DE2321686A1 - Schaltungsanordnungen zum beeinflussen des dynamischen bereichs eines eingangssignals - Google Patents

Description

Dr.-Ing. WILHELM REICHEL Dipl.-Ing. \VOLFGANQ REiCHEL

PATENTANWÄLTE Telefon: Frankfurt 06 Il /5591 65 O O O 1 R ß R 6 FRANKFURT AM MAIN Telegramm ι Frankfurt Patentron ZJZ I OOO PARKSTRASSE 13 DStacheck: Firn. 46830

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7435 DOLBY LABORATORIES INC., New York, VStA

Schaltungsanordnungen zum Beeinflussen des dynamischen Bereichs eines Eingangssignals

Die Erfindung betrifft Schaltungsanorunungen zum Beeinflussen des dynamischen Bereichs eines Eingangssignal, d.h. Signalpresser, die den dynamischen Bereieh pressen, und Signaldehner, die den dynamischen Bereich dehnen* Presser unu Dehner (auch Kompressor und Espander und ztssantmea auch als Kompander bezeichnet), müssen mitunter such un&hfoäBgig voneinander fcetreibbar sein. In der Regel.se v/irkt der Presser Jedoch eis© Pressung des dynamischen Bereieiis @in,©s lingaagssigaals, bevos⁵ das Signal übertragen oder aufgezeichnet wird» Der komplementäre Dehner dehnt des dynamischen Bereich des ©mpf.angenen Signals oder des nach einer Aufzeichnung iriadergegebenen Signals, d.h, der Dehner stellt die Linearität des dynamischen Bereichs relativ zum Eingangssignal wieder iier_o Störsignale (Geräusche oder Rauschen), die während der Übertragung oder der Aufzeichnung und Wiedergabe eingeführt werden, werden erheblich verringert, so daß die Presser-Dehner-Kombination (der Kompander) als Störsignalverminderungseinrichtung wirkt.

Bei Schaltungsanordnungen, die zur Störsignalverminderung den dynamischen Bereich beeinflussen, tritt insofern eine Schwierigkeit auf, als sie Signale mit hoher Amplitude verzerren bzw. bei diesen Signalen einen Amplitudenfehler bewirken können. Bei einer Störsignalverminderungseinrichtung brauchen

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Signale mit hoher Amplitude jedoch nicht beeinflußt bzw. geändert zu werden, da Störsignale gewöhnlich eine geringe Amplitude im Vergleich zur Maximalamplitude des Nutzsignals haben. Presser und Dehner für derartige Einrichtungen sollten daher derart ausgebildet sein, daß die Signaldynamik nur bei Signalen mit niedriger Amplitude und nicht bei solchen mit hoher Amplitude beeinflußt wird. Dies läßt sich durch eine bestimmte Art von Schaltungen erreichen, die ein Ausgangssignal in einem vorbestimmten Frequenzbereich beim Auftreten eines Eingangssignals in diesem Frequenzbereich erzeugen und bei jeder Frequenz in diesem Frequenzbereich-zwischen Siagang und Ausgang eine Üfoertragraigskennlisiie aufweisen, die In zwei Amplitudenbereiche unterteilt tst₉ manuell eines für niedrige und eiaem für hohe Amplitnad@a_p von denen zumindest der Bereichfür liehe Amplitudes ÜfeerteagöagsIsesralisaieEi aufweist _s die alleia durch, feste Schaltiragsfe&M©l©sasEit@ toüstlmsit sladj, dl© im liehen lineare Üb©rtragsiQgsIs@siallHiI®ia !naTöe© _s cti© iss eiraeai De zibel-Maßstab parall@i s?j <ä©ß©m des üaplitisd©ab©y©ie!iis für niedrig© Amplituden ^vJ®TS®ts,t &±nü_o Der Übergang von dem Bereich niedriger zum Bei°©iefi> Siolies⁵ Aaplitnden wix*d diircfe änderbara Schaltungsiiittel boiirirktt, äerem, Parameter im keit voa der Amplitud© eia@s odei? μθ1&έ·®έ?®τ Signal© Ie der Schal tung veränderbar sind und feeim Übergang wqm Bereicli aledriger -zum Bereich hoher Amplitoöen einen ext^emesa Wert. aaaigfeaen., so daß irgendwelche Xaderiaagen unu UnvollkoamenSaeit-en hinsiclit" lich der Parameter im Bereiefa hoher Äiaplituden einen nsabedeutenden Einfluß auf die Übertragusigskeaaliiaie und das Ausgangssignal haben.

Schaltungsanordnungen, die nach .diesen Prinzip arbeiten„ sind in den britischen Patentschriften 1 120 541 und 1 253 031 (deutsche Patentanmeldungen P 14 87 276»5 und P 19 00 639*4) angegeben. Zwei Grundtypen dieser Schaltungsanordnungen sind in der GB-PS 1 253 031 mit Typ 1 und Typ 2 bezeicliaet_s Diese Bezeichnungen werden im folgernden ©fe@Jifalls

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Wie noch näher beschrieben wird, werden nach der Erfindung zwei weitere grundsätzliche Arten von Schaltungsanordnungen geschaffen, die mit Typ 3 und Typ 4 bezeichnet werden.

Der Ausgangspunkt der Erfindung und diese selbst werden anhand der Zeichnungen näher erläutert:

Die Fig. 1 und 2 stellen jeweils prinzipielle Blockschaltbilder der Schaltungsanordnungen vom Typ 1 und vom Typ 2 dar.

Fig. 3 stellt die Kennlinie eines Begrenzers dar.

Fig. 4 stellt die Kennlinie einer Schaltungsanordnung dar, die hier als Durchlaßstufe oder Schwellwert-Durchlaßstufe bezeichnet wird.

Die Fig. 5 und 6 stellen Prinzip-Blockschaltbilder jeweils der Schaltungen vom Typ 3 und Typ 4 dar.

Fig. 7 stellt die Übertragungskennlinien der Schaltungen vom Typ 3 und Typ 4 dar.

Die Fig. 8 und 8(a) stellen eine bekannte Schaltungsanordnung dar, die als Dehner vom Typ 3 wirkt.

Die Fig. 9 bis 12 stellen Schaltungsanordnungen vom Typ 3 und Typ 4 dar, die auf Presser- oder Dehner-Betrieb umschaltbar sind. :

Fig. 13 stellt eine (nicht verzerrende) Silben-Durchlaßstufe dar.

Fig. 14 stellt ein Schaltbild eines Pressers vom Typ 3 mit einer Silben-Durchlaßstufe dar.

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Fig. 15 stellt ein Schaltbild eines Pressers vom Typ 3 dar, der einen unabhängigen Betrieb in zwei Frequenzbereichen ermöglicht.

Fig. 16 ist ein Schaltbild eines Dehners vom Typ 3, der eine Kompression in einem Bereich durchführt, der sich so einengt, daß Signale mit hoher Amplitude von der Kompression ausgenommen werden.

Die Fig. 16(a) und 16(b) stellen Frequenzgangkurven zur Erläuterung der Fig. 16 dar.

Die Fig. 17 und 18 stellen Durchlaßstufen dar, die zur Herstellung von Begrenzern verwendet werden.

Die Fig. 19 und 20 -stellen Begrenzer dar, die zur Herstellung von Durchlaßstufen verwendet werden.

Fig. 21 stellt einen Presser vom Typ 1 dar, der einen nach Fig. 17 ausgebildeten Begrenzer aufweist.

Fig. 22 stellt eine Schaltungsanordnung dar, die entweder als Durchlaßstufe oder als Begrenzer betreibbar ist.

Fig. 23(a) und (b) stellen zwei komplementäre anordlmngen dar.

Fig. 24 stellt ein>-4jekannte AusführJtrtig' der Schaltungsanordnung nach Fig. 23(b) dar

Fig. 25 stellt epaoandere Ausführungs^orm der Schaltungsanordnung nafih^fig, 23(a) dar, die die Ausbildtmgeiner genau komnletfentären Kennlinie auf einfachere Weise ermBgUxht.

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Zur Vereinfachung der Darstellung wird eine additive Überlagerung oder Mischung durch einen Block mit einem Pluszeichen und eine subtraktive Überlagerung durch eine Umkehrstufe mit einem Minuszeichen dargestellt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß man auch das gleiche Ergebnis erhält, wenn die Umkehrstufen an anderen Stellen als den dargestellten angeordnet und/oder Überlagerungsschaltungen, wie Differenzverstärker, verwendet werden, die ein Signal von einem anderen subtrahieren. Es ist lediglich darauf zu achten, daß mit einer Vorzeichenumkehr dargestellte geschlossene Kreise insgesamt die Vorzeichenumkehr beibehalten, daß Kreise ohne Vorzeichen-Umkehr insgesamt ihre nicht umkehrende Funktion beibehalten und daß das Ergebnis der Überlagerung von Signalen additiv oder subtraktiv, je nach dem vorliegenden Fall, bleiben sollte.

Es versteht sich jedoch, daß Verstärker und/oder Dämpfungsglieder, die nicht im einzelnen dargestellt sind, überall dort verwendet werden können, wo es zur Ausbildung geeigneter Signalamplituden oder zur Impedanzanpassung erforderlich ist. Es muß jedoch dafür gesorgt sein, daß relativ zueinander passende Signalamplituden in den Überlagerungsstufen des Haqpt^kanals gebildet werden, um die erforderliche Pressung d^^r Dehnung zu bewirken.

Von den Fig. 1, 2, 5 und 6 stellen die mit (a) gekennzeichneten einen Presser und die mit (b) gekennzeichneten einen Dehner dar. Vom Presser werden die Signale dem Dehner über einen Informationskanal zugeführt, der als unterbrochene Verbindung dargestellt und mit dem Buchstaben N gekennzeichnet ist, der das Störsignal (noise) bezeichnet, das in den Informationskanal eingeführt und durch den Dehner vermindert wird. Dabei soll unter "Informationskanal" entweder ein Übertragungskanal, der das verschlüsselte oder modulierte Signal direkt (im Echtzeitbetrieb) vom Presser zum Dehner überträgt, oder ein Aufzeichnungs/Wiedergabe-System verstanden werden.

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Bei dem Presser IC vom Typ 1 nach Fig. 1 (a) wird der Hauptkanal durch.ein lineares Netzwerk 10 gebildet, an das sich eine Überlagerungsvorrichtung 11 anschließt. Das lineare Netzwerk kann eine Verstärkungsfaktoränderung bzw. Amplitudenänderung (d.h. entweder eine Verstärkung oder eine Dämpfung, die einer Verstärkung mit einem Verstärkungsfaktor kleiner 1 entspricht, oder eine Frequenzabhängigkeit oder Phasenänderungen (mittels Filter und Phasenschieber) bewirken, obwohl der Hauptkanal zumindest hinsichtlich des Dynamikbereichs linear und vollständig linear sein kann. Wenn letzteres der Fall ist, ist die von ihm beigetragene Ausgangssignalkomponente in jedem Augenblick proportional zum Eingangssignal.

Die Hauptkanal-Signalkomponente wird durch die Signalkomponente eines als Begrenzer wirkenden weiteren Kanals 12, der eine Verstärkung oder Dämpfung bewirken und frequenzselektiv sein kann, jedoch im wesentlichen die Eigenschaft hat, die Signalkomponente des weiteren Kanals zu begrenzen, verstärkt bzw. vergrößert.

Unter "Begrenzer" wird hier eine Schaltungsanordnung verstanden, die ein unterhalb eines Schwellwertes liegendes Signal hinsichtlich des Dynamikbereiches linear und oberhalb des Schwellwertes mit einem Verstärkungsfaktor überträgt, der mit zunehmender Eingangssignalamplitude mit einer derartigen Geschwindigkeit abnimmt, daß die Ausgangssignalamplitude daran gehindert wird, merklich über einen Maximalwert hinaus anzusteigen, der als Grenzwert bezeichnet wird. Die Kennlinien eines Begrenzers sind in Fig. 3 (a) in linearem Maßstab dargestellt. Der Schwellwert ist mit T und der Grenzwert mit LL bezeichnet. Die Kurve 13 zeigt eine Möglichkeit, wie die Amplitude des Ausgangssignals auf dem Grenzwert oberhalb des Schwellwertes gehalten werden kann. Fig. 3 (b) zeigt den Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit von der Amplitude des Eingangssignals. Entsprechend obiger Definition gibt es auch andere Möglichkeiten. So zeigt die

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Kurve 14 nach Fig. 3(a), daß die Amplitude des Ausgangssignals vom Grenzwert oberhalb des Schwellwertes aus abnimmt, während die Kurve 15 zeigt, daß die Amplitude des Ausgangssignals geringfügig über den Grenzwert hinaus ansteigt.

In dem Dehner IE vom Typ 1 nach Fig. l(b) wird der Hauptkanal durch eine Überlagerungsvorrichtung 16 gebildet, an die sich ein lineares Netzwerk 17 anschließt, deren Verstärkungsfaktor- und Phasenkennlinien zu denen des Netzwerks 10 im Presser komplementär sind. Die Hauptkanal-S.ignalkomponente wird in diesem Falle aufgrund der Umkehrstufe 18 um die Signalkomponente des weiteren Kanals vermindert. Die begrenzenden weiteren Kanäle 12 im Presser IC und Dehner IE sind gleich.

Die Schaltungsanordnungen vom Typ 2 nach den Fig. 2(a) und (b) unterscheiden sich hauptsächlich in den Punkten, von denen der weitere Kanal sein Eingangssignal abnimmt. Dies sind die folgenden Punkte:

Eingangskanal des weiteren Schaltungstyp

Kanals abgenommen vom

Presser IC vom Typ 1 Eauptkanaleingang

Dehner IE vom Typ 1 Hauptkanalausgang

Presser 2C vom Typ 2 Hauptkanalausgang

Dehner 2E vom Typ 2 Hauptkanalausgang

Bei den Schaltungsanordnungen nach den Fig. 1 und 2 wird die Forderung, daß im Bereich hoher Amplituden Änderungen und Unvollkommenheiten der Parameter des Begrenzers einen unbedeutenden Einfluß auf die Übertragungskennlinie haben, dadurch erfüllt, daß sichergestellt ist, daß der Grenzwert LL so niedrig gewählt ist, daß das Ausgangssignal des weiteren Kanals etwa ein Zehntel des Ausgangssignals des Hauptkanals im Bereich hoher Amplituden nicht überschreitet. Mit anderen Worten, der Begrenzer wirkt so, daß der weitere Kanal einen vernachlässigbaren

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Beitrag zum Gesamtausgangssignal des Pressers oder Dehners liefert, der somit bei diesen Amplituden praktisch nur als der Hauptkanal erscheint. Dieser ist, wie bereits erwähnt wurde, im Dynamikbereich linear.

Der Hauptkanal kann praktisch aus nichts anderem als einer direkten Verbindung über die Überlagerungsvorrichtung bestehen, obwohl er einen Verstärker oder ein Dämpfungsglied enthalten kann, wie bereits erwähnt wurde. Der weitere Kanal kann einen Verstärker und/oder ein Dämpfungsglied vor und/oder hinter dem Begrenzer aufweisen. Die Kanäle können ferner Frequenzgangoder Phasenentzerrer enthalten. Die in dem vorangehenden Absatz angestellten Überlegungen gelten in allen Fällen für die Stelle, wo die Signalkomponenten des Hauptkanals und des weiteren Kanals tatsächlich überlagert werden. Wenn ein frequenzselektives Netzwerk im Hauptkanal verwendet wird, kann es zur Entzerrung dienen, z.B. bei Anwendung für Audiosignale.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es möglich ist, weitere Kanäle zu bilden, deren Kennlinien zu denen begrenzender weiterer Kanäle komplementär sind und die zur Ausbildung von Pressern und Dehnern verwendet werden können, die nach dem zuvor erwähnten Prinzip arbeiten. Eine Schaltungsanordnung, deren Kennlinie komplementär zu derjenigen eines Begrenzers (limiter) ist, wird hier als Durchlaßstufe (conveyor) bezeichnet. Eine Durchlaßstufe wird hier als eine Schaltungsanordnung definiert, die oberhalb eines Schwellwertes ein Signal mit Dynamikbereichlinearität durchläßt und unterhalb dieses Schwellwertes das Signal mit einem Verstärkungsfaktor durchläßt, der mit abnehmender Eingangssignalamplitude kleiner wird. Derartige Schaltungsanordnungen sind zwar bekannt, doch hat man ihre Bedeutung und Brauchbarkeit bisher offenbar nicht erkannt, insbesondere nicht auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung. Die Kennlinien einer Durchlaßstufe sind in den Fig. 4(a) und (b) dargestellt. Diese Figuren entsprechen jeweils den Fig. 3(a)

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und 3(b) für den Begrenzer, und die Kennlinien sind ebenfalls im linearen Maßstab dargestellt. Die Bezeichnung Durchlaßstufe wurde im Gegensatz zu der Bezeichnung Begrenzer gewählt, da dieser Signale oberhalb eines Schwellwertes begrenzt, während die Durchlaßstufe Signale oberhalb eines Schwellwertes durchläßt. So wie ein weiterer Kanal mit einem Begrenzer als begrenzender weiterer Kanal oder weiterer Kanal mit den Kennlinien eines Begrenzers bezeichnet werden kann, kann auch ein weiterer Kanal mit einer Durchlaßstufe als durchlassender weiterer Kanal oder als weiterer Kanal mit den Kennlinien einer Durchlaßstufe bezeichnet werden.

Mit Hilfe eines durchlassenden weiteren Kanals, dessen praktische Verwirklichung noch erläutert wird, ist es möglich, zwei verschiedene Arten, die als Typ 3 und Typ 4 bezeichnet werden, weiterer Presser, Dehner und Störsignalverminderungseinrichtungen herzustellen. Vorrichtungen vom Typ 3 entsprechen denen vom Typ 1 und Vorrichtungen vom Typ 4 entsprechen denen vom Typ 2, doch ist in jedem Falle der Begrenzer in dem weiteren Kanal durch eine Durchlaßstufe ersetzt, während die Signalkomponente des weiteren Kanals von der des Hauptkanals im Falle eines Pressers subtrahiert und im Falle eines Dehners addiert wird.

Die wesentlichen Einzelheiten dieser neuen Vorrichtungen sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt:

In Fig. 5(a) ein Presser 3C vom Typ 3,

t in Fig. 5(b) ein Dehner 3E vom Typ 3, in Fig. 6(a) ein Presser 4C vom Typ 4 und in Fig. 6(b) ein Dehner vom Typ 4.

In diesen Figuren stellt der Block 19 den durchlassenden weiteren Kanal dar. Andere Schaltungsbauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie die in den Fig. 1 und 2 versehen.

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- .10 -

Die Kennlinie 20 des durchlassenden weiteren Kanals 19 ist in Fig. 7(a) dargestellt. Der Schwellwert ist mit T bezeichnet. Die Kennlinie des Hauptkanals ist durch die Linie 21 in Fig. 7(b) dargestellt. Durch Subtraktion der Kennlinie 20 von der Kennlinie 21 erhält man die Presserkennlinie 22, deren Punkt T dem Schwellwert T nach Fig. 7(a) und deren Punkt TT dem Presserschwellwert entspricht, d.h. demjenigen Punkt, an dem das Ausgangssignal der Durchlaßstufe bis auf einen vernachlässigbar kleinen Wert, z.B. -65 dB, abgenommen hat. In ähnlicher Weise erhält man durch Addition der Kennlinie 20 zur Kennlinie 21 die Dehnerkennlinie 22.

Es erscheint zweckmäßig, an dieser Stelle darauf hinzuweisen, daß in der erwähnten GB-PS 1 253 031 eine Schaltungsanordnung beschrieben ist, die in der vorliegenden Fig. 8 dargestellt ist. Diese Schaltungsanordnung wird nach der GB-PS als vereinfachter Dehner vom Typ 2 angesehen. Bei nachträglicher Betrachtung zeigt sich jedoch, daß es sich bei dieser Schaltungsanordnung um einen Dehner vom Typ 4 handelt, dessen Hauptkanal über den ohmschen Widerstand Rl (Fig. 8) verläuft. Der weitere Kanal enthält als Durchlaßstufe Dioden Dl und D2 sowie ein Tiefpaßfilter, das durch die Widerstände Rl und R2, einen Kondensator Cl und die Dioden Dl und D2 gebildet ist. Die Addiervorrichtung wird durch den Verbindungspunkt zwischen Rl und R2 gebildet.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 8 ist einfacher zu verstehen, wenn man sie so umzeichnet, wie es in Fig. 8(a) dargestellt ist, indem man die Widerstände Rl und R2 durch einen einzigen Widerstand Rl, 2 ersetzt. Der Hauptkanal ist durch eine direkte Verbindung 17, die dem Netzwerk 17 in Fig. 6(b) entspricht, mit der Überlagerungsvorrichtung 16 dargestellt, die das Eingangssignal und das Durchlaßstufen-Ausgangssignal am oberen Ende von Cl addiert. Der Hauptkanal und d@r weitere Kanal sind auf diese

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Weise in Fig. 8(a) leicht unterscheidbar. Die Schaltungsvereinfachung ist möglich, weil sich die Wirkung der Überlagerungsschaltung 16 dadurch erreichen läßt, daß man den Widerstand Rl,2 in zwei Widerstände Rl und R2 aufteilt und den Ausgang mit dem Verbindungspunkt der Widerstände verbindet. Die Summe der Werte der Widerstände ist gleich dem zur Festlegung der Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters erforderlichen Wert von Rl,2. Das Verhältnis von Rl und R2 bestimmt das Verhältnis, in dem die Signalekomponenten des Hauptkanals und des weiteren Kanals überlagert werden.

Die Funktion der Schaltung ist anhand von Fig. 8(a) leicht zu verstehen. Die Signalkomponente des Hauptkanals wird durch die Signalkomponente des weiteren Kanals nur im Durchlaßbereich des Tiefpaßfilters vergrößert. Innerhalb des Durchlaßbereiches ist diese Vergrößerung unabhängig von der Signalamplitude. Mithin erfolgt innerhalb des Durchlaßbereiches des Filters keine Dehnung des Dynamikbereichs. Man sieht, daß das Filter parallel 2U den Durchlaßdioden liegt. Der Grund dafür wird nachstehend näher erläutert.

Zunächst sei eine etwas oberhalb dsT -2?&nztrequenz des Filters liegende Frequenz betrachtet. Bei dieser Frequens erfolgt keine Vergrößerung oder Verstärkung bei geringen· Amplituden. Bei hohen Amplituden sind die Dioden Dl und D2 jedoch leitend, und der verringerte Reihenwiderstand erhöht die Grenzfrequenz des Filters so weit, daß die betrachtete Frequenz nunmehr im Durchlaßbereich liegt. Mithin erfolgt die Vergrößerung auch bei dieser Frequenz. Da die Vergrößerung nicht bei niedrigen, sondern bei hohen Amplituden erfolgt, erhält man eine Dehnungswirkung wie nach Fig. 7(b).

Die Filter- und Durchlaßstufe nach Fig. 8 kann auch in Pressern vom Typ 4 und Pressern und Dehnern vom Typ 3 sowie bei vollständigen Störsignalverminderungseinrichtungen angewandt werden.

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Diese Schaltungsanordnungen sind besonders für Videosignale geeignet» Um Farbhilfsträger verarbeiten zu können, kann Cl durch ein Parallelresonanznetzwerk ersetzt werden. Für Signalgemische kann ein derartiges Netzwerk in Reihe rait Cl angeordnet werden.

Die Durchlaßstufe in der soeben beschriebenen Schaltungsanordnung besteht einfach aus zwei gegensinnig geschalteten Dioden, so daß es sich um eine Momentandurchlaßstufe handelt, also eine jeden Äugenblickswert unversögert durchlassende Stufe. Diese Durchlaßstufe kann auch als eine veränderbare Koppelvorrichtung angesehen werden, wie sie in. der deutschen Patentanmeldung P 22 11 348_SQ beschrieben ist» Derartige Durchlaßstufen können jedoch auch auf verschiedene Weise ausgebildet sein, z.B. in Form von Schaltungsanordnungen, in denen ein Widerstandselement in Abhängigkeit von der Amplitude eines Signals im Presser oder Dehner so gesteuert wird, daß die Wirkung einer Durchlaßstufe hervorgerufen wird. Diese Seöaltungsanordnungen können ziemlich kompliziert sein und mehrere parallele Signalkanäle aufweisen. Sofern die Gesamtwirkung der Schaltungsanordnung der oben gegebenen Definition entspricht, handelt es sich um eine Durchlaßstufe im Sinne der Erfindung. Die in den deutschen Patentanmeldungen P 22 11 348.0 (veränderbare Kopplungsvorrichtung) und P 22 11 374.2 (veränderbare Überlagerungsvorrichtung) beschriebenen Schaltungen lassen sich so ausbilden, daß sie als Durchlaßstufen wirken. Die -in diesen Patentanmeldungen beschriebenen Schaltungsanordnungen haben einen ersten und einen zweiten Kanal, die zusammen als Presser oder Dehner wirken. Durch quantitative, aber nicht qualitative Änderung der relativen Wirkkungen der beiden Kanäle läßt sich die Gesamtfunktion der beiden Kanäle so ändern, daß eine Durchlaßstufe entsteht, die oberhalb eines Schwellwertes eine lineare Dynamikkennlinie aufweist. Daher kann irgendeine der in den beiden erwähnten Patentanmeldungen beschriebenen Schaltungsanordnungen als Durch-

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laßstufe in dem weiteren Kanal eines Pressers oder Dehners vom Typ 3 oder Typ 4 verwendet werden, wobei sowohl der erste als auch der zweite Kanal der Schaltungsanordnung in dem weiteren Kanal des Pressers oder Dehners liegen. Die Verwendung einer veränderbaren Überlagerungsvorrichtung wird im einzelnen, anhand von Fig. 22 beschrieben.

Die veränderbare Überlagerungsvorrichtung kann zur Herstellung wählbarer Verbindungen zu verschiedenen Signalpunkten in dem weiteren Kanal oder den weiteren Kanälen verwendet werden. So kann die veränderbare Überlagerungsvorrichtung beispielsweise eine selbsttätige veränderbare Auswahl des Eingangs- oder Ausgangssignals eines Filters in dem weiteren Kanal treffen.

Veränderbare Kopplungsvorrichtungen werden in ähnlicher Weise verwendet, nur daß die veränderbare Kopplung eine Frequenzselektion bewirkt, die eine Folge der veränderbaren Kopplung und nicht allein der festen Filter ist. Die veränderbare Koppe!vorrichtung kann beispielsweise einen selbsttätig veränderbaren Widerstand parallel zu einem Filter in dem weiteren Kanal aufweisen. Eingang und Ausgang des Filters sind dann veränderbar gekoppelt, was eine änderung des gesamten Frequenzgangs zur Folge hat.

Die Fig. 9 bis 12 zeigen von Presser- auf Dehner-Betrieb oder umgekehrt umschaltbare Schaltungsanordnungen vom Typ 3 und Typ 4. In allen Fällen wird ein Umschalter 25 verwendet, dessen beide Stellungen mit 3C und 3E oder 4C und 4E zur Bezeichnung des Typs (3 oder 4) und der Betriebsart (C - Compressor, E Expander) gekennzeichnet sind. Die Fig. 9 und 10 zeigen das Schalten auf der Eingangsseite und die Fig. 10 und 12 das Schalten auf der Ausgangsseite des weiteren Kanals 19 jeweils für Schaltungsanordnungen vom Typ 3 und 4. ■

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Diese umschaltbaren Schaltungsanordnungen sind zur Erzielung einer Störsignalverminderung (bzw. Störsignalunterdrückung) bei einer Aufzeichnung und Wiedergabe wichtig, wobei der Presser-Betrieb zur Verschlüsselung (bzw. Modulation) des Signals vor der Aufzeichnung und der Dehner-Betrieb zur Entschlüsselung (bzw. Demodulation) des wiedergegebenen Signals angewandt wird.

Im allgemeinen enthält eine vollständige Störsignalverminderungseinrichtung die Kombination aus einem Presser vom Typ 3 und einem Dehner vom Typ 3 oder die Kombination aus einem Presser vom Typ 4 und einem Dehner vom Typ 4. Vorausgesetzt, daß die Kennlinien im Hauptkanal und im weiteren Kanal sowohl im Presser als auch im Dehner gleich sind, dann ist die Wirkung des Dehners komplementär zu der des Pressers, so daß das ursprüngliche Informationssignal nach der Verschlüsselung durch den Presser und der Entschlüsselung durch den Dehner unverändert wiedergegeben wird. Wenn es sich bei dem Informationskanal um ein Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem handelt, dann kann der Presser und Dehner bei Verwendung einer Umschalteinrichtung entsprechend den Fig. 9 bis 12 die gleiche Verarbeitungsschaltungsanordnung aufweisen.

Es gibt jedoch Fälle, in denen es zweckmäßig ist, wenn der Dynamikbereich eines Signals lediglich gepreßt oder gedehnt wird. Presser und Dehner vom Typ 3 und 4 können für diese_; Zwecke unabhängig voneinander verwendet werden.

Wie man sieht, ergibt sich durch Differenz- oder Summenbildung der Signalkomponenten des Hauptkanals und des weiteren Kanals bei Vorrichtungen vom Typ 3 und Typ 4 insgesamt entweder die Wirkung eines Pressers oder die eines Dehners. Oberhalb des Schwellwertes ist das Ausgangssignal des Pressers oder Dehners entweder die Differenz oder die Summe der beiden Signalkomponenten, die beide im dynamischen Bereich linear sind. Daraus

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folgt, daß das Ausgangssignal des Pressers oder Dehners oberhalb des Schwellwertss linear ist.

Bei Störsignalverminderungseinriehtungen ist es gewöhnlich ausreichend, lediglich den Niederamplitudenteil des Dynamikbereichs zu behandeln, z.B. Pegelvrerte, die kleiner als -20 dB, -40 dB oder sogar -60 dB in bezug auf den maximalen Nennbetriebspegel sind (ein_? zwei oder drei Größenordnungen kleiner). Irgendweiche Verzerrungen, die durcli den Betrieb der Durchlaßstufe im Bereich zwischen T und TT in Fig, 7(b) bewirkt werden, werden daher auf vergleichsweise kleine Amplituden beschränkt, bei denen sie veriiachlässigbar sind.

Wenn Presser und komplementäre Dehner in Siörsignalveminderungseinrichtungen verwendet werden sollen, ist es wichtig, daß Signalmodulationsstörsignale vermieden werden. Dies erreicht man am besten dadurch, daß die verschiedenen Teile dss Frequenzspektrums soweit wie möglieh unabhängig voneinander gepreßt oder gedehnt werden. Der Grad der Kompression oder Dehnung (d.h. der Störsignalverminderung), der beispielsweise bei extrem hohen Hörfrequenzen erzielt wird, sollte daher so wenig wie möglich durch die Signalamplituden bei niedrigen und mittleren Frequenzen beeinflußt werden.

Zu diesem Zweck kann der weitere Kanal ein Filter enthalten, das die vom weiteren Kanal durchgelassene Signalkomponente auf einen bestimmten Teil des gesamten Frequenzbereiches (der bei obiger Darlegung des Prinzips als der bestimmte Frequenzbereich bezeichnet wurde) beschränkt. :

So kann beispielsweise bei Anwendung der Erfindung auf dem Audiogebiet die Übergangsfrequenz bei niedrigen Signalarapli« tuden auf einen Wert von etwa 3 kHz gelegt werden und di© Vergrößerung bzw. Verstärkung 10 dB (bei -40 dB oder darunter)

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betragen. Ein derartiger Presser kann dann zusammen mit einem komplementären Dehner eine Hoehfrequenz-Störsignalverminderung von 10 dB bewirken. Ferner können mehrere weitere Kanäle in paralleler Anordnung verwendet werden, wie es bereits in den erwähnten Druckschriften erläutert wurde.

Wenn das zu behandelnde Signal eine Trägerfrequenz ist, dann wird der Presser so angepaßt, daß er sowohl den Träger als auch dessen Seitenbänder erfaßt. Dies wird gewöhnlieh durch eine selbsttätige symmetrische Einengung und Erweiterung des Frequenzbereichs erreicht, obwohl die Bandbreitenregelung auch asymmetrisch erfolgen kann, um eine Anpassung an Einseitenband- oder Eestseitenband-Trägersignale zu ermöglichen. Fang- oder Trennschaltußgen können zur Unterdrückung von Trägerfrequenzen verwendet werden, die andernfalls die Wirkung des Pressers oder Dehners drosseln würden_o

Die erwähnten Druckschriften beschreiben auch die Verwendung von frequensselektiven Kreisen bzw. Schaltungsanordnungen, die die Wirkung des Pressers oder Dehners auf bestimmte Teile des gesamten Frequenzbereichs beschränken. Wenn bei irgendeiner Frequenz in dem eingeschränkten Frequenzbereich eine Signalkoiaponeute mit hoher Amplitude auftritt, paßt sich die Schaltungsanordnung selbst an, wobei "sie bewirkt, daß sich der eingeschränkte Frequenzbereich soweit einengt, daß eine Kompression oder Dehnung bei dieser Frequenz verhindert wird, und sich die normale Kennlinie, die durch den Hauptkanal bestimmt wird, bei dieser Frequenz erhält; Die geänderte (d.h. komprimierte oder gedehnte) Kennlinie gilt jedoch weiterhin für Signale mit niedriger Amplitude in dem schmaler gemachten eingeschränkten Frequenzbereich, so daß die Presser- oder DehnerwiHkung und mithin die Störsignalverminderung in diesem eingeengten Frequenzbereich weiterhin erreicht wird. Dies kann als das Prinzip der Frequenzbereicheinengung bezeichnet werden, da der beschränkte bzw. bestimmte Frequenzbereich eine

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Einengung erfährt, um eine Pressung, Dehnung und Störsignalverminderung auf Frequenzen zu beschränken, bei denen nur Signalkomponenten mit niedriger Amplitude auftreten. Durch dieses Verfahren läßt sich ein hoher Kompressions- und Deh_r nungsgrad bei Frequenzen aufrechterhalten, die aus der Hochamplitudensignalfrequenz entfernt wurden, so daß sich eine gute Störsignalunterdrückung ergibt und durch die Informationssignalmodulation bewirkte Störsignale vermieden werden.

Bei Anwendung dieses Prinzips auf Vorrichtungen vom Typ 1 und Typ 2 bestimmt der Durchlaßbereich des Filters die Begrenzer-Kennlinie unterhalb des Schwellwertes (Fig. 3(a)), wogegen der Sperrbereich des Filters die Kennlinie oberhalb des Schwellwertes bestimmt, so daß der Durchlaßbereich enger werden muß, wenn ein Signal mit einer Frequenz, die innerhalb des Durchlaßbereichs liegt, den Schwellwert überschreitet. Das komplementäre Prinzip kann auf Vorrichtungen vom Typ 3 und Typ 4 angewandt werden, doch ist aufgrund der Beschreibung der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 8(a) klar, daß es sich um den Sperrbereich des Filters handelt, der die Durchlaßstufen-Kennlinie unterhalb des Schwellwertes (Fig. 4(a)) bestimmen muß, während der Durchlaßbereich des Filters die Kennlinie oberhalb des Schwellwertes bestimmen muß. Obwohl daher für die Vorrichtungen vom Typ 3 und 4 den in den erwähnten Druckschriften beschriebenen Schaltungsanordnungen sehr ähnliche Schaltungsanordnungen verwendet werden können, muß im vorliegenden Falle der Sperrbereich eingeengt werden, um eine Frequenz, bei der der Schwellwert überschritten wird, in den Durchlaßbereich zu bringen. Mit anderen Worten, während bei den Vorrichtungen vom Typ 3 und vom Typ 4 der Durchlaßbereich erweitert werden muß, muß bei den Vorrichtungen vom Typ 1 und 2 der Durchlaßbereich eingeengt, d,ii· schmaler gemacht werden.

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Wie Fig. 8 zeigt, läßt sich der Erfindungsgedanke in verschiedenen Arten von momentan wirkenden oder zumindest nicht linearen Pressern und Dehnern ausführen, die den Dynamikbereich einzelner Schwingungen des Signals, das verarbeitet wird, komprimieren und dehnen. Diese Vorrichtungen sind bei der Verarbeitung von Videosignalen und anderen Signalen, bei der die Phasenlage beibehalten wird, vorteilhaft. Die Erfindung ist jedoch auch bei linearen Vorrichtungen (die in der Nachrichtenübertragungstechnik als silbengetreue Ubertragungsvorrichtungen bezeichnet werden), die einzelne Schwingungen nicht verzerren, anwendbar» Das Wort "linear" bedeutet in diesem Zusammenhang nur die lineare Behandlung einzelner Schwingungen» In einem längeren Zeitmaßstab hat der weitere Kanal die in Fig. 4(a) oder Fig. 7(a) dargestellte Nichtlinearität. Zu diesem Zweck ist die Durchlaßstufe so ausgebildet, daß sie auf die Amplitude eines Signals bzw. den Pegel eines Signals (oder Amplitudendifferenzen) im Presser oder Dehner mit einer passenden Zeitkonstante anspricht. Eine sehr einfache Durchlaßschaltung, die dies bewirkt, ist in Fig. 13 dargestellt.

Ein ohmscher Widerstand R3 liegt zwischen einem Eingangsanschluß und einem Ausgangsanschluß, der über einen Feldeffekttransistor Fl mit Masse verbunden ist. Eine Steuerschaltung bildet aus dem Eingangssignal der Durchlaßstufe durch Gleichrichtung, ggfs. Verstärkung und Glättung mit der erforderlichen Zeitkonstanten ein Steuersignal. Die Polarität des Steuersignals und der Feldeffekttransistortyp sind so gewählt, daß der Feldeffekttransistor mit zunehmendem Eingangssignal allmählich weniger leitend wird und schließlich vollständig gesperrt wird, sobald der Schwellwert T nach Fig. 4(a) erreicht wird. Oberhalb.dieses Schwellwerts arbeitet di© Durchlaßstufe daher linear, unterhalb des Schwellwerts wirkt die Schaltungsanordnung wie ein Dämpfungsglied mit einem Dämpfungsgrad, der zunimmt, wenn der Signalpegel abnimmt. Diese Schaltungsanordnung

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kann daher als der durchlassende weitere Kanal 19 in irgendeiner der Fig. 5, 6, 9, 10, 11 und 12 verwendet werden.

Fig. 14 zeigt eine andere Möglichkeit, bei der es sich um die vollständige Schaltungsanordnung eines Pressers vom Typ 3 handelt. Der Hauptkanal wird durch einen ohmschen Widerstand R4 gebildet. Der weitere Kanal enthält ein Filter 28, dessen Durchlaßbereich den Frequenzbereich bestimmt, in dem der Presser arbeitet. Das Filter liegt mit der Durchlaßstufe in Heine, Die Signalkomponente des weiteren Kanals wird von der des Hauptkanals durch einen Transistor Tl und dessen Kollektor-Arbeitswiderstand R5 subtrahiert. Der Transistor Tl wirkt mit seinem Emitterarbeitskreis als Durchlaßstufee Der Emitterarbeitskreis wird durch einen Transistor T2 mit einem Emitterwiderstand R6 und einer festen Basisvorspannung und einen über einen Koppelkondensator C2 parallelgeschalteten ohmschen Widerstand R7 in Reihe jait einem Feldeffekttransistor F2 gebildeC, Die Leit« fähigkeit dieses Feldeffekttransistors wird durch eine Steuerschaltung 29 gesteuert, die alle Funktionen der Schaltung 26 nach Fig. 13 aufweist, nur daß sie insofern andere ausgebildet ist, als der Feldeffekttransistor mit zunehmendem Signalpegel am Ausgang des Filters stärker leitend wird und schließlich völlig leitend wird, sobald der SeligeI!wert erreicht ist.

Zunächst seien sehr niedrige Amplituden (ein geringer Signalpegel) innerhalb des Durchlaßbereichs des Filters 28 betrachtet. Der Feldeffekttransistor F2 hat dann einen sehr hohen Widerstand, so daß der Emitterstrom von Tl völlig durch T2 bestimmt wird. Dieser Strom ist wegen des hohen Kollektorwiderstands von T2 im wesentlichen konstant, so daß Tl nur eine geringe oder keine Verstärkung bewirkt und die Signalkomponente des weiteren Kanals gedämpft wird» Nun sei der Fall betrachtet, daß der Schwellwert erreicht worden ist« Darm ist der Feldeffekttransistor F2 völlig leitend, 30 daß fcr einen Widerstand von etwa 100 Ohm aufweist. R5 und R7 können einige

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10 Ohm aufweisen, sind jedoch dennoch klein im Vergleich sum wirksamen Widerstand von T2 und R6. Der Verstärkungsfaktor im weiteren Kanal ist jetzt wesentlich höher und praktisch durch das Verhältnis von R5 und R7 bestimmt. Der Widerstand von F2 ist im Verhältnis zu R7 vernachlässigbar. Daher arbeitet die Durehlaßstufe oberhalb des Schwellwertes mit linearem Dynamikbereiefc»

Im Durchlaßbereich des Filters wird die Signalkomponente des weiteres Kanals_s die von der üignalkomponente des Hauptkanals subtrahiert wird, bei kleinen Amplituden, jedoch nicht bei hohen Amplituden gedämpfte Dalier wird der Dynamikbereich des Ausgangssignals komprimiert„ lsi Sperrbereich des Filters wird die Signalkomponente des weiteren Kanals bei kleinen Amplituden nicht gedämpft und keine Kompression bewirkt. Bei diesem Beispiel j ,in dem das Filter und die Durchlaßstufe in Reihe gesehaltet Binü_} soll die Gesasatv/irkung jedoch darin bestehen, daß dem Pressefausgangssigiml eine Ausgleichs» bzw. Entzerrungsksnnlinie überlagert wird₀ B@i höhess Amplituden ist das Ausgangssignai isa Durchlaßfrequeagfeereiefe dann größer.

Ms Kennlinien der Schaltung saaca Fig„ 14 bei hohen Amplituden foäageB nicht geaau von der K©smlimi@ des Feldeffekttransistors F2 ab.. Dies veranschaulicht ©ine i?@sentliehe Eigenschaft der Presser und Delsaer vom Typ 3 und 4₅ die darin besteht, daß .es mit Hilfe bekannter Verfahresa des* Halbleitertechnik, ; insbesondere unter Verwendung won Feldeffekttransistoren oder integrierter Sehaiitmgen, aöglieh istj, Durclilaßstufen sowie Subtrahier- und Addierschaltnages herzustellen, deren Kennlinien außerhalb νου Übergangsbereielieu durch feste Schaltungsbauelemente bestimiat sind. Es ist daher- möglich^ einen stabilen und reproduzierbaren Betrieb unabhängig von Änderungen der Parameter von Halbleiterbauelementen, die von Charge zu Charge oder in Abhängigkeit von der Temperatur oder der Seit auftreten, zu erzielen.

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Aus Gründen der Stabilität muß der Verstärkungsfaktor des weiteren Kanals bei Vorrichtungen vom Typ 2 kleiner als eins sein. Dies gilt auch für Vorrichtungen vom Typ 3. Wenn diese einfache Forderung erfüllt ist, sind diese Presser oder Dehner in sich stabil.

Das Eingangssignal der Steuerschaltung 26 oder 29 kann an mehreren Stellen der Vorrichtung abgeleitet werden. Die bei den Fig. 13 und 14 gewählten Stellen sind zur Erzielung eines stabilen Betriebs vorteilhaft. Die Glättung kann durch ein zweistufiges Integrationsnetzwerk bewirkt werden, das es ermöglicht, die Einschwingzeit des Systems gering und gleichzeitig die Signalverzerrung und Erzeugung von Modulationsprodukten minimal zu halten. Die erste Stufe sollte eine geringe Zeitkonstante aufweisen. Die zweite Stufe, die eine größere Zeitkonstante hat, ist mit der ersten Stufe auf nichtlineare Art verbunden, z.B. durch eine Dioden-Widerstands-Kombination, so daß die zweite Stufe bei verhältnismäßig gleichförmigen Signalverhältnissen eine zusätzliche Glättung bewirken kann. Bei starken, plötzlichen Änderungen der.Signalamplitude wird das nichtlineare Netzwerk jedoch leitend, so daß es eine Verringerung der Zeitkonstanten des zweiten Netzwerks bewirkt.

Während der Einschwingzeit können Überschwingungen oder Unterschwingungen auftreten. Diese können mittels passend angeschlossener nichtlinearer Bauelemente, wie Dioden, auf eine geringe Amplitude begrenzt werden. Die Verwendung derartiger Dioden ist in den Fig. 13 und 14 dargestellt. Die Dioden D3 und D4 werden bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 13 leitend, wenn die Amplitude des Signals sprungartig ansteigt,, und vermeiden so ein Unterschwingen des von der Durchlaßstufe durchgelassenen Signals, was andernfalls in der endlichen Zeit auftreten würde, die die Leitfähigkeit des Feldeffekttransistors Fl benötigt, um abzunehmen. Die Dioden D5 und D6 bei dem Aus-

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führungsbeispiel nach Fig. 14 werden leitend, wenn die Amplitude des Signals sprungartig ansteigt, und verhindern so ein Überschwingen, das in der endlichen Zeit auftritt, die der Feldeffekttransistor F2 benötigt, um leitend zu werden.

Nach der Erfindung ausgebildete Presser und Dehner wurden getrennt beschrieben. Es ist jedoch auch möglich, mit Hilfe negativ zurückgekoppelter Verstärker (bzw. Verstärker mit negativer Rückführung) die Betriebsart zu wechseln, wobei man einen. Presser oder einen Dehner in den Rückkopplungs- bzw. Rückführzweig schaltet und dadurch insgesamt einen Dehner bzw._v Presser erhält.

Bei den Vorrichtungen vom Typ 3 und 4 sind besonders die Effekte von Filtern in dem einen oder anderen der beiden Kanäle zu berücksichtigen, da das Ausgangssignal bei hohen Amplituden durch die Differenz oder Summe der beiden Filterausgangssignale gebildet wird. Mitunter ist es günstig, in dem einen Kanal oder in beiden Kanälen Phasenschiebenetzwerke anzuordnen, insbesondere zur Optimisierung des gesamten Übertragungsverhaltens der Einrichtung bei verschiedenen Amplituden.

Wie anhand von Fig. 14 gezeigt wurde, besteht eine Möglichkeit darin, ein Filter in Reihe mit der Durchlaßstufe anzuordnen, dessen Durehlaßbereich den Frequenzbereich bestimmt, in dem die Kompression oder Dehnung stattfindet. Dabei können mehrere parallele Frequenzbereiche und Kanäle verwendet werden. Dann ist es möglich, eine Kompression oder Dehnung in verschiedenen Frequenzbereichen unabhängig voneinander zu erzielen.

Bei einem weiteren frequenzselektiven Verfahren werden in Reihe geschaltete Filter verwendet, an die veränderbare Überlagerungs- oder Kopplungsvorrichtungen angeschlossen sind, die als Durchlaßstufe verwendet werden, z.B. in der in Fig. 15 dar gestellten Weise, Die Durchlaßstufe verhindert die Kompression

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oder Dehnung durch Umgehung bsw. Überbrückung des Filters oder Änderung seiner Kennlinien, so daß das Signal bei hohen Amplituden übertragen wird.

Nach Fig, 15 wird der Hauptkanal durch eine direkte Verbindung 17 und die tfberlagerungsvorrielitung 11 gebildet, Ein erster Abschnitt des weiteren Kanals enthält eine steuerbare Durchlaßstufe 31, die an ein Frequenzbereicli-Sperrfilter 32 angeschlossen ist. Das am Frequenssbereicii-Sperrfilter gebildete Signal wird von einem Differenzverstärker 33 erfaßt und einer Steuerschaltung 34 zugeführt, die das Signal gleichrichtet und glättet, um das Steuersignal zu bildsn, das die Durchlaßstufe 31 veranlaßt, das Signal im Sperrboroieh durchzulassen, wenn die Amplitude des Signals im Sperrber^ich ansteigt. ,

An den ersten Abschnitt des weiteren Kanals schließt sieh ein zweiter Abschnitt an, der eine steuerbare Durciilaßsiufe 35, ε-in Frequenzbereich-Sperrfilter 3S »jsid ©ine Steuerschaltung ■ 37 enthält. Als -Alternative sum Differenzverstärker S3 enthältder zweite Abschnitt ein BandpaEfiltes? 38, das den Frequenzbereich auswählt, der durch das Sperrfilter 38 gesperrt

ähnliche Überlegungen gelten für aen_ Presser aiii Frequenzbereich-Einengung vom Typ 3 nach Fig. 16. Bei der Durclilaßstufe handelt es sich hier %im eine Koppel vorrichtung, die aus einem Feldeffekttransistor F3 besteht, der asa einem abgestimmten Bandpaßfiiter liegt, das durch einen Längswiderstand RS und einen Querzweig gebildet ist₅ der eine Parallelschaltung aus einer Spule Ll und einem Kondensator G3 enthält. Der Widerstand S8 ist durch gegensinnig bzw. astiparallel geschalsete Dioden D7 und D8 zur Verhinderung von tJberseliwingungea überbrückt. Ein im Sperrbereich des Filters liegendes Signal wird von einem Differenzverstärker 40 erfaßt, der an RS angeschlossen ist, und von einer Steuerschaltung 41 gleichgerichtet und

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geglättet, um" ein Steuersignal su bilden, das die Leitfähigkeit von E3 erhöht, wenn die Amplitude des Signals* in den Sperrbereichen zunimmt.

Wenn F3 einen höhe» Widerstand hat, haben R2, Ll und C3 einen verhältnismäßig seliraaleB Durcfelaßbereich, wie es durch die Kurve 42 in Fig. 16(a) dargestellt ist. Dieser Durchlaßbereich kann symmetrisch zu einer Trägerfrequenz fc gelegt werden, so daß das Trägersignai und seine inneren Seitenbänder ständig von der Presseru rkung ausgeschlossen v/erden, da sie ständig vom Filter sur Umkehrstufe 18 und sor Überlagerungsvorrichtung II durchgelassen wenden₀ Ia a<sn Sperrbereichen-43 und 44 werden jedoch Signale mit nsiedriger Amplitude daran gehindert, den ^"3 it er en Kanal zu durchlauf ea_o Wenn die Amplitude der äußeren Seitenbänder des TrSgersigaals zunimmt, verringert das Steuersignal üen Widerstand iron FS und damit ü@n Längswiderstand des Filters, so daß der Durchlaßbereieh breiter wird, wie es z.B. durch die Kus?ve 45 ia Fig_o 16{a) dargestellt ist. In diesem 3⁹ElIe werden in üem erweiterten Btarelilaßbereich 45 liegende Signals aiciit komp^iaaiert« Di® ianterseliiedliche Behandlung der Signale in den Frequensbereiehen 46, wenn die Kennlinie- 42 fürssiedä?ige iuaplituden und die -ICeEmlinie 45 für hohe Amplituden gilt_? liat Jedoch ©ine Dfssaaikljereiclskompression bei diesen Sig-Folge _o

Wenn die SpMle Ll neggelassea wird_g wird der abgestimmte Durch-Islfoereiela 42 n&^h S⁵Ig₀ 1Q(&) mw& TiefpaSbereich 47 nach Fig. 2.-8CfeVj ü®w als &<Q>iQk®T s©laKg@ erlialtea bleibt _s wie "keine ^Φ£τ®&β®Έ&<3Ά Sig22©lls©ap@E>©at©a hjoh®i? isaplitud© in dem Sperrfes^sieii «ß© saft^etöSo l!®mi ös^s^tigs Ko®p®sa©atea auftreten, Si'vjeitiirt 3i©& a<sz- Das'eBlaSfess'sis&j wis ©s dmrcla öl© Sennlisaä© 4© da,s?g®st©li"i is^sä_o Si© Essipffsssiosi ist auf d©sa Hoch- ^^©qK-saB-SpgS'Si'lbepeieSa.slss filtss?© fesg^ea^t,, ?/©il lediglich is di(ss©a Bsj?®!®! i£gsialk©ap©is©st©sa mit aieöriger Amplitude :ii©lat ^©σ? lsysiptla2?al=Sigaal!s@iap©sa©2at® ia

Der umgekehrte Fall, in dem die Kompression auf einen Niederfrequenz-Sperrbereich beschränkt ist, läßt sich dadurch erzielen, daß man den Kondensator C3 wegläßt und nur R8 und Ll beibehält.

Obwohl die Fig. 14, 15 und 16 alle nur Presser vom Typ 3 darstellen, zeigen doch die Fig. 5 und 6, wie die Sehaltungsanordnungen abgeändert werden können, um Dehner vom Typ 3 oder Presser oder Dehner vom Typ 4 zu bilden.

Die Erfindung betrifft ferner abgewandelte Ausführungen von Vorrichtungen des Typs 1, 2, 3 und 4, bei denen eine Durchlaßstufe zur Bildung eines Begrenzers oder Filter/Begrenzers (einer Begrenzungsvorrichtung) - oder umgekehrt - verwendet wird.

Einige grundsätzliche Möglichkeiten sind in den Fig. 17 bis 20 dargestellt:

Fig. 17 stellt die Anordnung einer Durchlaßstufe in einem Vorwärtszweig zur Bildung einer Begrenzungsvorrichtung dar. Die Verstärkungsfaktoren der beiden Kanäle müssen bei hohen Amplituden im wesentlichen gleich sein, so daß das Ausgangssignal so begrenzt wird, wie es erforderlich ist. Insofern unterscheidet sich diese Anordnung von der nach Fig. 5(a), bei der die Verstärkungsfaktoren wesentlich voneinander abweichen, um ein großes Ausgangssignal bei kleinem Eingangssignal zu erzielen.

Fig. 18 stellt die Anordnung einer Durchlaßstufe in einem Rückführzweig zur Bildung der Begrenzungsvorrichtung dar. Der Verstärkungsfaktor in dem Zweig mit negativer Rückführung muß hoch sein, damit das Ausgangssignal bei hohen Amplituden klein, d.h. begrenzt wird. Insofern unterscheidet sich diese Schaltungsanordnung von der nach Fig* 6(a),

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bei der der Verstärkungsfaktor so gewählt sein muß, daß sich bei großem Eingangssignal ein kleines Ausgangssignal ergibt.

Fig. 19 stellt eine Begrenzungsvorrichtung in einem Vorwärtszweig zur Bildung einer Durchlaßstufe dar. Bei kleinen Amplituden müssen die Verstärkungsfaktoren in diesem Falle gleich sein, damit sich die Signale bei kleinen Amplituden aufheben. Insofern unterscheidet sich diese Schaltungsanordnung von der nach Fig. 2(b), bei der das Signal des weiteren Kanals gegensinnig wirkt, das Signal des Hauptkanals bei niedrigen Amplituden jedoch nicht aufheben muß.

Fig. 20 stellt eine Begrenzungsvorrichtung in einem Rückführzweig zur Bildung der Durchlaßstufe dar. Wieder ist im Rückführzweig ein hoher Verstärkungsfaktor erforderlich, so daß bei unterhalb des Schwellwertes des Begrenzers liegenden niedrigen Signalen das Ausgangssignal vernachlässigbar klein ist. Insofern unterscheidet sich diese Schaltungsanordnung von der nach Fig. l(b), bei der der Verstärkungsfaktor in dem weiteren Kanal so gewählt ist, daß das Signal im weiteren Kanal dem des Hauptkanals zwar entgegenwirkt, es jedoch in keinem Falle völlig kompensiert.

In vielen Fällen sind die Anordnungen nach den Fig. 18 und denen nach den Fig. 17 und 19 vorzuziehen, da die Verwendung einer negativen Rückführung eine stabile Schaltungsanordnung mit reproduzierbaren Eigenschaften ergibt, ohne daß Präzisionsbauelemente erforderlich sind.

Weitere ac;ht Schaltungsanordnungen vom Typ 1 und 2 lassen sich daher dadurch bilden, daß man den begrenzenden weiteren Kanal bei irgendeiner der Anordnungen nach den Fig. Ka), l(b), 2(a) und 2(c) durch die eine oder andere Schaltungsanordnung

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nach Fig. 17 oder 18 ersetzt. In ähnlicher Weise lassen sich acht weitere Schaltungsanordmmgen vom Typ 3 und 4 herstellen, indem man den durchlassenden weiterem Kanal 19 bei allen Anordnungen nach den Fig. 5(a), 5(b), 6(a) und 6(b) durch äie Schaltungsanordnung nach Fig. 19 oder Fig. 20 ersetzt«

So stellt Fig. 21 als sin spezielles Beispiel einen Presser vom Typ 1 mit der Begrenzerschaltungsaaordnung nach Fig. 17 dar. Sin Grund, warum gerade dieses Beispiel gewählt wurde, besteht darin, as.il es einen grundsätzliches?, y'üiterschied gegenüber siner Schaltungsanordnung eines Pressers arksnnsn läßt, der von Goodell lind^ Michel i& der Zeitschrift "Electro&ies", Juli 1946, auf den Seiten- 142 bis 14S beschrieben i»t= "Ber grundsätzliche Ifcterschied ist der, daß Goodell und Mieli^l keine gsnau obigs-r Definition entsprechende Durchlaßsttsfe "benutzen. Sie verwesidsn eine Vakuumröhre als Vorrichtung mit veränderbarem Verstärkungsfaktor, Abgesehen von den Nachteilen, die sieh-aufgrund der mangelnden Stabilität der Kennlinie äs?/, Eigenschaften der Schaltungsanordnung ergeben, Saat eiue Yakim-aröiire mit veränderbarer Verstärkung keinen Schwellwert _s oberhalb dein die "/erstäräung konstant ist. Haefo Fig» 21 sind ds?ei ICaßäle parallel geschaltet. Bei der Schaltungsanordnung nach. Goodell und Mloäel ist einer dieser Kanäle bei allen Signalaftiplitüden bzw. Signalpegeln nicht linear, so daß es sieh nicht im eine "Durcfelaiästuie" handelt und es nicht möglich ist, bei hohen Signala&plituden einen insgesamt linearen Dynamikbereich au erzielen, STach ■*ier Srfinduiig wira dagegen bei alleri Schaltungsanordnungera

ITeQß Fig* £2 anihält elä? P^@®s@2? τοε iyp 2. sisi lia^as-es ■aen ^/öitaren Saaal 12₂ '-:/i@ die Ano^ds^ag aaeä ZTig« ICa)₁

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begrenzende weitere Kanal enthält ein Filter 50, das den Durchlaßbereich auswählt, in dem eine Kompression stattfindet. Der übrige Teil des weiteren Kanals ist ein auf der Basis einer Durchlaßstufe - wie bei Fig. 17 - gebildeter Begrenzer.

Fig. 22 stellt eine Schaltungsanordnung dar, die die Prinzipien veränderbarer Uberlagerungsvorrichtungen, Begrenzer und Durchlaßstufen vereinigt. Als veränderbare Überlagerungsvorrichtung überträgt ein Potentiometer 51 einen Bruchteil von Eingangssignalen 1 und 2 an Anschlüssen 53a und b, der durch die Einstellung des Potentiometerabgriffs 54 bestimmt ist, an einen Ausgangsanschluß 52. Eine Steuereinheit 55 verstellt die Stellung des Abgriffs in Abhängigkeit von der Amplitude bzw. dem Pegel eines Signals, das an einer geeigneten Stelle der Eingangs- oder Ausgangsseite der Schaltungsanordnung abgenommen wird. '

Ein Begrenzer oder eine Durchlaßstufe ergibt sich, wenn das Signal 2 null ist. Der Anschluß 53b kann mit Masse bzw. Erde verbunden sein. Wenn dann die Potentiometerverstellung in einer solchen Richtung erfolgt, daß der Signalübertragungsbeiwert oberhalb eines Schwellwertes abnimmt, wenn die Signalamplitude zunimmt, wirkt die Schaltungsanordnung als Begrenzer. Wenn dagegen die Einstellrichtung so gewählt ist, daß der Signalübertragungsbeiwert unterhalb eines Schwellwertes abnimmt, wenn die Signalamplitude fällt, -dann wirkt die Schaltungsanordnung als Durchlaßstufe.

Andererseits kann die Schaltungsanordnung nach Fig. 22 als Durchlaßstufe betrieben werden, indem man die Eingänge 1 und 2.an verschiedene Punkte anschließt, z.B. die Ausgänge verschiedener Filter. Die Verstellung des Potentiometers bewirkt dann, daß die Schaltungsanordnung die Eigenschaften einer Durchlaßstufe aufweist, zumindest innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs.

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Obwohl ein Potentiometer mit einstellbarem Abgriff dargestellt ist, liegt es auch im Rahmen der Erfindung, stattdessen eine rein elektronische Schaltungsanordnung zu verwenden.

Die Erfindung macht von speziellen Presser/Dehner-Anordnungen Gebrauch, die theoretisch eine genaue Reziprozität oder gegensinnige Wirkung von Presser und Dehner sicherstellen, wenn sie zusammen in einer Störsignalverminderungseinrichtung verwendet werden. Derartige Anordnungen sind in den Fig. 1, 2, 5 und 6 dargestellt.

Zur Erläuterung der Wirkung und Erzielung gegensinnig arbeitender bzw. komplementärer Einrichtungen wurden hier imd in früheren Patentschriften bereits verschiedene Möglichkeiten angegeben und Analysen angestellt. Im folgenden sfoll das angewandte Prinzip auf noch allgemeinerer Basis^dargestellt und erklärt werden.

Fig. 23(a) stellt ein Netzwerk 60 mit einer Übertragungsfunktion oder Kennlinie β dar, die den Verstärkungsfaktor, den Frequenzgang, eine Verzögerungszeicc und den Dynamikbereich (Linearität über Nientlinearität; umfaßt. Das Netzwerk 61 nach Fig. 23(b) mit reziproker Übertragungsfunktion 1/β kann dem Netzwerk nach Fig. 23(^) in einem vollständigen Übertragungskanal vor- oder nacögeschaltet sein. Derartige Netzwerke können beispielsweise/als komplementäre Entzerrer verwendet werden. Wenn ihr Betrieb nicht linear ist, können sie als Momentan- oder als/Silben-Presser/Dehner verwendet werden.

Wenn ein Netzwerk mit der Übertragungsfunktion ρ vorliegt, ist es häufig/schwierig oder unpraktisch, ein Netzwerk mit der Übertragungsfunktion 1/ß herzustellen. Ein einfaches und häufig angewandtes Verfahren zur Bildung der gewünschten Übertragungsfunktion oder Kennlinie besteht darin, ein Netzwerk mit der

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Claims (35)

Patentansprüche

1. Signalpresser, gekennzeichnet durch einen Hauptsignalkanal, der eine Überlagerungsvorrichtung aufweist und sich von einem Eingangsanschluß zu einem Ausgangsanschluß zur Übertragung einer Hauptsignalkomponente erstreckt, deren dynamischer Bereich linear in bezug auf den dynamischen Bereich eines dem Eingangsanschluß zugeführten Eingangssignals ist, und durch einen weiteren Kanal, dessen Eingang mit dem Eingangsanschluß und dessen Ausgang mit der Überlagerungsvorrichtung verbunden ist, um die vom weiteren Kanal übertragene Signalkomponente mit der Hauptsignalkomponente derart zu überlagern, daß die Amplitude der Hauptsignalkomponente verringert wird, wobei der weitere Kanal eine ^schaltungsanordnung mit der Kennlinie einer Durchlaßstufe aufweist, die bewirkt, daß oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes der Dynamikbereich der Signalkomponente des weiteren Kanals linear in bezug auf den Dynamikbe-.reich des Signals am Eingang des weiteren Kanals ist und unterhalb des Schwellwertes die Verstärkung der Signalkomponente des weiteren Kanals relativ zum Signal am Eingang des weiteren Kanals abnimmt, wenn die Amplitude des zuletzt erwähnten Signals abnimmt.

2. Signaldehner, gekennzeichnet durch einen Hauptsignalkanal, der eine Überlagerungsvorrichtung aufweist und sich von einem Eingangsanschluß zu einem Ausgangsanschluß zur Übertragung einer Hauptsignalkomponente erstreckt, deren dynamischer Bereich linear in bezug auf den dynamischen Bereich eines dem Ausgangsanschluß zugeführten Eingangssignals ist, und durch einen weiteren Kanal, dessen Eingang mit dem Ausgangsanschluß und dessen Ausgang mit der Überlagerungsvorrichtung verbunden ist, um die vom wei-

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teren Kanal übertragene Signalkomponente mit der Hauptsignalkomponente derart zu überlagern, daß die Amplitude der Hauptsignalkomponente vergrößert wird, wobei der weitere Kanal eine Schaltungsanordnung mit der Kennlinie einer Durchlaßstufe aufweist, die bewirkt, daß oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes der Dynamikbereich der Signalkomponente des weiteren Kanals liniear in bezug auf den Dynamikbereich des Signals am Eingang des weiteren Kanals ist und unterhalb des Schwellwertes die Verstärkung der Signalkomponente des weiteren Kanals relativ zum Signal am Eingang des weiteren Kanals abnimmt, wenn die Amplitude des zuletzt erwähnten Signals abnimmt.

3. Signaldehner, ge kennzeichnet durch einen Hauptsignalkanal,' der eine Überlagerungsvorrichtung aufweist und sich von einem Eingangsanschluß zu einem Ausgangsanschluß zur Übertragung einer Hauptsignalkomponjente erstreckt, deren dynamischer Bereich linear in bezug auf den dynamischen Bereich eines dem Eingangsanschluß zugeführten Eingangssignals ist, und durch einen weiteren Kanal, dessen Eingang mit dem Eingangsanschluß und dessen Ausgang mit der Überlagerungsvorrichtung verbunden ist, um die vom weiteren Kanal übertragene Signalkomponente mit der Hauptsignalkomponente derart zu überlagern, daß die Amplitude der Hauptsignalkomponente vergrößert wird, wobei der weitere Kanal eine Schaltungsanordnung mit der Kennlinie einer Durchlaßstufe aufweist, die bewirkt, daß oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes der Dynamikbereich der Signalkomponente des weiteren Kanals linear in bezug auf den Dynamikbereich des Signals am Eingang des weiteren Kanals ist und unterhalb des Schwellwertes die Verstärkung der Signalkomponente des weiteren Kanals relativ zum Signal am Eingang des weiteren Kanals abnimmt, wenn die Amplitude des zuletzt erwähnten Signals abnimmt.

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4. Signalpresser nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß ein Filter zu der Schaltungsanordnung parallelgeschaltet und die Schaltungsanordnung direkt mit Bauelementen des Filters verbunden ist, so daß die Impedanz der Schaltungsanordnung die Kennlinie des Filters beeinflußt und zumindest ein Sperrbereich des Filters sich einengt, wenn die Amplitude des Signals am Eingang des weiteren Kanals zunimmt und die erwähnte Impedanz abnimmt.

5. Signaldehner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter zu der Schaltungsanordnung parallelgeschaltet und die Schaltungsanordnung direkt mit Bauelementen des Filters verbunden ist, so daß die Impedanz der Schaltungsanordnung die Kennlinie des Filters beeinflußt und zumindest ein Sperrbereich des Filters sich einengt, wenn die Amplitude des Signals am Eingang des weiteren Kanals zunimmt und die erwähnte Impedanz abnimmt.

6. Signalpresser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter zu der Schaltungsanordnung parallelgeschaltet und die Schaltungsanordnung direkt mit Bauelementen des Filters verbunden ist, so daß die Impedanz der Schaltungsanordnung die Kennlinie des Filters beeinflußt und zumindest ein Sperrbereich des Filters sich einengt, wenn die Amplitude des Signals am Eingang des weiteren Kanals zunimmt und die erwähnte Impedanz abnimmt. .

7. Störsignalverminderungseinrichtung, gekennzeichnet durch einen Signalpresser, der einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß aufweist, einen Signaldehner, der einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß aufweist, und einen Informationskanal zur Übertragung eines Signals vom Presserausgangsanschluß zum Dehnereingangsanschluß, wobei Presser und Dehner jeweils einen Hauptsignalkanal aufweisen, der

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eine Überlagerungsvorrichtung enthält und sich vom jeweiligen Eingangsanschluß zum jeweiligen Ausgangsanschluß zur Übertragung einer Hauptsignalkomponente erstreckt, deren Dynamikbereich in bezug auf den Dynamikbereich eines dem Eingangsanschluß, zugeführten Eingangssignals linear ist, wobei der Presser ferner einen weiteren Kanal aufweist, dessen Eingang mit dem Pressereingangsanschluß und dessen Ausgang mit der Überlagerungsvorrichtung des Pressers verbunden ist, um die vom weiteren Kanal übertragene Signalkomponente derart mit der Hauptsignalkomponente zu überlagern, daß die Amplitude der Hauptsignalkomponente im Presser verringert wird, wobei der Dehner ferner einen weiteren Kanal aufweist, dessen Eingang mit dem Dehnerausgangsanschluß und dessen Ausgang mit der Überlagerungsvorrichtung des Dehners verbunden ist, um die Signalkomponente des weiteren Kanals mit der Hauptsignalkomponente derart zu überlagern, daß die Amplitude der Hauptsignalkomponente im Dehner vergrößert wird, und wobei jeder weitere Kanal eine Schaltungsanordnung mit der Kennlinie einer solchen Durchlaßstufe enthält, daß oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes der Dynamikbereich der Signalkomponente des jeweiligen weiteren Kanals linear in bezug auf den Dynamikbereich des Signals am Eingang des weiteren Kanals ist und unterhalb des Schwellwertes die Verstärkung der Signalkomponente des weiteren Kanals relativ zum Signal am Eingang des weiteren Kanals abnimmt, wenn die Amplitude des zuletzt erwähnten Signals abnimmt.

8. StörsignalVerminderungseinrichtung, gekennzeichnet durch einen Signalpresser, der einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß aufweist, einen Signaldehner, der einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß aufweist, und einen Informationskanal zur Übertragung eines Signals vom Presserausgangsanschluß zum Dehnereingangsansehiuß, wobei Presser und Dehner jeweils einen Hauptsignalkanal aufweisen, der eine Überlagerungsvorrichtung enthält und sich vom jeweiligen Eingangsanschluß zum jeweiligen Ausgangsanschluß zur über-

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tragung einer Hauptsignalkomponente erstreckt, deren Dynamikbereich in bezug auf den Dynamikbereich eines dem Eingangsanschluß zugeführten Eingangssignals linear ist, wobei der Presser ferner einen weiteren Kanal aufweist, dessen Eingang mit dem Pressereingangsanschluß und dessen Ausgang mit der Uberlagerungsvorrichtung des Pressers verbünden ist, um die vom weiteren Kanal übertragene Signalkomponente derart mit der Hauptsignalkomponente zu überlagern, daß die Amplitude der Hauptsignalkomponente im Presser verringert wird, wobei der Dehner ferner einen weiteren Kanal aufweist, dessen Eingang mit dem Dehnereingangsanschluß und dessen Ausgang mit der Uberlagerungsvorrichtung des Dehners verbunden ist, um die Signalkomponente des weiteren Kanals mit der Hauptsignalkomponente derart zu überlagern, daß die Amplitude der Haupt- · Signalkomponente im Dehner vergrößert wird, und wobei jeder weitere Kanal eine Schaltungsanordnung mit der Kennlinie einer solchen Durchlaßstufe enthält, daß oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes der Dynamikbereich der Signalkomponente des jeweiligen weiteren Kanals linear in bezug auf den Dynamikbereich des Signals am Eingang des weiteren Kanals ist und unterhalb des Schwellwertes die Verstärkung der Signalkomponente des weiteren Kanals relativ zum Signal am Eingang des weiteren Kanals abnimmt, wenn die Amplitude des zuletzt erwähnten Signals abnimmt.

9. Als Signalpresser und als Signaldehner einstellbare Schaltungsanordnung, gekennzeichnet durch einen Hauptsignalkanal, der eine Überlagerungsvorrichtung aufweist und sich von einem Eingangsanschluß zu einem Äusgangsanschluß zur Übertragung einer Hauptsignalkomponente erstreckt, deren Dynamikbereich linear in bezug auf den Dynamikbereich eines dem Eingangsanschluß zugeführten Eingangssignals ist, einen weiteren Kanal mit einem Eingang und einem Ausgang zur Erzeugung einer weiteren Signalkomponente an diesem Ausgang und ©ine Schaltvorrichtung mit einer Presserstellung und einer

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Dehnerstellung, wobei die Schaltvorrichtung in der Presserstellung einen ersten Zweig von einem Punkt im Hauptkanal über den weiteren Kanal zur Überlagerungsvorrichtung derart bildet, daß die weitere Signalkomponente der Hauptsignalkomponente entgegenwirkt, und wobei die Schaltvorrichtung in der Dehnerstellung einen zweiten Zweig von einer Stelle des Hauptkanals über /den weiteren Kanal zur Überlagerungsvorrichtung derart bildet, daß die weitere Signalkomponente die Hauptsignalkomponente vergrößert, der Punkt des Hauptkanals, mit dem der Eingang des weiteren Kanals verbunden ist, auf sich gegenüberliegenden Seiten des Punktes des Hauptkanals liegt, an dem die weitere Signalkomponente jeweils in der Presser- und Dehnerstellung mit der Hauptsignalkomponente überlagert wird, der weitere Kanal eine Schaltungsanordnung mit einer Durchlaßstufe enthält, die eine solche Kennlinie aufweist, daß oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes der Dynamikbereich der weiteren Signalkomponente linear in bezug auf den Dynamikbereich des Signals am Eingang des weiteren Kanals ist und unterhalb des Schwellwertes die Verstärkung der weiteren Signalkomponente relativ zum Signal am Eingang des weiteren Kanals abnimmt, wenn die Amplitude des zuletzt erwähnten Signals abnimmt.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß der Hauptkanal eine einzige Überlagerungsvorrichtung enthält, mit der der Ausgang des weiteren Kanals ständig verbunden ist, und daß die Schaltvorrichtung den Eingang des weiteren Kanals mit einem ersten Punkt im Hauptkanal verbindet, der vor der Signalüberlagerungsvorrichtung in der Presserstellung liegt und den Eingang des weiteren Kanals mit einem zweiten Punkt im Hauptkanal verbindet, der der einzigen Überlagerungsvorrichtung in der Dehnerstellung nachgeschaltet ist.

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11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennze i ahnet, daß der Hauptkanal eine erste und eine dieser nachgeschaltete zweite Überlagerungsvorrichtung aufweist, der Eingang des weiteren Kanals ständig mit einem Punkt zwischen den beiden Überlagerungsvorrichtungen verbunden ist und die Schaltvorrichtung den Ausgang des weiteren Kanals in der Presser- und Dehnerstellung jeweils mit der zweiten und der ersten Überlagerungsvorrichtung verbindet.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkanal eine einzige Überlagerungsvorrichtung aufweist, mit der der Ausgang des weiteren Kanals ständig verbunden ist, und daß die Schaltvorrichtung den Eingang des weiteren Kanals mit einem ersten Punkt des Hauptkanals, der hinter der einzigen Überlagerungsvorrichtung in der Presserstellung liegt, und den Eingang des weiteren Kanals mit einem zweiten Punkt des Hauptkanals, der vor der einzigen Überlagerungsvorrichtung in der Dehnerstellung liegt, verbindet.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, d a d u*r c h gekennze ichnet, daß der Hauptkanal eine erste und eine diesem folgende zweite Überlagerungsvorrichtung aufweist, der Eingang des weiteren Kanals ständig mit einem zwischen den beiden Überlagerungsvorrichtungen liegenden Punkt verbunden ist und die Schaltvorrichtung den Ausgang des weiteren Kanals in der Presser- und der Dehnerstellung jeweils mit der ersten und der zweiten Überlagerungsvorrichtung verbindet.

14. Schaltungsanordnung zum Ändern des Dynamikbereichs eines Signals, gekennzeichnet durch einen Hauptsignalkanal, der eine Überlagerungsvorrichtung aufweist und sich von einem Eingangsanschluß zu einem Ausgangsanschluß für die Übertragung einer Hauptsignalkomponente erstreckt, deren

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Dynamikbereich linear in bezug auf den Dynamikbereich eines dem Eingangsanschluß zugeführten Eingangssignals ist, einen weiteren Kanal, der eingangsseitig mit einem Punkt im Hauptkanal und ausgangsseitig mit der Überlagerungsvorrichtung verbunden ist, um der Hauptsignalkomponente eine weitere Signalkomponente zu überlagern, und eine Steuerschaltung, die auf ein Signal in einem der Kanäle anspricht und daraus ein geglättetes Steuersignal ableitet, wobei der weitere Kanal einen steuerbaren Widerstand aufweist, der die Übertragung eines Signals vom Eingang des weiteren Kanals zu dessen Ausgang bestimmt und derart auf das Steuersignal anspricht, daß oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes der Dynamikbereich der weiteren Signalkomponente linear in bezug auf das Signal am Eingang des weiteren Kanals ist und unterhalb des Schwellwertes die Verstärkung der weiteren Signalkomponente gegenüber dem Signal am Eingang des weiteren Kanals abnimmt, wenn die Amplitude des zuletzt erwähnten Signals abnimmt.

15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Signalkomponente der Hauptsignalkomponente entgegenwirkt, so daß die Schaltungsanordnung als Presser wirkt.

16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Signalkomponente die Hauptsignalkomponente vergrößert, so daß die Schaltungsanordnung als Dehner wirkt.

17. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Widerstand in einem Längszweig zwischen dem Eingang und dem Ausgang des weiteren Kanals liegt und das Steuersignal die Impedanz des steuerbaren Widerstands verringert, wenn die Amplitude des Signals am Eingang des weiteren Kanals zunimmt.

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18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzei chnet, daß der steuerbare Widerstand durch ein Filter überbrückt ist, das die Dynamikbereichänderung in einem oder mehreren Durchlaßbereichen des Filters verhindert.

19. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennze i chnet, daß der steuerbare Y/iderstand als Teil des Längswiderstands des Filters wirkt und zumindest einen Sperrbereich des Filters einengt, wenn die Impedanz des steuerbaren Widerstands verringert wird.

20. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Y/iderstand durch eine Begrenzungsvorrichtung überbrückt ist, die leitend wird, wenn die Signalamplitude am Eingang des weiteren Kanals sprungartig ansteigt.

21. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung das geglättete Steuersignal von der Spannung am Filter ableitet.

22. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung ein zweites Filter aufweist, das komplementär zu dem zuerst erwähnten Filter ist, das am Eingang des weiteren Kanals angeschlossen ist, und eine Glättungsschaltung aufweist, die am Ausgang des zweiten Filters angeschlossen ist.

23. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Kanal einen Längswiderstand aufweist, der steuerbare Widerstand als Querzweig geschaltet ist, so daß er einen Spannungsteiler mit dem Längswiderstand bildet, der Ausgang des weiteren

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Kanals mit dem Verbindungspunkt des Längswiderstands und des steuerbaren Widerstands verbunden ist und das Steuersignal die Impedanz des steuerbaren Widerstands erhöht, wenn die Amplitude des Signals am Eingang des weiteren Kanals zunimmt.

24. Schaltungsanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet , daß der Längswiderstand durch eine Begrenzungsvorrichtung überbrückt ist, die leitend wird, wenn die Amplitude des Signals am Eingang des weiteren Kanals sprungartig zunimmt.

25. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennze i chnet, daß der weitere Kanal einen Verstärker mit veränderbarer Verstärkung aufweist, dessen Verstärkung durch den steuerbaren Widerstand bestimmt ist.

26. Schaltungsanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung des Verstärkers zunimmt, wenn die Impedanz des steuerbaren Widerstands abnimmt, und daß das Steuersignal die Impedanz des steuerbaren Widerstands verringert, wenn die Amplitude des Signals am Eingang des weiteren Kanals zunimmt.

27. Schaltungsanordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Längswiderstand durch eine Begrenzungsvorrichtung überbrückt ist, die leitend wird, wenn die Amplitude des Signals am Eingang des weiteren Kanals sprungartig zunimmt.

28_# Schaltungsanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker mit veränderbarer Verstärkung durch ein Filter überbrückt ist, das die Dynamikbereichänderung in einem oder mehreren Durchlaßbereichen des Filters verhindert.

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29. Schaltungsanordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung das geglättete Steuersignal von der Spannung am Filter ableitet.

30. Schaltungsanordnung zum Ändern des Dynamikbereichs eines Signals, gekennzeichnet durch einen Hauptsignalkanal, der eine Überlagerungsvorrichtung aufweist und sich von einem Eingangsanschluß zu einem Ausgangsanschluß zur Übertragung einer Hauptsignalkomponente erstreckt, deren Dynamikbereich linear in bezug auf den Dynamikbereich eines dem Eingangsanschluß zugeführten Eingangssignals ist, und durch einen weiteren Kanal, dessen Eingang mit einem Punkt im Hauptkanal und dessen Ausgang mit der Überlagerungsvorrichtung verbunden ist, um eine weitere Signalkomponente mit der Hauptsignalkomponente zu überlagern, wobei der weitere Kanal mehrere hintereinander geschaltete Schaltungsanordnungen aufweist, von denen jede Schaltungsanordnung die Kennlinie einer Durchlaßstufe aufweist, die bewirkt, daß oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes der Dynamikbereich des durchgelassenen Signals linear in bezug auf den Dynamikbereich eines Signals am Eingang der Schaltungsanordnung ist" und unterhalb des Schwellwertes die Verstärkung des durchgelassenen Signals relativ zum Signal am Eingang der Schaltungsanordnung abnimmt, wenn die Amplitude des zuletzt erwähnten Signals abnimmt, und durch mehrere Filter, von denen jedes eine der Schaltungsanordnungen überbrückt und die verschiedene Sperrbereiche aufweisen.

31. Schaltungsanordnung mit der Kennlinie eines Begrenzers, gekennzeichnet durch zwei Schaltungskanäle, die sich zwischen einem Eingang und einem Ausgang erstrecken, wobei die Signalkomponenten in den beiden Kanälen einander entgegengerichtet überlagert werden, einer der Kanäle eine Durchlaßstufe aufweist und die Verstärkungen der

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beiden Kanäle oberhalb des Schwellwertes der Durchlaßstufe im wesentlichen gleich sind.

32. Schaltungsanordnung mit der Kennlinie eines Begrenzers, gekennzeichnet durch einen ersten Schaltungskanal, der sich zwischen einem Eingang und einem Ausgang erstreckt, und einen Schaltungskanal für eine negative Rückführung mit einer Durchlaßstufe, wobei die Verstärkung des offenen Rückführkreises so hoch gewählt ist, daß das Ausgangssignal der Schaltungsanordnung oberhalb des Schwellwertes der Durchlaßstufe begrenzt ist.

33. Schaltungsanordnung mit der Kennlinie einer Durchlaßstufe, gekennzeichnet durch zwei Schaltungskanäle, die sich zwischen einem Eingang und einem Ausgang erstrecken, wobei die Signalkomponenten in den beiden Kanälen gegensinnig überlagert werden, der eine der Kanäle einen Begrenzer aufweist und die Verstärkungen der beiden Kanäle unterhalb des Schwellwertes des Begrenzers im wesentlichen gleich sind.

34. Schaltungsanordnung mit der Kennlinie .einer Durchlaßstufe, gekennzeichnet durch einen ersten Schaltungskanal, der sich zwischen einem Eingang und einem Ausgang erstreckt, einen Schaltungskanal für eine negative Rückführung mit einem Begrenzer, wobei die Verstärkung des offenen Rückführkreises so hoch gewählt ist, daß das Ausgangssignal der Schaltungsanordnung unterhalb des Schwellwertes des Begrenzers stark begrenzt wird.

35. Schaltungsanordnung gekennzeichnet du_jc-e-l eine erste Schaltung zur Verarbeitung eines^J>*gn2fis]bevov das Signal einem Informatianskanjil^jcttgeiuTirt wird, und eine zweite Schaltung zur_^0Ä£pToTcenVerarbeitung des aus dem Informations-Jcaaar3rS5geleiteten Signals, wobei die eine Schaltung ein Ver-

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