DE2211348B2 - Schaltung zum Ändern des dynamischen Bereichs eines Eingangssignals - Google Patents
Schaltung zum Ändern des dynamischen Bereichs eines EingangssignalsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Ändern des dynamischen Bereiches eines Eingangssignals, mit zwei
eingangsseitig verbundenen Übertragungskanälen, die mit den beiden Anschlüssen einer Impedanz verbunden
sind, die in einer die von den Kanälen übertragenen Signalkomponenten zu einem Atisgangssignal vereinigenden
Einrichtung liegt, wobei der erste Kanal in bezug auf den Dynamikbereich während des Betriebes
linear und der zweite Kanal frequenzselektiv ist, indem er einen begrenzten Frequenzbereich bestimmt, in dem
der Dynamikbereich des Ausgangssignals relativ zum Eingangssignal geändert wird, mit einer veränderbaren
Impedanz, die den frequenzselektiven Kanal beeinflußt und sich in Abhängigkeit von einer Signalamplitude in
der Schaltung derart ändert, daß sie den begrenzten Frequenzbereich einengt, wenn die Eingangssignalamplitude
ansteigt.
Bei einer derartigen Schaltung kann der dynamische Bereich des Eingangssignals durch eine Kompression
mittels Kompressor oder durch eine Expansion mittels Expander bewirkt werden. In manchen Fällen ist es
erwünscht, daß Kompressor und Expander unabhängig voneinander arbeiten. In vielen Fällen komprimiert der
Kompressor den dynamischen Bereich eines Eingangssignals, bevor es übertragen oder aufgezeichnet wird,
und ein komplementärer Expander expandiert den dynamischen Bereich des empfangenen Signals oder des
von einem Aufzeichnungsträger wieder abgespielten Signals, d. h., der Expander stellt die lineare Kennlinie
des dynamischen Bereiches in bezug auf das Eingangssignal wieder her. Störgeräusche, die von der Übertragung
oder dem Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgang erzeugt werden, werden dadurch wesentlich
vermindert, und die Kompressor-Expander-Kombination, die auch als Kompander bezeichnet wird, wirkt als
Einrichtung zur Verminderung von Störgeräuschen.
Bei einer bekannten Schaltung der gattungsgemäüen Art (DE-OS 20 35 479) werden die Ausgangssignale der
beiden Übertragungskanäie vereinigt. Ferner hat der eine Übertragungskanal eine frequenzselektive Übertragungskennlinie,
und er kann eine veränderbare Impedanz aufweisen, die die frequenzselektive Übertragungskennlinie
beeinflußt und den Durchlaßfrequenzbereich des anderen Kanals so stark einengt, daß hohe
Signalkomponenten nicht durch die Dynamikbereichänderung beeinflußt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die bei
hohen Signalamplituden (Signalpegeln) ebenfalls keine Verzerrungen bewirkt und dennoch einfacher aufgebaut
ist.
Erfindungsgeniäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß die veränderbare Impedanz die in der Vereinigungseinrichtung liegende Impedanz ist und dadurch
einen veränderbaren Kopplungsgrad zwischen den beiden Kanälen bewirkt und gleichzeitig in Verbindung
mit dem zweiten Kanal den begrenzten Frequenzbereich bestimmt.
Bei dieser Ausbildung liegt die veränderbare impedanz nicht in dem frequenzselektiven Kanal (dem
zweiten Kanal), sondern die veränderbare Impedanz wird als veränderbare Kopplung zwischen den beiden
Anschlüssen benutzt, mit denen die beiden Kanäle jeweils verbunden sind. Auf diese Weise erhält die
veränderbare Impedanz eine Koppelfunktion, nämlich die Beeinflussung des frequenzselektiven Kanals einerseits
und die Vereinigung der über die beiden Kanäle übertragenen Signalkomponenten andererseits
In vielen Anwendungsfällen, z. B. bei Tonübertragungen,
hat der erste Übertragungskanal gewöhnlich eine
konstante Frequenzcharakteristik (Amplitudengang}. Bei hohen Signalpegeln kann die veränderbare Kopplung
zwischen den beiden Übertragungswegen so eingestellt werden, daß sie den Ausgang des ersten
Übertragungskanals direkt mit dem Schalt jngsausgang
verbindet- Das Ausgangssignal entspricht dann dem der Ausgangsgröße des ersten Übertrsgungskanals. Bei
niedrigen Signalpegeln hängt jedoch die Ausgangsgröße der Schaltung, die der Ausgangsgröße des zweiten
Übertragungskanals entspricht, von der Verstärkung und dem Frcquenzverhalten des zweiten Übertragungskanals ab. Wenn der Ausgangspegel des zweiten
Übertragungskanals größer ist als derjenige des ersten Übertragungskanals, dann arbeitet die Schaltungsanordnung
als Kompressor. Wenn er niedriger ist als derjenige des ersten Übertragungskanals, dann arbeitet
die Schaltungsanordnung als Expander. Die Frequenzabhängigkeit des zweiten Übertragungskanals kann so
autgebildet werden, daß sie den Signalen und dem auftretenden Geräusch angepaßt ist. Wenn z. B. nur ein
Zischen beseitigt werden soll, dann wird die Frequenzkurve bei niedrigen Signalpegeln, d. h. bei entkoppeltem
Betrieb bei hohen Frequenzen im Falle eines Kompressors ansteigen und bei hohen Frequenzen im Falle eines
Expanders absinken.
Die veränderbare Kopplung kann veränderbare Widerstände, veränderbare Kondensatoren und veränderbare
Induktivitäten enthalten.
Wenn der Kompressor und der komplementäre Expander zur Slörgeräuschverminderung benutzt werden,
ist es wichtig, daß signalmodulierte Störgeräuscbeffekte vermieden werden. Dies wird am besten dadurch
erreicht, daß sichergestellt wird, daß die verschiedenen Abschnitte des Frequenzspektrums möglichst unabhängig
voneinander komprimiert oder expandiert werden. So sollte z. B. der Grad der Kompression oder
Expansion (d. h. die Störgeräiischverminderung) bei den
extrem hohen Hörfrequenzen z. B. so wenig wie möglich von den Signalpegeln bei tiefen oder mittleren
Frequenzen beeinflußt werden. Die Erfindung ermöglicht diese getrennte Behandlung, indem die veränderbare
Kopplung so eingerichtet wird, daß sie den Grad der Kompression und Expansion frequenzselektiv
steuert. Wenn ein Signal großer Amplitude bei einer bestimmten Frequenz auftritt, dann ändert die veränderbare
Kopplung das Frequenzverhalten des Filters oder Netzwerks in dem zweiten Übertragungskanal und
bewirkt, daß bei der Signalfrequenz das Ausgangssignal möglichst im dynamischen Bereich unverändert bleibt.
Dies wird jedoch so durchgeführt, daß Frequenzen, welche von der Signalfrequenz weit entfernt liegen,
nicht beeinflußt werden. Das Frequenzband, innerhalb dessen die Kompression oder Expansion stattfindet,
wird daher im Endergebnis so weit eingeschränkt oder verschmälert, daß die Signalfrequenz außerhalb des
Bandes liegt. Es ist daher möglich, einen hohen Grad der Kompression oder Expansion bei Frequenzen aufrechtzuerhalten,
die der Signalfrequenz mit hohem Pegel fernliegen, wodurch sich eine gute Geräuschverminderung
ergibt, ohne daß es zu einer Signalmodulation des Geräusches kommt.
Bei Schaltungsanordnungen zur Geräuschverminderung rtt es gewöhnlich ausreichend, nur den Teil des
dynamischen Bereiches mit niedrigem Pegel, z. B. die Pegel von weniger als -2OdB, -4OdB oder selbst
-60 dB, mit Bezug auf den maximalen Betriebsnennpegel (ein, zwei oder drei Größenordnungen niedriger) zu
behandeln. Wenn durch die impedanz der veränderba
ω)
ren Kopplung irgendwelche Verzeirungen auftreten, so sind sie daher auf verhältnismäßig niedrige Pegel
beschränkt, bei denen sie nicht bemerkbar sind. Bei sehr niedrigen Pegeln wird eine Verzerrung verhindert, weil
der zweite Übertragungskanal mit einem linearen dynamischen Bereich bei Fehlen der Kopplung arbeitet.
Bei hohen Signalpegeln wird ebenfalls eine Verzerrung vermieden, da der erste Übertragungskanal mit
geradlinigem dynamischen Bereich arbeitet und der Ausgang mit dem Ausgang des ersten Übertragungskanals
verbunden ist, der unter allen Umständen mit einer linearen Kennlinie des dynamischen Bereiches arbeitet.
Die Erfindung kann dahingehend weiteremwickelt werden, daß es möglich ist, in dem ersten Übertrugungskanal
ein Filter zu benutzen, welches gegenüber der veränderbaren Kopplung entkoppelt ist. Es ist auch
möglich, eine Impedanz oder ein Filter in dem ersten Übertragungskanal vorzusehen, die mit der veränderlichen
Kopplung zusammenwirken.
Bei einigen Schaltungen ist es erwünscht, daß die Kopplung ihren Höchstwert (kleinste Impedanz) bei
niedrigen Pegeln und ihren Mindestwert (maximale Impedanz) bei hohen Pegeln annimmt. Die Ausgangscharakteristik
bei hohen Pegeln entspricht daner derjenigen des zweiten Übertragungskanals, bei niedrigen
Pegeln entspricht sie derjenigen der beiden miteinander gekoppelten Übertragungskanäle.
Es ist manchmal erwünscht, PhasenschieDerschahungen
in einem der beiden Übertragungskanäle oder in beiden vorzusehen, besonders um die Übertragungscharakteristik
der Schaltungsanordnung bei verschiedenen Pegeln zu optimieren.
Die Kompressoren und Expander gemäß der Erfindung werden im folgenden getrennt voneinander
beschrieben, es ist jedoch auch möglich, die Arbeitsweise dadurch abzuändern, daß ein Verstärker mit
Gegenkopplung verwendet wird, wobei ein Kompressor bzw. ein Expander in der Rückkopplungsschleife
liegt, um eine Expander- bzw. Kompressorwirkung hervorzurufen.
Die Schaltungen können so entworfen sein, daß sie Trägersignale und ihre Seitenbänder komprimieren
oder expandieren. Ferner können abgestimmte Kreise in der veränderbaren Kopplung oder in einem der
Übertragungskanäle oder in beiden vorgesehen sein.
Die Kopplung kann zwei oder mehrere veränderbare Schaltelemente aufweisen, die je einen bestimmten Teil
oder Abschnitt des dynamischen Bereiches (z. B. niedrige Pegel oder mittlere Pegel) oder des Frequenzspektrums
(z. B. hohe Frequenzen und tiefe Frequenzen) beeinflussen.
Bei Anwendung im Fernsehbereich, bei denen nichtlineare Verzerrungen, die durch den Kompressor
eingeführt werden, wirkungsvoll durch den Expander kompensiert werden können, ist es möglich, nichtlineare
Elemente, z. B. Dioden, zu verwenden, um die veränderliche Kopplung herbeizuführen. Auch nichtlineare
Reaktanzen lassen sich in ähnlicher Weise benutzen.
Wenn jedoch eine nichtlineare Verzerrung nicht zulässig ist, z. B. bei Hörübertragungen, kann die
veränderliche Kopplungsimpedanz in Abhängigkeit von einem gleichgerichteten und geglätteten Signal gesteuert
werden, wodurch sich eine lineare oder sylla'jische Wirkung erzielen läßt. Das Steuersignal
kann von verschiedenen Stellen der Schaltungsanordnung, ζ. B. vom Eingang oder Ausgang abgeleitet
werden, es ist jedoch gewöhnlich von Vorteil, das Signal
aus dem Strom abzuleiten, der eine variable Komponente der veränderlichen Kopplungsimpedanz durchfließt
oder von der Spannung an einer solchen Komponente, d. h. aus Teilen der Schaltung, in denen der Strom oder
die Spannung infolge der Eigenschaften der Schaltung auf kleine Werte bei hohen Pegeln beschränkt ist.
Hierdurch kann es erforderlich werden, einen Differenzverstärker zu benutzen, aber dies hat den Vorteil,
daß die Steuerspannung bei hohen Signalpegcln keine übermäßig großen Werte annimmt.
Durch Verwendung einer zweistufigen Integrationsschaltung ist es möglich, die Ansprechzeit der
Anordnung kurz zu hallen, während gleichzeitig die Signalvcrzerrung und die Erzeugung von Modulationsnmdi.ikten
auf einem Minimum gehalten wird. Hie erste Stufe sollte eine kurze Zeitkonstante aufweisen. Die
zweite Stufe, die eine längere Zeitkonstante hat, ist mit
der ersten Stufe nichtlinear gekoppelt, z. B. durch eine Dioden-Widerstandskombination, wodurch bei gleichförmigen
Signalbedingungen die zweite Stufe in der Lage ist. eine zusätzliche Glättung hervorzurufen. Bei
großen Änderungen der Signalamplitude leitet das nichtlineare Netzwerk und bewirkt, daß die Zeitkonstante
des zweiten Netzwerks vermindert wird.
Während der Ansprechzeit können überschießende oder /u geringe Signale erzeugt werden. Es ist möglich,
diese auf niedrige Amplituden zu beschränken, indem entsprechend geschaltete nichtlineare Elemente, z. B.
Dioden, benutzt werden. Im allgemeinen sollten die Dioden mit der veränderlichen Kopplung verbunden
sein, um zu verhindern, daß die Spannung an ihnen selbst unter extremen Störwellen einen kleinen Wert
überschreitet.
Die Erfindung wird nun im folgenden ausführlich anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die in
den Zeichnungen dargestellt sind.
F i ti. 1 zeigt ein Blockschaltbild der allgemeinen
Schaltung der Erfindung:
F i g. 2 und 3 zeigen Schaltungsanordnungen für einen
Kompressor bzw. einen Expander;
!'ig 4 zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß der
Erfindung, in der die Kopplung bei niedrigen Pegeln einen Höchstwert und bei hohen Pegeln einen
Mindestwert annimmt, und
Γ i g. 5 zeigt eine Schaltung gemäß der Erfindung zur
Verwendung bei Trägerfrequenzsignalen mit ihren Seitcnbändern.
In dem Blockschaltbild der F ig. 1 ist eine Eingangsklemmc
10 über einen ersten Übertragungskanal 1 an einen ersten Anschlußpunkt II angeschlossen und steht
über einen zweiten Übertragungskanal 2 mit einem /weiten Anschlußpunkt 12 und einer Ausgangsklcmmc
14 in Verbindung. Die Punkte 12 und 14 sind bei diesem Alisführungsbeispiel direkt miteinander verbunden. Die
Ansihlufipunkte Il und 12 sind über eine veränderliche
Kopplung 3 miteinander verbunden, die einen veränderlichen Kopplungsgrad zwischen den Punkten 11 und 12
in Abhängigkeit von einem oder mehreren Signalpegeln oder einer Pegetdifferenz hervorruft. Jeder der Ubertragungskanäle
I und 2 kann einen Verstärker enthalten, leder I iberiragungskanal kann ferner ein Filter oder ein
Netzwerk aufweisen, das im Falle des ersten Übertragungskanals von dem Anschlußpunkt 11 durch einen
Verstärker entkoppelt sein kann. Die in der Schaltung des zweiten Übertragungskanals 2 enthaltenen Komponenten
sowie die der veränderbaren Kopplung wirken direkt aufeinander ein. so daß eine Frequenzabhängigkeit
des Netzwerks gebildet wird, d:c von dem Wert der Komponenten der veränderbaren Kopplung 3 beeinflußt
wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird ein Eingangssignal von dem Eingang 10 direkt dem
Anschlußpiinkl 11 zugeführt, während der zweite Anschlußpunkt 12 über ein Filter 13 mit dem Eingang in
Verbindung steht. Der Anschlußpunkt 12 ist direkt mit der Ausgangsklemme 14 verbunden. Der erste Übertragungskanal
enthält daher eine direkte Verbindung, während der zweite Übertragungskanal das Filter 13
aufweist.
Das Filter 13 besteht aus einem Reihenzweig, auf den ein Nebenschlußwiderstand 15 folgt. Der Reihenzweig
wird durch einen Widerstand 16 und einen parallel zu ihm liegenden Kondensator 17 gebildet. Ein derartiges
Filter dämpft das Eingangssignal infolge der Potentiometerwirkung der Widerstände 15 und 16, jedoch
überlagert sich dieser Dämpfung eine Anhebung der hohen Frequenzen infolge des Kondensators 17. Um die
Dämpfung zu kompensieren, liegt vor dem Filter ein Verstärker 18, und zwar sollte dieser Verstärker nicht
hinter dem Filter liegen, weil das Filter nicht von dem Anschlußpunkt 12 entkoppelt sein soll.
Die Anschlußpunkie 11 und 12 sind miteinander über eine veränderbare Impedanz 20 verbunden, die im
vorliegenden Beispiel als Widerstand ausgebildet ist. Der Signalpegcl kann in der Schallung an verschiedenen
Punkten abgegriffen werden, es ist aber vorzugsweise die Schaltung in der dargestellten Form so
ausgebildet, daß die an dem veränderbaren Widerstand 20 auftretende Spannung durch eine Regelschaltung 21
abgegriffen wird, die ein Rcgclsignal auf einer Leitung 22 erzeugt. Die Schaltung 21 kann die Spannung
verstärken, gleichrichten und glätten, um ein Steuersignal
zu erzeugen, welches in Abhängigkeit von dem mittleren Pegel des Eingangssignals schwankt, so daß
die Kompressionswirkung syllabisch und nicht augenblicklich ist.
Wenn das Steuersignal zunimmt, wird der Wert des Widerstandes 20 vermindert. Dies kann in verschiedener
Weise erreicht werden. Der Widerstand 20 kann z. B. ein FET oder ein Fotowiderstand sein, der durch
eine Lichtquelle belichtet wird, die von dem Steuersignal
gespeist wird.
Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende. Wenn der Pegel des F.ingangssignals niedrig ist, hat das
Ausgangssignal eine starke Anhebung der hohen Frequenzen wegen der Wirkung des Filters 13 und des
Verstärkers 18. Das Ausgangssignal erhält praktisch keinen Beitrag über den hohen Wert des Widerstandes
20. der eine veränderliche Kopplung bildet, die unier
diesen Umständen einen niedrigen Kopplungswcrt
zwischen den Punkten 11 und 12 darstellt. Wenn ein Eingangssignal hoher Frequenz, einen hohen Signalpegcl
aufweist, wird die Anhebung der hohen Frequenzen dadurch beseitigt, daß der Widerstand 20 nun mit einer
sehr niedrigen Impedanz (d. h. einem hohen Kopplungswert) die Grenzfrequenz des Filters 13 auf einen so
hohen Wert verschiebt daß innerhalb des interessierenden Frequenzbereiches keine nennenswerte Anhebung
stattfindet und das Signal, welches die Auspangsklemme
14 erreicht, im wesentlichen das von dem Widerstand 20 übertragene Signal ist. Bei Zwischcmvcrtcn des Pegels
findet ein allmählicher Obergang zwischen den beiden genannten Bedingungen statt.
Durch entsprechende Wahl des Verstärkungsgrades und der Werte der Komponenten ist es möglich zu
erreichen, daß die Schaltung ein lineares Verhalten
bezüglich des dynamischen Bereiches bei Frequenzen aufweist, die unterhalb der Grenzfrequenz des Filters
liegen, wenn der Widerstand 20 einen hohen Wert hat. Bei hohen Frequenzen jedoch werden die Signale bei
niedrigem Signalpegel angehoben, wodurch der dynamische Bereich des Signals komprimiert wird. Die
Schaltung arbeitet daher nur bei hohen Frequenzen als Signalkompressor.
Bei einer Tonübertragung kann z. B. die Grenzfrequenz bei niedrigen Signalpegeln bei etwa 3 kHz liegen,
und die Anhebung kann 1OdB (bei -4OdB oder weniger) betragen. Ein derartiger Kompressor wird in
Verbindung mit einem komplementären Expander benutzt und kann eine Verminderung der Störgeräusche
bei hohen Frequenzen von 10 dB liefern.
Ein Expander kann nach F i g. 3 ausgeführt sein, wobei das Filter 13 nunmehr einen Reihenwiderstand 24
und einen Nebenschlußkondensator 25 aufweist, der mit Erde verbunden ist. Dieses Filter dämpft die Ausgangsgröße
des zweiten Übertragungskanals an der Anschlußstelle 12 bei hohen Frequenzen und niedrigem
Eingangssignalpegel. Wenn die hohen Frequenzen einen höheren Pegel aufweisen, wird der Wert 20
fortschreitend reduziert, so daß die Grenzfrequenz des Filters angehoben wird und die Frequenzbandbreite,
innerhalb deren die Expansion stattfindet, eingeengt wird.
Das untere Ende des Kondensators 25 kann wahlweise auch an den Ausgang eines Verstärkers 26
mit niedriger Ausgangsimpedanz angeschlossen sein, der vom Eingang her gespeist wird und der auf diese
Weise einen zweiten Übertragungskanal bildet. Wenn der Verstärker einen Verstärkungsgrad A hat, der
kleiner als 1 ist, kann ein gewünschter Knick in der Frequenzkurve der Expansionscharakteristik erzeugt
werden, z. B. eine Dämpfung von 10 dB oberhalb einer bestimmten Frequenz (A = 0,316). Wenn der Verstärkungsgrad
größer als 1 ist, wird eine Kompressionscharakteristik erzeugt (z.B. für A = 3,16 ergibt sich eine
Anhebung der hohen Frequenzen um 10 dB).
F i g. 3 zeigt auch ein Beispiel für die Verwendung von nichtlinearen Einrichtungen zur Vermeidung von
Überhöhungen oder Verminderungen in Form von Dioden 40 und 41 zusammen mit einer Schwellwerteinstellvorrichtung
42. Das gleiche Prinzip läßt sich auch bei Kompressoren anwenden.
Die Diodenschaltung zeigt ferner eine nichtlineare Kopplung (d.h. ohne Steuerschaltung 21 und Widerstand
20), die sowohl bei Kompressoren als auch bei Expandern angewendet werden kann.
F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung, bei der die Kopplung bei niedrigen Pegeln einen
maximalen Wert aufweist und bei hohen Pegeln einen minimalen Wert Die Schaltung verwendet eine
Kopplung variabler Kapazität, sie könnte jedoch auch in ähnlicher Weise veränderbare Induktivitäten oder
Widerstände enthalten.
Der erste Übertragungskanal enthält einen Verstärker 28, während der zweite Übertragungskanal einen
Verstärker 29 und einen Reihenwiderstand 30 aufweist. Die Steuerschaltung greift die Spannung an diesem
Widerstand ab und steuert den Wert einer veränderbaren Kapazität 31, welche die veränderbare Kopplung
zwischen den Anschlußpunkten 11 und 12 bildet.
Bei niedrigen Signalpegeln ist der Wert der Kapazität
31 am größten und die Schaltung zeigt eine ansteigende oder fallende Charakteristik mit einem Knickpunkt, der
ίο durch die relativen Verstärkungsfaktoren Ai und A2 der
beiden Verstärker bestimmt ist. Wenn Ai größer als A2
ist, arbeitet die Schaltung als Kompressor und umgekehrt. Wenn der Eingangspegel ansteigt, nimmt
der Wert der Kapazität ab, so daß die Grenzfrequenz
π angehoben wird und das Band, in dem die Kompression
oder Expansion stattfindet, eingeengt wird. Die Steuerschaltung 21 greift den Strom durch den
veränderlichen Kondensator ab. Die größte Steuerspannung entsteht dann, wenn hohe Frequenzkomponenten
mit hohem Signalpegel vorhanden sind.
F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Prozessors für Trägerfrequenzsignale und ihre Seitenbänder.
Der erste Übertragungskanal enthält hier einen Verstärker 28 und der zweite Übertragungskanal einen
Verstärker 29 sowie ein Filter 33, das aus einer Induktivität 34 und einem parallel geschalteten Kondensator
35 besteht. Die Anschlußpunkte 11 und 12 sind wie in F i g. 2 und 3 durch einen Widerstand 20 gekoppelt.
Wenn die Seitenbänder einen niedrigen Pegel aufweisen, ist der Wert des Widerstandes 20 groß. Die Steuerschaltung und der Widerstand dienen dazu, den Pegel des Trägers und der Seitenbänder an dem Widerstand niedrig zu halten. Das Signal, das am Ausgang auftritt, hat daher einen Trägerpegel entspre-
Wenn die Seitenbänder einen niedrigen Pegel aufweisen, ist der Wert des Widerstandes 20 groß. Die Steuerschaltung und der Widerstand dienen dazu, den Pegel des Trägers und der Seitenbänder an dem Widerstand niedrig zu halten. Das Signal, das am Ausgang auftritt, hat daher einen Trägerpegel entspre-
chend dem Übertragungskanal 1, aber bei niedrigem Pegel der Seitenbänder entsprechen die Seitenbänder
dem Übertragungskanal 2. Wenn der Verstärkungsgrad A2 des Verstärkers 29 größer als der Verstärkungsgrad
A1 des Verstärkers A2 ist, dann werden die Seitenbänder
bei niedrigen Signalpegeln über die Filterschaltung 33 dem Ausgang zugeführt und entsprechend angehoben,
so daß die Schaltung als Kompressor dient Wenn der Verstärkungsgrad Ai größer als der Verstärkungsgrad
A2 ist, dann wird das Seitenband-Ausgangssignal bei
niedrigen Pegeln niedriger im Vergleich zu dem bei hohen Signalpegeln und die Schaltung arbeitet als
Expander. Bei niedrigen Seitenbandpegeln hat der Widerstand 20 einen hohen Wert im Vergleich mit der
Impedanz des Filters bei den Seitenbandfrequenzen, und es werden daher große Bandbreiten zu beiden
Seiten der Trägerfrequenz über die Filterschaltung übertragen. Wenn der Pegel der Seitenbänder an dem
Widerstand 20 zunimmt, v.-ird der Wert des Widerstandes
20 verringert, und die effektive Seitenband-Bandbreite, für die die Filterschaltung wirksam ist und in der
die Kompression und Expansion stattfindet, wird eingeengt.
Claims (8)
1. Schaltung zum Ändern des dynamischen Bereiches eines Eingangssignals, mit zwei eingangsseitig
verbundenen Übertragungskanälen, die mit den beiden Anschlüssen einer Impedanz verbunden
sind, die in einer die von den Kanälen übertragenen Signalkomponenten zu einem Ausgangssignal vereinigenden
Einrichtung liegt, wobei der erste Kanal in bezug auf den Dynamikbereich während des
Betriebes linear und der zweite Kanal frequenzselektiv ist, indem er einen begrenzten Frequenzbereich
bestimmt, in dem der Dynamikbereich des Ausgangssignals relativ zum Eingangssignal geändert
wird, mit einer veränderbaren Impedanz, die den frequenzselektiven Kanal beeinflußt und sich in
Abhängigkeit von einer Signalamplitude in der Schaltung derart ändert, daß sie den begrenzten
Frequenzbereich einengt, wenn die Eingangssignalamplitude
ansteigt, dadurch gekennzeichnet,
daß die veränderbare Impedanz (3) die in der
Vereinigungseinrichtung liegende Impedanz ist und dadurch einen veränderbaren Kopplungsgrad zwischen
den beiden Kanälen (1, 2) bewirkt und gleichzeitig in Verbindung mit dem zweiten Kanal
(2) den begrenzten Frequenzbereich bestimmt.
2. Schaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß die veränderbare Impedanz (3) den ersten und zweiten Anschluß (11,12) mit hohem bzw.
niedrigem Kopplungsgrad verbindet, wenn die Eingangssignalamplitude niedrig bzw. hoch ist.
3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbare Impedanz (3) den
ersten und zweiten Anschluß (11, 12) mit niedrigem bzw. hohem Kopplungsgrad verbindet, wenn die
Eingangssignalamplitude niedrig bzw. hoch ist.
4. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungskanalverstärkungen
so gewählt sind, daß die Schaltung in dem begrenzten Frequenzbereich am Ausgang (14) ein
angehobenes Signal abgibt, wenn die Eingangssignalamplitude niedrig ist, so daß die Schaltung als
Kompressor wirkt.
5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungskanalverslärkungen
so gewählt sind, daß die Schaltung in dem begrenzten Frequenzbereich ein gedämpftes Signal
am Ausgang (14) abgibt, wenn die Eingangssignalamplitude niedrig ist, so daß die Schaltung als
Expander wirkt.
6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Übertragungskanal
(2) einen abgestimmten Kreis (33) zur Unterdrückung einer Trägerschwingung aufweist.
7. Schaltung nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbare
Impedanz einen veränderbaren ohmschen Widerstand (20) aufweist.
8. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbare
Impedanz einen veränderbaren Blindwiderstand aufweist.
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