen Unterschieden in der Empfindlichkeit der verschiedenen Magnetbänder und/oder den verschiedenen Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräten, mit welchen ein Magnetband verwendet werden kann, kann bei Geräuschreduktionsschaltungen der obigen Art, bei welcher die Eingangs-/Ausgangs-Pegelkennlinie mit der Frequenz variiert, eine Pegelabweichung vorkommen zwischen dem Pegel des Signals, welches mit Hilfe eines Aufzeichnungsgerätes auf ein magnetisches Band aufgezeichnet wird, und dem Pegel des von diesem Band wiedergegebenen Signales. Diese Abweichung kann eine unbefriedigende Wiedergabe des Tonsignales ergeben, wenn dieses durch eine entsprechende Decoderschaltung verarbeitet wird. Praktisch gesagt bedeutet dies, dass der Dynamikbereich, über welchem ein Tonfrequenzsignal verarbeitet werden kann, reduziert werden muss.

Es ist daher ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Schaltung zur Geräuschreduktion vorzuschlagen, welche die obenerwähnten Nachteile vermeidet.

Insbesondere ist es ein Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Geräuschreduktionsschaltung vorzusehen, welche eine zufriedenstellende Codierung und Decodierung eines Eingangssignales über den ganzen Tonfrequenzbereich für niedere Signalpegel ergibt, um so den Dynamikbereich der Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung zu erhöhen.

Es ist ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Schaltung zur Geräuschreduktion vorzusehen, welche die Geräuschmodulation reduziert, indem eine variable, frequenzabhängige Emphasiskennlinie vorgesehen wird, so dass für mittlere Pegel eine starke Preemphase der Hochfrequenzkomponenten eines Informationssignales erhalten wird und eine geringe Preemphase für die meisten andern Zustände.

Es ist ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Pressungs-/Dehnungs-Schaltung vorzusehen, welche schaltbar angeschlossen werden kann, um eine Pegelpressungsfunktion bei Verwendung in einem Signalaufzeichnungsgerät und eine Pegeldehnungsfunktion bei Verwendung in einem Signalwiedergabegerät vorzusehen.

Ein letzter Zweck der Erfindung besteht darin, eine Geräuschreduktionsschaltung vorzusehen, welche einen einfachen Aufbau hat und daher kostengünstig ist.

Gelöst werden diese Aufgaben durch die im Kennzeichen des ersten Anspruchs genannten Merkmale. Vorteilhafte Weiterausbildungen der Erfindung können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein Blockschema einer bekannten Geräuschreduktionsschaltung;

Fig. 2 eine grafische Darstellung der Eingangs-/Ausgangs-Pegelkennlinie der Geräuschreduktionsschaltung nach Fig. 1 für unterschiedliche Frequenzen;

Fig. 3 ein Blockschema einer Coderschaltung gemäss einer Grundausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4a bis 4c grafische Darstellungen zur Erklärung des

Frequenzgangs der Schaltung nach Fig. 3 für verschiedene Pegel des Eingangssignales;

Fig. 5 eine grafische Darstellung der Eingangs-/Ausgangs-Pegelkennlinie der Coderschaltung nach Fig. 3 für verschie-5 dene Frequenzen;

Fig. 6 ein Blockschema einer Decoderschaltung gemäss einem Grundausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ein Blockschema einer Coderschaltung gemäss io einem weiteren Ausführungsbeispiel;

Fig. 8 ein Blockschema einer Decoderschaltung gemäss einem andern Ausführungsbeispiel;

Fig. 9 ein Blockschema, welches die Verwendung einer modifizierten Version der Decoderschaltung nach Fig. 8 als ls Coder oder Decoder in einer Geräuschreduktionschaltung zeigt;

Fig. 10 eine grafische Darstellung der Ausgangspegel/Fre-quenz-Kennlinie der Schaltung nach Fig. 9, wenn sie als Coder für verschiedene Eingangssignalpegel verwendet; und 20 Fig. 11 eine grafische Darstellung der Eingangs-/Ausgangs-Pegelkennlinie der Schaltung nach Fig. 9, wenn sie als Coder für verschiedene Frequenzen verwendet wird.

In Fig. 1 ist eine bekannte Geräuschreduktionsschaltung 25 10 gezeigt, welche als Coderschaltung verwendet wird. Die Coderschaltung 10 von Fig. 1 weist eine Eingangsklemme 1 auf, an welcher ein Informationssignal, z.B. ein Tonfrequenzsignal anliegt, welches Signal durch die Coderschaltung 10 läuft, in welcher es codiert und an eine Ausgangs-30 klemme 2 angelegt wird, um in einem Aufzeichnungs-/ Wiedergabe-Gerät, z.B. auf ein magnetisches Band aufgezeichnet zu werden. Die Coderschaltung 10 weist ein Hochpassfilter 3 auf, welches das Tonsignal von der Eingangsklemme 1 erhält und welches dazu dient, die höherfrequenten 35 Komponenten des Tonfrequenzsignales mit einer Preemphase zu versehen. Das Signal vom Ausgang des Hochpassfilters 3 gelangt an einen Verstärker 4 mit variablem Verstärkungsgrad, welcher das Ausgangssignal des Hochpassfilters 3 mit variablem Verstärkungsgrad verstärkt. Wie nun 40 beschrieben wird, ist der Verstärkungsgrad des Verstärkers 4 umgekehrt proportional zum Signalpegel des Tonfrequenzeingangssignales, so dass der Verstärkungsgrad relativ hoch ist, wenn der Eingangspegel relativ klein ist und umgekehrt ist der Verstärkungsgrad relativ klein, wenn der Pegel des 45 Eingangssignales relativ hoch ist. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 detektiert eine Steuerschaltung 5 das Ausgangssignal des Verstärkers 4 mit variablem Verstärkungsgrad und steuert den Verstärkungsgrad des Verstärkers 4 mit Hilfe eines in Abhängigkeit dieser Detektion erzeugten Steuersiso gnales.

Der Verstärker 4 mit variablem Verstärkungsgrad weist einen Operationsverstärker 6 auf, dessen invertierender Eingang das Signal vom Hochpassfilter 3 über einen Widerstand 7 erhält. Zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers 6 55 und dessen invertierendem Eingang ist ein Gegenkopplungspfad vorhanden, der einen Gegenkopplungswiderstand 8 mit festem Widerstandswert und ein zu diesem Widerstand 8 parallel geschaltetes variables Widerstandselement 9 aufweist. Der Widerstandswert des variablen Widerstandselementes 9 60 wird in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal der Steuerschaltung 5 eingestellt, welche ihrerseits das Ausgangssignal des Verstärkers 4 mit variablem Verstärkungsgrad erhält, wie bereits erwähnt. Es ist zu bemerken, dass für das variable Widerstandselement 9 irgendeine geeignete Anord-65 nung verwendet werden kann. Als eine Möglichkeit kann das variable Widerstandselement 9 lichtempfindliches Element, z.B. eine CdS-Zelle aufweisen, die zwischen den Ausgang und den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 6

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angeschlossen ist und die eine Impedanz oder einen Widerstand aufweist, der veränderlich ist in Funktion des auf die Zelle fallenden Lichtes. Die Zelle kann optisch gekoppelt sein mit einem nicht gezeigten lichtemittierenden Element, z.B. einer lichtemittierenden Diode, welche ihr Licht in Abhängigkeit von der Steuerspannung von der Schaltung 5 für die Bestrahlung der CdS-Zelle emittiert. Auf diese Art wird in Abhängigkeit des Pegels des Steuersignales der Schaltung 5 der Widerstandswert des variablen Widerstandselementes 9 variiert, um dadurch den Verstärkungsgrad des Verstärkers 4 mit variablem Verstärkungsgrad zu variieren.

In der in Fig. 1 gezeigten Schaltung bewirkt ein Anstieg des Eingangssignalpegels eine Abnahme des Widerstandswertes des variablen Widerstandselementes 9 und zwar unter der Wirkung der Steuerschaltung 5, so dass der Verstärkungsgrad des Operationsverstärkers 6 reduziert wird. Dies bewirkt,

dass der Verstärker mit variablem Verstärkungsgrad eine Pressungskennlinie aufweist, wobei der Betrag der Pressung zunimmt mit zunehmendem Pegel des Eingangssignales. Umgekehrt nimmt der Widerstand des variablen Widerstandselementes 9 für kleine Pegel des Eingangssignales zu, so dass der Verstärkungsgrad des Verstärkers 4 mit variablem Verstärkungsgrad zunimmt. Der zum variablen Widerstandselement 9 parallel geschaltete Gegenkopplungswiderstand 8 dient zur Steuerung des maximalen Verstärkungsgrades des Verstärkers 4, indem der Gegenkopplungswiderstand des Operationsverstärkers 6 limitiert wird, wenn der Widerstandswert des variablen Widerstandselementes 9 sehr stark zunimmt in Abhängigkeit von sehr niederen Eingangssignalpegeln.

Es ist zu bemerken, dass der Pegel des an dem Verstärker 4 mit variablem Verstärkungsgrad angelegten Eingangssignales von der Frequenz des über die Eingangsklemme 1 an das Hochpassfilter 3 angelegten Tonfrequenzsignales abhängig ist. Für relativ hohe Pegel des durch Hochpassfilter 3 laufenden Tonfrequenzsignales ist der Verstärkungsgrad von Verstärker 4 relativ nieder und ändert mit dem Pegel des daran angelegten Signales. Wegen der in einem solchen Fall vorhandenen Verstärkungsgradkennlinie des Verstärkers 4 ist die Eingangs-/Ausgangs-Pegelkennlinie für Signale mit hohem Pegel praktisch nur vom Pegel der Signale und nicht von der Frequenz abhängig.

Wenn jedoch das an Eingangsklemme 1 gelangende Tonfrequenzsignal einen niederen Pegel aufweist, ist der Verstärkungsgrad des Verstärkers 4 relativ hoch und kann tatsächlich sogar konstant sein als Ergebnis des Gegenkopplungswiderstandes 8. Dies bedeutet, dass das an der Ausgangsklemme 2 erscheinende Signal sowohl pegel- als auch frequenzabhängig ist und zwar als Ergebnis des Frequenzganges des Hochpassfilters 3. Dies ist aus der grafischen Darstellung von Fig. 2 ersichtlich, welche die Pegelpressungs-Kennlinien der Coderschaltung 10 für Eingangssignale mit Frequenzen von 100 Hz, 1 kHz und 10 kHz zeigt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass für Eingangssignale an der Eingangsklemme 1 von niederem Pegel der Pegel des Ausgangssignales an der Ausgangsklemme 2 sowohl pegel- als auch frequenzabhängig ist, dass jedoch für Eingangssignale mit höherem Pegel der Pegel des Ausgangssignales praktisch frequenzunabhängig ist. Die strichpunktierte Linie in Fig. 2 stellt den flachen Frequenzgang dar. Praktisch gleiche Resultate werden erhalten, wenn das Hochpassfilter 3 an Ausgangsklemme 2 statt an Eingangsklemme 1 angeschlossen ist. Für eine komplementäre Decoderschaltung, welche die Pegeldehnung und die Deemphase durchführt, wird eine Eingangs-/ Ausgangs-Pegelkennlinie erhalten, welche invers zu der in Fig. 2 gezeigten ist.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Geräuschreduktionsschaltung entsteht, wenn der Ausgangs- oder Aufnahmepegel der

Coderschaltung leicht vom Eingangs- oder Wiedergabepegel einer komplementären Decoderschaltung abweicht, z.B. wegen Änderungen im Unterschied der Empfindlichkeit der verschiedenen Magnetbänder und/oder unterschiedlicher s Aufnahme- und Wiedergabegeräte, mit welchen ein Magnetband verwendet wird, eine Abweichung im Pegel des Ausgangssignales der Decoderschaltung in Funktion der Frequenz. Eine solche Abweichung bewirkt natürlich eine unbefriedigende Wiedergabe. Wenn z.B., wie in Fig. 2 gezeigt, das io an die Coderschaltung 10 angelegte Eingangssignal einen Pegel a aufweist, hat das Ausgangssignal der Coderschaltung einen Pegel b für eine Signalfrequenz von 10 kHz, d.h., das Pressungsverhältnis zwischen dem Ausgangs- und dem Eingangssignalpegel ist gleich 2. Für den gleichen Eingangs-ls signalpegel, aber bei einer Signalfrequenz von 100 Hz, hat das Ausgangssignal der Coderschaltung einen Pegel c, wobei in diesem Fall der Verstärker 4 mit variablem Verstärkungsgrad eine Einheitsverstärkung aufweist. Wenn eine Pegelreduktion AI z.B. durch das verwendete Magnetband und/oder 2« durch das mit der Ausgangsklemme 2 der Coderschaltung 10 verbundene Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Gerät bewirkt wird, werden die Pegel b und c des an die komplementäre Decoderschaltung gelieferten Signales auf die Pegel b' bzw. c' verändert.

25 Die Decoderschaltung hat, wie bereits erwähnt, eine Ein-gangs/Ausgangs-Pegelkennlinie, welche invers ist zu jener der Coderschaltung 10, deren Kennlinien in Fig. 2 gezeigt sind. In dieser Weise wird ein Eingangssignal an die Decoderschaltung, welches einen Pegel b' aufweist, deco-30 diert, um ein decodiertes Ausgangssignal mit einem Pegel d für eine Signalfrequenz von 10 kHz zu erzeugen, und das Eingangssignal an die Decoderschaltung mit dem Pegel c' wird in ein decodiertes Ausgangssignal mit einem Pegel e für eine Signalfrequenz von 100 Hz gewandelt. Es ist zu bemerken, 35 dass, weil das Pressungsverhältnis des 10 kHz-Signales gleich 2 ist und das Pressungsverhältnis des 100 Hz-Signales gleich 1 ist, die bewirkte Änderung im Pegel des ursprünglichen 10 kHz-Signales, die durch die Pegeldifferenz zwischen den Punkten a und d dargestellt wird, zweimal die Pegeldifferenz 40 ist, welche für das ursprüngliche 100 kHz-Signal auftritt, d.h., die Pegeldifferenz zwischen den Punkten a und e, ausgedrückt in dB. Anders gesagt bewirkt der komplementäre Decoder eine Pegelabweichung im decodierten Ausgangssignal, welche frequenzabhängig ist, obwohl die ursprüng-45 liehe, durch das Band und/oder durch das Aufzeichnungs/ Wiedergabe-Gerät bewirkte Pegelabweichung AI nicht frequenzabhängig ist. Diese Abweichung des Pegels im decodierten Ausgangssignal wird noch offensichtlicher, wenn z.B. die Unterschiede in der Bandempfindlichkeit zwischen verso schiedenen Magnetbändern frequenzabhängig sind. Z.B. kann ein Band empfindlicher sein auf höherfrequente Komponenten als ein anderes Band. Wenn der Pegel des an die Coderschaltung angelegten Eingangssignales z.B. in der Nachbarschaft von Pegel a ändert, ist das decodierte Aus-55 gangssignal der komplementären Decoderschaltung einer Pegeländerung unterworfen, welche in der oben erwähnten Weise frequenzabhängig ist. Dies bewirkt natürlich eine unbefriedigende Wiedergabe. Entsprechend muss der Pegel des Eingangssignales, welches bei bekannten Geräuschre-60 duktionssystemen verwendet werden kann, grösser sein als ein vorbestimmter Pegel 1, der in Fig. 2 gezeigt ist, um die Ein-gangs/Ausgangs-Pegelkennlinie (Fig. 2) im wesentlichen frequenzunabhängig zu machen. Dies bewirkt natürlich eine Reduktion des Dynamikbereiches, in welchem das Auf-65 nahme/Wiedergabesystem arbeiten kann.

In Fig. 3 ist nun das Blockschema einer Geräuschreduktionsschaltung 20 gemäss einer Grundausführungsform der Erfindung gezeigt, welche als Coderschaltung auf der Ein-

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gangsseite, z.B. eines Tonfrequenzaufnahmegerätes verwendet werden kann. Ein Eingangsinformationssignal, z.B. ein Tonfrequenzsignal, wird an eine Eingangsklemme 11 der Coderschaltung 20 angelegt und wird in der Coderschaltung einer Hochfrequenz-Preemphasis und einer Pegelpressung unterworfen. Das codierte Ausgangssignal wird über eine Ausgangsklemme 12 an den Aufzeichnungseingang z.B. eines Tonfrequenzbandaufnahmegerätes angelegt. Die Coderschaltung 20 weist ein erstes Hochpassfilter 13 auf, das das Tonfrequenzsignal von der Eingangsklemme 11 erhält und dessen höherfrequenten Komponenten einer Preemphase unterwirft. Das Ausgangssignal des Hochpassfilters 13 gelangt an den Addier- oder positiven Eingang einer Subtrahierschaltung 17. Das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung gelangt über einen ersten Signalpfad an die Ausgangsklemme 12, welcher Signalpfad die Serieschaltung eines Verstärkers 15 mit variablem Verstärkungsgrad und eines zweiten Hochpassfilters 14 aufweist. Anders gesagt ist der erste Signalpfad über die Subtraktionsschaltung 17 mit dem Hochpassfilter 13 in Serie geschaltet. Der Verstärker 15 mit variablem Verstärkungsgrad kann ein spannungsgesteuerter Verstärker sein, welcher in ähnlicher Weise arbeitet wie der Verstärker 4 mit variablem Verstärkungsgrad von Fig. 1, indem er einen hohen Verstärkungsgrad für niedere Eingangssignalpegel und einen niederen Verstärkungsgrad für hohe Eingangssignalpegel erzeugt, um dadurch eine Pegelpressungskennlinie zu bewirken. Das Ausgangssignal des Verstärkers 15 wird an das Hochpassfilter 14 angelegt, welches diesem Signal eine Hochfrequenzpreemphase erteilt und seinerseits das codierte Ausgangssignal an der Ausgangsklemme 12 abgibt.

Das Ausgangssignal des Hochpassfilters 14 gelangt auch an einen Steuerpfad mit der Serieschaltung eines dritten Hochpassfilters 19 und einer Steuerschaltung 18, wobei die letztere die Steuerspannung für den spannungsgesteuerten Verstärker 15 zur Steuerung von dessen Verstärkungsgrad liefert. Das Hochpassfilter 19 wirkt als Bewertungsschaltung zur Bewertung des daran angelegten Signales in Übereinstimmung mit dessen Frequenz und die Steuerschaltung 18 kann eine Pegeldetektionsschaltung aufweisen, welche den Pegel des Ausgangssignales des Hochpassfilters 19 detektiert. Wie beim bekannten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 steuert die Steuerschaltung 18 den Verstärkungsgrad des Verstärkers 15 mit variablem Verstärkungsgrad, so dass dessen Verstärkungsgrad für Signale mit niederem Eingangspegel erhöht wird und für Signale mit hohem Eingangspegel abgesenkt wird. Zusätzlich ist ein zweiter Signal- oder Gegenkopplungspfad 16 mit einem praktisch flachen Frequenzgang parallel zum ersten Signalpfad an die Subtraktionsschaltung 17 angeschlossen. Anders gesagt bewirkt der Gegenkopplungspfad 16 praktisch keine Verstärkungsradsteuerung für die daran angelegten Signale und kann z.B. lediglich aus einem Widerstand bestehen. Der Gegenkopplungspfad 16 erhält das Ausgangssignal vom Hochpassfilter 14 und liefert seinerseits ein Ausgangssignal an den Subtrahier- oder negativen Eingang der Subtraktionsschaltung 17, wo das Signal dieses Pfades vom Ausgangssignal des Hochpassfilters 13 subtrahiert wird. Das durch die Subtraktionsschaltung 17 erzeugte resultierende Signal wird an den Eingang des Verstärkers 15 mit variablem Verstärkungsgrad angelegt.

Die Decoderschaltung 20 von Fig. 3 dient dazu, das an die Eingangsklemme 11 angelegte Eingangssignal einer Preemphase und einer Pegelpressung mit einer variablen Frequenzkennlinie zu unterwerfen, welche Kennlinie abhängig ist vom Pegel des Eingangssignales. Insbesondere hat das erste Hochpassfilter 13 die Kennlinie einer Hochfrequenzpreemphase, wie in Fig. 4 gezeigt, welche ungefähr eine Differenz von 10 dB im Pegel zwischen nieder- und hochfrequenten Komponenten des Eingangssignals bewirkt. Diese Pegel- oder Verstärkungsgradabweichung tritt in einem Frequenzbereich auf, der in der Gegend von 1 kHz beginnt, und steigt an mit einer Rate von 6 dB/Oktave, bis eine Pegelabweichung von ungefähr 10 dB bei einer Frequenz in der Nähe von 3,18 kHz erreicht ist. Das zweite Hochpassfilter 14 im ersten Signalpfad hat eine Hochfrequenz-Preemphasis-Kennlinie, die in Fig. 4B gezeigt ist und ungefähr eine Pegeldifferenz 10 dB zwischen nieder- und hochfrequenten Komponenten des daran angelegten Signales bewirkt. Wie beim Hochpassfilter 13 tritt diese Pegel-oder Verstärkungsgradänderung im Frequenzbereich beginnend in der Gegend von 1,58 kHz auf und steigt mit einer Neigung von 6 dB/Oktave an, bis eine Pegelabweichung von ungefähr 10 dB bei einer Frequenz in der Nachbarschaft von 5 kHz erreicht ist. Die kombinierte Preemphasis-Kennlinie eines Signales, das durch die beiden Hochpassfilter 13 und 14 durchläuft, ist in Fig. 4C gezeigt und ergibt eine Pegelabweichung von ungefähr 20 dB zwischen tieffrequenten und hochfrequenten Komponenten eines durch die Filter laufenden Signales. Die Pegel- oder Verstärkungsgradabweichung tritt in einem Frequenzbereich auf, der bei einer Frequenz in der Nähe von 1 kHz beginnt, welche durch das Hochpassfilter 13 bestimmt ist, wobei die Kurve mit einer Neigung von 12 dB/Oktave ansteigt, bis eine Pegelabweichung von 20 dB bei einer Frequenz in der Nähe von 5 kHz erreicht ist, welche Frequenz durch das Hochpassfilter 14 festgelegt ist.

Wenn der Pegel des an den addierenden Eingang der Subtraktionsschaltung 17 angelegten Signales mit x bezeichnet wird, der Pegel des Ausgangssignales an der Ausgangsklemme 12 mit y, der Widerstands wert des Widerstandes im Gegenkopplungspfad 16 mit R und der Verstärkungsgrad des Verstärkers 15 mit variablem Verstärkungsgrad mit G bezeichnet wird, dann kann die folgende Gleichung aufgestellt werden, welche die Beziehung zwischen dem ersten und dem zweiten Pfad definiert:

(x-y-R) • G = y (1)

Gleichung (1) kann vereinfacht werden, um eine Gleichung für den Pegel y des Ausgangssignales als Funktion des Pegels x des Eingangssignales zu erhalten, und zwar wie folgt:

Es ist zu bemerken, dass, wenn der Pegel x des Eingangssignales an die Subtraktionsschaltung 17 klein ist, der Verstärkungsgrad des Verstärkers 15 mit variablem Verstärkungsgrad hoch ist. Wenn für diesen Fall angenommen wird, dass G> 1, dann kann Gleichung (2) in folgender Weise vereinfacht werden:

Wenn also der Verstärkungsgrad G des Verstärkers 15 mit variablem Verstärkungsgrad erhöht wird, wird auch der Betrag der über den Gegenkopplungspfad 16 gelieferten Gegenkopplung erhöht, um einen weiteren Anstieg des Verstärkungsgrades des Verstärkungsteiles der Schaltung von Fig. 3, welcher aus dem Verstärker 15 mit variablem Verstärkungsgrad, dem Hochpassfilter 14 und dem Gegenkopplungspfad 16 besteht, zu begrenzen. In diesem Fall ist der Verstärkungsgrad des Verstärkerteiles der Schaltung von Fig. 3 an einem oberen Grenzwert fixiert und zwar auf einen Wert, der praktisch gleich der Inversion der

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Kennlinie des Gegenkopplungspfades 16 ist. Anders gesagt hat die Verstärkungsgradkennlinie des Verstärkerteiles der Schaltung nach Fig. 3 einen praktisch flachen Frequenzgang, d.h. sie ist frequenzunabhängig. Für niedere Eingangssignalpegel wird also der dem Eingangssignal aufgedrückte Frequenzgang der Coderschaltung 20 nur durch das Hochpassfilter 13 bestimmt. Anders gesagt bewirkt der zweite Signalpfad 16 tatsächlich eine Reduktion der Wirkung der Preemphasis des Hochpassfilters 14. Entsprechend ist der Frequenzgang des Hochpassfilters 13, der in Fig. 4A gezeigt ist, der einzige in der Coderschaltung 20 vorhandene Frequenzgang, um dem Eingangssignal eine erste Preemphase von geringem Umfang zu erteilen. Der durch das Hochpassfilter 13 bewirkte Frequenzgang wird allgemein als Primärfilterkennlinie bezeichnet. Wie bereits erwähnt bewirkt die Coderschaltung 20 in einem solchen Fall eine Pegeldifferenz von ungefähr 10 dB zwischen niederfrequenten und höherfrequenten Komponenten des Eingangssignales und weist eine Neigung auf von ungefähr 6 dB/Oktave. Der Effekt der Preemphase für Eingangssignale mit niederem Pegel ist also relativ klein. In, einem solchen Fall sind wegen des geringen Betrages der Hochfrequenz-Preemphasis die

Eingangs/Ausgangs-Pegelkurven für Eingangssignale mit niederem Pegel und Frequenzen von 10 kHz, 1 kHz und 100 Hz nahe beieinander oder liegen aufeinander, wie dies Fig. 5 zeigt. Dies bedeutet, dass Änderungen in der Empfindlichkeit von verschiedenen Bändern und/oder von verschiedenen Aufzeichnungs-Wiedergabegeräten das Tonsignal nicht gross beeinflussen, wie dies jedoch der Fall war bei der bekannten Schaltung nach Fig. 1. Daher kann für den Fall von niederen Eingangssignalpegeln, bei welchen der Verstärkungsgrad der Coderschaltung 20 durch Gleichung (3) bestimmt ist, der Bereich von Pegeln des Eingangssignales, innerhalb welcher die Geräuschreduktionsschaltung gemäss der vorliegenden Erfindung betrieben werden kann, über den in Fig. 2 gezeigten Bereich hinaus ausgedehnt werden. Anders gesagt kann der untere Grenzwert des Pegels des Eingangssignales auf einen Pegel L, wie in Fig. 5 gezeigt, ausgedehnt werden, wodurch der Dynamikbereich des Aufnahme/Wiedergabe-Systems erhöht wird.

Wenn der Pegel des Eingangssignales auf einen mittleren oder hohen Pegel erhöht wird, wird der Verstärkungsgrad des Verstärkers 15 mit variablem Verstärkungsgrad reduziert, wobei der Verstärkungsgrad der Coderschaltung 20 durch Gleichung (2) bestimmt ist. Da der Verstärkungsgrad des Verstärkers 15 mit variablem Verstärkungsgrad nicht mehr konstant ist, wird durch das Hochpassfilter 14 eine Hochfrequenz-Preemphase für das durch den Verstärker 15 mit variablem Verstärkungsgrad durchlaufende Signal bewirkt. In einem solchen Fall ergibt sich die Hochfrequenz-Preemphasis der Coderschaltung 20 aus der Kombination der Preemphase der Hochpassfilter 13 und 14, wie in Fig. 4C gezeigt, welche Kennlinie üblicherweise als Sekundärfilterkennlinie bezeichnet wird. Wie bereits erwähnt, ergibt diese letztere Preemphase ungefähr eine Pegeldifferenz von 20 dB zwischen nieder- und hochfrequenten Komponenten des an die Eingangsklemme 11 gelangenden Eingangssignales, wobei die Kurve eine Steigung von ungefähr 12 dB/Oktave aufweist. Auf diese Weise kann die durch die Coderschaltung 20 bewirkte Preemphase erhöht werden, um eine bessere Trennung des nieder- und mittelfrequenten Bereiches vom Hochfrequenzbereich zu erreichen, wodurch eine weitere Reduktion der Geräuschmodulation bei der Reproduktion von nieder- und mittelfrequenten Komponenten des Eingangssignales bewirkt wird.

Es ist zu bemerken, dass verschiedene Modifikationen in bezug auf die Verbindungen der individuellen Elemente der Coderschaltung nach Fig. 3 aufgeführt werden können,

wobei die oben erwähnten erwünschten Kennlinien erhalten s bleiben. Z.B. können die Positionen des Verstärkers 15 mit variablem Verstärkungsgrad und des Hochpassfilters 14 im ersten Signalpfad vertauscht werden, d.h., es ist lediglich wichtig, dass das Hochpassfilter für die hochfrequenten Komponenten des Signales, welche durch den Verstärker 15 io mit variablem Verstärkungsgrad laufen, eine Preemphase erteilt. Weiter kann das Hochpassfilter 13 auch zwischen den Verbindungspunkt des ersten und des zweiten Signalpfades und die Ausgangsklemme 12 geschaltet werden, wo es immer noch in Serie geschaltet ist mit dem ersten Signalpfad. Auch ls kann das an den aus der Steuerschaltung 18 und dem Hochpassfilter 19 gebildeten Steuerpfad angelegten Signal von irgendeinem Punkt im ersten Signalpfad entnommen werden. So kann z.B. das Hochpassfilter 19 entweder mit dem Eingang oder dem Ausgang des Verstärkers 15 mit variablem 20 Verstärkungsgrad verbunden sein oder kann sogar mit einem Signal beliefert werden, das der Summe oder der Differenz der Eingangs- und Ausgangssignale an den und von dem Verstärker 15 mit variablem Verstärkungsgrad entspricht. Zusätzlich ist zu bemerken, dass, obwohl der Verstärker 15 25 mit variablem Verstärkungsgrad als spannungsgesteuerter Verstärker beschrieben wurde, für diesen andere Typen Verstärkern mit variablem Verstärkungsgrad verwendet werden können, in welchen der Verstärkungsgrad erhöht wird bei abnehmendem Signalpegel und erniedrigt wird bei 30 zunehmendem Signalpegel.

In Fig. 6 ist eine Geräuschreduktionsschaltung 30 gemäss einem Grundausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, welche als Decoderschaltung verwendet werden kann und welche eine 35 Eingangs/Ausgangs-Pegelkennlinie aufweist, die komplementär ist zu jener der Coderschaltung 20 nach Fig. 3. Anders ausgedrückt bewirkt die Decoderschaltung 30 eine Dehnungs-Deemphase-Kennlinie für das wiedergegebene Signal, welche invers ist zu der durch die Coderschaltung 20 40 in Fig. 3 ausgedrückten Kennlinie, so dass das Signal in die ursprüngliche Form zurückgeführt wird.

Im einzelnen wird ein codiertes Signal, das auf ein Aufzeichnungsmedium, z.B. ein Magnetband aufgezeichnet wurde, durch Tonköpfe oder ähnliches an eine 45 Eingangsklemme 21 der Decoderschaltung 30 angelegt. Das codierte Eingangssignal wird durch die Decoderschaltung 30 decodiert, um es in seine ursprüngliche Form zurückzuführen und dann an eine Ausgangsklemme 22 angelegt. Die Decoderschaltung 30 weist einen ersten Signalpfad mit einem so Tiefpassfilter 24 auf, das das codierte Eingangssignal von der Eingangsklemme 21 erhält, und einen Verstärker 25 mit variablem Verstärkungsgrad, der das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 24 erhält. Das Tiefpassfilter 24 bewirkt eine Hochfrequenz-Deemphase, d.h. eine ss Tieffrequenz-Preemphase für das Eingangssignal von der Eingangsklemme 21, welche komplementär ist zur Hochfrequenz-Preemphase, die durch das Hochpassfilter 14 der Coderschaltung 20 von Fig. 3 aufgedrückt wird, d.h. es entsteht eine Kennlinie, welche invers ist zu der in Fig. 4A 60 gezeigten. Der Verstärker 25 mit variablem Verstärkungsgrad, welcher ein spannungsgesteuerter Verstärker oder eine andere geeignete Verstärkerschaltung mit variablem Verstärkungsgrad sein kann, bewirkt eine Pegeldehnungskennlinie für das einer Deemphasis 65 unterworfene Ausgangssignal des Tiefpassfilters 24, wobei der Verstärkungsgrad abhängig ist vom Eingangssignalpegel. Der Verstärkungsgrad des Verstärkers 25 mit variablem Verstärkungsgrad wird so gesteuert, dass er nieder ist für

653 im niedere Eingangssignalpegel und hoch für hohe Eingangssignalpegel. Ein Steuerpfad zur Steuerung des Verstärkungsgrad des Verstärkers 25 weist ein Hochpassfilter 29 auf, das das Eingangssignal von der Eingangsklemme 21 erhält, und eine mit dem Ausgangssignal des Hochpassfilters

29 belieferte Steuerschaltung 28, welche ihrerseits ein Steuersignal erzeugt, das an den Verstärker 25 mit variablem Verstärkungsgrad angelegt ist, um dessen Verstärkungsgrad zu steuern, wie bereits erwähnt. Die Steuerschaltung 28 kann eine Pegeldetektionsschaltung aufweisen, welche das Ausgangssignal des Hochpassfilters 29 detektiert und glättet und in Abhängigkeit davon ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 25 mit variablem Verstärkungsgrad gelangt an den addierenden oder positiven Eingang einer Addierschaltung 27.

Weiter ist ein zweiter Signal- oder Rückkopplungspfad 26 mit flachem Frequenzgang, d.h. ein frequenzunabhängiger Pfad, über die Addierschaltung 27 parallel zum ersten Signalpfad mit dem Tiefpassfilter 24 und dem Verstärker 25 mit variablem Verstärkungsgrad geschaltet. Der Rückkopplungspfad 26 bewirkt praktisch keine Verstärkungsgradsteuerung und kann lediglich aus einem Widerstand bestehen, welcher das Eingangssignal von Eingangsklemme 21 erhält und ein Ausgangssignal an einen zweiten addierenden oder positiven Eingang der Addierschaltung 27 abgibt. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 27 gelangt an einen Tiefpassfilter 23,

welches eine Hochfrequenz-Deemphase bzw. eine Niederfrequenz-Preemphase für das Ausgangssignal der Addierschaltung 27 bewirkt, während der Ausgang des Tiefpassfilters 23 seinerseits das decodierte Ausgangssignal an die Ausgangsklemme 22 anlegt. Der durch das Tiefpassfilter bewirkte Frequenzgang ist komplementär zum Frequenzgang des Hochpassfilters 13 der Coderschaltung 20 von Fig. 3 und hat daher eine zu der in Fig. 4B gezeigten Kennlinie inverse Kennlinie.

Wenn der Pegel des codierten Signales an der Eingangsklemme 21 mit y bezeichnet wird, der Pegel des Ausgangssignales von der Addierschaltung 27 mit z, der Verstärkungsgrad des Verstärkers 25 mit variablem Verstärkungsgrad mit G und der Widerstandswert des Widerstandes im Rückkopplungspfad 26 mit R, kann die folgende Gleichung erhalten werden:

z = (G + R)y (4)

Für sehr kleine Eingangspegel des codierten Eingangssignales ist der Verstärkungsgrad G des Verstärkers 25 extrem tief, und es kann angenommen werden, dass R G ist. Entsprechend kann die Gleichung (4) in folgender Weise vereinfacht werden:

z = Ry (5)

Anders ausgedrückt reduziert oder eliminiert der Rückkopplungspfad 26 für kleine Pegel des codierten Eingangssignales die Wirkung der durch das Tiefpassfilter 24 bewirkten niederfrequenten Preemphase, wodurch der zur Decoderschaltung 30 gehörige Frequenzgang allein durch das Tiefpassfilter 23 bestimmt wird, welches, wie vorher erwähnt, eine zu der in Figur 4A gezeigten Kennlinie inverse Kennlinie aufweist mit zwei Übergangsfrequenzen. Dadurch wird irgendeine Differenz in der

Eingangs/Ausgangs-Pegelkennlinie der Decodersschaltung

30 für hoch- und niederfrequente Komponenten eines Signals mit tiefem Pegel in ungefähr gleicher Weise reduziert, wie dies im Zusammenhang mit Figur 5 beschrieben wurde.

Dies bedeutet, dass Wiedergabefehler wegen Unterschieden in der Bandempfindlichkeit und Ähnlichen reduziert oder praktisch eliminiert werden können.

Für mittlere und hohe Pegel des codierten Eingangssignales wird der Verstärkungsgrad des Signals, welches über den ersten Signalpfad läuft, nicht mehr einzig durch den zweiten Rückkopplungspfad bestimmt. Dies bedeutet, dass das durch die Decoderschaltung 30 laufende Signal eine Hochfrequenz-Deemphase erhält und zwar durch die beiden Tiefpassfilter 23 und 24, welche einen Frequenzgang erzeugen, welcher invers zu dem in Figur 4C gezeigten ist, wobei eine Pegeldifferenz von 20 dB zwischen den hochfrequenten und den niederfrequenten Komponenten und eine maximale Neigung des Frequenzganges von ungefähr 12 dB/Oktave vorhanden ist. Auf diese Weise wird der Effekt der Hochfrequenz-Deemphase (Tieffrequenz-Preemphase)

erhöht, so dass die Trennung zwischen nieder- und mittelfrequenten Komponenten und hochfrequenten Komponenten verstärkt und die Geräuschmodulation reduziert wird.

Es ist zu bemerken, dass wie bei der Coderschaltung nach Figur 3 die Position oder die Anordnung des Tiefpassfilters 24 und des Verstärkers 25 mit variablem Verstärkungsgrad vertauschbar sind, und dass das Tiefpassfilter 23 auch zwischen die Eingangsklemme 21 und den Eingangsverbindungspunkt zwischen dem ersten und dem zweiten Signalpfad angeschlossen werden kann. Zusätzlich kann der Steuerpfad und insbesondere dessen Hochpassfilter 29 mit irgendeinem Signal vom ersten Signalpfad beliefert werden. Zum Beispiel kann der Eingang des Hochpassfilters 29 entweder mit dem Eingang oder dem Ausgang des Verstärkers 25 mit variablem Verstärkungsgrad verbunden sein oder kann sogar mit der Summe oder der Differenz des Eingangs- und des Ausgangssignales an den bzw. vom Verstärker 25 mit variablem Verstärkungsgrad beliefert werden.

In Figur 7 ist eine andere Ausführungsform einer Geräuschreduktionsschaltug 40 gemäss der vorliegenden Erfindung gezeigt, welche als Codierschaltung verwendet werden kann, und welche eine Verbesserung gegenüber der in der obenerwähnten US-Patentanmeldung Nr. 06 226 821 beschriebenen Schaltung darstellt. Elemente in der Coderschaltung 40 von Figur 7, welche jenen entsprechen, welche im Zusammenhang mit der Coderschaltung 20 von Figur 3 beschrieben wurden, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Wie aus Figur 7 ersichtlich ist, wird die Coderschaltung 40 über eine Eingangsklemme 31 mit einem Tonfrequenz-Eingangssignal beliefert. Das Eingangssignal gelangt dann über die Coderschaltung 20, welche in Zusammenhang mit Figur 3 bereits ausführlich beschrieben wurde und daher hier nicht weiter beschrieben wird, an den Addier- oder positiven Eingang einer Addierschaltung 34. Die Coderschaltung 40 weist einen dritten Signal- oder Rückkopplungspfad 33 auf, der mit dem Eingangssignal von der Eingangsklemme 31 beliefert wird und seinerseits ein Ausgangssignal an die Addierschaltung 34 abgibt, welches dort mit dem Ausgang der Coderschaltung 20 addiert wird. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 34 stellt das Ausgangssignal der Coderschaltung 40 dar und wird an einer Ausgangsklemme 32 abgegeben. Der Rückkopplungspfad 33 hat einen flachen oder praktisch flachen Frequenzgang, d.h. einen, der praktisch unabhängig von der Frequenz ist, und bewirkt praktisch keine Verstärkungsgradsteuerung. Beispielsweise kann der Rückkopplungspfad 33 aus einem Widerstand oder aus einem Tiefpassfilter bestehen, welches eine relativ schwache Deemphase für die höherfrequenten Komponenten des Eingangssignales bewirkt.

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Bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Verstärkungsgrad des Verstärkers 15 mit variablem Verstärkungsgrad hoch für kleine Pegel des an die Eingangsklemme 31 gelangenden Eingangssignales. Dies bedeutet, dass für Eingangssignale mit niederem Pegel die Eingangs/Ausgangs-Kennlinie der Coderschaltung 40 primär durch die Coderschaltung 20 bestimmt ist. Anders ausgedrückt überwiegt der durch die Coderschaltung 20 gebildete Pfad den Rückkopplungspfad 33 für Eingangssignale mit geringem Pegel, wobei die Coderschaltung 40 praktisch gleich arbeitet wie die Coderschaltung 20 von Figur 3. Wenn der Pegel des Eingangssignales ansteigt, nimmt die Vorherrschaft der Coderschaltung 20 über den Rückkopplungspfad 33 bei der Bestimmung der Gesamtkennlinie der Coderschaltung 40 ab. Für Eingangssignale mit relativ hohem Pegel überwiegt das über den Rückkopplungspfad 33 an die Addierschaltung 34 angelegte Signal das durch die Coderschaltung 20 gelieferte Signal, weil der Verstärkungsgrad des Verstärkers 15 mit variablem Verstärkungsgrad reduziert ist. Dies bewirkt eine Reduktion des Betrages der hochfrequenten Emphase, die durch die Coderschaltung 40 bewirkt wird, was eine weitere Reduktion der Geräuschmodulation zur Folge hat, die das Ergebnis ist aus der Mischung von hochfrequenten Informationssignalen mit nieder- und mittelfrequenten Geräuschsignalen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist also der Betrag der hochfrequenten Emphase für mittlere Signalpegel höher als für kleine und hohe Signalpegel.

Es ist zu bemerken, dass die Schaltung nach Figur 7 in einer Weise modifiziert werden kann, die praktisch identisch ist mit den Modifikationen, welche in Zusammenhang mit der Coderschaltung 20 von Figur 3 vorgeschlagen wurden. Zusätzlich kann im ersten Signalpfad mit dem Verstärker 15 mit variablem Verstärkungsgrad und mit dem Hochpassfilter 14 zum Beispiel an dessen Ausgangsseite eine Begrenzungsschaltung vorhanden sein, um vorübergehendes Überschiessen wegen eines plötzlichen Anstieges im Pegel des an dem Verstärker 15 mit variablem Verstärkungsgrad angelieferten Signales zu verhindern oder zu begrenzen. Viele verwendbare Ausführungsbeispiele einer Begrenzerschaltung sind in der US-Patentanmeldung Nr. 06 151 154 des gleichen Anmelders beschrieben.

In Figur 8 ist eine Geräuschreduktionsschaltung gemäss einem andern Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, welche Schaltung in einer Decoderschaltung verwendet werden kann, und welche eine Modifikation der Decoderschaltung 30 von Figur 6 und eine Verbesserung gegenüber der in der bereits erwähnten US-Patentanmeldung Nr. 06 226 822 beschriebene Schaltung ist. Elemente in der Decoderschaltung 50, welche jenen entsprechen, welche in Zusammenhang mit der Decoderschaltung 30 von Fig. 6 beschrieben wurden, sind mit dem gleichen Bezugszeichen versehen, und es wird keine Wiederholung der Beschreibung gemacht. Die Decoderschaltung 50 weist eine Eingangsklemme 41 auf, an welcher das reproduzierte codierte Signal von einem Magnetband anliegt und welche ihrerseits ein codiertes Signal an den Addier- oder positiven Eingang einer Subtraktionsschaltung 44 liefert. Das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 44 gelangt durch die Decoderschaltung 30 an eine Ausgangsklemme 42. Ein dritter Signal- oder Gegenkopplungspfad 43 erhält das Signal von der Ausgangsklemme 42 und liefert ein Subtraktionssignal an den negativen oder Subtrahiereingang der Subtrahierschaltung 44. Der Gegenkopplungspfad 43 dient dazu, die

Hochfrequenz-Deemphasis-(Niederfrequenz-Preemphasis)-

Kennlinie für Eingangssignale mit hohem Pegel in komplementärer Weise zu jener der Coderschaltung 40 nach Fig. 7 zu reduzieren. Der Gegenkopplungspfad 43 weist einen flachen oder praktisch flachen Frequenzgang auf, d.h. er ist s frei von Verstärkungsgradregelung und kann aus einem Widerstand oder aus einem Tiefpassfilter bestehen, welches eine relativ geringe Deemphase für die hochfrequenten Komponenten des daran angelegten Signales bewirkt.

Wenn also ein Eingangssignal mit niederem Pegel an die io Eingangsklemme 41 angelegt wird, ist der Verstärkungsgrad des Verstärkers 25 mit variablem Verstärkungsgrad relativ nieder. Wegen des relativ niederen Verstärkungsgrades des Verstärkers 25 ist jedoch die Wirkung des Gegenkopplungspfades 43, dessen Ausgangssignal vom ls codierten Eingangssignal in der Subtraktionsschaltung 44 abgezogen wird, minimal, d.h. die Decoderschaltung 30 überwiegt den Einfluss des Gegenkopplungspfades 43. Dies bedeutet, dass die Decoderschaltung 50 für angelieferte Signale mit niederem Pegel in praktisch identischer Weise 20 arbeitet wie die Decoderschaltung 30 von Figur 6 und eine geringe Hochfrequenz-Deemphase (Niederfrequenz-Preemphase) bewirkt.

Diese kleine hochfrequente Deemphase steigt für ansteigende Pegel des an die Eingangsklemme 41 25 gelangenden codierten Signales. Wenn der Pegel des an die Eingangsklemme 41 gelangenden Signales hoch ist, ist der Verstärkungsgrad des Verstärkers 25 mit variablem Verstärkungsgrad ebenfalls hoch. In diesem Falle reduziert der Gegenkopplungspfad 26 wirksam den grossen Betrag der 30 Hochfrequenz-Deemphase. Anders ausgedrückt spielt diesmal, weil der Verstärkungsgrad des Verstärkers 25 relativ hoch ist, der Gegenkopplungspfad 43 eine vorherrschende Rolle in der Bestimmung der Eingangs/Ausgangs-Kennlinie der Decoderschaltung 50 für Signale, welche mit hohen Pegel 35 daran angelegt werden. Dies bewirkt eine Reduktion der Geräuschmodulation, welche sich aus der Mischung der hochfrequenten Informationssignale mit nieder- und mittelfrequenten Geräuschsignalen ergibt. Wie bei der komplementären Coderschaltung 40 nach Figur 7 ist der 40 Betrag der hochfrequenten Deemphase (tieffrequente

Preemphase) grösser für mittlere Signalpegel als für tiefe und hohe Signalpegel. Weiter kann die Decoderschaltung 50 nach Figur 8 wie die Coderschaltung 40 nach Figur 7 eine Antibegrenzungsschaltung im ersten Signalpfad aufweisen, 45 welcher das Tiefpassfilter 24 und den Verstärker 25 mit variablem Verstärkungsgrad umfasst. In diesem Fall bewirkt die Antibegrenzungsschaltung eine komplementäre Kennlinie zu jener der vorerwähnten Begrenzungsschaltung, welche in Zusammenhang mit der Coderschaltung 40 von so Figur 7 beschrieben wurde, um ein vorübergehendes Überschiessen des Signales, welches auf dem Magnetband aufgezeichnet wird, und welches eine Signalstörung wegen Sättigung des Magnetbandes bewirken kann, zu verhindern oder mindestens zu begrenzen. Die in Zusammenhang mit 55 der Decoderschaltung 30 von Figur 7 erwähnten

Modifikationen können auch bei der Decoderschaltung 50 nach Figur 8 ausgeführt werden.

Obwohl die Geräuschreduktionsschaltung 50 nach Fig. 8 verwendet wurde als Decoderschaltung zur Erzeugung einer 60 Pegeldehnung und einer Frequenz-Deemphase für Informationssignale, welche z.B. auf einem Magnetband aufgezeichnet wurden, kann eine solche Schaltung auch verwendet werden für die Pegelpressung und die Hochfrequenz-Preemphase, welche komplementär sind zu 65 den entsprechenden Kennlinien der vorerwähnten

Decoderschaltung 50 nach Fig. 8. Wie es in Fig. 9 gezeigt ist, kann eine Geräuschreduktionsschaltung 150, welche eine Modifikation der Geräuschreduktionsschaltung 50 von Fig. 8

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ist, in den Gegenkopplungspfad eines Operationsverstärkers 103 eingefügt werden, um als Coder zu funktionieren. In einem solchen Fall ist der nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers 103 mit einer Eingangsklemme 101 verbunden, um das aufzuzeichnende Eingangssignal zu erhalten, und ein invertierender Eingang ist mit der Ausgangsklemme 142 der Geräuschreduktionsschaltung 150 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 103 ist mit der Eingangsklemme 141 der Geräuschreduktionsschaltung 150 und mit einer Ausgangsklemme 102 verbunden. Vorteilhafterweise wird die Geräuschreduktionsschaltung 150 für den Betrieb entweder als Coder oder als Decoder in • einer Schaltung 100 ausgelegt. Zu diesem Zweck ist der Verstärker 103 mit einem Schaltelement 104 versehen, das schematisch als mechanischer Schalter dargestellt ist, und zwei Schaltstellungen aufweist. Wenn der Schalter 104 mit dem Kontakt e in Berührung ist, ist die Geräuschreduktionsschaltung 150 als

Gegenkopplungsschaltung vom Ausgang zum invertierenden Eingang des Verstärkers 103 geschaltet, wie oben beschrieben. Wenn der Schalter 104 an Kontakt d anliegt, ist ein Gegenkopplungswiderstand 150 zwischen den Ausgang und den invertierenden Eingang des Verstärkers 103 geschaltet und stellt so den Verstärkungsgrad des Verstärkers ein und der Ausgang des Verstärkers 103 ist in diesem Fall weiter verbunden, um die verstärkten Informationssignale an die Geräuschreduktionsschaltung 150 anzulegen. Wenn also der Schalter 104 am Kontakt e anliegt, funktioniert die gezeigte Schaltung 100 als Coder, um pegelgepresste Informationssignale an der Ausgangsklemme 102 abzugeben. Wenn jedoch der Schalter 104 am Kontakt d anliegt, funktioniert die Schaltung 100 als Decoder, um pegelgedehnte Signale an die Ausgangsklemme 142 anzulegen. Wenn die Schaltung 100 im Codiermodus verwendet wird, wird ein Eingangsinformationssignal, z.B. von einem Mikrophon oder von einem Empfänger, über die Eingangsklemme 101 angelegt, codiert und dann an die Ausgangsklemme 102 abgegeben, um mit Hilfe eines Aufnahmeübertragers, z.B. eines

Magnetaufzeichnungskopfes, auf ein Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet zu werden. Wenn anderseits die Schaltung 100 im Decodiermodus verwendet wird, wird ein von einem Aufzeichnungsmedium wiedergegebenes, codiertes Eingangssignal, das an der Eingangsklemme 1,01 anliegt, decodiert und erscheint als Wiedergabesignal an der Ausgangsklemme 142. Die Decoderschaltung 150 von Fig. 9, welche sich innerhalb der gestrichelten Linie befindet, weist praktisch den gleichen Aufbau wie die Decoderschaltung 50 nach Fig. 8 auf. Ein Eingangssignal von einer Eingangsklemme 41 wird über den addierenden oder positiven Eingang einer Subtraktionsschaltung 144 der Decoderschaltung 150 angelegt und das Ausgangssignal der letzteren wird an einen ersten Signalpfad angelegt, welcher einen Verstärker 125 mit variablem Verstärkungsgrad in Serie gefolgt durch ein Tiefpassfilter 124 aufweist. Der Ausgang des letzteren ist mit einem addierenden Eingang einer Addierschaltung 127 verbunden. Ein erster Rückkopplungspfad mit einem Widerstand 126 erhält das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 144 und liefert seinerseits ein Ausgangssignal an den andern Addiereingang der Addierschaltung 127. Ein zweiter Rückkopplungspfad weist ein Hochpassfilter 130 auf, das das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 144 erhält. Eine Antibegrenzerschaltung 131, welche das Ausgangssignal des Hochpassfilters 130 erhält, liefert ein Ausgangssignal an einen weiteren Addiereingang der Addierschaltung 127. Das Ausgangssignal des Hochpassfilters 130 wird auch an einen Steuerpfad angelegt, um den Verstärkungsgrad des Verstärkers 125 mit variablem Verstärkungsgrad in der gleichen Weise zu steuern wie der in der Decoderschaltung 50 von Fig. 8 verwendete Steuerpfad. Der Steuerfad der Decoderschaltung 150 weist ein mit dem Ausgangssignal des Hochpassfilters 130 5 beaufschlagtes Hochpassfilter 129 auf. Eine Steuerschaltung 128, welche das Ausgangssignal vom Hochpassfilter 129 erhält, liefert ein Steuersignal an den Verstärker 125 mit variablem Verstärkungsgrad, um dessen Verstärkungsgrad so zu steuern, dass der Verstärkungsgrad des Verstärkers 25 io hoch ist für Eingangssignale, welche mit hohem Pegel an der Eingangsklemme 141 erscheinen, und nieder für Eingangssignale mit niederem Pegel. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 127 gelangt an ein Tiefpassfilter 123, dessen Ausgangssignal das Ausgangssignal der Decoderschaltung ls 150 ist. Das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 123 gelangt auch über einen Gegenkopplungswiderstand 143 an einen negativen oder subtrahierenden Eingang der Subtraktionsschaltung 144, wo es von dem von der Eingangsklemme 141 eintreffenden Eingangssignal 20 subtrahiert wird.

Wenn die Transferfunktionen Fi und F2 des Tiefpassfilters 123 bzw. 124 wie folgt festgelegt werden:

25

Fi = gi •

F2 = g2 •

1 + sTz 1 + sTi

1 +ST4 1 +sTs

(6)

(7)

30 wobeis =jco ist und wenn gi = g2 = 10dB,Ti = 159 us, T2 = 50 jis, T3 = 100 p.s und T4 = 31,8 us ist, werden für die Tiefpassfilter 123 bzw. 124 Frequenzgänge erhalten, welche invers zu jenen von Fig. 4A und 4B sind. In diesem Fall kann die Transferfunktion H der Decoderschaltung 150 wie folgt 35 erhalten werden:

H =

(F2G + Hi)Fi 1 + H2Fi(F2G + Hi)

(8)

40 wobei G der Verstärkungsgrad des Verstärkers 125 mit variablem Verstärkungsgrad, Hi die Transferfunktion des Rückkopplungssignalpfades mit dem Widerstand 126 und H2 die Transferfunktion des Gegenkopplungspfades mit dem Widerstand 143 ist.

45 Wenn der Schalter 104 mit Kontakt e in Eingriff ist, dann wird die Transferkennlinie H von Schaltung 150 verwendet als Gegenkopplungsverstärkungsgrad von Schaltung 100. Wenn der Verstärkungsgrad mit offener Schleife von Verstärker 103 durch A dargestellt wird, dann erhält man den s» Gesamtverstärkungsgrad oder die Transferfunktion U der Schaltung 100 wie folgt:

U =

55

1 + AH

(9)

Dies ist natürlich der Verstärkungsgrad eines Verstärkers mit Gegenkopplung. Wenn nun der Verstärkungsgrad A des Verstärkers 103 sehr hoch ist, d.h., wenn das Produkt AH 60 hinreichend gross ist, so dass AH >1 ist, dann ist die Transferkennlinie von Schaltung 100, wenn diese in der Codierkonfiguration läuft, gleich 1/H. Wenn also Schaltung 100 als Gegenkopplungsschaltung für Verstärker 103 geschaltet ist, dann ist die Gesamtkennlinie der Schaltung 65 100 komplementär zur Decodertransferkennlinie H. Es ist daher zu bemerken, dass, wenn die Schaltung 100 als Coder verwendet wird, ein pegelgepresstes, mit einer Preemphase versehenes Signal mit einer Kennlinie, welche komplementär

11

653 795

zur Decoderkennlinie ist, erhalten wird für die Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmedium.

Es ist zu bemerken, dass durch die Verwendung der Geräuschreduktionsschaltung 100 in zwei schaltbaren Modi die gleiche Schaltung als Coder und als Decoder verwendet werden kann, was eine erwünschte Einsparung von Schaltungsteilen ergibt. Bei einem typischen Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät, z.B. einem Tonbandaufzeichnungsgerät, werden Informationssignale nicht gleichzeitig aufgezeichnet und wiedergegeben. Es ist daher vorteilhaft, statt getrennte Aufzeichnungs- und Wiedergabeschaltungen vorzusehen, die gleiche Geräuschreduktionsschaltung 100 für die separat durchgeführten Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgänge zu verwenden. Weiter ergibt sich bei der Verwendung der gleichen Geräuschreduktionsschaltungen in beiden Betriebsweisen keine Schwierigkeit in der Anpassung der Kennlinien der Aufzeichnung und der Wiedergabe.

Die Fig. 10 zeigt die Ausgangspegel/Frequenzkennlinie für die Geräuschreduktionsschaltung 100, wenn diese im Codiermodus verwendet wird. Die Kurve A wurde mit einem Eingangssignal erhalten, dessen Pegel extrem tief war. Die Kurve B wurde mit einem Bezugssignal mit dem Pegel von 0 dB und einer Frequenz von 400 Hz zur Einstellung des Verstärkungsgrades des Verstärkers 125 erhalten. Ein Wobbelsignal, welches einen Frequenzbereich von 100 Hz bis 10 kHz deckte, wurde ebenfalls verwendet, um die Kurve B zu erhalten. Für Kurve C hatte das Bezugssignal einen Pegel 10 dB und eine Frequenz von 1 kHz. Die Fig. 11 zeigt die Eingangs/Ausgangs-Pegelkennlinien für Frequenzen von 10 kHz, und 100 Hz, wenn die Geräuschreduktionsschaltung im Codiermodus mit dem Schalter 104 an Anschluss e anliegend verwendet wurde. Es ist zu bemerken, dass die in Fig. 11 gezeigten Kurven sehr nahe beieinander liegen bei niederen Signalpegeln, so dass die in Fig. 5 gezeigten Kurven angenähert erreicht werden.

Es wird also in allen den oben erwähnten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eine Geräuschreduktionsschaltung vorgesehen, welche ein Geräusch, das mit einem Pegel von ungefähr 30 dB über dem

Hochfrequenzbereich des Informationssignales auftritt, reduziert und gleichzeitig einen Dynamikbetriebsbereich ergibt, der grösser ist als 90 dB, welche Schaltung verwendbar ist in kompakten Kassettenbandaufzeichnungsgeräten. 5 Zusätzlich bewirkt die erfindungsgemässe Geräuschreduktionsschaltung eine Minimalisierung der Verschlechterung der Tonqualität beim wiedergegebenen Signal. Die Geräuschreduktionsschaltung gemäss der .vorliegenden Erfindung ist besonders geeignet für die io Reduktion von Geräuschmodulation und durch unterschiedliche Bandempfindlichkeiten bewirkten Fehlern, indem eine variable Preemphase-Kennlinie vorgesehen wird, welche für mittlere Signalpegel erhöht ist und für relativ tiefe Signalpegel abgesenkt ist. Um weiter die Amplituden- und ls Frequenzspektrum-Fehler wegen Änderungen der Bandempfindlichkeit minimal zu machen, wird die Abhängigkeit der vorerwähnten variablen Preemphase vom Eingangssignalpegel in einem grossen Umfang eliminiert, indem ein konstantes Pressungsverhältnis, z.B. gleich 2, 20 vorgesehen wird, das über einen weiten Bereich von Eingangspegeln, z.B. von 15 dB bis —50 dB praktisch frequenzunabhängig ist.

Weiter kann vorübergehendes Überschiessen des auf dem Magnetband aufzuzeichnenden Signales, welches eine 25 Signalstörung wegen Sättigung des Magnetbandes ergibt und z.B. durch plötzlichen Anstieg des Pegels des Eingangssignales bewirkt wird, vermieden werden durch Verwendung einer Begrenzungsschaltung in der Coderschaltung, welche nur im Hochfrequenzbereich des 30 Eingangssignales wirksam ist. Natürlich könnte auch eine komplementäre Antibegrenzerschaltung, wie z.B. die Schaltung 131 von Fig. 9 für den gleichen Zweck in der Decoderschaltung vorgesehen werden. Weiter kann das Frequenzband des Filters im ersten Signalpfad jeder 35 Schaltung und des in Serie mit dem ersten Signalpfad geschalteten Filters, z.B. die Tiefpassfilter 124 und 123 in Fig. 9 begrenzt werden, um die Empfindlichkeit der vorliegenden Geräuschreduktionsschaltung zu vermindern, um eine Fehlfunktion des Systems zu verhindern, wenn 40 dieses über einen weiten Frequenzbereich arbeitet.

B

6 Blatt Zeichnungen