CH657485A5 - Schaltung zur geraeuschreduktion. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Geräuschreduktionsschaltung zur Reduktion des Geräusches, welches übli2

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cherweise ein wiedergegebenes Signal begleitet bei einem Gerät zur Informationsaufzeichnung und Wiedergabe.

Geräuschreduktionsschaltungen zur Reduktion von Geräusch und Verzerrung, welche ein wiedergegebenes Informationssignal begleiten, sind bekannt. Solche Geräuschreduktionsschaltungen sind ausgelegt, um den Dynamikbereich des Signales zu vergrössern, welcher auf ein Aufzeichnungsmedium, zum Beispiel ein Magnetband aufgezeichnet und von diesem wiedergegeben werden kann. Bei einer typischen Geräuschreduktionsschaltung ist ein Coder für die aufzuzeichnenden Signale vorgesehen, während ein kom-plentärer Decoder für die wiederzugebenden Signale vorgesehen ist. Der Coder umfasst im allgemeinen eine Dynamikkompressionsschaltung und eine Schaltung zur Akzentuierung der höheren Frequenzen, in welcher die Komponenten höherer Frequenz eines aufzuzeichnenden Informationssignales akzentuiert werden, wobei der Grad der Akzentuierung umgekehrt proportional ist zum Pegel des Informationssignales. Der Decoder umfasst im allgemeinen eine Dynamikexpansionsschaltung und eine Schaltung zur Deakzentuierung der höhern Frequenzen, um für die wiedergegebenen Informationssignale einen komplementären Vorgang durchzuführen.

Beim bekannten Dolby-Geräuschreduktionssystem wird ein Eingangssignal von niederem Pegel mit einem praktisch konstanten Verstärkungsfaktor verstärkt, bis das Eingangssignal einen vorbestimmten Pegel erreicht hat. Danach wird die Verstärkung dieses Eingangssignales reduziert, bis wiederum ein anderer, höherer Pegel erreicht ist, worauf die Verstärkung wiederum mit praktisch konstantem Verstärkungsgrad ausgeführt wird. Zusätzlich zu dieser Verstärkung des Eingangssignales wird noch eine Schaltung zur Akzentuierung der höherfrequenten Komponenten des Ein-gangssignales vor der Aufzeichnung verwendet. Dieser Vorgang wird allgemein als Dynamikkompression bezeichnet. Nachdem das Eingangssignal hinreichend in der Dynamik komprimiert wurde, wird es aufgezeichnet. Ein komplementärer Signalexpansionsvorgang wird ausgeführt, wenn das obenerwähnte Signal wiedergegeben wird, d.h., die akzentuierten höherfrequenten Komponenten werden deakzentuiert, und das deakzentuierte Signal wird mit einem Verstärkungsgrad kleiner Eins verstärkt. Dieser Verstärkungsgrad ist praktisch konstant über einem vorbestimmten Bereich von relativ geringen Signalpegeln, wenn aber das wiedergegebene Signal einen vorbestimmten Pegel übersteigt, wird der Verstärkungsgrad angehoben, bis ein anderer höherer Pegel erreicht ist.

Das vorerwähnte Dolby-Geräuschreduktionssystem weist einen relativ einfachen Aufbau auf und wird in grossem Umfang in Systemen der Unterhaltungselektronik, wie z.B.Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabegeräten usw. verwendet. Obwohl das Dolby-System eine gewisse Verbesserung des Dynamikbereiches eines Aufzeichnung-Wiedergabe-Gerätes bewirkt, ist diese Verbesserung jedoch im allgemeinen beschränkt auf eine Grösse von ungefähr 10 dB, wobei diese Verbesserung hauptsächlich im Frequenzbereich oberhalb 1 kHz sichtbar ist. Weiter sind die obenerwähnten Änderungen im Verstärkungsgrad des Aufnahme-, bzw. Wiedergabeverstärkers nicht linear. Wegen dieser Nichtlinearität der Verstärkungsgrade ist die genaue Anpassung der Pegel zwischen dem Aufzeichnungs- und dem Wiedergabevorgang oft sehr schwierig. Dadurch treten gewisse Verzerrungen für Signale mit dazwischenliegenden Signalpegeln auf.

Ein anderes bekanntes Geräuschreduktionssystem ist das sog. DBX-System. Dieses System ist im US-Patent Nr. 3 789 143 beschrieben. Ein Vorteil des DBX-Systems gegenüber dem vorerwähnten Dolby-System besteht darin,

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dass der Verstärkungsgrad der Verstärker, welche die Vorgänge der Signalkompression und Signalexpansion durchführen, d.h. die Signalkompressions- und Signalexpansions-Verhältnisse, praktisch konstant sind, unabhängig vom Signalpegel des Eingangsinformationssignales. So wird z. B. das Eingangsinformationssignal vor dem Aufzeichnen auf ein Magnetband oder dergleichen mit einem konstanten Kompressionsverhältnis k komprimiert. Wenn das komprimierte Signal anschliessend wiedergegeben wird, wird das reproduzierte Signal mit einem konstanten Verhältnis 1/k expandiert, d.h. mit einem Expansionsverhältnis, das das Reziproke des Kompressionsverhältnisses ist. Da konstante Kompressions- und Expansions-Verhältnisse über den ganzen Signalpegelbereich verwendet werden, wird die beim Dolby-System festgestellte Nichtlinearität vermieden, und die Pegelanpassung zwischen aufgezeichnetem und wiedergegebenem Signal kann leicht erreicht werden. Weiter ist beim DBX-System die scheinbare Verbesserung des Dynamikbereiches des Aufnahme/Wiedergabe-Gerätes in der Grössen-ordnung von ungefähr 40 cB und die erwünschte Geräuschreduktion wird praktisch über den ganzen Tonfrequenzbereich von 20 Hz bis 20 kHz erreicht.

Jedoch werden die speziellen Kompressions- und Expansions-Kennlinien des vorerwähnten Geräuschreduktionssystems primär für konstante Eingangssignalpegel erreicht, d.h. für Signalpegel, welche keine abrupten Übergänge aufweisen. Anders gesagt sind die durch diese Geräuschreduktionssysteme erreichten Vorteile vornehmlich eine Funktion von deren statischen Kennlinien; Es treten aber Schwierigkeiten auf bei den dynamischen Übergangskennlinien solcher Systeme. Wenn z. B. ein aufzuzeichnendes Informationssignal einen relativ geringen Signalpegel aufweist, ist der Verstärkungsgrad oder das Kompressionsverhältnis des Aufnahmeverstärkers relativ hoch. Wenn nun dieses Informationssignal einen abrupten Anstieg im Signalpegel aufweist, d.h. wenn es einen grossen positiven Stoss aufweist, wird der Verstärkungsgrad des Verstärkers oder das Kompressionsverhältnis nicht so rasch reduziert wie der Signalpegel ansteigt. Obwohl also der Verstärkungsgrad oder das Kompressionsverhältnis reduziert werden sollte für die Verarbeitung des Informationssignales mit hohem Pegel, bleibt es in Wirklichkeit auf dem frühere hohen Pegel. Als Folge davon wird der starke Stoss mit einem relativ hohen Verstärkungsgrad verstärkt, was ein komprimiertes Signal ergibt, das ein Übersteuern zeigt. Das heisst, der Pegel des komprimierten Signales ist viel zu hoch. Dieses Signal mit dem hohen Pegel bewirkt bei der Aufzeichnung eine Sättigung des magnetischen Aufzeichnungsmediums und damit eine Verzerrung des Signals, das aufgezeichnet wird und der Information, welche am Schluss davon wiedergegeben werden sollte.

Ein anderer Nachteil der vorerwähnten Geräuschreduktionssysteme besteht darin, dass sie der sog. Geräuschmodulation ausgesetzt sein können. Bei der Geräuschmodulation werden Geräuschkomponenten in Funktion der Änderungen des Eingangssignalpegels variiert. Solche Änderungen der Geräuschkomponenten oder eben die Geräuschmodulation ist stark wahrnehmbar und ist ziemlich störend, wenn sie ein wiedergegebenes Tonfrequenzsignal begleitet. Dieses Phänomen wird noch hervorgehoben, wenn die Frequenzkomponenten des Eingangssignales beträchtlich verschieden sind von jenen des Geräusches. Wenn z.B. das Informationssignal ein Tonfrequenzsignal ist, das den Klang eines Klaviers darstellt, wird die Geräuschmodulation getrennt und deutlich gehört und wird auch dann nicht überdeckt, wenn die Lautstärke des Informationssignales erhöht wird.

Ein Vorschlag zur Reduktion der Geräuschmodulation in einer Geräuschreduktionsschaltung ist im US-Patent

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Nr. 4 162 462 beschrieben. Bei diesem Vorschlag werden die höherfrequenten Komponenten des Informationssignales vor der Aufzeichnung akzentuiert, wenn das Informationssignal einen kleinen oder mittleren Signalpegel aufweist, während nur eine relativ geringe Akzentuierung vorgenommen wird, wenn das Informationssignal höhere Pegel aufweist. Wenn das in dieser Art verarbeitete Informationssignal wiedergegeben wird, werden die höherfrequenten Komponenten einer relativ starken Deakzentuierung unterworfen, wenn das reproduzierte Signal geringe oder mittlere Signalpegel aufweist, während diese höherfrequenten Komponenten einer nur geringen Deakzentuierung unterworfen werden, wenn das wiedergegebene Signal auf einem höheren Pegel ist. Obwohl dieses Vorgehen die unerwünschten Effekte der Geräuschmodulation reduziert, ist die Sättigung des magnetischen Aufzeichnungsmediums wegen Übersteuerns des komprimierten Signals dennoch vorhanden.

Um den beim Übersteuern des Signales vorhandenen Nachteil zu überwinden, wurde auch schon vorgeschlagen, die Ansprechgeschwindigkeit der Dynamikpressschaltung zu erhöhen. Wenn jedoch die Ansprechgeschwindigkeit erhöht wird, ist eine Verbesserung durch die Elimination des Übersteuerns begleitet von einer Verschlechterung der Geräuschmodulationskennlinie. Ein anderer Vorschlag zur Verhinderung des Übersteuerns ist in der US-Patentanmeldung Nr. 151 141 vorgeschlagen, die am 19. Mai 1980 vom gleichen Anmelder eingereicht wurde. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich ist, ist die vorliegende Erfindung eine Verbesserung der in dieser Anmeldung beschriebenen Geräuschreduktionsschaltung.

Ein anderer Vorschlag für eine Geräuschreduktionsschaltung, welche das Übersteuern minimal macht, zieht die Verwendung einer Anzahl von praktisch gleichen Geräuschreduktionsschaltungen in Betracht, welche parallel geschaltet sind. Jede Geräuschreduktionsschaltung soll dabei nur einen ausgewählten Teil des Frequenzspektrums des Ein-gangs-Informationssignales verarbeiten. Die Ausgänge dieser einzelnen Geräuschreduktionsschaltungen werden kombiniert oder gemischt und ergeben ein gesamtes, dynamikkomprimiertes Informationssignal, das für die Aufzeichnung geeignet ist. Die Verwendung einer Anzahl von parallel geschalteten Geräuschreduktionsschaltungen ist jedoch ziemlich komplex und teuer. Wenn z.B. eine Anzahl von n solcher Geräuschreduktionsschaltungen verwendet werden,

sind die Gesamtkosten des Geräuschreduktionssystems ungefähr n x die Kosten eines Geräuschreduktionssystemes, in welchem nur eine einzige Geräuschreduktionsschaltung verwendet ist.

Es ist daher ein Zweck der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Geräuschreduktionsschaltung vorzusehen, welche die vorerwähnten Nachteile und Schwierigkeiten vermeidet. Diese Aufgabe wird mit einer Geräuschreduktionsschaltung gemäss Anspruch 1 gelöst.

Es ich auch möglich, eine Geräuschreduktionsschaltung vorzusehen, welche in einer Anlage zur Informationsaufzeichnung und -Wiedergabe verwendet werden kann.

Es ist weiter möglich, eine Geräuschreduktionsschaltung vorzusehen, welche in einem Coder zur Dynamikkompression eines Informationssignales vor dessen Aufzeichnung dienen kann, wobei diese Schaltung auch in einem Decoder für die Dynamikexpansion des wiedergegebenen Signales verwendet werden kann, wobei der scheinbare Dynamikbereich des Aufzeichnungs- Wiedergabe-Systems um einen Faktor in der Grössenordnung von ungefähr 20—30 dB ver-grössert werden kann.

Es ist weiter möglich, eine Geräuschreduktionsschaltung vorzusehen, welche eine variable Akzentuierung und Deakzentuierung erzeugt, ohne dass eine äussere manuelle Einstellung notwendig ist.

Es ist weiter möglich, eine Dynamikexpansionsschaltung für Geräuschreduktion vorzusehen, welche Schaltung mit einem «Anti-Begrenzer» verwendet werden kann, ohne dass die Arbeitsweise der Schaltung nachteilig beeinflusst wird, wobei gleichzeitig eine vorübergehende Sättigung des magnetischen Aufzeichnungsmediums wegen Überschiessens des Signals vermieden wird.

Es ist weiter möglich, eine Dynamikkompressionschaltung vorzusehen, deren Übertragungskennlinie für geringe Eingangssignalpegel stärker frequenzabhängig ist als für höhere Eingangssignalpegel und dabei eine stärkere Akzentuierung für Eingangssignale mit relativ geringen Pegeln erzeugt.

Es ist auch möglich, eine verbesserte Dynamikexpansionschaltung vorzusehen, deren Übertragungskennlinie für Eingangssignale mit geringem Pegel stärker frequenzabhängig ist als für Eingangssignale mit höherem Pegel, derart, dass für Signale mit relativ geringem Pegel, welche ab Aufzeichnungsmedium wiedergegeben werden, eine grössere Deakzentuierung erhaltenwird.

Es ist weiter möglich, eine verbesserte Dynamikkompressions- Dynamikexpansions-Schaltung zu erhalten, welche so umgeschaltet werden kann, dass eine Dynamikkompressionsfunktion ausgeführt wird, wenn sie mit einem Signalaufzeichnungsgerät verwendet wird, und eine Dynamikexpansionsfunktion, wenn sie mit einem Signalwiedergabegerät verwendet wird.

Ein letzter Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Geräuschreduktions-Schaltung mit einfachem und kostengünstigem Aufbau vorzusehen.

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

Die Figuren 1 und 2 graphische Darstellungen der Kompressions- und Expansionskennlinien von zwei bekannten Geräuschreduktionsschaltungen;

Die Figur 3 ein Blockschema einer Geräuschreduktionsschaltung gemäss einem Grundausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Die Figur 4 ein Blockschema eines praktischen Ausführungsbeispieles der Schaltung nach Figur 3;

Die Figur 5 eine graphische Darstellung der Pegel/ Frequenz-Kennlinie der Schaltung nach Fig. 4 für verschiedene Eingangspegel;

Die Figur 6 eine graphische Darstellung der Eingangs/ Ausgangs-Kennlinie der Schaltung nach Fig. 4 für unterschiedliche Frequenzen;

Die Figur 7 ein Schema eines Ausführungsbeispieles mit dem Schaltungsaufbau der Geräuschreduktionsschaltung nach Fig. 4;

Die Figur 8 ein Schema zur Darstellung der Verwendung der Schaltung nach Fig. 4 als Dynamikkompressions- oder Expansionsschaltung in einem Geräuschreduktionssystem.

Die Figur 1 zeigt die graphische Darstellung der Dynamikkompressions/Expansions-Kennlinie des oben erwähnten Dolby-Geräuschreduktionssystems, wobei die Eingangsund Ausgangssignalpegel in dB angegeben sind. Die Kurve R von Fig. 1 stellt die Eingangs/Ausgangs-Kennlinie der Dynamikkompression und die Kurve P die entsprechende Eingangs/Ausgangs-Kennlinie der Dynamikexpansion des Dol-by-Reduktionssystems dar. Es ist ersichtlich, dass für Eingangssignale mit relativ niederem Pegel ein praktisch gleichförmig verlaufender Verstärkungsgrad grösser eins vorgesehen ist, bis ein Zwischenpegel erreicht wird, z. .B zwischen —30 dB und 0 dB, worauf die Linearität der Eingangs/ Ausgangs-Kennlinie für die Dynamikkompression nicht mehr länger aufrecht erhalten wird. Es ist zu bemerken, dass es diese Nichtlinearität ist, welche die Pegelanpassung zwi-

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sehen den Wiedergabe- und Aufnahmevorgängen schwierig macht, wie dies bereits erwähnt wurde. Die strichpunktierte Linie in Fig. 1 stellt die sog. flache Basswiedergabe dar, bei welcher Eingangs- und Ausgangssignalpegel konstant sind, sowohl bei der Dynamikkompression als auch bei der Dynamikexpansion.

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der Eingangs/ Ausgangskennlinie R bei der Dynamikkompression und der Eingangs/Ausgangs-Kennlinie P bei der Dynamikexpansion des erwähnten DBX-Geräuschreduktionssystems. Es ist zu bemerken, dass in diesem System die Kompressions- und Expansions-Yerhältnisse über den ganzen Pegelbereich des Eingangssignals praktisch konstant sind. Auch hier zeigt die strichpunktierte Linie die flache Basswiedergabe. Wie bereits erwähnt, leiden jedoch sowohl das Dolby-System als auch das DBX-System unter Nachteilen bezüglich deren dynamischen Verhalten, welche Nachteile durch die vorliegende Erfindung überwunden werden sollen.

In Fig. 3 ist nun eine Geräuschreduktionsschaltung 10 gemäss einer Grundausführungsform der Erfindung zur Reduktion von Geräusch in einem wiedergegebenen Informationssignal gezeigt. Wie ersichtlich, weist die Geräuschreduktionsschaltung 10 eine Eingangsklemme 1 auf, an welcher das wiedergegebene Informationssignal, zum Beispiels ein von einem Magnetband wiedergegebeneTonfrequenzsi-gnal anliegt, von welcher Klemme das wiedergegebene Informationssignal zum addierenden Eingang einer Subtrahierschaltung 2 gelangt. Ein erster Signalpfad weist einen Verstärker 3 mit variablem Verstärkungsgrad auf, welcher das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 2 erhält und dessen Verstärkungsgrad durch das wiedergegebene Informationssignal ab Eingangsklemme 1 geregelt wird, nachdem dieses gleichgerichtet und geglättet wurde (in Fig. 3 nicht sichtbar). Der Ausgang des Verstärkers 3 mit variablem Verstärkungsgrad ist mit einem Tiefpassfilter 4 verbunden, welches sich auch im ersten Signalpfad befindet und in welchem die höherfrequenten Komponente des daran angelegten Signales deakzentuiert werden. Das Ausgangssignal des Tiefpassfilters 4 gelangt dann an Ausgangsklemme 5 und an einen Subtrahiereingang der Subtrahierschaltung 2 und zwar über einen zweiten Signalpfad, welcher ein Tiefpassfilter 6 aufweist.

Der Verstärker 3 mit variablem Verstärkungsgrad ist so ausgelegt, dass er das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 2 mit variablem Verstärkungsgrad verstärkt. Der Verstärkungsgrad G des Verstärkers 3 mit variablem Verstärkungsgrad wird durch eine Verstärkungsgradregelspannung Vc bestimmt, welche vom Informationssignal an der Eingangsklemme 1 nach einer Gleichrichtung und Glättung abgeleitet wird, wie bereits erwähnt. Der Verstärkungsgrad G des Verstärkers 3 mit variablem Verstärkungsgrad nimmt zu mit Zunahme der Verstärkungsgradregelspannung Vc, zum Beispiel in Übereinstimmung mit der Beziehung G = K • Vc oder G = e wobei K eine Konstante ist. In dieser Weise ist der Verstärkungsgrad von Verstärker 3 direkt proportional zum Pegel des Informationssignales an Eingangsklemme 1, derart, dass der Verstärkungsgrad relativ hoch ist, wenn der Pegel des Informationssignales an Eingangsklemme 1 relativ hoch ist, und dass umgekehrt der Verstärkungsgrad relativ tief ist, wenn der Pegel des Informationssignales an Eingangsklemme 1 relativ tief ist. Dadurch erzielt der Verstärker 3 mit variablem Verstärkungsgrad eine Dynamikexpansion der daran angelegten Signale.

Das Tiefpassfilter 4, welches im ersten Signalpfad vorhanden ist, ist ausgelegt, um eine wesentliche Deakzentuierung der höherfrequenten Komponenten im Ausgangssignal von Verstärker 3 mit variablem Verstärkungsgrad zu bewirken. Anders gesagt, bewirkt das Tiefpassfilter 4 eine wesentliche Akzentuierung der tieferfrequenten Komponenten des

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daran angelegten Signales gegenüber dessen höherfrequenten Komponenten. Mit Vorteil werden zum Beispiel die höherfrequenten Komponenten gegenüber den tieferfrequenten Komponenten um einen Faktor in der Grössenordnung von ungefähr 20 dB deakzentuiert.

Das Tiefpassfilter 6, welches den zweiten Signalpfad darstellt, bewirkt eine relativ geringe Deakzentuierung der höherfrequenten Komponenten des Ausgangssignales von Filter 4 gegenüber dessen tieferfrequenten Komponenten. Zum Beispiel können die höherfrequenten Komponenten gegenüber den tieferfrequenten Komponenten um einen Faktor in der Grössenordnung von ungefähr 6 dB deakzentuiert oder gedämpft werden. Es wurde festgestellt, dass durch den An-schluss des Tiefpassfilters 6 an den Ausgang des Tiefpassfilters 4 eine ausgeglichenere Gesamtdeakzentuierungs-Kennli-nie erreicht werden kann, gegenüber jener in der bereits genannten US Pat.-Anmeldung 151 154 und dass dabei die Schaltung vereinfacht wird. Anderseits könnte das Tiefpassfilter 6 auch lediglich als Dämpfungsglied dienen, um eine gleichmässige Deakzentuierung über den ganzen Frequenzbereich zu erhalten, d.h. sowohl für die höherfrequenten als auch für die tieferfrequenten Komponenten. Mit Vorteil erzeugt jedoch der Tiefpassfilter 6 eine geringe Deakzentuierung der höherfrequenten Komponenten des daran angelegten Signales. Weil das Ausgangssignal von Tiefpassfilter 6 in der Subtraktionsschaltung 2 vom Informationssignal an Eingangsklemme 1 abgezogen wird, bewirkt die Subtraktionsschaltung tatsächlich eine geringe Akzentuierung der höherfrequenten Komponenten des Informationssignales.

Es ist zu bemerken, dass die Eingangs/Ausgangs-Kennlinie der Geräuschreduktionsschaltung 10 davon abhängig ist, welcher der beiden Signalpfade dominiert. Insbesondere ist daran zu erinnern, dass die Eingangs/Ausgangs-Kennlinie der Subtrahierschaltung 2 eine geringe Akzentuierung der höherfrequenten Komponenten des an den Verstärker 3 mit variablem Verstärkungsgrad angelegten Signales bewirkt. Zum Beispiel kann der Pegel der höherfrequenten Komponenten lediglich wenige dB höher sein, als der Pegel der tieferfrequenten Komponenten. Wenn der Pegel des an Eingangsklemme 1 anliegenden Informationssignales nieder ist, dann ist der Verstärkungsgrad des Verstärkers 3 mit variablem Verstärkungsgrad jedenfalls relativ nieder. Dies bewirkt natürlich keine grosse Änderung zwischen den Pegeln der höher- und der tieferfrequenten Komponenten, so dass die höherfrequenten Komponenten des an das Tiefpassfilter 4 gelangenden verstärkten Signales lediglich einen Pegel aufweisen, welcher um wenige dB über jenem der tieferfrequenten Komponenten liegt. Da das Tiefpassfilter 4 eine wesentliche Deakzentuierung der höher frequenten Komponenten des daran anliegenden Signales bewirkt, zum Beispiel in der Grössenordnung von ungefähr 20 dB, wie vorher erwähnt, sind die höherfrequenten Komponenten des an die Ausgangsklemme 5 gelangenden Signales wesentlich deakzentuiert gegenüber den tieferfrequenten Komponenten dieses Signales. Mit anderen Worten spielt der erste Signalpfad, welcher den Verstärker 3 mit variablem Verstärkungsgrad und das Tiefpassfilter 4 enthält, eine dominierende Rolle und der Einfluss des aus dem Tiefpassfilter 6 bestehenden zweiten Signalpfades auf das an die Ausgangsklemme 5 gelangende Signal ist minimal.

Diese wesentliche Deakzentuierung der höherfrequenten Komponenten des an die Ausgangsklemme 5 gelangenden Signales nimmt mit ansteigendem Signalpegel des Informationssignales an Eingangsklemme 1 ab. Wenn also der Pegel des an die Eingangsklemme 1 gelangenden Informationssignales hoch ist, ist der Verstärkungsgrad des Verstärkers 3 mit variablem Verstärkungsgrad ebenfalls hoch. Da die höherfrequenten Komponenten des an den Verstärker 3 mit

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variablem Verstärkungsgrad gelangenden Signales leicht angehoben sind gegenüber den tieferfrequenten Komponenten, bewirkt der Verstärker 3 mit variablem Verstärkungsgrad eine wesentliche Akzentuierung der höherfrequenten Komponenten gegenüber den tieferfrequenten Komponenten, z.B. um mehr als 20 dB. Anders gesagt, erzeugt der Verstärker 3 mit variablem Verstärkungsgrad eine Dynamikexpansion des daran angelegten Signales. Wenn also das Tiefpassfilter 4 eine wesentliche Expansionskennlinie für die höherfrequenten Komponenten des daran angelegten Signales erzeugt, zum Beispiel in der. Grössenordnung von ungefähr 20 db, weist das an die Ausgangsklemme 5 gelangende resultierende Signal eine geringe Kompressionskennlinie für die höherfrequenten Komponenten auf. Es ist daher zu bemerken, dass für Informationssignale mit hohem Pegel der zweite Signalpfad eine wichtige oder dominierende Rolle in der Bestimmung der Ausgangskennlinie des an die Ausgangsklemme 5 gelangenden Signals spielt.

In Fig. 4 ist ein praktisches Ausführungsbeispiel der Geräuschreduktionsschaltung 10 gezeigt, wobei jene Elemente, welche den in Fig. 3 erwähnten entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Wie ersichtlich, besteht der Verstärker 3 mit variablem Verstärkungsgrad aus einem spannungsgesteuerten Verstärker (VCA) 31 und einer Summierschaltung 33, welche an einem ihrer Eingänge das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Verstärkers 31 und am andern ihrer Eingänge über einen Widerstand 32 das Eingangssignal des spannungsgesteuerten Verstärkers 31 erhält. Die Kombination des spannungsgesteuerten Verstärkers 31 und der Summierschaltung 33 bewirkt einen Verstärkungsgrad für das daran angelegte Signal, welcher abhängig ist vom Pegel des Informationssignales an der Eingangsklemme 1. Anders gesagt, sind Signale mit niederem Pegel einer geringen Verstärkung und Signale die hohem Pegel einer hohen Verstärkung unterworfen.

Die Geräuschreduktionsschaltung 10 in Fig. 4 weist weiter eine Verstärkungsgradregelschaltung 7 zur Regelung des Verstärkungsgrades von VCA 31 auf, welche aus einer mit der Eingangsklemme 1 verbundenen Bewertungsschaltung 71 und einer Gleichrichter- und Glättungsschaltung 72 zur Gleichrichtung und Glättung des Ausgangssignales der Bewertungsschaltung 71 besteht, wobei das Ausgangssignal der Glättungsschaltung 72 als Verstärkungsgradregelspannung von VCA 31 gelangt. Die Bewertungsschaltung 71 weist eine Hochpassfilterkennlinie auf, welche in einem Beispiel der Höhendeakzentuierungs-Kennlinie von Tiefpassfilter 4 direkt entgegengesetzt sein kann. Mit anderen Worten gesangt, bewirkt die Bewertungsschaltung 71 in einem solchen Fall eine Akzentuierung der höherfrequenten Komponenten des daran angelegten Signales gegenüber dessen tieferfrequenten Komponenten. Andererseits ist es auch möglich, die Verstärkungsgrad-Regelschaltung 7 mit dem Eingang von VCA 31 zu verbinden, statt mit der Eingangsklemme 1, obwohl in einem solchen Fall die Bewertungsschaltung 71 anders ausgelegt werden muss.

Die Geräuschreduktionsschaltung 10 nach Fig. 4 weist weiter eine Anti-Begrenzungsschaltung 34 zwischen der Subtrahierschaltung 2 und dem spannungsgesteuerten Verstärker 31 auf. Wenn der Pegel des an die Anti-Begrenzerschal-tung 34 angelegten Signales nieder ist, hat die Schaltung 34 keinen Einfluss auf das Signal. Wenn jedoch der Pegel dieses Signales hoch ist, d.h. wenn er einen vorbestimmten Wert übersteigt, wird das daran angelegte Signal expandiert, was eine weitere Expansion des an den Verstärker 3 mit variablem Verstärkungsgrad angelegten Signales bewirkt. Die Anti-Begrenzerschaltung 34, welche nachfolgend noch näher erläutert wird, ist vorgesehen zur Verwendung in einem Decoder oder einer Geräuschreduktionsschaltung 10 und in einer komplementären Coderschaltung, um vorübergehendes Übersteuern des auf das Magnetband aufzuzeichnenden Signales zu verhindern oder zu begrenzen, welches Übersteuern wegen der Sättigung des Magnetbandes eine Signalverzerrung bewirkt.

Wie zuvor ist das Tiefpassfilter 4 ausgelegt zur Erzeugung einer beträchtlichen Deakzentuierung der höherfrequenten Komponenten gegenüber den tieferfrequenten Komponenten des von der Summierschaltung 33 stammenden Signales. Ebenso ist Tiefpassfilter 6 wie vorher ausgelegt zur Erzeugung einer relativ kleinen Deakzentuierung der höher frequenten Komponenten gegenüber den tieferfrequenten Komponenten des daran angelegten Signales.

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung der Dynamikexpansionskennlinie der Geräuschreduktionsschaltung 10 von Fig. 3 oder 4. Die Abszisse in Fig. 5 stellt die Frequenz des Informationssignales an der Eingangsklemme I das und die Ordinate den Ausgangssignalpegel an der Ausgangsklemme 5 in dB. Jede Kurve in Fig. 5 stellt einen bestimmten Signalpegel dar. Es ist ersichtlich, dass, wenn der Pegel des Informationssignales relativ tief ist, die Höhendeakzentuie-rungskennlinie des ersten Signalpfades dominierend ist für die Kennlinie des Ausgangssignales. Anders gesagt ist für solche niedere Signalpegel der Verstärkungsgrad von VCA 31 ebenfalls relativ nieder, so dass die daran angelegten Signale mit schwacher Höhendeakzentuierung weiterhin eine schwache Höhenakzentuierung aufweisen. Da aber das Tiefpassfilter 4 eine beträchtliche Höhendeakzentuierung für die daran angelegten Signale bewirkt, sind die höherfrequenten Komponenten von Signalen mit niederem Pegel beträchtlich deakzentuiert. Dies ist bei den unteren drei Kurven von Fig. 5 gut ersichtlich, welche Eingangssignalpegel Vjn des Informationssignales von — 30 bzw. —40 bzw. —50 dB entsprechen. Es ist zu bemerken, dass die Anti-Begrenzerschal-tung 34 praktisch keine Wirkung auf die daran angelegten Signale mit niederem Pegel hat und dadurch die Ausgangs/ Frequenz-Kennlinie solcher Signale nicht werdentlich beein-flusst.

Wenn der Pegel des an die Eingangsklemme 1 gelangenden Informationssignales hoch ist, liefert die Subtrahierschaltung 2 ein Signal mit hohem Pegel an die Anti-Begrenzerschaltung 34, dessen höherfrequente Komponenten gegenüber den tieferfrequenten Komponenten leicht akzentuiert sind. Wie bereits erwähnt, wirkt die Anti-Begrenzerschaltung 34 für Signale mit hohem Pegel als Expansionsschaltung, um das daran angelegte Signal zu expandieren. Anders gesagt wird die Pegeldifferenz zwischen den höherfrequenten und den tieferfrequenten Komponenten weiter erhöht. Das expandierte Signal gelangt dann an den spannungsgesteuerten Verstärker 31. Da der Verstärkungsgrad dieses Verstärkers 31 in einem solchen Fall durch die Regelschaltung 7 auf einen hohen Wert geregelt ist, wird das expandierte Signal von der Anti-Begrenzerschaltung 34 durch den Verstärker 3 mit variablem Verstärkerungsgrad weiterexpandiert, um ein stark expandiertes Signal zu erzeugen, dessen höherfrequente Komponenten einen sehr viel höheren Pegel aufweisen als die tieferfrequenten Komponenten. Dieses Signal mit grosser Höhenakzentuierung gelangt nun an das Tiefpassfilter 4, welches die höherfrequenten Komponenten wesentlich deakzentuiert. Für hohe Eingangspegel Vjn des Informationssignales zwischen 0 und + 10 dB ergibt die Expansion durch die Anti-Begrenzerschaltung 34 und den Verstärker 3 mit variablen Verstärkungsgrad, im allgemeinen ein Signal, dessen höherfrequente Komponenten gegenüber den tieferfrequenten Komponenten um mehr als 20 dB akzentuiert sind. Da das Tiefpassfilter 4 die höherfrequenten Komponenten des daran angelegten Signales wesentlich deakzentuiert, jedoch nur in der Grössenordnung

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von ungefähr 20 dB, sind die höherfrequenten Komponenten des an die Ausgangsklemme 5 gelangenden Signales leicht akzentuiert gegenüber den tieferfrequenten Komponenten dieses Signales, wie aus Fig. 5 sichtbar ist. Die Trennlinie zwischen Höhenakzentuierung und Höhendeakzentuierung des an die Ausgangsklemme 5 gelangenden Signales entspricht in Fig. 5 einem Eingangssignalpegel Yin von -10 dB. Anders gesagt hat für Eingangspegel Vjn unterhalb —10 dB der erste Signalpfad und insbesondere dessen Tief-passfilter 4 einen dominierenden Einfluss auf das an die Ausgangsklemme 5 gelangende Signal. Für höhere Pegel des Informationssignales, d.h. für Vjn grösser als —10 dB, wird der Einfluss des Tiefpassfilters 4 stark vermindert, so dass die leichte Akzentuierung, welche vom Tiefpassfilter 6 stammt und welche durch den Verstärker 3 mit variablem Verstärkungsgrad stark verstärkt oder expendiert wird, einen starken Einfluss auf das an die Ausgangsklemme 5 gelangende Signal ausübt.

Die Dynamikexpansionskennlinien der Geräuschreduktionsschaltung 10 für Signale der Frequenzen 10 Hz und 1 kHz und 10 kHz sind in den entsprechenden Kurven von Fig. 6 gezeigt. Aus dieser Figur kann festgestellt werden,

dass für höherfrequente Komponenten (z.B. 10 kHz) die Dynamikexpansion über einen breiteren Bereich und in einem grösseren Umfang erfolgt, als für tieferfrequente Komponenten (z.B. 100 Hz und 1 kHz). Die strichpunktierte Linie in Fig. 6 zeigt die übliche flache Basswiedergabe.

Aus dem vorausgegangenen ist ersichtlich, dass die vorliegende Geräuschreduktionsschaltung eine variable Deakzentuierung bewirkt, d.h., es werden unterschiedliche Deak-zentierungskurven erreicht für unterschiedliche Pegel des Eingangssignales. Wegen dieser variablen Deakzentuierung wird im Bereich höherer Frequenzen eine wesentlich höhere Deakzentuierung erreicht, wenn der Eingangssignalpegels relativ klein ist, um die Wirkungen der Geräuschmodulation zu reduzieren, welche in diesem Fall besonders zutage tritt. Eine praktisch flache Deakzentuierungskennlinie oder eine leichte Höhenakzentuierung wird erreicht, wenn der Eingangssignalpegel relativ hoch ist. Dies wird bevorzugt, da, wenn der Eingangssignalpegel relativ hoch ist, das Signal auf einem magnetischen Medium ohne die Notwendigkeit irgendeiner Akzentuierung aufgezeichnet werden kann.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele haben einen relativ einfachen Aufbau und sind daher kostengünstig. Trotzdem ermöglicht die Erfindung, eine variable Deakzentuierung zu erhalten, ohne dass irgendwelche äussere oder manuelle Einstellungen notwendig sind. Indem eine starke Deakzentuierung im Bereich höherer Frequenzen vorgesehen wird, wenn der Eingangssignalpegel nieder ist, wird das früher erwähnte Phänomen der Geräuschmodulation wesentlich reduziert und kann in vielen Fällen praktisch eliminiert werden. Weiter ermöglicht die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Anti-Begrenzerschaltung 34, welche, wie dies nachfolgend erklärt wird, als Begrenzerschaltung in einem entsprechenden Coder verwendet werden kann, um eine vorübergehende Sättigung des magnetischen Aufzeichnungsmediums wegen Übersteuerns zu verhindern, das durch einen abrupten Anstieg des Signalpegels bewirkt wird und bis heute nicht rasch genug kompensiert werden konnte.

Ein Ausführungsbeispiel eines Schemas für die Geräuschreduktionsschaltung 10 von Fig. 4 wird nun anhand von Fig. 7 beschrieben, wobei Elemente, welche jenen von Fig. 4 entsprechen, die gleichen Bezugszeichen tragen. Die Addierschaltung 2 weist zwei Addierwiderstände 21 und 22 und einen Operationsverstärker 24 auf. Ein Anschluss des Widerstandes 21 ist mit der Eingangsklemme 1 und sein anderer Anschluss mit einem Anschluss von Widerstand 22

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verbunden. Der andere Anschluss von Widerstand 22 ist mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 24 verbunden, welcher als Inverter wirkt für das Ausgangssignal des zweiten Signalpfades, um das erforderliche Subtraktionssignal zu erzeugen.

Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 21 und 22 ist mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 23 verbunden, welcher das Subtraktionssignal an den ersten Signalpfad und insbesondere an den invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 35 anlegt. Im ersten Signalpfad ist auch ein Gegenkopplungswiderstand 36 vorhanden, welcher zwischen den Ausgang und den Eingang des Verstärkers 35 geschaltet ist.

Wie dem Fachmann bekannt ist, ist der Verstärkungsgrad einer Verstärkerschaltung, welche aus einem Operationsverstärker besteht, eine Funktion der Gegenkopplungsimpedanz, d.h., der Impedanz, welche zwischen Ausgang und Eingang des Operationsverstärkers geschaltet ist, geteilt durch die Eingangsimpedanz, dh. die mit dem Eingang verbundene Impedanz. Der Verstärkungsgrad der Verstärkerschaltung kann daher eingestellt werden entweder durch Verändern der Gegenkopplungsimpedanz oder der Eingangsimpedanz. Bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Gegenkopplungsimpedanz festgelegt durch den Gegenkopplungswiderstand 36, während die Eingangsimpedanz einstellbar ist in Abhängigkeit eines anliegenden Regelsignales, um so den Verstärkungsgrad des Verstärkers 3 mit variablem Verstärkungsgrad, der durch den Operationsverstärker 35 gebildet wird, zu verändern.

Die Eingangsimpedanz des Operationsverstärkers 35 wird durch drei Impedanzpfade bestimmt, die parallel zwischen den Ausgang des Operationsverstärkers 23 und den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 35 angeschlossen sind. Der erste Impedanzpfad wird durch einen Widerstand 37 mit festem Widerstandswert gebildet; der zweite Impedanzpfad wird durch ein variables Widerstandselement 38 gebildet; und der dritte Impedanzpfad wird durch eine Anti-Begrenzerschaltung 34 in Serie mit einem Widerstand mit festem Widerstandswert gebildet. Der Widerstandswert des variablen Widerstandselementes 38 ändert in Übereinstimmung mit dem Regelsignal von der Regelschaltung 7. Beispielsweise kann das variable Widerstandselement ein lichtempfindliches Element, z.B. eine Cds-Photozelle, ein Photowiderstand oder dergleichen sein, d.h. ein Element, dessen Impedanz oder Widerstandswert sich ändert in Funktion der Intensität des darauf fallenden Lichtes. Zum Beispiel kann das dieses Element lichtmässig gekoppelt sein mit einer lichtemittierenden Diode oder einer anderen lichtemittierenden Quelle, welche Licht auf das lichtempfindliche Element in Funktion einer anliegenden Regelspannung werden kann. Diese Regelspannung wird durch die Regelschaltung 7 erzeugt, welche die Bewertungsschaltung 71 und die Gleichrichter- und Glättungsschaltung 72 aufweist. Wenn die Regelspannung ansteigt, steigt die Intensität des von der lichtemittierenden Quelle abgegebenen Lichtes entsprechend an, so dass der Widerstandswert oder die Impedanz des lichtempfindlichen Elementes reduziert wird, wodurch der Verstärkungsgrad des Verstärkers 3 mit variablem Verstärkungsgrad erhöht wird. Umgekehrt nimmt die Intensität des von der Lichtquelle emittierten Lichtes ab, wenn die Regelspannung abnimmt, so dass die Impedanz des lichtempfindlichen Elementes ansteigt, wodurch der Verstärkungsgrad des Verstärkers 3 mit variablem Verstärkungsgrad abnimmt.

Statt des obenerwähnten lichtempfindlichen Elementes kann das variable Widerstandselement 38 auch aus einem Feldeffektransistor, einem bipolaren Transistor oder dergleichen bestehen, dessen Impedanz in Abhängigkeit der durch die Regelschaltung 7 angelegten Regelspannung einstellbar

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ist. Wenn also die Impedanz des Feldeffekttransistors oder des Transistors ändert, ändert auch der Verstärkungsgrad des Verstärkers mit variablem Verstärkungsgrad.

Die in Fig. 7 gezeigte Anti-Begrenzerschaltung 34 besteht aus einem Paar von parallel verbundenen, gegensinnig gepolten Diodenschaltungen, welche in Serie mit einem festen Widerstand im dritten Eingangsimpedanzpfad angeordnet sind. Bei diesem Beispiel besteht jede Diodenschaltung aus zwei in Serie geschalteten Dioden. Es ist zu bemerken, dass die Anti-Begrenzerschaltung 24 als Expansionsschaltung wirkt. Wenn, anders gesagt, jede der Dioden einen Durch-lassspannungspegel Vbe von 0,7 V (für Siliciumdioden) aufweist, dann leitet der dritte Pfad nur dann, wenn der Pegel des daran angelegten Eingangssignales grösser als 1,4 V oder kleiner als —1,4 V ist, d.h., nur für positive oder negative Signale mit hohem Pegel. Wenn also der Pegel des Eingangssignales nieder ist, ist der dritte Impedanzpfad in Wirklichkeit nicht wirksam, so dass die Impedanz für das an den Operationsverstärker 35 angelegte Signal bestimmt ist durch die Parallelschaltung des Widerstandes 37 und des variablen Widerstandselementes 38. Wenn jedoch der Eingangssignalpegel die Durchlassspannung der Diode übersteigt, wird der gezeigte Widerstand im dritten Impedanzpfad in die Eingangsimpedanzschaltung eingefügt und ist dann parallel zum Widerstand 37 und zum variablen Widerstandselement 38 angeordnet, wodurch die wirksame Eingangsimpedanz reduziert wird, so dass der Verstärkungsgrad des Verstärkers ansteigt. Anders gesagt bewirkt also die Anti-Begrenzerschaltung 34 eine Expansion des Eingangsinformationssi-gnales, wenn dieses hohe Pegel aufweist.

Das Tiefpassfilter 4 wird durch die Anschaltung eines Hochpassfilters zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Operationsverstärkers 35 gebildet. Das Hochpassfilter 4 besteht aus einem Widerstand 41 und einem dazu in Serie geschalteten Kondensator 42, welche Serieschaltung über den Eingang und den Ausgang des Operationsverstärkers 35 parallel zum Gegenkopplungswiderstand 36 geschaltet ist.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 35 ist mit der Ausgangsklemme 5 und auch mit dem das Tiefpassfilter 6 enthaltenden zweiten Signalpfad gekoppelt. Das Tiefpassfilter 6 besteht aus einem Paar von seriegeschalteten Widerständen 61 und 62, welche zwischen den Ausgang des Operationsverstärkers 35 und den invertierenden Eingang des invertierenden Operationsverstärkers 24 geschaltet sind, und aus einem Kondensator 63, welcher zwischen Masse und dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände 61 und 62 geschaltet ist. Es ist daher zu beachten, dass das an das Tiefpassfilter 6 angelegte Ausgangssignal des Operationsverstärkers 35 invertiert und am Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 21 und 22 zum ankommenden Informationssignal addiert wird.

Die Regelschaltung 7, welche mit der Eingangsklemme 1 verbunden ist und die Bewertungsschaltung 71 und die Gleichrichter- und Glättungsschaltung 72 aufweist, erzeugt die oben erwähnte Regelspannung, welche für die Einstellung des Widerstandswertes des variablen Widerstandselementes 38 und daher für die Einstellung des Verstärkungsgrades des Verstärkers 3 mit variablem Verstärkungsgrad verwendet wird. Die Bewertungsschaltung 71 weist ein Hochpassfilter auf, das aus einer ersten Serieschaltung eines Kondensators 73 und eines Widerstandes 74 und aus einer zweiten Serieschaltung mit einem Kondensator 75 und einem Widerstand 76 besteht, welche beiden Serieschaltungen parallelgeschaltet sind. Der Ausgang dieser parallelgeschalteten Serieschaltungen ist mit einem Verstärker 77 verbunden, welcher vorzugsweise ein Operationsverstärker mit negativem Verstärkungsgrad und einem Gegenkopplungswiderstand ist, wie dies ersichtlich ist. Es ist zu bemerken, dass die

Bewertungsschaltung 71 eine Hochpassfilterkennlinie aufweist, welche praktisch gleich jener der Hochpassfilterschaltung ist, welche zwischen den Eingang und den Ausgang des Operationsverstärkers 35 geschaltet ist und das Tiefpassfilter 4 bildet. Der Ausgang von Verstärker 77 ist mit der Gleichrichter- und Glättungsschaltung 72 verbunden, wobei die letztere z. B. aus einer mit einem kapazitiven Filter gekoppelten Diode bestehen kann. Die Gleichrichter- und Glättungsschaltung 72 erzeugt ein Gleichstromregelsignal, welches eine Funktion des Pegels der höherfrequenten Komponenten ist, welche durch die Bewertungsschaltung 71 laufen.

Die Geräuschreduktionsschaltung nach Fig. 7 ist also, wie oben dargelegt, so ausgelegt, dass sie eine variable Deak-zentuierungsfunktion durchführt, was einen variablen Grad von Deakzentuierung in Abhängigkeit vom Pegel des Eingangssignales ergibt. Auf diese Weise bewirkt die Geräuschreduktionsschaltung 10 von Figur 7 eine wesentliche Höhendeakzentuierung für Eingangssignale mit niederem Pegel, um die Geräuschmodulation wirksam zu vermeiden, und erlaubt gleichzeitig eine Ausweitung des Dynamikbereiches, während gleichzeitig ein Übersteuern bei Eingangssignalen mit hohen Pegeln vermieden wird. Die in Fig. 5 gezeigten Dynamikexpansionskennlinien werden also durch die Schaltung nach Fig. 7 erreicht.

Bei den bis jetzt beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde die Geräuschreduktionsschaltung als Dynamikexpansionsschaltung in einem Decoder für Informationssignale verwendet, welche magnetisch aufgezeichnet wurden. Eine Dynamikkompressionsschaltung ist einem Coder sollte Dy-namikkompressions-Kennlinien aufweisen, welche komplementär zu den in Fig. 5 gezeigten Kennlinien sind. Auf diese Weise kann die Geräuschreduktionsschaltung nach Fig. 4 in einem Coder verwendet werden, wie dies Fig. 8 zeigt. Die Geräuschreduktionsschaltung 10 ist hier in den Rückkopplungspfad eines Operationsverstärker 210 eingefügt, dessen nichtinvertierender Eingang mit einer Eingangsklemme 201 für das aufzuzeichnende Eingangssignal gekoppelt ist und dessen invertierender Eingang mit der Ausgangsklemme 5 der Geräuschreduktionsschaltung 10 von Fig. 4 gekoppelt ist. Der Ausgang des Verstärkers 210 ist mit der Eingangsklemme 1 der Geräuschreduktionsschaltung 10 verbunden.

Vorteilhafterweise wird die Geräuschreduktionsschaltung 10 so ausgelegt, dass sie entweder als Coder oder als Decoder in einer Schaltung 200 arbeiten kann. Dazu ist der Verstärker 210 mit einem Schaltelement 211 versehen, welches schematisch als mechanischer Schalter gezeichnet ist und zwei Schaltstellungen aufweist. Wenn der Schalter 211 an Kontakt e anliegt, ist die Geräuschreduktionsschaltung 10 als Gegenkopplungsschaltung vom Ausgang zum invertierenden Eingang des Verstärkers 210 angeschlossen, wie dies oben beschrieben wurde. Wenn der Schalter 211 an Kontakt d anliegt, ist ein Gegenkopplungswiderstand 212 zwischen den Ausgang und den invertierenden Eingang des Verstärkers 210 geschaltet, welcher den Verstärkungsgrad des Verstärkers bestimmt, und der Ausgang von Verstärker 210 ist weiter so verbunden, dass er verstärkte Informationssignale an die Geräuschreduktionsschaltung 10 anlegt.

Wenn also der Schalter 211 an Kontakt e anliegt, arbeitet die gezeigte Schaltung 200 als Coder zur Abgabe von dynamikkomprimierten Informationssignalen an Ausgangsklemme 202.

Wenn jedoch der Schalter 211 an Kontakt d anliegt, arbeitet die Schaltung 200 als Decoder, um dynamikexpandierte Signale an Ausgangsklemme 5 anzulegen. Wie gezeigt, ist die Ausgangsklemme 5 mit einer anderen Ausgangsklemme 203 verbunden, welche ihrerseits mit einem magnetischen Aufzeichnungskopf verbunden sein kann.

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Es ist zu erwähnen, dass bei der Verwendung der Geräuschreduktionsschaltung 10 in zwei schaltbaren Modi die gleiche Schaltung sowohl in einem Coder, wie auch in einem Decoder verwendet werden kann, so dass Komponenten gespart werden. Beim typischen Aufzeichnungs/Wieder-gabe-Gerät, wie zum Beispiel einem Tonfrequenz-Bandge-rät, werden Informationssignale nicht gleichzeitig aufgezeichnet und wiedergegeben. Es ist daher vorteilhaft, statt getrennte Aufnahme- und Wiedergabeschaltungen vorzusehen, die gleiche Geräuschreduktionsschaltung 10 für die getrennt durchgeführten Aufnahme- und Wiedergabevorgänge zu verwenden. Weiter bestehen bei Verwendung der gleichen Geräuschreduktionsschaltung in beiden Betriebsmodi keine Einstellschwierigkeiten für die Aufnahme und Wiedergabe-Kennlinien.

Die Kennlinien der Geräuschreduktionsschaltung 10 wurden oben im einzelnen beschrieben, so dass sich eine Wiederholung erübrigt. Es ist daher zu bemerken, dass wenn Schalter 211 am festen Kontakt d anliegt, die Schaltung 200 im wesentlichen in der gleichen Art arbeitet, wie dies bereits im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen gemäss Figuren 4 und 7 beschrieben wurde, d.h., das Eingangsinformationssignal wird durch Verstärker 210 verstärkt und durch die Schaltung 10 einer geeigneten Dynamikexpansion mit variabler Deakzentuierung unterworfen.

Wenn Schalter 211 an Kontakt e anliegt, werden die Übertragungskennlinien der Schaltung 10 als Gegenkopp-

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lungs-Verstärkungsgrad B der Schaltung 200 benützt. Wenn der Verstärkungsgrad von Verstärker 210 mit offener Schleife A ist, dann ist der Gesamtverstärkungsgrad oder die Übertragungskennlinie der Schaltung 200 gleich s

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Natürlich ist dies der Verstärkungsgrad eines Verstärkers

10 mit Gegenkopplung. Wenn nun das Produkt AB hinreichend gross ist, d.h. AB > 1, dann ist der Verstärkungsgrad oder die Übertragungskennlinie der Schaltung 200, wenn sie als Coder wirkt, gleich 1/B. Wenn die Schaltung 10 als Gegenkopplungsschaltung für den Verstärker 210 geschaltet ist,

15 dann sind die Gesamtkennlinien der Schaltung 200 komplementär zu den Decoder-Übertragungskennlinien B. Es kann also festgestellt werden, dass, wenn die Schaltung 10 in einem Coder verwendet wird, ein Signal mit Dynamikkompression und Höhenakzentuierung für die Aufzeichnung auf

20 einem Aufzeichnungsmedium erzeugt wird, das komplementär ist zur Decoderkennlinie.

Obwohl bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert wurden, ist es für den Fachmann klar, dass die Erfindung nicht auf diese Ausfüh-

25 rungsbeispiele beschränkt ist, und dass zahllose Modifikationen durchgeführt werden können, ohne dass dabei vom Erfindungsgedanken abgewichen werden muss.

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Geräuschreduktionsschaltung, gezeichnet durch einen ersten Signalpfad mit Verstärkermitteln (3) mit variablem Verstärkungsgrad, um ein daran anliegendes Subtraktionssignal mit variablem Verstärkungsgrad zu verstärken, und mit Mitteln (4) zur Erzeugung einer Deakzentuierung der höher-frequenten Komponenten des von den Verstärkermitteln mit variablem Verstärkungsgrad verstärkten Subtraktionssignals gegenüber den tieferfrequenten Komponenten dieses Signales, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, durch einen zweiten Signalpfad (6), um entweder eine gleichmässige Deakzentuierung über den ganzen Frequenzbereich des Ausgangssignales oder, wahlweise, eine Deakzentuierung der hö-herfrequenten Komponenten des Ausgangssignales gegenüber den tieferfrequenten Komponenten dieses Ausgangssignales zu erzeugen, durch Subtraktionsmittel (2) zur Subtraktion des Ausgangssignales des zweiten Signalpfades von einem Eingangsinformationssignal, um als Antwort davon das Subtraktionssignal zu erzeugen, und durch Mittel (7) zur Regelung des Verstärkungsgrades der Verstärkermittel mit variablem Verstärkungsgrad, so dass sie einen steigenden Verstärkungsgrad aufweisen, wenn der Signalpegel des Ein-gangsinformationssignales zunimmt und einen sinkenden Verstärkungsgrad aufweisen, wenn der Pegel des Eingangs-informationssignales abnimmt, oder wahlweise, einen steigenden Verstärkungsgrad aufweisen, wenn der Pegel des Subtraktionssignales zunimmt und einen sinkenden Verstärkungsgrad aufweisen, wenn der Pegel des Subtraktionssignales abnimmt.
2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Signalpfad ein Tiefpassfilter (6) aufweist.
3. 3. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Tiefpassfilter erste (61) und zweite (62) in Serie zwischen die Subtraktionsmittel (2) und die Verstärkermittel (3) mit variablem Verstärkungsgrad in Serie geschaltete Widerstandselemente aufweist, und weiter ein zwischen den Verbindungspunkt des ersten (61) und des zweiten (62) Widerstandselementes und einem Bezugspotentialpunkt geschaltetes kapazitives Element (63).
4. 4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung einer Deakzentuierung ein Tiefpassfilter (4) aufweisen.
5. 5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkermittel (3) mit variablem Verstärkungsgrad einen das Subtraktionssignal erhaltenden spannungsgesteuerten Verstärker (31) aufweisen, ferner einen mit dem Subtraktionssignal beaufschlagten Impedanzpfad (32) und endlich Summiermittel (33) zur Addition der Ausgangssignale des spannungsgesteuerten Verstärkers und des Impedanzpfades, um das verstärkte Subtraktionssignal zu erzeugen.
6. 6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkermittel mit variablem Verstärkungsgrad einen Verstärker (35), Gegenkopplungs-Impedanzmittel (36) zur Rückführung eines Teiles des Ausgangssignales dieses Verstärkers an dessen Eingang, und Eingangsimpedanzmittel (37, 38) zum Anlegen des Subtraktionssignales an den Verstärker aufweisen.
7. 7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Eingangsimpedanzmittel ein erstes Impedanzelement (37) mit einer festen Impedanz und ein zweites variables Impedanzelement (38) aufweisen, das parallel zum ersten Impedanzelement zwischen den Eingang des Verstärkers und die Subtraktionsmittel geschaltet ist, wobei die Impedanz des zweiten variablen Impedanzelementes durch die genannten Regelmittel (7) geregelt wird.
8. 8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangsimpedanzpfad die Serieschaltung von Anti-Begrenzermitteln (34) und einem dritten Impedanzelement mit einer festen Impedanz aufweist, wobei diese Serieschaltung parallel zum ersten Impedanzelement (37) und zum zweiten variablen Impedanzelement (38) geschaltet ist.
9. 9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Anti-Begrenzermittel (34) eine erste Diodenschaltung aufweisen, die parallel zu einer zweiten gegensinnig gepolten Diodenschaltung angeschlossen ist.
10. 10. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Tiefpassfilter (4) ein resistives Element (41) und ein kapazitives Element (42) aufweist, welche Elemente in Serie zwischen den Eingang und den Ausgang des genannten Verstärkers (35) geschaltet sind.
11. 11. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Signalpfad weiter zwischen die Subtraktionsmittel (2) und die Verstärkermittel (3) mit variablem Verstärkungsgrad geschaltete Anti-Begrenzermittel (34) aufweist, um das Subtraktionssignal bei hohen Pegeln desselben zu expandieren.
12. 12. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel (7) zur Regelung des Verstärkungsgrades der Verstärkermittel (3) mit variablem Verstärkungsgrad eine Bewertungsschaltung (71) aufweisen, welche das Eingangsinformationssignal erhält, um von dessen hö-herfrequenten Komponenten ein Verstärkungsgrad-Regelsi-gnal abzuleiten, und weitere Mittel (72) um dieses Verstär-kungsgradregelsignal derart an die Verstärkermittel (3) mit variablem Verstärkungsgrad anzulegen, dass der Verstärkungsgrad der letzteren direkt proportional zum Pegel des Verstärkungsgradregel-Signales ist.
13. 13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkermittel mit variablem Verstärkungsgrad einen spannungsgesteuerten Verstärker (31) aufweisen, und dass die Mittel zum Anlegen des Verstärkungsgrad-Regelsignales Gleichrichtermittel (72) aufweisen, um in Funktion des Verstärkungsgradregel-Signales eine Verstär-kungsgrad-Regelspannung zu erzeugen.
14. 14. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungsmittel (71) ein Hochpassfilter (73—76) aufweisen.
15. 15. Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochpassfilter (73—76) eine Filterkennlinie aufweist, die im wesentlichen gegensinnig zu jener der Mittel zur Erzeugung einer Deakzentuierung verläuft.
16. 16. Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Hochpassfilter eine erste Serieschaltung eines ersten resistiven Elementes (74) und eines ersten kapazitiven Elementes (73) und eine zweite zur ersten Serieschaltung parallel geschaltete Serieschaltung mit einem zweiten resistiven Element (76) und einem zweiten kapazitiven Element (75) aufweist.
17. 17. Verwendung der Geräuschreduktionsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Gegenkopplungsschaltung eines Verstärkers (210) angeordnet wird, wobei die Zusammenschaltung des Verstärkers und der Gegenkopplungsschaltung eine Dynamikkompressionsschaltung für Signale am Eingang des Verstärkers bildet.
18. 18. Verwendung nach Anspruch.17, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräuschreduktionsschaltung mittels eines Umschalters (211) entweder in Serie mit dem Verstärker (210) oder als Gegenkopplungsschaltung des Verstärkers schaltbar ist, um eine Dynamikexpansion, bzw. die genannte Dynamikkompression zu erzeugen.