DE2803751A1

DE2803751A1 - CIRCUIT FOR AUTOMATIC DYNAMIC COMPRESSION OR EXPANSION

Info

Publication number: DE2803751A1
Application number: DE19782803751
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Schroeder
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1978-01-28
Filing date: 1978-01-28
Publication date: 1979-08-02
Also published as: WO1979000560A1; DE2803751C2

Abstract

In a circuit for automatic dynamic compression or expansion, are provided an adjustable amplifier on the signal path and a second adjustable amplifier on an annex path for obtaining a control tension. The amplification factor of the amplifier located on the signal path is higher than the amplification factor of the other amplifier by a constant factor, e.g. "1". It follows that the line "compression-expansion" is not discontinuous at the OdB point and is continuous with respect to its differential quotient.

Description

Schaltung zur automatischen Dynamik-Kompression oderCircuit for automatic dynamic compression or

-Expansion (Zusatz zu Patent DT-PS 24 06 258) Es ist bekannt, die Qualität der Wiedergabe von Tonfrequenzdarbietungen durch Vergrößern des Signal-Rausch-Abstandes durch ein Kompressions-Expansions-System (sogenanntes Kompander-System) zu verbessern. Die Nutzsignale werden vor dem gestörten Übertragungsweg, z.B. Leitung oder Tonband, in ihrer Amplitude komprimiert und nach der Übertragung expandiert.Expansion (addition to patent DT-PS 24 06 258) It is known that the Quality of the reproduction of audio frequency presentations by increasing the signal-to-noise ratio to be improved by a compression-expansion system (so-called compander system). The useful signals are transmitted before the disturbed transmission path, e.g. line or tape, compressed in amplitude and expanded after transmission.

Bei den bekannten Systemen besteht die Schwierigkeit, unter anderem die folgenden Forderungen möglichst weitgehend zu erfüllen: Geringer wirtschaftlicher Aufwand; sich entsprechende Kennlinien bei der Kompression und Expansion; gute Reproduzierbarkeit der verlangten Werte bei den Geräten z.B.The problem with the known systems is, among other things to meet the following requirements as far as possible: Less economical Expenditure; corresponding characteristics during compression and expansion; good reproducibility the required values for the devices e.g.

einer Fabrikationsserie und die Ausbaufähigkeit des System-Konzeptes bezüglich der Wahl des Expansions- und Kompressions-Grades. Die bisher bekannten Kompressions-Expansions-Systeme erfordern entweder bei guter Qualität einen relativ großen Aufwand oder sie erfüllen nicht bei einem - insbesondere bei Konsumgeräten erforderten - geringen Aufwand in ausreichendem Maße die oben genannten Forderungen.a production series and the expandability of the system concept regarding the choice of the degree of expansion and compression. The ones known so far Compression-expansion systems either require a relative if the quality is good great effort or they do not meet with one - especially with consumer devices required - little effort to a sufficient extent the above-mentioned requirements.

Der Gegenstand des Hauptpatents DT-PS 24 06 258 löst deshalb die Aufgabe, eine Schaltung für ein Kompressions-Expansions-System zu schaffen, die bei vergleichsweise geringem Aufwand'ermöglicht: Eine gute Qualität bezüglich der sinngemäßen (komplementären) Übereinstiinmung der Trennlinien bei Kompression und Expansion, eine geringe Temperaturabhangigkeit, eine gute Reproduzierbarkeit der verlangten Werte bei Geräten einer oder verschiedener Fabrikationsserien ohne die Arbeit des Abgleichens und einer Erweiterung des Systems zu sehr hohen Kompressions- und Expansions-Graden hin.The subject of the main patent DT-PS 24 06 258 therefore solves the problem a circuit for a To create a compression-expansion system which makes possible with comparatively little effort: A good quality in terms of the analogous (complementary) correspondence of the dividing lines during compression and expansion, low temperature dependence, good reproducibility the required values for devices from one or different production series without the work of balancing and expanding the system to very high compression and degrees of expansion.

Der Gegenstand des Hauptpatents bezieht sich auf eine Schaltung zur automatischen Dynamik-Kompression oder Expansion in einem Nutzsignalweg mit Mitteln zum Ändern des ubertragungsmaßes, bei der vom Ausgang bzw. Eingang des Nutzsignalweges ein Weg abgezweigt ist, auf dem aus dem Nutzsignalweg in einem Steuerspannungserzeuger eine Steuerspannung gewonnen wird, die den Mitteln zum Ändern des Ubert tragungsmaßes im Nutzsignalweg zugeführt wird. Die genannte Aufgabe wird bei de$Hauptpatentanmeldung-dadurch gelöst, daß die Steuerspannung auch im Zweigweg liegenden Mitteln zur Änderung des Übertragungsmaßes zugeführt wird und zwar im Sinne einer Gegenregelung des t)bertragungsmaßes im Zweigweg.The subject of the main patent relates to a circuit for automatic dynamic compression or expansion in a useful signal path with means to change the transmission rate for the output or input of the useful signal path a path is branched off on which from the useful signal path in a control voltage generator a control voltage is obtained, which the means for changing the transmission rate is fed in the useful signal path. The task mentioned is thereby achieved in the case of the main patent application solved that the control voltage lying in the branch path means for changing the Transfer rate is supplied in the sense of a counter-regulation of the t) transfer rate in the branch path.

Durch diese Gegenregelung (Patentanspruch 1 des Hauptpatents) wird zunächst erreicht, daß die Steuerkennlinien (Abhängigkeit der Ausgangssignale U2 von den Eingangssignalen Ul vergleiche Fig. 1), für die Kompression und Expansion (nachfolgend kurz als Kennlinien bezeichnet) in logarithmischer Darstellung annähernd linear sind, wodurch ihre Reproduzierbarkeit in den Geräten z.B. einer Fabrikationsserie erleichtert wird. Die normalen Streuungen der Eigenschaften der Bauelemente haben hierauf keinen wesentlichen Einfluß.This counter-regulation (claim 1 of the main patent) is first achieved that the control characteristics (dependence of the output signals U2 of the input signals Ul see Fig. 1), for the compression and expansion (hereinafter referred to as characteristic curves for short) in a logarithmic representation approximately are linear, whereby their reproducibility in the devices, e.g. of a production series is facilitated. Have the normal variations in the properties of the components no significant influence on this.

Die mit der beschriebenen Schaltung erzielbaren Kennlinien weisen entsprechend der Fig. 1 einen ersten, linearen Teil 1 mit einer einer linearen Dynamik entsprechenden Steigung bei. geringen Eingangspegeln auf sowie einen zweiten, ebenfalls linearen Teil 2 mit einer gegenüber dem ersten Kennlinienteil 1 verringerten und einer Dynamik-Kompression entsprechenden Steigung. Beim Erreichen eines bestimmten Pegelwertes, zB. beim Erreichen des sogenannten Nenn- und Bezugspegels bei Tonstudio-Anlagen geht die Kennlinie in einen dritten linearen Teil 3 über, der wieder einem linearen Dynamikverlauf entspricht.The characteristics that can be achieved with the circuit described have According to FIG. 1, a first, linear part 1 with a linear dynamic corresponding slope at. low input levels as well as one second, also linear part 2 with a characteristic curve part opposite to the first 1 reduced and a dynamic compression corresponding slope. Upon reaching a certain level value, e.g. when reaching the so-called nominal and reference level In the case of recording studio systems, the characteristic curve merges into a third linear part 3, which again corresponds to a linear dynamic curve.

Die DT-OS 25 29 012 beschäftigt sich bereits mit dem Kurvenverlauf an der Knickstelle 4 zwischen den Kennlinienteilen 2 und 3. Es hat sich nämlich gezeigt, daß der exakte Knick 4 (z.B. bei Nemlpegel) zwar leicht und gut auch bei unterschiedlichen Fertigungsserien reproduzierbar ist, daßciber - abrupt mit dem Knickpunkt beginnend - oberhalb dieses Punktes 4 keine Dynamik-Kompression bzw. -Expansion mehr stattfindet. Dies kann z.B. dazu führen, daß auch noch bei der Verwendung einer frequenzabhängigen Gegenkopplung bei den im Nutzsignalweg und im Zweigweg liegenden Mitteln zur Änderung des tbertragungsmaßes eine Modulation von unverdecktem Rauschen im Thythmus von niederfrequenten Nutztönen eintritt.The DT-OS 25 29 012 already deals with the course of the curve at the kink 4 between the curve parts 2 and 3. It has namely shown that the exact kink 4 (e.g. at Neml level) is easy and good also at different production series is reproducible that ciber - abruptly with the Starting point of inflection - above this point 4 no dynamic compression resp. -Expansion is taking place more. This can lead, for example, to the fact that even when using a frequency-dependent negative feedback in the useful signal path and in the branch path lying means for changing the transmission rate a modulation of the uncovered Noise occurs in the rhythm of low-frequency useful tones.

Dieser Effekt wäre unterdrückt, wenn die Kennlinie bei der erwähnten Unstetigkeitsstelle 2 stetig bezüglich des Differentialquotienten, also gekrümmt verlaufen würde. Die Schaltung gemäß der DT-OS 25 29 012 ermöglicht es)den den erwähnten Kennlinienknick durch einen stetigen, leicht reproduzierbaren Kennlinienverlauf zu ersetzen.This effect would be suppressed if the characteristic was at the mentioned Point of discontinuity 2 continuous with respect to the differential quotient, i.e. curved would run. The circuit according to DT-OS 25 29 012 enables the mentioned Characteristic curve kink through a steady, easily reproducible characteristic curve to replace.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit den Schaltungsmerkmalen, durch die ein gekrümmter Kennlinienverlauf erzielt wird. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die durch die DT-OS 25 29 012 bekanateSchaltung dahingehend zu vereinfachen, daß die Vereinigungsschaltung entfallen kann. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The present invention deals with the circuit features through which a curved characteristic curve is achieved. The invention is based The underlying task is to set up the circuit known by the DT-OS 25 29 012 to the effect that the merging circuit can be omitted. These The object is achieved by the features reproduced in claim 1. Beneficial Further developments and embodiments of the invention are set out in the subclaims specified.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sinds erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Kennlinien-Diagramm für die Wirkungsweise der bekannten und der erfindungsgemäßen Schaltung, Fig. 2 und Fig. 3 je ein Ausführungsbeispiel für die bekannte Schaltung und Fig. 4 und 5 je ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Schaltung.The invention is based on exemplary embodiments shown in the drawing shown are explained. The figures show: FIG. 1 a characteristic curve diagram for the mode of operation the known circuit and the circuit according to the invention, FIGS. 2 and 3 each have an exemplary embodiment for the known circuit and FIGS. 4 and 5 each have an exemplary embodiment for the one according to the invention Circuit.

In Fig. 2 ist eine bekannte Schaltung (Dll-OS 25 29 012) zur Kompression von Wechselspannungssignalen als Blockschaltbild dargestellt. Eine solche Schaltung kann z.B. beim Bespielen eines Tonbandgerätes verwendet werden.In Fig. 2 is a known circuit (Dll-OS 25 29 012) for compression of AC voltage signals shown as a block diagram. Such a circuit can be used e.g. when recording a tape recorder.

Es ist beabsichtigt, die an der Eingangsklemme 7 anliegenden Eingangssignale U1 mit einem bestimmten Dynamikumfang in Sinalen U2 umzuwandlen, die an der Ausgangsklemme 10 abgreifbar sind und einen kleineren Dynamikumfang aufweisen. Zu dem beschriebenen Zweck ist im Nutzsignalweg zwischen den Klemmen 7 und 10 ein in seiner Verstärkung steuerbarer Verstärker 8 angeordnet. Der Verstärker 8 besitzt einen Steuereingang 9, über den zwecks Änderung des Übertragungsmaßes seine Verstärkung mittels einer Steuergleichspannung steuerbar ist.It is intended to use the input signals at input terminal 7 U1 with a certain dynamic range to convert into Sinalen U2, which is at the output terminal 10 can be tapped and have a smaller dynamic range. To the one described The purpose is in its amplification in the useful signal path between terminals 7 and 10 controllable amplifier 8 arranged. The amplifier 8 has a control input 9, via which its gain by means of a DC control voltage is controllable.

Zur Gewinnung der Steuergleichspannung ist ein Zweigweg mit einem weiteren Verstärker 11 vorgesehen, dessen Eingang an den Ausgang des Verstärkers 8 angeschlossen ist. Der Ausgang des Verstärkers 11 speist über eine Vereinigungsschaltung 14 einen Steuerspannungserzeuger 13, der zur Erzeugung einer von der Amplitude der Eingangswechselspannung abhängigen Gleichspannung an seinem Ausgang dient. Diese Gleichspannung wird als Steuerspannung den Steuereingängen 9 und 12 der Vcrstärker 8 und 11 zugeführt. Über den Steuereingang 12 ist der Verstärker 11 ebenso wie der Verstärker 8 über den Steuereingang 9 in seiner Verstärkung beeinflußbar.A branch path with a further amplifier 11 is provided, the input of which is connected to the output of the amplifier 8 is connected. The output of the amplifier 11 feeds via a combining circuit 14, a control voltage generator 13, which is used to generate one of the amplitude of the AC input voltage dependent DC voltage is used at its output. These DC voltage is used as the control voltage at the control inputs 9 and 12 of the amplifier 8 and 11 supplied. Via the control input 12, the amplifier 11 is just like the Amplifier 8 can be influenced in its gain via control input 9.

Die beschriebene Schaltung engt den Dynamikumfang des ,Nutzsignals ein, weil mit zunelxsender Ausgangsspannung des Verstärkers 8 am Ausgang des Steuerspannungserzeugers 13 eine Steuergleichspannung erscheint, die die Verstärkung des Verstärkers 8 herunterregelt. Außerdem wird dann auch die Verstärkung des Verstärkers 11 heruntergeregelt, so daß im Zweigweg eine Gegenregelung stattfindet, die die logarithmisch dargestellte Regelkennlinie der Kompressionsschaltung nahezu linearisiert. Die Steuerspannung ist also in Fig. 2 eine Regelspannung. Anhand der Fig. 1 wird diese Wirkung erläutert, wobei die Vereinigungsschaltung 14 zunächst außer Betracht gelassen wird.The circuit described narrows the dynamic range of the useful signal a, because with increasing output voltage of the amplifier 8 am Output of the control voltage generator 13 a control DC voltage appears, the regulates the gain of amplifier 8 down. Then there is also the gain of the amplifier 11 is regulated down, so that a counter-regulation takes place in the branch path, the control characteristic of the compression circuit shown in logarithmically linearized. The control voltage is therefore a control voltage in FIG. 2. Based on Fig. 1 explains this effect, the merging circuit 14 first is disregarded.

In Fig. 1 ist ein Pegeldiagramm in üblicher Darstellung wiedergegeben. Da oberhalb des Nenapegels von 0 dB keine Kompression stattfindet, werden im folgenden nur die Nutzsignale U1 zwischen -75 dB (angenommene Schwelle des Rauschens der Quelle) und dem beispielsweise bei 0 dB liegenden Nennpegel betrachtet.In Fig. 1, a level diagram is shown in the usual representation. Since there is no compression above the Nena level of 0 dB, the following only the useful signals U1 between -75 dB (assumed threshold of the noise of the source) and the nominal level at 0 dB, for example.

Der absolute Wert der Eingangsspannung steigt auf der Abszisse von links nach rechts bis zum Nennpegel an. Die Ausgangspegel U2 bei Kompression liegen im hier dargestellten Fall zwischen -45 dB und O dB. Der absolute Werte der Ausgangsspannung steigt auf der Ordinate von unten nach oben bis zum Nennpegel an. Bei exakter Expansion liegen die Ausgangssignale wieder zwischen den genannten Werten von -75 dB und 0 dB.The absolute value of the input voltage increases on the abscissa of left to right up to the nominal level. The output level U2 is at compression in the case shown here between -45 dB and 0 dB. The absolute value of the output voltage increases on the ordinate from bottom to top up to the nominal level. With exact expansion the output signals are again between the stated values of -75 dB and 0 dB.

Die Kurve 1, 2, 3 für die Abhängigkeit des Ausgangspegels U2 von U1 stellt die Kennlinie der Kompressionsschaltung nach Fig. 2 dar. Zwischen -75 dB und 60 dB für U1 liegt eine konstante Verstärkung von 30 dB vor (Neigung des Eennlinienteils 1 von 450), so daß bei gleich angenommener Maximal-Verstärkung der Verstärker 8 und 11 in Fig. 2 am Ausgang des Verstärkers 11 eine Verstärkung von 60 dB gegenüber der Eingangsspannung an der Eingangsklemme 7 vorliegt. Erst bei einem Eingangspegel U1 von -60 dB (am Knick der Kennlinie ,1, 2), dem wegen der Verstärkung von 60 dB ein Pegel von O dB am Ausgang des Verstärkers 11 entspricht, setzt im dargestellten Beispiel die Regelwirkung (Kompression) ein, weil dort die Schwelle des Steuerspannungserzeugers (13 in Pig. 2) überschritten wird. Von dem Wert U - -60 dB an nimmt die Verstärkung laufend ab und hat bei einem Eingangspegel von O dB den Wert O dB, also die Verstärkung 1. Oberhalb des Knicks 4 verläuft die Kurve 2, 3 mit dem Verstärkungswert 1 weiter. Man erkennt, daß der Dynamikumfang von -75 dB bis O dB der Eingangssignal U1 auf einen Umfang von -45 dB bis O dB der Ausgangssignale U2 verringert wird. Entsprechend der Kompression verläuft im beschriebenen Fall auch die Expansion.Curves 1, 2, 3 for the dependence of the output level U2 on U1 represents the characteristic of the compression circuit according to FIG. 2. Between -75 dB and 60 dB for U1, there is a constant gain of 30 dB (slope of the part of the end line 1 of 450), so that if the maximum gain is assumed to be the same, the amplifier 8 and 11 in Fig. 2 at the output of the amplifier 11 compared to a gain of 60 dB the input voltage is present at input terminal 7. Only at an input level U1 of -60 dB (at the bend in the curve, 1, 2), because of the gain of 60 dB a level of 0 dB at the output of the amplifier 11 is set in the illustrated Example the control effect (compression), because there the threshold of the control voltage generator (13 in Pig. 2) is exceeded. From the value U - -60 dB the Reinforcement continuously and with an input level of O dB it has the value O dB, i.e. the gain 1. Above the bend 4, the curve 2, 3 continues with the gain value 1. It can be seen that the dynamic range of -75 dB to 0 dB of the input signal U1 an amount of -45 dB to 0 dB of the output signals U2 is reduced. Corresponding the compression also takes place in the described case, the expansion.

Zur Vermeidung des Knicks 4 der Kennlinie 2, 3 in Fig. 1 ist die Schaltung nach Fig. 2 zusätzlich zu den beschriebenen Schaltungsgruppen mit einer Vereinigungsschaltung 14 versehen, die zwei Eingänge 15 und 16 besitzt sowie einen Ausgang, der mit dem Eingang des Regelspannungserzeugers 13 verbunden ist.To avoid the kink 4 of the characteristic 2, 3 in FIG. 1, the circuit is according to Fig. 2 in addition to the circuit groups described with a combination circuit 14 provided, which has two inputs 15 and 16 and an output that is connected to the Input of the control voltage generator 13 is connected.

Die Vereinigungsschaltung 14 ist so aufgebaut, daß an ihrem Ausgang ein Signal erscheint, das gleich der Differenz zwischen den beiden Eingangssignalen ist, wobei der Signalwert am Eingang 16 von dem Signalwert am Eingang 15 abgezogen wird. In der dargestellten Schaltung wird dem Eingang 16 der Vereinigungssciialtung 14 die Ausgangsspannung U2 des von der Eingangsklemme 7 über den Verstärker 8 zur Ausgangsklemme 10 führenden Nutzsignalweges zugeführt.The combining circuit 14 is constructed so that at its output a signal appears that is equal to the difference between the two input signals is, the signal value at input 16 subtracted from the signal value at input 15 will. In the circuit shown, the input 16 of the union circuit 14 the output voltage U2 of the from the input terminal 7 via the amplifier 8 to Output terminal 10 is fed to the leading useful signal path.

Die beschriebene Zuschaltung der Vereinigungsschaltung 14 hat die Wirkung, daß sich für die dargestellte Schaltung eine Kennlinie gemäß der Kennlinie 6 in Fig. 1 ergibt. Anstelle des Kennlinienknicks 4 weist die Kennlinie 6 am Punkt 5 bei einem Eingangspegel von 0 dB für U1 einen bestimmten Wert auf. Unterhalb und oberhalb des Punktes 5 schmiegt sich die Kennlinie 6 asymptotisch an die Kennlinienteile 2 und 3 an.The connection of the combination circuit 14 described has the Effect that for the circuit shown there is a characteristic curve according to the characteristic curve 6 in Fig. 1 results. Instead of the curve bend 4, the characteristic curve 6 points at the point 5 has a certain value for U1 at an input level of 0 dB. Below and Above point 5, the characteristic curve 6 hugs the parts of the characteristic curve asymptotically 2 and 3.

Die in Fig. 1 wiedergegebenen Kurven zeigen zwar nur die prinzipielle Wirkungsweise der Vereinigungsschaltung 14; man erkennt aber, daß die Kennlinie 6 im Bereich des Nennpegels um O dB bezüglich ihres Differentialquotienten stetig verläuft. Da der Schnittpunkt 5 der Kennlinie 6 mit der Ordinate exakt und ohne Abgleich auch bei Schaltungen aus unterschied lichen Fertigungsserien reproduzierbar ist, erfüllt die beschriebene Schaltung mit der Kennlinie 6 die eingangs genannten Forderungen.The curves shown in Fig. 1 show only the basic ones Operation of the combining circuit 14; but one recognizes that the characteristic 6 steadily in the range of the nominal level around O dB with regard to its differential quotient runs. Since the intersection point 5 of the characteristic 6 with the ordinate is exact and without Adjustment can be reproduced even with circuits from different production series is, the circuit described with the characteristic curve 6 fulfills those mentioned at the beginning Requirements.

In Fig. 3 ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltung bei der Expansion von Wechselspanmlngssignalen dargestellt.In Fig. 3, the application of the circuit according to the invention is in the Expansion of AC voltage signals shown.

Eine solche Schaltung dient z.B. dazu, die mit der in Fig. 2 dargestellten Schaltung von U1 auf U2 komprimierten Signale so zu ezpandieren, daß die Ausgangssignale U3 wieder den Dynamikumfang der Eingangssignale U1 der Schaltung nach Fig. 2 aufweisen.Such a circuit is used, for example, to match that shown in FIG Switching from U1 to U2 to ezpandieren compressed signals so that the output signals U3 again have the dynamic range of the input signals U1 of the circuit according to FIG.

Die Expansionsschaltung nach Fig. 3 enthält zwischen der Eingangsklemme 18 und der Ausgangsklemme 20 einen steuerbcSren Verstärker 19. Der Zweigweg, dessen Eingang in diesem Fall statt an den Ausgang an den Eingang des Verstärkers 19 im Nutzsignaiweg angeschlossen ist, enthält den schon anhand der Fig. 2 beschriebenen steuerbaren Verstärker 11. Der Steuereingang 21 des Verstärkers 19 sowie der Steuereingang 12 des Verstärkers 11 werden von dem Ausgang des Steuerspannungserzeugers 13 gespeist. Der Verstärker 19 ist wegen der verlangten Expansion so aufgebaut, daß die Steigung seiner Kennlinie das umgekehrte Vorzeichen aufweist wie die Steigung der Steuer kennlinie des Verstärkers 8 aus Fig. 2, während der Verstärker 11 in Fig. 3 mit dem Verstärker 11 in Fig. 2 übereinstimmt und wie dieser gegengeregelt wird. Wenn die Eingang spannung U2 steigt und damit der Betrag der Steuergleichspannung an den Steuereingängen 21 und 12 steigt, dann hat dies also-zur Folge, daß die Verstärkung des Verstärkers 19 vergrößert wird, während die Verstärkung des Verstärkers 11 verringert wird. Dies kann auch dadurch bewirkt werden, daß zwischen dem Steuerspannungserzeuger 13 und dem einen der beiden ansonsten gleich aufgebauten Verstärker 11 und 19 eine Phasenumkehrschaltung für die Steuergleichspannung liegt.The expansion circuit of Fig. 3 includes between the input terminal 18 and the output terminal 20 a controllable amplifier 19. The branch path, its Input in this case instead of the output to the input of the amplifier 19 im Nutzsignaiweg is connected, contains the already described with reference to FIG controllable amplifier 11. The control input 21 of the amplifier 19 and the control input 12 of the amplifier 11 are fed from the output of the control voltage generator 13. The amplifier 19 is constructed because of the required expansion so that the slope its characteristic curve has the opposite sign as the slope of the tax characteristic of the amplifier 8 from FIG. 2, while the amplifier 11 in FIG corresponds to the amplifier 11 in FIG. 2 and how this is counter-regulated. if the input voltage U2 increases and thus the amount of the DC control voltage increases the control inputs 21 and 12 increases, then this has the consequence that the gain of amplifier 19 is increased while the gain of amplifier 11 is decreased will. This can also be achieved in that between the control voltage generator 13 and one of the two otherwise identical amplifiers 11 and 19 Phase reversal circuit for the DC control voltage is present.

Gleich aufgebaute Verstärker können auch dann verwendet werden, wenn die Verstärkung jeweils durch einen Gegenkopplungs-Spannungsteiler bestimmt wird. Die für beide Verstärker gleiche Steuergleichspannung steuert dann in bekannter Weise (DD-OS 22 18 823) bei Kompression den einen Spannungsteilerwiderstand und bei Expansion den anderen Spannung steilerwiderstand.Identically structured amplifiers can also be used if the gain is determined in each case by a negative feedback voltage divider. The DC control voltage, which is the same for both amplifiers, then controls in a known manner Way (DD-OS 22 18 823) with compression the one voltage divider resistor and with expansion the other voltage is steeper resistance.

Wie bei der Schaltung nach Fig. 2 ist bei der beschriebenen Schaltung nach Fig. 3 zwischen dem Ausgang des Verstärkers 11 und dem Eingang de s des Regelspannungserzeugers 13 eine Vereinigungsschaltung 14 eingefügt, die der Vereinigungsschaltung 14 in Fig. 2 entspricht und genauso aufgebaut ist. Da es sich bei der Schaltung nach Fig. 3 jedoch um eine Expansionsschaltung handelt, ist der Eingang 16 der Vereinigungsschaltung 14'an den Eingang des Verstärkers 19 angeschlossen.As with the circuit of FIG. 2, the circuit described 3 between the output of the amplifier 11 and the input de s of the control voltage generator 13, a merging circuit 14 is inserted which corresponds to the merging circuit 14 in FIG Fig. 2 corresponds and is constructed in the same way. Since the circuit according to Fig. 3, however, is an expansion circuit, input 16 is the merging circuit 14 'is connected to the input of the amplifier 19.

Die Wirkung der Zuschaltung der Vereinigungsschaltung 14 bei der Expansionsschaltung nach Fig. 3 ist entsprechend komplementär zu der Wirkung der Kompressionsschaltung nach Fig. 2.The effect of the connection of the merging circuit 14 in the expansion circuit according to Fig. 3 is correspondingly complementary to the effect of the compression circuit according to Fig. 2.

Es ergibt sich somit für die Expansionsschaltung die in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete Kennlinie 6'mit dem dem Punkt 5 entsprechenden Punkt 5' als Schnittpunkt mit der Ordinate für einen Eingangspegel U2 von 0 dB.The dashed line in FIG. 1 thus results for the expansion circuit Characteristic curve 6 'drawn in with the point 5' corresponding to point 5 as the intersection with the ordinate for an input level U2 of 0 dB.

Die -ErfindZzng ermöglicht es, die oben beschriebene bekannte Schaltung dahingehend zu vereinfachen, daß die Vereinigungsschaltung entfallen kann. Grundlage der dahin führenden Überlegungen ist die Tatsache, daß sich das Übertragungsmaß einer Anordnung aus einem ersten Verstärker und einem Differenzverstärker, wobei der eine Eingang des Differenzverstärkers mit dem Eingang des ersten Verstärkers und der andere Eingang des Differenzverstärkers mit dem Ausgang des ersten Verstärkers verbunden ist, um den von dem Differenzverstärker gebildeten Betrag von dem Übertragungsmaß des ersten Verstärkers unterscheidet. Dieser Differenzbetrag des Ubertragungsmaßes ist nur abhängig von der Beschaltung des Differenzverstärkers.The invention makes it possible to use the known circuit described above to the effect that the merging circuit can be omitted. basis The reasoning leading to this is the fact that the transfer rate an arrangement of a first amplifier and a differential amplifier, wherein one input of the differential amplifier with the input of the first amplifier and the other input of the differential amplifier to the output of the first amplifier is connected to the amount formed by the differential amplifier of the transmission measure of the first amplifier differs. This difference in the transfer rate is only dependent on the wiring of the differential amplifier.

Er bleibt also konstant, wenn das Übertragungsmaß des ersten Verstärkers variiert wird. Von Bedeutung ist der Spezialfall, bei dem der 1)ifferenzverstärker in der oben beschriebenen Schaltung so beschaltet ist, daß die von ihm gebildete Differenz den Betrag 1 hat. Die gleiche Differenz im Betrag des Ubertragungsmaßes besteht auch zwischen der invertierenden und der nichtinvertierenden Beschaltung eines Differenzverstä.rkers, wenn die gleichen Schaltelemente verwendet werden. Daraus folgt, d&ß die Anordnung aus dem ersten Verstärker und dem Differenzverstärker durch eine Anordnung mit einem einzigen Verstärker ersetzt werden kann, wenn von den beiden Alternativen - invertierender Verstärker - nichtinvertierender Verstärker - der zweite Verstärker in der anderen Alternative beschaltet ist wie der erste Verstärker. Die Polarität des Ausgangssignals blcibt bei den obigen Überlegungen unberücksichtigt, da es sich bei den in Frage kommenden Signalen um Wechselspannung handelt.So it remains constant when the transfer rate of the first amplifier is varied. The special case in which the 1) interference amplifier is of importance in the circuit described above is connected so that the one formed by it Difference has the amount 1. The same difference in the amount of the transfer rate also exists between the inverting and the non-inverting wiring a differential amplifier, if the same switching elements are used will. It follows from this that the arrangement comprising the first amplifier and the differential amplifier can be replaced by a single amplifier arrangement if of the two alternatives - inverting amplifier - non-inverting amplifier - the second amplifier in the other alternative is wired like the first Amplifier. The polarity of the output signal remains in the above considerations not taken into account, since the signals in question are alternating voltage acts.

Eine derartige Anordnung ist für den Fall der Kompression in der Fig. 4 und für den Fall der Expansion in der Fig. 5 dargestellt.Such an arrangement is for the case of compression in Fig. 4 and in the case of expansion in FIG.

Die Kompressionsschaltung enthält zwischen der Eingangsklemme 7 und der Ausgangsklemme 10 einen in seiner Verstärkung steuerbaren, vorzugsweise als nichtinvertierender Verstärker ausgebildeten Verstärker 8. Der Verstärker 8 besitzt einen Steuereingang 9, über den zwecks Änderung des Ubertragungsmaßes seine Verstärkung mittels einer Steuerspanrnrng steuerbar ist. Zur Gewinnung der Steuerspannung ist ein Zweigweg mit einem weiteren Verstärker 11 vorgesehen, dessen Eingang an den Ausgang des Verstärkers 8 angeschlossen ist. In dem Fall, daß der im Nutzsignalweg liegende Verstärker 8 als nichtinvertierender Verstärker beschaltet ist, ist der im Zweigweg angeordnete Verstärker 11 als invertierender Verstärker beschaltet. Der Ausgang des Verstärkers 11 speist einen Steuerspannungserzeuger 13, der zur Erzeugung einer von der Amplitude der Eingangswechselspannung abhängigen Gleichspannung an seinem Ausgang dient. Diese Gleichspannung wird &ls Steuerspannung den Steuereingängen 9 und 12 der Verstärker 8 und 11 zugeführt. ueber den Steuereingang 12 ist der Verstärker 11 ebenso wie der Verstärker 8 über den Steuereingang 9 in seiner Verstärkung beeinflußbar. Die zur Beschaltung der beiden Verstärker dienenden Impedanzen sind gleich. Dadurch wird erreicht, daß bei jeder möglichen Steuerspannung an den Steuereingängen 9 und 12 der Verstärker 8 jeweils eine um den Betrag 1 größere Verstärkung aufweist als der Verstärker 11.The compression circuit includes between the input terminal 7 and the output terminal 10 a controllable in its gain, preferably as non-inverting amplifier trained amplifier 8. The amplifier 8 has a control input 9 via which its gain in order to change the transmission rate is controllable by means of a control voltage. To obtain the control voltage is a branch path provided with a further amplifier 11, the input of which to the Output of amplifier 8 is connected. In the event that the in the useful signal path lying amplifier 8 is connected as a non-inverting amplifier, is the The amplifier 11 arranged in the branch path is connected as an inverting amplifier. The output of the amplifier 11 feeds a control voltage generator 13, which for Generation of a direct voltage dependent on the amplitude of the input alternating voltage serves at its exit. This DC voltage is used as the control voltage for the control inputs 9 and 12 of the amplifiers 8 and 11 are supplied. The amplifier is via the control input 12 11 as well as the amplifier 8 can be influenced in its gain via the control input 9. The impedances used to connect the two amplifiers are the same. Through this it is achieved that at every possible control voltage at the control inputs 9 and 12 of the amplifier 8 each one by the amount 1 greater gain than the amplifier 11.

DieEepansionsschaltung gemäß der Fig. 5 enthält im Signalweg einen als nichtinvertierender Verstärker beschalteten Verstärker 19. Der Verstärker 19 besitzt einen Steuereingang 21, über den zwecks Anderung des Übertragungsmaßes seine Verstärkung mittels einer Steuergleichspanmlng steuerbar ist. Zur Gewinnung der Steuergleichspannung ist ein Zweigweg mit einem weiteren Verstärker 11 vorgesehen, dessen Eingang an den Eingang des im Nutzsignalweg angeordneten verstärkersAangeschlossen ist. Bei einer angenommenen Beschaltung des im Nutzsignalweg angeordneten Verstärkers 19 als nichtinvertierender Verstärker ist der im Zweigweg angeordnete Verstärker 11 als invertierender Verstärker beschaltet. Der Ausgang des Verstärkers 11 speist einen Steuerspannungserzeuger 13, der zur Erzeugung einer von der Amplitude der Eingangswechselspannung abhängigen Gleichspannung an seinem Ausgang dient. Diese Gleichspannung wird als Steuer spannung den Steuereingängen 21 und 12 der Verstärker 19 und 11 zugeführt. Über den Steuereingang 12 ist der Verstärker 11 ebenso wie der Verstärker 19 über den Steuereingang 21 in seiner Verstärkung beeinflußbar.The expansion circuit according to Fig. 5 includes one in the signal path Amplifier 19 connected as a non-inverting amplifier. The amplifier 19 has a control input 21, through which its to change the transmission rate Gain is controllable by means of a control DC voltage. To obtain the DC control voltage, a branch path with a further amplifier 11 is provided, its input is connected to the input of the amplifierA arranged in the useful signal path is. Assuming the wiring of the amplifier arranged in the useful signal path 19 as a non-inverting amplifier is the amplifier arranged in the branch path 11 wired as an inverting amplifier. The output of the amplifier 11 feeds a control voltage generator 13, which is used to generate one of the amplitude of the AC input voltage dependent DC voltage is used at its output. These DC voltage is used as the control voltage to the control inputs 21 and 12 of the amplifier 19 and 11 supplied. Via the control input 12, the amplifier 11 is just like the gain of the amplifier 19 can be influenced via the control input 21.

Der Verstärker 19 ist wegen der verlangten Expansion so aufgebaut, daß die Steigung seiner Kennlinie das umgekehrte Vorzeichen aufweist wie die Steigung der Kennlinie des Verstärkers 8 aus Fig. 4 wahrend der Verstärker 11 in Fig. 5 mit dem Verstärker 11 in Fig. 4 übereinstimmt und wie dieser gegengeregelt wird, Es sind aber auch die bei der bekannten Schaltung erwähnten Schaltungsvarianten möglich.Because of the expansion required, the amplifier 19 is constructed in such a way that that the slope of its characteristic curve has the opposite sign as the slope the characteristic curve of the amplifier 8 from FIG. 4 while the amplifier 11 in FIG corresponds to the amplifier 11 in FIG. 4 and how this is counter-regulated, Es however, the circuit variants mentioned in the known circuit are also possible.

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Claims

P a t e n t a u 8 p r ü c h e circuit for automatic Dznamlik «compression or expansion with a useful signal path, with means for changing the transmission rate and with a branch path connected to the useful signal path, in which from the useful signal a control voltage is obtained in a control voltage generator, which on the one hand the means for changing the transfer rate in the useful signal path and on the other hand also located in the branch path means for changing the transmission rate is supplied namely in the sense of a counter-regulation of the transfer rate in the branch route (according to patent DU "PS 24 O 258.6), characterized in that the transmission rate in the useful signal path and in the branch path determining means are arranged and designed so that the Transmission measure in the useful signal path from the sum of a constant component and a variable portion is formed, and formed in the branch path only from a variable portion is.

2. Circuit according to claim 1, characterized in that in the useful signal path at least one amplifier connected as a non-inverting amplifier is arranged ist1 and that in the branch path at least one connected as an inverting amplifier Amplifier is arranged.

3. A circuit according to claim 1, characterized in that the means to change the transfer rate in the useful signal path and in the branch path with regard to their Gain characteristic in compression in the same way and complementary in expansion are built up to each other.