DE2747415B2

DE2747415B2 - Rauschunterdrückungssystem

Info

Publication number: DE2747415B2
Application number: DE2747415A
Authority: DE
Inventors: Kenjiro Endoh; Hideshi Yokohama Kira; Kazuo Kawasaki Kitagawa; Motokazu Ohkawa; Hiroshi Tokio Watanabe
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1976-10-21
Filing date: 1977-10-21
Publication date: 1980-10-02
Also published as: DE2747415A1; GB1594735A; US4224581A; DE2747415C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Rauschunterdrückungssystem, mit einem Presser, der den dynamischen Bereich eines analogen NF-Signals preßt, um ein zu übertragendes gepreßtes analoges NF-Signal zn erzeugen, dessen Verstärkung und dessen Grad der Anhebung in Abhängigkeit von der Amplitude und der Frequenz des analogen NF-Signals gesteuert wird, mit einem Dehner, der ein von einem Aufzeichnungs- oder Übertragungsmedium erhaltenes und gepreßtes analoges NF-Signal dehnt und eine zur Übertragungsfunktion des Pressers inverse Übertragungsfunktion hat, so daß der dynamische Bereich des analogen NF-Signals wiederhergestellt und da:. Rauschen in dem analogen NF-Signal reduziert wird, wobei sowohl der Presser als auch der Dehner einen steuerbaren Verstärker und einen Pegelfühler aufweisen, der die spannungsgesteuerten Verstärker steuert

Ein derartiges Rauschunterdrückungssystem ist bereits aus der Zeitschrift »Funkschau«, 1975, Heft 18/571, Bd. 47, Seiten 103-106, bekannt. Auch dieses bekannte Rauschunterdrückungssystem enthält einen Presser und einen Dehner, durch die das zu übertragende Nutzs ignal verarbeitet wird, wobei zwischen Presser und Dehner ein Aufzeichnungsmedium vorgesehen ist, um durch diese Anordnung das im Nutzsignal enthaltene Rauschsignal zu dämpfen. Dieses bekannte System arbeitet jedoch unvollkommen, was darauf zurückzuführen ist, daß der Presser Pegelspitzen erst dann registriert, wenn sie bereits aufgetreten sind. Wenn dem dabei verwendeten Regelkreis eine Zeitkonstante anhaftet, wird das nachfolgende System um den Pressungsgrad für eine kleine Zeitdauer übersteuert

Dieses bekannte System ist darüber hinaus äußerst aufwendig aufgebaut und umfaßt nicht weniger als 4 voneinander unabhängige Regelsysteme, welchen jeweils ein bestimmtes Frequenzband zugeordnet ist. Es wird dabei der Frequenzbereich eines NF-Eingangssignals in vier Frequenzbereiche aufgeteilt. Für jeden Frequenzbereich wird lediglich eine Verstärkungssiteucrung vorgenommen und die hinsichtlich der Verstärkung gesteuerten Ausgangsgrößen des Systems entsprechend den vier Frequenzbereichen werden verbunden, um eine kombinierte Ausgangsgröße zu erhalten. Wenn man jeden dieser Frequenzbereiche für sich betrachtet, so wird bei dem bekannten System der Grad der Anhebung in kp'ner Weise gesteuert

Gemäß einer Ausführungsform dieses bekannten RauscnunterdrückungSEystems sind drei gleiche, steuerbare Verstärker hintereinandergeschaltet. wahrend die Steuereingänge parallel betrieben werden. Durch eine Regelung wird dafür gesorgt, daß am Ausgang des letzten Verstärkers c'er Pegel konstant bleibt, ungeachtet welche Größe die Eingangsspannung des Verstärkers aufweist.

Ein weiteres bekanntes RauschunterdrückunRssystem

gemäß Fig. I umfaßt einen Presser 2, der an den Eingang eines Aufzeichnungsmediums 1, etwa eines Tonbandgeräts, angeschlossen ist und dabei den Dynamikbereich eines analogen NF-Signals während der Aufzeichnung preßt und einen an den Ausgang des Aufzeichnungsgeräts 1 angeschlossenen Dehner 3. welcher das gepreßte NF-Signal dehnt und dadurch den Dynamikbereich des NF-Signals wiederherstellt.

Der Presser 2 ist mit einem spannungsgesteuerten Verstärker 21 und der Dehner 3 mit einem spannungsgesteuerten Verstärker 31 versehen. Die Verstärker 21 und 31 wirken als Multiplizierschaltungen. Wenn sie ein Eingangssignal e, und einen Gleichspannungspegel E empfangen, liefern sie ein Ausgangssignal e,_k das sich wie folgt darstellt:

C₁, = E ⁺' χ p,. (I)

Der Exponent des Gieic'nspannungspegeis E ist negativ, wenn das Eingangssignal e,gepreßt werden soll, und positiv, wenn das Eingangssignal e, gedehnt werden soll.

Presser 2 und Dehner 3 sind weiterhin mit einem Pegelfühler 22 bzw. einem Pegelfühler 32 versehen, welche den Pegel eines Signals feststellen und einen dem Pegel des Eingangssignal c entsprechenden Gleichspannungspegel Eliefern.

Bei Speisung mit einem Eingangssignal e, ι liefert der Presser 2 somit dem Aufzeichnungsgerät 1 ein Ausgangssignal e„ ι. das sich wie folgt darstellt:

p„, = E;,¹ χ p₍₁ . (2)

Der Pegef-£„i des Ausgangssignals c,., des Pressers 2 läßt sich damit wie folgt ausdrücken:

Somit gilt

(3)

Wie Gleichung (3) zeigt, wird die Pegeländerung des Eingangssignals e, ι beim Preßvorgang auf 1/2 in logarithmischem Maßstab verdichtet.

Bei Beschickung mit einem Ausgangssignal e,2 des Aufzeichnungsgeräts 1 liefert der Dehner 3 ein Ausgangssignal e„2. das sich durch folgende Gleichung ausdrucken läßt:

χ e_a .

Der Pegel E₀2 des Ausgangssignals e_o2 des Dehners 3 läßt sich daher wie folgt ausdrucken:

-o2 — Ej₂ X £_;2 — E _a .

(5)

Wie aus Gleichung (5) hervorgeht, wird die Pegeländerung des Eingangssignals in logarithmischem Maßstab auf das Doppelte gedehnt

Die Rauschunterdrückungsschaltung gemäß Fig.] besitzt die in F i g. 2 gezeigten Betriebskennlinien. Der Presser 2 preßt den Dynamikbereich eines analogen NF-Signals bei der Aufzeichnung auf die durch die gerade Linie A angegebene Weise. Er wandelt ein Eingangssignal von z.B. +2OdB in ein Signal von + 1OdB um. das durch das Aufzeichnungsgerät 1 auf einem Auf/.eichnungsirager aufgezeichnet wird, wodurch die Spitzenspanne des Signalpegels erweitert wird. Ebenso wandelt er ein Eingangssignal von z. B. .-, -6OdB in ein Signal von -30 dB um. Hierbei wird also jedes Eingangssignal in seinem Dynamikbereich um 50% gepreßt und dann durch das Aufzeichnungsgerät 1 auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet.

Der Dehner 3 dehnt den Dynamikbereich eines auf

κ, dem Aufzeichnungsträger I aufgezeichneten Signals bei der Wiedergabe auf die durch die gerade Linie B in F i g. 2 gezeigte Weise. Dies bedeutet, daß der Dehner 3 das auf dem Aufzeichnungsträger I aufgezeichnete Signal von +1OdB in ein Signal von +2OdB

,.-, umwandelt. Ebenso wandelt er ein aufgezeichnetes Signal von -3OdB in ein solches von -6OdB um, wodurch das Rausch- bzw. Störsignal um 3OdB reduziert wird. Bezüglich des an den Presser 2 angelegten Eingangssignal.-» vun — 6OdB wird somit das

.jo Signal/Rauschen-Verhältnis des Aufzeichnungsgeräts 1 um 3OdB verbessert, wenn der Dehner 3 ein Ausgangssignal von -6OdB liefert. Das Signal/Rauschen-Verhältnis des Aufzeichnungsgeräts wird somit in einem Maße verbessert, das üblicherweise als - 1/2 χ

r, Pegel (dB) des Eingangssignals ausgedruckt wird.

Bei dem in F i g. I dargestellten System wird jedoch das auf das Ausgangssignal des Systems folgende Störsign„ii entsprechend einer Änderung der Amplitude des NF-Signals moduliert. Beispielsweise wird das

jn Signal/Rauschen-Verhältnis bei Anlegung eines Eingangssignals von -!0OdB um einon Betrag von 5OdB angehoben, so daß das Störsignul im Ausgangssignal kaum wahrnehmbar ist. Im Gegensatz dazu wird dieses Verhältnis bei Anlegung eines Eingangssignals von 0 dB

j-, überhaupt nicht verbessert oder angehoben.

Ein Hintergrund-Störsignal in einem NF-Signal großer Amplitude ist aufgrund des Maskierungseffekts nahezu unhörbar. In diesem Fall stellt die erwähnte Störsignalmodulation in der Praxis kein Problem dar.

.ίο Ein Störsignal in einem NF-Signal von einfachem harmonischen Aufbau, etwa bei einem Klaviersolo, kann jedoch nicht maskiert bzw. verdeckt werden, und bleibt daher unweigerlich hörbar. In einem solchen Fall ist das Störsignal in der Weise hörbar, als ob es sich

4: entsprechend dem Rhythmus des wiedergegebenen Musikstücks ändern würde. Eine solche Änderung des Störsignalpegels, wenn sie entsprechend stark ist, ist dabei für das Gehör des Zuhörers stärker auffällig, als wenn es sich um ein Störsignal mit konstantem Pegel handelt.

Um diese Auffälligkeit für das Gehör des Zuhöreii zu vermindern, ist das in Fig.3 dargesellte System entwickelt worden. Dieses Rauschunterdrückungssystem unterscheidet sich von demjenigen gemäß F i g. 2 dahin, daß eine Vorverzerr- bzw. Anhebungsschaltung 23, eine Entzerrungsschaltung 33 und zwei Bewertungsschaltungen 24 und 34 vorgesehen sind. Die Entzerrungsschaltung 33 besitzt die in F i g. 4 durch die Kurve B dargestellte Betriebskennlinie, und sie wirkt zur

to Verringerung der Anhebung des Hochfrequenzbereichs unter weitgehender Unterdrückung von Störsignalen des Aufzeichnungsträgers, so daß dadurch die Störsignale kaum hörbar werden. Die Entzerrungsschaltung 33 dämpt bzw. unterdrückt jedoch hierbei unweigerlich auch Musiktöne hoher Frequenz. Aus diesem Grund sollte die Vorverzerrungsschaltung 23 verwendet werden, welche eine Betriebskennlinie gemäß der Kurve A gemäß F i g. 4 besitzt, die der Kennlinie der

Entzerrungsschaltung 33 entgegengesetzt ist. Wenn der Verstärkungsgrad bei einem Signal des Hochfrequenzbereichs während der Aufzeichnung angehoben wird, wird die Spitzenspanne gegenüber dem Sättigungssignalpegel im Aufzeichnungsträger 1 reduziert, wodurch die Wellenform des Signals verzerrt wird. Zur Vermeidung einer solchen Verzerrung werden die Bewertuv.gsschaltungen 24 und 34, welche die Betriebskennlinie gemäß der Kurve C nach Fig.4 besitzen, angewandt, um die Ansprechempfindlichkeit der Pegelfühler 22 und 33 auf Signale des Hochfrequenzbereichs anzuheben, wodurch die Eingangssignale in stärkerem Maß gepreßt werden.

Wenn die Vorrichtung gemäß F i g. 3 jedoch bei einem kompakt gebauten sog. Kassettenrecorder verwendet wird, kann sie das Hintergrund-Störsignal eines Signals aus den im folgenden genannten Gründen nicht wirksam verringern. Ein Kassetten-Tonband, das nur Signaie eines engen Frequenzbereichs aufzuzeichnen vermag, besiizt einen hohen (Eigen-)Rauschpegel und einen niedrigen Sättigungspegel. Wenn die aufgezeichneten Signale Töne eines einfachen Spektrums darstellen, wird das ihnen unterlegte Störsignal in auffälliger Weise moduliert. Wenn weiterhin ein Signal ein Spektrum, das sich über den gesamten hörbaren Frequenzbereich erstreckt, und einen hohen Pegel besitzt, wird seine Hochfrequenzkomponente gesättigt. Infolgedessen erhalten die von einem Kassetten-Tonband wiedergegebenen Töne einen dumpfen Klang.

Ein normaler Kassettenrecorder besitzt den Frequenzgang gemäß Fig.5. Je höher der Pegel eines aufgezeichneten Signals ist, um so stärker wird dabei ersichtlicherweise der Frequenzgang des wiedergegebenen Tons im Hochfrequenzbereich verschlechtert. Dies bedeutet, daß die Qualität des wiedergegebenen Tons mangelhaft ist, weil die Hochfrequenzkomponente eines Musiktons nicht wiedergegeben werden kann, wenn der aufgezeichnete Musikton, selbst wenn dieser nicht kodiert worden ist, einen hohen Pegel besitzt Wenn ein gepreßtes Signal aufgezeichnet wird, dessen Hochfrequenzkomponente angehoben worden ist, wird die Güte des aus dem kodierten Signal wiedergegebenen Tonsignals noch stärker verschlechtert

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Rauschunterdrückungssystem der eingangs definierten Art derart zu verbessern, daß ohne den Aufwand von mehreren unabhängigen Regelsystemen eine starke Rauschunterdrückung realisiert werden kann, so daß das Rauschunterdrückungssystem insbesondere in Verbindung mit kompakt gebauten Kassettenrecordern stabil zu arbeiten vermag und eine Qualitätsverschlechterung des vom Kassettenrecorder wiedergegebenen Tons weitgehend verringert wird.

Ausgehend von dem Rauschunterdrückungssystem der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der steuerbare Verstärker des Pressers die Verstärkung und den Grad der Anhebung im HF-Bereich des Pressers in Abhängigkeit von der Amplitude des analogen NF-Signals steuert, daß der geregelte Verstärker einen spannungsgesteuerten Verstärker umfaßt, der das analoge NF-Signal empfängt und dessen Verstärkungsfaktor durch eine erste Steuerspannung veränderbar ist, ein das analoge NF-Signal empfangendes erstes Hochpaßfilter, und Mittel zur Bildung der Differenz zwischen den Ausgangsgrößen des spannungsgesteuerten Verstärkers und dem ersten Hochpaßfilter, daß weiter der Presser einen ersten Begrenzer zum Begrenzen der Ausgangsgröße seines Pegelfühlers enthält, um die erste Steuerspannung derart zu erhalten, daß das Verhältnis zwischen der Verstärkung des spannungsgesteuerten Verstärkers und der Verstärkung des ersten Hochpaßfilters im Durchlaßband desselben nicht kleiner als 1 wird, daß der steuerbare Verstärker des Dehners einen zweiten spannungsgesteuerten Verstärker umfaßt, dessen Verstärkungsfaktor durch ein zweites Steuersignal veränderbar ist, weiter ein zweites Hochpaßfilter, ίο dessen Eingang mit einem Ausgang des zweiten spannungsgesteuerten Verstärkers gekoppelt ist, eine Einrichtung zum Addieren der Ausgangsgröße des zweiten Hochpaßfilters zum gepreßten analogen NF-Signal, um das Additionssignal dem zweiten spannungsgesteuerten Verstärker zur Bildung einer Mitkopplungsschleife zuzuführen, und daß der Dehner einen zweiten Begrenzer enthält, um die Ausgangsgröße seines Pegelfühlers zu begrenzen, und um die zweite gesteuerte Spannung in der Weise vorzusehen, daß die Schleifenverstärkung der Mitkopplungsschleife im Durchlaßbatfd des zweiten Hochpaßfilters nicht größer als 1 wird.

Durch das Pauchunterdrückungssystem nach der vorliegenden Erfindung wird eine Signalverzerrung in einem HF-Bereich und ein Modulationsrauschen vermieden, wobei die Verstärkung eines spannungsgesteuerten Verstärkers sehr stark vermindert wird, wenn ein Eingangssignal mit einem hohen Pegel zum Presser oder Dehner gelangt Wenn der Verstärkungsgrad einen bestimmten Wert unterschreitet wird der Hochfrequenzbereich stärker angehoben als der Mittelfrequenzbereich und der Niederfrequenzbereich.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den H Ansprüchen 2 bis 12.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines bisher üblichen 4n Rauschunterdrückungssystems,

F i g. 2 eine graphische Darstellung der Betriebskennlinien des Systems gemäß F i g. 1,

Fig.3 ein Blockschaltbild eines anderen, bisher üblichen Rauschunterdrückungssystems, F i g. 4 eine graphische Darstellung der Betriebslinien der Einheiten bei dem System gemäß F i g. 3,

Fig.5 eine graphische Darstellung des Frequenzgangs eines gewöhnlichen Kassetten-Tonbandgeräts,

Fig.6 ein Blockschaltbild eines Rauschunterdrükkungssystems mit Merkmalen nach der Erfindung,

F i g. 7 eine graphische Darstellung der Betriebskennlinien der das System nach F i g. 6 bildenden Einheiten,

Fig.8 die Frequenzgangskurven des beim Pressen des Systems nach Fig.6 verwendeten gesteuerten Verstärkers,

Fig.9 ein Blockschaltbild eines beim Pressen des Systems nach F i g. 6 verwendeten gesteuerten Verstärkers,

Fig. 10 eine graphische Darstellung der Frequenzgangkurven des variabel ansprechenden Verstärkers gemäß F ig. 9,

F i g. 11 eine graphische Darstellung der Frequenzgangkurven des beim Dehnen des Systems gemäb F i g. 6 verwendeten gesteuerten Verstärkers, Fig. 12 eine graphische Darstellung der Frequenzgangkurven eines variabel ansprechenden Verstärkers beim Dehnen des Systems gemäß F i g. 6, Fig. 13 ein Blockschaltbild eines gesteuerten Ver-

stärkers, wie er beim Dehnen des Systems gemäß F i g. 6 verwendet wird,

Fig. HA ein Schaltbild eines in der Strombetriebsart arbeitenden, spannungsgesteuerten Verstärkers,

Fig. 14B ein Symbol für den speziellen Verstärker gemäßFig. \4A,

Fig. 15 ein Schaltbild des variabel ansprechenden Verstärkers bJm Pressen unter Verwendung des in der Strombetriebsart arbeitenden, spannungsgesteuerten Verstärkers nach F i g. 14A,

Fig. 16 ein Schaltbild des beim Dehnen vorgesehenen, variabel ansprechenden Verstärkers unter Verwendung des in der Strombetriebsart arbeitenden, spannungsgesteuerten Verstärkers gemäß F i g. I4A,

Fig. 17 eine graphische Darstellung der Frequenzgangkurven des variabel ansprechenden Verstärkers des gesteuerten Verstärkers gemäß F i g. 9, wobei der Verstärkungsgrad G kleiner bleibt als 0 dB,

Fig. 18 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform des Rauschunterdrückungssystems mit Merkmalen nach der Erfindung,

Fig. 19 ein Schaltbild eines einseitig wirkenden Begrenzers grundsätzlicher Bauart,

Fig.20 ein Schaltbild eines weiterentwickelten einseitig wirkenden Begrenzers,

Fig.21A und 21B eine Eingangssignal-Wellenform bzw. eine Ausgangssignal-Wellenform des Begrenzers gemäß F i g. 20,

F i g. 22 ein Schaltbild ein^s variabel ansprechenden Verstärkers, der wahlweise anstatt der Verstärker gemäß Fig. 15 und 16 verwendbar ist,

F i g. 23 ein Schaltbild eines gesteuerten Verstärkers für den Presser, der eine Strom/Spannung-Wandlerschaltung aufweist und einen speziellen Frequenzgang besitzt,

F i g. 24 ein Schaltbild eines gesteuerten Verstärkers für den Dehner, der mit einer Spannung/Strom-Wandlerschaltung versehen ist und einen speziellen Frequenzgang besitzt,

Fig.25 ein Schaltbild eines gesteuerten Verstärkers, der wahlweise als gesteuerter Verstärker gemäß F i g. 23 und 24 verwendbar ist,

Fig.26 ein Schaltbild einer abgewandelten Ausführungsform des Verstärkers gemäß F i g. 25,

Fig.27 ein Schaltbild einer abgewandelten Ausführungsform des bei dem Rauschunterdrückungssystem nach Fig. 18 verwendeten, gesteuerten Verstärkers gemäß F i g. 26,

Fig.28 ein Schaltbild eines Beispiels für die Polaritätsschaltung gemäß F i g. 27,

Fig.29 ein Schaltbild einer abgewandelten Ausführungsform der gesteuerten Verstärker nach F i g. 25,26 und 27,

Fig.30A und 3OB graphische Darstellungen zweier Bewertungsfunktionen, die mit dem variabel ansprechenden Verstärker gemäß F i g. 29 erzielt werden,

Fig.31 ein Schaltbild einer abgewandelten Ausführungsform des gesteuerten Verstärkers nach F i g. 29,

F i g. 32 eine graphische Darstellung der Dämpfungskennlinie des variabel ansprechenden Verstärkers gemäß F i g. 31 und

Fig.33 ein Schaltbild einer weiter abgewandelten Ausführungsform des Verstärkers nach F i g. 31.

Ähnlich wie das bisher übliche, in Fig.3 gezeigte Rauschunterdrückungssystem umfaßt das System gemäß Fig.6 Pegeiführer 22, 32, eine Vorverzerrungsschaltung 23, eine Anhebungs- bzw. Entzerrungsschaltung 33 sowie Bewertungsschaltungen 24 und 34.

Außerdem ist das System mit variabel ansprechenden Ansprechverhalten besitzenden Verstärkern 21 und 31 versehen. Der Verstärker 21, der Pegelfühler 22, die Vorverzerrungsschaltung 23 und die Bewertungsschal- -, tung 24 bilden einen Presser 2, während der Verstärker 31, der Pegelfühler 32, die Entzerrungsschaltung 33 und die Bewertungsschaltung 34 einen Dehner 3 bilden.

Die Ausgangssignale der Pegelfühler 22 und 32 werden an die variabel ansprechenden Verstärker 21

in bzw. 31 angelegt, um dadurch die Verstärkungsgrade und die Frequenzgänge dieser Verstärker 21 und 31 gleichzeitig zu steuern. Bei dieser Ausfü'irungsform besitzen die Vorverzerrungsschaltung 23, die Entzerrungsschaltung 33 und jede Bewertungsschaltung 24

i-j und 34 die in Fig. 7 durch die Kurven A, B und C angedeuteten Frequenzgänge.

Im Presser 2 bilden der variabel ansprechende Verstärker 21 und die Vorverzerrungsschaltung 23 einen steuerbaren Verstärker 27. Ebenso bilden beim Dehner 3 der variabel ansprechende Verstärker 31 und die Entzerrungsschaltung 33 einen gesteuerten Verstärker 37.

Der steuerbare Verstärker 27 besitzt den Frequenzgang gemäß Fig.8. Wenn nämlich eine hohe Steuer-

2^r, spannung V_c an den variabel ansprechenden Verstärker 21 angelegt wird und dieser somit einen kleinen Verstärkungsgrad G besitzt, wird der Verstärkungsgrad des Pressers 2 über den gesamten Hörfrequenzbereich reduziert, dabei jedoch bei höheren Frequenzen stärker

jo verringert als bei niedrigen Frequenzen. Wenn dagegen eine niedrige Steuerspannung V_c an den variabel ansprechenden Verstärker 21 angelegt wird und dieser somit einen hohen Verstärkungsgrad G besitzt, erhöht sich der Verstärkungsgrad des Pressers 2 über den

j5 gesamten hörbaren Tonfrequenzbereich hinweg, wobei er jedoch bei höheren Frequenzen stärker angehoben ist als bei niedrigen Frequenzen. Im erstgenannten Fall wird daher die Anhebung des Frequenzbands kleiner als im zuletzt genannten Fall.

Der variabel ansprechende Verstärker 31 des Dehners 3 besitzt eine Übertragungsfunktion, die derjenigen des variabel ansprechenden Verstärkers 21 beim Presser 2 praktisch entgegengesetzt ist.

Die Pegelfühler 22 und 32 sind so ausgelegt, daß sie ein Ausgangssignal eines niedrigen Potentials in Abhängigkeit von einem Eingangssignal hohen Pegels und ein Ausgangssignal hohen Potentials in Abhängigkeit von einem Eingangssignal niedrigen Pegels erzeugen. Wenn somit ein Eingangssignal K mit

so niedrigem Pegel zum Presser 2 geschickt wird, verstärkt der Verstärker 21 den Pegel des Eingangssignals V, und insbesondere seine Hochfrequenzkomponente. Das Ausgangssignal des Pressers 2 wird sodann durch das Aufzeichnungsgerät auf dem Aufzeichnungsmedium 1 aufgezeichnet und dabei mit Rauschen bzw. Störsigna-, len behaftet Das vom Aufzeichnungsgerät erhaltene Signal wird zum Dehner 3 geliefert, und durch den variabel ansprechenden Verstärker 31 in seinem Pegel gesenkt, wobei dieser Verstärker eine Übertragungsfunktion besitzt, welche derjenigen des variabel ansprechenden Verstärkers 21 des Dehners praktisch entgegengesetzt ist Insbesondere wird dabei die Hochfrequenzkomponente des Signals bezüglich ihres Pegels stärker erniedrigt als die Niedrigfrequenzkomponente. Infolgedessen wird der Rauschpegel des Signais auf dieselbe Weise wie bei dem bisherigen System gemäß F i g. 3 herabgesetzt Da die Anhebung des Hochfrequenzbereichs ausreichend groß ist, wird

das Rauschsignal stärker gepreßt als es anderenfalls möglich wäre. Infolgedessen wird die Modulation des Rauschsignals weniger stark hörbar.

Wenn an den Presser 2 ein Eingangssignal V₁ eines hohen Pegels angelegt wird, verkleinert der variabel ansprechende Verstärker 21 den Pegel des Signals V„ um dadurch die Spitzenspanne des Signalpegels ebenso zu vergrößern wie bei dem bisher üblichen Rauschunterdrückungssystem. Da der Pegel der Hochfrequenzkomponente des Eingangssignals V, stärker verkleinert wird als bei der Niederfrequenzkomponente, wird die Spitzenspanne der Hochfrequenzkomponente größer als diejenige der Niederfrequenzkomponente. Außerdem kann das durch Schwingung des Aufzeichnungsmediums 1 erzeugte Modulations-Störsignal reduziert werden. Im Dehner 3 wird der herabgesetzte Pegel des Eingangssignals V₁ auf den ursprünglichen Wert angehoben.

Πρρ cr£st£ü£rt? Verstärker 27 nach F i ^a. !B ksr.n die Frequenzganfekurve gemäß F i g. 8 besitzen. Es läßt sich sagen, daß C ir gesteuerte Verstärker 27 die Anhebung des Hochfrequenzbereichs dann stärker verringert, wenn die Steuerspannung V_c hoch ist und der variabel ansprechende Verstärker 21 einen geringen Verstärkungsgrad G gewährleistet, als dann, wenn die Steuerspannung V₀ niedrig ist und der Verstärker 21 einen großen Verstärkungsgrad G besitzt.

Der gesteuerte Verstärker 27 nach Fig. 18 des Pressers 2 kann einen spannungsgesteuerten Verstärker 81, einen Inversionsverstärker 82, ein Hochpaßfilter 83 (F i g. 9) und eine Vorverzerrungsschaltung 23 enthalten. Der spannungsgesteuerte Verstärker 81, der Inversionsverstärker 82 und das Hochpaßfilter 83 bilden einen variabel ansprechenden bzw. ein variables Ansprechverhalten besitzenden Verstärker 21, welcher die Frequenzgang-Kennlinie gemäß Fig. 10 besitzt. Der Verstärkungsgrad G des spannungsgesteuerten Verstärkers 81 erhöht sich und verringert sich entsprechend der Steuerspannung V^ Weiterhin ist eine Addierschaltung 84 vorgesehen, welche das Ausgangssignal des Verstärkers 81 und das über das Hochpaßfilter 83 gelieferte Ausgangssignal des Inversionsverstärkers 82 zusammenaddiert Im folgenden sei die Verstärkung des. spannungsgesteuerten Verstärkers 81 mit G und die Übertragungsfunktion zwischen einem Eingangssignal V/1 sowie dem Ausgangssignal V₀1 der Addierschaltung 84 mit Η<(ω) bezeichnet. Hieraus läßt sich die folgende Gleichung aufstellen:

In Gleichung(6) bedeuten S=ß) sowie ω, cund reine Winkelfrequenz, die Kapazität des Kondensators C im Hochpaßfilter 83 bzw. den Widerstandswert des Widerstands rim Hochpaßfilter 83.

Wenn das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Verstärkers 81 dann an die Vorverzerrungsschaliung 23 angelegt wird, wenn der Verstärkungsgrad G des variabel ansprechenden Verstärkers 21 dem Wert 1 oder mehr entspricht, wird die Anhebung des Hochfrequenzbereichs geringer, sobald der Verstärkungsgrad G des spannungsgesteuerten Verstärkers bei hoher Steuerspannung V_c niedrig ist Dies ergibt sich ohne weiteres aus der in Fi g. 10 dargestellten Frcquenzgangkurve des variabel ansprechenden Verstärkers 21. Wenn der Verstärkungsgrad G des variabel ansprechenden Verstärkers 21 kleiner ist als I₁ wird die Anhebung des Hochfrequenzbereichs bei niedrigem Verstärkungsgrad G des spannungsgesteuerten Verstärkers größer als bei einem hohen Verstärkungsgrad G des spannungsge-) steuerten Verstärkers. Dies stellt eine unerwünschte Auswirkung dar, die somit verhindert werden sollte. Der variabel ansprechende Verstärker 21 muß daher unter solchen Bedingungen eingesetzt werden, daß sein Verstärkungsgrad G niemals kleiner ist als I₁ wodurch

ι» die Anhebung des Hochfrequenzbereichs bei niedrigem Verstärkungsgrad G kleiner gehalten werden kann als bei hohem Verstärkungsgrad G.

Der gesteuerte Verstärker 37 nach Fig. 18 des Dehners 3 besitzt den Aufbau gemäß Fig. 13. Die

ΙΊ Übertragungsfunktion Η,^οή zwischen einem Eingangssignal V,2 und einen Ausgangssignal V₀ 2 läßt sich v.ie folgt darstellen:

(7)

a - -5Fu-

I + Scr

Der gesteuerte Verstärker 37 nach Fig. 18 besitzt den in F i g. 11 dargestellten Frequenzgang, der demjenigen des Pressers 2 gemäß Fig.8 praktisch entgegengesetzt ist. Zu diesem Zweck besitzt der

in variabel ansprechende Verstärker 31 eine Übertragungsfunktion HJfi)), welche zu der entsprechenden, durch Gleichung (6) definierten Übertragungsfunktion invers ist Der variabel ansprechende Verstärker 31 mit dieser Übertragungsfunktion ΗΑω) zeigt eine Fre-

r> quenzgangkurve gemäß Fig. 12, solange sein Verstärkungsgrad G bei 1 oder mehr bleibt.

In der F i g. 9 und 13 sind die Werte oder Großem der Eingangs- und Ausgangssignale als Spannung angegeben. Die Eingangs- und Ausgangsimpedanz jedes dargestellten Blocks werden daher als unendlich bzw. Null betragend angesehen. Wenn der spannungsgesteuerte Verstärker des steuerbaren Verstärkers 27 oder 37 den Strom eines Eingangssignals entsprechend der Steuerspannung steuern soll, benötigt er eine r'orrich-

Vi tung zur Umwaru des Stroms in Spannung. Es ist

daher wünschenswe. ι, daß der spannungsgesteuerte Verstärker so ausgelegt ist, daß er den Strom eines Eingangssignals, d. h. die Stromstärke, ohne eine Vorrichtung zur Umwandlung des Stroms in Spannung

-,ο zu steuern vermag, wodurch der variabel ansprechende Verstärker 21 oder 31 einen einfachen Aufbau erhält und dennoch die Frequenzgang-Kennlinie gemäß F i g. 10 oder 12 besitzen kann.

Fig. 14A veranschaulicht einen spannungsgesteuerten Verstärker, welcher den Strom eines Eingangssignals ohne eine Vorrichtung zur Umwandlung von Strom in Spannung zu steuern vermag. Dieser Verstärker umfaßt Transistoren Q\ bis O>, einen Differenzverstärker 141 und eine Konstantspannungsquelle 14Z Die Transistoren Q\ und Oi dienen zur Steuerung des Stroms eines Eingangssignals des spannungsgesteuerten Verstärkers, wobei sie mit ihren Emittern zusammengeschaltet sind. Ebenso sind die Emitter der Transistoren Q₃ und Q₄ zusammengeschaltet Die Basiselektroden der Transistoren Q₂ und Q₂ nehmen die Steuerspannung V_c' ab, während die Basiselektroden der Transistoren Oi und Ο* an Masse liegen. Die Konstantspannungsquelle 142 ist zwischen

die Emitter der Transistoren Qi und Qj gefaltet Die Eingangsklemme des Differenzverstärkers Hl ist an die Kollektoren der Transistoren Qi und Q3 angeschlossen, während seine Ausgangsklemme mit den Emittern der Transistoren Qi und Qi verbunden ist

Es sei angenommen, daß die vier Transistoren Qi bis Qi des spannungsgesteuerten Verstärkers dieselbe Betriebs-Kennlinie besitzen. In diesem Fall ergibt sich die folgende Gleichung:

10

/_o= -J₁ χ

(8)

kT

In Gleichung(8) bezeichnen die Ausdrücke

und Vbe eine Vorspannung. Der spannungsgesteuerte Verstärker, bei dem die Beziehung zwischen Eingangsund Ausgangssignalen der Gleichung (8) entspricht, ist in den folgenden Figuren mit Symbol gemäß Fig. 14B bezeichnet

im folgenden ist ein variabel ansprechender Verstärker, welcher einen spannungsgesteuerten Verstärker der Art gemäß Fig. 14A enthält und welcher eine Frequenzgangkurve gemäß Fi g. 10 besitzt anhand von F i g. 15 beschrieben. Ein variabel ansprechender Ver- 2s stärker, welcher ebenfalls einen spannungsgesteuerten Verstärker der Art gemäß Fig. 14A enthält und welcher die Frequenz-Entdämpfungskurve gemäß Fig. 12 besitzt, ist nachstehend anhand von Fig. 16 erläutert

Der variabel ansprechende Verstärker gemäß F i g. 15 umfaßt einen Widerstand 151, einen spaonungsgesteuerten Verstärker 152, ein erstes Hochpaßfilter 153, einen Operationsverstärker 154 sowie einen Widerstand 155. Der Widerstand 151 ist zwischen die Eingangsklemme π 1 des variabel ansprechenden Verstärken und die Eingangsklemme π 2 des spannungsgesteuerten Verstärkers 152 geschaltet Das Hochpaßfilter 153 besteht aus einem Widerstand R und einem Kondensator C, die miteinander in Reihe geschaltet sind und ist zwischen die EingangskJemme π 1 und die Ausgangsklemme η 3 des spannungsgesteuerten Verstärkers 152 eingeschaltet Die Ausgangsklemme π 3 des spannungsgesteuerten Verstärkers 152 ist mit der Eingangsklemme des Operationsverstärkers 154 sowie mit seiner Ausgangsklemme π 4 über den Widerstand 155 verbunden.

Der variabel ansprechende Verstärker gemäß F i g. 16 ist dem Verstärker nach F i g. 15 komplementär ausgebildet Er umfaßt einen Widerstand 161, einen spannungsgesteuerten Verstärker 162, ein zweites Hochpaßfilter 163, einen Operationsverstärker 164 und einen Widerstand 165. Die Eingangsklemme η 1 dieses variabel ansprechenden Verstärkers ist über den Widerstand 161 mit der Eingangsklemme π 2 des spannungsgesteuerten Verstärkers 162 und mit der Ausgangsklemme π 3 des Operationsverstärkers 164 Ober das Hochpaßfilter 163 verbunden, das durch einen Widerstand R und einen Kondensator C gebildet ist, welche miteinander in Reihe geschaltet sind. Die μ Ausgangsklemme η A des spannungsgesteuerten Verstärkers 162 ist mit dem Operationsverstärker 164 und über den Widerstand 165 mit der Ausgangsklemme η 3, nämlich mit der Ausgangsklemme dieses variabel ansprechenden Verstärkers, verbunden.

Im folgenden ist die Arbeitsweise des variabel ansprechenden Verstärkers gemäß Fig. 15 beschrieben. Die Spannung V_n eines Eingangssignais wird durch den Widerstand 151 in einen Strom /| umgewandelt, der sich durch folgende Gleichung ausdrücken läßt:

In dieser Gleichung bedeutet R_u den Widerstandswert des Widerstands 151.

Der Strom h wird dann an den spannungsgesteuerten Verstärker 152 angelegt und mit einem Verstärkungsgrad G multipliziert der durch die an den spannungsgesteuerten Verstärker 152 angelegte Steuerspannung V_c \ bestimmt wird und sich wie folgt ausdrücken läßt:

G = -EXP[(K_d

Die Ausgangsklemme ο 3 des spannungsgesteuerten Verstärkers 152 wird mit dem Strom Gh beschickt

Hierbei ist die Eingangsspannung V* durch das HochpaBfilter 153 in einen Strom h umgewandelt worden, der sich durch foigende Gleichung ausdrucken läßt:

Der Strom Gf, und der Strom I₂ fließen somit gemeinsam zur Ausgangsklemme υ 3 des spannungsgesteuerten Verstärkers 152. Dies bedeutet daß die Ausgangsklemme π 3 mit dem folgenden Strom beschickt wird:

Da beide Ströme Gh und I₂ über den Widerstand 155 fließen, wird die folgende Beziehung zwischen der Eingangsspannung V* und der Ausgangsspannung V_x hergestellt:

- B

G +jwc(RG + 1 +jotcR

(9)

In dieser Gleichung bedeutet Rn den Widerstandswert des Widerstands 155. Hierbei sei der Ausdruck

- -J¹ G mit G und Rn (-R) mit r bezeichnet Die

"ll

Gleichung (9) wird dann identisch mit Gleichung (6). Die Bezeichnung des Ausdrucks — ■== G als G ist allgemein

"11

zulässig, und die Bezeichnung von R_n als r bedeutet, daß -£* mit einer Konstante multipliziert wird

Aus diesem Grund kann Gleichung (9) als der Gleichung (6) Squivalent angesehen werden, wobei der variabel ansprechende Verstärker gemäß Fig. 15 die Frequenz-Kennlinie gemäß F t g. 10 zeigt

Nachstehend ist nunmehr die Arbeitsweise des variabel ansprechenden Verstärkers nach F i g. 16 beschrieben. Hierbei sei der Verstärkungsgrad des spannungsgesteuerten Verstärken 162 mit Gi bezeichnet. Die Spannung Vm eines Eingangssignals wird durch

den Widerstand 161 in einen Strom s^ umgewandelt,

«22

während die Ausgangsspannung durch das Hochpaßfilter 163 in einen Strom γτγ^ umgewandelt wird. Die Eingangsklemme π 2 des spannungsgesteuerten Verstärkers 162 wird daher mit einem Strom /_l(/ beschickt, der sich durch folgende Gleichung ausdrucken läßt:

" R₂₂ 1 +jmcR'

In dieser Gleichung gibt R22 den Widerstandswert des Widerstands 161 an.

Der Strom I,d wird durch den spannungsgesteuerten Verstärker 162 verstärkt, und die Ausgangsklemme π 4 wird mit einem Strom hd beschickt, der sich durch folgende Gleichung ausdrücken läßt:

Der Strom hd wird durch den Operationsverstärker 164 und den Widerstand 165 in eine Spannung V«/ umgewandelt, welches folgender Gleichung entspricht:

In dieser Gleichung bedeutet Ä21 den Widerstandswert des Widerstands 165. Gleichung (10) läßt sich zu folgende» Gleichung umschreiben:

Wenn in dieser Gleichung R₂] und R₂₂ in An bzw. R₁₂ umgewandelt werden, und G, als 1/G ausgedrückt wird, ergibt sich der Ausdruck Μ/ι(ω) gemäß Gleichung (9) wie folgt:

#λ ('¹O = TT^

Ri

J-c

ViC \

j<ocRf

l/G,+ j>„c(R/G, + R₁,)

R₁₂ G +j,nc(RG + K₁₁)'

Hierdurch wird belegt, daß der variabel ansprechende Verstärker gemäß Fig. 16 die Frequenzgangkurve gemäß F ig. 12 besitzt.

Wenn die variabel ansprechenden Verstärker gemäß Fig. 15 und 16 bei dem Rauschunterdrückungssystem nach F i g. 6 benutzt werden, erhält das System einen einfachen Aufbau, während mit ihr dennoch das Signal/Rauschen-Verhältnis so verbessert werden kann, daß das modulierte Störsignal kaum hörbar wird. Mit anderen Worten; Bei Verwendung der in der Strombetriebsart arbeitenden, variabel ansprechenden Verstärker nach Fig. 15 und 16 kann das Rauschunterdrükkungssystem mit weniger Bauteilen in einer kleineren Zahl von Arbeitsgängen hergestellt werden. Auf diese Weise kann ein kostensparendes Rauschunterdrükkungssystem geboten werden, das mit hohem Wirkungsgrad arbeitet.

Beim gesteuerten Verstärker gemäß Fig.9 entspricht die Kennlinie (V_o\~Vi\) bei Auswertung in einem Bereich von — G< &*■ der Kennlinie gemäß

F i g. 17, wenn R als Rt 1 gesetzt wird. Dies bedeutet, daß bei Anlegung eines Eingangssignals hohen Pegels der Verstärkungsgrad — G Obermäßig stark verringert wird, und wenn der Verstärkungsgrad — G kleiner wiru als Rii/R, wird das Ansprechen im Hochfrequenzbereich stärker angehoben als im Mittel- bzw. Niederfrequenzbereich, Infolgedessen tritt im Hochfrequenzbereich eine Signalverzerrung und ebenso eine Modulation des Störsignals auf. Da-G eine der Größe — G\ reziproke Zahl ist, ist -Gi größer als RVRw, so lange -G im spannungsgesteuerten Verstärker des Dehners 3 kleiner bleibt als R]]ZR. Die Arbeitsweise des spannungsgesteuerten Verstärkers wird daher instabil, weil der gedachte Teil des Nenners einer Übertragungsfunktion gemäß Gleichung (11) des spannungsgesteuerten Verstärkers negativ wird. Zur Vermeidung dieses Zustands sollten die Spannungen V_ci, V_c2 fur die Ansteuerung des spannungsgesteuerten Verstärkers auf einen entsprechenden, passenden Wert begrenzt werden. Fig. 18 ist ein Blockschaltbild eines Rauschunter drückungssystems gemäß einer Ausführungsform ge zeigt, die mit zwei Begrenzern 25 und 35 versehen ist, welche die Spannunge V_c, und V_c2 zu steuern vermögen. Der Begrenzer 25 ist zwischen einen variabel ansprechenden Verstärker 21 und einen Pegelfühler 22 eingeschaltet, während der Begrenzer 35 zwischen einem variabel ansprechenden Verstärker 31 und einen Pegelfühler 32 angeordnet ist Jeder Begrenzer ist eine einseitig wirkende Schaltung mit dem Grundaufbau gemäß Fig. 19. Ihr genauer Aufbau ist in Fig.20 dargestellt

Grundsätzlich besteht jeder Begrenzer gemäß Fig. 19 aus einer Eingangsklemme 191, einem Widerstand 192, einer Diode 193, einer Stromquelle 194 und einem Ausgangsanschluß 195. Wenn eine an der

so Eingangsklemme 191 anliegende Eingangsspannung V, niedriger ist als die Spannung der Stromquelle 194, wird sie durch den Widerstand 192 an den Ausgangsanschluß 193 angelegt, um dann als Steuerspannung K-zu wirken. Wenn die Eingangsspannung V, höher ist als die Stromquellenspannung, wird die Ausgangsspannung durch die Diode 193 und die Spannungsquelle 194 angeklammert Der Unterschied zwischen der Eingangsspannung Vi und der Stromquellenspannung wird somit über die Diode 193 zur Stromquelle 194 abgeleitet Hierbei erscheint eine begrenzte Steuerspannung Kran dem Ausgangsanschluß 19S₁

Gemäß F i g. 20 besteht jeder Begrenzer in der Praxis aus einer Eingangsklemme 201, einem Widerstand 202, einer Diode 203, einem Transistor 204, einem Widerstand 205, einem Widerstand 206 und einer Ausgangsklemme 207. Wenn hierbei der Durchlaßspannungsabfall der Diode 203 und die Basis-Emitterspannung des Transistors 204 mit Vn bzw. Vhf. bezeichnet werden,

liefert der Begrenzer eine begrenzte Steuerspannung Vc, die sich durch folgende Gleichung ausdrücken läßt:

Wenn eine Eingangsspannung V/gemäß Fig.21A an die Eingangskiemine 201 angelegt wird, liefert der Begrenzer eine Ausgangsspannung V_cgemäß F i g. 21B.

Die Begrenzer 25 und 35 brauchen nicht auf die unilaterale Konstruktion gemäß F i g. 20 beschränkt zu sein. Bei dem Rauschunterdrückungssystem gemäß F i g. 18 kann jeder beliebige Begrenzer benutzt werden, sofern er die Steuerspannung eines spannungsgesteuerten Verstärkers so zu begrenzen vermag, daß die Anhebung innerhalb eines optimalen Bereichs erhöht oder vermindert wird.

Anstelle zweier variabel ansprechender Verstärker, von denen der eine für den Presser und der andere für den Dehner vorgesehen ist, kann ein einziger variabel ansprechender Verstärker so ausgebildet sein, daß er wahlweise bzw. abwechselnd auf den Presser oder den Dehner einwirkt, wodurch die Zahl der das Rauschunterdrückungssystem bildenden Bauteile weiter verringert wird. Fig.22 veranschaulicht einen derartigen variabel ansprechenden Verstärker. Gemäß Fig.22 besteht dieser Verstärker aus einer Eingangsklemme IN, einer Zweiklemmenschaltung 220/% in Reihe geschalteten Widerständen 221 und 222, einem Kondensator 223, einem spaiinungsgesteuerten Verstärker 224, einem Kondensator 225, Widerständen 226 und 227, einem Operationsverstärker 228, einem Schalter 229, einer weiteren Zweiklemmenschaltung 220G und einer Ausgangsklemme OUT.

Beim variabel ansprechenden Verstärker gemäß F i g. 22 ist die Eingangsklemme lh mit der Zweiklemmenschaltung 220F und über die Widerstände 221 und 222 mit der einen Elektrode des Kondensators 223 verbunden. Die andere Elektrode des Kondensators 223 ist an die Ausgangsklemme des spannungsgesteuerten Verstärkers 224 angeschlossen. Die Ausgangsklemrr.e 220Fist mit der Eingangsklemme des spannungsgesteuerten Verstärkers 224 und weiterhin über den Kondensator 225 mit einer Klemme des Widerstands 226 verbunden. Die andere Klemme des Widerstands 226 liegt an der Ausgangsklemme des Operationsverstärkers 228 über den Widerstand 227. Die Widerstände 226 und 227 sind miteinander in Reihe geschaltet Der Schalter 229 besitzt einen bewegbaren Kontakt und zwei feststehende Kontakte e und d Der bewegbare Kontakt liegt an Masse, während die feststehenden Kontakte e und d mit der Verzweigung zwischen den Widerständen 226 und 227 bzw. der Verzweigung zwischen den Widerständen 221 und 222 verbunden sind. Die Ausgangsklemme des spannungsgesteuerten Verstärkers 224 ist an die Eingangsklemme des Operationsverstärkers 228 und außerdem an die Ausgangsklemme der Zweiklemmenschaltung 220G angeschaltet. Die Eingangsklemme dieser Schaltung 220G ist mit der Ausgangsklemme des Operationsverstärkers 228 verbunden.

Wenn der bewegbare Kontakt des Schalters 229 an den feststehenden Kontakt e angelegt wird, beginnt der variabel ansprechende Verstärker gemäß F i g. 22 auf dieselbe Weise zu arbeiten wie der Verstärker nach Fig. 15. Dies bedeutet, daß nämlich die Zweiklemmen-Schaltungen 220Fund 22OG den Widerständen 151 bzw. 155 des Verstärkers nach Fig. 15 äquivalent sind. Außerdem entspricht die Summe dfi· Widerstandswerte der Widerstände 221 und 222 dem Widerstandswert des Widerstands R der Schaltung 153 nach Fig. 15. während der Kondensator 223 dem Kondensator C der Schaltung 153 nach Fig. 15 entspricht Während der bewegbare Kontakt mit dem feststehenden Kontakt e in Berührung bleibt, ist die aus dem Kondensator 225 und dem Widerstand 226 gebildete Reihenschaltung am einen Ende an Masse gelegt und mit der anderen Seite an den spannungsgesteuerten Verstärker 224 angeschlossen. Dies bedeutet, daß der spannungsgesteuerte Verstärker 224 mit Massepotential vom Kondensator 225 gespeist wird. Infolgedessen fließt kein Strom über Kondensator 225 und Widerstand 226, so daß diese Bauteile 225,226 als nicht vorhanden angesehen werden iiönnen. Außerdem kann der Widerstand 227, welcher die Last für den Ausgang des Operationsverstärkers 228 darstellt, als nicht vorhanden betrachtet werden, wenn sein Widerstandswert 100 Ohm oder mehr beträgt Der variabel ansprechende Verstärker ist daher in diesem Zustand dem Verstärker gemäß F i g. 15 äquivalent

Wenn der bewegbare Kontakt des Schalters 229 auf den feststehenden Kontakt t/umgelegt wird, beginnt der variabel ansprechende Verstärker nach Fig.22 auf dieselbe Weise zu arbeiten wie der Verstärker nach Fig. 16. Unter diesen Bedingungen können die Widerstände 221 und 222 sowie der Kondensator 223 als nicht vorhanden betrachuit werden. Wenn daher die Zweiklemmenschaltungen 220F und 220G wie der Verstärker nach F i g. 16 die Widerstandswerte Rn bzw. Ä21 besitzen, wird der variabel ansprechende Verstärker nach F i g. 22 dem Verstärker gemäß F i g. 16 äquivalent

Genauer gesagt entspricht die Zweiklemmenschaltung 220Fdem Widerstand 151 des Verstärkers gemäß Fig. 15 und dem Widerstand 161 des Verstärkers gemäß Fig. 16, so daß der Widerstandswert /?n des Widerstands 151 dem Wideistandswert Rn des Widerstands 161 gleich ist Ebenso entspricht die Zweiklemmenschaltung 22G den Widerständen 155 und 165, wobei der Widerstandswert Rn de-u Widerstandswert Rn gleich ist

Die Zweiklemmenschaltungen 220F, 220G, können aus Schaltkreisen mit jeweils derselben Funktion bestehen, wenn sie als Presser bzw. Dehner umgeschaltet werden. Wenn diese Schaltung 220F, 220G Widerstände sind, brauchen sie nur den folgenden Beziehungen genügen:

F(S) = J?i5i = /?i₆l

G(S) = R155 = Ries ■

Wenn die Schaltungen 220F und 220G keine reinen Widerstände sind, ist es auch möglich, die Größen F(S) und G(S) umzuschalten. Wenn daher die Größen F(S) und G(S) in der Preßbetriebsart als Fe(S), Ge(S), und in der Dehnbetriebsart als Fd(S), Gd(S) bezeichnet werden, müssen sie den folgenden Beziehungen genügen:

Fe(S) = Gd(S) Ge(S) = Fd(S)

Wie erwähnt, wird die Modulation eines Störsignalpegels problematisch, wenn ein Eingangssignal einen niedrigen Pegel besitzt, und die Sättigung einer Hochfrequenzkomponente eines Eingangssignals wird problematisch, wenn das Eingangssignal einen hohen Pegel besitzt. Es ist daher wünschenswert, daß die Anhebung verstärkt wird, wenn das Eingangssignal

einen hohen Pegel besitzt, dagegen aber verringert wird, wenn das Eingangssignal einen niedrigen Pegel hat Kurz gesagt, sollte die Anhebung entsprechend dem Pegel des Eingangssignals geändert werden. Für diesen Zweck können der gesteuerte Verstärker, welcher den variabel ansprechenden Verstärker und die Vorverzerrungsschaltung für den Presser enthält sowie der gesteuerte Verstärker, welcher den variabel ansprechenden Verst.Vker und die Entzerrungsschaltung für den Dehner umfaßt, gemäß F i g. 23 bzw. 24 vorteilhaft sein.

GemSß Fig,23 weist der gesteuerte Verstärker für den Presser einen Operationsverstärker 231 und einen spannungsgesteuerten Verstärker 232 mit einer Vierklemmenschaltung auf. Der spannungsgesteuerte Verstärker 232 wird durch eine Steuerspannung V_c angesteuert, und er liefert einen Strom, welcher das G_e-fache des über den Widerstand ft, zu ihm fließenden Stromes beträgt Sein Aufbau entspricht demjenigen gemäß F i g. 14A. Unter Benutzung der Symbolik gemäß F i g, 23 kann die Übertragungsfunktion des gesteuerten Verstärkers nach F i g. 23 wie folgt ausgedrückt werden:

V-, VA '

-τ-) +

SC,R_r+\

SCJi, + 1 (12)

Wenn in Gleichung (12) £ Ge=G gilt, wird die

durch den Wert im ersten Faktor angegebene Freqaenzgangkurve gemäß Fig. 10 mit G als Parameter ausgedrückt Der rechte Ausdruck von Gleichung (12) gibt die statische Voranhebung im Hochfrequenzbereich an. Der gesteuerte Verstärker gemäß F i g. 23 gewährleistet die gewünschte Frequenzgangkurve, wenn der Verstärkungsfaktor G_e des spannungsgesteuerten Verstärkers 232 so gesteuert ist, daß er bei niedrigem Pegel des Eingangssignals hoch ist und bei hohem Pegel des Eingangssignals niedrig ist

Gemäß F i g. 24 umfaßt der gesteuerte Verstärker für den Dehner einen spannungsgeste." -orten Verstärker 241, einen Operationsverstärker 242 und dieselbe Vierklemmenschaltung gemäß F i g. 23. Der spannungsgesteuerte Verstärker 241 wird durch eine Steuerspannung Vc angesteuert, und er liefert einen Strom entsprechend dem Gefachen des Eingangsstroms. Die inverse Übertragungsfunktion dieses gesteuerten Verstärkers läßt sich unter Benutzung der Symbole gemäß F i g. 24 wie folgt ausdrücken:

SC_rR

Vq V Rj- Aj SC_rR_r ·

Wenn in Gleichung (13) gilt
G_f 1

-τ¹)+ (13)

kann belegt werden, daß ψ der Übertragungsfunktion

des gesteuerten Verstärkers für den Presser gemäß F i g. 23 genau invers ist
Wenn weiterhin in Gleichung (13) gilt

4^r>

wird die durch den ersten Klammerwert in Gleichung 13 angegebene Frequen^gangcharakteristik gemäß F i g. 12 mit GaIs Parameter ausgedrückt.

Anstelle dieser beiden gesteuerten Verstärker gemäß F i g. 23 und 24 kann ein einziger gesteuerter Verstärker benutzt werden, der abwechselnd für den Presser oder den Dehner wirksam wird. Ein solcher, variabel ansprechender Einzelverstärker kann den Aufbau gemäß F i g. 25 besitzen.

Gemäß F i g. 25 weist der gesteuerte Verstärker einen ersten Widerstand R\, der zwischen eine erste Verzweigung n\ und eine zweite Verzweigung n2 eingeschaltet ist, einen zwischen die zweite Verzweigung n2 und eine dritte Verzweigung η 3 eingeschalteten zweiten Widerstand R2, einen spannungsgesteuerten Verstärker 250 der Art gemäß Fig. I4A und einen Operationsverstärker 251 auf, dessen Inversionseingang und -ausgang mit einer vierten Verzweigung π 4 bzw. einer fünften Verzweigung π5 verbunden sind. Der Besteuerte Verstärker weiterhin einen dritten Wider

>5

stand R3, der zwischen eine fünfte Verzweigung π 5 und eine sechste Verzweigung /76 eingeschaltet ist sowie einen vierten Widerstand ft», der zwischen einer sechsten Verzweigung η 6 und der vierten Verzweigung π 4 liegt. Weiterhin sind drei Schalter 252,253 und 254 vorgesehen. Ein fünfter Widerstand fts and ein erster Kondensator Q bilden eine Reihenschaltung, die zwischen den Schalter 252 und den Schalter 253 eingeschaltet ist. Ebenso bilden ein sechster Widerstand Rt und ein zweiter Kondensator Cj eine Reihenschaltung, die zwischen die sechste Verzweigung η 6 und den Schalter 254 eingeschaltet ist, während ein siebenter Widerstand Rj und ein dritter Kondensator Oj eine weitere Reihenschaltung bilden, die zwischen die zweite Verzweigung η 2 und den Schalter 254 eingeschaltet ist. Beim gesteuerten Verstärker nach F i g. .15 verstärkt der spannungsgesteuerte Verstärker 250 einen Eingangssstrom um einen durch eine Steuerspannung V₁-bestimmten Stromverstärkungsfaktor. Der verstärkte Strom fließt dann zur Verzweigung π 4. Die Schalter 252, 253 und 254 besitzen jeweils einen bewegbaren Kontakt, einen feststehenden Kontakt e für den Presser und einen feststehenden Kontakt c/für der Dehner. Der bewegbare Kontakt, der feststehende Kontakt cundder feststehende Kontakt d des Schalters 252 sind mit dem fünften Widerstand /.-,derersten Verzweigung η 1 bzw. der dritten Verzweigung λ 3 verbunden. Die betreffenden Kontakte des Schalters 253 sind an den ersten Kondensator Ci. die vierte Verzweigung η 4 bzw. die

fUnfte Verzweigung η 5 angeschlossen. Beim Schalter 254 sind die entsprechenden Kontakte mit Masse, mit der sechsten Verzweigung η 6 über den sechsten Widerstand Rt, und den zweiten Kondensator C₂ bzw. der zweiten Verzweigung π 2 über den siebenten Widerstand Ri und dem dritten Kondensator Ci verbunden.

Die erste Verzweigung η 1 und die fünfte Verzweigung π S wirken als Eingangs- bzw. Ausgangsklemmen des gesteuerten Verstärkers nach F i g. 25. Die Steuerspannung V_c dient zur Steuerung des Verstärkungsgrades und des Frequenzgangs des gesteuerten Verstärkers jeweils gleichzeitig. Der bewegbare Kontakt jedes Schalters ist jeweils auf einen feststehenden Kontakt e oder g umgelegt. Außerdem werden Polarität und Vorspannungswert der Steuerspannung K gleichzeitig umgeschaltet. Auf diese Weise vermag der variabel ansprechende Verstärker gemäß F i g. 25 zwei Übertra-

gCn*'atirtCi5iCn UiC ZüCiriSriuCr

invers sind.

Wenn nämlich die bewegbaren Kontakte der Schalter 252, 253 und 254 an den jeweils zugeordneten feststehenden Kontakt e angelegt sind, beginnt der gesteuerte Verstärker für den Presser zu wirken. Wenn unter diesen Bedingungen die Beziehung R\ + R₂=R_h R^ = Rn Ci = C_n Ci = Co Re = Re und Rj= Rt = R/2 zutrifft, wird der variabel ansprechende Verstärker dem Verstärker gemäß F i g. 23 genau äquivalent. Wenn die bewegbaren Kontakte der Schalter 252 bis 254 auf den jeweils zugeordneten feststehenden Kontakt d umgelegt sind, beginnt der gesteuerte Verstärker als Verstärker für den Dehner zu wirken. Wenn unter diesen Bedingungen die Beziehung Cj = Cc Ri = Re und R_x = R₂= R/2 gilt, wird der variabel ansprechende Verstärker dem Verstärker nach F i g. 24 genau äquivalent

Kurz gesagt, kann der gesteuerte Verstärker gemäß F i g. 25 zwei zueinander inverse Übertragungsfunktionen erfüllen, wenn Polarität und Vorspannungswert der Steuerspannung Kgleichzeitig umgeschaltet werden, so daß den folgenden Bedingungen genügt wird:

( 1 } /\j ⁼ t\₂ — /\₃ ⁼ /V₄ ⁼ ~zr~ (Al ⁼ ixy — /\)

(2) R₅ = K,

(3) C₁=C,

(4) C₂ = C₁ = C,

(5) R₆ = R₁ = R,

(6) G₁ = 4^

Die Widerstände R], R₂ und R₇ sowie der Kondensator C₃ bilden die Schaltung F(S) 220F nach F i g. 22, und die Widerstände R3, R₁ und Re, sowie der Kondensator C₂ bilden die Schaltung G(S;220Gnach F i g. 22.

Fig.26 veranschaulicht einen weiteren variablen Verstärker, der abwechselnd für den Presser und den Dehner zu wirken vermag. Dieser Verstärker entspricht mit Ausnahme der im folgenden beschriebenen Punkte dem Verstärker nach F i g. 25. Zunächst kann dabei ein erster Schäker 2Si mit seinen feststehenden Kontakten e und dan die sechste Verzweigung π6 bzw. die zweite Verzweigung π 2 angeschlossen sein und mit seinen bewegbaren Kontakten über einen Kondensator C₁. und einen Widerstand /?,· an Masse liegen, vorausgesetzt, daß gilt C₂= d und Rh = R₇. Weiterhin wird ein Schalter 262 für die Schalter 252 und 253 des Verstärkers gemäß Fig. 25 verwendet, welche bestimmen, ob die Reihenschaltung aus dem fünften Widerstand /?5 und dem ersten Kondensator Ci zwischen die Verzweigungen 1 und 4 oder zwischen die Verzweigungen 3 und 5 geschaltet sein soll. Wenn der bewegbare Kontakt des

κι Schalters 262 an den feststehenden Kontakt c umgelegt wird, können die zwischen die Verzweigungen 3 und 5 geschalteten Widerstände nebst den Kondensator als äquivalent nicht vorhanden angesehen werden.

Eine gegenüber der Vierklemmenschaltung gemäß

r, Fi g. 25 abgewandelte Vierklemmenschaltung kann bei dem Rauschunterdrückungssystem gemäß Fig. 18 verwendet werden, das auf die in Fig.27 dargestellte Weise mit Begrenzern versehen ist. Dieses System weist fünf Schalter 271, 272, 273, 274 und 279 mit 'tfft'.h

21) einem bewegbaren Kontakt, einem feststehenden Kontakt c für den Presser und einem feststehenden Kontakt d für den Dehner auf. Wenn die bewegbaren Kontakte dieser Schalter in Anlage gegen den jeweiligen feststehenden Kontakt e umgelegt sind.

y> arbeitet das Rauschunterdrückungssystem für den Presser. Während des Preßvorgangs wird ein Eingangssignal von einer Eingangsklemme 275 über den spannung.^r5>isteuerten Verstärker 250 und den Operationsverstärker 251 an eine Ausgangsklemme 280

in angelegt. Das Ausgangssignal wird weiterhin über den Schalter 274 zu einem Pegelfühle" 277 geliefert. In diesem Zustand entsprechen der spannungsgesteuerte Verstärker 250 und der Operationsverstärker 251 dem gesteuerten Verstärker 21 des Rauschunterdrückungssystems gem. Fig. 18. Der Pegelfühler 277 umfaßt den Pegelfühler 22 und die Bewertungsschaltung 24.

Die Ausgangsspannung des Pegelfühlers 277 wird an einen Begrenzer 276 angelegt, der einen ähnlichen Aufbau besitzt, wie der Begrenzer gemäß F i g. 20. Die Ausgangsspannung des Pegelfühlers 277 wird durch einen Verstärker 2761 verstärkt und dann durch ein aus Widerständen 2762, 2763 und 2766 bestehendes Dämpfungsglied gedämpft Die Verzweigung zwischen den Widerständen 2762 und 2763 ist über eine Diode D und einen Widerstand 2764 an eine Spannungsquelle — Vf£ angeschlossen. Die Kathode der Diode D ist mit dem Emitter eines Transistors TR verbunden, dessen Basis mit einer variablen Vorspannung von einem Potentiometer 2765 beaufschlagt wird Der Begrenzer 276 verstärkt das Ausgangssignal des Pegeldetektors 277, und die Diode D begrenzt die Amplitude der eir jn hohen Pegel besitzenden Komponente des verstärkten Ausgangssignals vom Pegelfühler 277. Da das Dämpfungsglied das Ausgangssignal des Pegelfühlers 277 auf

den ursprünglichen Pegel dämpft, bleibt die Übertragungsfunktion des Begrenzers 276 bei 1, während der Begrenzer in den unwirksamen Zustand gesetzt ist Das Ausgangssignal des Begrenzers 276 wird als Steuerspannung Kr über eine Polaritätsschaltung 278 dem spannungsgesteuerten Verstärker 250 eingespeist Der genaue Schaltungsaufbau der Schaltung 278 ist in Fig.28 dargestellt Aufbau und Arbeitsweise einer solchen Schaltung sind an sich bekannt so daß sich eine weitere Erläuterung an dieser Stelle erübrigt

Wenn die bewegbaren Kontakte der Schalter 271, 272, 273, 274 und 279 an den jeweiligen feststehenden Kontakt d umgelegt werden, beginnt das Rauschunterdrückungssystem für den Dehner zu wirken. Während

des Dehnvorgangs wird ein an die Eingangsklemme 275 angelegtes analoges Signal über den Schalter 274 unmittelbar dem Pegelfühler eingegeben. Sodann wird die Steuerspannung V_c vom Begrenzer 276 über die Polaritätsschaltung 278 an den spannungsgesteuerten Verstärker 250 angelegt. In diesem Fall ist die Ausgangsrolarität der Schaltung 278 derjenigen beim Preßvorgang entgegengesetzt. Unter diesen Bedingungen arbeiten der spannungsgesteuerte Verstärker 230 und die diesem vorgeschalteten Schaltungen auf dieselbe Weise wie der gesteuerte Verstärker 31 des Systems gemäß F i g. 18, wobei der Pegelfühler 277 und der Begrenzer 276 dem Pegelfühler 32 bzw. der Bewertungsschaltung 34 und dem Begrenzer 33 dem System nach F i g. 18 entsprechen.

Die gesteuerten Verstärker nach F i g. 25, 26 und 27 benötigen jeweils zwei Schalter oder mehr, obgleich sie abwechselnd als Presser und als Dehner zu arbeiten vermögen. Aufgrund des Vorhandenseins der zahlreichen Schalter besitzen diese gesteuerten Verstärker einen vergleichsweise komplizierten Aufbau. Zur Verkleinerung der Zahl der nötigen Schalter kann eine Schaltung der Art gemäß F i g. 29 verwendet werden.

Die Schaltung gemäß F i g. 29 umfaßt eine Eingangsklemme /, Kondensatoren Cund C„ Widerstände R, Rt, R₂ und R_n eine Pufferschaltung 281, einen variabel ansprechenden Verstärker für Presser/Dehner 282, eine weitere Pufferschaltung 283, einen Schalter 284 und eine Ausgangsklemme O. Die Eingangsklemme / ist an die Pufferschaltung 281 über den Kondensator C_c und den Widerstand R_e angeschlossen, die zueinander parallel geschaltet sind. Die Ausgangsklemme der Pufferschaltung 281 ist mit dem variablen Verstärker 282 verbunden, dessen Ausgangsklemme über den Widerstand /?2 mit der Eingangsklemme der Pufferschaltung 283 und über den Widerstand R sowie dem Kondensator C mit einem feststehenden Kontakt 2MA des Schalters 284 verbunden ist. Der andere, feststehende Kontakt 284B des Schalters 284 ist über den Widerstand Ri an die Eingangsklemme der Pufferschaltung 281 angeschlossen. Der bewegbare Kontakt 284C des Schalters 284 liegt am Massepunkt.

Wenn der bewegbare Kontakt 284C an den feststehenden Kontakt 2845 angelegt ist, wirkt die aus den Widerständen R₁ und /?_f sowie dem Kondensator C_e bestehende, vorgeschaltete Schaltung als Vorverzerrschaltung. Die Übertragungsfunktion Gf(S) der Vorverzerrungsschaltung läßt sich wie folgt ausdrucken:

(14)

X\J

-c,s

Die Gleichung (14) bezeichnet ω eine Winkelfrequenz und 5=_/ω. Gleichung (14) zeigt, daß die vorgeschaltete Schaltung nach F i g. 29 einen konstanten Frequenzgang besitzt Diese Schaltung kann daher eine Bewertungsfunktion der Hochfrequenz-Anhebungsart nach F i g. 3OA erfüllen.

Wenn der bewegbare Kontakt 284C auf den feststehenden Kontakt 284Λ festgelegt ist, wird die aus den Widerständen R und R.2 sowie dem Kondensator C bestehende, nachgeschaltete Schaltung als Entzerrungsschaltung. Diese Schaltung nimmt dabei die Stelle des variabel ansprechenden Verstärkers ein. Die Übertragungsfunktion Gd(S) der Entzerrungsschaltung läßt sich wie folgt ausdrücken:

RCS

+ 1

(15)

■) In Gleichung (15) bedeutet ω wiederum die Winkelfrequenz, und S=^w. Gleichung (15) zeigt, daß die nachgeschaltete Schaltung gemäß F i g. 29 auf die in Fig.3OB dargestellte Weise eine Bewertungsfunktion der Hochfrequenz-Dämpfungsart zu erfüllen vermag. in Wenn die Hochfrequenzkomponente eines Eingangssignals mit einem Verstärkungsgrad von z.B. 2OdB versehen wird, muß zur Vereinheitlichung der Zeitkonstante den folgenden Bedingungen genügt werden:

π (Ι)Λ,= 10Λ

(2) Λ,-yü

_>o (3) C = C_r

(4) R₂ = 9R .

Wenn daher der bewegbare Kontakt 284C auf dem

2j feststehenden Kontakt 284S umgelegt ist, besitzt die Schaltung gemäß F i g. 29 einen Frequenzgang, welcher zu demjenigen invers ist, der bei am feststehenden Kontakt 284/4 anliegendem beweglichen Kontakt 284C erzielt wird.

Die Schaltung gemäß F i g. 29 kann auf die in F i g. 31 angedeutete Weise abgewandelt werden. Bei der Schaltung gemäß Fig.31 ist der Widerstand 304 zwischen eine Eingangsklemme / und die Eingangsklemme einer Pufferschaltung 301 eingeschaltet Ein

γ. weiterer Widerstand 305 und ein Kondensator 306 sind parallel zueinander und zwischen die Ausgangrklemme der Pufferschaltung 301 und einen variablen Verstärker für den Presser/Dehner 300 eingeschaltet Die Eingangsklemme des variablen Verstärkers 300 ist mit einem feststehenden Kontakt 303 S eines Schalters 303 über einen Widerstand 307 verbunden. Der feststehende Kontakt 303fl ist seinerseits über einen Widerstand 308 und einen Kondensator 309 an die Eingangsklemme der Pufferschaltung 301 angeschlossen. Die Ausgangsklem me des Verstärkers 300 liegt an der Eingangsklemme einer weiteren Pufferschaltung 302 über einer Parallelschaltung auf einem Widerstand 310 und einem Kondensator 311. Die Eingangsklemme der Pufferschaltung 302 ist über einen Widerstand 312 und einen Kondensator 313 mit dem anderen feststehenden Kontakt 303/4 des Schalters 303 verbunden.

Aufgurnd des in Fig.31 dargestellten Aufbaus können die vorgeschaltete Schaltung und die nachge-

«% schaltete Schaltung des variabel ansprechenden Ver stärkers die in Fig.32 durch die Linien A bzw. B wiedergegebenen, entgegengesetzten Dämpfungseigenschaften liefern, indem einfach der belegbare Kontakt 303C abwechselnd auf den feststehenden Kontakt 303.4 oder den feststehenden Kontakt 303ß umgelegt wird.

Weiterhin läßt sich die Schaltung gemäß F i g. 29 auf die in Fig.33 dargestellte Weise abwandeln. Bei der Schaltung gemäß F i g. 33 ist ein Operationsverstärker 321 mit seiner Ausgangsklemme an einen variabel ansprechenden Verstärker 322 angeschlossen, dessen Ausgangsklemme mit der Eingangsklemme einer Pufferschaltung 324 über einen Widerstand 323 verbunden ist Die Eingangsklemme der Pufferschaltung

324 ist mit einem feststehenden Kontakt 327Λ eines Schalters 327 über einen Widerstand 323 und einen Kondensator 326 verbunden. Der andere feststehende Kontakt 327ßdes Schalters 327 ist an die Verzweigung zwischen einem Widerstand 328 und einem Kondensator 329 angeschlossen, die ihrerseits zwischen die Inversionseingangsklemme des Operationsverstärkers 321 und Masse geschaltet sind. Zwischen dieser Eingangsklemme und die Ausgangsklemme des Operationsverstärkers 321 ist ein Widerstand 330 eingeschaltet. Der Schalter 327 weist zwei bewegbare Kontakte 327Cund 327D auf, die an die feststehenden Kontakte 327/4 bzw. 327ßumlegbar sind und an Masse liegen.

Wenn die beiden bewegbaren Kontakte 327C und 327D von den festsi ehenden Kontakten 327A bzw. 327ß getrennt sind, beginnt der Operationsverstärker 321 als Vorverzerrungsschaltung zu wirken, wobei die dem variablen Verstärker nachgeschaltete Schaltung als einfacher Widerstand wirkt. Wenn die beiden bewegbaren Kontakte 327C und 327D an die feststehenden Kontakte 327Λ bzw. 327 ß umgelegt sind, arbeitet der Operationsverstärker 321 als Verstärker, dessen Frequenzgang konstant ist, während die dem variabel ansprechenden Verstärker nachgeschaltete Schaltung als Entzerrungsschaltung arbeitet.

Hierzu 21 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rauschunterdrückungssystem, mit einem Presser, der den dynamischen Bereich eines analogen NF-Signals preßt, um ein zu übertragendes gepreßtes analoges NF-Signal zu erzeugen, dessen Verstärkung und dessen Grad der Anhebung in Abhängigkeit von der Amplitude und der Frequenz des analogen NF-Signals gesteuert wird, mit einem ,₀ Dehner, der ein von einem Aufzeichnungs- oder Übertragungsmedium erhaltenes und gepreßtes analoges NF-Signal dehnt und eine zur Übertragungsfunktion des Pressers inverse Übertragungsfunktion hat, so daß der dynamische Bereich des analogen NF-Signals wiederhergestellt und das Rauschen in dem analogen NF-Signal reduziert wird, wobei sowohl der Presser als auch der Dehner einen steuerbaren Verstärker und einen Pegelfühler aufweisen, der die spannungsgesteuerten Verstärker steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der steuerbare Verstärker (27) des Pressers die Verstärkung und den Grad der Anhebung im HF-Bereich des Pressers (2) in Abhängigkeit von der Amplitude des analogen NF-Signals steuert, daß der geregelte Verstärker (27) einen spannungsgesteuerten Verstärker (VCA, 151) umfaEi, der das analoge NF-Signal empfängt und dessen Verstärkungsfaktor durch eine erste Stcuerspannung (Vc>) veränderbar ist, ein das analoge NF-Signal empfangendes erstes _J0 Hochpaßfilter (153), und Mittel (nf) zur Bildung der Differenz zv» .sehen den Ausgangsgrößen des spannungsgesteuerten Verstärker (VCA, 151) und dem ersten Hochpaßfiker (153), daß weiter der Pressser (2) einen ersten Begrenzer (25) mm Begrenzen der Ausgangsgröße seines Pegelfühlers (22) enthält, um die erste Steuerspannung derart zu erhalten, daß das Verhältnis zwischen der Verstärkung des spannungsgesteuerten Verstärkers (VCA, 152) und der Verstärkung des ersten Hochpaßfilters (153) im _w Durchlaßband desselben nicht kleiner als I wird, daß der steuerbare Verstärker (37) des Dehners einen zweiten spannungsgesteuerten Verstärker (VCA, 162) umfaßt, dessen Verstärkungsfaktor durch ein zweites Steuersignal (Vc7) veränderbar ist, weiter 4-, ein zweites Hochpaßfilter (163), dessen Eingang mit einem Ausgang des zweiten spannungsgesteuerten Verstärkers (VCA, 162) gekoppelt ist, eine Einrichtung (n2) zum Addieren der Ausgangsgröße des zweiten Hochpaßfilters (163) zum gepreßten analo- ™ gen NF-Signal, um das Additionssignal dem zweiten spannungsgesteuerten Verstärker (VCA, 162) zur Bildung einer Mitkopplungsschleife zuzuführen, und daß der Dehner (3) einen zweiten Begrenzer (35) enthält, um die Ausgangsgröße seines Pegelfühlers (32) zu begrenzen, und um die zweite gesteuerte Spannung in der Weise vorzusehen, daß die Schleifenverstärkung der Mitkopplungsschleife im Durchlaßband des zweiten Hochpaßfilters (163) nicht größer als I wird. oo

2, System nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ersten und zweiten Begrenzer (25, 35) einen Verstärker (2761) zum Verstärken der Ausgangsspanming des ersten oder zweiten Pegelfühlers (25, 35), ein Dämpfungsglied (2762, 2763, _M 2766) zur Dämpfung der Ausgangsspannung des Verstärkers (2761) um die durch den Verstärker erreichten Erhöhung der Amplitude, und eine Diode

(P) aufweist, deren eii.as Ende mit der Signalstrecke des Dämpfungsgliedes und deren anderes Ende mit einer Bezugspotentialquelle verbunden ist.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugspotentialquelle einen Emitterfolger (TR) und eine Einrichtung (2765) aufweist, um eine vorbestimmte Eingangsgleichspannung an eine Eingangsklemme des Emitterfolgers (TR) anzulegen, und dadurch ein Bezugspotential vom En.itter des Emitterfolgers zu erhalten.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder erste und zweite Begrenzer (25, 35) eine Eingangsklemme (191) zur Aufnahme der Ausgangsgröße des ersten oder des zweiten Pegelfühlers, einen Ausgangsanschluß (195), und eine Diode (193) aufweist, deren eines Ende mit einem Verbindungspunkt zwischen Eingangs- und Ausgangsklemmen und deren anderes Ende mit einer Bezugspotentialquelle verbunden ist

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder erste und zweite Begrenzer (25, 35) einen Eingangsanschluß (201) zur Aufnahme der Ausgangsgröße des ersten oder des zweiten Pegelfühlers, einen Ausgangsanschluß (207), eine Diode (203), deren eines Ende mit einem Verbindungspunkt zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen verbunden ist, einen Transistor (204), dessen Emitter mit dem anderen Ende der Diode (203) verbunden ist und eine Einrichtung (206) enthält, um eine vorbestimmte Vorspannung der Basis des Transistors (204) zuzuführen.

6. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder geregelte Verstärker (27,37) eine Stromgeneratoreinrichtung (151, 161) zum Erzeugen eines Stromsignals in Abhängigkeit von einer Spannung des analogen NF-Signals, einen spannungsgesteuerten Verstärker (152, 162) zum Verstärken des Ausgangsstromes der Stromgeneratoreinrichtung (151, 161), und eine Schaltungsanordnung (154, 164) zum Erzeugen eines Spannungssignals aufweist, welches dem Ausgangsstrom des spannungsgesteuerten Verstärkers (152,162) entspricht.

7. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorverzerrungssciialtung (R_a Ry, C_e) eine Entzerrungsschaltung (Ry, R₂, C), ein variabel ansprechender Verstärker (282), der in den geregelten Verstärkern (27,37) gebildet ist, und mindestens ein Schalter (284) zur selektiven Verbindung der Vorverzerrungsschaltung (R_n Ry, C_c) und der Entzerrungsschaltung (Ry, R₂, C) mit dem variabel ansprechenden Verstärker (282) vorgesehen sind.

8. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Stromsignalgeneratoreinrichtung und der Spannungssignalgeneratoreinrichtung mit wenigstens einem Element (R, C) mit einem Frequenzgang zur Änderung eines Ausgangspegels in Abhängigkeit von der Frequsnz eines analogen Eingangs-NF-Signals ausgestattet ist.

9. System nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß eine kompatible Schaltung vorgesehen ist, die selektiv als Presser und Dehner zu arbeiten vermag, und die eine Eingangsklemme (IN) einen spannungsgesteuerten Verstärker (224, 250) einen Ausgangsanschluß (OUT), einen zwischen den spannungsgesteuerten Verstärker (224,250) und den Ausgangsanschluß (OUT) geschalteten Operations-

verstärker (228,251), einen Signalpfad, einen ersten und einem zweiten Schalter (252,253) zur Einschaltung der Signalstrecke zwischen Eingangsklemme und Ausgang des spannungsgesteuerten Verstärkers (250) in der Betriebsart bzw, zwischen Eingang des spannungsgesteuerten Verstärkers (250) und Ausgangsklemme in der Dehnbetriebsart, eine erste Schaltung mit zwei Eingängen (R\, Ri, Rj, C₃), eine zweite Schaltung mit zwei Eingängen (R₃, Ra, Rb, C₂) und einen dritten Schalter (254) aufweist, um die m erste und die zweite Schaltung mit zwei Eingängen in der Preßbetriebsart bzw. in der Dehnbetriebsart selektiv mit Eingang und Ausgang des spannungsgesteuerten Verstärkers {250) zu verbinden.

10. System nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine kompatible Schaltung vorgesehen ist, die selektiv als Presser oder Dehner zu arbeiten vermag, und die eine Eingangsklemme, einen spannungsgesteuerten Verstärker (250), eine Ausgangsklemme, eine zwischen Eingangsklemme (n 1) und den spannungsgesteuerten Verstärker (250) eingeschaltete erste Reihenschaltung aus ersten und zweiten Widerständen, einen zwischen den spannungsgesteuerten Verstärker (250) und die Ausgangsklemme (n 5) geschalteten Operationsverstär- r, ker (251), eine zwischen Eingangs- und Ausgangsklemmen (π4, η 5) des Operationsverstärkers (251) geschaltete, zweite Reihenschaltung mit dritten und vierten Widerständen, eine zwischen die Ausgangsklemme (nS) und den Eingang (n3) des spannungs- jo gesteuerten Verstärkers (250) geschaltete Rückkopplungsschaltung, eine zwischen die Eingangsklemme (n 3) und den Ausgang (n 5) des Operationsverstärkers (251) eingeschaltete Mitkopplungsschaltung, einen ersten Schalter (262), um die Rückkopp- r> lungsschaltung und die Mitkopplungsschaltung selektiv an Masse zu legen, eine dritte Reihenschaltung mit einem Kondensator und einem fünften Widerstand sowie einen zweiten Schalter (261) aufweist, um die dritte Reihenschaltung selektiv zwischen Masse und die Verbindungspunkte (π2, η 6) der ersten und zweiten Reihenschaltung zu schalten.

Jl. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine kompatible Schaltung vorgesehen ist, die wahlweise als Presser oder als Dehner zu arbeiten vermag, und die eine Eirgangsklemme (n 1, einen spannungsgesteuerten Verstärker (250), eine Vorverzerrungsschaltung (Ru R7, Cy, Rj) mit einer zwischen die Eingangsklemme (n 1) und den spannungsgesteuerten Verstärker (250) eingeschal- ->o teten ersten Schaltung, eine Ausgangsklemme (n 5), einen zwischen den spannungsgesteuerten Verstärker (250) und die Ausgangsklemme (n 5) eingeschalteten Operationsverstärker (251), eine Entzerrungsschaltung (R], A4, /?6i CiI mit einem zweiten ■» Schaltkreis, und einen Schalter (254) aufweist, um selektiv die Vorverzerrungsschaltung und die Entzerrungsschaltung unwirksam zu machen.

12. System nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die kompatible Schaltung einen mi Pegelfühler (277) zur Feststellung des Pegels des analogen NF-Signals, einen Begrenzer (276) zur Begrenzung eines Ausgangspegels des Pegelfühlers (277), eine Polaritätsschaltung (278) zur Änderung der Polarität des Ausgangssignals des Begrenzers h~> (276), einen spanr.ungsgesteuerten Verstärker (250), dessen Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Polaritätsschaltung (278) steuerbar bzw. regelbar ist, eine in eine vorgeschaltete Stufe dessen spannungsgesteuerten Verstärkers (250) eingeschaltete Vorverzerrungsschaltung, eine in eine nachgeschaltete Stufe des spannungsgesteuerten Verstärkers (250) eingeschaltete Entzerrungsschaltung und eine Schalteinrichtung (272, 273) aufweist, welche die Vorver^errungsschaltung und die Entzerrungsschaltung selektiv unwirksam zu machen vermag.