DE2321686C2 - Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Dynamik von Eingangssignalen - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Dynamik von EingangssignalenInfo
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Description
is Die Erfindung betrifft Schaltungsanordnungen zur Beeinflussung der Dynamik von Eingangssignalen nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 2. Solche Schaltungsanordnungen sind bekannt (DE-OS
19 54 328, Fig. 1 bzw. Fig. 2).
Bei den bekannten Schaltungsanordnungen hatten die Vorrichtungen, welche die Amplitude des Signals in der
bzw. jeder weiteren Schaltung beeinflussen, Begrenzercharakteristik in de;· Weise, daß bei hohen Signalpegeln
dem Signal der ersten Schaltung ein begrenztes Signal überlagert wird. Da bei den bekannten Schaltungsanordnungen
das Signal der oder jeder weiteren Schaltung auf einen Wert begrenzt wird, der mindestens um eine
Größenordnung kleiner ist als das maximale Ausgangssignal der ersten Schaltung, sind durch das begrenzte
Signal eingeführte Verzerrungen zwar im allgemeinen vernachlässigbar, aber doch vorhanden. Diese Verzerrungen
ergeben sich vor allem aus der Nichtlinearität eines Begrenzers, die zudem Exemplarstreuungen der
Bauelemente unterworfen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die bekannten Schaltungsanordnungen in der Weise abzuwandeln, daß
der Einfluß von Nichtlinearitäten und Exemplarstreuungen der Bauelemente auf kleine Signalamplituden
beschränkt ist.
Bei einer Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art wird diese Aufgabe
durch die Maßnahmen des Kennzeichenteils des Anspruchs 1 gelöst; bei einer Schaltungsanordnung der
im Oberbegriff des Anspruchs 2 genannten Art wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichenteil des
Anspruchs 2 genannten Maßnahmen gelöst.
Spezielle Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 3,4 und 5.
Schaltungsanordnungen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 als bekannt vorausgesetzten Art sind in der DE-OS 19 54 328 als Schaltungsanordnungen vom Typ I bezeichnet worden, Schaltungsanordnungen der im Oberbegriff des Anspruchs 2 bezeichneten Art als solche vom Typ II. In Weiterführung dieser Bezeichnungsweise sollen im folgenden Schaltungsanordnungen der im Anspruch 1 gekennzeichneten Art als solche vom Typ III bezeichnet werden, und Schaltungsanordnungen der im Anspruch 2 gekennzeichneten Art als solche vom Typ IV. Diese Bezeichnungsweise und die Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Die
Schaltungsanordnungen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 als bekannt vorausgesetzten Art sind in der DE-OS 19 54 328 als Schaltungsanordnungen vom Typ I bezeichnet worden, Schaltungsanordnungen der im Oberbegriff des Anspruchs 2 bezeichneten Art als solche vom Typ II. In Weiterführung dieser Bezeichnungsweise sollen im folgenden Schaltungsanordnungen der im Anspruch 1 gekennzeichneten Art als solche vom Typ III bezeichnet werden, und Schaltungsanordnungen der im Anspruch 2 gekennzeichneten Art als solche vom Typ IV. Diese Bezeichnungsweise und die Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Die
F i g. 1 und 2 stellen jeweils prinzipielle Blockschaltbilder der Schaltungsanordnungen vom Typ 1 und vom
Typ 2 dar.
Γ i g. 3 stellt die Kennlinie eines Begrenzers dar.
F i g. 4 stellt die Kennlinie einer Schaltungsanordnung dar, die hier als Durchlaßstufe oder Schwellwert-Durchlaßstufe
bezeichnet wird. Die
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F i g. 5 und 6 stellen Prinzip-Blockschaltbilder jeweils der Schaltungen vom Typ 3 und Typ 4 dar.
F i g. 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) syllabitche Durchlaßstufe dar.
F i g. 14 stellt ein Schaltbild eines Pressers vom Typ 3 mit einer Silben-Durchlaßstufe dar.
F i g. 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 Typ3,
der eine Kompression in einem Bereich durchführt der sich so einengt, daß Signale mit hoher Amplitude von
der Kompression ausgenommen werden. De
Fig. 16(a) und ]6(b) stellen Frequenzgangkurven zur
Erläuterung der F i g. 16 dar.
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 ingesamt 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 Hauptkanals gebildet werden, um die erforderliche
Pressung oder 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 bezeichnet, das in den
Informationskanal eingeführt und durch den Dehner vermindert wird. Dabei soll unter »Informationskanal«
entweder ein Übertragung?kanal, der das verschlüsselte
oder modulierte Signal direkt (im Echtzeitbetrieb) vom Presser zum Dehner überträgt, oder ein Aufzeichnungs/
Wiedergabe-System verstanden werden.
Bei dem bekannten Presser IC vom Typ 1 nach Fig. l(a) wird der Hauptkanal durch ein lineares
Netzwerk 10 gebildet, an das sich eine Vereinigungsvorrichtung It anschließt. Das lineare Netzwerk kann eine
Verstärkungsfaktoränderung bzw. Amplitudenänderung (d. h. entweder eine Verstärkung oder eine
Dämpfung, die einer Verstärkung mit einem Verstär-
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SO
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60 kungsfaktor kleiner 1 entspricht oder eine Frequenzabhängigkeit
oder Phasenänderungen (mittels Filter und Phasenschieber) bewirken, obwohl der Hauptkanal
zumindest hinsichtlich des Dynamikbereichs linear ist und vollständig linear sein kann. Wenn letzteres der Fall
ist ist die von ihm beigetragene Ausgangssignalkomponente
in jedem Augenblick proportional zum Eingangssignal.
Die Hauptkanal-SignalkomponeHte 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 SchaltungsanordnuEig
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 F i g. 3{a) in linearem Maßstab dargestellt. Der Schwellwert ist mit
Γ 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 Kurve 14 nach F i g. 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 bekannten Dehner IF vom Typ 1 nach F i g. l(b) wird der Hauptkanal durch eine Vereinigungsvorrichtung
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-Signalkomponente
wird in diesem Falle aufgrund der Umkehrstufe 18 um die Signalkomponente des weiteren
Kanals vermindert. Die begrenzenden weiteren Kanäle 12 im Presser lCund Dehner l£sind gleich.
Die Schaltungsanordnungen vom Typ 2 nach den F i g. 2(a) und (b) unterscheiden sich hauptsächlich in den
Punkten, von denen der weitere Kanal sein Eingangssignal abnimmt. Dies sind die folgenden Punkte:
Schaltungstyp
Eingangskanal des weiteren Kanals abgenommen vom
Presser IC vom Typ 1
Dehner \E vom Typ 1
Presser IC vom Typ 2
Dehner IE vom Typ 2
Dehner \E vom Typ 1
Presser IC vom Typ 2
Dehner IE vom Typ 2
Hauptkanaleingang Hauptkanalausgang Hauptkanalausgang Hauptkanaleingang
Bei den Schaltungsanordnungen nach den F i g. 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 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 Vereinigungsvorrichtung bestehen, obwohl er einen Verstärker oder
ein Dämpfungsglied enthalten kann, wie bereits erwähnt wurde. Der weitere Kanal kann einen Verstärker
und/öder ein Dämpfungsglied vor und/oder hinter dem Begrenzer aufweisen. Die Kanäle können ferner
Frequenzgang- oder 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 ist, wird hier als Durchlaßstufe 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 F i g. 4{a) und (b) dargestellt Diese Figuren entsprechen jeweils den F i g. 3(a) 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
Sin Weiterer Käfiäi iViii einem Begi enzcr 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 ve-schiedene 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 F i g. 5 und 6 dargestellt:
In F i g. 5(a) ein Presser 3 C vom Typ 3, in F i g. 5(b) ein Dehner 3Evom Typ 3,
in F i g. 6(a) ein Presser 4Cvom Typ 4 und in F i g. 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.
Die Kennlinie 20 cies durchlassenden weiteren Kanals
IS ist in F i g. 7(a) dargestellt. Der Schwcliwcri ist rnii T
bezeichnet Die Kennlinie des Hauptkanals ist durch die Linie 21 in F i g. 7(b) dargestellt. Durch Subtraktion der
Kennlinie 20 von der Kennlinie 21 erhält man die Presserkennlinie 22, deren Punkt Γ dem Schwellwert 7"
nach F i g. 7(a) und df.ren Punkt 7Tdem Presserschwellwert entspricht d. r, demjenigen Punkt an dem das
Ausgangssignal dei Durchlaßstufe bis auf einen vernachlässigbar kle inen Wert, z. B. —65 dB, abgenommen
hat. In ähnliche; Weise erhält man durch Addition der Kennlinie 20 zur Kennlinie 21 die Dehnerkennlinie
22.
Es erscheint zweckmäßig, an dieser Stelle darauf hinzuweisen, daß ein t Schaltungsanordnung bekannt ist
GB-PS 12 53 031; DE-OS 19 00 639, die in der vorliegenden F i g. 8 dargestellt ist. Diese Schaltungsanordnung
wurde als vereinfachter Dehner vom Typ 2 angesehen. Bei nacf träglicher Betrachtung zeigt sich
jedoch, daß es sich bei dieser Schaltungsanordnung um einen Dehner vom Typ 4 handelt dessen Hauptkanal
über den ohmschen Widerstand Ri (Fig.8) verläuft
Der weitere Kanal enthält als Durchlaßstufe Dioden DX und Dl sowie ein Tiefpaßfilter, das durch die
Widerstände R1 und R 2, einen Kondensator C1 und
die Dioden Di und D 2 gebildet ist Die Addierervorrichtung
wird durch den Verbindungspunkt zwischen Ri und R 2 gebildet
Die Schaltungsanordnung nach F i g. 8 ist einfacher zu verstehen, wenn man sie so umzeichnet wie es in
Fig. 8(a) dargestellt ist indem man die Widerstände R 1 und R 2 durch einen einzigen Widerstand R1,2 ersetzt.
Der Hauptkanal ist durch eine direkte Verbindung 17, die dem Netzwerk 17 in Fig.6(b) entspricht mit der
Vereinigungsvorrichtung 16 dargestellt die das Eingangssignal und das Durchlaßstufen-Ausgangssignal am
oberen Ende von Ci addiert. Der Hauptkanal und der
weitere Kanu! sind auf diese Weise in F i g. 8{a) leicht
unterscheidbar. Die Schaltungsvereinfachung ist möglich, weil sich die Wirkung der Überlagerungsschaltung
16 dadurch erreichen läßt daß man den Widerstand R1,
2 in zwei Widerstände Al und Ä2 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 Ri, Z Das
Verhältnis von R1 und R 2 bestimmt das Verhältnis, in
dem die Signalkomponenten des Hauptkanals und des weiteren Kanals überlagert werden.
Die Funktion der Schaltung ist anhand von Fig. 8(a)
leicht zu verstehen. Die Signalkomponenten 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 zu den Durchlaßdioden liegt. Der
Grund dafür wird nachstehend näher erläutert.
Zunächst sei eine etwas oberhalb der Grenzfrequenz des Filters liegende Frequenz betrachtet. Bei dieser
Frequenz erfolgt keine Vergrößerung oder Verstärkung bei geringen Amplituden. Bei hohen Amplituden sind
die Dioden Di und D 2 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 hchen Amplituden erfolgt, erhält man eine Dehnungswirkung
wie nach F i g. 7(b).
Die Filter- und Durchlaßstufe nach F i g. 8 kann auch in Pressern vom Typ 4 und Pressern und Dehnern vom
Typ 3 sowie bei vollständigen Störsignalverminderungseinrichtungen angewandt werden.
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 mit 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
Augenblickswert unverzögert durchlassende Stufe. Diese Durchlaßstufe kann auch als eine veränderbare
Koppelvorrichtung angeschen werden, wie sie Gegenstand der älteren Patentanmeldung P 22 11 348.0 ist.
Derartige Durchlaßstufen können jedoch auch auf verschiedene Weise ausgebildet sein, z. B. in Form von
Schaltungsanordnungen, in denen ein Wiederstandselement in Abhängigkeit von der Amplitude eines Signals
im Presser oder Dehner so gesteuert wird, daß die Wirkung einer Durchlaßstufe hervorgerufen wird. Diese
Schaltungsanordnungen 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 Schaltungen nach der deutschen Patentanmeldung
P 22 11 348.0 oder P 22 11 374.2 lassen sich so ausbilden,
daß sie als Durchlaßstufen wirken. Die Schaltungsanordnungen gemäß diesen älteren Vorschlägen haben
einen ersten und einen zweiten Kanal, die zusammen als Presser oder Dehner wirken. Durch quantitative, aber
nicht qualitative Änderung der relativen Wirkungen 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 Schaltungsanordnungen gemäß diesen älteren Vorschlägen
als Durchlaßstufe in dem weiteren Kanal eines Pressers oder Dehners vom Typ 3 oder 4 verwendet werden,
wobei sowohl der erste als auch der zweite Kanal der Schaltungsanordnung in dem weiteren Kanal des
Pressers oder Dehners liegen.
Die veränderbare Vereinigungsvorrichtung kann zur Herstellung wählbarer Verbindungen zu verschiedenen
Signalpunkten in dem weiteren Kanal oder den weiteren Kanälen verwendet werden. So kann die
veränderbare Vereinigungsvorrichtung beispielsweise eine selbsttätige veränderbare Auswahl des Eingangsöder
Ausgangssignals eines Filters in dem weiteren Kanal treffen.
Veränderbare Kopplungsvorrichtungen werden in s 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 Koppelvorrichtung 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 F i g. 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 3Cund 3£Oder 4Cund 4£zur Bezeichnung des Typs (3
oder 4) und der Betriebsart (C = Compressor, E = Expander) gekennzeichnet sind. Die F i g. 9 und 10 zeigen
das Schalten auf der Eingangsseite und die F i g. 10 und 12 das Schalten auf der Ausgangsseite des weiteren
Kanals 19 jeweils für Schaltungsanordnungen vom Typ 3 und 4.
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 F i g. 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 folgt daß das Ausgangssignal des Pressers oder Dehners oberhalb des Schwellwertes
linear ist
Bei Störsignalverminderungseinrichtungen ist es gewöhnlich ausreichend, lediglich den Niederamplitudenteil
des Dynamikbereichs zu behandeln, z.B.
Pegelwerte, die kleiner als —20 dB, —40 dB oder sogar —60 dB in bezug auf den maximalen Nennbetriebspegel
sind (ein, zwei oder drei Größenordnungen kleiner). Irgendwelche Verzerrungen, die durch den Betrieb der
Durchlaßstufe im Bereich zwischen T und TT in F i g. 7(b) bewirkt werden, werden daher auf vergleichsweise
kleine Amplituden beschränkt, bei denen sie vernachlässigbar sind.
Wenn Presser und komplementäre Dreher in Störsignalverminderungseinrichtungen verwendet werden
sollen, ist es wichtig, daß Signalmodulationsstörsignale vermieden werden. Dies erreicht man am besten
dadurch, daß die verschiedenen Teile des Frequenzspektrums soweit wie möglich unabhängig voeinander
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 Signalamplituden auf einen Wert von etwa 3 kHz gelegt werden und die Vergrößerung bzw.
Verstärkung 1OdB (bei -4OdB oder darunter) betragen.
Ein derartiger Presser kann dann zusammen mit einem komplementären Dehner eine Hochfrequenz-Störsignalverminderung
von 1OdB bewirken. Ferner können mehrere weitere Kanäle in paralleler Anordnung
verwendet werden, wie in Verbindung mit Begrenzern bekannt.
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 gewöhnlich durch eine selbsttätige symmetrische
Einengung und Erweiterung des Frequenzbereichs erreicht, obwohl die Bandbreitenregelung auch asymmetrisch
erfolgen kann, um eine Anpassung an Einseitenband- oder Restseitenband-Trägersignale zu
ermöglichen. Fang- oder Trennschaltungen können zur Unterdrückung von Trägerfrequenzen verwendet werden,
die andernfalls die Wirkung des Pressers oder Dehners drosseln würden.
Wie erwähnt, ist die Verwendung von frequenzselektiven Kreisen bzw. Schaltungsanordnungen bekannt, die
die Wirkung des Pressers oder Dehners auf bestimmte Teile des gesamten Frequenzbereichs beschränken.
Wenn bei irgendeiner Frequenz in dem eingeschränkten Frequenzbereich eine Signalkomponente 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 Dehnerwirkung
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 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 Dehnungsgrad 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 (F i g. 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 F i g. 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 der 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. h. schmaler gemacht werden.
Wie F i g. 8 zeigt, läßt sich der Erfindungsgedanke in
verschiedenen A'ten von momentan wirkenden oder zumindest nicht linearen Pressern und Dehner 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 syllabische Übertragungsvorrichtungen bezeichnet werden), die einzelne
Spannungsverläufe nicht verzerren, anwendbar. Das Wort »linear« bedeutet in diesem Zusammenhang nur
die lineare Behandlung einzelner Spannungsverläufe. In einem längeren Zeitmaßstab hat der weitere Kanal die
in F i g. 4(a) oder F i g. 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 Arr.plitudendifferenzen) im Presser
oder Dehner mit einer passenden Zeitkonstante anspricht Eine sehr einfache Durchlaßschaltung, die
dies bewirkt, ist in F i g. 13 dargestellt
Ein ohmscher Widerstand R 3 liegt zwischen einem Eingangsanschluß und einem Ausgangsanschluß, der
über einen Feldeffekttransistor Fi mit Masse verbunden ist Eine Steuerschaltung 26 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 F i g. 4(a) erreicht wird. Oberhalb dieses Schwellwerts arbeitet die Durchlaßstufe daher
linear. Unterhalb des Schwellwerts wirkt die Schaltungsanordnung wie ein Dämpfungsglied mit einem
Dämpfungsgrad, der zunimmt, wenn der Signalpegel abnimmt. Diese Schaltungsanordnung kann daher als
der durchlassende weitere Kanal 19 in irgendeiner der Fig.5,6,9,10,11 und 12 verwendet werden.
F i g. 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 R 4 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 Reihe. Die
Signalkomponente des weiteren Kanals wird von der des Hauptkanals durch einen Transistor 7*1 und dessen
Kollektor-Arbeitswiderstand R 5 subtrahiert. Der Transistor
Π wirkt mit seinem Emitterarbeitskreis als Durchlaßstufp. Der Emitterarbeitskreis wird durch
einen Transistor T2 mit einem Emitterwiderstand R 6 und einer festen Basisvorspannung und einen über einen
Koppelkondensator C 2 parallelgeschalteten ohmschen Widerstand Λ 7 in Reihe mit einem Feldeffekttransistor
F2 gebildet. Die Leitfähigkeit dieses Feldeffekttransistors wird durch eine Steuerschaltung 29 gesteuert, die
alle Funktionen der Schaltung 26 nach F i g. 13 aufweist, nur daß sie insofern anders ausgebildet ist, als der
Feldeffekttransistor mit zunehmendem Signalpegel am Ausgang des Filters stärker leitend wird und schließlich
völlig leitend wird, sobald der Schwellwert 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 Ti völlig durch TI bestimmt wird.
Dieser Strom ist wegen des hohen Kollektorwiderstands von Γ2 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 Dann ist der Feldeffekttransistor
F2 völlig leitend, so daß er einen Widerstand von etwa 100 Ohm aufweist. R 5 und R 7 können einige 104 Ohm
aufweisen, sind jedoch dennoch klein im Vergleich zum wirksamen Widerstand von T2 und R 6. Der Verstärkungsfaktor
im weiteren Kanal ist jetzt wesentlich höher und praktisch durch das Verhältnis von R 5 und
R 7 bestimmt. Der Widerstand von F2 ist im Verhältnis
zu R 7 vernachlässigbar. Daher arbeitet die Durchlaßstufe oberhalb des Schwellwertes mit linearem Dynamikbereich.
Im Durchlaßbereich des Filters wird die Signalkomponente des weiteren Kanals, die von der Signalkomponente
des Hauptkanals subtrahiert wird, bei kleinen Amplituden, jedoch nicht bei hohen Amplituden
gedämpft Daher wird der Dynamikbereich des Ausgangssignals komprimiert Im Sperrbereich des
Filters wird die Signalkomponente des weiteren Kanals bei kleinen Amplituden nicht gedämpft und keine
Kompression bewirkt Bei diesem Beispiel, in dem das Filter und die Durchlaßstufe in Reihe geschaltet sind,
soll die Gesamtv/irkung jedoch darin bestehen, daß dem Presserausgangssignal eine Ausgleichs- bzw. Entzer-
rungskennlinie überlagert wird. Bei hohen Amplituden ist das Ausgangssignal im Durchlaßfrequenzbereich
dann größer.
Die Kennlinien der Schaltung nach F i g. 14 bei hohen Amplituden hängen nicht genau von der Kennlinie des
Feldeffekttransistors F2 ab. Dies veranschaulicht eine wesentliche Eigenschaft der Presser und Dehner vom
Typ 3 und 4, die darin besteht, daß es mit Hilfe bekannter Verfahren der Halbleitertechnik, insbesondere
unter Verwendung von Feldeffekttransistoren oder integrierter Schaltungen, möglich ist, Durchlaßstufen
sowie Subtrahier- und Addierschaltungen herzustellen, deren Kennlinien außerhalb von Übergangsbereichen
durch feste Schaltungsbauelemente bestimmt 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 Zeit auftreten, zu erzielen.
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 Signalverhähnissen
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 F i g. 13 und 14 dargestellt. Die Dioden D 3 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 D 5 und D 6 bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 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 Rüclckopplungs- bzw. Rückführzwe-ig
schaltet und dadurch insgesamt einen Dehner
•»"■US
bzw. 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 Filterausgangbsignale
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 F i g. 14 gezeigt wurde, besteht eine
Möglichkeit darin, ein Filter in Reihe mit der Durchlaßstufe anzuordnen, dessen Durchlaßbereich 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 Fi g. 15 dargestellten
Weise. Die Durchlaßstufe verhindert die Kompression oder Dehnung durch Umgehung bzw. Überbrückung
des Filters oder Änderung seiner Kennlinien, so daß das Signal bei hohen Amplituden übertragen wird.
Nach F i g. 15 wird der Hauptkanal durch eine direkte Verbindung 17 und die Vereinigungsvorrichtung 11
gebildet Ein erster Abschnitt des weiteren Kanals enthält eine steuerbare Durchlaßstufe 31, die an ein
Frequenzbereich-Sperrfilter 32 angeschlossen ist Das am Frequenzbereich-Sperrfilter gebildete Signal wird
von einem Differenzverstärker 33 erfaßt und einer Steuerschaltung 34 zugeführt, die das Signal gleichrichtet
und glättet, um das Steuersignal zu bilden, das die Durchlaßstufe 31 veranlaßt, das Signal im Sperrbereich
durchzulassen, wenn die Amplitude des Signals im Sperrbereich ansteigt
An den ersten Abschnitt des weiteren Kanals schließt sich ein zweiter Abschnitt an, der eine steuerbare
Durchlaßstufe 35, ein Frequenzbereich-Sperrfilter 36 und eine Steuerschaltung 37 enthält. Als Alternative
zum Differenzverstärker 33 enthält der zweite Abschnitt ein Bandpaßfilter 38, das den Frequenzbereich
auswählt, der durch das Sperrfilter 36 gesperrt ist.
Ähnliche Überlegungen gelten für den Presser mit Frequenzbereich-Einengung vom Typ 3 nach Fig. 16.
Bei der Durchlaßstufe handelt es sich hier um eine Koppelvorrichtung, die aus einem Feldeffekttransistor
F3 besteht, der an einem abgestimmten Bandpaßfilter liegt, das durch einen Längswiderstand R 8 und einen
Querzweig gebildet ist der eine Parallelschaltung aus einer Spule L1 und einem Kondensator C3 enthält. Der
Widerstand R 8 ist durch gegensinnig bzw. antiparallel geschaltete Dioden D 7 und D8 zur Verhinderung von
Überschwingungen überbrückt Ein im Sperrbereich des Filters liegendes Signal wird von einem Differenzverstärker
40 erfaßt der an R 8 angeschlossen ist und von einer Steuerschaltung 41 gleichgerichtet und geglättet
um ein Steuersignal zu bilden, das die Leitfähigkeit von F3 erhöht wenn die Amplitude des Signals in den
Sperrbereichen zunimmt
Wenn F3 einen hohen Widerstand hat haben R 2, L1
und C3 einen verhältnismäßig schmalen Durchlaßbereich, wie es durch die Kurve 42 in F i g. 16(a) dargestellt
ist Dieser Durchlaßbereich kann symmetrisch zu einer Trägerfrequenz fc gelegt werden, so daß das Trägersignal
und seine inneren Seitenbänder ständig von der Presserwirkung ausgeschlossen werden, da sie ständig
vom Filter zur Umkehrstufe 18 und zur Vereinigungsvorrichtung 11 durchgelassen werden. In den Sperrbereichen
43 und 44 werden jedoch Signale-.mit niedriger
Amplitude daran gehindert den weiteren Kanal zu durchlaufen. Wenn die Amplitude der äußeren Seitenbänder
des Trägenignals zunimmt, verringert das Steuersignal den Widerstand von F3 und damit den
Längswidsrstand des Filters, so daß der Durchlaßbereich breiter wird, wie es z. B. durch die Kurve 45 in
F i g. 16(a) dargestellt ist In diesem Falle werden in dem
erweiterten Durchlaßbereich 45 liegende Signale nicht komprimiert Die unterschiedliche Behandlung der
Signale in den Frequenzbereichen 46, wenn die Kennlinie 42 für niedrige Amplituden und die Kennlinie
45 für hohe Amplituden gilt hat jedoch eine Dynamikbereichkompression bei diesen Signalen zur
Folge.
Wenn die Spule L1 weggelassen wird, wird der
abgestimmte Durchlaßbereich 42 nach Fig. 16(a) zum Tiefpaßbereich 47 nach F i g. 16(b), der als solcher
solange erhalten bleibt, wie keine hochfrequenten Signalkomponenten hoher Amplitude in dem Sperrbereich
48 auftreten. Wenn derartige Komponenten auftreten, erweitert sich der Durchlaßbereich, wie es
durch die Kennlinie 49 dargestellt ist Die Kompression ist auf den Hochfrequenz-Sperrbereich des Filters
begrenzt, weil lediglich in diesem Bereich Signalkomponenten mit niedriger Amplitude nicht der Hauptkanal-Signalkomponente
in der Vereinigungsvorrichtung 11 entgegenwirken bzw. von dieser subtrahiert werden.
Der umgekehrte Fall, in dem die Kompression auf einen Niederfrequenz-Sperrbereich beschränkt ist, läßt
sich dadurch erzielen, daß man den Kondei.sator C3
50- wegläßt und nur R 8 und L 1 beibehält.
Obwohl die Fig. 14, 15 und 16 alle nur Presser vom Typ 3 darstellen, zeigen doch die F i g. 5 und 6, wie die
Schaltungsanordnungen abgeändert werden können, um Dehner vom Typ 3 oder Presser oder Dehner vom
Typ 4 zu bilden.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Dynamik von Eingangssignalen durch Kompression
"bzw. Expansion zur Störgeräuschverniinderung in
wenigstens einem Frequenzband, mit einer ersten Schaltung, welche Eingangssignale mit unveränderter
Dynamik in voller Bandbreite überträgt, mindestens einer weiteren Schaltung, die Vorrichtungen
enthält, welche die Amplitude des Signals beeinflussen, und einer Vereinigungsvorrichtung für
die Ausgangssignale der ersten und jeder weiteren Schaltung, wobei das Eingangssignal jeder weiteren
Schaltung bei Kompressionsbetrieb vom Eingang der Schaltungsanordnung und bei Expansionsbetrieb
vom Ausgang der Vereinigungsvorrichtung abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorrichtungen jeder weiteren Schaltung eine Durchlaßstufe
(19; 31,35) bilden, die bewirkt, daß oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes der Dynamiktiereich
der betreffenden weiteren Schaltung linear in bezug auf den Dynamikbereich des Eingangssignal
der betreffenden weiteren Schaltung ist und unterhalb des Schwellwertes die Verstärkung des
Signals in der betreffenden weiteren Schaltung abnimmt, wenn die Amplitude des Eingangssignals
abnimmt, und daß bei Kompressionsbetrieb die Vereinigungsvorrichtung (11,18) subtrahiert und bei
Expansionsbetrieb die Vereinigungsvorrichtung (16) addiert.
2. Schaltungsanordnung zur Beeinflussung der Dynamik von Eingangssignalen durch Kompression
zur Störgeräuschverminderung in wenigstens einem Frequenzband, mit einer ersten Schaltung, welche
Eingangssignale mit unveränderter Dynamik in voller Bandbreite überträgt, mindestens einer
weiteren Schaltung, die Vorrichtung enthält, welche die Amplitude des Signals beeinflussen, und einer
Vereinigungsvorrichtung für die Ausgangssignale der ersten und jeder weiteren Schaltung, wobei das
Eingangssignal jeder weiteren Schaltung vom Ausgang der Vereinigungsvorrichtung abgeleitet ist
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen jeder weiteren Schaltung eine Durchlaßstufe (19; 31,
35) bilden, die bewirkt, daß oberhalb eines vorbestimmten Schwellwertes der Dynamikbereich
der betreffenden weiteren Schaltung linear in bezug auf den Dynamikbereich des Eingangssignals der
betreffenden weiteren Schaltung ist und unterhalb des Schwellwertes die Verstärkung des Signals in
der betreffenden weiteren Schaltung abnimmt, wenn die Amplitude des Eingangssignals abnimmt, und
daß die Vereinigungsvorrichtung (U, 18) subtrahiert.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Durchlaßstufe
(19)einen steuerbaren Widerstand (Fi; Ti; F 3) und
eine Steuerschaltung (26; F2; 29; 41) für diesen aufweist, die auf ein Signal in einer weiteren
Schaltung anspricht und daraus ein geglättetes Steuersignal ableitet.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter (32,36) zu
der Durchlaßstufe (31,35) parallel geschaltet und die Durchlaßstufe (31, 35) direkt mit Bauelementen des
Filters (32, 36) verbunden ist, so daß die Impedanz der Durchlaßstufe (31, 35) die Kennlinie des Filters
(32, 36) beeinflußt und zumindest ein Sperrbereich des Filters (32,36) sich einengt, wenn die Amplitude
des Signals am Eingang der weiteren Schaltung zunimmt und die erwähnte Impedanz abnimmt
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer weiteren Schaltung, dadurch
gekennzeichnet, daß die weitere Schaltung mehrere hintereinandergeschalteie Durchlaßstufen (31, 35)
aufweist und daß mehrere Sperrfilter (32, 36) mit unterschiedlichen Sperrbereichen vorgesehen sind,
von denen jedes eine der Durchlaßstufen (31, 35) überbrückt
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