DE2618268A1 - Kompressions- und expansionsanordnung - Google Patents
Kompressions- und expansionsanordnungInfo
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Description
Poisailomvciile
Dr-ma. Wilhelm Eeictel
Dipl-Ing. WoMgang Metal
Dipl-Ing. WoMgang Metal
6 Frankfurt a. M. 1
Parkßiraße 13
Parkßiraße 13
8448
VICTOR COMPANY OF JAPAN, LTD., Yokohama-City, Japan
Kompressions- und Expansionsanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kompressionsund Expansionsanordnung zum Übertragen von Signalen mit
herabgesetztem Rauschpegel. Zweck der Erfindung ist es, den Dynamikbereich im hohen Frequenzbereich des übertragenen
Signals zu vergrößern.
Eine bekannte Kompressions- und Expansionsanordnung zum Herabsetzen der Rauschkomponente ist als Dolby-S/N-Stretcher
bekannt. Eine weitere Kompressions- und Expansionsanordnung ist als sogenanntes ANRS-System bekannt,
dessen Aufgabe darin besteht, die beim Dolby-System auftretenden Probleme zu lösen. Das ANRS-System ist in der
US-PS 3 757 254 oder der GB-PS 1 356 848 beschrieben.
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In der Kompressionsanordnung von jedem der beiden genannten bekannten Systeme erhält man ein Frequenzverhalten,
nach dem bei einer Pegelzunahme des Eingangssignals der Amplitudengang des Ausgangssignals für alle
Frequenzen flacher wird und bei einer Pegelabnahme des Eingangssignals der Pegel im hohen Frequenzbereich im
Vergleich zum niedrigen Frequenzbereich angehoben wird. In der Expansionsanordnurig dieser bekannten Systeme
wird entsprechend der oben genannten Pegelzunahme der Pegel komplementär gedämpft, so daß der Amplitudengang
des gesamten Systems flach verläuft. Durch die beschriebenen Maßnahmen wird die Rauschkomponente im hohen Frequenzbereich
herabgesetzt.
Wenn man die Beziehung zwischen dem Pegel eines aufzuzeichnenden Eingangssignals und dem Pegel eines zur
Wiedergabe bestimmten Ausgangssignals bei der Aufzeichnung
und Widergabe mit Hilfe eines Magnetbandes überprüft, stellt man fest, daß der Sättigungspegel in der
Eingangspegel-Ausgangspegel-Kennlinie mit zunehmender Signalfrequenz im allgemeinen absinkt. Wenn die Signalfrequenz
höher wird, geht somit die Kennlinie bei einem zunehmend kleiner werdenden Pegel in die Sättigung über.
Dadurch geht die Linearität der proportionalen Beziehung zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangs signal der
Gesamtanordnung verloren.
Bei den bekannten Kompressions- und Expansionsanordnungen besteht somit die Schwierigkeit, daß der Dynamikbereich,
insbesondere im hohen Frequenzbereich, nicht hinreichend groß gemacht werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekannten Kompressions- und Expansionsanordnungen auftretenden
Schwierigkeiten der oben genannten Art zu beseitigen, also eine Anordnung zu schaffen, bei der auch im
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hohen Frequenzbereich eine Kompressions und Expansion mit einem großen Dynamikbereich möglich ist.
Die nach der Erfindung ausgebildete Kompressionsund Expansionsanordnung läßt sich besonders wirksam bei
Signalübertragungseinrichtungen einsetzen, bei denen die Eingangspegel-Ausgangspegel-Kennlinie besonders im
hohen Frequenzbereich bei einem Pegel in die Sättigung übergeht, der nicht allzu hoch ist, wie es beispielsweise
bei einer Aufzeichnungs- und Wiedergabeeinrichtung mit Magnetbändern der Fall ist.
Mit der Kompressions- und Expansionsanordnung nach der Erfindung wird der gewünschte vergrößerte Dynamikbereich
ohne aufwendige Maßnahmen mit einfachen schaltungstechnischen Mitteln und mit verhältnismäßig wenigen Bauelementen
erreicht.
Die Erfindung wird im einzelnen anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigt.
Fig. 1 ein Blockschaltbild mit den wesentlichsten Teilen eines Ausführungsbeispiels einer nach der Erfin- _.
dung ausgebildeten Kompressions- und Expansionsanordnung,
Fig. 2A und 2B äquivalente Blockschaltbilder der Aufzeichnungs- bzw. Kompressionsanordnung und der Wiedergabe-
bzw. Expansionsanordnung der in der Fig. 1 gezeigten Kompressions- und Expansionsanordnung,
Fig. 3 eine grafische Darstellung mit Amplitudengängen von bekannten Kompressions- und Expansionsanordnungen,
Fig. 4 eine grafische Darstellung mit Eingangspegel-Ausgangspegel-Kennlinien
von bekannten Kompressionsund Expansionsanordnungen,
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-JT-
Fig. 5 eine grafische Darstellung mit der Aufnahmepegel-Wiedergäbepegel-Kennlinie
eines Magnetbandes,
Fig. 6 eine Schaltungsanordnung einer ersten praktischen Ausführungsform der in der Fig. 2A dargestellten
Aufzeichnungsanordnung,
Fig. 7 eine grafische Darstellung von den Amplitudengängen von Kompressions- und Expansionsanordnungen
nach der Erfindung,
Fig. 8 eine grafische Darstellung von den Eingangspegel-Ausgangspegel-Kennlinien
von Kompressions- und Expansionsanordnungen nach der Erfindung,
Fig. 9 eine grafische Darstellung mit den Amplitudengängen des Wiedergabesignals für den Fall, daß ein
Signal mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Kompressionsund Expansionsanordnung auf einem Magnetband aufgezeichnet
und von dem Magnetband wiedergegeben wird,
Fig. 10 eine Schaltungsanordnung einer zweiten praktischen Ausführungsform der in der Fig. 2A dargestellten
Aufzeichnungsanordnung und
Fig. 11 eine Schaltungsanordnung einer dritten praktischen Ausführungsform der in der Fig. 2A dargestellten
Aufzeichnungsanordnung.
In der Fig. 1 ist als Blockschaltbild eine Aufzeichnungs- und Wiedergabeanordnung eines Magnetbandgerätes
dargestellt, das ein erstes Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung ausgebildeten Kompressionsund
Expansionsanordnung verkörpert. Während der Betriebsart
"Aufzeichnung" stehen die bewegbaren Kontakte von Umschaltern 11, 12, 13 und 14 mit den festen Kontakten R in
Verbindung. Wenn ein aufzuzeichnendes Eingangssignal beispielsweise von einem Mikrofon an einem Eingangsanschluß
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liegt, gelangt dieses Signal über den Umschalter 11 und
über eine zur Impedanzanpassung dienende Emitterfolgerschaltung 16 zu einer Steuerschaltung 17, die ein wesentliches
Teil der erfindungsgemäßen Anordnung bildet. Das von der Steuerschaltung 17 in einer noch zu beschreibenden
Weise verarbeitete Signal gelangt über den Umschalter 13 zu einem gegengekoppelten Verstärker 18.
Das Ausgangssignal des Verstärkers 18 wird einem
Ausgangsanschluß 19 zugeführt und gelangt gleichzeitig über den Umschalter 12 zu einer Steuersignalgeneratorschaltung
20 und über den Umschalter 14 zu dem einen Widerstand 22 enthaltenden Gegenkopplungszweig, der an
den Eingang des Verstärkers 18 angeschlossen ist. Die Aufzeichnungsnaordnung kann folglich durch das in der
Fig. 2A gezeigte Blockschaltbild dargestellt werden. Die Steuersignalgeneratorschaltung 20 erzeugt in Abhängigkeit
vom Pegel des Ausgangssignals des Verstärkers 18 ein Steuersignal, das die Steuerschaltung 17 ansteuert. Am Ausgangsanschluß
19 tritt ein Signal auf, dessen hoher Frequenzbereich in einer noch zu beschreibenden Weise gesteuert
worden ist und das mit Hilfe eines nicht dargestellten Magnetkopfes auf dem Magnetband aufgezeichnet
wird.
Während der Betriebsart "Wiedergabe." sind die bewegbaren Kontakte der Umschalter 11 bis 14 zu den feststehenden
Kontakten P umgeschaltet. Ein vom Magnetband ' abgenommenes Signal wird über den Eingangsanschluß 15
einer Dämpf ungsschaltung 21 und außerdem über den Umschalter
12 der Steuersignalgeneratorschaltung 20 zugeführt. Das am Ausgang der Dämpf ungsschaltung 21 auftretende
Signal gelangt über den Umschalter 13 zu dem gegengekoppelten Verstärker 18.
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Das Ausgangssignal des Verstärkers 18 tritt am Ausgangsanschluß 19 auf und wird über den Umschalter 11
und die Emitterfolgerschaltung 16 der Steuerschaltung
zugeführt. Das der Steuerschaltung 17 zugeführte Signal wird von dem Steuersignal der Steuersignalgeneratorschaltung
20 gesteuert und gelangt dann über den Schalter 14 als Gegenkopplungssignal zum Verstärker 18. Die Wiedergabeanordnung
kann somit durch das in der Fig. 2B gezeigte äquivalente Blockschaltbild dargestellt werden.
Am Ausgangsanschluß 19 tritt ein Wiedergabesignal auf,
das expandiert worden ist, das also seine ursprüngliche Frequenzcharakteristik wieder erhalten hat, und in dem
darüberhinaus Rauschkomponenten unterdrückt worden sind. Das Wiedergabesignal wird einem nicht dargestellten Lautsprecher
zugeführt.
Die als ANRS-System bekannte Kompressions- und Expansionsanordnung
weist eine Kompressionsanordnung und eine Expansionsanordnung auf, die hinsichtlich des Blockschaltbildes
den in den Fig. 2A und 2B dargestellten Blockschaltbildern ähnlich sind und deren Steuerschaltung
17 derart ausgelegt ist, daß eine Kompression und eine Expansion entsprechend der Darstellung nach den Fig. 3
und 4 durchgeführt wird. Die Kompressionsanordnung zeigt somit ein Frequenzverhalten, bei dem bei einer Zunahme
des Pegels des Eingangssignals der Amplitudengang zunehmend flacher verläuft und bei einer Abnahme des Pegels
des Eingangssignals der Amplitudengang im hohen Frequenzbereich im Vergleich zum niedrigen Frequenzbereich zunehmend
angehoben wird. Bei der Expansionsanordnung wird die Expansion in komplementärer Weise vorgenommen, wie es
im Gegensatz zu den voll ausgezogenen Linien I für die Kompression durch unterbrochene Linien II für die Expansion
dargestellt ist.
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Die beschriebenen Beziehungen sind in der Fig. 4 für den Eingangs- und Ausgangspegel dargestellt, wobei
die voll ausgezogenen Linien Ia, Ib und Ic die Abhängigkeit des Ausgangspegels vom Eingangspegel in der
Kompressionsanordnung im tiefen, mittleren und hohen Frequenzbereich des Eingangssignals wiedergeben und
die unterbrochenen Linien Ha, Hb und Hc die entsprechende
Beziehung in der Expansionsanordnung für den tiefen, mittleren und hohen Frequenzbereich des Eingangssignals
darstellen.
Die Linearität des Wiedergabepegels in bezug auf den Aufzeichnungspegel ist für ein Magnetband für den
tiefen Frequenzbereich durch eine Linie A und für den hohen Frequenzbereich durch eine Linie B in der Fig. 5
dargestellt. Daraus geht hervor, daß bei der hohen Frequenzkomponente eines Signals eine Sättigung auftritt
und die Linearität bereits bei einem niedrigeren Signalpegel verlorengeht als bei einer tiefen Frequenzkomponente
des Signals. Dieser Sättigungspegel nimmt somit mit zunehmender Signalfrequenz ab.
Aus diesem Grunde war es nicht möglich, in der beschriebenen bekannten Kompressions- und Expansionsanordnung
im hohen Frequenzbereich einen hinreichend hohen Dynamikbereich zu erhalten.
Nach der Erfindung wird diese Schwierigkeit durch eine verbesserte Organisation und Betriebsweise der
Steuerschaltung 17 überwunden, wie es im folgenden beschrieben ist.
Eine erste Ausführungsform nach der Erfindung einer konkreten Schaltungsanordnung des in der Fig. 2A
dargestellten Blockschaltbilds ist in der Fig. 6 wiedergegeben. Ein am Eingangsanschluß 15 auftretendes Signal
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gelangt über einen Transistor 31 der Emitterfolgerschaltung 16 zu einer Steuerschaltung 17a. Diese Steuerschaltung
weist eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 32 und einem Kondensator 33 auf. Das eine Ende
dieser Parallelschaltung ist mit dem Emitter des Transistors 31 verbunden. Zwischen dem anderen Ende dieser
Parallelschaltung und Masse liegen zum einen eine Reihenschaltung aus einem Kondensator 34 und einem Widerstand
35 und zum anderen eine Reihenschaltung aus einem Kondensator 36 und einem Widerstand 37. Diese beiden
Reihenschaltungen sind somit zueinander parallelgeschaltet. Ein NPN-Transistor 38 ist über seinen Emitter
und über seinen Kollektor dem Widerstand 35 parallelgeschaltet. Der Basis des Transistors 38 wird ein Steuersignal
von der SteuerSignalgeneratorschaltung 20 zugeführt.
Weiterhin ist das andere Ende der aus dem Widerstand 32 und dem Kondensator 33 gebildeten Parallelschaltung
über Widerstände 39 und 40 mit dem Verstärker 18 verbunden. Ein Widerstand 41 führt hinter dem
Widerstand 40 zur Masse. Anstelle des NPN-Transistors
38 kann man auch einen Feldeffekttransistor verwenden.
Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen
39 und 40 ist über eine Reihenschaltung aus einem Kondensator 42 und einem Widerstand 43 mit dem Emitter
des Transistors 38 verbunden. Die Schaltung mit den Widerständen 39 und 43 sowie mit dem Kondensator 42 arbeitet
nach Art eines variablen Tiefpaßfilters, und zwar in Abhängigkeit vom leitenden Zustand des Transistors 38.
Das Ausgangssignal des Verstärkers 18 wird der Steuersignalgeneratorschaltung 20 zugeführt, in der dieses
Signal zunächst zu einem Hochpaßfilter 44 gelangt. Die vom Hochpaßfilter 44 durchgelassene hohe Frequenzkomponente
wird dann in einem Verstärker 45 verstärkt, in einer Gleichrichterschaltung 46 gleichgerichtet und
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anschließend in einer Glättungsschaltung 47 geglättet.
Die am Ausgang der Glättungsschaltung 47 auftretende
Spannung entspricht somit dem Pegel der hohen Frequenzkomponente und wird der Basis des Transistors 38 zugeführt.
Spannung entspricht somit dem Pegel der hohen Frequenzkomponente und wird der Basis des Transistors 38 zugeführt.
Die Werte für die Schaltungsbauteile der Steuerschaltung 17a sind im folgenden beispielshalber zusammengestellt:
Widerstände
32 35 37 39 40 41 43
Kondensatoren
33 34 36 42
Für den Fall, daß der Pegel des an den Eingangsanschluß 15 gelegten Eingangssignals gering ist, hat
auch das aus der hohen Frequenzkomponente des Ausgangssignals des Verstärkers 18 abgeleitete Steuersignal am Ausgang der Steuersignalgeneratorschaltung 20 einen
niedrigen Wert, und der Transistor 38 befindet sich im nichtleitenden Zustand. Folglich ist der Widerstand
zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Transistors 38 hoch. Durch das Vorhandensein der Schaltung aus den Widerständen 39 und 43 sowie aus dem Kondensator 42 wird
auch das aus der hohen Frequenzkomponente des Ausgangssignals des Verstärkers 18 abgeleitete Steuersignal am Ausgang der Steuersignalgeneratorschaltung 20 einen
niedrigen Wert, und der Transistor 38 befindet sich im nichtleitenden Zustand. Folglich ist der Widerstand
zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Transistors 38 hoch. Durch das Vorhandensein der Schaltung aus den Widerständen 39 und 43 sowie aus dem Kondensator 42 wird
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270 | kQ | UF | pF |
5,6 | kQ | 0,018 μρ | |
180 | Q | 5600 | |
3,3 | kQ | ||
15 | kQ | ||
47 | kQ | ||
1,2 | kQ. | ||
0,022 JiF | |||
0,1 |
somit keine Wirkung abgeleitet, und die Steuerschaltung 17a arbeitet nach Art eines variablen Hochpaßfilters.
Die hohe Frequenzkomponente des Eingangssignals wird durch die Steuerschaltung 17a angehoben, wie es
durch die voll ausgezogenen Linien IIL und IHp in
der Fig. 7 dargestellt ist. Das resultierende Signal wird dem Verstärker 18 zugeführt.
Wenn der Pegel des Eingangssignals einen zunehmend höheren Wert annimmt, steigt der Pegel des Steuersignals
am Ausgang der Steuersignalgeneratorschaltung 20 zunehmend an, da der Widerstand zwischen dem Emitter und
dem Kollektor des Transistors 38 zunehmend kleiner wird. Jetzt arbeitet die Steuerschaltung 17a wie ein variables
Tiefpaßfilter mit einer Dämpfungsfrequenz (roll-off frequency) f1, die durch die Widerstandswerte der Widerstände
39 und 43 sowie den Kapazitätswert des Kondensators 42 bestimmt ist, und mit einer Übergangsfrequenz
(turn-over frequency) f2, die durch den Widerstandswert des Widerstands 43 und den Kapazitätswert
des Kondensators 42 bestimmt ist. Folglich wird die hohe Frequenzkomponente des Eingangssignals durch die
Steuerschaltung 17a herabgesetzt, wie es in der Fig. 7 ~"
durch die voll ausgezogenen Linien III, und ΙΙΙλ dargestellt
ist.
Bei der Expansionsanordnung wird die in der Fig.2B dargestellte Steuerschaltung 17 entsprechend der Steuerschaltung
17a in der Fig. 6 ausgebildet. Als Ergebnis der Gegenkopplung des Ausgangssignals der Steuerschaltung
17a zum Verstärker 18 erhält die Expansionsanordnung Kennlinien, wie sie in der Fig. 7 durch die unterbrochenen
Linien IV1, IV2, IV, und IV^ eingezeichnet
sind, bei denen es sich um Kennlinien handelt, die zu den voll ausgezogenen Kennlinien IH1 bis IH^ der Konpressionsanordnung
komplementär sind.
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Wenn man die beschriebenen Kennlinien oder Amplitudengänge als Abhängigkeit zwischen Eingangspegel und
Ausgangspegel darstellt, erhält man das in der Fig. 8 gezeigte Diagramm. Die voll ausgezogenen Linien IHa,
IHb und HIc stellen die Beziehungen zwischen dem Eingangspegel und dem Ausgangspegel im tiefen Frequenzbereich
(beispielsweise 100 Hz), im mittleren Frequenzbereich (beispielsweise 1 kHz) und im hohen Frequenzbereich
(10 kHz) in der Kompressionsanordnung dar. In der Expansionsanordnung sind die Beziehungen zwischen dem
Eingangspegel und dem Ausgangspegel für den tiefen Frequenzbereich, den mittleren Frequenzbereich und den
hohen Frequenzbereich durch die unterbrochenen Linien IVa, IVb und IVc dargestellt, die zu den voll ausgezogenen
Linien IHa, IHb und IHc komplementär sind.
Bei der nach der Erfindung ausgebildeten Kompressions- und Expansionsanordnung wird somit für den Fall
eines verhältnismäßig niedrigen Pegels des Eingangssignals eine übliGhe Kompression und Expansion vorgenommen,
wobei der hohe Frequenzbereich in der Kompressionsanordnung angehoben und in der Expansionsanordnung in
komplementärer Weise abgesenkt oder gedämpft wird, und zwar ähnlich wie in einer bekannten Kompressions- und
Expansionsanordnung. Wenn daher der Eingangssignalpegel niedrig ist, werden Rauschsignale, beispielsweise die
Zischgeräusche des Magnetbandes, wirksam unterdrückt und herabgesetzt. Wenn der Eingangssignalpegel relativ
hoch ist, wird die hohe Frequenzkomponente in der Kompressionsanordnung gedämpft, so daß das Signal bei einem
Pegel aufgezeichnet wird, der unterhalb des Sättigungspegels des Magnetbandes liegt. Auf diese Weise ist es
möglich, die Aufzeichnung und Widergabe mit einer guten Linearität zwischen dem Aufzeichnungspegel und dem Widergabepegel
vorzunehmen, und zwar in allen Frequenzbereichen vom tiefen Frequenzbereich bis in den hohen
Frequenzbereich.
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Die Frequenzkennlinie oder der Amplitudengang der nach der Erfindung ausgebildeten Anordnung für die
Aufzeichnung und die Widergabe erstreckt sich daher entsprechend der in der Fig. 9 dargestellten voll ausgezogenen
Linie V weiter in den hohen Frequenzbereich als es bei bekannten Kompressions- und Expansionsanordnungen
der Fall ist, denen die unterbrochen gezeichnete Linie VI zuzuordnen ist. Auf diese Weise wird nach
der Erfindung ein größerer Dynamikbereich erzielt. Bei der Anordnung der Erfindung treten keine Probleme auf,
da bei einem hohen Signalpegel die Rauschkomponente von der Signalkomponente stets überdeckt wird, selbst wenn
die Signalkomponente im hohen Frequenzbereich etwas gedämpft wird.
Eine zweite praktische Ausführungsform für die Steuerschaltung 17 ist in der Fig. 10 dargestellt. Bei
der in der Fig. 10 gezeigten Steuerschaltung 17b sind diejenigen Bauteile, die mit Bauteilen der Steuerschaltung
17a nach der Fig. 6 ähnlich sind, mit denselben Bezugszahlen versehen. Eine genaue Beschreibung dieser
Bauelemente kann entfallen. Bei der Steuerschaltung 17b wird anstelle des veränderlichen Tiefpaßfilters mit den
Widerständen 39 und 43 sowie mit dem Kondensator 42 (Fig. 6) eine Resonanzschaltung mit einer Spule 51 und
einem Widerstand 52 verwendet. Die aus der Spule 51 und dem Widerstand 52 gebildete Parallelschaltung ist zwischen
den Verbindungspunkt der beiden Widerstände 32 und 40 und den Kondensator 34 geschaltet.
Wenn der Eingangssignalpegel auf einen hohen Wert
ansteigt, fällt die Impedanz zwischen dem Emitter und dem Kollektor des Transistors 38 ab, wobei die Güte Q
der Resonanzschaltung aus der Spule 51, dem Kondensator
34, dem Widerstand 35 und der Impedanz des Transistors 38 groß wird. Wenn der Eingangssignalpegel auf
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einen niedrigen Wert abfällt, wird die Impedanz des Transistors 38 groß und die Güte Q der Resonanzschaltung
klein. Als Ergebnis dieser Zunahme und Abnahme der Güte Q der Resonanzschaltung treten Kompressions- und
Expansionsvorgänge auf, die in gleicher Weise verlaufen, wie es bei der vorangegangenen 'Ausführungsform der Fall
ist und wie es in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist.
Damit die beschriebene Resonanzschaltung bei einer gewünschten Frequenz in Resonanz gerät, wird beispielsweise
der Induktivitätswert der Spule 51 in geeigneter Weise ausgewählt, um die Resonanzfrequenz festzulegen,
die durch die Spule 51 und den Kondensator 34 bestimmt
ist. Das Ausmaß der Dämpfung im hohen Frequenzbereich in bezug auf den flachen Verlauf des Pegels bei einem
hohen Eingangssignalpegel wird durch geeignete Auswahl des Widerstandswerts des Widerstands 52 festgelegt.
Eine dritte Ausführungsform der Steuerschaltung 17 ist in der Fig. 11 gezeigt. In der Fig. 11 ist eine
Steuerschaltung 17c dargestellt, bei der diejenigen Bauteile, die mit Bauteilen der Steuerschaltung 17a
nach der Fig. 6 ähnlich sind, mit denselben Bezugszahlen versehen sind. Eine genaue Beschreibung dieser Bauteile
entfällt. Die Schaltung der dritten Ausführungsform entspricht grundsätzlich der Schaltung nach der
Fig. 6, allerdings mit Ausnahme eines Ein-Aus-Schalters
61 zwischen dem Widerstand 43 und dem Emitter des Transistors
38. Wenn dieser Schalter 61 geöffnet ist, arbeitet die Steuerschaltung 17c in ähnlicher Weise wie die
Steuerschaltung in einer üblichen Kompressions- und Expansionsanordnung. Wenn hingegen der Schalter 61 geschlossen
ist, arbeitet die Steuerschaltung 17c in der gleichen Weise wie die Steuerschaltung 17a nach der
Fig. 6.
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nt
In ähnlicher Weise kann man einen Ein-Aus-Schalter zwischen den beiden Anschlüssen der
Spule 51 bei der Steuerschaltung 17b nach der Fig. 10 vorsehen. Bei geschlossenem Schalter
würde dann die Steuerschaltung 17b wie eine übliche Steuerschaltung arbeiten, und bei geöffnetem
Schalter entspräche die Arbeitsweise genau der beschriebenen Arbeitsweise der Steuerschaltung 17b
nach der Fig. 10.
Die nach der Erfindung ausgebildete Kompressions- und Expansionsanordnung ist nicht auf die
Anwendung auf Aufzeichnungs- und Wiedergabesignale für Magnetbänder beschränkt, sondern kann wirksam
überall dort eingesetzt werden, wo Signale übertragen werden und die Übertragungsanordnung eine
Übertragungskennlinie aufweist, bei der im hohen Frequenzbereich eine Sättigung bei einem niedrigeren
Pegel als im tiefen Frequenzbereich auftritt, wobei die Linearität verloren geht.
Weiterhin ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Im
Rahmen der Erfindung liegen nämlich zahlreiche verschiedenartige Abwandlungen und Modifikationen.
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Leerseite
Claims (7)
- PatentansprücheKompressionsanordnung enthaltend eine Steuerschaltung mit einem Element veränderbarer Impedanz, die entsprechend einem dem Element zugeführten Steuersignal veränderlich ist, und mit einem Frequenzverhalten, das sich entsprechend der Änderung der Impedanz des Elements ändert, und enthaltend eine Einrichtung zum Bilden des Steuersignals entsprechend dem Pegel eines Eingangssignals und zum Anlegen des Steuersignals an das Element veränderbarer Impedanz der Steuerschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (17) eine den hohen Frequenzbereich veränderlich anhebende Schaltung (32 bis 37) aufweist, die bei einem verhältnismäßig niedrigen Pegel des Eingangssignals wirksam ist, um die hohe Frequenzkomponente entsprechend der Änderung der Impedanz des Elements (38) veränderbarer Impedanz zu erhöhen, und eine den hohen Frequenzbereich veränderlich absenkende Schaltung (39, 42, 43, 51, 52) aufweist, die bei einem verhältnismäßig hohen Pegel des Eingangs signals wirksam ist,-um die hohe Frequenzkomponente entsprechend der Änderung der Impedanz des Elements (38) veränderbarer Impedanz zu erniedrigen.
- 2. Kompressionsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den hohen Frequenzbereich veränderlich anhebende Schaltung ein variables Hochpaßfilter (32 bis 37) enthält, daß die den hohen Frequenzbereich veränderlich absenkende Schaltung ein variables Tiefpaßfilter (39, 42, 43, 51, 52) enthält und daß das variable Hochpaßfilter und das variable Tiefpaßfilter gemeinsam an das einzige Element (38) veränderbarer Impedanz angeschlossen sind.709813/063 3
- 3. Kompressionsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die den hohen Frequenzbereich veränderlich anhebende Schaltung ein variables Hochpaßfilter (32 bis 37) enthält, daß die den hohen Frequenzbereich veränderlich absenkende Schaltung eine Resonanzschaltung (51, 52) zum Erniedrigen eines Signals bei Resonanz enthält und daß das variable Hochpaßfilter und die Resonanzschaltung gemeinsam an das einzige Element (38) veränderbarer Impedanz angeschlossen sind.
- 4. Expansionsanordnung zum Expandieren von Signalen, die durch eine Kompressionsanordnung nach Anspruch 1 komprimiert sind, enthaltend eine Steuerschaltung mit einem Element veränderbarer Impedanz, die entsprechend einem der Steuerschaltung zugeführten Steuersignal veränderlich ist, und mit einem Frequenzverhalten, das sich entsprechend der .Änderung der Impedanz des Elements ändert, ferner enthaltend eine Einrichtung zum Bilden des Steuersignals entsprechend dem Pegel eines der Expansionsanordnung von der Kompressionsanordnung zugeführten Eingangssignals und zum Anlegen des Steuersignals an das Element veränderbarer Impedanz der Steuerschaltung und enthaltend eine Gegenkopplungsverstärkerschaltung, der das Eingangssignal zugeführt wird und die ein Ausgangs signal abgibt, das über die Steuerschaltung negativ zurückgeführt wird,dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (17) eine den hohen Frequenzbereich veränderlich anhebende Schaltung (32 bis 37) aufweist, die bei einem verhältnismäßig niedrigen Pegel des Eingangs signals wirksam ist, um die hohe Frequenzkomponente entsprechend der Änderung der Impedanz des Elements (38) veränderbarer Impedanz zu erhöhen, und eine den hohen Frequenzbereich veränderlich absenkende Schaltung (39, 42, 43, 51, 52) aufweist, die bei einem verhältnismäßig hohen Pegel des Eingangssignals wirksam ist, um die hohe Frequenzkomponente entsprechend der Änderung der Impedanz des Elements (38) veränderbarer Impedanz zu erniedrigen.709813/0633V 261B268
- 5. Kompressions- und Expansionsanordnung enthaltend eine Steuerschaltung mit einem Element veränderbarer Impedanz, die entsprechend einem der Steuerschaltung zugeführten Steuersignal veränderbar ist, und mit einem Frequenzverhalten, das sich entsprechend der Änderung der Impedanz des Elements ändert, eine Einrichtung zum Bilden des Steuersignals entsprechend dem Pegel eines Eingangs signal s und zum Anlegen des Steuersignals an das Element veränderbarer Impedanz der Steuerschaltung, einen Gegenkopplungsverstärker und eine Schalteinrichtung zum Umschalten der Signälwege in einer solchen Weise, daß bei der Kompression das Eingangssignal über die Steuerschaltung dem Gegenkopplungsverstärker zugeführt wird und daß bei der Expansion das Eingangssignal dem Gegenkopplungsverstärker zugeführt wird und gleichzeitig das Ausgangssignal des Gegenkopplungsverstärkers über die Steuerschaltung zum Eingang des Gegenkopplungsverstärkers zurückgeführt wird,dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung eine den hohen Frequenzbereich veränderlich anhebende Schaltung (32 bis 37) aufweist, die bei einem verhältnismäßig niedrigen Pegel des Ein- gangssignals wirksam ist, um die hohe Frequenzkomponente entsprechend der Änderung der Impedanz des Elements (38) veränderbarer Impedanz zu erhöhen, und eine den hohen Frequenzbereich veränderlich absenkende Schaltung (39, 42, 43, 51, 52) aufweist, die bei einem verhältnismäßig hohen Pegel des Eingangssignals wirksam ist, um die hohe Frequenzkomponente entsprechend der Änderung der Impedanz des Elements (38) veränderbarer Impedanz zu erniedrigen.709813/0633
- 6. Kompressions- und Expansionsanordnung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß die den hohen Frequenzbereich veränderlich anhebende Schaltung ein variables Hochpaßfilter (32 bis 37) enthält, daß die den hohen Frequenzbereich veränderlich absenkende Schaltung ein variables Tiefpaßfilter (39, 42, 43, 51, 52) enthält und daß das variable Hochpaßfilter und das variable Tiefpaßfilter gemeinsam an das einzige Element (38) veränderbarer Impedanz angeschlossen sind.
- 7. Kompressions- und Expansionsanordnung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß die den hohen Frequenzbereich veränderlich anhebende Schaltung ein variables Hochpaßfilter (32 bis 37) enthält, daß die den hohen Frequenzbereich veränderlich absenkende Schaltung eine Resonanzschaltung (51, 52) zum Erniedrigen eines Signals bei Resonanz enthält und daß das variable Hochpaßfilter und die Resonanzschaltung gemeinsam an das einzige Element (38) veränderbarer Impedanz angeschlossen sind.709813/0633
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