DE2236173A1

DE2236173A1 - Signaluebertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE2236173A1
Application number: DE2236173A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Horichi; Yoshitaka Kanamoto; Noriaki Naito; Shoichi Nakamura
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1971-07-24
Filing date: 1972-07-24
Publication date: 1973-02-08
Also published as: AU4490772A; MY7900107A; DK146140C; MY7900106A; FR2147146B1; FR2147146A1; ATA636372A; NL7210201A; IT961650B; NO136325B; GB1398732A; JPS5648883B1; DE2236173C3; DE2236173B2; SE388330B; NL175570B; BE786629A; CA997276A; NO136325C; AU476805B2

Description

Dipl.-lng. H. MITSCHERLICH 8 MÜNCHEN 22,

^r ³ .......... Steinsdorfstraße 10

Dipl.-lng. K. GUNSCHMANN _{Telefon: (0811)} .₂₉₆₆ ₈₄ Dr. rer. not. W. KORBER

PATENTANWÄLTE 24. Juli 1972

Dipl.-lng. J. Schmidt-Evers

SOMY CORPORATION
7-35 üitashinagawa-6 Shinagawa-ku

Tokio / Japan

Patentanmeldung

"Signalübertragungseinrichtung"

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Signal- ' · übertragungseinrichtung oder ein signalübertragungssystem einer Art, die für ein Magnetbandaufnahme und -wiedergabegerät oder dergl. geeignet ist, und insbesondere auf eine Entstöreinrichtung zum Unterdrücken oder beseitigen von auf ein Signal zwischen seiner Aufzeichnung und Wiedergabe überlagertem Geräusch.

elektirschen Mtz- oder Informationssignalen werden

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im allgemeinen verrauschte Signale oder üauschsignale auf die Informationssignale bei der übertragung dieser Signale durch ein system oder eine iieihe von Systemen von der i^rzeugungsstelle bis zur Wiedergabestelle überlagert. Der Ausdruck "System" wird verwendet, um jede beliebige einrichtung zu bezeichnen, welche auf die weiterleitung oder Übermittlung der Signale einwirken und einfach oder komplex sein kann. Verschiedene Methoden sind bisher bei dem Stand der i'echnik zur Bekämpfung der Wirkungen derartiger ftauschsignale und insbesondere zur Bekämpfung des durch den Aufzeichnungsträger und -apparat bei Systemen eingeführten Geräusches vorgeschlagen worden, bei welchen die Signale auf Magnetband oder einen anderen Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden, jjieses Geräusch wird nicht gleichmäßig durch den ganzen Frequenzbereich des Informationssignals verteilt, wobei die ,wirkung dieses ^eräusches durch Steuerung der Übertragungsfrequenzgang-Charakteristiken des Systems herabgesetzt werden kann.

Es ist jedoch wünschenswert, eine richtige Ubertragungsfrequenzgangcharakteristik für das Informationssignal beizubehalten, was bedeutet, daß bei der Beibehaltung der Gesamtfrequenzgangcharakteristik für das Informationssignal jede Verstärkung des Signals in einem Teil des Systems durch eine Reduktion der Signalamplitude in einem anderen Teil des Systems ausgeglichen werden soll.

Bei einer verfeinerten Korrekturmethode wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß ein Geräusch insbesondere dann unangenehm ist, wenn die Amplitude des Informationesignals niedrig ist und das Geräusch nicht überdeckt. Nach dieser Methode werden Niederamplitudensignale mehr als Hochamplitudensignale verstärkt, bevor die Signale auf einem Teil des Ubertragungsmediums angelegt werden,

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worin eine spezifische Geräuschart möglicherweise dem Signal zugegeben werden kann. Uiedrigamplitudensignale können beispielsweise in einem Aufzeichnungssystem mehr als Hochamplitudensignale verstärkt werden, worauf diese geänderten Signale auf den Aufzeichnungsträger aufgezeichnet werden können. Das Wiedergabesystem verstärkt vorzugsweise die aufgezeichneten Signale auf solche, Weise, daß verhältnismäßig niedige Amplituden aufweisende Signale weniger als Signale mit verhältnismäßig hoher Amplitude verstärkt werden. Somit kann das Gesamtsystem auf die Signale gleichmäßig einwirken, indem daß Wiedergabesystem die Änderung der durch das Wiedergabesystem eingeführten Signalamplitude ausgleicht. Der Vor- · teil besteht darin, daß Kiedrigamplitudengeräuschsignale, die z.B. durch den Aufzeichnungsträger selbst eingeführt oder von dem Wiedergabewandler in dem Wiedergabesystem aufgenommen werden können, nur durch denjenigen Bereich des Gesamtübertragungswegs weitergeleitet werden, in welchen sie verhältnismäiiig wenig verstärkt werden.

Es ist auch vorgeschlagen worden, daß diese Methode beiseleictiven Bereichen des Frequenzbandes des Informatioiissignals Anwendung findet, um beispielsweise das Niedrigfrequenzgeräusch, wie z.B. Summen oder Brummen, oder das Hochfrequenzgeräusch, wie z.B. Zischen, auf ein Minimum herabzusetzen.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Korrektur- oder Entzerrermethode und einer Sntzerrerschaltung zum Erhalt einer selektiven Reduzierung von liiiedrigamplitudengeräuschsignalen oder liiederamplitudenstörsignalen in einem Frequenzband in Abhängigkeit von der Amplitude der-Informationssignale.

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Ee handelt sich dabei um ein Übertragungssystem mit einem Kegelfilter für Steuerung des Frequenzganges mit Hilfe eines Steuersignals aufgrund der Amplitude des Informationssignals. Der Regelfilter ist mit einer Ausgangsschaltung eines InformationssignalsverstÄrkers verbunden und kann das Informationssignal mit der veränderten Frequenz einer Ausgangsanschlußklemme der Anlage zuführen, falls die Anlage den Lautstärkeumfeng . des Informationssignals umfaßt, indem Niedrigamplutdensignale mehr als Hochamplitudensignale verstärkt werden. Der Filter kann wechselweise das Signal mit der modifizierten Frequenz zurück zum Eingang des Verstärkers über eine Schalteinrichtung, wie z.jü. einen Schalter, zuführen, um den Lautstärkeumfang zu erweitern. Im letzteren Fall kann der Schalter gleichzeitig zum Schalten eines Rückkopplungeelemente unmittelbar zwischen dem Ausgang und dem Eingang des Verstärkers verwendet werden. Der Gesamtfrequenzgang des Übertragungssystems bei der Erweiterung des Lautstärkebereiches des Signale stellt das umgekehrte des Systemganges beim Unterdrücken des Lautstärkebereiches dar.

Weitere Merkmale erhellen aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen.

Erfindungsgemäß ist eine Ausgangsschaltung eines Signalverstärkers mit einem Hegelfilter verbunden, d.h., einem Filter mit einer veränderlichen oder regelbaren Frequenebereichcharakterietik oder Übertragungsfrequensgangscharakteristik, die auf dynamischer Basis geändert werden kann. Die Amplitude der Signale aus dem Verstärker wird durch den Regelfilter entsprechend dem Momentanfrequenzgang des Filters modifiziert. Der Filter hat einen Frequenzbereich, der ein Band von Frequenzen relativ zu einem an-

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deren dämpft, d.h., Niedrigfrequenzsignale relativ zu Hochfrequenzsignalen innerhalb des Gesamtbereiches der Informationssignale. Der Filter ist erfindungsge- ' maß so angeordnet, daß die Signaldämpfung am Niederfrequenzende des Bandes verhältnismäßig konstant und auch die Dämpfung der Hochfrequenzsignale verhältnismäßig konstant ist, jedoch zwischen den Niederfrequenzsignalen und den HochfrequenzSignalen ein Übergangsbereich liegt, in welchem die Dämpfung zwischen der oberen und der unteren Grenze variiert. Eine Steuerschaltung ist ferner an dem filter angeschlossen und auch geschaltet, um Informationss.ignale zu empfangen und um die Charakteristiken des Filters auf solche Weise zu steuern, daß der Übergangsbereich auf das Hochfrequenzende des Gesamtbandes oder das Niederfrequenzende je nach der Amplitude der Informationsstionssignale hin verschoben werden kann.

Wir dieses System zur Aufzeichnung der Informationssignale auf einem Aufzeichnungsträger, wie z.B. einem Magnetband, verwendet, so werden Signale, äie durch den Verstärker und den Kegelfilter weitergeleitet worden aind, an einer Ausgangsschaltung des Systems, wie z.ü. einem Aufzeichnungswandler verfügbar gemacht, Eine Gegenkopplungsschaltung kann aus einer Ausgangsschaltung an eine Eingangsschal- , tung des Verstärkers angeschlossen werden, wenn das System einen Teil eines Aufzeichnungsgerätes bildet.

Sollen andererseits der Verstärker und der Hegelfilter mit seiner Steuerschaltung bei einem Wiedergabesystem verwendet werden, so wird der Ausgang des Regelfilters mit einer Eingangsschaltung des Verstärkers rückgekoppelt, so daß der Hegelfilter einen Teil einer Gegenkopplungsschleife bildet. In diesem Falle werden die Signale, die durch den Filter weniger gedämpft worden sind, eine weniger negative

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Gegenkopplung für den Verstärker ergeben, wodurch sie in einer höheren Ausgangsamplitude in der Ausgangeschaltung des Verstärkers erscheinen, als die Signale, die durch den Filter weniger gedämpft worden sind. Die auf diese.Weise angeordnete Ausgangsschaltung des Verstärkers kann dann an einem Lautsprecher oder an eine andere beliebige weitere Schaltung oder Belastung bzw. an einen Verbraucher angeschlossen werden.

Diese Schaltungskomponenten können in eine einzige Vorrichtung, wie z.B. eine Vorrichtung zur Aufzeichnung von Signalen auf Magnetband und aum Abspielen oder zur Wiedergabe dieser Signale, eingebaut werden. Wird die Schaltung sowohl zum Aufzeichnen als auch zur Wiedergabe verwendet, so wird ein Schalter zwischen des Ausgang des Filters und eine Eingangsschaltung des Verstärkers zwischengeschaltet. Wenn dieser Schalter geschlossen wird, so werden die Signale aus dem Filter dem Verstärker zurückgeführt; ist der Schalter geöffnet, so werden diese Signale nicht dem Eingang des Verstärkers zurückgeführt, sondern können an einen Aufzeichnungskopf angelegt werden. Es ist auch vorteilha-ft, ein zusätzliches Gegenkopplungselement in die Rückkopplungsschleife einzubauen und dieses Element an die Rückkopplungs-Eingangsschaltung des Verstärkers anzuschließen. Indem der Schalter als ein einpoliger Umschalter ausgebildet und der Arm mit dem Gegenkopplungselement verbunden und eine der feststehenden Anschlußklemmen an den Ausgang des Verstärkers und die andere bestehende Anschlußklemme an den Ausgang des Filters angeschlossen wird, kann der Schalter in einer Richtung betätigt werden, um das Gegenkopplungselement direkt an den Ausgang des Verstärkers anzuschließen, wenn Signale aufgezeichnet werden sollen, und in der anderen Richtung, um das Gegenkopplungselement an den Ausgang des Filters anzuBChliei3en, wenn Signale wiedergegeben werden sollen.

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Eine weitere Fahrteinrichtung kann verwendet werden, um ein Mikrofon an eine Eingangsschaltung des Verstärkers anzuschließen, wenn das Gerät zum Aufzeichnen von Signalen verwendet werden soll, oder einen Abspielwandler an die .Eingangsschaltung des Verstärkers anzuschließen, wenn das Gerät zum Abspielen vorher aufgezeichneter Signale verwendet werden soll. Eine zusätzliche Schalteinrichtung kann den Lautsprecherverbraucher von der Ausgangsschaltung des Verstärkers trennen und einen Aufzeichnungswandler mit dem Ausgang des Filters verbinden, wenn das Gerät zum Aufzeichnen von Signalen verwendet werden soll.

Insbesondere zur Reduzierung von durch das Magnetband in einem Magnetbandgerät erzeugten Zischens ist der Regelfilter so angeordnet, daß bei einem Mformationssignal in dem Hochfrequenzbereich des Gesamtbandes mit einer gleichzeitig verhältnismäßig niederen Amplitude das Signal mehr als ein anderes Signal gleicher Amplitude am Hiederfrequenzende des Gesamtfrequenzbandes verstärkt wird. Bei einem Zwischenbereich von Frequenzen hängt die Verstärkung von der genauen Frequenz ab und erfolgt zwischen der maximalen Verstärkung der Hochfrequenzsignale und der minimalen Verstärkung der Mederf requenzsignale. Wenn sich die Höhe des ankommenden Signals verringert, verschiebt sich das Übergangsband auf solche Weise, daß die Verstärkung von Signalen innerhalb des Obergangsbandes reduziert wird. Bei einem erfindungsgemäßen Wiedergabesystem ist die Verstärkung eines Signals mit hoher frequenz und niederem Pegel kleiner als die Verstärkung eines Signals mit niedriger frequenz und niedrigem Pegel. Das Übergangsband ist dasselbe, wie bei dem Aufzeichnungssystem, so daß die Verstärkung von Signalen innerhalb dieses Bandes umgekehrt zur Verstärkung bei dem Aufzeichnungssystem ist. Somit werden bei Verwendung derselben Komponenten sowohl für

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das AufzeichnungsBystem als auch für die Wiedergabe gleiche und entgegengesetzte Wirkungen auf die Informationssignale ausgeübt.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; darin zeigern

Pig. 1 Ein Blockdiagramm eines Signalübertragungssyetems nach der vorliegenden Erfindung!

Pig. 2 Eine schematische Ansicht des Kegelfilters nach Pig.In

Pig. 3A - Pig. 3D Schematische Ansicht von Schaltungen, die zur Verwendung als veränderliche Impedanzkomponente des Filters nach Pig. 2 geeignet sind}

Pig. 4 Ein Kurvenbild des Frequenzbereichs des Signalübertragungssysteme nach Pig. 1, wenn als Aufzeichnungsvorrichtung verwendetj

Pig. 5 Ein Kurvenbild des Frequenzbereichs des Systems nach Fig. 1, wenn als Abspielvorrichtung verwendet;

Pig. 6 Eine grafische .Darstellung der Eingangs-Ausgangs· Charakteristiken des Signalübertragungssysteme nach Pig. I; und

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Fig. 7 Ein Schaltbild einer Ausführungsform des · Systems nach Mg." 1.

j?ig. 1 zeigt ein Signalübertragungssystem, das zum Reduzieren der Wirkung gewisser (leräuschsignale auf ein Informationssignal geeignet ist. Das in Pig. I gezeigte System kann entweder in dem Abschnitt des Signalgangs vor der Einführung des auf ein minimum herabzusetzenden Geräusches oder in dem Teil des Signalganges verwendet werden, welcher der Einführung eines, derartigen Geräusches folgt.

Die Schaltung nach Fig. 1 weist eine Eingangsklemme 11 auf, die mit der eingangsschaltung des Hauptverstärkers 12 verbunden ist, der eine Ausgangsschaltung aufweist, die mit einer Ausgangsklemme 13 verbunden ist. Bin Gegenkopplungselement 14 ist auch an eine Eingangsschaltung des Verstärkers 12 angeschlossen. Sie kann dieselbe Eingangsschaltung sein, wie die an die Anschlußklemme 11 angeschlossene, oder einen anderen Teil des Eingangsabschnittes des Hauptverstärkers 12 darstellen. Das Gegenkopplungselement 14» das hier als Widerstand gezeigt ist, ist mit dem Arm eines Halters 16 verbunden, der zwei ortsfeste Pole hat, die mit den Großbuchstaben H und P entsprechend der Tatsache bezeichnet sind, daß, wenn die Schaltung zum Aufzeichnen von Informationssignalen auf Magnetband verwendet werden soll, der öchalterarm in verbindung mit der H-Verbindungsklemme in Verbindung steht, wobei dann, wenn die Schaltung, die zum Wiedergeben von vorher auf dem Magnetband aufgezeichneten Signalen verwendet wird, der Arm des Schalters 16 in Kontakt mit der Klemme P stehen wird, die sioh in der in Pig. I gezeigten Stellung befindet;

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Ein Regelfilter It ist an die Anschlußklemme 13 zum Empfang der Ausgangssignale des Hauptverstärkers 12 angeschlossen. Der Regelfilter wird nachfolgend näher beschrieben, wobei es zunächst genügt, festzustellen, daß die Frequenzgangcharakteristiken des Regelfilters durch einen Steuerverstärker B dynamisch gesteuert werden. Der Ausgang des Regelfilters 17 ist an einen Ausgleichverstärker 19 angelegt, dessen Verstärkungsfaktor oder Verstärkungsgrad eingestellt werden kann, um die Dämpfung eines Dämpfers 20 und den i'ilter 17 auszugleichen. Der Ausgang des Ausgleichverstärkers 19 iet an die Anschlußklemme P des Schalters 16 und auch an eine Ausgangsklemme 21 des Systems angeschlossen, die wiederum bei der vorliegenden Ausführungsform an einen Magnetaufzeichnungskopf oder Wandler 22 angeschlossen ist. Dieser Wandler befindet sich in einer Stellung, um Informationen auf dem Magnetband 23 aufzuzeichnen, wovon nur eine kurze Strecke in der Zeichnung dargestellt ist.

Die in Pig. 2 gezeigte Schaltung ist der Kegelfliter 17 der Fig. 1 und weist eine Eingangsklemme 24 auf, die an die Basis eines ersten Transistors 26 angeschlossen ist, der als Emitterfolger geschaltet ist, um eine Niederleistungsimpedanz zu erhalten. Widerstände 27 und 28 sind als Spannungsteiler zwischen dem Emitter des Transistors 26 und Erde geschaltet und gleichen die Filtercharakteristiken und insbesondere in dem Niederfrequenzbereich des Bandes aus. Die vorhandenen Filterelemente Bind innerhalb einer Hilfsschaltung bzw. eines Hilfestromkreieee eingeschlossen und weisen ein Paar Kondensatoren 32 und auf, die mit den Widerständen 27 und 28 als Spannungsteiler parallel geschaltet sind. Darüber hinaus weisen die filterelemente einen dritten Kondensator 34 auf, dessen

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eine Anschlußklemme an den Übergang zwischen den Kondensatoren 32 und 33 angeschlossen ist, während die andere Anschlußklemme an den Emitter eines Transistors 36 angeschlossen ist, dessen Kollektor an Erde angeschlossen ist. Die Emitter-/Kollektorschaltung des Transistors 36 ist mit einem Widerstand 37 parallel geschaltet, wobei die Basis des Transistors 36 mit einer Steuersignal-Eingangsklemme 38 verbunden ist. Die Maximalimpendanz des Kondensators 34 und der Erde, falls der Transistor 36 Restspannung erreicht, ist durch den Widerstand 37 begrenzt, um die in Mg. 4 gezeigten, gewünschten Zweigpegelempfangscharakteristiken oder Ansprechcharakteristiken aufrechtzuerhalten.

Die Hilfsschaltung 29 ist an die Basis eines Transistors 39 angeschlossen, der eine verhältnismäßig hohe Eingangsimpedanz hat. Das Ausgangs signal der Regelfilterschaltung 17 wird aus einer Klemme 41 abgeleitet, die an den Kollektor des Transistors 39 angeschlossen ist.

Die Hilfsschaltung 29 zusammen-unit den Widerständen 29 und 28 ist ein Hochpaßfilter. Die Fre'quenzansprechcharakteristik dieses i'ilters wird durch die Impedanz geändert, die durch die Emitter-Kollektorschaltung des Transistors 36 vorgelegt wird, wobei dies wiederum durch die Amplitude des Steuersignals gesteuert wird, das an die Klemme 38 angelegt ist. Ji¹Ur Steuersignale mit Uiederamplitude, v/elche die Basis des Transistors 36 nur geringfügig oberhalb der Grundspannung antreiben, hat der Transistor eine verhältnismäßig niedrige Leitfähigkeit. Mit fortschreitender Abnahme der an die Klemme 38 angelegten Steuersignale wird die Leitfähigkeit des Transistors 36 erhöht.

Die Fig. 3A - 3D sind Alternativschaltungen für den Tran-

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sistor 36 und den Widerstand 37 in Pig. 2, obwohl die Schaltung nach i'ig. 2 die bevorzugte Ausführungsform zur Herabsetzung der Verzerrung auf ein Minimum und zur Erzielung der besten Übergangscharakteristiken ist. Die Schaltungen nach den Fig. 3A - 3D können in Fig. 2 ersetzt warden, indem der Transistor 36 und der Widerstand 37, die dort gezeigt sind, und die Anschlußklemme X zum Kondensator 34 und die Klemme Y zur Erde beseitigt werden.

Die Prequenzansprechbarkeit des .filters 17 ist durch die Ansprechkurve grundsätzlich dargestellt, die in Pig. 4 gezeigt ist. Der obere Pegel V_H, der die Ausgangsspannung ist, ist auf die Eingangsspannung bezogen, die als e. durch die Gleichung

^Z33

V- e

^VH " ^ein

Z₃₂ + Z₃₃

ist, worin Z,₂ und Z,, die Impendanten der Kondensatoren 32 bzw. 33 sind. Diese Gleichung zeigt, daß die kondensatoren 32 und 33 einfach als spannungsteiler zur Erzeugung der oberen Spannung Y„ dienen. Andererseits ist das Verhältnis der Spannung V, mit dem niedrigen Pegel zur Uingangsspannung e. durch die Gleichung

^Z33 H ^Z34

^ein

+ Z₃₅ J Z₃₄

gegeben, worin das Symbol V₃₃ |[ Z₃₄ die Impedanz der

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Parallelschaltung der Kondensatoren 33 und 34 zeigt.

Die Eckfrequenzen oder Grenzfrequenzen f.. und f^, worin die schrägen Teile der Kurven in Fig. 4 die Spannungspegel Yt und Vtt schneiden, sind durch die Gleichungen

^fL *

2 If C Z

Z₃₆

gegeben, worin U₃₃* ^-33 ^un(i G34 ^die Kapazitäten der Kondensatoren 32 bzv». 33 bzw. 34 sind und das .tiezugszeichen ¹L-Xr die Ausgangsimpendanz des Transistors 36 ist. In Übereinstimmung mit den Eckfrequenzen oder Grenzfrequenzen f-r und fg. können demgemäß verändert werden, indem die Impedanz Z₃₆ gesteuert wird, um die geneigte Linie in Ji'ig. 4 aus der Stellung a in die Stellung b zu versetzen. Die Kurve a ist die Ansprechkurve, wenn der Pegel des auf die Eingangsklemme 38 angelegten Signals klein und daher die · Impendanz Z₃^ groß ist. Die Ansprechkurve folgt der geneigten Linie b, wenn die auf die Klemme 38 angelegte Eingangsspannung groß und infolgedessen die Impedanz Z₃^ klein ist. Bei dazwischenliegenden Signalpegeln befindet sich die Ansprechkurve zwischen den Kurven a und b. Es ist wichtig, daß durch die Änderung der Impedanz Z₃₆ nicht die Spannungspegel V_R und V_L geändert werden, sondern daß nur die Stellung des Übergangsbandes zwischen den

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Frequenzen fj und f_H geändert wird.

Die Ansprechbarkeit des Filters ist insbesondere für zwei Frequenzen f-, und f_? innerhalb des Übergangsbandes angezeigt. Die Frequenz f-^ ist niedriger als die Frequenz f₂, wobei der Ansprechbereich stets kleiner für die Frequenz f-, als für die Frequenz fg ist. Der genaue Ansprechbereich an jeder dieser Frequenzen hängt jedenfalls davon ab, ob der Pegel der an die Klemme 3Ö angelegten Spannung verhältnismäiäig hoch oder niedrig ist. Für hohe Eingangsspannungen an der Klemme 38 ist der Ansprechbereich an der Frequenz f^ bei dem unteren Pegel V,..

Die Frequenzansprechkurven in Fig. 4 stellen auch die Gesamtfrequenzansprechbereichscharakteristik der Schaltung dar, wenn sie zur Aufzeichnung von Signalen auf dem Band 23 verwendet wird. In diesem Fall wird der Arm des Schalters 16 in Kontakt mit der Klemme R gebracht, wobei die Ausgangsspannung des Verstärkers 12 einfach durch die Frequenzcharakteristik des Regelfilters 17 modifiziert wird.

Wird andererseits die Spannung zur Wiedergabe von vorher aufgezeichneten Signalen verwendet, so empfängt die, Klemme 11 das ankommende Signal aus einem kagnetaufnahmekopf und der Schalter 16 wird so eingestellt, daf3 der Arm sich in der in Fig. 1 gezeigten Stellung in Kontakt mit der Klemme P befindet. Die gesamte Gegenkopplungsschleife für den Verstärker 12 enthält dann nicht nur den Widerstand 14, sondern auch den Kegelfilter 17 zusammen mit dem Ausgleichverstiirker 19 und dem Dämpfer 20. Ist die an tile Eingangsschaltung deu Verstärkers 12 rückgekoppelte Spannung groli,

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so ist die Ausgangsspannung verhältnismäßig klein. Umgekehrt, ist die rückgekoppelte Spannung verhältnismäßig klein, so ist die Ausgangsspannung verhältnismäßig groß. Da die Größe der rückgekoppelten Spannung durch die Frequenzcharakteristiken des Kegelfilters 17 "bestimmt ist, ist die bei der Klemme 13 gemessene Ausgangsspannung des Verstärkers 12 bei dem Wiedergabevorgang wie in Fig. 5 gezeigt, was umgekehrt zur ü'ig. 4 ist. Hach den beiden Figuren 4 und 5 ist die Yfirkung einer großen Eingangsspannung zur Klemme 38 in Fig. 4, den Übergangsteil der Kurve nach rechts, d.h. zur Linie b in Pig. 4 und zur Linie b¹ in Fig. 5» zu verschieben. Somit sind der Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgang auf dynamischer Basis ausgeglichen.

Fig. 6 zeigt das Verhältnis zwischen dem Ausgang und dem Eingang der an die Schaltung der Fig. 1 für beide Arten der Vorgänge angelegten Informationssignale. Die G-esamtbereichscharakteristik, einschließlich der Aufzeichnung und der Wiedergabe, ist linear, was bedeutet, daß-die Amplitude des Ausgangssignals eine direkte Funktion der Amplitude des Eingangssignals ist. Dieses Verhältnis ist in Fig. 6 durch die Linie 42 gezeigt. Die Charakteristiken der Schaltung nach Fig. 1, die als Auf ze ichnungs system arbeitet, sind durch die typischen Kurven 43 und 44 ober-, halb der Linie 42 gezeigt, während die entsprechenden Kurven.46 und 47 unterhalb der Linie 42 die Arbeitsweise als Wiedergabeeinrichtung zeigen.

Der Gresamtfrequenzgang zwischen der Eingangsklemme 11 in Fig. 1 und der Ausgangsklemme 21 des Systems weist die das.Hochfrequenzbahd erhöhende Charakteristik auf. Wie in Fig. 4 gezeigt, wird die Eckfrequenz erhöht, wenn sich der

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Pegel des Eingangssignals vermindert. Das in Fig. 6 gezeigte Ergebnis ist, daß, wenn der Pegel des Eingangsiiignals klein ist, die Verstärkung des Systems um den Betrag P₁ über der ursprünglichen Kurve 42 erhöht ist und der Kurve 43 folgt. Sobald der Pegel des Eingangssignals einen Punkt e_r überschreitet, wird die Dämpfung eingeleitet, so daß sich die Frequenzgangansprechkurve 43 an der ursprünglichen Frequenzgangcharakterietik 42 annähert. Dies erfolgt aufgrund der Tatsache, daß das Übergangsband des Kegelfiltera 17 sich in Kichtung auf die in Fig. 4 gezeigte Stellung b verschiebt. Diese Beschreibung entspricht dem Fall, bei welchem das Informationssignal einen sehr niedrigen Pegel und eine Frequenz ^ aufweist, wie in Fig. 4 gezeigt.

Für eine im wesentlichen in der Mitte der in Fig. 3 gezeigten IJbergangskurve befindlichen höhere Frequenz fp kann ein Signal mit höherem Pegel erhalten werden, wie durch die Kurve 44 gezeigt. In diesem Fall hat das System einen höheren Verstärkungsfaktor P«, als der Verstärkungsfaktor P-, für das Signal mit der niedrigeren Frequenz, iier Hauptverstärker 12 steuert den regelbaren Filter 17, um zu bewirken, daß das Signal mit der Frequenz ±2 mehr als das Signal verstärkt wird, das die Frequenz f, hat, wobei die Steuerung des ttegelfliters 17 bei einem niedrigeren Pegel e₂t als der Pegel ^₁ des Eingangssignalβ eingeleitet wird. Als Ergebnis beginnt die Kurve 44 eich an der charakteristischen Kurve 42 mit einem niedrigeren Pegel anzunähern. Das Signal mit niedriger Amplitude und hoher Frequenz wird demgemäß mehr als ein Signal mit höherer Frequenz und mit dem gleichen Pegel verstärkt. Die Arbeitsweise des in Fig. 1 gezeigten Systeme als Wiedergabesystem ist genau umgekehrt, wie durch die Tatsache veranschaulicht, daß die Kurven 46 Und 47 in Bezug auf die Kurven 43 und 44 symetrisch sind, jjies bewirkt, daß

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das tSignal mit der höheren" frequenz bei der Wiedergabe mehr als ein Signal mit niedriger frequenz unterdrückt wird, bomit ist es möglich, daß das verhältnis zwischen dem Signal und dem Ü-eräusch durch die Reduzierung des liochfrequenzzisehens und dergl. verbessert wird.

Ji'ig. 7 zeigt schematisch eine Schaltung mit den Komponenten des Blockschaltbildes der ü'ig. 1, die mit entsprechenden jjezugszeichen angedeutet sind. Darüber hinaus weist die Schaltung nach ü'ig. 7 einen Magnetaufnahmekopf 49 auf, die mit einer Klemme p¹ eines zweiten 'feiles des Schalters 16 verbunden ist. jjieser Aufnahmekopf wird verwendet, wenn die Schaltung als Wiedergabesystem Anwendung findet, uie Schaltung weist auch ein Mikrofon auf, das mit einer Klemme R¹ verbunden ist, die Verwendung findet, wenn die Schaltung als Aufzeichnungssystem betrieben wird. Der Arm' des Schalters 16· ist mit einem verstärker 52 verbunden, der Signale mit der notwendigen Amplitude der'Eingangsklemme 11 zuführt. Der Eingang des Steuerverstärkers 18 ist als unmittelbar mit dem Emitter des Transistors 36 verbunden gezeigt, der in der Tat. eine der Ausgangsklemmen der Filterschaltung ist. Der Steuerverstärker 18, der auf diese Weise angeschlossen ist, verschiebt die Arbeitsweise der Schaltung zu den gestrichelten Linien in Pig. 6, wie gewünscht. Der Steuerverstärker 18 weist drei Transistorstufen 54 - 56 auf, die letzte wovon als Emitter-Folger geschaltet ist, um Signale einem Bandeliminierungsfilter 53 zuzuführen. Der Zweck dieses Filters besteht darin, spezifische Signale, wie z.B. die 19KHZ-Pilotfrequenz zu eliminieren, wie bei der FM-Multiplexarbeitsweise verwendet wird. Ein Tiefpaßfilter 57 verbindet den Ausgang der Stufe 56 mit der Stufe 54, um den Übertragungshochfrequenzgang zu verstärken. Der Ausgang des Filters 53 wird gleichgerichtet und mit der Basis des

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Transistors 36 verbunden. Der Rest der Schaltung ist der in ü'ig. 1 gezeigten ähnlich, so daß die Erläuterung ihrer Arbeitsweise nicht wiederholt werden braucht.

- Patentansprüche -

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Claims

ΐ a_t e η .t__>a_n_s_2__r_ü_c_-iih_e

Signalaufbereitungsanlage, gekennzeichnet durch einen Verstärker mit Eingangs- und Ausganjsabschnitten, die Eingangs- und Ausgangschaltungen aufweisen, einen mit einer Ausgangsschaltung des Verstärkers zur Aufnahme von Informationssignalen aus der Ausgangsschaltung und zum Vierteilen dieser Signale verbundenen üegelfilter, eine mit dem besagten J?ilter verbundene Ausgangsschaltung des Systems bzw. der Anlage, um gefilterte Informationssignale daraus abzuleiten und durch eine Einrichtung zum Verbinden des filters, um eine Gegenkopplungsschleife für den Verstärker zu bilden, um in dem Regelfilter gefilterte Informationssignale zurückzuführen.

2. Signalaufberpitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, zum Bilden einer Gegenkopplungsschleife einen Schalter aufweist.

3. Signalaufbereitungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter einen beweglichen Arm, der mit einer Eingangsschaltung des Verstärkers verbunden ist, und eine mit der Ausgangsschaltung der Anlage verbundene feststehende Klemme aufweist.

4. Signalaufbereitungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter eine zweite fest-

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stehende Klemme aufweist, die mit einer Ausgangsschaltung des Verstärkers verbunden ist, wodurch die Eingangsschaltung geschaltet und in Verbindung entweder mit der Ausgangsschaltung ues Verstärkers direkt oder mit dem Ausgang des iiegelfiltera verbunden werden kann.

Signalaufbereitungsanlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Amplitudensteuereinrichtung, die mit dem Regelfilter zwischen der Ausgangsschaltung des Verstärkers und der besagten Einrichtung zum Bilden einer Gegenkopplungsschleife für den Verstärker in Kaskade geschaltet ist, wobei die Kaskadenschaltung einen Faktor von im wesentlichen 1 aufweist.

6. Signalaufbereitungssystem nach Anspruch *>» dadurch ge* kennzeichnet, daß die ApIitudensteuereinrichtung einen Ausgleichverstärker und einen Dämpfer aufweist.

7. Signalaufbereitungsanlage nach Anspruch 1, gekennnet durch ein üregenkopplungselement, das zwischen einen Eingangsabschnitt des Verstärkers und der Einrichtung zum Verbinden des i'ilters zum Mlden einer Gegenkopplungsschleife für den Verstärker geschaltet ist.

8. Signalaufbereitungeahlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Steuerverstärker_f der an den riegelfilter angesohlosaen ist, um seinen frequeti«be~

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reich in Abhängigkeit von der Amplitude der Informationssignale zu steuern.

9, Signalaufbereitungsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerverstärker an eine Ausgangsklemme des uegelfilters zum Empfang von Info rmationssignalen angeschlossen ist.

10. Signalaufbereitungsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerverstärker einen Bändel iminierungsfilter aufweist.

11. Signalaufbereitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelfilter einen ersten und einen zweiten Kondensator, die als Spannungsteiler für. das Informationssignal' in Reihe geschaltet sind, und einen dritten Kondensator und eine steuerbare Impedanzvorrichtung aufweist, die miteinander in Keihe und mit dem zweiten Kondensator parallel geschaltet sind.

12. Regelfilter, gekennzeichnet durch ein Paar Eingangsklemmen, einen ersten und einen zweiten Kondensator, die in einer ersten Reihenschaltung an den Eingangsklemmen angeschlossen sind, einen dritten Kondensator und eine steuerbare Impedanz, die damit in Reihe geschaltet sind, um eine zweite Reihenschaltung zu bilden, wobei die zweite Reihenschaltung mit dem zweiten Kondensator parallel geschaltet ist, und durch ein Paar Ausgangsklemmen, die an den Enden der zweiten Reihenschaltung angeschlossen sind.

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13. Regelfilterschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daf3 die regelbare Impedarizschaltung einen Transistor¹ aufweist, dessen Emitter-Kollektorschaltung mit dem dritten Kondensator in Reihe geschaltet ist, um als die besagte regelbare Impedanz zu dienen.

14. Regelfilter nach Anspruch 12, gekennzeiqhnet durch einen Transistor, einen Emitter-lmpedanzverbraucher, der zwischen den Emitter des Transistors um eine feststehende Spannungsquelle geschaltet ist, wodurch der Transistor als ^mitter-üolger dient, wobei der erste und der zweite Kondensator an der Belastung oder an den Verbraucher des Emitters in Reihe geschaltet sind, einen zweiten Transistor, dessen Baeis und Emitterelektroden an die Ausgangsklemmen angeschlossen sind, und durch einen Steuerverstärker, wovon eine Eingangsklemme an den Übergang zwischen dem dritten Kondensator und der steuerbaren Impendanzschaltung angeschlossen ist, während eine Ausgangsklemme desselben an die steuerbare Impendanzschaltung angeschlossen ist, um ihre Impendanz entsprechend der Amlitude des daran angelegten Signals zu ändern.

15. Regelfilter nach Anspruch 14, dadurch—gekennzeichnet, daß die steuerbare Impedanz zur daran angelegten Spannung umgekehrt proportional ist.

-Der Patentanwalt -

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