DE1537637B2 - System zur signaluebertragung sowie dabei anwendbare sender und empfaenger - Google Patents
System zur signaluebertragung sowie dabei anwendbare sender und empfaengerInfo
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- DE1537637B2 DE1537637B2 DE1967N0031113 DEN0031113A DE1537637B2 DE 1537637 B2 DE1537637 B2 DE 1537637B2 DE 1967N0031113 DE1967N0031113 DE 1967N0031113 DE N0031113 A DEN0031113 A DE N0031113A DE 1537637 B2 DE1537637 B2 DE 1537637B2
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Description
gnalfilter herausgesiebten und in einem Amplitudenbegrenzer begrenzten Steuersignal gespeist wird, und
andererseits das Ausgangssignal eines Gleichrichters zugeführt werden, dem das Ausgangssignal des
Dynamikreglers zugeführt wird.
Die Erfindung gründet sich dabei auf die Erkenntnis, daß das in einer langen Trägerfrequenzverbindung
auftretende Rauschen einen störenden Einfluß auf das zur Rückgewinnung der Signaldynamik dienende
Steuersignal ausübt, das infolge der Dynamikpressung beispielsweise über einen Bereich von 30 dB im Pegel
variiert.
Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen weist das mitübertragene Steuersignal bei einer
Pegelschwankung der Musiksignale gleichzeitig eine Schwankung sowohl seines Pegels als auch seiner
Frequenz auf, welche Schwankungen entgegengesetzten Sinnes sind, wodurch empfangsseitig bei der
Rückgewinnung der Dynamik der Musiksignale abhängig von dem Steuersignal die störenden Rauschbeeinflussung
im weitgehendem Maße verringert wird.
Außerdem wird der Dynamikexpander bei Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen eine verbesserte
Stabilität aufweisen weil das selektive Steuersignalfilter nicht mehr in ein rückgekoppeltes Regelsystern
aufgenommen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen Sender, F i g. 2 einen Empfänger,
F i g. 3 einige Regelkennlinien,
F i g. 4 ein Frequenzdiagramm zur Erläuterung des in F i g. 1 und 2 dargestellten Senders bzw. Empfängers.
Der in Fig. 1 dargestellte Sender bildet einen Teil eines Trägerfrequenztelephoniesystems zur Signalübertragung
über einen Abstand von beispielsweise 2500 km und ist gemeint zur Übertragung von Musiksignalen, die
beispielsweise im Frequenzband von 0,03 bis 15 kHz liegen. Dabei ist jedem Musikkanal eine Bandbreite von
etwa 20 kHz zugeordnet.
In dieser Vorrichtung werden die von einem Mikrophon 1 herrührenden Musiksignale über ein die
Musiksignale durchlassendes Filter 2 mit einem Durchlaßbereich von 0,03 bis 15 kHz und einen
Niederfrequenzverstärker 3 einem Einseitenbandmodulator 4 mit einem an diesen angeschlossenen Ortsoszillator
5 und einem Einseitenbandfilter 6 zugeführt, welcher Einseitenbandmodulator 4 unter etwaiger Zwischenschaltung
einer Transponierungsstufe die Musiksignale auf das Band von 88,03 bis 103 kHz transponiert. Dieses
Einseitenbandsignal wird nach Verstärkung in einem Verstärker 7 zur weiteren Übertragung einer Ausgangsleitung
46 zugeführt.
Zur Dynamikpressung ist zwischen dem Einseitenbandfilter 6 und dem Verstärker 7 ein Dynamikkompressor
8 angeordnet, der mit einem Dynamikregler 9 und einem Gleichrichter 10 mit einem dazugehörigen
Tiefpaßfilter 11 mit beispielsweise einer Grenzfrequenz von 200 Hz versehen ist, wobei die zu übertragenden
Einseitenbandsignale mittels einer Gabelschaltung 12 dem Dynamikregler 9 und über einen Verstärker 13 dem
Gleichrichter 10 zugeführt werden. Dabei wird der Gleichrichter 10 durch einen Mittelwertgleichrichter
gebildet, während der Dynamikregler 9 aus einem durch eine Regelspannung gesteuerten einstellbaren Dämpfungsnetzwerk
besteht, in dem als veränderliche Widerstände Gleichrichterzellen verwendet werden.
Zugleich ist der Dynamikkompressor 8 mit einer Steuersignalquelle 14 zur Erzeugung eines außerhalb
des Signalbandes liegenden Steuersignales versehen, das zusammen mit den Einseitenbandsignalen über
einstellbare Dämpfungsnetzwerke bzw. Dämpfer 15,16 und Gabelschaltungen 17,18 sowohl dem Dynamikregler
9 als auch dem Gleichrichter 10 zugeführt wird. Der Pegel des Steuersignales ist mittels der einstellbaren
Dämpfer 15,16 auf einen beträchtlich niedrigeren Wert als der maximale Pegel der Einseitenbandsignale an den
Eingängen des Dynamikreglers 9 und des Kompressionsgleichrichters 10 eingestellt.
In der bisher beschriebenen Vorrichtung entsteht am Ausgangskreis des Gleichrichters 10 durch Gleichrichtung
der Einseitenbandsignale eine sich mit der Dynamik der Einseitenbandsignale ändernde Spannung,
welche der Dynamik der Musiksignale genauer folgt, als die, welche durch direkte Gleichrichtung der niederfrequenten
Musiksignale erhalten wäre. Wenn am Gleichrichter 10 bei einem Pegel der Musiksignale über dem
des Steuersignäles die Spannung der Musiksignale zunimmt, verursacht diese Zunahme eine entsprechende
Zunahme der Kompressionsspannung, wodurch die Dämpfung des Dynamikreglers 9 vergrößert wird, was
zu einer der erwähnten Spannungszunahme der Musiksignale entgegenwirkenden Dämfpungszunahme
führt, während umgekehrt eine Spannungsabnahme der Musiksignale eine Dämpfungsabnahme des Dynamikreglers
9 bewirkt. Das Steuersignal erfährt im Dynamikregler 9 eine entsprechende Dämpfungsschwankung und kennzeichnet in dieser Weise durch
seine Amplitude die Kompression der dem Dynamikregler 9 zugeführten Einseitenbandsignale.
Dagegen wird bei Senkung des Musikpegels unter den Pegel des Steuersignales oder bei nicht Vorhandensein
von Musiksignalen die Kompressionsspannung am Ausgang des Kompressionsgleichrichters 10 hauptsächlich
vom konstanten Steuersignal gegeben werden, das die minimale Dämpfung des Dynamikreglers 9 bestimmt.
Mit Hilfe des einstellbaren Dämpfungsnetzwerkes 16 wird der Pegel des Steuersignales und somit die
untere Grenze des Kompressionsregelbereiches nach Wunsch eingestellt.
Fig. 2 zeigt den mit Fig. 1 zusammenwirkenden Empfänger, wobei die über die Leitung 46 eintreffenden
Einseitenbandmusiksignale sowie das mitgesendete Steuersignal über einen Verstärker 19 einem mit einem
Dynamikregler 21 versehenen Dynamikexpander 20 zugeführt werden.
Behufs der noch zu beschreibenden Expansionsregelung ist der Dynamikexpander 20 mit einem Steuersignalfilter
22 zur Aussiebung des mitgesendeten Steuersignales versehen, wobei das dem Ausgang des
Dynamikreglers 21 entnommene expandierte Musiksignal über ein ausschließlich das Einseitenbandmusiksignal
durchlassendes Filter 23 einem Einseitenbanddemodulator 24 mit einem an ihn angeschlossenen
Ortsträgerfrequenzoszillator 25 und dem zugehörigen Tiefpaßfilter 26 zugeführt wird. Am Ausgang des
Tiefpaßfilters 26 tritt das niederfrequente Musiksignal am Band von 0,03 bis 15 kHz auf, das über einen
Niederfrequenzverstärker 27 einer Wiedergabevorrichtung 28 zugeführt wird.
Zur Erläuterung des beschriebenen Übertragungssystems ist in Fig.3 die Regelkennlinie der in Fig. 1
dargestellten Kompressionsvorrichtung dargestellt, wobei in dB der am Ausgang des Dynamikreglers
auftretende Pegel des Steuersignals und der Pegel des
Einseitenbandmusiksignals in Abhängigkeit des Pegels des dem Eingang des Dynamikreglers zugeführten
Einseitenbandmusiksignals Vin aufgetragen ist. In dieser
Vorrichtung ist zur Erhaltung optimaler Verhältnisse der Pegel des Steuersignales am Eingang des Dynamikreglers
9 bzw. des Verstärkers 13 mit Hilfe der einstellbaren Dämpfer 15,16 auf einen geeigneten Wert
eingestellt, wobei die Stärkeverhältnisse des Steuersignals und des Einseitenbandmusiksignals bei maximalem
Musikpegel beispielsweise 31 dB bzw. 26 dB betragen so daß diese Stärkeverhältnisse untereinander
um einen Faktor 1,78 verschieden sind.
Entsprechend der obenstehenden Erläuterung weist der Dynamikregler bei einem am Gleichrichter 10
auftretenden Eingangspegel des Einseitenbandmusiksignals, der kleiner ist als der Eingangspegel des
Steuersignals, eine nahezu konstante Dämpfung auf, während über diesem Pegel die Dämpfung des
Dynamikreglers 9 mit dem Pegel des erwähnten Einseitenbandmusiksignals zunimmt. Dann wird in
dieser Regelkennlinie der Verlauf des Pegels des Steuersignals durch die Kurve a dargestellt, während die
Kurve b den Pegelverlauf des Einseitenbandmusiksignals darstellt.
Der Kompressionsregelbereich des dargestellten Übertragungssystems zur Musikübertragung über einen
Abstand von 2500 km ist in der Figur mit PQ dargestellt und beträgt etwa 32 dB. Wie aus der Figur hervorgeht,
nimmt der Pegel b des Einseitenbandmusiksignals im Kompressionsregelbereich PQ von etwa 32 dB nur um
6 dB zu und der Pegel a des Steuersignals um 26 dB ab, wobei im Fall eines Musiksignals maximaler Stärke der
Pegel des Steuersignals etwa 32 dB schwächer ist als der des Einseitenbandmusiksignals.
Der Gebrauch des mitgesendeten Steuersignals weist den wichtigen Vorteil auf, daß die Dynamikschwankungen
an der Empfangsseite unabhängig von den Regelkennlinien der verwendeten Dynamikregler 9, 21
sowie von den Dämpfungsschwankungen im Übertragungsweg 46 genau rückgewonnen werden können,
denn das Steuersignal kennzeichnet durch seinen Pegel die Dämpfungsschwankungen, die das Einseitenbandmusiksignal
im Übertragungsweg erfährt. Es stellt sich jedoch heraus, daß bei der dargestellten Vorrichtung zur
Musikübertragung über die 2500 km lange Trägerfrequenzverbindung eine Verringerung der Wiedergabequalität
auftritt, die, wie von der Anmelderin festgestellt wurde, dem Umstand zuzuschreiben ist, daß insbesondere
bei starken Musikpassagen der dann niedrige Pegel des Steuersignals (vgl. F i g. 3) in störender Weise durch
das Rauschen in diesem Übertragungsweg, das bei einer 2500 km langen Trägerfrequenzverbindung je kHz
Bandbreite ungefähr 4300 ρW betragen kann, beeinflußt
wird. ■
Zusammen mit einer weitgehenden Unabhängigkeit von den Regelkennlinien der sende- und empfangsseitig
verwendeten Dynamikregler 9, 21 sowie von den Dämpfungsschwankungen im Übertragungsweg 46
wird eine weitgehende Verringerung dieser Rauschbeeinflussung bewirkt, dadurch, daß die Steuersignalquelle
14 des Dynamikkompressors 8 mit einem Frequenzmodulator versehen ist, der durch das Ausgangssignal eines
beispielsweise aus einem Differenzverstärker bestehenden Differenzerzeugers 29 gesteuert wird, dessen
Eingangsklemmen das Ausgangssignal des Gleichrichters 10 und das Ausgangssignal eines an dem
Ausgangskreis des Frequenzmodulators angeschlossenen Frequenzdemodulators 30 zugeführt werden. Dabei
wird der Frequenzmodulator durch einen an einen Ortsoszillator 31 mit einer Frequenz von 86,6 kHz
angeschlossenen veränderlichen Blindwiderstand 32 gebildet, der eine maximale Frequenzverschiebung der
5 Oszillatorfrequenz von beispielsweise 1,5 kHz verursacht. . .·..;: :: .··.■■■·. :;".. : . -
In der dargestellten Vorrichtung bildet der Kreis: Ausgang des Differenzerzeugers 29, veränderlicher
Blindwiderstand 32, Oszillator 31, Frequenzdemodulator 30, Eingang des Differenzerzeugers . 29 ein
rückgekoppeltes Regelsystem, wobei das Ausgangssignal des Frequenzdemodulators 30 gezwungen wird, dem
Ausgangssignal des Gleichrichters 10 genau zu folgen. Wenn das Ausgangssignal des Gleichrichters 10
beispielsweise zunimmt, wird das Ausgangssignal des Differenzerzeugers 29 ebenfalls zunehmen und über den
veränderlichen Blindwiderstand 32 im Oszillator 31 eine Zunahme seiner. Frequenzabweichung gegenüber der
normalen Oszillatorfrequenz von 86,6 kHz verursachen, was eine Zunahme des Ausgangssignals des Frequenzmodulators
30 herbeiführt, welcher der Zunahme des Ausgangssignals des Differenzerzeugers 29 entgegenwirkt.
Umgekehrt wird bei einer Abnahme des Ausgangssignals des Gleichrichters 10 die Frequenza-bweichung
des Oszillators 31 abnehmen und es wird eine entsprechende Abnahme des Ausgangssignals des
Frequenzmodulators 30 auftreten, welche der durch die Abnahme des Ausgangssignals des Gleichrichters 10
verursachten Abnahme des Ausgangssignals des Differenzerzeugers 29 entgegenwirken wird. In dieser Weise
wird eine Frequenzschwankung der Oszillatorfrequenz und eine entsprechende Schwankung des Ausgangssignals
des Frequenzdemodulators 30 einer Pegelschwankung des Kompressionsgleichrichters 10 genau folgen.
In der dargestellten Ausführungsform wird das Ausgangssignal des Frequenzdemodulators 30 als
Regelsignal dem Dynamikregler 9 zugeführt.
Charakteristisch bei der Vorrichtung ist, daß das über die Leitung 46 mitgesendete Steuersignal bei einer
Pegelschwankung der Musiksignale gleichzeitig eine Schwankung sowohl eines Pegels als auch seiner
Frequenz erfährt, welche Schwankungen entgegengesetzten Sinnes sind. Insbesondere wird bei einem
starken Musikpegel das Steuersignal einen niedrigen Pegel (siehe Fig.3) und eine große Frequenzabweichung aufweisen, während das Steuersignal bei einem
schwachen Musikpegel einen hohen Pegel und eine kleine Frequenzabweichung aufweisen wird, wodurch
empfangsseitig bei der Rückgewinnung der Dynamik der Musiksignale abhängig von dem Steuersignal die
störende Rauschbeeinflussung in weitgehendem Maße verringert wird.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in Fig.4 ein Frequenzdiagramm der übertragenen Signale darge-
stellt, wobei zur Übertragung des Musiksignals in der Basisgruppe von 60 bis 108 kHz das Band von 88,03 bis
103 kHz und für das Steuersignal das Band von 85,1 bis 86,6 kHz benutzt wird. Wünscht man ein zweites
Musiksignal zu übertragen, beispielsweise zur Anwendung von Stereophonie, dann erfolgt diese Übertragung
in dem mit einer Strichlinie dargestellten Frequenzband von 65 bis 79,97 kHz und für das Steuersignal im Band
von 81,4 bis 82,9 kHz. Wie in der Figur dargestellt ist, wird zur optimalen Übertragung beider Steuersignale in
den Bändern von 81,4 bis 82,9 kHz und von 85,1 bis 86,6 kHz der zentrale Teil der Basisgruppe verwendet,
da dieser Teil optimale Übertragungseigenschaften aufweist, bei einer Übertragung über einen Abstand von
2500 km wird dadurch nämlich eine ungewünschte Phasenbeeinflussung des frequenzmodulierten Steuersignals
vermieden.
Beim Gebrauch des in der Zeichnung dargestellten Frequenzdiagramms gibt es im Band der Trägerfrequenztelephoniebasisgruppe
von 60 bis 108 kHz noch genügend Raum zur Übertragung zusätzlicher Signale, beispielsweise eines Gesprächssignals auf beiden Seiten
der Musiksignale in den Bändern von 60 bis 64 kHz und 104 bis 108 kHz, eines Pilot-Signals von 84,08 kHz.
Gegebenenfalls kann zur Musikübertragung eine andere Trägerfrequenztelephoniegruppe benutzt werden,
beispielsweise die Gruppe von 12 bis 60 kHz oder vonl08bis156kHz.
Um an der Empfangsseite in F i g. 2 aus dem über die
Leitung 8 eingetroffenen Einseitenbandmusiksignal im Band von 88,03 bis 103 kHz sowie das Steuersignal im
Band von 85.1 bis 86.6 kHz rückzugewinnen, werden die eingetroffenen Signale über den Verstärker 19 mit Hilfe
einer Gabelschaltung 33 Trennfiltern 22, 34 zugeführt, wobei dem Trennfilter 34 mit einem Durchlaßbereich
von 88,03 bis 103 kHz das Einseitenbandmusiksignal und dem Trennfilter 22 in Form des Steuersignalfilters mit
einem Durchlaßbereich von 85,1 bis 86,6 kHz das Steuersignal entnommen wird. Dabei wird das Steuersignal
einer zweiten Gabelschaltung 35 zugeführt, wobei das der einen Gabelung entnommende Steuersignal zur
Expansionsregelung benutzt wird, während das der anderen Gabelung entnommende Steuersignal über ein
noch zu beschreibendes Einstellelement in Form eines Einstellverstärkers 36 nach Zusammenfügung in einer
Gabelschaltung 37 mit dem Einseitenbandmusiksignal dem Dynamikregler 21 zugeführt wird.
Zur Expansionsregelung enthält der Dynamikexpander 20 einen Differenzerzeuger 38, dessen Ausgangssignal
den Dynamikregler 21 steuert und dessen Eingangsklemmen einerseits das Ausgangssignal eines
Frequenzdemodulator 39 zugeführt wird, der von dem im Steuersignalfilter 22 ausgesiebten und in einem
Amplitudenbegrenzer 40 begrenzten eingetroffenen Steuersignal gespeist wird, und andererseits das
Ausgangssignal eines Gleichrichters 41 mit einem dazugehörenden Tiefpaßfilter 42 mit einer Grenzfrequenz
von beispielsweise 1000 Hz, welchem Gleichrichter 41 das Ausgangssignal des Dynamikreglers 21
zugeführt wird. Dabei ist das der Gabelschaltung 35 entnommene Steuersignal über ein Glättungsnetzwerk
43 dem Begrenzer 40 zugeführt, während das Ausgangssignal des Dynamikreglers 21 unter Verwendung einer
Gabelschaltung-44 dem Einseitenbanddemodulator 24 und zugleich über einen Verstärker 45 dem an den
Differenzerzeuger 38 angeschlossenen Gleichrichter 41 zugeführt wird, der zwecks einer günstigeren Wiedergabequalität
mit Vorteil als ein Mittelwertgleichrichter ausgebildet ist.
Zur Expansionsregelung wird das im Steuersignalfilter
22 herausgesiebte Steuersignal, das sowohl in Amplitude als auch in der Frequenz schwankt, nach
Glättung in dem Glättungsnetzwerk 43 und Amplitudenbegrenzung im Amplitudenbegrenzer 40 mit einem
konstanten Amplitudenwert dem Frequenzdemodulator 39 zugeführt, dessen Ausgangssignal den Dynamikregler
21 in der Schleife: Ausgang des Differenzerzeugers 38, Dynamikregler 21, Gabelschaltung 44, Verstärker 45,
Gleichrichter 41, Tiefpaßfilter 42, Eingang des Differenzerzeugers 38, steuert. Als solche bildet die
dargestellte Schleife ein rückgekoppeltes Regelsystem, wobei das Ausgangssignal des Gleichrichters 41
gezwungen wird, in seinem Pegel dem Ausgangssignal des Frequenzdemodulator 39 genau zu folgen, mit der
Folge, daß das Ausgangssignal des Gleichrichters 41 empfangsseitig dem Ausgangssignal des Kompressionsgleichrichters
10 genau folgt, da ja immer das Ausgangssignal des Frequenzdemodulators 39 dem Ausgangssignal des sendeseitigen Frequenzdemodulators
30 gleich ist.
Wenn man nun das Stärkeverhältnis des über die Leitung 46 eingetroffenen Steuersignals und des Einseitenbandmusiksignals, welches Stärkeverhältnis bei der Übertragung dieser Signale vom Eingang des sendeseitigen Dynamikreglers 9 zur empfangsseitigen Gabelschaltung 33 ungeändert geblieben ist, durch zusätzlich Verstärkung des Steuersignals im Einstellverstärker 36 am Eingang des Dynamikreglers 21 gleich dem Stärkeverhältnis dieser Signale am Eingang des Gleichrichters 10 macht, diese beiden Verhältniszahlen sind nämlich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel, wie bereits Im vorstehenden erwähnt wurde, um einen konstanten Faktor 1, 78 verschieden, dann ist bei einem gleichen Ausgangssignal des empfangsseitigen Gleichrichters 41 und des sendeseitigen Gleichrichters 10 auch das Stärkeverhältnis des Steuersignals und des Einseitenbandmusiksignals am Eingang dieser Gleichrichter 41, 10 dasselbe. Dann ist das Einseitenbandmusiksignal am Eingang des empfangsseitigen Gleichrichters 41 dem Einseitenbandmusiksignals am Eingang des sendeseitigen Gleichrichters 10 genau gleich, und abgesehen von der konstanten Gabeldämpfung der Gabelschaltung 44 und von dem konstanten Verstärkungsgrad des Verstärkers 45, also auch am Einseitenbandmusiksignal am Ausgang des Dynamikreglers 21, unabhängig von den Regelkennlinien der Dynamikregler 9, 21 und den Dämpfungsschwankungen im Übertragungsweg. Wichtig bei der Rückgewinnung der Signaldynamik ist das Nicht-Vorhandensein selektiver Filter im rückgekoppelten Regelsystem: Ausgang des Differenzerzeugers 38, Dynamikregler 21, Gabelschaltung 44, Verstärker 45, Gleichrichter 41, Tiefpaßfilter 42, Eingang des Differenzerzeugers 38, wodurch ohne Gefahr für Instabilitäten eine empfindliche Regelung anwendbar ist.
Wenn man nun das Stärkeverhältnis des über die Leitung 46 eingetroffenen Steuersignals und des Einseitenbandmusiksignals, welches Stärkeverhältnis bei der Übertragung dieser Signale vom Eingang des sendeseitigen Dynamikreglers 9 zur empfangsseitigen Gabelschaltung 33 ungeändert geblieben ist, durch zusätzlich Verstärkung des Steuersignals im Einstellverstärker 36 am Eingang des Dynamikreglers 21 gleich dem Stärkeverhältnis dieser Signale am Eingang des Gleichrichters 10 macht, diese beiden Verhältniszahlen sind nämlich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel, wie bereits Im vorstehenden erwähnt wurde, um einen konstanten Faktor 1, 78 verschieden, dann ist bei einem gleichen Ausgangssignal des empfangsseitigen Gleichrichters 41 und des sendeseitigen Gleichrichters 10 auch das Stärkeverhältnis des Steuersignals und des Einseitenbandmusiksignals am Eingang dieser Gleichrichter 41, 10 dasselbe. Dann ist das Einseitenbandmusiksignal am Eingang des empfangsseitigen Gleichrichters 41 dem Einseitenbandmusiksignals am Eingang des sendeseitigen Gleichrichters 10 genau gleich, und abgesehen von der konstanten Gabeldämpfung der Gabelschaltung 44 und von dem konstanten Verstärkungsgrad des Verstärkers 45, also auch am Einseitenbandmusiksignal am Ausgang des Dynamikreglers 21, unabhängig von den Regelkennlinien der Dynamikregler 9, 21 und den Dämpfungsschwankungen im Übertragungsweg. Wichtig bei der Rückgewinnung der Signaldynamik ist das Nicht-Vorhandensein selektiver Filter im rückgekoppelten Regelsystem: Ausgang des Differenzerzeugers 38, Dynamikregler 21, Gabelschaltung 44, Verstärker 45, Gleichrichter 41, Tiefpaßfilter 42, Eingang des Differenzerzeugers 38, wodurch ohne Gefahr für Instabilitäten eine empfindliche Regelung anwendbar ist.
Zusammen mit den bereits erwähnten Vorteilen dieser empfindlichen, sowie von den Regelkennlinien
der Dynamikregler 9, 21 und von den Dämpfungsschwankungen im Übertragungsweg unabhängigen
Dynamikregelung ist für die Vorrichtung wesentlich ihre weitgehende Rauschunempfindlichkeit, was verursacht
wird durch die Tatsache, daß zugleich Frequenz-
modulation zur Übertragung des Steuersignals angewandt wird, wobei die auftretenden Pegel- und
Frequenzschwankungen entgegengesetzten Sinnes sind. So weist beispielsweise bei geringem Pegel des
Steuersignals und somit bei einer dazugehörenden relativ großen Rauschempfindlichkeit das Steuersignal
gerade eine große Frequenzausweichung auf, wodurch die dazugehörende Rauschempfindlichkeit einen günstigen
Wert hat. Beide Effekte wirken einander entgegen und so wird im dargestellten Ausführungsbeispiel über
den ganzen Dynamikregelbereich von 32 dB eine beträchtliche Verbesserung im Signal-Rausch-Verhältnis
verwirklicht, die gegenüber den im vorstehenden erwähnten bekannten Vorrichtungen eine Verbesserung
von etwa 20 dB liefert. Alle diese Vorteil machen
''5 mit der verwirklichten hervorragenden Wiedergabequalität
diese Vorrichtung in technischer Hinsicht besonders interessant für die Übertragung von Musiksignalen
über große Abstände, zumal da dabei die
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CCITT-Empfehlungen in hohem Maße erfüllt werden.
An dieser Stelle sei bemerkt, daß in der dargestellten Ausführungsform statt des Einstellverstärkers 36 zur
zusätzlichen Verstärkung des Steuersignales auch ein zur Dämpfung des Einseitenbandmusikbandsignals
dienender Einstelldämpfer anwendbar ist, der dann zwischen dem Trennfilter 34 und der Gabelschaltung 37
angeordnet wird. Weiter kann sendeseitig zur Kompressionsregelung das Regelsignal für den Dynamikregler 9
unmittelbar dem Gleichrichter 10 entnommen werden; es stellt sich bei der dargestellten Ausführungsform, bei
der das Regelsignal für den Dynamikregler 9 dem Frequenzdemodulator 30 entnommen wird, jedoch
heraus, daß plötzliche Pegelschwankungen im Musiksignal besser wiedergegeben werden.
Bei den bisher beschriebenen Vorrichtungen sind zur Erhaltung optimaler Übert'ragungsverhältnisse die Stärkeverhältnisse
des Steuersignals und des Einseitenband-
10
musiksignals am Eingang des Dynamikreglcrs 9 und am Eingang des Komprcssionsgleichrichier 10 verschieden
gewählt worden. Bei geringen Zugeständnissen an die optimalen Übertragungsverhältnisse kann dabei eine
wesentliche Apparatureinsparung erhalten werden, wenn diese Stärkeverhältnisse einander gleich gemacht
werden, insbesondere wird dabei sendeseitig ein einstellbarer Dämpfer 15 oder 16 und die Gabelschaltungen
17 und 18, und empfangsseitig der Einstellverstärker 36 und die Gabelschaltungen 35 und 37
eingespart.
Zum Schluß sei erwähnt, daß statt einer Dynamikregelung des Einseitenbandmusiksignals auch eine Dynamikregelung
des tonfrequenten Musiksignals anwendbar ist, bei der Dynamikregelung des Einseitenbandmusiksignals
wird jedoch eine bessere Wiedergabequalität verwirklicht.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
- Patentansprüche:I.System zur Signalübertragung, das einen Sender mit einem Dynamikkompressor und einen Empfänger mit einem Dynamikexpander enthält, wobei der Dynamikkompressor mit einem Dynamikregler, einem von den zu übertragenden Signalen gespeisten Gleichrichter sowie einer Steuersignalquelle versehen ist, die ein außerhalb des Signalbandes liegendes Steuersignal liefert, und wobei die zu übertragenden Signale sowie das Steuersignal dem Dynamikregler zugeführt werden, während der Dynamikexpander mit einem Dynamikregler, dem die aus dem zu übertragenden Signal und dem Steuersignal bestehenden eingetroffenen Signale zugeführt werden, und einem Steuersignalfilter zum Heraussieben des mitgesendeten Steuersignals versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignalquelle (14) des Dynamikkompressors (8) mit einem Frequenzmodulator (31, 32) versehen ist, der das außerhalb des Signalbandes liegende Steuersignal liefert und der durch das Ausgangssignal eines Differenzerzeugers (29) gesteuert wird, dessen Eingangsklemmen einerseits über ein Tiefpaßfilter (11) das Ausgangssignal des Gleichrichters (10) und andererseits das Ausgangssignal eines an den Ausgangskreis des Frequenzmodulators (31,32) angeschlossenen Frequenzdemodulator (30) zugeführt werden, während der Dynamikexpander (20) einen Differenzerzeuger (38) enthält, dessen Ausgangssignal den Dynamikregler (21) steuert, und dessen Eingangsklemrnen einerseits das Ausgangssignal eines Frequenzmcdulators (39) der von dem im Steuersignalfilter (22) herausgesiebten und in einem Amplitudenbegrenzer (40) begrenzten Steuersignal gespeist wird, und andererseits das Ausgangssignal eines Gleichrichters (41) zugeführt werden, dem das Ausgangssignal des Dynamikreglers (21) zugeführt wird.
- 2. Sender mit einem Dynamikkompressor für ein System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Differenzerzeuger (29) zugeführte Ausgangssignal des Frequenzdemodulators (30) zugleich als Regelsignal dem Dynamikregler (9) zugeführt wird.
- 3. Sender nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Frequenzmodulator (31, 32) gelieferte Steuersignal dem Gleichrichter (10) zugeführt wird.
- 4. Sender nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Frequenzmodulator (31, 32) gelieferte Steuersignal über einstellbare Dämpfer (15 bzw. 16) dem Eingang des Dynamikreglers (9) und dem Eingang des Gleichrichters (10) zugeführt wird.
- 5. Empfänger mit einem Dynamikexpander für ein System nach Anspruch 1, der zur Verwendung bei einem Sender nach Anspruch 4 geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem zu übertragenden Signal und dem Steuersignal bestehenden eingetroffenen Signale dem Dynamikregler (21) zugeführt werden über ein Einstellelement (36), das das Stärkeverhältnis des Steuersignales und des eingetroffenen Signales dem Stärkeverhältnis dieser Signale am Eingang des im Sender vorgesehenen Gleichrichters (10) gleichmacht.Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Signalübertragung, das einen Sender mit einem Dynamikkompressor und einen Empfänger mit einem Dynamikexpander enthält, wobei der Dynamikkompressor mit einem Dynamikregler, einem von den zu übertragenden Signalen gespeisten Gleichrichter sowie einer Steuersignalquelle versehen ist, die ein außerhalb des Signalbandes liegendes Steuersignal liefert, und wobei die zu übertragenden Signale sowie das Steuersignal dem Dynamikregler zugeführt werden, während der Dynamikexpander mit einem Dynamikregler, dem die aus dem zu übertragenden Signal und dem Steuersignal bestehenden eingetroffenen Signale zugeführt werden, und einem Steuersignalfilter zum Heraussieben des mitgesendeten Steuersignales versehen ist. Derartige Dynamikkompressoren und Dynamikexpander finden in der Praxis mit Vorteil Anwendung zur Herabsetzung des in den Übertragungsweg eingeführten Rauschens.In eine'm vorteilhaften Übertragungssystem der angegebenen Art, dessen Sender in der DT-PS 10 15 857 und dessen Empfänger in der BE-PS 5 43 256 beschrieben worden ist, wird das mit der Dämpfung des Dynamikreglers sendeseitig mitschwankende mitge-' sandte Steuersignal empfangsseitig zur Rückgewinnung der ursprünglichen Dynamik benutzt und zwar dadurch, daß das Steuersignal am Ausgang des Dynamikreglers mit Hilfe des Steuersignalfilters herausgesiebt und eine derartige Rückreglung verwendet wird, daß das Steuersignal wieder auf einen konstanten Wert zurückgebracht wird. Abgesehen von der Tatsache, daß in der angegebenen Vorrichtung der Ausbildung des Synamikexpanders besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden muß, insbesondere in bezug auf seine Stabilität, da das selektive Steuersignalfilter in ein rückgekoppeltes Regelsystem aufgenommen ist, weist das im obenstehenden beschriebene Übertragungssystem den Vorteil auf, daß die Dynamik der ursprünglichen Signale genau rückgewonnen wird, unabhängig von den Dämpfungsschwankungen im Übertragungsweg und von den Regelkennlinien der zur Dynamikpressung und Dynamikdehnung dienenden Dynamikregler.Bei Verwendung des im obenstehenden angegebenen Übertragungssystems zur Musikübertragung über Trägerfrequenzverbindungen großer Länge, beispielsweise 2500 km und mehr, stellt es sich jedoch heraus, daß die Qualität der Musikwiedergabe nicht den gestellten Erwartungen entspricht.Die Erfindung hat zur Aufgabe ein System der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das insbesondere zur Musikübertragung über Trägerfrequenzverbindungen großer Länge geeignet ist und eine hervorragende Wiedergabegüte gewährleistet.Das Übertragungssystem nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf, daß die Steuersignalquelle des Dynamikkompressors mit einem Frequenzmodulator versehen ist, der das außerhalb des Signalbandes liegende Steuersignal liefert und der durch das Ausgangssignal eines Differenzerzeugers gesteuert wird, dessen Eingangsklemmen einerseits über ein Tiefpaßfilter das Ausgangssignal des Gleichrichters und andererseits das Ausgangssignal eines an den Ausgangskreis des Frequenzmodulators angeschlossenen Frequenzmodulators zugeführt werden, während der Dynamikexpander einen Differenzerzeuger enthält, dessen Ausgangssignal den Dynamikregler steuert, und dessen Eingangsklemmen einerseits das Ausgangssignal eines Frequenzdemodulators der von dem im Steuersi-
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