DE1537637C3

DE1537637C3 - System for signal transmission as well as applicable transmitters and receivers

Info

Publication number: DE1537637C3
Application number: DE19671537637
Authority: DE
Inventors: Petrus Cornells Maria; Velo Henri Jan; Hilversum; Greefkes Johannes Anton Eindhoven; Almering (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1966-09-02
Filing date: 1967-08-24
Publication date: 1977-05-26

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.signal filter filtered out and fed in an amplitude limiter limited control signal, and on the other hand, the output signal of a rectifier to which the output signal of the Dynamic controller is supplied.

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 3OdB im Pegel variiert.The invention is based on the knowledge that this occurs in a long carrier frequency connection Occurring noise has a disruptive influence on the one used to recover the signal dynamics Exercises control signal, which as a result of the dynamic pressure, for example over a range of 3OdB in level varies.

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.When the measures according to the invention are used, the control signal which is also transmitted has a Fluctuation in level of the music signals at the same time a fluctuation in both its level and its level Frequency on which fluctuations are in the opposite direction, which causes the receiving side to Recovery of the dynamics of the music signals depending on the control signal the disturbing noise influence is reduced to a large extent.

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.In addition, the dynamic expander becomes an improved one when the measures according to the invention are applied Have stability because the selective control signal filter is no longer in a feedback control system is recorded.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawings and will be described in more detail below described. It shows

F i g. 1 einen Sender, F i g. 2 einen Empfänger,F i g. 1 a transmitter, FIG. 2 a recipient,

F i g. 3 einige Regelkennlinien,F i g. 3 some control characteristics,

F i g. 4 ein Frequenzdiagramm zur Erläuterung des in F i g. 1 und 2 dargestellten Senders bzw. Empfängers.F i g. 4 is a frequency diagram to explain the in FIG. 1 and 2 shown transmitter and receiver.

Der in F i g. 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.The in F i g. The transmitter shown in FIG. 1 forms part of a carrier frequency telephony system for signal transmission over a distance of for example 2500 km and is meant for the transmission of music signals that for example in the frequency band from 0.03 to 15 kHz. Each music channel has a bandwidth of assigned about 20 kHz.

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 Einseitenbandmodu-Iator4 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.In this device, the music signals originating from a microphone 1 via a Filter 2 passing music signals with a pass band of 0.03 to 15 kHz and one Low frequency amplifier 3 a single sideband modulator 4 with a local oscillator 5 connected to this and a single sideband filter 6, which Single sideband modulator 4 with any interposition of a transposition stage, the music signals transposed to the band from 88.03 to 103 kHz. This single sideband signal is amplified in a Amplifier 7 is fed to an output line 46 for further transmission.

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.A dynamic compressor is located between the single sideband filter 6 and the amplifier 7 for dynamic compression 8 arranged with a dynamic controller 9 and a rectifier 10 with an associated Low-pass filter 11 is provided with, for example, a cutoff frequency of 200 Hz, the to be transmitted Single sideband signals by means of a hybrid circuit 12 to the dynamic controller 9 and via an amplifier 13 to the Rectifier 10 are supplied. The rectifier 10 is hereby an average value rectifier formed, while the dynamic controller 9 consists of an adjustable damping network controlled by a control voltage consists in which rectifier cells are used as variable resistors.

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.At the same time, the dynamics compressor 8 is provided with a control signal source 14 for generating an outside of the signal band provided control signal, which together with the single sideband signals above adjustable damping networks or dampers 15, 16 and hybrid circuits 17, 18 both to the dynamic controller 9 as well as the rectifier 10 is supplied. The level of the control signal is adjustable by means of the Attenuators 15, 16 to a value considerably lower than the maximum level of the single sideband signals to the Inputs of the dynamics controller 9 and the compression rectifier 10 are set.

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.In the device described so far, rectification occurs at the output circuit of the rectifier 10 of the single sideband signals a voltage that changes with the dynamics of the single sideband signals, which follows the dynamics of the music signals more precisely than those which result from direct rectification of the low-frequency ones Music signals would be received. If the rectifier 10 at a level of the music signals above the of the control signal, the voltage of the music signals increases, this increase causes a corresponding increase Increase in the compression tension, as a result of which the damping of the dynamic control 9 is increased, which to an increase in attenuation counteracting the aforementioned increase in voltage of the music signals leads, while conversely a decrease in voltage of the music signals a decrease in attenuation of the dynamics controller 9 causes. The control signal experiences a corresponding attenuation fluctuation in the dynamic controller 9 and is characterized by in this way its amplitude the compression of the single sideband signals fed to the dynamic controller 9.

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.On the other hand, if the music level is reduced below the level of the control signal or if it is not present of music signals, the compression voltage at the output of the compression rectifier 10 mainly are given by the constant control signal that determines the minimum damping of the dynamic controller 9. With the help of the adjustable damping network 16, the level of the control signal and thus the lower limit of the compression control range set as required.

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.FIG. 2 shows the receiver cooperating with FIG. 1, the receivers arriving via line 46 Single sideband music signals and the control signal transmitted via an amplifier 19 with a Dynamics controller 21 provided dynamics expander 20 are supplied.

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 Filte^r 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.Behufs yet to be described expansion control of the dynamics expander 20 is provided with a control signal filter 22 for sieving the sent along with the control signal, wherein the output of the dynamic regulator 21 taken expanded music signal ^r an exclusively Einseitenbandmusiksignal-passing Filter 23 a Einseitenbanddemodulator 24 with a connected to it local carrier frequency oscillator 25 and the associated low-pass filter 26 is supplied. The low-frequency music signal from 0.03 to 15 kHz occurs at the output of the low-pass filter 26 and is fed to a playback device 28 via a low-frequency amplifier 27.

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 desTo explain the transmission system described, the control characteristic in FIG. 3 is that in FIG shown compression device, in dB at the output of the dynamics controller occurring level of the control signal and the level of the

Einseitenbandmusiksignals in Abhängigkeit des Pegels des dem Eingang des Dynamikreglers zugeführten Einseitenbandmusiksignals V|_n 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.Single sideband music signal as a function of the level of the single sideband music signal V | fed to the input of the dynamics controller _{n is} applied. In this device, to maintain optimal conditions, the level of the control signal at the input of the dynamics controller 9 or the amplifier 13 is set to a suitable value with the aid of the adjustable dampers 15, 16, the strength ratios of the control signal and the single sideband music signal at the maximum music level, for example 31 dB or 26 dB so that these strength ratios differ from one another by a factor of 1.78.

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.According to the above explanation, the dynamic controller has an almost constant attenuation at an input level of the single sideband music signal occurring at the rectifier 10 which is lower than the input level of the control signal, while above this level the attenuation of the dynamic controller 9 increases with the level of the single sideband music signal mentioned. Then in this control characteristic curve the level of the control signal is represented by curve a , while curve b represents the level curve of the single sideband music signal.

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.The compression control range of the transmission system shown for music transmission over a distance of 2500 km is shown in the figure with PQ and is approximately 32 dB. As can be seen from the figure, the level b of the single sideband music signal in the compression control range PQ of about 32 dB only increases by 6 dB and the level a of the control signal decreases by 26 dB, with the level of the control signal being about 32 dB weaker in the case of a music signal of maximum strength is than that of the single sideband music signal.

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.The use of the transmitted control signal has the important advantage that the dynamic fluctuations on the receiving side independent of the control characteristics of the dynamic controllers 9, 21 used as well as can be exactly recovered from the attenuation fluctuations in the transmission path 46, because the level of the control signal characterizes the attenuation fluctuations caused by the single sideband music signal learns in the transmission path. It turns out, however, that in the device shown for Music transmission over the 2500 km long carrier frequency connection leads to a reduction in playback quality occurs, which, as has been established by the applicant, is attributable to the fact that in particular in the case of strong music passages, the then low level of the control signal (see FIG. 3) is disruptive the noise in this transmission path, which occurs in a 2500 km long carrier frequency connection per kHz Bandwidth can be about 4300 ρW will.

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 derTogether with a large degree of independence from the control characteristics of the sending and receiving side dynamic controllers 9, 21 used as well as the attenuation fluctuations in transmission path 46 a substantial reduction in this influence of noise is brought about by the fact that the control signal source 14 of the dynamic compressor 8 is provided with a frequency modulator, which by the output signal of a For example, a differential amplifier consisting of a differential generator 29 is controlled whose Input terminals the output signal of the rectifier 10 and the output signal of one of the Output circuit of the frequency modulator connected frequency demodulator 30 are supplied. Included the frequency modulator is connected to a local oscillator 31 with a frequency of 86.6 kHz connected variable reactance 32 is formed, which has a maximum frequency shift of the

5 Oszillatorfrequenz von beispielsweise 1,5 kHz verursacht. . ■■'■.·:■■:··.■·■ ■·-.·.■·.: .-...:5 caused an oscillator frequency of, for example, 1.5 kHz. . ■■ '■. ·: ■■: ··. ■ · ■ ■ · -. ·. ■ · .:.-...:

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 ein« 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 Frequenzaitweichung 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 the device shown, the circle forms: Output of the difference generator 29, variable reactance 32, oscillator 31, frequency demodulator 30 ,. Input of the difference generator 29 is a feedback control system, the output signal of the frequency demodulator 30 is forced to the Output signal of the rectifier 10 to follow exactly. When the output signal, the rectifier 10 for example increases, the output signal of the difference generator 29 will also increase and over the variable reactance 32 in the oscillator 31 an increase in its. Frequency deviation from the normal oscillator frequency of 86.6 kHz cause an «increase in the output signal of the frequency modulator 30 brings about, which counteracts the increase in the output signal of the difference generator 29. Conversely, with a decrease in the output signal of the rectifier 10, the frequency deviation becomes of the oscillator 31 decrease and there will be a corresponding decrease in the output signal of the Frequency modulator 30 occur, which is caused by the decrease in the output signal of the rectifier 10 caused decrease in the output signal of the difference generator 29 will counteract. That way becomes a frequency fluctuation of the oscillator frequency and a corresponding fluctuation of the output signal of the frequency demodulator 30 follow a level fluctuation of the compression rectifier 10 exactly.

In der dargestellten Ausführungsform wird das Ausgangssignal des Frequenzdemodulators 30 als Regelsignal dem Dynamikregler 9 zugeführt.In the illustrated embodiment, the The output signal of the frequency demodulator 30 is fed to the dynamic controller 9 as a control signal.

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.It is characteristic of the device that the control signal transmitted via line 46 at a Level fluctuation of the music signals simultaneously a fluctuation of both a level and its Frequency learns which fluctuations are in the opposite direction. In particular, a strong music level, the control signal have a low level (see Fig. 3) and a large frequency deviation, while the control signal at a weak music level will have a high level and a small frequency deviation, whereby on the receiving side when recovering the dynamics of the music signals depending on the control signal disturbing noise influence is reduced to a large extent.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in Fig.4 ein Frequenzdiagramrn der übertragenen Signale dargestellt, 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 Anwen-To explain the invention, a frequency diagram of the transmitted signals is shown in FIG. where for the transmission of the music signal in the base group from 60 to 108 kHz the band from 88.03 to 103 kHz and the band from 85.1 to 86.6 kHz is used for the control signal. If you want a second To transmit music signal, for example for use

dung 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 vonIf stereophonic is used, this transmission takes place in the frequency band shown with a dashed line from 65 to 79.97 kHz and for the control signal in the band from 81.4 to 82.9 kHz. As shown in the figure, is used for optimal transmission of both control signals in the bands from 81.4 to 82.9 kHz and from 85.1 to 86.6 kHz is used in the central part of the base group, as this part has optimal transmission properties has, when transmitting over a distance of

2500 km wird dadurch nämlich eine ungewünschte Phasenbeeinflussung des frequenzmodulierten Steuersignals vermieden.2500 km is an undesired phase influence of the frequency-modulated control signal avoided.

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 von 108bis156kHz.Using the frequency diagram shown in the drawing, there is a carrier frequency telephony base group in the band from 60 to 108 kHz there is still enough space to transmit additional signals, e.g. a call signal on both sides of the music signals in the bands from 60 to 64 kHz and 104 to 108 kHz, a pilot signal of 84.08 kHz. If necessary, another carrier frequency telephony group can be used for music transmission, for example the group from 12 to 60 kHz or from 108 to 156 kHz.

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.To at the receiving end in FIG. 2 from the single sideband music signal arrived via line 8 in The band from 88.03 to 103 kHz as well as the control signal in the band from 85.1 to 86.6 kHz will be recovered incoming signals are fed to separating filters 22, 34 via the amplifier 19 with the aid of a hybrid circuit 33, wherein the separation filter 34 with a pass band of 88.03 to 103 kHz is the single sideband music signal and the separating filter 22 in the form of the control signal filter with a pass band of 85.1 to 86.6 kHz Control signal is taken. The control signal is fed to a second hybrid circuit 35, wherein the control signal taken from one fork is used for expansion control, while that of the control signal from another fork via a setting element to be described in the form of a Adjustment amplifier 36 after assembly in a hybrid circuit 37 with the single sideband music signal the dynamic controller 21 is supplied.

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.For expansion control, the dynamic expander 20 contains a difference generator 38 whose output signal controls the dynamic controller 21 and its input terminals on the one hand the output signal of a Frequency demodulator 39 is fed to the screened out in the control signal filter 22 and in one Amplitude limiter 40 limited incoming control signal is fed, and on the other hand that Output signal of a rectifier 41 with an associated low-pass filter 42 with a cutoff frequency of, for example, 1000 Hz, to which rectifier 41 the output signal of the dynamic controller 21 is fed. The control signal taken from hybrid circuit 35 is via a smoothing network 43 fed to the limiter 40, while the output signal of the dynamics controller 21 using a Hybrid 44 to the single sideband demodulator 24 and at the same time via an amplifier 45 to the Difference generator 38 connected rectifier 41 is supplied, which for the purpose of a more favorable reproduction quality is advantageously designed as an average value rectifier.

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 Frequenzdemodulators 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.For expansion control, the control signal filtered out in the control signal filter 22, which fluctuates both in amplitude and in frequency, after smoothing in the smoothing network 43 and amplitude limitation in the amplitude limiter 40, is supplied with a constant amplitude value to the frequency demodulator 39, the output signal of which is sent to the dynamic controller 21 in the loop: The output of the difference generator 38, dynamic controller 21, hybrid circuit 44, amplifier 45, rectifier 41, low-pass filter 42, input of the difference generator 38, controls. As such, the loop shown forms a feedback control system, the output signal of the rectifier 41 being forced to follow the level of the output signal of the frequency demodulator 39 exactly, with the result that the output signal of the rectifier 41 on the receiving side exactly follows the output signal of the compression rectifier 10, since the output signal of the frequency demodulator 39 is always the same as the output signal of the frequency demodulator 30 on the transmitter side.
If you now have the strength ratio of the control signal arriving via line 46 and the single sideband music signal, which strength ratio has remained unchanged during the transmission of these signals from the input of the dynamic controller 9 on the transmitter side to the hybrid circuit 33 on the receiver side, by additionally amplifying the control signal in the setting amplifier 36 at the input of the dynamic controller 21 equals the strength ratio of these signals at the input of the rectifier 10, namely, in the illustrated embodiment, as already mentioned above, these two ratios are different by a constant factor of 1.78 of the transmitter-side rectifier 10, the strength ratio of the control signal and the single sideband music signal at the input of these rectifiers 41, 10 is the same. Then the single sideband music signal at the input of the receiving-side rectifier 41 is exactly the same as the single sideband music signal at the input of the transmitting-side rectifier 10, and apart from the constant fork attenuation of the hybrid circuit 44 and the constant gain of the amplifier 45, i.e. also the single sideband music signal at the output of the dynamics controller 21, independent of the control characteristics of the dynamic controllers 9, 21 and the fluctuations in attenuation in the transmission path. When recovering the signal dynamics, the absence of selective filters in the feedback control system is important: output of differential generator 38, dynamic controller 21, hybrid circuit 44, amplifier 45, rectifier 41, low-pass filter 42, input of differential generator 38, which means that there is no risk of instabilities in a sensitive control is applicable.

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-Together with the already mentioned advantages of these sensitive, as well as of the control characteristics the dynamic controller 9, 21 and independent of the attenuation fluctuations in the transmission path Dynamic control is essential for the device to be largely insensitive to noise, which is what causes is due to the fact that at the same time frequency

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 machenmodulation is applied to the transmission of the control signal, the occurring level and Frequency fluctuations are of opposite sense. For example, when the level is low, the Control signal and thus the control signal with an associated relatively high sensitivity to noise just a large frequency deviation, whereby the associated noise sensitivity a favorable Has value. Both effects counteract each other and so is over in the illustrated embodiment the entire dynamic control range of 32 dB a considerable improvement in the signal-to-noise ratio realizes an improvement over the above-mentioned known devices of about 20 dB. Make all of these beneficial

f>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 f> 5 with the achieved excellent playback quality, this device is particularly interesting from a technical point of view for the transmission of music signals over large distances, especially since the

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CClTT-Empfehlungen in hohem Maße erfüllt werden.CClTT recommendations are met to a high degree.

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.At this point it should be noted that in the embodiment shown, instead of the setting amplifier 36 for additional amplification of the control signal also for attenuating the single sideband music band signal Serving adjusting damper is applicable, which is then between the separating filter 34 and the hybrid circuit 37 is arranged. Furthermore, the control signal for the dynamic controller 9 can be used on the transmission side for compression control taken directly from the rectifier 10; it arises in the illustrated embodiment at from which the control signal for the dynamic controller 9 is taken from the frequency demodulator 30, however found that sudden level fluctuations in the music signal are better reproduced.

Bei den bisher beschriebenen Vorrichtungen sind zur Erhaltung optimaler Übertragungsverhältnisse die Stärkeverhältnisse des Steuersignals und des Einseitenband-In the devices described so far, the strength ratios are essential for maintaining optimal transmission ratios of the control signal and the single sideband

ίοίο

musiksignals am Eingang des Dynamikreglers 9 und am Eingang des Kompressionsglcichrichtor 10 verschieden gewählt worden. Bei geringen Zugeständnissen an die optimalen Übertragungsverhältnisse kann dabei eine wesentliche Apparatureinsparting 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 Einstellvcrstärker 36 und die Gabelschaltungen 35 und 37 eingespart.music signal at the input of the dynamics controller 9 and at the input of the Kompressionsglcichrichtor 10 different has been chosen. In the case of minor concessions to the optimal transmission ratios, a substantial savings in equipment can be obtained if these strength ratios are made equal to one another be, in particular an adjustable damper 15 or 16 and the hybrid circuits on the transmission side 17 and 18, and on the receiving side the adjustment amplifier 36 and the hybrid circuits 35 and 37 saved.

Zum Schluß sei erwähnt, daß statt einer Dynamikregelung des Einseitenbandmusiksignals auch eine Dynamikregelung des tonfrequenten Musiksignals anwenclbar ist, bei der Dynamikregelung des Einseitenbandmusiksignals wird jedoch eine bessere Wiedergabequalität verwirklicht.Finally, it should be mentioned that instead of a dynamic control of the single sideband music signal, there is also a dynamic control of the audio-frequency music signal can be used in the dynamic control of the single sideband music signal however, better reproduction quality is realized.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. System for signal transmission, comprising a transmitter with a dynamic compressor and a receiver with a dynamics expander, the dynamics compressor with a dynamics controller, a rectifier fed by the signals to be transmitted and a control signal source is provided, which supplies a control signal lying outside the signal band, and wherein the to transmitted signals and the control signal are fed to the dynamic controller, during the Dynamics expander with a dynamics controller, which is derived from the signal to be transmitted and the Control signal existing incoming signals are supplied, and a control signal filter for Sieving out of the transmitted control signal is provided, characterized in that the control signal source (14) of the dynamic compressor (8) with a frequency modulator (31, 32) is provided, which supplies the control signal lying outside the signal band and which is provided by the Output signal of a difference generator (29) is controlled, the input terminals of which on the one hand Via a low-pass filter (11) the output signal of the rectifier (10) and, on the other hand, the output signal a frequency demodulator connected to the output circuit of the frequency modulator (31, 32) (30) are supplied, while the dynamics expander (20) contains a difference generator (38), whose output signal controls the dynamic controller (21), and whose input terminals control the Output signal of a frequency modulator (39) of the one filtered out in the control signal filter (22) and in an amplitude limiter (40) limited control signal is fed, and on the other hand that Output signal of a rectifier (41) are fed to which the output signal of the dynamics controller (21) is supplied. ■

2. Transmitter with a dynamic compressor for a system according to claim I, characterized in that that the output signal of the frequency demodulator (30) fed to the difference generator (29) at the same time as a Regel.signal the dynamic controller (9) is fed.

3. Transmitter according to claim 2, characterized in that the frequency modulator (31, 32) delivered control signal is fed to the rectifier (10).

4. Transmitter according to claim 3, characterized in that the frequency modulator (31, 32) Control signal supplied via adjustable dampers (15 or 16) to the input of the dynamic controller (9) and fed to the input of the rectifier (10).

5. Receiver with a dynamics expander for a system according to claim 1 for use in a transmitter according to claim 4, characterized in that the to be transmitted from the Signal and the control signal existing incoming signals supplied to the dynamic controller (21) are via an adjustment element (36), which the strength ratio of the control signal and the received Signalcs the strength ratio of these signals at the input of the provided in the transmitter Rectifier (10) equalizes.

The invention relates to a system for signal transmission that has a transmitter with a Contains dynamics compressor and a receiver with a dynamics expander, the dynamics compressor with a dynamic controller, a rectifier fed by the signals to be transmitted and a control signal source is provided which supplies a control signal lying outside the signal band, and where the signals to be transmitted and the

ίο the control signal is fed to the dynamic controller, while the dynamics expander with a dynamics controller, which is derived from the signal to be transmitted and the Control signal existing incoming signals are supplied, and a control signal filter for Sieving out of the transmitted control signal is provided. Such dynamic compressors and dynamic expanders are used with advantage in practice to reduce the in the transmission path introduced noise.

In an advantageous transmission system of the type specified, the transmitter in DT-PS 10 15 857 and whose receiver has been described in BE-PS 5 43 256, that is with the attenuation of the Dynamic controller on the transmit side also fluctuating control signal on the receive side for recovery the original dynamics used by the fact that the control signal at the output of the dynamics controller filtered out with the help of the control signal filter and such a back regulation is used that the Control signal is brought back to a constant value. Apart from the fact that In the specified device, special attention was paid to the training of the dynamics expander must be, especially with regard to its stability, since the selective control signal filter in a feedback control system is included, has the transmission system described above has the advantage that the dynamics of the original signals is accurately recovered, regardless of the damping fluctuations in the transmission path and of the control characteristics for dynamic compression and dynamic stretching dynamic controller.

When using the above-mentioned transmission system to transmit music via However, carrier frequency links of great length, for example 2500 km and more, it turns out that the quality of the music reproduction does not meet the expectations.

The object of the invention is to create a system of the type mentioned at the outset, which is particularly suitable for the transmission of music via carrier frequency connections of great length and which ensures excellent reproduction quality.
The transmission system according to the invention is characterized in that the control signal source of the dynamic compressor is provided with a frequency modulator which supplies the control signal lying outside the signal band and which is controlled by the output signal of a differential generator whose input terminals on the one hand the output signal of the rectifier and via a low-pass filter on the other hand, the output signal of a frequency modulator connected to the output circuit of the frequency modulator can be fed, while the dynamics expander contains a difference generator, the output signal of which controls the dynamics controller, and whose input terminals on the one hand the output signal of a frequency demodulator of the