DE2346980A1

DE2346980A1 - System zur uebermittlung von breitbandigen tonsignalen

Info

Publication number: DE2346980A1
Application number: DE19732346980
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Mueller
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1973-09-18
Filing date: 1973-09-18
Publication date: 1975-04-03
Also published as: IT1046811B; AR202840A1; ES430182A2; BR7407708D0; CH575687A5; GB1439880A; ZA745784B; NL7411992A; JPS5366307A; AU7323674A; JPS5058918A; DE2346980C2

Description

STANDARD ELEKTRIK LORENZ

AKTIENGESELLSCHAFT 23 Λ 69 8 G

Stuttgart

W.Müller - 1

Zusatz zu P 22 08 805.7

System zur Übermittlung von breitbandigen Tonsignalen

In der Hauptanmeldung ist ein System zur Übermittlung von breitbandigen Tonsignalen vorgeschlagen worden, bei dem am Eingang des Systems das Tonsignal in einen tieferen und einen höheren Frequenzbereich unterteilt wird und das Teilsignal des tieferen Frequenzbereiches direkt übermittelt wird, bei dem anstelle des Teilsignals des höheren Frequenzbereiches die Amplitudeninformationen der durch Aufspaltung dieses Frequenzbereiches mittels Bandpässen entstandenen Frequenzteilbereiche übermittelt werden, bei dem zur Wiedergabe des Gesamtsignals die Amplitudeninformationen der Frequenzteilbereiche als Modulationssignal für jeweils etwa in der Mitte der einzelnen Frequenzteilbereiche liegende Ersatzsignale dienen und bei dem diese synthetischen Tonsignale der Frequenzteilbereiche des höheren Frequenzbereiches mit dem direkt übermittelten Teilsignal des tieferen Frequenzbereiches addiert werden.

Es hat sich beim praktischen Betrieb eines solchen Systems heraus gestellt, daß die wiedergabeseitige Wiederherstellung der Tonsignale bestimmter Klangquellen, zu denen insbesondere die menschliche Stimme zählt, nicht den Anforderungen an eine hochwertige Wiedergabe in dem gewünschten Umfang gerecht wurde.

29.8.1973

Pl/K V

509814/0481

W.Müller - 1

Die darauf angestellten Untersuchungen haben gezeigt, daß diese Erscheinung mit der Eigenart dieser Klangquellen wie z.B. der menschlichen Stimme zusammenhängt. Bei der menschlichen Stimme handelt es sich nämlich um eine Klangquelle, deren Tonsignale zumindest im oberen Frequenzbereich ein kontinuierliches Spektrum besitzen.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, am Eingang des Systems, d.h. z.B. senderseitig einen zweiten Aufnahmekanal vorzusehen, dem diejenigen Tonsignale zugeführt werden, die im oberen Frequenzbereich ein vorwiegend kontinuierliches Spektrum besitzen. In diesem Kanal findet auch eine Aufspaltung in einen oberen und einen unteren Frequenzbereich statt, wobei das Teilsignal des unteren Frequenzbereiches zu demjenigen des ersten Aufnahmekanals addiert wird und bei dem das Teilsignal des oberen Frequenzbereiches einer einzigen Gleichrichterschaltung zur Bildung einer Amplitudeninformation zugeführt wird. Diese auf der Wiedergabeseite empfangene Amplitudeninformation dient dort zur Modulation einer Rauschspannung, die etwa das gleiche Frequenzspektrum hat wie der obere Frequenzbereich des zweiten Aufnahmekanals.

Die in Bezug auf das Tonsignal bzw. dessen Qualität befriedigende Lösung soll vereinfacht werden.

Die Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekenn-■ zeichnet, daß auf der Wiedergabeseite die Ersatzsignale vor der Addition mit dem Teilsignal des tieferen Frequenzbereiches mit im Hörbereich liegenden Rauschsignalen frequenzmoduliert.werden und daß der Frequenzhub bei maximaler Aussteuerung mindestens gleich der halben Bandbreite eines Frequenzteilbereiches entspricht.

5098H/0481

- "3 —

W.Müller - 1

Die Vereinfachung hat neben einer schaltungsmäßigen Aufwandsverminderung auf der Aufnahmeseite den weitaus schwerwiegenderen Vorteil, daß beim Aufnahmebetrieb völlige Freizügigkeit gewährleistet ist und Klangquellen wie gewohnt nach musikalischen Gesichtspunkten gruppiert werden können.

Will man auf den besonderen Klangcharakter bestimmter Instrumente eingehen, so ist es vorteilhaft, daß der Frequenzhub in Abhängigkeit vom Klangcharakter des zu übermittelnden Tonsignals veränderbar ist.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die jeweils etwa in der Mitte der einzelnen Frequenzteilbereiche liegenden Ersatzsignale an entsprechenden Ausgängen einer Frequenzteilerschaltung abnehmbar sind, an deren Eingang eine in der Frequenz mit Rauschen modulierte Wechselspannung angeschaltet ist.

Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß durch Anwendung des Frequenzteilers in einfacher Weise eine logarithmische Staffelung bei konstantem Verhältnis Ar- der Mittenfrequenzen der Frequenzteilbereiche erreichbar ist.

Für den Fall einer linearen oder einer besonderen Staffelung ist es günstiger, daß für jeden der einzelnen Frequenzteilbereiche ein individueller Oszillator vorgesehen ist, der in seiner Frequenz mit einem zugeführten Rauschsignal modulierbar ist.

Schließlich läßt sich der Aufwand auf der Wiedergabeseite auch noch dadurch vermindern, daß das allen Oszillatoren zugeführte Rauschsignal einer gemeinsamen Rauschquelle entnommen ist. ·

50-9814/0481

W.Müller - 1

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiele entnommen werden.

Fig. 1 zeigt auszugsweise ein Blockschaltbild der Wiedergabeseite unter Anwendung einer Frequenzteilerschaltung.

Fig. 2 zeigt auszugsweise ein Blockschaltbild der Wiedergabeseite mit individuellen Oszillatoren für die einzelnen Frequenzteilbereiche.

Unter Verzicht auf die Darstellung entsprechender Schaltungsteile wird gemäß Fig. 1 davon ausgegangen, daß das übermittelte Signal in der Weise aufgespalten ist, daß über die Leitung 251 das in seiner ursprünglichen Form übermittelte Teilsignal des unteren Frequenzbereiches ansteht und daß am Eingang 232 die sequentiell übermittelten Amplitudeninformationen der Frequenzteilbereiches des oberen Frequenzbereiches anstehen. Die hier nicht gezeigten und erläuterten Schaltungsteile sind in der zugehörigen Hauptanmeldung eingehend beschrieben.

Vom Eingang 232 werden die zyklisch aufeinanderfolgenden Amplituden- bzw. Lautstärke-Informationen dem rotierenden Schalter 27 zugeführt, von dessen "Kontakten" die den einzelnen Zeitkanälen zugeordneten Lautstärkeinformationen entnommen und den Speicherkondensatoren 28, 29 und 3o und weiteren nicht dargestellten Speicherkondensatoren zugeführt werden. Von den Speicherkondensatoren werden die Lautstärkeinformationen der einzelnen Kanäle an die Modulatoren Jl, 32, 33 und folgende abgegeben.

Diesen Modulatoren ist ein Frequenzteiler 3^1 zugeordnet. Das Ausgangssignal eines Oszillators 3²1·2 wird diesem Frequenzteiler zugeführt, der eine der Anzahl der Modulatoren 31 - 33 ent-

-/ 509814/0481

W.Müller - 1

sprechende Zahl von Ausgängen hat. An jedem dieser Ausgänge erscheint ein Signal, das gegenüber dem vom Oszillator 542 kommen-

den Signal um einen bestimmten Wert heruntergeteilt ist und zwar so, daß die Mittenfrequenz des heruntergeteilten Signals der Mittenfrequenz des jeweiligen Frequenzteilbereiches für das Ersatzsignal entspricht.

Der Oszillator 542 hat nun keine konstante, einzelne Frequenz, vielmehr ist dieser Oszillator 542 modulierbar, wobei als Modulationsspannung die Ausgangsspannung eines Rauschgenerators 545 dient, die dem Oszillator über einen Modulator 545 zugeführt wird. Außerdem ist noch ein Einstellglied 544 vorgesehen, mit dessen Hilfe der Frequenzhub geregelt werden kann. Damit können die Ersatzsignale, die am Ausgang der Modulatoren Jl, 52 und 55 anstehen, erforderlichenfalls auf den Klangcharakter von Musikinstrumenten abgestimmt werden.

So wird man beispielsweise bei Instrumenten mit kontinuierlichem Spektrum im oberen Frequenzbereich den maximalen Frequenzhub wählen, während man bei Musikinstrumenten mit Linienspektrum (z.B. Geigen) einen geringen Modulationsgrad wählen wird.

Die mit Rauschsignalen modulierte Ausgangsspannung des Oszillators 542 und die durch Teilung gewonnenen Ersatzsignale werden nach der Modulation mit den Amplitudeninformationen der einzelnen Frequenzteilbereiche in den Modulatoren J>1, J>2 und 35 einer Additionsschaltung 57 zugeführt, wo sie mit dem Teilsignal des unteren Frequenzbereiches addiert und über den Lautsprecher 42 wiedergegeben werden.

Wie durch die Leitung 255 angedeutet ist, kann man die Einstellinformation für das Einstellglied 544 sowohl auf der. Wiedergabeseite erzeugen als auch von der Aufnahmeseite her übermitteln.

509814/0481

W.Müller - 1

Wie schon für Fig. 1 boschrieben, wird die Folge der Lautßtärkeinformationon dem rotierendem Schalter 27 zugeführt, von dessen "Kontakten" die den einzelnen Zeitkanälen zugeordneten Lautstärkeinformationen entnommen und den Speicherkondensatoren 28, 29 und j5o und weiteren nicht dargestellten Speicherkondensatoren zugeführt werden. Von den Speicherkondensatoren werden die Lautstärkeinformationen der einzelnen Kanäle an die Modulatoren Jl, 32, 33 und folgende abgegeben, die ihrerseits die Signale der Oszillatoren 34, 35 und 36, welche die Ersatzfrequenzen für den jeweiligen Teilbereich erzeugen, modulieren.

Diese Oszillatoren geben aber nun kein Signal mit einer einzigen Ersatzfrequenz ab, vielmehr ist ein gemeinsamer Rauschgenerator 345 vorgesehen, dessen Ausgangssignal über ein schon beschriebenes Einstellglied 344 und individuelle Modulatoren 346, 347 und 348 zur Frequenzmodulation der Ersatzfrequenzen dient.

Die jeweils am Ausgang der Modulatoren Jl, 32 und 33 anstehenden sowohl mit den entsprechenden Amplitudeninformationen (28, .29 und 3o) als auch mit Rausch (345) modulierten Ersatzsignale werden in einer Additionsschaltung mit dem Teilsignal des unteren Frequenzbereiches, das über die Leitung 231 ansteht, zusammengefaßt.

5 Patentansprüche

2 Blatt Zeichnungen mit 2 Figuren

509814/0481

Claims

W.Müller - 1

Patentansprüche;

System zur Übermittlung von breitbandigen Tonsignalen, bei dem am Eingang des Systems das Tonsignal in einen tieferen und einen höheren Frequenzbereich unterteilt wird und das Teilsignal des tieferen Frequenzbereiches direkt übermittelt wird, bei dem anstelle des Teilsignals des höheren Frequenzbereiches die Amplitudeninformationen der durch Aufspaltung dieses Frequenzbereiches mittels Bandpässen entstandenen Frequenzteilbereiche übermittelt werden, bei dem zur Wiedergabe des Gesamtsignals die Amplitudeninformationen der Frequenzteilbereiche als Modulationssignal für jeweils etwa in der Mitte der einzelnen Frequenzteilbereiche liegende Ersatzsignale dienen und bei dem diese synthetischen Tonsignale der Frequenzteilbereiche des höheren Frequenzbereiches mit dem direkt, übermittelten Teilsignal des tieferen Frequenzbereiches addiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Wiedergabeseite die Ersatzsignale vor der Addition mit dem Teilsignal des tieferen Frequenzbereiches mit im Hörbereich liegenden Rauschsignalen frequenzmoduliert werden und daß der Frequenzhub bei maximaler Aussteuerung mindestens gleich der halben Bandbreite eines Frequenzteilbereiches entspricht.
2.' System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzhub in Abhängigkeit vom Klangcharakter des zu übermittelnden Tonsignals veränderbar ist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils etwa in der Mitte der einzelnen Frequenzteilbereiche liegenden Ersatzsignale an entsprechenden Ausgängen einer Frequenzteilschaltung (34l) abnehmbar sind, an deren Eingang eine in der Frequenz mit Rauschsignal (345) modulierte (543) Wechselspannung (342) angeschaltet ist. _/

509814/0481

W.Müller - 1
4. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Gekennzeichnet, daß für jeden der einzelnen Frequenzteilbereiche ein individueller Oszillator (34, 35 und 36) vorgesehen ist, der in seiner Frequenz mit einem zugeführten Rauschsignal (34-5) modulierbar (346, 347 und 348) ist. -
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das allen Oszillatoren (34, 35 und 36) zugeführte Rauschsignal einer gemeinsamen Rauschquelle (345) entnommen ist.