DE1447992B2 - Einrichtung zur frequenzabhaengigen kompression von schall wellenzuegen entsprechenden eingangssignalen fuer ein schneidgeraet zum schneiden modulierter rillen in schallplat ten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur frequenzabhängigen Kompression von Schallwellenzügen entsprechenden Eingangssignalen für ein Schneidgerät zum Schneiden modulierter Rillen in Schallplatten, um die Bewegung des Schneidstichels in dem Fall zu regeln, daß die Eingangssignale übermäßig groß sind, mit einem Kompressor bestehend aus mehreren regelbaren Verstärkern und zugehörigen Regelkreisen zur Regelung der angelegten Signale in einer Mehrzahl im wesentlichen diskreter Frequenzbänder.

Zum Beispiel durch die deutschen Auslegeschriften 1113 474 und 1128 485 sind Begrenzer oder Kompressoren bekannt, bei denen der Frequenzgang abgeflacht ist. Mit solchen Begrenzern läßt sich erreichen, daß die Ausgangsspannung einen bestimmten Wert, unabhängig von der Frequenz, nicht übersteigt.

Wird ein solcher Begrenzer zum Schutz eines Schneidgerätes für Schallplatten vor Übersteuerung eingesetzt, so ergeben sich mehrere Nachteile. Wird das Schneidgerät bei verschiedenen Spannungen für verschiedene Frequenzen übersteuert, so ist ein ausreichender Schutz bei allen Frequenzen nicht gewährleistet. Eine Vor- und Nachverzerrung bei einem herkömmlichen Begrenzer ermöglicht zwar einen genauen Schutz bei allen Frequenzen, jedoch wird dadurch eine Verschlechterung des Signal/Rauschverhältnisses bewirkt, wenn die Verzerrung zu stark ist. Abgesehen davon ist zu irgendeinem Zeitpunkt die Frequenzverteilung eines Signalgemisches gewöhnlich derart, daß Übersteuerungen in einem schmalen Frequenzband auftreten. Ein herkömmlicher Begrenzer oder Kompressor jedoch verringert den Spannungspegel während der Begrenzung über das gesamte Frequenzband.

Durch die USA.-Patentschrift 2 603 720 ist es bekannt, das Ausgangssignal eines Mikrofons, das dem akustischen Eingangssignal entspricht, in drei Frequenzbänder, nämlich ein Hoch-, Mittel- und Niedrig-Frequenzband aufzuteilen, die dann in einem Verstärker wieder zusammengefügt werden. Die Signale durchlaufen das mittlere Frequenzband ohne irgendeine wesentliche Änderung. Die Signale in den hohen und in den niederen Frequenzbändern werden in Abhängigkeit von entsprechenden Regelsignalen begrenzt. Die begrenzten Hochfrequenzsignale, die unveränderten Mittelfrequenzsignale und die begrenzten Niederfrequenzsignale dienen nach Kombination in dem nachfolgenden Verstärker zur Steuerung eines Schallplattenschneidstichels. Diese so erzeugte Steuerspannung für den Schneidstichel ist proportional der Augenblicksgeschwindigkeit (Schnelle) des Schneidstichels, und die Regelsignale für die Hochfrequenzsignale sind von diesem Steuersignal abgeleitet. Das Regelsignal für die Niederfrequenzsignale hängt jedoch lediglich von den Amplituden der mittleren und niederen Frequenzsignale ab. Somit hängt dieses Regelsignal nicht von der Geschwindigkeit des Schneidstichels ab. Die Begrenzerwirkung und auch das Signal/Rauschverhältnis sind schlecht.

Auch die USA.-Patentschrift 3 013 125 beschreibt eine frequenzselektive Begrenzerschaltung für Schallaufzeichnung. Begrenzer haben jedoch keinen regelbaren Übertragungsfaktor, sie können daher überhaupt nicht in Abhängigkeit von Regelsignalen geregelt werden, wie das erforderlich ist, wenn Verhältnisse am Schneidstichel bei der Bildung der dem Schneidstichel zugeführten Signale berücksichtigt werden sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur frequenzabhängigen Kompression von Schallwellenzügen entsprechenden Eingangssignalen für ein Schneidgerät zum Schneiden modulierter Rillen in Schallplatten zu schaffen, die eine Übersteuerung des Schneidgerätes und damit den durch Übersteuerung hervorgerufenen, häufig als ίο Klemmeffekt bezeichneten nachteiligen Effekt bei der Abtastung vermeidet, ohne daß das Signal/Rauschverhältnis merklich verschlechtert wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Verstärkung jedes regelbaren Verstärkers durch einen zugehörigen Regelkreis geregelt wird, der Regelsignale in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung erzeugt, die dem Schneidstichel durch die Eingangssignale ohne Kompression aufgeprägt würde(n). Diese Lösung führt zu einem wirksamen Schutz vor Übersteuerung des Schneidgerätes. Die Übersteuerung läßt sich dabei als Rillensteilheit definieren, die größer als ein vorher bestimmter Winkel ist. Sie läßt sich aber auch als Rillenkrümmung an dem Kontaktpunkt definieren, die stärker ist als die Krümmung der Wiedergabenadel.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß jeder der Regelkreise in Abhängigkeit von den Komponenten des Eingangssignals arbeitet, die in einem Frequenzband liegen, das gleich oder bezüglich der gleichen Mittenfrequenz symmetrisch breiter als das ist, in dessen Bereich sein zugehöriger regelbarer Verstärker arbeitet.

Auch ist es zweckmäßig, daß jeder der Regelkreise Regelsignale erzeugt, die auch von der Augenblicksgeschwindigkeit (Schnelle) der Schallrille hinter dem Schneidstichel abhängen.

An Hand der Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden.

F i g. 1 zeigt eine Blockschaltung eines Ausführungsbeispiels für einen erfindungsgemäßen Begrenzer;

F i g. 2 zeigt ein Schaltungsbeispiel für einen Teil der Fig. 1;

F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines anderen Teiles der Fig. 1;

F i g. 4 zeigt das Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;

F i g. 5 ist eine zweckmäßige Schaltung für einen Teil der Fig. 4 und

F i g. 6 zeigt eine Form eines Begrenzers gemäß F i g. 4, der entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet ist und mit dem eine größere Begrenzung erreichbar ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält der Übertragungskanal, durch den das Signal übertragen wird, ein Netzwerk, das für alle Signale unterhalb eines Schwellwertes einen flachen Frequenzgang hat. Übersteigt der Signalpegel jedoch diesen Schwellwert bei einer oder mehreren Frequenzen, so erscheinen ein oder mehrere Täler, die Frequenzen enthalten, die den Schwellwert übersteigen, in dem Frequenzgang des Netzwerkes. Die Tiefen der Täler sind ausreichend, um sicherzustellen, daß das Ausgangssignal des Netzwerkes bei jeder Frequenz einen Pegel hat, der den Schwellwert für diese Frequenz übersteigt.

Eine Möglichkeit zur Bildung eines Tales in dem

Frequenzgang eines Netzwerkes besteht darin, einen Teil des Eingangssignals an das Netzwerk durch ein schmales Bandpaßfilter zu leiten und diesen Teil von dem Eingangssignal zu subtrahieren. Die Tiefe des Tales wird durch den subtrahierten Teil bestimmt. Der Teil kann durch ein Signal gesteuert werden, das durch Vergleich gewonnen wird. Dazu wird in einem Steuerkanal ein Potential, das durch Gleichrichtung des Ausgangssignals eines weiteren Bandpaßfilters ähnlich dem des ersten Filters gewonnen ist, das mit dem Ausgang des Netzwerkes verbunden ist, mit einer Schwellspannung verglichen.

Das subtrahierte Signal kann aber auch ein Teil des Ausgangssignals des ersten Bandpaßfilters anstatt eines Teiles des Eingangssignals sein, das durch ein getrenntes Filter geschickt ist. Bei dieser Anordnung ist die Zahl der erforderlichen Filter halbiert, jedoch ist der erforderliche Steuerbereich vergrößert, da das Ausgangssignal des Netzwerkes und damit das Steuerausgangssignal relativ zu dem Eingangssignal um einen Betrag verringert sind, der der Tiefe des Tales nicht entspricht.

Eine dritte Möglichkeit zur Erzeugung eines Tales besteht in der Verwendung eines Netzwerkes, das eine Zahl von parallelgeschalteten Bandpaßfiltern aufweist, die alle eine steuerbare Verstärkung haben, und in der Verwendung aufeinanderfolgender Durchlaßbänder, so daß der Gesamtfrequenzgang für den durch die Filter überdeckten Frequenzbereich bei Abwesenheit eines Steuersignals flach ist. Die Verstärkung eines oder mehrerer der Filter ist, durch Steuersignale reduziert, um das Tal oder die Täler in den Frequenzgang einzuführen.

Eine Zahl von Steuerkanälen mit Bandpaßfiltern, deren Frequenzbänder nebeneinander liegen, können zum Schutz vor Übersteuerung eines beliebigen Teiles des Frequenzspektrums der Schallaufzeichnung dienen. Die Steuerkanäle können einen Entzerrer enthalten, so daß der Schwellpegel mit der Frequenz verändert wird, und zwar in Übereinstimmung mit der Übersteuerungcharakteristik des zu schützenden Gerätes.

Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden soll, sollen zum Schutz vor Übersteuerung in einem Aufzeichnungssystem für Schallplatten dienen. übersteuerung in einem solchen System kann denniert werden als Steilheit der Rille, die größer ist als ein vorherbestimmter Winkel, beispielsweise 45°. Sie kann aber auch als Rillenkrümmung an dem Kontaktpunkt angegeben werden, die größer ist als die Krümmung der Wiedergabenadel, die mit dem richtigen Krümmungsradius versehen ist. Da die Geschwindigkeit oder die Schnelle der Rille relativ zu dem Schneidstichel und zu der Wiedergabenadel in Umfangsrichtung in der Nähe der äußeren Kante der Schallplatte größer ist als in der Nähe des Zentrums, ist es natürlich erforderlich, den Schwellpegel in Abhängigkeit von der radialen Entfernung der Rille von dem Zentrum der Schallplatte nachzustellen.

In F i g. 1 der Zeichnung wird die auf einer Schallplatte aufzuzeichnende Schallinformation an einer Eingangsklemme EIN eingespeist, die mit dem einen Eingang eines Netzwerkes 1 und außerdem mit den Eingängen von sechs getrennten verstärkungsgeregelten Bandpaßfiltern 2 A, 2B, 2C, 2D, 2E und 2F verbunden ist. Die Ausgänge der Filter 2 sind mit einem anderen Eingang des Netzwerkes 1 verbunden, das ein Subtraktionsnetzwerk enthält, so daß irgendein über die Filter 2 übertragenes Signal von dem Signal subtrahiert wird, das von der Eingangsklemme EIN direkt an das Netzwerk 1 gelangt. Die sechs verstärkungsgeregelten Filter 2 haben Mittenfrequenzen von 500 Hz, 1 kHz, 2 kHz, 4 kHz, 8 kHz und 16 kHz. Die Filter 2 sind so ausgebildet, daß ihre Dämpfung bei Abwesenheit eines Steuersignals beträchtlich ist, so daß ihr Ausgangssignal eine zu vernachlässigende Wirkung auf das Signal hat, das von der Eingangsklemme EIN direkt an das Netzwerk 1 gelangt. Steigt das Steuersignal an, so verringert sich die Dämpfung der Filter 2.

Der Ausgang des Netzwerkes 1 ist direkt mit der Ausgangsklemme AUS verbunden, die zu dem Hauptverstärker für die Aufzeichnung führt. Ein Teil des Ausgangssignals des Netzwerkes 1 ist durch sechs Bandpaßfilter 3 A, 3 B, 3C, 3D, 3E und 3F geführt, die die gleichen Mittenfrequenzen wie die Filter 2 A, 2 B, 2 C, 2 D, 2 E und 2 F haben, jedoch sind die Frequenzgänge so, daß der Frequenzgang in der Mitte zwischen benachbarten Mittenfrequenzen nicht mehr als 1 dB unterhalb dem bei der Mittenfrequenz liegt. Die "Spannung ist dann durch sechs gleiche Entzerrerverstärk'er 4A, 4B, AC, 4D, 4E und 4F geführt, deren Frequenzgänge mit der Aufzeichnungscharakteristik übereinstimmen. Zum Schluß ist die Spannung durch sechs identische Entzerrerverstärker SA, 5B, 5C, 5D, 5E und SF geführt, deren Frequenzgärige 6 dB pro Oktave ansteigen. Mit den Ausgängen der Verstärker 4 sind individuelle Gleichrichter6/i, 6B, 6C, 6D, 6E und 6F verbunden, und mit den Ausgängen der Verstärker 5 sind individuelle Gleichrichter 7/4, IB, IC,ID, IE und TF verbunden. Es bedarf keiner besonderen Erläuterung, daß die den Gleichrichtern 6 und 7 von den Verstärkern 4 und 5 zugeführten Signale proportional der aufgezeichneten Geschwindigkeit, d. h. der Schnelle, und Beschleunigung, sind.

Zwei unterschiedliche Gleichspannungspotentiale, beide Funktionen des Durchmessers der Rille, werden von veränderlichen Widerständen abgenommen, die an dem Aufzeichnungstisch befestigt und durch den Vorschub angetrieben werden. Die erste dieser Spannungen wird den Spannungen an den Gleichrichtern 6 hinzugefügt, und die zweite dieser Spannungen wird den Signalen an den Gleichrichtern 7 hinzugefügt. Dabei sind die Funktionen so gewählt, daß die kombinierten, in die Gleichrichter 6 und 7 eingespeisten Signale im wesentlichen proportional der Rillensteilheit und der Rillenkrümmung sind. Alle der Gleichrichter 6 und 7 sind in Sperrichtung durch eine konstante dritte Spannung vorgespannt, die größer ist als eine der von den Widerständen auf dem Schneidtisch abgeleiteten Spannungen. Durch eine passende Wahl der Verstärkung in den Entzerrerverstärkern 4 und 5, wobei die Empfindlichkeit des Hauptverstärkers für die Aufzeichnung zu berücksichtigen ist, wird dafür Sorge getragen, daß einer oder mehrere der Gleichrichter 6 oder 7 offen sind, wenn entweder die Signale, die der Steilheit der Rille proportional sind, oder die Signale, die der Krümmung der Rillenmodulation proportional sind, Werte erreicht haben, die einer Übersteuerung der Aufzeichnung entsprechen, wobei sowohl die Frequenz als auch der Rillendurchmesser berücksichtigt ist. Den Ausgangsspannungen der Gleich-

richter proportionate Steuersignale werden in die: zugehörigen verstärkungsgeregelten Filter 2 eingespeist, so daß ein oder mehrere Täler in dem. Frequenzgang des Netzwerkes bei einer Frequenz erzeugt werden, die den Frequenzen entspricht, die die Übersteuerungen verursachen. Die Täler haben gerade eine ausreichende Tiefe, um die Übersteuerung zu verhindern.

Eine andere Möglichkeit zur Steuerung der Verstärkerschwellwerte in Abhängigkeit von dem Durchmesser der Schallrille besteht darin, die Verstärkung der Entzerrerverstärker 4 und 5 zu steuern. Die ersten und zweiten an die Gleichrichter 6 und 7 gelegten Gleichspannungen würden, dann fest sein·..

Die, Frequenzgänge· der Filter 2, und 3 können natürlich auch einen, anderen Verlauf haben, der dem Inhalt der Schallaufzeichnung oder dem System gerecht wird,, in dem der Begrenzer verwendet, wird.. Der Kreis für das Steuersignal hat vorzugsweise eine kurze Zeitkonstante fürdenAnstiegdesSteuersignals, beispielsweise. 1 Millisekunde, und eine sehr viel längere Zeitkonstante für den Abfall des Steuersignals, beispielsweise V2 Sekunde. Zur Subtraktion in dem·. Netzwerk 1 dient vorzugsweise eine Schaltungsanordnung gemäß Fi g. 2, in der ein. NPN- und ein PNP-Transistor in Serie geschaltet sind. Die Emitter der Transistoren sind über einen Widerstand miteinander verbunden; und das Ausgangssignal von dem Kollektor des einen oder anderen Transistors", fällt an einem passenden Lastwiderstand ab. Das Ausgangssignal dieser Schaltung hängt von der Differenz der Eingangssignale ab, die jeweils in die Basis der Transistoren eingespeist werden.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines: verstärkungsgeregelten Filters 2 gemäß Fig. 1. Das Filter enthält einen Transistorverstärker 8 mit einemgedämpften Resonanzkreis,, der aus einer Spule L, einem Kondensator C und einem: Widerstand R besteht. Dieser gedämpfte Resonanzkreis LCR bildet den Kollektor-Lastwiderstand, andern das Ausgangssignal abfällt. Der Transistor 8^; weist als Emitterimpedanz den Emitterkollektorweg eines Transistors 9 auf, der parallel mit der Primärwicklung eines Transformators in einem Netzwerk 10 geschaltet ist.. Der Rest des Netzwerkes 10 besteht aus einer mittelangezapften Sekundärwicklung, über die Zener-Dioden Zl und Z 2 in Gegenrichtung in Serie geschaltet sind, wie das in der Zeichnung dargestellt ist. Der Strom zur Verstärkungsregelung wird zwischen. der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung des Transformators und der gemeinsamen Verbindung der. Zener-Dioden eingespeist. An der Basis des Transistors 9 liegt eine konstante Vorspannung, so daß dieser eine sehr hohe Impedanz für die Emitterleitung des Transistors 8 bildet.

Wegen der hohen, durch den Transistor 9 gebildeten Impedanz in der Emitterleitung des Transistors 8 und wegen der Impedanz des Netzwerkes 10, die bei Abwesenheit eines Steuerstromes ebenfalls hoch ist, erfolgt eine hohe Gegenkopplung des Transistors 8, so daß dessen Verstärkung sehr gering ist. Mit zunehmenden Steuerstrom werden die Impedanzen der Zener-Dioden verringert, so daß das Netzwerk 10 als niedrigere Impedanz parallel zu dem Transistor 9 erscheint und so die Gegenkopplung verringert und die Verstärkung des, Transistors 8 vergrößert.

F i g. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Begrenzers gemäß der Erfindung,.bei dem die Funktionen der Filter 2 und 3 miteinander kombiniert sind und von Filtern 11 übernommen werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der durch die. Filter 2 geführte Teil der Signale nicht vergrößert und nicht, wie in Fig. 1, von dem Eingangssignal subtrahiert,, vielmehr werden die durch die Filter 11 geführten Signale zu einem Ausgangssignal zusammengefaßt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es

io: wichtig, daß der kombinierte Frequenzgang der Filter 11 bei Abwesenheit, eines Steuersignals zursammen mit dem Frequenzgang des Filters 12 über den für die Aufzeichnung erforderlichen Frequenzbereich flach ist.. Die. Mittenfrequenzen der Filter 11.

mögen beispielsweise- bei 500 Hz, IkHz, 2 kHz,, 4 kHz, 8 kHz. und 16 kHz liegen.. Der Verlauf der Frequenzkurven, ist. so gewählt,, daß· der. Frequenzgang über alles flach, ist. Das Signal wird außerdem in ein Tiefpaßfilter 12 mit konstanter Verstärkung

ao? eingespeist, das mit dem Filter 11 kombiniert ist und einen flachen Uberalles-Frequenzgang bildet. Die Ausgangssignale der Filter Hund. 12 werden: in einem Mischer 13: miteinander zu einem· Ausgangssignal für die Steuerung des Hauptaufzeichnungs-Verstärkers kombiniert. Die Funktionsweise der Anr Ordnung gemäß der Fig..4 ist ähnlich der gemäß: Fi g. 1, ausgenommen,, daß die Verstärkung des Filters 11 durch die Steuersignale reduziert wird, anstatt daß sie, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.. 1, vergrößert wird. In den Eingang.der. Verstärker 4 können zusätzliche Filter eingefügt sein, die die Einstellung der Spannungspegel für Frequenzen im Bereich der. Mittelpunkte zwischen den Mittenfrequenzen der Filter 11 gestatten, um so eine größere Dämpfung für Spannungskomponenten in irgendeinem Frequenzband korrigieren zu können, deren Frequenzen in der Nähe des Mittelpunktes liegen, der für das Band durch: das Filter 11 bestimmt ist.

Fig. 5 zeigt die Schaltung eines Ausführungsbeispiels für ein verstärkungsgeregeltes Filter 11 gemäß F i g. 4. Dieses Filter ist ähnlich dem gemäß F i g. 3, unterscheidet sich jedoch davon dadurch,, daß das Netzwerk 10 zwischen dem Kollektor des Transistors

45. und der Speisespannungsleitung eingeschaltet ist, so daß eine Impedanzänderung der Zener-Dioden Z1 und Z 2 in Abhängigkeit von dem Steuerstrom den entgegengesetzten Effekt, auf das Ausgangssignal des Filters· hat wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3. Ein Ansteigen der Leitfähigkeit der Dioden Zl und Z2 in Fig. 5 hat einen Anstieg der Dämpfung des Ausgangssignals als Ergebnis der Verringerung der Shunt-Impedanz zur Folge..

Bei der oben im Zusammenhang mit der F i g. 4 beschriebenen Anordnung wird die Schallinformation über mehrere parallele Filter übertragen und die Ver-Stärkungen der Filter werden selektiv in Abhängigkeit von den Signalpegeln in den zugehörigen Durchlaßbändern gesteuert. Als Folge der Überlappung der

60. Flanken der Frequenzgänge der Filter, die benachbarte Durchlaßbänder definieren, ist es bei einer solchen Anordnung nicht möglich, den Signalpegel in einem Durchlaßband um mehr als einen relativ geringen Betrag, beispielsweise 5 bis 6 dB, zu verringern. Fig. 6 zeigt einen Begrenzer gemäß Fig. 4 in einer gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung abgewandelten Form, mit dem ein größeres Maß von Begrenzung erreichbar ist.

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In F i g. 6 ist die Eingangsklenime 1 über einen fungsglied 15, der Verstärker 16 und der zweite Emitterfolgeverstärker 2 mit neun Filtern 3 A, 3 B ... Gleichrichter 17 der Kanäle A, B, C und D.
3/ verbunden, von denen die Filter 3 A, 3B ... 3F Die Filter 3 A, 3B .. . 31 haben Mittenfrequenzen

eine regelbare Verstärkung und die Filter 3 G, 3 H von 16 kHz, 8 kHz, 4 kHz, 2 kHz, IkHz, 500 Hz, • und 3/ eine feste Verstärkung haben. Die Ausgangs- 5 250 Hz, 120 Hz und 51 Hz. Die Selektivität der absignale der Filter 3 A, 3B ... 31 werden alle in den gestimmten Kreise, beispielsweise des Kreises 21 in Eingang eines Mischverstärkers 4 eingespeist, der in dem Filter 3, ist so hoch bemessen, wie das gerade dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Transistor- noch zur Erzielung eines ausreichend flachen Geverstärker mit Gegenkopplung ausgebildet ist, so daß samtfrequenzgangs im Ruhezustand zulässig ist, das er als scheinbar geerdeter Verstärker arbeitet. Das io ist der Zustand, in dem alle angeschlossenen Tran-Ausgangssignal des Verstärkers 4 wird durch einen sistorverstärker ihre maximale Verstärkung haben, direkt gekoppelten Transistorverstärker 5 verstärkt, Die Wahl der Selektivität verringert das Maß der dessen Ausgangssignal an einer Ausgangsklemme 6 erforderlichen Steuerung, die zur Erzeugung eines erscheint. Tales einer bestimmten Tiefe im Frequenzgang er-

Da der in der Zeichnung dargestellte Begrenzer 15 forderlich ist. Steuerkanäle A, B, C, D, E und F insbesondere zur Programmsteuerung bei dem arbeiten in der gleichen Weise wie die oben beschrie-Schneiden einer Schallplatte ausgelegt ist, gelangt benen, ausgenommen, daß anstatt der Veränderung das Ausgangssignal von der Klemme 6 über eine der Schwellspannung, bei der die Begrenzung in Verstärkungsregelung und einen Schneidverstärker Abhängigkeit von Spannungen eintritt, die dem an eine Schneideinrichtung. Die Kriterien, auf denen 20 Durchmesser der Schallrille entsprechen, die Verdie Begrenzung beruht, sollen die maximal auf ge- Stärkungen der Steuerkanäle durch das Dämpf ungszeichnete Steigung auf 45° und die maximale Krüm- glied 8 und die Dämpfungsglieder 15^4, 155, 15 C mung der modulierten Rille oder den geringsten und 15 D durch Einstellung der veränderlichen Radius der Krümmung so begrenzen, daß dieser Widerstände 9 und 10 des Dämpfungsgliedes 8 und Radius größer als der Radius der Wiedergabe- 25 der veränderlichen Widerstände, wie beispielsweise nadel ist. 20 in 15 Λ, 15 B, 15 C und 15 D, verändert werden,

Das Ausgangssignal des Verstärkers 5 ist außer- und zwar durch eine Servo-Einrichtung, die mit dem dem über einen Emitterfolgeverstärker 7 zu einem Schneidgerät gekoppelt ist, oder aber auch durch Dämpfungsglied 8 in Form eines zu einer Brücke Betätigung von Hand.

geschalteten T-Gliedes verbunden, das zwei einstell- 30 Die abgestimmten Kreise, beispielsweise 27 in dem bare Widerstände 9 und 10 aufweist. Die Spannung Filter 11^4, 11B ... UF, sind flach abgestimmt, so von dem Dämpfungsglied 8 gelangt parallel an sechs daß der Frequenzgang jedes Filters ungefähr 1 dB Steuerkanäle A, B, C, D, E und F, die jeweils Filtern bei der halben und bei der doppelten Mittenfrequenz 3 A, 3B, 3C, 3D, 3 E'und 3F zugeordnet sind. Die des' Filters abfällt. Das bedeutet, - daß für den Fall ersten vier dieser Steuerkanäle sind im wesentlichen 35 eines extrem hohen Pegels, beispielsweise bei der identisch, ausgenommen jedoch Variationen im Mittenfrequenz des Filters 11B von 8 kHz, der burchlaßbereich des. Filters und anderen gering- Steuerkanal B die Verstärkung des Filters 3 B so weit fügigen notwendigen Variationen, die sich aus den verringert, wie das zur Herabsetzung des Pegels bei Unterschieden der zu verarbeitenden Frequenzen er- 8 kHz, der im Ausgang des Verstärkers 5 erscheint; geben. Die anderen beiden dieser Steuerkanäle unter- 40 auf den Schwellpegel erforderlich ist. Reicht dies scheiden sich von den ersten vier dadurch, daß der nicht aus, so führt ein Anstieg von nur 1 dB in dem Schaltungsteil fortgelassen ist, der die der Aufzeich- Ausgangspegel des Verstärkers 5 zu . einem AiI* nungsbeschleunigung proportionalen Signale erzeugt. sprechen der Steuerkanäle A und C und zu einer Betrachtet man den Steuerkanal A, der dem Filter Verringerung der Verstärkung der Filter 3 A und 3 C, 3 A zugeordnet ist, so erkennt man, daß das Signal 45 wodurch das Tal in dem Gesamtfrequenzgang des von dem Dämpfungsglied 8 über ein Filter 11 α und Begrenzers vertieft wird. Auf diese Weise ist der einen Emitterfolgeverstärker 12 A an ein Entzerrer- Begrenzer in der Lage, Eingangssignale zu verarbeinetzwerkl3/4 geführt ist. Von· dem Netzwerk 13 A ten, deren Amplitude um mehr als 16 dB über dem gelangt das Signal an einen Gleichspannungsverstär- Schwellpegel liegt. . _:

ker .14 A, dessen verstärktes Ausgangssignal an einen 50 Die Entzerrer 13 in dem Eingang der Verstärkers Gleichrichter 18 A und außerdem über ein Differen- 14 haben einen Frequenzgang, der mit der Aufzeichzierglied an ein Dämpfungsglied 15/i geführt ist. Es nungscharakteristik übereinstimmt, so daß wegen der gelangt weiter über einen Transistor-Gleichspan- Wirkung des Dämpfungsgliedes 8 die Ausgangssignale nungsverstärker 16A an einen weiteren Gleichrichter des Verstärkers 14 proportional der aufgezeichneten 17 A. Die gleichgerichteten Signale von den Gleich- 55 Steilheit sind. Auf Grund der Differenzierglieder in richtern 17 Λ und 18 Λ gelangen parallel an ein ihren Eingangskreisen und der Dämpfungsglieder 15 Regelnetzwerk 19 Λ, das auf das größere der Aus- erzeugen die Verstärker 16 Ausgangssignale, die der gangssignale der Gleichrichter 17A und 18Λ an- Krümmung der aufgezeichneten Modulation entspricht und die Impedanz bestimmt, die an der sprechen. Die Ausgangssignale der Verstärker 14 und Sekundärwicklung des Transformators 23 erscheint, 60 16 werden durch ähnliche Gleichrichternetzwerke die in Serie mit einem Kondensator an die Basis- 18 und 17 gleichgerichtet. Diese Gleichrichternetz-Emitter-Strecke des Transistorverstärkers in dem werke dienen dazu, um Kondensatoren, wie beispiels-Filter 3 A angeschlossen ist. weise den Kondensator 29 in dem Steuerkreis 19,

Die Steuerkanäle B, C und D für die Filter 3 B, sehr schnell aufzuladen, um so eine schnelle Ver- C und 3D stimmen im wesentlichen mit dem für 65 ringerungder Verstärkung in dem zugehörigen Filter 3 das Filter 3 A überein, das im einzelnen in der Zeich- zu bewirken. Die veränderlichen Widerstände 28 dienung dargestellt ist. Die Steuerkanäle für die Filter nen zur Einstellung der Aufladezeitkonstante des E und 3 F sind ähnlich, jedoch fehlen das Dämp- Kondensators 29, so daß die Anstiegszeit der Ver-

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Stärkung nach einer erfolgten Begrenzung eingestellt werden kann, damit das beste Ergebnis erreicht wird. Die Spannungen an den Kondensatoren 29 sind somit der aufgezeichneten Steilheit oder Krümmung proportional, ganz gleich, welches die größere Kornponente in den zugehörigen Durchlaßbändern der Filter 11 ist. Erreichen diese Spannungen ungefähr 4 V, so werden die drei Transistoren in den jeweiligen Steuerkreisen 19, die normalerweise nichtleitend sind, leitend und lassen einen Strom durch das zugehörige Paar von Zener-Dioden, beispielsweise 25 und 26, fließen. Die Zener-Dioden 25 und 26 haben eine logarithmische Charakteristik, so daß ihre Impedanz umgekehrt dem durch sie hindurchfließenden Strom ist. In dem Kanal A erscheint die Impedanz eines Zener-Diodenpaares über der Sekundärwicklung des Transformators 23, der an dem Emitterbasisweg des Transistorverstärkers in dem Filter 3 A angeschlossen ist, so daß die Verstärkung dieses Transistorverstärkers mit dem Ansteigen der Spannung an dem Kondensator 29 verringert wird.

In den Steuerkanälen E und F sind die Teile 15,16 und 17 fortgelassen, die ein der Krümmung proportionales Signal liefern, da bei den Frequenzen, für die diese Kanäle vorgesehen sind, eine zu starke Krümmung erst dann erscheint, nachdem die aufgezeichnete Steilheit das zulässige Maß überschritten hat. Daher ist es lediglich erforderlich, die Signale in den Kanälen £ und F in Abhängigkeit von den Signalen zu begrenzen, die der aufgezeichneten Steilheit proportional sind.

Da eine Übersteuerung der Krümmung für den Kanal mit den höchsten Frequenzen immer vor einer Übersteuerung der Steilheit erfolgt, kann der Gleichrichter 18 für das Steilheitssignal in-diesem Kanal fortgelassen werden. Auf Grund der Tatsache, daß große Signale in einem Kanal benachbarte Kanäle beeinflussen, sind Mittel zur Erzeugung von Steuersignalen in Abhängigkeit von der Übersteuerung sowohl der Steilheit als auch der Krümmung in bestimmten Kanälen erforderlich, wenn ein Signal in diesem Kanal immer eine Übersteuerung des einen Typs zuerst erzeugt.

Alle Verstärker in den beschriebenen Anordnungen haben in ihren Arbeitsbereichen flache Frequenzgänge.

In der zuletzt beschriebenen Anordnung ist die Flankensteilheit der Täler in dem Gesamtfrequenzgang des Begrenzers nicht ausgesprochen hoch, so daß Klirren vermieden wird, das ebenfals auftreten könnte. Das bedeutet wiederum, daß Frequenzkomponenten, die nicht die Neigung zur Erzeugung von Übersteuerungen haben, genau so begrenzt werden wie solche, die Übersteuerungen verursachen.

Mit Hilfe der Einrichtungen gemäß den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung können Steilheits- und Krümmungsübersteuerungen als Folge von Komponenten des übertragenen Materials in irgendeinem Frequenzband vermieden werden. Es ist jedoch möglich, daß eine Übersteuerung auch weiterhin als Folge des gleichzeitigen Auftretens von Signalkomponenten erfolgt, die eine hohe Aussteuerung der Steilheit und der Krümmung in den beiden Frequenzbändern hervorrufen. Diese Gefahr kann verringert oder beseitigt werden durch die Erzeugung von Signalen, die der Steilheit und der Krümmung des Gesamtsignals entsprechen, und die bei Überschreiten von Schwellpegeln über Tore, die durch Funktionen, beispielsweise den Steilheiten und Krümmungen der Signalkomponenten, in den verschiedenen Frequenzbändern zur Steuerung der Verstärkung in den jeweiligen Kanälen herangezogen werden. Die Tore können z. B. so ausgebildet sein, daß nur das oder die Tore, für die die Steuerfunktion einen Wert größer als die der Steuerfunktionen der anderen Tore hat, geöffnet sind und Signale zur Steuerung der Verstärkung des zugehörigen Kanals oder der zugehörigen Kanäle durchlassen, so daß nur Signalkomponenten, die im hohen Maße zu der Aussteuerung der Steilheit und der Krümmung beitragen, in ihrer Amplitude verringert werden. Diese zuletzt genannten Anordnungen können zusätzlich oder als Alternative zu den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung verwendet werden.

Für Frequenzen unter 500 Hz sind die Spannungen, die eine Steilheits- oder Krümmungsübersteuerung der Aufzeichnung hervorrufen, höher als die, die eine zu große seitliche Auslenkung der Rille hervorrufen würden. Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist daher kein Schutz für diese nied-. rigen Frequenzsignale vorgesehen. Bei anderen .<£ Systemen kann jedoch eine Begrenzung erforderlich sein, die in von der beschriebenen Form abweichen·* der Weise erfolgt. In diesem Falle kann eine Begrenzung von Signalen unterhalb 500 Hz wünschenswert sein, wozu entsprechende Filter in den oben beschriebenen Anordnungen verwendet werden können.

Das von dem Audiosignal zum Antrieb des elektromagnetischen Schneidgerätes erzeugte Signal kann als Eingangssignal für die Kompressionseinrichtung gemäß der Erfindung anstatt des Audiosignals selbst dienen. In diesem Falle ist das zu der Geschwindigkeit des Schneidgerätes proportionale Signal direkt von der Amplitude des Eingangssignals abgeleitet, und das der Beschleunigung proportionale Signal ist von der ersten Ableitung des Eingangssignals abgeleitet. Das Ausgangssignal der Einrichtung wird in das Schneidgerät eingespeist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur ffequenzabhängigen Kompression von Schallwellenzügen entsprechenden Eingangssignalen für ein Schneidgerät zum Schneiden modulierter Rillen in Schallplatten, um die Bewegung des Schneidstichels in dem Fall zu regeln, daß die Eingangssignale übermäßig groß sind, mit einem Kompressor bestehend aus mehreren regelbaren Verstärkern und zugehörigen Regelkreisen zur Regelung der angelegten Signale in einer Mehrzahl im wesentlichen diskreter Frequenzbänder, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung jedes regelbaren Verstärkers (2) durch einen zugehörigen Regelkreis (3, 4, 6; 3, 4, 5, 7) geregelt wird, der Regelsignale in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung erzeugt, die dem Schneidstichel durch die Eingangssignale ohne Kompression aufgeprägt würde(n).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Regelkreise (3, 4, 6; 3, 4, 5, 7) in Abhängigkeit von den Komponenten des Eingangssignales arbeitet, die in einem

Frequenzband liegen, das gleich oder bezüglich der gleichen Mittenfrequenz symmetrisch breiter als das ist, in dessen Bereich sein zugehöriger regelbarer Verstärker (2) arbeitet.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da-

durch gekennzeichnet, daß jeder der Regelkreise (3, 4, 6; 3, 4, 5, 7) Regelsignale erzeugt, die auch von der Augenblicksgeschwindigkeit (Schnelle) der Schallrille hinter dem Schneidstichel abhängen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen