DE2360984B2 - Grundschaltung fur Allpass-Nachhall-Einrichtung mit einer MOS-Verzögerungsleitung - Google Patents

Grundschaltung fur Allpass-Nachhall-Einrichtung mit einer MOS-Verzögerungsleitung

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DE2360984B2
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Fritz Guenter Dipl.-Phys. Dr.Rer.Nat. 7800 Freiburg Adam
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TDK Micronas GmbH
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Description

1 - 1/gi
aufweist.
4. Grundschaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsverstärker (gy) und der Signalverstärker (g,) durch je eine ohmsche Verbindung ersetzt sind und daß der Rückkopplungsverstärker den Verstärkungsfaktor von
aufweist.
JO
ausgelegt ist, wobei
gd die Dämpfung der MOS-Verzögerungsleitung,
gx der Verstärkungsfaktor des Rückkopplungsverstärkers,
gy der Verstärkungsfaktor des Ausgangsverstärke:., und
gz der Verstärkungsfaktor des Signalverstärkers
bedeuten.
2. Grundschaltung nach Anspruch 1, dadurch dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungsverstärker fa) und der Ausgangsverstärker (gy) durch je eine ohmsche Verbindung ersetzt sind und der Signalverstärker (gz) eine Verstärkung von
·τ>
aufweist.
3. Grundschaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungsverstärker (gx) und der Signalverstärker (gt) durch je eine ohmsche Verbindung ersetzt sind und der Ausgangsverstärker einen Verstärkungsfaktor von r>o
g, = 1 - 1/gi
Die Erfindung geht aus von einem Aufsatz von M. R. Schröder »Natural Sounding Artificial Reverberation« in »Journal of the Audio Engineering Society«, 10/3, (Juli 1962), Seiten 219 bis 223. Dieser Aufsatz beschäftigt sich mit einer Grundschaltung für eine Allpass-Nachhall-Einrichtung mit einer über einen Rückkopplungsverstärker und einer ersten am Eingang der Grundschaltung angeordneten Addierschaltung rückgekoppelten Verzögerungsleitung in ReU^e mit einem Ausgangsverstärker zwischen dem Ausgang der ersten Addierschaltung und einem ersten Eingang einer zweiten, am Ausgang der Grundschaltung liegenden zweiten Addierschaltung, deren zweiter Eingang an den Ausgang eines Signalversiärkers geschaltet ist. dessen Eingang mit dem Eingang der ersten Addierschaltung verbunden ist.
In dem vorstehend erwähnten Aufsatz wird eine Verzögerungsleitung vorausgesetzt, welche weder eine Verstärkung oder Dämpfung noch eine Frequenzabhängigkeit aufweist, d. h. mit gd — 1, womit im folgenden die Dämpfung der Verzögerungsleitung bezeichnet werden soll. Aus dem Aufsatz ist ferner die Lehre zu ziehen, daß zur Erzielung von Allpass-Eigenschaften drei Verstärker bzw. Dämpfungsglieder mit bestimmten Verstär· kungs- bzw. Dämpfungsfaktoren erforderlich sind. Die Erfindung beschäftigt sich dagegen mit einer Grundschaltung für eine Altoass-Nachhall-Einrichtung, bei der als Verzögerungsleitung eine beispielsweise aus der Zeitschrift VElektor« (Januar 1973), Seiten 112 bis 117, bekannte MOS-Verzögerungsleitung verwendet wird. Bei einer solche» Verwendung treten besondere Probleme bei der Auslegung und dem Abgleich der Verstärker auf, deren Verstärkungsfaktoren frequenzabhängig sein müssen.
In der Praxis hat eine MOS-Verzögerungsleitung nämlich eine frequenzabhängige Dämpfung von der Form
= go ·exp(- nä»m ■ sit- -j-\
mit
f = Signalfrequenz
fc — Taktfrequenz
rid = Stufenzahl (Zahl der die Verzögerungszeit r
bestimmenden Stufen)
öm = maximale Stufendämpfung bei A= fc 12.
Für großes nj)m muß daher mit merklichen Abweichungen vom Allpassverfahren gerechnet werden. Um Schröders Voraussetzung gd = 1 zu erfüllen, muß man zwei Maßnahmen treffen:
1. Maß muß eine Verzögerungsleitung mit Signalregenerierung verwenden, wodurch der Exponentialfaktor in (!) in guter Näherung gleich eins gemacht wird. Hierfür stehen erprobte Signal-Regenerierungsschaltungen zur Verfügung.
2. Es muß £0 = 1 gemacht werden.
bo Die Erfindung betrifft somit eine Grundschaltung für eine Allpass-Naehhall-Einrichtung mit einer über einen Rückkopplungsverstärker und dem ersten Eingang einer ersten am Ausgang der Rückkopplungsverstärkers angeordneten Addierschaltung rückgekoppelten
t>5 MOS-Verzögerungsleitung, die in Reihe mit einem Ausgangsverstärker zwischen dem Ausgang der ersten Addierschaltung und einem ersten Eingang einer zweiten am Ausgang der Grundschaltung liegenden
zweiten Addierschaltung liegt, deren zweiter Eingang an den Ausgang eines Signalverstärkers geschaltet ist, dessen Eingang mit dem zweiten den Eingang der Grundschaltung bildenden Eingang der ersten Addierschaltung verbunden ist. Das erwähnte Problem der Auslegung und dem Abgleich der erforderlichen Verstärker wird erfindungsgemäß dadurch wesentlich vereinfacht, daß zwei der drei Verstärker durch eine ohmsche Verbindung ersetzt sind und der dritte Verstärker nach der Gleichung
man die Amplitudenfunktion am Ausgang der Grundeinheit von F i g. 1:
ausgelegt ist, wobei
gd die Dämpfung der MOS-Verzögerungsleitung,
gx der Verstärkungsfaktor des Rückkopplungsverstärkers,
gy der Verstärkungsfaktor des Ausgangsverstärkers und
gt der Verstärkungsfaktor des Signä!vcn>iärkers bedeuten.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert, deren
F i g. 1 das um das Dämpfungsglied gd erweiterte Blockschaltbild nach dem eingangs erwähnten Aufsatz von M. R. Schröder bedeutet und deren
Fig.2 bis 4 die Ersatzschaltbilder dreier Ausführungsformen einer Grundschaltung nach der Erfindung zeigen.
Anstatt go = 1 zu machen, wird bei der Erfindung von der Fragestellung ausgegangen, wie groß die Verstärkungen g,,gy undgtsein müssen, wenn
gd = go + 1
ist, d. h. wenn die Leitungsdämpfung irgendeinen vorgegebenen konstanten Wert hat.
Diesen allgemeinen Fall kann man in entsprechender Weise wie den Spezialfall bei Schröder behandeln. Für eine Diracsche Deltafunktion hjt) = ö(t) am Eingang mit der Amplitudenfunktion Hc(w) = 1 erhält grfg,
Aus der Allpass-Bedingung, daß die Amplitude von H1 unabhängig von der Frequenz ω sein soll:
= konst.,
erhält man
Die Grundschaltung nach der Erfindung betrifft drei Fälle von Verstärkungsfaktorkombinationen, die in der folgenden Tabelle neben dem allgemeinen Fall der F i g. I zusammengestellt sind.
Tabelle Fall Verstärkungsfaktor- Beziehungen zwischen den
gemäß Fig. Kombination Verstärkungsfaktoren
gjgxgyg;
_ gjgxgf
OZ 1- ήή i//d
g-- = 1 1/eS
gy = i -
1-
In der Tabelle werden Beziehungen zwischen den Verstärkungs- bzw. Dämpfungsfaktoren ga, gx, gy und g, angegeben.
Die F i g. 2 bis 4 zeigen diese drei Ausführungsformen der Grundschaltung nach der Erfindung mit nur je einem Verstärker, der an die frequenzabhängige Dämpfung der MOS-Verzögerungsleitung anzupassen ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Grundschaltung für eine Allpass-Nachhall-Ein· richtung mit einer über einen Rückkopplungsver» stärker und dem ersten Eingang einer ersten am Ausgang des Rückkopplungsverstärkers Hegenden Addierschaltung rückgekoppelten MOS-Verzögerungsleitung, die in Reihe mit einem Ausgangsverstärker zwischen dem Ausgang der ersten Addierschaltung und einem ersten Eingang einer zweiten am Ausgang der Grundschaltung liegenden zweiten Addierschaltung liegt, deren zweiter Eingang an den Ausgang eines Signalverstärkers geschaltet ist, dessen Eingang mit dem zweiten den Eingang der Grundschaltung bildenden Eingang der ersten Addierschaltung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der drei Verstärker durch eine ohmsche Verbindung ersetzt sind und der dritte Verstärker nach der Gleichung
DE2360984A 1973-12-07 1973-12-07 Grundschaltung für Allpass-Nachhall-Einrichtung mit einer MOS-Verzögerungsleitung Expired DE2360984C3 (de)

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US05/526,343 US3939437A (en) 1973-12-07 1974-11-22 All-pass reverberator with an MOS delay line
IT30103/74A IT1026730B (it) 1973-12-07 1974-12-03 Circuito fondamentale per un riverberatore a passaggio completto con una linea di ritardo mos
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JP49140132A JPS5092722A (de) 1973-12-07 1974-12-07
FR7440228A FR2254151B1 (de) 1973-12-07 1974-12-09

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