DE2747415C3 - Rauschunterdrückungssystem - Google Patents
RauschunterdrückungssystemInfo
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- DE2747415C3 DE2747415C3 DE2747415A DE2747415A DE2747415C3 DE 2747415 C3 DE2747415 C3 DE 2747415C3 DE 2747415 A DE2747415 A DE 2747415A DE 2747415 A DE2747415 A DE 2747415A DE 2747415 C3 DE2747415 C3 DE 2747415C3
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G9/00—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control
- H03G9/02—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers
- H03G9/025—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers frequency-dependent volume compression or expansion, e.g. multiple-band systems
Landscapes
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Rauschiinterdrückungssystern,
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-Sif*nals 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 dynamisehe
Bereich des analogen N F- 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
in steuert.
Ein derartiges Rauschunterdrückungssystem ist bereits aus der Zeitschrift »Funkschau«, 1975, Heft 18/571,
Cd. 47, Seiten 103 — 106, bekannt. Auch dieses bekannte Rauschunterdrückungssystem enthält einen Presser und
r> einen Dehner, durch die das zu übertragende Nutzsignal 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
so wird dabei der Frequenzbereich eines NF-Eingangssignals in vier Frequenzbereiche aufgeteilt. Für jeden
Frequenzbereich wird lediglich eine Verstärkungssteuerung 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 keiner Weise gesteuert
Gemäß einer Ausführungsform dieses bekannten Rauschunterdrückungssystems sind drei gleiche, steuerbare
Verstärker hintereinandergeschaltet, während die Steuereingänge parallel betrieben werden. Durch eine
Regelung wird dafür gesorgt, daß am Ausgang des letzten Verstärkers der Pegel konstant bleibt, ungeachtet
welche Größe die Eingangsspannung des Verstärkers aufweist.
Ein weiteres bekanntes Rauschunterdrückungssystem
Ein weiteres bekanntes Rauschunterdrückungssystem
gemäß F i g. 1 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 j 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 spannungs- m
gesteuerten 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 en das sich
wie folgt darstellt: li
e„ = E-" χ e,
(i)
Der Exponent des Gleichspannungspegels £ 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 Fegelfühler 32 versehen,
welche den Pegel eines Signals feststellen und einen 2Ί
dem Pegel des Eingangssignals e entsprechenden Gleichspannungspegel £liefern.
Bei Speisung mit einem Eingangssignal e, 1 Hefen der
Presser 2 somit dem Aufzeichnungsgerät 1 ein Ausgangssignal e„ 1, das sich wie folgt darstellt: κι
- F1
(2)
Der Pegel E„\ des Ausgangssignals e„i des Pressers 2
läßt sich damit wie folgt ausdrucken:
£„, = £„",' χ En .
Somit gilt
Somit gilt
(3)
(3)
Wie Gleichung (3) zeigt, wird die Pegeländerung des Eingangssignal e, 1 beim Preßvorgang auf 1/2 in 4-,
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: -,n
„, = E;2 χ e,2
(4)
Der Pegel £„2 des Ausgangssignals e„2des Dehners 3
läßt sich daher wie folgt ausdrucken:
= E]2 .
(5)
Wie aus Gleichung (5) hervorgeht, wird die Pegeländerung des Eingangssignals in logarithmischem
Maßstab auf das Doppelte gedehnt.
Die Rauschunterdriickungsschaltung gemäß F i g. 1
besitzt die in Fig. 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. ^-20 dB in ein Signal von
+ 1OdB um, das durch das Aufzeichnungsgerät 1 auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wird, wodurch
die Spitzenspanne des Signalpegels erweitert wird. Ebenso wandelt er ein Eingangssignal von z. B.
-60 dB 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 dem Aufzeichnungsträger 1 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 1 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. Siörsigna! um 3OdB reduziert w'.ci. Bezüglich des an den Presser 2
angelegten lZin.^angssignals von — 60 dB wird somit das
Signal/Rauschen-Verhältnis des <\ufzeichnungsgeräts 1
um 3OdB ve "bessert, 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
Pegel (dB) des Eingangssignals ausgedrückt wird
Bei dem in F i g. 1 dargestellten System wird jedoch das auf das Ausgangssignal des Systems folgende
Störsignal entsprechend einer Änderung der Amplitude des NF-Signals moduliert. Beispielsweise wird das
Signal/Rauschen-Verhältnis bei Anlegung eines Eingangssignals von — 10OdB um einen Betrag von 5OdB
angehoben, so daß das Störsignal im Ausgangssignal kaum wahrnehmbar ist. Im Gegensatz dazu wird dieses
Verhältnis bei Anlegung eines Eingangssignals von 0 dB überhaupt nicht verbessert oder angehoben.
Ein Hintergrund-Störsignal in einem NF-Signal großer Amplitude iist aufgrund des Maskierungseffekts
nahezu unhörbar. In diesem Fall stellt die erwähnte Störsignaimodulation in der Praxis kein Problem dar.
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 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 Zuhörers zu
vermindern, ist das in F i g. 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 S dargestellte Betriebskennlinie, und sie wirkt zur
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
Bewertungsschaltungen 24 und 34, welche die Betriebskennlinie gemäß der Kurve C nach F i g. 4 besitzen,
angewandt, um die Ansprechempfindlichkeit der Pegelfühler 22 und 33 auf Signale des Hochfrequenzbereichs
anzuheben, wodurch die Eingangssignale in stärkerem MaB 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 Signale eines engen Frequenzbereichs aufzuzeichnen vermag, besitzt 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 in 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 wiedergegebcncn 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, in 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 2(i Schleifenverstärkung der Mitkopplungsschleife im
Durchlaßband des zweiten Hochpaßfilters nicht größer als 1 wird.
Durch das Rauchunterdrückungssystem 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
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 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 Merkmrlen nach der Erfindung,
Fi g. 7 eine graphische Darstellung der Betriebskennlinien der das System nach F i g. 6 bildenden Einheiten,
Fig.8 die Freqaer.zgar.gskurver. 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. iO 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 gemäß
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,
F i g. 14A ein Schaltbild eines in der Strombetriebsart arbeitenden, spannungsgesteuerten Verstärkers,
Fig. 14B ein Symbol für den speziellen Verstärker gemäß F ig. 14 A,
Fig. 15 ein Schaltbild des variabel ansprechenden Verstärkers beim Pressen unter Verwendung des in der
Strombetriebsart arbeitenden, spannungsgesteuerten Verstärkers nach F i g. 14A,
F i g. 16 ein Schaltbild des beim Dehnen vorgesehenen, variabel ansprechenden Verstärkers unter Verwendung des in der Strombetriebsart arbeitenden, spannungsgesteuerten Verstärkers gemäß F i g. 14A,
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 ig. 20,
F i g. 22 ein Schaltbild eines variabel ansprechenden Verstärkers, der wahlweise anstatt der Verstärker
gemäß F i g. 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,
F i g. 25 ein Schaltbild eines gesteuerten Verstärkers, der wahlweise als gesteuerter Verstärker gemäß
F i g. 23 und 24 verwendbar ist,
F i g. 26 ein Schaltbild einer abgewandelten Ausführungsform des Verstärkers gemäß F i g. 25,
F i g. 27 ein Schaltbild einer abgewandelten Ausführungsform des bei dem Rauschunterdrückungssystem
nach Fig. 18 verwendeten, gesteuerten Verstärkers gemäß F ig. 26,
Fig.28 ein Schaltbild eines Beispiels für die
Polaritätsschaltung gemäß F i g. 27,
F i g. 29 ein Schaltbild einer abgewandelten Ausführungsform der gesteuerten Verstärker nach F i g. 25, 26
und 27,
F i g. 3OA 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 ig. 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 Pegelführer 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
bzw. 31 angelegt, um dadurch die Verstärkungsgrade und die Frequenzgänge dieser Verstärker 21 und 31
gleichzeitig zu steuern. Bei dieser Ausführungsform besitzen die Vorverzerrungsschaltung 23, die Entzerrungsschaltung 33 und jede Bewertungsschaltung 24
und 34 die in F i g. 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-
spannung Vcan 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
verringert als bei niedrigen Frequenzen. Wenn dagegen eine niedrige Steuerspannung Vc 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
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.
derjenigen des variabel ansprechenden Verstärkers 21
beim Presser 2 praktisch entgegengesetzt ist
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 V-, mit
so niedrigem Pegel zum Presser 2 geschickt wird, verstärkt
der Verstärker 21 den Pegel des Eingangssignals V1 und
insbesondere seine Hochfrequenzkomponente. Das Ausgangssignal des Pressers 2 wird sodann durch das
Aufzeichnungsgerät auf dem Aufzeichnungsmedium i
aufgezeichnet und dabei mit Rauschen bzw. Störsignalen 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 Obertragungs
funktion 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 Niedrigfrequenzkom
ponente. Infolgedessen wird der Rauschpegel des
Signals auf dieselbe Weise wie bei dem bisherigen System gemäß Fig.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 V, eines hohen Pegels angelegt wird, verkleinert der variabel
ansprechende Verstärker 21 den Pegel des Signals Vh
um dadurch die Spitzenspanne des Signalpegels ebenso zu vergrößern wie bei dem bisher üblichen Rauschunterdrückungssystem.
Da der Pegel der Hochfrequenzkomponente des Eingangssignals V1 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 V, auf den ursprünglichen Wert angehoben.
Der gesteuerte Verstärker 27 nach Fig. 18 kann die
Frequenzgangkurve gemäß F i g. 8 besitzen. Es läßt sich sagen, daß der gesteuerte Verstärker 27 die Anhebung
des Hochfrequenzbereichs dann stärker verringert, wenn die Steuerspannung Vc hoch ist und der variabel
ansprechende Verstärker 21 einen geringen Verstärkungsgrad G gewährleistet, als dann, wenn die
Steuerspannung Vc 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 Inversionsversiärker 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-Kenniinie 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/i sowie dem Ausgangssignal V01 der Addierschaltung
84 mit Hjfii) bezeichnet. Hieraus läßt sich die folgende
Gleichung aufstellen:
Verstärkers 21 kleiner ist als 1, 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 1, wodurch
in 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
Übertragungsfunktion H0(U)) zwischen einem Eingangssignal
V/2 und einen Ausgangssignal Vo2 läßt sich wie
folgt darstellen:
in Gleichung (6) bedeuten S=/B) 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 Vorverzerrungsschaltung 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^ niedrig ist Dies ergibt sich ohne weiteres aus der in F i g. 10 dargestellten Frequenzgangkurve
des variabel ansprechenden Verstärkers 21. Wenn der Verstärkungsgrad G des variabel ansprechenden
G-
Scr
1 +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
m variabel ansprechende Verstärker 31 eine Übertragungsfunktion
HJ1Iu), welche zu der entsprechenden,
durch Gleichung (€) definierten Übertragungsfunktion i.ivers ist Der variabel ansprechende Verstärker 31 mit
dieser Übertragungsfunktion Η£ω) zeigt eine Frequenzgangkurve
gemäß Fig. 12, solange sein Verstärkungsgrad
G bei 1 oder mehr bleibt
In der F i g. 9 und 13 sind die Werte oder Größen der
Eingangs- und Ausgangssignale als Spannung angegeben. Die Eingangs- und Ausgangsimpedanz jedes
4» 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 Vorrich-
4-, tung zur Umwandlung des Stroms in Spannung. Es ist daher wünschenswert daß der spannungsgesteuerte
Verstärker so ausgelegt ist, daß er den Strom eines Eingangssignals, d.h. die Stromstäike, ohne eine
Vorrichtung zur Umwandlung des Strom, in Spannung
so 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 spaiuiungsgesieuerten
Verstärker, welcher den Strom eines Eingangssignals ohne eine Vorrichtung zur Umwandlung von
Strom in Spannung zu steuern vermag. Dieser Verstärker umfaßt Transistoren Qi bis Q*, einen
Differenzverstärker 141 und eine Konstantspannungs-
bo quelle 142. Die Transistoren Qi und Q2 dienen zur
Steuerung des Stroms eines Eingangssignais des spannungsgesteuerten Verstärkers, wobei sie mit ihren
Emittern zusammengeschaltet sind. Ebenso sind die Emitter der Transistoren Qi und Qt zusammengeschaltet
Die Basiselektroden der Transistoren Qfe und Qi
nehmen die Steuerspannung Vc' ab, während die Basiselektroden der Transistoren Qi and Qt an Masse
liegen. Die Konstantspannungsquelle 142 ist zwischen
die Emitter der Transistoren Q] und Qz geschaltet Die
Eingangsklemme des Differenzverstärkers 141 ist an die Kollektoren der Transistoren Qi und Q, angeschlossen,
während seine Ausg?ngsklemme mit den Emittern der Transistoren Qi und Q2 verbunden ist
Es sei angenommen, daß die vier Transistoren Qt bis
Q4 des spannungsgesteuerten Verstärkers dieselbe
Betriebs-Kennlinie besitzen. In diesem Fall ergibt sich die folgende Gleichung:
(8)
In Gleichung (8) bezeichnen die Ausdrücke Vt=-^-
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. HB
bezeichnet
Im folgenden ist ein variabel ansprechender Verstärker, welcher einen spannungsgesteuerten Verstärker
der Art gemäß Fig. 14A enthält und welcher eine Frequenzgangkurve gemäß F i g. 10 besitzt, anhand von
Fig. 15 beschrieben. Ein variabel ansprechender Verstärker, 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 spannungsgesteuerten
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
Verstärkers und die Eingangsklemme η 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 Eingangsklemme
η 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 η 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 π 1 dieses
variabel ansprechenden Verstärkers ist über den Widerstand 161 mit der Eingangsklemme η 2 des
spannungsgesteuerten Verstärkers 162 und mit der Ausgangsklemme η 3 des Operationsverstärkers 164
über das Hochpaßfilter 163 verbunden, das durch einen Widerstand R und einen Kondensator C gebildet ist,
welche miteinander in Reihe geschaltet sind. Die Ausgangsklemme π 4 des spannungsgesteuerten Verstärkers
162 ist mit dem Operationsverstärker 164 und über den Widerstand 165 mit der Ausgangsklemme /?3,
nämlich mit der Ausgangsklemme dieses variabel ansprechenden Verstärkers, verbunden.
Im folgenden ist die Arbeitsweise des variabel ansprechenden Verstärkers gemäß F i g. 15 beschrieben.
Die Spannung V,c eines Eingangssignals wird durch den
Widerstand 151 in einen Strom /· umgewandelt der sich durch folgende Gleichung ausdrücken läßt:
In dieser Gleichung bedeutet Kn den Widerstandswert
des Widerstands 151.
Der Strom Z1 wird dann an den spannungsgesteuerten
ίο Verstärker 152 angelegt und mit einem Verstärkungsgrad G multipliziert der durch die an den spannungsgesteuerten
Verstärker 152 angelegte Steuerspannung Vc\ bestimmt wird und sich wie folgt ausdrücken läßt:
Die Ausgangsklemme π 3 des spannungsgesteuerten
Verstärkers 152 wird mit dem Strom GZ1 beschickt.
Hierbei ist die Eingangsspannung Vje durch das
Hochpaßfilter 153 in einen Strom I2 umgewandelt worden, der sich durch folgende Gleichung ausdrücken
läßt:
1 + jo,cR '
Der Strom Gh und der Strom I2 fließen somit
gemeinsam zur Ausgangsklemme /?3 des spannungsgesteuerten
Verstärkers 152. Dies bedeutet, daß die Ausgangsklemme η 3 mit dem folgenden Strom
beschickt wird:
j'"c
Da beide Ströme Gh und I2 über den Widerstand 155
fließen, wird die folgende Beziehung zwischen der Eingangsspannung V,c und der Ausgangsspannung Voc
hergestellt:
R1
G + jt»c(RG + K11)
1 t-jWR
1 t-jWR
In dieser Gleichung bedeutet R\2 den Widerstandswert
des Widerstands 155. Hierbei sei der Ausdruck
- -=*1 G mit G und R\2 [-R) mit r bezeichnet. Die
Gleichung (9) wird dann identisch mit Gleichung (6). Die Bezeichnung des Ausdrucks — -=** Gals Gist allgemein
1Mi
zulässig, und die Bezeichnung von R\2 als rbedeutet, daß
Y^ mit einer Konstante multipliziert wird.
Aus diesem Grund kann Gleichung (9) als der Gleichung (6) äquivalent angesehen werden, wobei der
variabel ansprechende Verstärker gemäß Fig. 15 die Frequenz-Kennlinie gemäß F i g. 10 zeigt.
Nachstehend ist nunmehr die Arbeitsweise des variabel ansprechenden Verstärkers nach Fig. 16
beschrieben. Hierbei sei der Verstärkungsgrad des spannungsgesteuerten Verstärkers 162 mit Gi bezeichnet.
Die Spannung V^ eines Eingangssignals wird durch
den Widerstand 161 in einen Strom -^- umgewandelt,
während die Ausgangsspannung durch das Hochpaßfilter 163 in einen Strom
umgewandelt wird. Die
Eingangsklemme π 2 des spannungsgesteuerten Verstärkers
162 wird daher mit einem Strom Iu beschickt, der sich durch folgende Gleichung ausdrücken läßt:
R2
+jo,cR
In dieser Gleichung gibt R22 den Widerstandswert des
Widerstands 161 an.
Der Strom Im wird durch den spannungsgesteuerten
Verstärker 162 verstärkt, und die Ausgangsklemme η 4
wird mit einem Strom ha beschickt, der sich durch
folgende Gleichung ausdrucken läßt:
<:cVlld
Der Strom ha wird durch den Operationsverstärker 164 und den Widerstand 165 in eine Spannung V0^
umgewandelt, welches folgender Gleichung entspricht:
(10)
In dieser Gleichung bedeutet Λ21 den Widerstandswert
des Widerstands 165. Gleichung (10) läßt sich zu folgender Gleichung umschreiben:
VJ1
Wenn in dieser Gleichung R2\ und Ä22 in An bzw. Rn
umgewandelt werden, und G, als \/G ausgedrückt wird, ergibt sich der Ausdruck Ηίΐ(ω) gemäß Gleichung (9)
wie folgt:
vu | 22 | 1 | JwC \ |
R21 | \-j<»cR/ | ||
R22 | „cR | ||
R1. | ? G1+R21) | ||
R17 | l/G,+7W-(f | R | |
1 4-7W | + Rn) | ||
G + /(i.f(RG | |||
Hierdurch wird belegt, daß der variabel ansprechende
Verstärker gemäß Fig. 16 die Frequenzgangkurve gemäß Fig. 12besitzt.
Wenn die variabel ansprechenden Verstärker gemäi3 Fig. 15 und 16 bei dem Rauschunterdrückungssystem
nach Fig.6 benutzt werden, erhält das System einen
einfachen Aufbau, während mit ihr dennoch das Signal/Rsaschen-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 (Vo\— Vn) bei Auswertung in
einem Bereich von — G< Qjr der Kennlinie gemäß
F i g. 17, wenn R als Λι ι gesetzt wird. Dies bedeutet, daß
bei Anlegung eines Eingangssignals hohen Pegels der Verstärkungsgrad — G übermäßig stark verringert wird,
und wenn der Verstärkungsgrad — G kleiner wird als Ru/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 — Gi reziproke
Zahl ist, ist -Gi größer als R/Ru, so lange — G im
spannungsgesteuerten Verstärker des Dehners 3 kleiner bleibt als Απ/Λ 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 Vc], Vc2 für die Ansteuerung des
spannungsgesteuerten Verstärkers auf einen entsprechenden, passenden Wert begrenzt werden.
Fig. 18 ist ein Blockschaltbild eines Rauschunterdrückungssystems gemäß einer Ausführungsform gezeigt, die mit zwei Begrenzern 25 und 35 versehen ist, welche die Spannungen VC| und Vc2 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.
Fig. 18 ist ein Blockschaltbild eines Rauschunterdrückungssystems gemäß einer Ausführungsform gezeigt, die mit zwei Begrenzern 25 und 35 versehen ist, welche die Spannungen VC| und Vc2 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
Eingangsklemme 191 anliegende Eingangsspannung V1
niedriger ist als die Spannung der Stromquelle 194, wird sie durch den Widerstand 192 an den Ausgangsanschluß
195 angelegt, um dann als Steuerspannung V1. 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
V, und der Stromquellenspannung wird somit über die Diode 193 zur Stromquelle 194
W) abgeleitet. Hierbei erscheint eine begrenzte Steuerspannung
Vc an dem Ausgangsanschluß 195.
Gemäß F i g. 20 besteht jeder Begrenzer in der Praxis aus einer Eingangsklemme 201, einem Widerstand 202,
einer Diode 203, einem Transistor 204, eintm Widerstand
205, einem Widerstand 206 und einer Ausgangsklemme 207. Wenn hierbei der Durchlaßspannungsabfall
der Diode 20J? und die Basi?-Fmitttr.spannung des
Transistors 204 mit V',, b?\v. V',,., bezeichnet werden.
liefert der Begrenzer eine begrenzte Steuerspannung Va die sich durch folgende Gleichung ausdrücken läßt:
Vc=V1+ VBE + V0 .
Wenn eine Eingangsspannung V; gemäß F i g. 21A an
die Eingangsklemme 201 angelegt wird, liefert der Begrenzer eine Ausgangsspannung Vc gemäß F i g. 21B.
Die Begrenzer 25 und 35 brauchen nicht auf die unilaterale Konstruktion gemäß Fig.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 /N, einer Zweiklemmenschaltung 22Of; in Reihe
geschalteten Widerständen 221 und 222, einem Kondensator 223, einem spannungsgesteuerten Verstärker 224,
einem Kondensator 225, Widerständen 226 und 227, einem Operationsverstärker 228, einem Schalter 229,
einer weiteren Zweiklemmenschaltung 220C und einer Ausgangsklemme OUT.
Beim variabel ansprechenden Verstärker gemäß F i g. 22 ist die Eingangsklemme IN 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 Ausgangsklemme
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
F i g. 15. Dies bedeutet, daß nämlich die Zweiklemmen-Schaltungen 220Fund 220G den Widerständen 151 bzw.
155 des Verstärkers nach Fig. 15 äquivalent sind. Außerdem entspricht die Summe der 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
können. Außerdem kann der Widerstand 227, welcher die Last für den Ausgang des Operationsverstärkers 228
darstellt, als nicht vorhanden betrachtet werden, wenn sein Widerstandswert ίΟΟ 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 (/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 betrachtet werden. Wenn daher die Zweiklemmenschaltungen 220F und 220G wie der Verstärker nach Fig. 16 die Widerstandswerte Ä22 bzw. Ri\
besitzen, wird der variabel ansprechende Verstärker nach F i g. 22 dem Verstärker gemäß F i g. 16 äquivalent.
Genauer gesagt, entspricht die Zweiklemmenschaltung 220F dem Widerstand 151 des Verstärkers gemäß
Fig. 15 und dem Widerstand 161 des Verstärkers gemäß Fig. 16, so daß der Widerstandswert Rn des
Widerstands 151 dem Widerstandswert Ä22 des Widerstands 161 gleich ist. Ebenso entspricht die Zweiklemmenschaltung 22G den Widerständen 155 und 165,
wobei der Widerstandswert Rn dem Widerstandswert
Ä21 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) = Rut = Ri6]
G(S) = Ri55 = Ri65 .
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 GfSJ 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 Verstärker und die Entzerrungsschaltung für
den Dehner umfaßt gemäß F i g. 23 bzw. 24 vorteilhaft seia
Gemäß F i g. 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 Vc angesteuert und er liefert einen Strom, welcher das
Gf fache des über den Widerstand Ä/zu ihm fueueuücu
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:
sc'r
SC,Rr+\
-τΊ +
SC,Jle+\
(12)
Wenn in Gleichung (12) -^ Ge=C gilt, wird die
durch den Wert im ersten Faktor angegebene Frequenzgangkurve 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 Ge de- 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 eiren spannungsgesteuerten 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 ausdrucken:
Gemäß F i g. 24 umfaßt der gesteuerte Verstärker für den Dehner eiren spannungsgesteuerten 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 ausdrucken:
e
v e + *"/
SCeRe +■1
Wenn in Gleichung (13) gilt
Ge 1
Ge 1
Kt
Kr " Aa
(13)
kann belegt werden, daß ~ der Übertragungsfunktion
des gesteuerten Verstärkers für den Presser gemäß F i g. 23 genau invers ist
Wenn weiterhin in Gleichung (13) gilt
Wenn weiterhin in Gleichung (13) gilt
= G
Rr
wird die durch den ersten Klammerwert in Gleichung 13 angegebene Frequenzgangcharakteristik 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 de>i 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 η 1 und eine zweite Verzweigung η 2 eingeschaltet ist, einen zwischen die zweite Verzweigung
π 2 und eine dritte Verzweigung η 3 eingeschalteten
zweiten Widerstand R2, einen spannungsgesteuerten
Verstärker 250 der Art gemäß Fig. 14A und einen Operationsverstärker 251 auf, dessen Inversionseingang
und -ausgang mit einer vierten Verzweigung π 4 bzw. einer fünften Verzweigung η 5 verbunden sind. Der
Besteuerte Verstärker weiterhin einen dritten Wider-
stand A3. der zwischen eine fünfte Verzweigung η 5 und
eine sechste Verzweigung η 6 eingeschaltet ist sowie einen vierten Widerstand Ra, der zwischen einer
sechsten Verzweigung η 6 und der vierten Verzweigung η 4 liegt. Weiterhin sind drei Schalter 252, 253 und 254
vorgesehen. Ein fünfter Widerstand Rs und ein erster
Kondensator Q bilden eine Reihenschaltung, die zwischen den Schalter 252 und den Schalter 253
eingeschaltet ist. Ebenso bilden ein sechbter Widerstand Rf, und ein zweiter Kondensator Ci eine Reihenschaltung,
die zwischen die sechste Verzweigung η 6 und den Schalter 254 eingeschaltet ist, während ein siebenter
Widerstand Ä7 und ein dritter Kondensator Cj eine
weitere Reihenschaltung bilden, die zwischen die zweite Verzweigung π 2 und den Schalter 254 eingeschaltet ist
Beim gesteuerten Verstärker nach F i g. 25 verstärkt der spannungsgesteuerte Verstärker 250 einen Eingangssstrom
um einen durch eine Steuerspannung Vc 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 dfür den Dehner. Der
bewegbare Kontakt, der feststehende Kontakt eund der
feststehende Kontakt d des Schalters 252 sind mit dem fünften Widerstand R5, der ersten Verzweigung η 1 bzw.
der dritten Verzweigung η 3 verbunden. Die betreffenden Kontakte des Schalters 253 sind an den ersten
Kondensator G. die vierte VerzweiminE π 4 bzw. die
fünfte Verzweigung λ 5 angeschlossen. Beim Schalter
254 sind die entsprechenden Kontakte mit Masse, mit der sechsten Verzweigung π 6 über den sechsten
Widerstand A6 und den zweiten Kondensator C2 bzw.
der zweiten Verzweigung η 2 über den siebenten Widerstand Ri und dem dritten Kondensator C3
verbunden.
Die erste Verzweigung η 1 und die fünfte Verzweigung
η 5 wirken als Eingangs- bzw. Ausgangsklemmen des gesteuerten Verstärkers nach F i g. 25. Die Steuerspannung
Vc 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 Sieuerspannung Vc gleichzeitig
umgeschaltet Auf diese Weise vermag der variabel ansprechende Verstärker gemäß F i g. 25 zwei Übertragungsfunktionen
zu gewährleisten, die zueinander iliVeisMllii.
Wenn nämlich die bewegbaren Kontakte der Schalter £jü, 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=Rh
R5 = Rr, C = Cn C2 = Cs Rb=Re und R] = Rt = R/2
zutrifft, wird der variabel ansprechende Verstärker dem Verstärker gemäß Fig. 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 C=Cc Rj = R1. und
R\ = Rt = RI2 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 Vc gleichzeitig umgeschaltet werden, so
daß den folgenden Bedingungen genügt wird:
(1) R, = R2 = R3 = R4 = ^-(R1 = Rf = R)
(2) R5 = R,
(3) C,=Cr
(4) C2 = C1 = C,
(5) R^ = R1 = R,
(6) Ge = -i- .
Die Widerstände Ru R2 und Rj sowie der Kondensator
C3 bilden die Schaltung F(S) 220Fnach F i g. 22, und
die Widerstände R^, Ra und Rb sowie der Kondensator
C2 bilden die Schaltung G(S)220C nach 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 Schalter 261 mit seinen feststehenden Kontakten
eund dan die sechste Verzweigung nf>
bzw. die zweite Verzweigung η 2 angeschlossen sein und mit seinen
bewegbaren Kontakten über einen Kondensator Ce und
einen Widerstand Re an Masse liegen, vorausgesetzt,
daß gilt C2 = C3 und Rb = R7. Weiterhin wird ein Schalter
262 für die Schalter 252 und 253 des Verstärkers gemäß F i g. 25 verwendet, welche bestimmen, ob die Reihenschaltung
aus dem fünften Widerstand /?5 und dem ersten Kondensator C zwischen die Verzweigungen 1
und 4 oder zwischen die Verzweigungen 3 und 5 geschaltet sein soll. Wenn der bewegbare Kontakt des
Schalters 262 an den feststehenden Kontakt eumgelegi
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 F i 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 jeweils einem bewegbaren Kontakt, einem feststehenden
Kontakt e 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,
arbeitet das Rauschunterdrückungssystem für den Presser. Während des Preßvorgangs wird ein Eingangssignal
von einer Eingangsklemme 275 über den spannungsgesteuerten Verstärker 250 und den Operationsverstärker
251 an eine Ausgangsklemme 280 angelegt. Das Ausgangssignal wird weiterhin über den
Schalter 274 zu einem Pegelfühler 277 geliefert. In diesem Zustand entsprechen der spannungsgesteuerte
Verstärker 250 und der Operationsverstärker 251 dem gesteuerten Verstärker 21 des Rauschunterdrückungssystems
gem. Fig. 18. Der Pegeifühler 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 - Vl:Lr 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 einen hohen Pegel besitzenden Komponente des verstärkten
Ausgangssignals vom Pegelfühler 277. Da das Dämpfungsglied das Ausgangssignal des Pegelfühlers 277 aul
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
Vc über eine Polaritätsschaltung 278 dem
spannungsgesteuerten Verstärker 250 eingespeist. Der genaue Schahungsaufbau der Schaltung 278 ist in
F i g. 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 feststehender
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 Vc vom Begrenzer 276 über die
Polaritätsschaltung 278 an den spannungsgesteuerten Verstärker 250 angelegt. In diesem Fall ist die
Ausgangspolarität der Schaltung 278 derjenigen beim Preßvorgang entgegengesetzt. Unter diesen Bedingungen
arbeiten der spannungsgesteuerte Verstärker 250 und die diesem vorgeschalteten Schaltungen auf
dieselbe Weise wie der gesteuerte Verstärker 31 des Systems gemäß Fig. 18, wobei der Pegelfühler 277 und
der Begrenzer 276 dem Pegelfühler 32 bzw. der Bewertungsschaltung 34 und dem Begrenzer 35 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 Cn Widerstände R, R\,
/?2 und Re, 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 Cc und den
Widerstand Re angeschlossen, die zueinander parallel
geschaltet sind. Die Ausgangsklemme der Pufferschaltung 281 ist mit dem variablen Verstärker 282
verbunden, dessen Ausgangsklemme über den Widerstand Ri mit der Eingangsklemme der Pufferschallung
283 und über den Widerstand R sowie dem Kondensator C mit einem feststehenden Kontakt 284-4 des
Schalters 284 verbunden ist. Der andere, feststehende Kontakt 284Sdes 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 284S angelegt ist, wirkt die aus
den Widerständen /?, und Rc sowie dem Kondensator C1.
bestehende, vorgeschaltete Schaltung als Vorverzerrschaltung. Die Übertragungsfunktion GrfS)der Vorverzerrungsschaltung
läßt sich wie folgt ausdrücken:
R0C1S + 1
Rc
(14)
ReR,
Die Gleichung (14) bezeichnet ω eine Winkelfrequenz und S=Jw. 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 ."eststehenden Kontakt 284Λ festgelegt ist. wird die aus
den Widerständen R und R2 sowie dem Kondensator C
bestehende, nachgeschaltete Schaltung ais Entzerrungsschaltung. Diese Schaltung nimmt dabei die Stelle des
variabel ansprechenden Verstärkers ein. Die Übertragungsfunktion Go(S)OeT Entzerrungsschaltung läßt sich
wie folgt ausdrucken:
RCS +1
In Gleichung (15) bedeutet ω wiederum die vVinkell'requcnz, und S=Jd). Gleichung (!5) zeigt, dal.'
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. 20 dB
versehen wird, muß zur Vereinheitlichung der Zeitkonstante den folgenden Bedingungen genügt werden:
(1)
(2,
= 1OK
(3) C = Ce
(4) R2=9R.
Wenn daher der bewegbare Kontakt 284C auf dem feststehenden Kontakt 284ß 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 weiterer Widerstand 305 und ein Kondensator 306 sind
parallel zueinander und zwischen die Ausgangsklemme der Pufferschaltung 301 und einen variablen Verstärker
für den Presser/Dehner 300 eingeschaltet. Die Eingangsklemme des variablen Verstärkers 300 ist mit
einem feststehenden Kontakt 3035 eines Schalters 303 über einen Widerstand 307 verbunden. Der feststehende
Kontakt 303ß ist seinerseits über einen Widerstand 308 und einen Kondensator 309 an die Eingangsklemme der
Pufferschaltung 301 angeschlossen. Die Ausgangsklemme 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 vorgeschaltet«? Schaltung und die nachgeschaltete
Schaltung des variabel ansprechenden Verstärkers 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 303Λ oder den feststehenden Kontakt 303B
ι 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 Pufferschaltunc
324 ist mit einem feststehenden Kontakt 327Λ eines
Schalters 327 über einen Widerstand 325 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 dts 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
327A bzw. 327Sumlegbar sind und an Masse liegen.
Wenn die beiden bewegbaren Kontakte 327C und 327D von den feststehenden 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 327.4 bzw. 327ß 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 Zcichnunuen
Claims (1)
- 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 Dehner, der ein von einem Aufzeichnungs- oder Obertragungsmedium 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) umfaßt, der das analoge NF-Signal empfängt und dessen Verstärkungsfaktor durch eine erste Steuerspannung (Va) veränderbar ist, ein das analoge NF-Signal empfangendes erstes Hochpaßfilter (153), und Mittel (n 4) zur Bildung der Differenz zwischen den Ausgangsgrößen des spannühgsgesteuerten Verstärkers (VCA, 151) und dem ersten Hochpaßfilter (153), daß weiter der Pressser (2) einen ersten Begrenzer (25) zum 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 Durchlaßband desselben nicht kleiner als 1 wird, daß der steuerbare Verstärker (37) des Dehners einen zweiten spannungsgesteuerten Verstärker (VCA, 162) umfaßt, dessen Verstärkungsfaktor durch ein zweites Steuersignal (Vc-ΐ) veränderbar ist, weiter 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 analogen 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 1 wird.2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ersten und zweiten Begrenzer (25, 35) einen Verstärker (2761) zum Verstärken der Ausgangsspannung des ersten oder zweiten Pegelfühlers (25, 35), ein Dämpfungsglied (2762, 2763, 2766) zur Dämpfung der Ausgangsspannung des Verstärkers (2761) um die durch den Verstärker erreichten Erhöhung der Amplitude, und eine Diode(D) aufweist, deren eines Ende mit der Signalstrecke des Dämpfungsgliedes und deren anderes Ende mit einer Bezugspotentialquelle verbunden ist3. 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 Emitter des Eraitterfolgers 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 ist5. 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) entspricht7. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß eine Vorverzerrungsschaltung (Re, R\, CeX eine Entzerrungsschaltung (R\, Ri, 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 (Re, R\, Ce) und der Entzerrungsschaltung (Ru 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 Frequenz eines analogen Eingangs-NF-Signals ausgestattet ist9. System nach Anspruch 1, 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 (R1, R2, Φ, C3), eine zweite Schaltung mit zwei Eingängen (R3, R*, Ro, C2) und einen dritten Schalter (254) aufweist, um die 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.ία System nach Anspruch 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 Operationsverstärker (251), eine zwischen Eingangs- und Ausgangsklemmen (n4, π 5) des Operationsverstärkers (251) geschaltete, zweite Reihenschaltung mit dritten und vierten Widerständen, eine zwischen die Ausgangsklemme (nS) und den Eingang (n 3) des spannungsgesteuerten Verstärkers (250) geschaltete Rückkopphingsschaltung, eine zwischen die Eingaagsklemme (n 3) und den Ausgang (n 5) des Operationsverstärkers (251) eingeschaltete Mitkopplungsschaltung, einen ersten Schalter (262), um die Rückkopplungsschaltung 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 (nl, η6) der ersten und zweiten Reihenschaltung zu schalten.11. 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 Eingangsklemme (n 1, einen spannungsgesteuerten Verstärker (250), eine Vorverzerrungsschaltung (R\, R2, C3, Ri) mit einer zwischen die Eingangsklemme (n 1) und den spannungsgesteuerten Verstärker (250) eingeschalteten ersten Schaltung, eine Ausgangsklemme (n 5), einen zwischen den spannungsgesteuerten Verstärker (250) und die Ausgangsklemme (n 5) eingeschalteten Operationsverstärker (251), eine Entzerrungsschaltung (R3, Ra, Rt, C2) mit einem zweiten Schaltkreis, und einen Schalter (254) aufweist, um selektiv die Vorverzerrungsschaltung und die Entzerrungsschaltung unwirksam zu machen.12. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kompatible Schaltung einen 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 (276), einen spannungsgesteuerten Verstärker (250), dessen Verstärkungsfaktor ir> Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Poiaritä'.sschaltur.g (278) st3uerbar bzw. regelbar ist, eine in eine vorgeschaltete Stufe dessen span.nungsgesteuerten Verstärkers (250) eingeschaltete Vorverzerrungsschaltung, eine in eine nachgeschaltete Stufe des spannungsgesteuerten Verstärkers (250) eingeschaltete Entzerrungsschaltung und eine Schalteinrichtung (272, 273) aufweist, welche die Vorverzerrungsschaltung und die Entzerrungsschaltung selektiv unwirksam zu machen vermag.
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