DE2803751C2

DE2803751C2 - Circuit for automatic dynamic compression or expansion

Info

Publication number: DE2803751C2
Application number: DE19782803751
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. 3000 Hannover Schröder
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1978-01-28
Filing date: 1978-01-28
Publication date: 1982-06-09
Also published as: WO1979000560A1; DE2803751A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schaltung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on a circuit according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, die Qualität der Wiedergabe von Tonfrequenzdarbietungen durch Vergrößern des Signal-Rausch-Abstandes durch ein Komprcssions-Expansions-Systcm (sogenanntes Kompander-System) zu verbessern. Die Nutzsignalc werden vor dem gestörten Übertragungsweg, ζ. B. Leitung oder Tonband, in ihrer Amplitude komprimiert und nach der Übertragung expandiert.It is known to improve 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 Nutzsignalc are disturbed before the Transmission route, ζ. B. line or tape, compressed in their amplitude and after transmission expands.

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. einer Fabrikationsserie und die Ausbaufähigkeit des System-Konzeptes bezüglich der Wahl des Expansions- und Komprcssions-Gndes. Die bisher bekannten Kompressions-Fxpansions-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 obengenannten Forderungen.With the known systems there is the difficulty 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. B. a production series and the expandability of the system concept regarding the choice of expansion and compression type. The previously known compression-expansion systems Either require a relatively large amount of effort in the case of good quality or they do not meet the requirements of one - especially in the case of consumer devices required - little effort to a sufficient extent the above-mentioned requirements.

Der Gegenstand des Hauptpatentes 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) Übereinstimmung der Kennlinien bei Kompression und Expansion, eine geringe Temperaturabhängigkeit, eine gute Reproduzierbarkeit der verlangten Werte bei Geräten einer oder verschiedener Fabrikationsscrien ohne die Arbeit des Abgleichens und einer Erweiterung des Systems zu sehr hohen Kompressions- und Expansions-Graden hin.
Der Gegenstand des Hauptpatents bezieht sich aufThe subject of the main patent 24 06 258 therefore solves the problem of creating a circuit for a compression-expansion system that allows with comparatively little effort: A good quality with regard to the analogous (complementary) correspondence of the characteristics for compression and expansion, a low one Temperature dependency, good reproducibility of the required values for devices of one or different production series without the work of balancing and an expansion of the system to very high degrees of compression and expansion.
The subject matter of the main patent relates to

m eine Schaltung zur automatischen Dynamik-Kompression oder Expansion in einem Nutzsigralweg mit Mitteln zum Ändern des Übertragungsmaßes, bei der vom Ausgang bzw. Eingang des Nutzsignalweges ein Weg abgezweigt ist, auf dem aus dem Nutzsignal inm a circuit for automatic dynamic compression or expansion in a Nutzsigralweg with means for changing the transmission rate in which a path is branched off from the output or input of the useful signal path on which the useful signal in

'5 einem Steuerspannungserzeuger eine Steuerspannung gewonnen wird, die den Mitteln zum Ändern des Übertragungsmaßes im Nutzsignalweg zugeführt wird. Die genannte Aufgabe wird gemäß des Hauptpatents dadurch gelöst, daß die Steuerspannung auch im5 a control voltage generator a control voltage is obtained, which is fed to the means for changing the transmission rate in the useful signal path. The stated object is achieved according to the main patent in that the control voltage is also in the

M Zweigweg liegenden Mitteln zur Änderung des ÜbertragungsmaBes zugeführt wird, und zwar im Sinne einer Gegenregelung des Übertragungsmaßes im Zweigweg.M means located in the branch path to change the transfer rate is supplied, in the sense a counter-regulation of the transmission rate in the branch path.

Durch diese Gegenregelung wird zunächst erreicht, daß die Steuerkennlinien (Abhängigkeit der Ausgangssignale U₁ von den Eingangssignalen U\, vergleiche Fig. 1) für die Kompression und Expansion (nachfolgend kurz ais Kennlinien bezeichnet) in logarithmischer Darstellung annähernd linear sind, wodurch ihreThis counter-regulation initially ensures that the control characteristics (dependence of the output signals U ₁ on the input signals U \, see FIG. 1) for compression and expansion (hereinafter referred to as characteristics for short) are approximately linear in a logarithmic representation, which means that their

■>° Reproduzierbarkeit in den Geräten z. B. einer Fabrikationsserie erleichtert wird. Die normalen Streuungen der Eigenschaften der Bauelemente haben hierauf keinen wesentlichen Einfluß.
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 verringcr-■> ° reproducibility in the devices z. B. a production series is facilitated. The normal variations in the properties of the components have no significant influence on this.
The characteristics that can be achieved with the circuit described have, according to FIG.

w ten und einer Dynamik-Kompression entsprechenden Steigung. Beim Erreichen eines bestimmten Pegelwertes, z. B. 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.w ten and a slope corresponding to a dynamic compression. When a certain level value is reached, z. B. when reaching the so-called nominal and reference level in recording studio systems, the characteristic curve goes into a third linear part 3, which again corresponds to a linear dynamic curve.

Die DE-OS 25 59 012 beschäftigt sich bereits mit dem Kurvenverlauf an der Knickstelle 4 zwischen den Kennlinientcilen 2 und 3. Es hat sich niimlich gezeigt, daß der exakte Knick 4 (z. B. bei Nennpegel) zwar leichtDE-OS 25 59 012 is already dealing with the Curve course at the kink 4 between the characteristics 2 and 3. It has been shown that that the exact bend 4 (e.g. at nominal level) is easy

"><> und gut auch bei unterschiedlichen Fertigungsserien reproduzierbar ist, daß aber — 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"> <> and also good for different production series is reproducible, but that - starting abruptly with the break point - above this point 4 dynamic compression or expansion is no longer taking place. This can e.g. B. cause that too

''"' bei der Verwendung einer frequenzabhängigen Gegenkopplung bei den im Nutzsignalweg und im Zweigweg liegenden Mitteln zur Änderung des Übertragungsmaßes eine Modulation von unverdecktem Rauschen im Rhythmus von niederfrequenten Nutztönen eintritt.'' "'when using a frequency-dependent negative feedback in the means for changing the transmission rate located in the useful signal path and in the branch path a modulation of uncovered noise occurs in the rhythm of low-frequency useful tones.

hf Dieser Effekt wäre unterdrückt, wenn die Kennlinie bei der erwähnten Unstetigkeitsstelle 2 stetig bezüglich des Differentialquotienten, also gekrümmt, verlaufen würde. Die Schaltung gemäß der DEOS 25 29 012 ermöglicht es, den erwähnten Kennlinienknick durchhf This effect would be suppressed if the characteristic at the point of discontinuity 2 mentioned run continuously with respect to the differential quotient, that is to say curved would. The circuit according to DEOS 25 29 012 enables the aforementioned kink in the characteristic curve

b"> einen stetigen, leicht reproduzierbaren Kennlinienverlauf zu ersetzen.b "> a steady, easily reproducible characteristic curve to replace.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit den Schaltungsmerkmalen, durch die ein gekrümmterThe present invention is concerned with the circuit features that enable a curved

Kennlinienverlauf erzielt wird. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die durch die DE-OS 25 59 012 bekannte Schaltung dahingehend zu vereinfachen, daß die Vereinigungsschallupg entfallen kann. Diese Aufgabe wird durch die im PatentanspruchCharacteristic curve is achieved. That of the invention The underlying task is to change the circuit known from DE-OS 25 59 012 simplify that the unification noise can be omitted. This task is achieved by the claim

I wiedergegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformer, der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.I solved the reproduced features. Advantageous developments and embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, erläutert. Ls zeigtThe invention is explained using exemplary embodiments which are shown in the drawing. Ls shows

Fig. 1 ein Kennlinien-Diagramm für die Wirkungsweise der bekannten und der erfindungsgemäßen Schaltung,Fig. 1 is a characteristic diagram for the mode of operation of the known and the inventive Circuit,

F i g. 2 und F i g. 3 je ein Ausführungsbeispiel für die bekannte Schaltung undF i g. 2 and F i g. 3 each an embodiment for the known circuit and

Fig.4 und 5 je ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Schaltung.4 and 5 each show an embodiment for the circuit according to the invention.

In Fig. 2 ist eine bekannte Schaltung (DE-OS 25 59 012) 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 (DE-OS 25 59 012) for the compression of AC voltage signals is shown as a block diagram. Such Circuit can e.g. B. be used when playing a tape recorder.

Es ist beabsichtig!, die an der Eingangsklemme 7 anliegenden Eingangssignale U\ mit einem bestimmten Dynamikumfang in Signale (Λ umzuwandeln, 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 VerstärkerIt is intended! To convert the input signals U \ at input terminal 7 with a certain dynamic range into signals (Λ, which can be tapped at output terminal 10 and have a smaller dynamic range. For the purpose described, the useful signal path between terminals 7 and 10 an amplifier with controllable gain

8 angeordnet. Der Verstärker 8 besitzt einen Steueremgang 9, über den zwecks Änderung des Übertragungsmaßes seine Verstärkung mittels einer Steuergleichspannung steuerbar ist.8 arranged. The amplifier 8 has a control output 9, via which, for the purpose of changing the transfer rate, 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 Vcreinigungsschaltung 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 Verstärker 8 und 11 zugeführt. Über den Steiiereingang 12 ist der VerstärkerA branch path with a further amplifier 11 is provided to obtain the DC control voltage. the input of which is connected to the output of the amplifier 8. The output of amplifier 11 feeds a control voltage generator 13 via a cleaning circuit 14, which is used to generate a DC voltage dependent on the amplitude of the input AC voltage is used at its output. This DC voltage is used as a control voltage to the control inputs 9 and 12 of the amplifiers 8 and 11 fed. The amplifier is via the bull input 12

I1 ebenso wie der Verstärker 8 über den SteuereingangI1 as well as the amplifier 8 via the control input

9 in seiner Verstärkung beeinflußbar.9 can be influenced in its gain.

Die beschriebene Schaltung engt den Dynamikunifang des Nutzsignals ein, weil mit zunenmender Ausgangsspannung des Verstärkers 8 am Ausgang des Steuerspannungserzeugers 13 eine Steuergleichspannung erscheint, die die Verstärkung des Verstärkers 8 hcrunterregelt. Außerdem wird dann auch die Verstärkung des Verstärkers 11 heruntergeregelt, so daß im Zweigweg eine Gegenregelung stattfindet, die die logarithmisch dargestellte Regelkennünie der Kompressionsschaltung nahezu linearisiert. Die Steuerspannung ist also in F i g. 2 eine Regelspannung. Anhand der F i g. 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, because with increasing output voltage of the amplifier 8 at the output of the Control voltage generator 13 a control DC voltage appears, which the gain of the amplifier 8 downregulated. In addition, the gain of the amplifier 11 is then regulated down, so that in Branch way a counter-regulation takes place, which the logarithmically represented control characteristic of the compression circuit almost linearized. The control voltage is therefore in FIG. 2 a control voltage. Based on F i g. 1 this effect is explained, the merging circuit 14 initially disregarded is left.

In Fig. 1 ist ein Pegeldiagramm in üblicher Darstellung wiedergegeben. Da oberhalb des Nennpegeis von 0 dB keine Kompression stattfindet, werden im folgenden nur die Nutzsignale LA zwischen -75 dB (angenommene Schwelle des Rauschens der Quelle) und dem beispielsweise bei OdB liegenden Nennpegel betrachtet. Der absolute Wert der Eingangsspannung steigt auf der Abszisse von links nach rechts bis zum Nennpegel an. Die Ausgangspegel LA bei Kompression liegen im hier dargestellten Fall zwischen —45 dB und 0 dB. Der absolute Wert 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.In Fig. 1, a level diagram is shown in the usual representation. Since above the nominal level of 0 dB no compression takes place, in the following only the useful signals LA between -75 dB (assumed threshold of the noise of the source) and the nominal level, for example at OdB considered. The absolute value of the input voltage increases on the abscissa from left to right up to Nominal level. In the case shown here, the output levels LA with compression are between -45 dB and 0 dB. The absolute value of the output voltage increases on the ordinate from bottom to top to Nominal level. In the case of exact expansion, the output signals are again between those mentioned Values of - 75 dB and 0 dB.

Die Kurve 1, 2, 3 für die Abhängigkeit desCurves 1, 2, 3 for the dependence of the

u) Ausgangspegels LA von LA stellt die Kennlinie der Kompressionsschaltung nach F i g. 2 dar. Zwischen — 75 dB und 6OdB für LA liegt eine konstante Verstärkung von 3OdB vor (Neigung des Kennlinienteils 1 von 45°). so daß bei gleich angenommeneru) output level LA of LA represents the characteristic of the Compression circuit according to FIG. 2. There is a constant between - 75 dB and 6OdB for LA Gain of 3OdB before (slope of the part of the characteristic curve 1 of 45 °). so that with the same assumed

) 5 Maximal-Verstärkung der Verstärker 8 und 11 in F i g. 2 am Ausgang des Verstärkers 11 eine Verstärkung von 6OdB gegenüber der Eingangsspannung an der Eingangsklemme 7 vorliegt. Erst bei einem Eingangspegel U] von —60 dB (am Knick der Kennlinie 1, 2), dem wegen dei Verstärkung von 6OdB ein Pegel von OdB am Ausgang des Verstärkers 11 entspricht, set/.t im dargestellten Beispiel die Regelwirkung (Kompression) ein, weil dort die Schwelle des Steuerspannungserzeugers (13 in F i g. 2) überschritten wird. Von dem Wert LA = — 60 dB nimmt die Verstärkung laufend ab und hat bei einem Eingangspegel von OdB den Wert OdB, 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 0 dB) 5 maximum gain of amplifiers 8 and 11 in FIG. 2 at the output of the amplifier 11 there is a gain of 6OdB compared to the input voltage at the input terminal 7. Only at an input level U] of -60 dB (at the bend in characteristic curve 1, 2), to which a level of OdB at the output of amplifier 11 corresponds due to the amplification of 6OdB, does the control effect (compression) set in the example shown because there the threshold of the control voltage generator (13 in FIG. 2) is exceeded. The gain continuously decreases from the value LA = -60 dB and has the value OdB at an input level of OdB, 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 is from -75 dB to 0 dB

vi der Eingangssignale L'i auf einen Umfang von —45 dB bis OdB der Ausgangssignale LA verringert wird. Entsprechend der Kompression verläuft im beschriebenen Fall auch die Expansion. vi of the input signals L'i is reduced to a range of -45 dB to OdB of the output signals LA. In the case described, the expansion also takes place in accordance with the compression.

Zur Vermeidung des Knicks 4 der Kennlinie 2, 3 inTo avoid the kink 4 of the curve 2, 3 in

J-j Fig. I ist die Schaltung nach F i g. 2 zusätzlich zu den beschriebenen Schaltungsgruppen mit einer Vereinigungsschaltung '4 versehen, die zwei Eingänge 15 und 16 besitzt sowie einen Ausgang, der mit dem Eingang des Regelsparnungserzeugers 13 verbunden ist.J-j Fig. I is the circuit of Fig. 1. 2 in addition to the described circuit groups provided with a combination circuit '4, the two inputs 15 and 16 has and an output which is connected to the input of the rule savings generator 13.

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 derThe combining circuit 14 is constructed so that a signal appears at its output which is the same as the Difference between the two input signals. where the signal value at input 16 of the Signal value at input 15 is deducted. In the

■>·"· dargestellten Schaltung wird dem Eingang 16 der Vereinigungsschaltung 14 die Ausgangsspannung LA des von der Eingangsklemme 7 über den Verstärker 8 zur Ausgangsklemme 10 führenden Nutzsignalwcgcs zugeführt. The circuit shown is connected to the input 16 of the Combination circuit 14 the output voltage LA of the Useful signal wcgcs which leads from the input terminal 7 via the amplifier 8 to the output terminal 10.

Die beschriebene Zuschaltung der Vereinigungsschaltung 14 hat die Wirkung, daß sich für die dargestellte Schaltung eine Kennlinie gemäß der Kennlinie 6 in F i g. 1 ergibt. Anstelle des Kennlinienknicks 4 weist die Kennlinie 6 am Punkt 5 bei einem Eingangspcgel vonThe described connection of the merging circuit 14 has the effect that a characteristic curve according to the characteristic curve 6 in FIG F i g. 1 results. Instead of the curve bend 4, the curve 6 shows at point 5 with an input level of

« OdB für LA einen bestimmten Wert auf. Unterhalb und oberhalb des Punktes 5 schmiegt sich die Kennlinie 6 asymptotisch an die Kennlinienteile 2 und 3 an. Die in Fig. 1 wiedergegebenen Kurven zeigen zwar nur die prinzipielle Wirkungsweise der Vereinigungsschaltung«OdB for LA a certain value. Below and Above the point 5, the characteristic curve 6 hugs the curve parts 2 and 3 asymptotically. In the Fig. 1 reproduced curves show only the basic mode of operation of the combination circuit

M) 14; man erkennt aber, daß die Kennlinie 6 im Bereich des Nennpegels um 0 dB bezüglich ihres Differentialquotienten stetig verläuft. Da der Schnittpunkt 5 der Kennlinie 6 mit der Ordinate exakt und ohne Abgleich auch bei Schaltungen aus unterschiedlichen Fertigungs-M) 14; one recognizes, however, that the characteristic curve 6 in the range of the nominal level around 0 dB with respect to its differential quotient runs steadily. Because the intersection point 5 of the characteristic 6 with the ordinate is exact and without adjustment even with circuits from different manufacturing

hi serien reproduzierbar ist, erfüllt die beschriebene dem Eingang des ersten Verstärkers und der andere Eingang des Differenzverstärkers mit dem Ausgang des ersten Verstärkers verbunden ist, um den von demhi series is reproducible meets the requirements described the input of the first amplifier and the other input of the differential amplifier to the output of the first amplifier is connected to that of the

Differenzverstärker gebildeten Betrag von dem Übertragungsmaß des ersten Verstärkers unterscheidet. Dieser Differenzbeirag des Übcrtragungsniaßes ist nur abhängig von der Beschallung des Differenzversiärkcrs. Er bleibt also konstant, wenn das Übertragungsmaß des ί ersten Verstärkers variiert wird. Von Bedeutung ist der Spczialfall. bei dem der Differenzverstärker in der oben beschriebenen Schaltung so beschältet ist, daß die von ihm gebildete Differenz den Betrag 1 hat. Die gleiche Differenz im Betrag des Überiragungsmaßes besteht auch zwischen der invertierenden und der nichtinverlierenden Beschallung eines Differenzverstärkers, wenn die gleichen Schaltelemente verwendet werden. Daraus folgt, daß die Anordnung aus dem ersten Verstärker und dem Differenzverstärker durch eine Anordnung mit ^|r einem einzigen Verstärker eisel/.i 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 -'« bleibt bei den obigen Überlegungen unberücksichtigt, da es sich bei den in Frage kommenden Signalen um Wechselspannung handelt.Differential amplifier amount formed differs from the transmission rate of the first amplifier. This difference in contribution to the transmission is only dependent on the sound of the difference insurance. He thus remains constant when the transmission factor of the first amplifier ί is varied. The special case is important. in which the differential amplifier in the circuit described above is wired in such a way that the difference formed by it is 1. The same difference in the amount of transmission also exists between the inverting and non-inverting sound of a differential amplifier if the same switching elements are used. It follows that the assembly of the first amplifier and the differential amplifier through an arrangement with ^{| r} a single amplifier can be eisel / .i, if of the two alternatives of the second amplifier is wired in the other alternative - - inverting amplifier - non-inverting amplifier like the first amplifier. The polarity of the output signal - '«is not taken into account in the above considerations, since the signals in question are alternating voltage.

Eine derartige Anordnung ist für den Fall der Kompression in der F i g. 4 und für den Fall der -"> Expansion in der F i g. 5 dargestellt.Such an arrangement is for the case of compression in FIG. 4 and in the event of - "> Expansion in FIG. 5 shown.

Die Kompressionsschaltung enthält zwischen der Eingangsklemme 7 und der Ausgangsklemme 10 einen in seiner Verstärkung steuerbaren, vorzugsweise als nichtinvertierender Verstärker ausgebildeten Verstär- J" ker 8. Der Verstärker 8 besitzt einen Steuereingang 9. über den zwecks Änderung des Übertragungsmaßes seine Verstärkung mittels einer Steuerspannung 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 Nutzsignalwcg liegende Verstärker 8 als nichtinvertierender Verstärker beschaltet ist, ist der im Zweigweg angeordnete Verstärker 11 als invertierender Verstär- ίο ker beschältet. 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 Steuerspannung den Steuereingängen 9 und 12 der Verstärker 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. Die zur Beschattung der beiden Verstärker dienenden Impedanzen sind gleich. Dadurch wird erreicht, daß bei jeder möglichen Sieuers^nnur.⁰ an den Sleuerein^an^n 9 und 12 der Verstärker 8 jeweils eine um den Betrag 1 größere Verstärkung aufweist als der Verstärker 11. The compression circuit contains between the input terminal 7 and the output terminal 10 a controllable gain, preferably designed as a non-inverting amplifier. The amplifier 8 has a control input 9. via which its gain can be controlled by means of a control voltage in order to change the transmission rate To obtain the control voltage, a branch path with a further amplifier 11 is provided, the input of which is connected to the output of the amplifier 8. In the event that the amplifier 8 in the useful signal wcg is connected as a non-inverting amplifier, the amplifier 11 arranged in the branch path is The output of the amplifier 11 feeds a control voltage generator 13, which is used to generate a direct voltage at its output that is dependent on the amplitude of the input alternating voltage 2 of the amplifiers 8 and 11 are supplied. The amplifier 11, like the amplifier 8, can be influenced in its gain via the control input 12 via the control input 9. The impedances used to shade the two amplifiers are the same. This means that for every possible victory, only. ⁰ at the sleeves 9 and 12 of the amplifier 8 each has a gain that is 1 greater than that of the amplifier 11.

Die Expansionsschaltung gemäß der F i g. 5 enthält im Signalweg einen als nichtinvertierender Verstärker beschalteten Verstärker 19. Der Verstärker 19 besitzt einen Steuereingang 21, über den zwecks Änderung des Übertragungsmaßes seine Verstärkung mittels einer Steuergleichspannung steuerbar ist. Zur Gewinnung der Steuergleichspannung ist ein Zweigweg mit einem weiteren Verstärker 11 vorgesehen, dessen Eingang an den Eingang des im Nutzsignalweg angeordneten Verstärkers 19 angeschlossen ist Bei einer angenommenen Beschaltung des im Nutzsignalweg angeordneten Schaltung mit der Kennlinie 6 die eingangs genannten Forderungen. The expansion circuit according to FIG. 5 contains an amplifier 19 connected as a non-inverting amplifier in the signal path. The amplifier 19 has a control input 21 via which its gain can be controlled by means of a DC control voltage for the purpose of changing the transmission rate. To obtain the DC control voltage, a branch path with a further amplifier 11 is provided, the input of which is connected to the input of the amplifier 19 arranged in the useful signal path.

In F i g. 3 ist die Anwendung der erfindungsgemäßenIn Fig. 3 is the application of the invention

Schaltung bei der Expansion von Wcchselspannungssignalen dargestellt, Eine solche Schaltung dient z. B. da'.u, die mit der hin I" i g. 2 dargestellten Schaltung von IJ] auf i/> komprimierten Signale so zu expandieren, daß die Ausgangssignale lh wieder den Dynamikumfang der Eingangssignal Ll\ der Schaltung nach Fig. 2 aufweisen. Circuit shown in the expansion of AC voltage signals. Such a circuit is used, for. B. da'.u, the circuit of IJ] to i shown with the back I "i g. 2 /> to expand compressed signals so that the output signals lh again the dynamic range of input signal Ll \ of the circuit of Fig. 2 have .

Die Expansionsschaltung nach F i g. 3 enthält zwischen der Eingangsklcmme 18 und der Ausgangsklemme 20 einen steuerbaren Verstarker 19. Der Zweigweg, dessen Eingang in diesem Fall statt an den Ausgang an den Eingang des Verstärkers 19 im Nutzsignalweg angeschlossen ist, enthält den schon anhand der F i g. 2 beschriebenen steuerbaren Verstärker 11. Der Steuereingang 21 des Verstärkers 19 sowie der Steuereingang 12 des Verstärkers 1! 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 Steuerkennlinie des Verstärkers 8 aus F i g. 2, während der Verstärker 11 in F i g. 3 mit dem Verstärker 11 in F i g. 2 übereinstimmt und wie dieser gegengeregelt wird. Wenn die Eingangsspannung Ui 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 Sieuerspannungserzeuger 13 und dem einen der beiden ansonsten gleich aufgebauten Verstärker 11 und 19 eine Phasenumkehrschallung für die Steuergleichspannung liegt. 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 (DE-OS 22 18 823) bei Kompression den einen Spannungsteilerwiderstand und bei Expansion den anderen Spannungsteilerwiderstand.The expansion circuit according to FIG. 3 contains a controllable amplifier 19 between the input terminal 18 and the output terminal 20. 2 described controllable amplifier 11. The control input 21 of the amplifier 19 and the control input 12 of the amplifier 1! are fed from the output of the control voltage generator 13. Because of the expansion required, the amplifier 19 is constructed in such a way that the slope of its characteristic curve has the opposite sign than the slope of the control characteristic curve of the amplifier 8 from FIG. 2, while the amplifier 11 in FIG. 3 with the amplifier 11 in FIG. 2 and how this is countered. If the input voltage Ui increases and thus the amount of the DC control voltage at the control inputs 21 and 12 increases, then this has the consequence that the gain of the amplifier 19 is increased, while the gain of the amplifier 11 is reduced. This can also be achieved in that there is phase inversion for the DC control voltage between the voltage generator 13 and the one of the two otherwise identically constructed amplifiers 11 and 19. Identically constructed amplifiers can also be used if the gain is determined by a negative feedback voltage divider. The DC control voltage, which is the same for both amplifiers, then controls in a known manner (DE-OS 22 18 823) one voltage divider resistor during compression and the other voltage divider resistor during expansion.

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

Die Wirkung der Zuschaltung der Vereinigungsschaltung 14 bei der Expansionsschaltung nach F i g. 3 ist entsprechend komplementär zu der Wirkung der Kompressionsschaltung nach F i g. 2. Es ergibt sich somit für die Expansionsschaltung die in F i g. 1 gestrichelt eingezeichnete Kennlinie 6' mit dem dem Punkt 5 entsprechenden Punkt 5' als Schnittpunkt mit der Ordinate für einen Eingangspegel Lh von 0 dB. The effect of the connection of the combining circuit 14 in the expansion circuit according to FIG. 3 is correspondingly complementary to the effect of the compression circuit according to FIG. 2. The result for the expansion circuit is the one shown in FIG. Characteristic curve 6 'drawn in dashed lines in FIG. 1 with point 5' corresponding to point 5 as the intersection with the ordinate for an input level Lh of 0 dB.

Die Erfindung 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 Verstärkers 19 als nichtinvertierender Verstärker ist der im Zweigweg angeordnete Verstärker 11 als invertierender Verstärker beschaltet Der Ausgang desThe invention enables the above described to simplify known circuit to the effect that the merging circuit can be omitted. basis One of the considerations leading to this is the fact that the transfer rate of an arrangement consists of a first amplifier and a differential amplifier, one input of the differential amplifier having Amplifier 19 as a non-inverting amplifier is connected to the amplifier 11 arranged in the branch path as an inverting amplifier

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 Steuerspannung 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.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. This DC voltage becomes The control inputs 21 and 12 of the amplifiers 19 and 11 are supplied as control voltage. Via the control input 12, the amplifier 11, like the amplifier 19, is amplified via the control input 21 influenceable.

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, während 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.The amplifier 19 is constructed because of the required expansion so that the slope of his Characteristic has the opposite sign as the slope of the characteristic of the amplifier 8 from Fig. 4, while the amplifier 11 in Figure 5 corresponds to the amplifier 11 in Figure 4 and like this is counter-regulated. But there are also the circuit variants mentioned in the known circuit possible.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

! Circuit for automatic dynamic compression or expansion with a useful signal path, with means for changing the transmission rate and with one connected to the useful signal path Branch path on which a control voltage is obtained from the useful signal in a control voltage generator is, on the one hand, the means for changing the transmission rate in the useful signal path and on the other hand, means also located in the branch path for changing the transmission rate are supplied is, in the sense of a counter-regulation of the transfer rate in the branch route, according to the patent 24 06 258, characterized in that the transmission rate in the useful signal path u, id im Branch path determining means are arranged and designed that the transmission rate in the Useful signal path is formed from the sum of a constant component and a variable component, and is only formed from a variable portion in the branch route.

2. A circuit according to claim I, characterized in that at least one as in the useful signal path non-inverting amplifier wired amplifier is arranged, and that in the branch path at least one wired as an inverting amplifier Amplifier is arranged.

3. A circuit according to claim I, characterized in that the means for changing the Transmission rate in the useful signal path and in the branch path with regard to their gain characteristic built up in the same way with compression and complementary with each other with expansion are.