DE2237542A1

DE2237542A1 - Wahlweise umschaltbarer signalkompressor /expander

Info

Publication number: DE2237542A1
Application number: DE2237542A
Authority: DE
Inventors: Ray Milton Dolby
Original assignee: Dolby Laboratories Inc
Current assignee: Dolby Laboratories Licensing Corp
Priority date: 1971-08-02
Filing date: 1972-07-31
Publication date: 1973-02-22
Also published as: DE2237542C2; JPS5737135B2; US3729693A; JPS53888B2; DE2237540C2; DE2237543B2; JPS5737134B2; DE2237543A1; JPS5625824B2; JPS4825424A; GB1404334A; JPS4825427A; GB1404332A; DE2237540A1; JPS4825425A; DE2237541C2; JPS4825426A; DE2237541A1; GB1404331A; GB1404333A

Description

Patenictnwalie

DipL-Ing. Wolfgang Reichel

6 Frankfurt a. M. 1 . 7147

Parkslraßö 13

Dolby Laboratories Inc»,New York, IUY., V.St.A» Wahlweise umschaltbarer Signal-Kompressor /Expander

Die Erfindung betrifft einen wahlweise umsοhaltbaren Signalkompressor/Expander zur Verwendung in Verbindung mit einem Bandaufzeichnungsgerät, das auf Aufzeichnung (Kompression) und Wiedergabe (Expansion) umgeschaltet werden kann. ·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Schaltung anzugeben, die ein komprimiertes Signal an ein Aufzeichnungsgerät während des AufZeichnens liefert und ein nicht komprimiertes Signal an einen Monitorausgang sowohl bei der Aufzeichnung, als auoh bei der Wiedergabe abgibt.

Der Ausgangspunkt der Erfindung ist ein wahlweise umschaltbarer Kompressor/Expander, mit einem Hauptkanal zwischen einer Eingangsklemme und einer zweiten Klemme _# der eine Kombinat ione- oderMisöhschaltung enthält, die das Signal in dem Hauptkanal mit einer Zusatzsignalkomponente vereinigt, welche > einem Eingang der Kombinationsschaltung durch einen Zusatzkanal zugeführt wird, der eine den Signa!pegel oberhalb eines Schwellwertes mit niedrigem Pegel begrenzende Charakteristik aufweist, so daß das Zusatzsignal relativ zu dem Signal des Hauptkanals nur bei niedrigen Eingangs - .

- 2 signalpegeln nennenswerte Größe hat.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschalteinrichtung vorgesehen ist,die in der einen Stellung eine Rückkopplungsschleife bildet, in der die Eingangsgröße des Zusatzkanals von der zweiten Klemme abgenommen wird und die Ausgangsgröße des Zusatzkanals dem Eingang der Kombinationsschaltung zugeführt wird, daß ferner eine Kombinationsschaltung mindestens bei einer Stellung der Umschalteinrichtung mit dem Zusa-fekanal so verbunden ist, daß die an dem Eingang und an dem Ausgang des Zusatzkanals auftretenden Signale vereinigt werden, so daß ein Ausgangssignal an einer ersten Ausgangsklemme entsteht, und daß eine zweite Ausgangsklemme bei mindestens einer Stellung der Umschalteinrichtung mit dem Eingang des Zusatzkanals verbunden ist.

Die Erfindung wird nun ausführlicher anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen beschrieben, in denen Pig.l bis Blockschaltbilder von drei verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung sind.

Die dargestellten Schaltungen werden nicht in allen Einzelheiten beschrieben, da der Aufbau der Schaltungen ohne weiteres aus den Zeichnungen hervorgeht. Der Zusatzkanal kann dabei in der Art ausgebildet sein, wie es in der britischen Patent schrift 1 279 634 (deutsche Patentanm. P 19 54 328.3) be schrieben ist, und zwar besonders in Verbindung mit Pig. 4 dieser Patentschrift.

Die weiteren in der Schaltung vorgesehenen Schaltelemente sind:

41 - eine Eingangsklemme, der die aufzuzeichnenden Signale zugeführt werden;

50 - eine Klemme, an die der Wiedergabeausgang des Aufzeiohnungsgerätes angeschlossen wird;

25 - eine Monitorklemme, die mit einem Verstärker und einem Lautsprecher sowohl bei der Aufzeichnung, als auch bei der Wiedergabe verbunden ist;

309808/0840

35 {oder 35A) -.eine Klemme, die mit dem Eingang des Aufzeichnungsgerätes verbunden wird;

53 - die obenerwähnte zweite Klemme:

51 - additive Kombinat ions, oder Misohaltung;

52 - Inverter.

Die Schalter 24,24' haben eine gemeinsame Klemme C und Klemmen R, die bei Aufzeichnung und Klemmen P, die bei der Wiedergabe verwendet werden. ■ '

Wenn in den Schaltungen der Pig. 1 und 2 die nichtinverse Ausgangsgröße des Zusatzkanals 26 der Kombinationsschaltung 51 (bei der Schalterstellung R) zugeführt wird,findet eine Kompression des dynamischen Bereichs statt,wie es in dem Ausführungsbeispiel nach & britischen Patentschrift 1 253 031 beschrieben ist. Wenn die inverse Ausgangsgröße des Zusatzkanals der Kombinationsschaltung 51 (Schalterstellung P) ". izugeführt wird, findet eine Expansion statt. Die in der genannten Patent schrift angegebenene Bezeichnungen Type 1 und Type 2 werden auch in der folgenden Beschreibung benutzt.

Wenn die Schaltung der Fig. 1 , die eine Schaltung nach. Type 2 ist , sich in der Aufzeichnungsstellung befindet, liefert der Rückkopplungspfad von der zweiten Klemme 53 über den Kanal 26 eine Kompression. Das komprimierte Signal steht daher zur Aufzeichnung an der Klemme 53 zur Verfügung oder alternativ an der Klemme 35 , wenn die Monitorschaltung benutzt wird oder an der Klemme 35A. Die Kombinationsschaltung 51B und der Iilverter 52B stellen das unkomprimierte Signal wieder her, das für die Überwaöhungszwecke sowohl beim Aufzeichnen, als auch bei der Wiedergabe an der Klemme 25 zur Verfügung steht.

309808/08AO

-A-

Während der Wiedergabe arbeitet der Zusatzkanal 26 , der Inverter !j2B und die Aclditi onsstufe 51B als Expander der Type 2 .Die Tatsache, daß ein Inverter 52Λ vorgeschaltet ist., ist ohne Bedeutung. Der Inverter 52A, der Zusatzkahal 26 und die Additionsschaltung 51A arbeiten ebenfalls als Expander der Type 2 und liefern an der Klemme 53 eine expandierte Ausgangsgröße. Diese alternative Möglichkeit ist jedoch normalerweise nicht erforderlich und es ist daher auch möglich, den Inverter 52A durch eine direkte Verbindung zu ersetzen.

Bei dem Ausführungsbeispiel dieser Figur und auch der anderen Figuren können Einrichtungen vorgesehen sein, um den Zusatzkanal abzuschalten, z.B. ein Schalter 55, der den Aus-

gang des Zusatzkanals mit einem Bezugspotential verbindet, wenn es erwünscht ist, die Kompressor - oder Expanderwirkung auszuschalten.

Fig. 2 zeigt eine Schaltung der Type 1. Bei der Aufzeichnung arbeitet der Zusatzkanal 26 und die Kombinationsschaltung 51B als Kompressor , so daß ein komprimiertes Signal an der Kiemme 35 zur Verfügung steht. Das nichtkomprimierte Signal steht an der Klemme 25 für Monitorzwecke zur Verfügung. Bei der Wiedergabedientlie Klemme 25 als Ausgang des Expanders, der den Zusatzkanal 26 , den Inverter 52 und die Kombinationsschaltung 5IA enthält. Infolgedessen steht das expandierte Signal an der Klemme 25 zur Verfügung und kann einem Ver stärker und Lautsprecher zugeführt werden. Im Bedarfsfall kann auch eine bleibende Verbindung zwischen den Punkten C und R des Schalters 24 eingebaut sein.

In Fig. 2 sind die Schalterklemmen R und P typisch Punkte hoher Impedanz. Es besteht daher die Gefahr, daß ein Streusignal aufgenommen wird, und es kann im Bedarfsfall ein weiterer Sohalter 24D vorgesehen sein, um die unbenutzten Klemmen des Schalters 24 zu erden. Eine ähnliche Maßnahme kann auoh in

309808/0840

r i

Pig, 3 durchgeführt werden.

Die Schaltung der Fig. 3 ist eine Schaltung der Type 2. Beim Aufzeichnen wird der Kompressor durch den Zusatzkanal 26 und die Kombinationsanordnung '51A gebildet. Das komprimierte Signal steht an der Klemme 35 zur Verfügung. Die Kombinationsschaltung 51G und der Inverter 52B stellen das nichtkomprimierte Signal, zu Monitorzwekken an der Klemme 25 zur Verfügung. Während der Wiedergabe arbei-teb der Zusatzkanal 26 , der Inverter 52B und die Additionsschaltung 51C als Expander der Type 2. Der Zusatzkanal 26 , der Inverter 52A und die Additionsschaltung 5IB arbeiten ebenfalls als Expander der Type und liefern ein expandiertes Signal an der Klemme 54. Die wahlweise', Möglichkeit ist unter Umständen nicht erforderlich, und die Schaltelemente 52A und 51B können auch fortgelassen werden.

Eg sei darauf hingewiesen, daß unabhängig von der besonderen Art der benutzten Kompressbns/Expansionsumschaltung ein Monitorsignal bei Vorrichtungen der Type 1 ständig an dem Zusatzkanaleingang verfügbar ist« Bei Schaltungen der Type 2 kann ein Monitorsignal abgeleitet werden,indem die Eingangsgröße des Zusatzkanals und die Ausgangsgröße subtraktiv kombiniert werden·

309808/0140

Claims

7147 .

ι 1 ,/Wahlweise umschaltbarer Signalkompressor/Expander mit einem Hauptkanal zwischen einer Eingangskletame und einer zweiten Klemme, der eine Kombinationsschaltung enthält, die das Signal in dem Hauptkanal mit einer Zusatzsignalkomponente vereinigt, welche einem Eingang der Kombinationsschaltung durch einen Zusatzkanal zugeführt wird, der eine den Signalpegel oberhalb eines Schwellwertoa mit niedrigem Pegel begrenzende Charakteristik aufweist, ao daß das Zusatzsignal im Vergleich mit dem Signal des Hauptkanals nur bei niedrigen Eingangssignalpegeln eine nennenswerte Größe hat,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Umschalteinrichtung (24) vorgesehen ist, die in der einen Stellung eine Rückkopplungsschleife bildet, in der die Eingangsgröße des Zusatzkanals (26) von der zweiten Klemme (53) abgenommen wird und die Ausgangsgröße des Zunatzkanals dem Eingang der Kombinationaschaltung (51A) zugeführt wird, daß ferner eine Kombinationssohaltung (51B, 52B) mindestens bei einer Stellung der Umschalteinrichtung mit dem Zusatzkanal so verbunden ist, daß die an dem Eingang und an dem Ausgang des Zusatzkanals auftretenden Signale vereinigt werden, so daß ein Ausgangssignal an einer ersten Ausgangaklemme (25 bezw. 35) entsteht, und daß eine zweite Ausgangsklemme (35 bezw. 25) bei mindestens einer Stellung der Umochalteinrichtung mit dem Eingang des Zusatzkanals verbunden ist.

BAD ORIGINAL

309908/0840
2. Signalkompressor/Expander nach Anspruch 1, dadurch .gekennzeichnet, daß der Ausgang des Zusatzkanals (26) jederzeit mit dem Eingang der Kombinationsschaltung (51A) verbunden ist und daß die Umschalteinrichtung den Eingang des Zusatzkanals mit der zv/eiten Kleo me(53)i"bei der ersten Stellung verbindet und die Rüokkopplungsschleife eine positive Rückkopplung zur Erzeugung der Kornpressionswirkung bewirkt und daß bei der zv/eiten Stellung der Umschalteinrichtung die Eingangsklemme (50) über den ■ Zusatzkanal mit der Kombinationsanordnung derart in Verbindung steht, daß eine Gegenkopplungsschleife (52A) ge bildet wird, so daß das Zusatzsignal das Signal des Hauptkanals schwächt und eine Expansion stattfindet, und daß die Kotobinationsschaltung (51B, 52B) das Signal am Eingang des Zusatzkanals mit dem Signal am Ausgang des Zusatzkanals gegenphasig kombiniert.- .
3. Signalkompressor/ Expander nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ausgangsklemme (35) mit der zweiten Klemme (53) verbunden ist, so daß sie bei der ersten Stellung der Umschaltvorrichtung (24') mit dem Eingang des Zusatzkanals in Verbindung steht.
4. Signalkompressor/Expander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des Zusatzkanals (26) jederzeit mit der zweiten Klemme (53) verbunden ist, daß die Umschalteinrichtung (24) den Ausgang des Zusatzkanals mit dem Eingang der Kombinationsschaltung (51A) in der ersten Schalterstellung verbindet, und daß die Rückkopplungsschleife (52) eine Gegenkopplung zur Herbeiführung der Expansion bewirkt und die Kombinationsschaltung (51B) die Signale an dem Eingang des Zusatzkanals und die Signale an dem Ausgang des Zusatzkanals kombiniert.

30 9808/0840
5. Signalkompresaor/Expander nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Eingangsklemme der Kombinationsschaltung (51B) jederzeit mit dem Eingang des Zusatzkanals (26) verbunden ist und daß die andere Eingangsklemme der KombinationsBchaltung mit der Umschaltvorrichtung (24) in Ve rbindung steht, ao daß sie mit dem Ausgang des Zusatzkanals nur verbunden ist, wenn die Umschalt vorrichtung sich in der zweiten Schalterstellung befindet.
6. Signalkompressor/Expander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des Zusatzkanals (26) ständig mit der zweiten Klemme (53) verbunden ist, daß die Umschaltvorrichtung (24) in der ersten Schalterstellung den Ausgang des Zusatzkanals mit dem Eingang der Kombinationsschaltung (51A) verbindet, daß die Rückkopplungsschleife eine positive Rückkopplung zur Herbeiführung der Kompression bewirkt und daß die Kombinationsschaltung (52B, 51C) die Signale am Eingang des Zusatzkanals mit denen am Ausgang des Zuoatzkanals gegenphaqig kombiniert.
7. Kompressor/Expander nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeiohn e t , daß eine weitere Umschalteinrichtung (24A) vorgesehen ist, die die Eingangsklemme wahlweise mit einer Klemme (41) verbindet, um ein aufzuzeichnendes Signal aufzunehmen oder mit einer Klemme (50), um ein Wiedergabesignal aufzunehmen und daß die beiden Umschaltvorriohtungen (24 und 24A) zu gemeinsamer Bedienung verbunden sind.

30980 8/0840

L e e r s e i t e