DE2833590C2

DE2833590C2 - Adaptives Filter

Info

Publication number: DE2833590C2
Application number: DE19782833590
Authority: DE
Inventors: Il'ja Semenovi&ccaron; Izakson; Arnol'd Bonifat'evi&ccaron; Kiev Nikolaenko
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-07-31
Filing date: 1978-07-31
Publication date: 1984-09-06
Also published as: DE2833590A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein adaptives Filter mit einem gesteuerten Filter regelbarer Grenzfrequenz, dessen Eingang und Ausgang mit dem Eingang und Ausgang des adaptiven Filters verbunden ist. sowie mit einem Amplitudendemodulator, über den das gesteuerte Filter gesteuert wird. Adaptive Filter dieser Art dienen zur Rauschverminderung in Tonaufnahiiie- und Tonwiedcrgabcgeräien.

Bekanntlich werden bei der Aufnahme und Wiedergabe von Tonsignalen aufgrund eines psychoakustischen Effekts diejenigen Rauschanteile nicht gehört, auf deren Frequenz Nutzantcilc eines Signals mit einem höheren Pegel vorhanden sind. Die Rauschantcilc. auf deren Frequenz zum gegebenen Zeitpunkt keine Nutzanteile des Signals vorhanden sind, werden jedoch gehört und wirken störend. Diese unverdeckten Rauschanteile können durch Änderung de» Durchlaßbereiches der Tonaufnahme- und Tonwiedergabegeräte dadurch beseitigt werden, daß nur die Nutzanteile des Signals und keine unverdeckten Rauschanteile durchgelassen werden.

Eine aus der NL-PS 71 08 69? bekannte Einrichtung zur Rauschverminderung enthält einen Phasenschieber, to dessen Eingang mit dem Eingang der Einrichtung verbunden ist. Zwei Ausgänge des Phasenschiebers sind mit den Eingängen eines Summiergliedes gekoppelt, und zwar ist ein Ausgang des Phasenschiebers direkt mit dem entsprechenden Eingang des Summiergliedes und der andere über einen Kanal zur zusätzlichen Signalverarbeitung verbunden. Der Kanal der zusätzlichen Signalverarbeitung besteht aus der Hintereinanderschaltung eines Hochpaßfilters, das Signalanteile mit einer Frequenz von über 4,5 kHz durchläßt, eines Maximumbegrenzers des Signals und einer Einheit zur automatischen Regelung des Verstärkers.

Diese bekannte Einrichtung bewirkt eine dynamische Filterung des Signals in der Weise, daß der Übertragungsfaktor der Einrichtung bei Frequenzen von über 4,5 kHz vom Pegel der Eingangssignalanteile auf denselben Frequenzen abhängt und desto kleiner ist, je geringer der Pegel dieser Anteile ist. Eine Änderung des Übertragungsfaktors wird durch Subtraktion der Eingangssignalanteile mit Frequenzen von über 4,5 kHz jo aus dem breitbandigen Signal vorgenommen, wobei die maximale Subtraktion nur auf einer Frequenz erreicht wird, auf der die Signalphasen um 180° verschoben sind, was nur eine teilweise Verminderung des hochfrequenten Rauschens ermöglicht.

Ji Somit gestattet diese Einrichtung eine Rauschvermindcriing nur in einem Frequenzbereich von über 4,5 kHz, was eine niedrige Effektivität der Rauschverminderung (3 bis 5 dB) zur Folge hat.

Ein adaptives Filter der eingangs genannten Art zur Rauschverminderung ist aus der US-PS 36 78 416 oder der GB-PS 13 93 690 bekannt. Bei diesem geschieht die Steuerung der Grenzfrequenz durch zwei verschiedene Filter, nämlich ein Hochpaßfilter und ein Tiefpaßfilter in jeweils einem Kanal zur Gewinnung einer oberen und einer unteren Grenzfrequenz. Dabei geschieht die Umstellung der Grenzfrequenzen des gesteuerten Filters also in Abhängigkeit vom Pegel der Signalanteile, die über das Hoch- bzw. Tiefpaßfilter in die Steuerkanäle durchgelassen werden, je kleiner dabei der Signalpegel so ist, desto schmaler ist der Durchlaßbereich des gesteuerten Filters und desto niedriger der Rauschpegel am Ausgang. Bei Erhöhung des Signalpegels am Eingang wird der Durchlaßbereich breiter, jedoch wird die Erhöhung des Rauschpegels infolge des psychoakustischen Effektes der Verdeckung schwacher Töne durch laute Töne vom Hörer nicht wahrgenommen.

Die ungenaue Steuerung der Grenzfrequenz des gesteuerten Filters in dieser bekannten Einrichtung gestattet es nicht, die Rauschmodulation im Laufe der ho Steuerung zu vermindern. Diese Ungenauigkeit ist dadurch bedingt, daß die Grenzfrequenz in Abhängigkeit vom Pegel der innerhalb der Durehlaßbcreiche des Hochpaßfilters bzw. des Tiefpaßfilters der Steuerkanäle liegenden Eingangssignalanteile gesteuert wird. Die hi Umhüllende des mittelstatistischen Tonprogrammspektrums hat bekanntlich Abfalle in Frequenzbereichen unterhalb von 400 und oberhalb von 1500H/. Da die Grcn/frcquenz der Filter in den .Steuerkanälen festliegt

und 300 bzw. 1000 Hz beträgt, werden hohe Pegel von nahe diesen Frequenzen liegenden Signalanteilen zu einer Umstellung der Grenzfrequenz des gesteuerten Filters auf die Endfrequenzen des Arbeitsbereiches führen. Beim Fehlen von verdeckenden Signalanteilen wird in diesem Falle ein Rauschen (in der Nähe der Endfrequenzen des Arbeitsbereiches) hörbar. Bei einer Änderung des Pegels mittelfrequcnter Signalanteile und bei fehlendem bzw. niedrigem Pegel der Anteile auf den Endfrequenzen des Arbeitsbereiches wird eine Änderung des Rauschpegels, d. h.eine Rauschmodulation hörbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines adaptiven Filters, das die Regelung des Durchlaßbereiches von ToMaufnahme- und Tonwiedergabegeräten in Abhängigkeit von den Endfrequenzen der Nutz- is anteile des Eingangstonsignals ermöglicht.

Ausgehend vom eingangs genannten adaptiven Filter w-rd diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kreis zur Gewinnung des Steuersignals besteht aus der Reihenschaltung eines algebraischen Summierglieds, dessen erster Eingang an den Eingang des gesteuerten Filters und dessen zweiter Eingang an den Ausgang des gesteuerten Filters angeschlossen ist, eines Gewichtsfilters zur Umwandlung des Steuersignalspektrums, eines die Rauschverminderungsschwelle vorgebenden Minimumbegrenzers und einer Einheit zur Frequenzkorrektur des Steuersignals, deren Ausgang an den Eingang des Amplitudendemodulators (13) angeschlossen ist, von dessen Ausgang das Steuersignal abgenommen wird.

Bei einer solchen Ausbildung wird die Grenzfrequenz des gesteuerten Filters in Abhängigkeit von der Endfrequenz der Nutzanteile des Eingangssignals gesteuert. Der Durchlaßbereich des adaptiven Filters wird dabei um so breiter, je höher die Endfrequenz der den Schwel- js lenwertpegel überschreitenden Signalnutzanteile ist. Beim Fehlen z. B. hochfrequenter Signalanteile ist jedoch der Durchiaßbereich des adaptiven Filters schmaler, sowohl bei niedrigem als auch bei hohem Pegel der mittelfrequenten Signalanteile.

Damit wird die Genauigkeit der Grenzfrcquen/.rcgelung erhöht, so daß die Effektivität von Systemen /ur Rauschverminderung unter Verwendung dos genannten adaptiven Filters erhöht und die Hörbarkeit der Rauschmodulation vermindert wird.

Zweckmäßig ist die Verwendung eines ungesieuertcn Filters mit einem dem Frequenzband des Nutzsignals gleichen Durchlaßbereich, dessen Eingang mit dem Eingang des adaptiven Filters und dessen Ausgang mit dem Eingang des Minimumbegrenzers verbunden ist. Bei einer solchen Ausführung des adaptiven Filters gelangen keine außerhalb des Arbeitsfrequenzbereiches liegenden Eingangssignalanteile an den Steuereingung des gesteuerten Filters. Dadurch kann es nicht zu falschen Steuersignalen kommen.

Möglich ist die Verwendung eines ungesteuerten Filters mit einem dem Frequenzband des Nutzsignals gleichen Durchlaßbereich, das zwischen den Eingang des gesteuerten Filters und den ersten Eingang des algebraischen Summiergliedes geschaltet ist. Bei dieser Aus- wi bildung kommt es zu einer maximalen Unterdrückung von im Durchlaßbereich des gesteuerten Filters liegenden Eingangssignalanteilen am Ausgang des Summicrgliedes. Dies ist bei genauer Übereinstimmung der Ampiitudenfrequenz- und Phasenkennlinicn des ungesteu- to erten Filters mit denen des gesteuerten Filters auf die Endfrequenz des Arbeitsbereiches möglich.

Es kann schließlich auch /weckmäßig sein, wenn das ungesteuerte Filter mit einem dem Frequenzband des Nutzsignals gleichen Durchlaßbereicn zwischen den Ausgang des algebraischen Summiergliedes und den Eingang des Gewichisfilters geschaltet ist. Dann ergeben sich für das ungesteuerte Filter steilere Abfälle der Amplitudenfrequenzkennlinie hinter dem Durchlaßbereich und ein Durchdringen von außerhalb des Arbeitsfrequenzbereiches liegenden Signalanteilen zum Steuereingang des gesteuerten Filters wird wirksamer verhindert. Die Phasenkennlinie des ungesteuerten Filters kann dabei im Durchlaßbereich beliebig sein.

Wenn zweckmäßigerweise die Einheit zur Frequenzkorrektur des Steuersignals als Integrierglied ausgeführt ist und als gesteuertes Filter ein Hochpaß des Arbeitsbereiches dient, so wird eine Verminderung von störenden unverdeckten niederfrequenten Rauschameilen imTonfrequenzbercich erzielt.

Ebenso ist es zweckmäßig, daß die Einheit zur Frequenzkorrektur des Steuersignals als Differenzierglied ausgeführt ist und als gesteuertes Filter ein Tiefpaßfilter dient. Dann werden störende unverdeckte hochfrequente Rauschanteile im Tonfrequenzbereich vermindert.

Nachfolgend wird die Erfindung durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild eines adaptiven Filters;

F i g. 2 einen Teil des Blockschaltbildes einer Ausführungsform des adaptiven Filters, das eine maximale Verminderung der Eingangssignalanteile am Ausgang des algebraischen Summiergliedes ermöglicht;

F i g. 3 einen Teil des Blockschaltbildes einer Ausführungsform des adaptiven Filters, das die Formung eines falschen Steuersignals bei einer beliebigen Phasenkennlinie des ungesteuerten Filters in seinem Durchlaßbereich unmöglich macht;

Fig.4 das Prinzipschaltbild einer Ausführungsform des erfindiingsgemäßen adaptiven Filters, das die Unterdrückung hochfrequenter Rauschanteile ermöglicht.

Das adaptive Filter enthält ein gesteuertes Filter 1 (Fig. I) mit regelbarer Grenzfrequenz, das zur Änderung des Durchlaßbereiches des adaptiven Filters im ganzen bestimmt ist. Der Eingang 2 des gesteuerten Filters 1 isi mit dem Eingang 3 des adaptiven Filters verbunden. Der Ausgang 4 de gesteuerten Filters 1 liegt am Ausgang 5 des adaptiven Filters. Der Eingang 2 des gesteuerten Filters 1 ist auch mit dem Eingang 6 eines algebraischen Summiergliedes 7 verbunden. An den Eingang 8 des algebraischen Summiergliedes 7 ist der Ausgang 4 des gesteuerten Filters 1 angeschlossen.

Das algebraische Summierglied 7 ist zur Formung des Steuersignals mit einem der Differenz zwischen dem Eingangssignalfrequenzband und dem Ausgangssignalfrequenzband des gesteuerten Filters 1 gleichen Frequenzband durch die Subtraktion der im Durchlaßbereich des gesteuerten Filters I liegenden Anteile von dem Eingangssignal bestimmt.

Der Ausgang des algebraischen Summiergliedes 7 ist an den Eingang des zur Formung des Steuersignals unter Berücksichtigung der Änderung der Hörempfindlichkeit des Menschen je nach der Tonsignalfrequenz bestimmten Gewichtsfilters 9 angeschlossen.

Das Gewichtsfilter 9 kann in Form von parallelgeschaltcten Bandfiltern mit einstellbaren Übcnragungsfdktorcn zur Steuerung seiner Frequenzcharakteristik ausgeführt werden.

Der Ausgang des Gewichtsfilters 9 ist mit dem Eingang des Minimumbegrenzers 10 verbunden, dessen Begren/ungspegcl die Schwelle der Rauschverminderung

des adaptiven Filters bestimmt.

Der Ausgang des Minimumbegrenzers 10 ist dem Eingang einer Einheit Il zur Frequenzkorrektur des Steuersignals zugeführt, die eine Änderung des Stcuersignalpegels am Steuereingang 12 des gesteuerten Filters 1 in Abhängigkeit von seiner Frequenz gewährleistet.

Ausgangsseitig ist die Einheit 11 zur Frequenzkorrektur des Steuersignals mit dem Eingang eines Amplitudendemodulators 13 gekoppelt, dessen Ausgang an den Steuereingang 12 des gesteuerten Filters 1 angeschlossen ist. Der Amplitudendemodulator 13 ist zur Gleichrichtung des an seinen Eingang vom Ausgang der Einheil U zur Frequen/.korrektur ankommenden Steuersignals bestimmt.

F i g. 2 zeigt einen Teil des Blockschaltbildes einer Ausführungsform des adaptiven Filters, das die maximale Unterdrückung der Eingangssignalanteile am Ausgang des algebraischen Summiergliedes ermöglicht. Dabei ist ein ungesteuertes Filter 14 eingangsseitig mit dem Eingang 2 des gesteuerten Filters 1 und ausgangsseitig mit dem Eingang 6 des algebraischen Summiergliedes 7 verbunden.

F i g. 3 zeigt einen Teil des Blockschaltbildes einer Ausführungsform des adaptiven Filters, das die Formung eines falschen Steuersignals bei einer beliebigen Phasenkennlinie des ungesteuerten Filters in seinem Durchlaßbereich vermeiden läßt. Dabei ist der Eingang des ungesteuerten Filters 14 an den Ausgang des algebraischen Summiergliedes 7 und der Ausgang des ungesteuerten Filters 14 an den Eingang des Gewichtsfilters 9 angeschlossen.

F i g. 4 zeigt das Prinzipschaltbild einer Ausführungsform des adaptiven Filters, das die Unterdrückung von hochfrequenten Rauschanteilen ermöglicht.

Das adaptive Filter enthält das als ein aktives Filter zweiter Ordnung ausgeführte gesteuerte Tiefpaßfilter 1. Passive Bauelemente des Filters sind Widerstände 15 und 16 sowie Kondensatoren 17 und 18. Als aktives Bauelement ist ein Operationsverstärker 19 verwendet. Die Widerstände 15 und 16 sind in Reihe zwischen dem Eingang 3 des adaptiven Filters und dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 19 geschaltet. Zwischen der Verbindungsstelle der Widerstände 15 und 16 und dem Ausgang des Operationsverstärkers 19 ist der einen positiven Rückkopplungskreis bildende Kondensator 17 geschaltet. Zwischen dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 19 und der Masse ist der Kondensator 18 geschaltet. Ein Widerstand 20 ist zwischen dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers i9 und der Masse, ein Widerstand 21 zwischen dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 19 und seinem Ausgang geschaltet. Das Verhältnis der einen negativen Rückkopplungskreis bildenden Widerstände 21 und 20 bestimmt den Übertragungsfaktor des Operationsverstärkers 19.

Zwischen dem Eingang des adaptiven Filters und der Masse ist ein Widerstand 22 geschaltet. Mit den in Reihe geschalteten Widerständen 22, 15 und 16 wird an dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 19 ein Gleichstrombetrieb vorgegeben.

Parallel zu den Widerständen 15 und 16 sind Feldeffekttransistoren 23 und 24 geschaltet. Die Sourceelektroden der Feldeffekttransistoren 23 und 24 sind miteinander verbunden und an die Verbindungsstelle der Widerstände 15 und 16 angeschlossen. Die Drainelektrode des Feldeffekttransistors 23 ist über den Trennkondensator 25 mit dem Eingang 3 des adaptiven Filters und die Drainelektrodc des Feldeffekttransistors 24 über den Trennkondensator 26 mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 19 verbunden. Die Feldeffekttransistoren 23 und 24 erfüllen die Funktion der gesteuerten Widerstände. Die Trennkondensatoren 25 und 26 verhindern das Durchfließen des Gleichstromes durch die Kanäle der Feldeffekttransistoren 23 und 24 und beseitigen damit Regelungsstörungen.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 19 liegt am

ίο Ausgang 5 des adaptiven Filters.

Das algebraische Summierglied 7 ist mit einem Operationsverstärker 27 ausgeführt, wobei sein invertierender Eingang über einen Widerstand 28 mit dem Eingang 3 des adaptiven Filters und der nichtinvertierende Eingang über einen Widerstand 29 mit der als Ausgang des ersten Gliedes des gesteuerten aktiven Filters 1 dienenden Verbindungsstelle der Widerstände 15 und 16 verbunden ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 27 ist über einen Widerstand 30 mit dem invertierenden Eingang und der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 27 über einen Widerstand 31 mit der Masse verbunden. Die Widerstandswerte der Widerstände 28 und 30 entsprechen den Widerstandswerten der Widerstände 29 bzw. 31.

Der Übergangsfaktor des algebraischen Summiergliedes wird durch das Verhältnis der Widerstände 30 und 28 bestimmt. Eine solche Schaltung verwirklicht die Subtraktion von an ihre Eingänge angelegten gleichphasigen Signalen, die vom Eingang und Ausgang des ersten Gliedes des gesteuerten Filters 1 kommen. Der Anschluß des algebraischen Summiergliedes an das erste Glied des gesteuerten Filters 1 ist dadurch bedingt, daß die von diesem Glied eingefügten Verzerrungen kleiner als die vom zweigliedrigen gesteuerten Filter

j5 insgesamt eingefügten Verzerrungen sind. Dies läßt die Dämpfung von im Durchlaßbercich des gesteuerten Filters 1 liegenden Signalantcilen am Ausgang des algebraischen Summiergliedes erhöhen und damit ihren Einfluß auf die Umstellung der Grenzfrequenz des gesteuerten Filters 1 vermindern.

An den Ausgang des algebraischen Summiergliedes 7 ist der Eingang des Gewichtsfilters 9 angeschlossen.

Das Gewichtsfilter 9 stellt ein Bandfilter dar und ist aus zwei einfachen RC-GWeder ausgeführt. Das erste, aus einem Widerstand 32 und einem Kondensator 33 aufgebaute Glied übt die Funktion eines Tiefpaßfilters aus. Das zweite, aus einem Kondensator 34 und einem veränderlichen Widerstand 35 aufgebaute Glied dient als Hochpaßfilter. Die Grenzfrequenzen beider Filter

so sind dabei so gewählt, daß das Maximum des Übergangsfaktors des Gewichtsfilters im mittelfrequenten

Tonbereich liegt, und der Übergangsfaktor wird von beiden Seiten des Maximums abgeschwächt.

An den die Funktion eines Reglers der Rauschverminderungsschwelle erfüllenden Abgriff des veränderlichen Widerstandes 35 ist der Eingang des Minimumbegrenzers 10 angeschlossen. Der Minimumbegrenzer 10 ist mit entgegengerichteten parallelgeschalteten Dioden 36 und 37 ausgeführt.

Der Ausgang des Minimumbegrenzers 10 ist mit dem Eingang des mit einem Operationsverstärker 38 ausgeführten Differenziergüedes Ii (Einheit der Frequenzkorrektur) verbunden. Zwischen dem Ausgang des Minimumbegrenzers 10 und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 38 ist der Kondensator 39, zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang der Widerstand 40 der negativen Rückkopplung geschaltet.

An den Ausgang des Differenziergliedes 11 ist der mit Dioden 41 und 42, Widerständen 43 und 44 und einem Kondensator 45 ausgeführte Amplitudendemodulator 13 angeschlossen.

/.wischen dem Ausgang des Demodulators Π und dem Ausgang des Operationsverstärkers 19 sind über einen Kondensator 46 die mit Widerständen 47, 48 und 49, 50 aufgebauten parallelgeschalteten Spannungsteiler geschaltet. An die Verbindungsstelle der Widerstände 47 und 48 ist die Gateelektrode des Feldeffekttransistors 24 und an die der Widerstände 49,50 die Gateelektrode des Feldeffekttransistors 23 angeschlossen. Mittels der genannten Spannungsteiler wird die Gateelektrode der Feldeffekttransistoren 23 und 24 ein Signal vom Ausgang des Operationsverstärkers 19 zugeführt, wodurch die Kompensation von Klinverzerrungen erfolgt.

Im Ausgangszustand sind die Feldeffekttransistoren

23 und 24 durch die an ihre Gateelektroden über die Widerstände 43,44,48 und 50 vom Ausgang des Operationsverstärkers 38 zugeführte Gleichspannung gesperrt, wobei die Einstellung dieser Spannung am nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 38 mittels einer Diode 51 und eines Widerstandes 52 erfolgt, die in Reihe geschaltet und an eine Quelle der Bezugsspannung + Eangeschlossen sind.

Die Diode 51 erfüllt die Funktion eines temperaturkompensierenden Elementes, das zur Stabilisierung des Kanalwiderstandes der Feldeffekttransistoren 23 und 24 bestimmt ist. Mit Zunahme der Umgebungstemperatur wird der Kanalwiderstand der Feldeffekttransistoren 23 und 24 vermindert, gleichzeitig sinkt die Spannung an der Diode 51 und entsprechend steigt die Spannung am Widerstand 52, so daß die Feldeffekttransistoren 23 und

24 gesperrt und der Kanalwiderstand erhöht werden.
Die an den Ausgang des Operationsverstärkers 43

angeschlossene Diode 41 ist eine Germanium-Diode und verhindert eine inverse Einschaltung der Gate-Source-Übergänge der Feldeffekttransistoren 23 und 24 im dynamischen Betrieb.

Da die größte störende Wirkung während des Tonwiedergabe- und Tonaufnahmevorganges die mittleren und hohen Rauschfrequenzanteile besitzen, ist die Ausführungsform des adaptiven Filters mit einem gesteuerten Tiefpaßfilter und einem Differenzierglied als eine Einheit zur Frequenzkorrektur des Steuersignals besonders vorteilhaft.

In derartiger Ausführungsform arbeitet das adaptive Filter folgenderweise:

Beim Fehlen des Signals am Eingang 3 sind am Ausgang 4 des gesteuerter. Tiefpaßfilters ! und folglich am Ausgang 5 sowie am Eingang 8 des algebraischen Summiergliedes 7 nur die Rauschanteile (schmalbandiges Rauschen) vorhanden, die im ursprünglichen Durchlaßbereich des gesteuerten Filters 1 liegen. Am Ausgang 6 des algebraischen Summiergliedes 7 ist ein breitbandiges vom Eingang 3 ankommendes Rauschen vorhanden.

Infolge der Subtraktion des schmalbandigen Rauschens von dem breitbandigen bleiben am Ausgang des algebraischen Summiergliedes 7 hochfrequente Rauschanteile. Diese Rauschanteile gelangen weiter über das Gewichtsfilter 9 an den Minimumbegrenzer 10. Der Begrenzungspegel des die Rauschverminderungsschwelle bestimmenden Begrenzers 10 ist dabei über dem Pegel der Rauschanteile an seinem Eingang so gewählt, daß am Ausgang des Begrenzers 10 das Signal iehit und folglich die Grenzfrequenz des gesteuerten Filters 1 nicht umgestellt wird. Somit ist das Frequenzband der Einrichtung beim Fehlen des Signals von oben begrenzt und die oberhalb der ursprünglichen Grenzfrequenz des gesteuerten Filters 1 liegenden Rauschanteile werden gedämpft und nicht hörbar.

^r> Gelangt tlas Signal an den Lingang 3, so entstehen am Ausgang 4 des gesteuerten Kilters I und folglich am Eingang 9 des algebraischen Summiergliedes 7 im ursprünglichen Durchlaßbcrcicli des gesteuerten Filters 1 liegende niederfrequente Anteile des Eingangssignals.

Am Eingang 6 des algebraischen Summiergliedes 7 sind alle Eingangssignalanteile im Arbeitsfrequenzbereich vorhanden. Infolge der Subtraktion der niederfrequenten Signalanteile sind am Ausgang des algebraischen Summiergliedes 7 nur hochfrequente Signalantei-Ie vorhanden. Diese gelangen über das Gewichtsfilter 9 an den Eingang des Minimumbegrenzers 10. Überschreitet der Pegel der hochfrequenten Anteile am Eingang des Begrenzers 10 den gewählten Begrenzungsschwellenwert, so entsteht am Ausgang des Begrenzers 10 ein Signal, das von der Einheit 11 für Frequenzkorrektur korrigiert wird, deren Funktion im betrachteten Beispiel ein Differenzierglied erfüllt. Vom Ausgang der Einheit 11 für Frequenzkorrektur gelangt das Signal weiter an den Eingang des Amplitudendemodulators 13.

wird von ihm gleichgerichtet, dem Steuereingang des gesteuerten Filters 1 zugeführt und verstellt dessen Grenzfrequenz in Richtung höherer Frequenzen. An den Ausgang 5 des adaptiven Filters gelangen dabei ohne Dämpfung die im Eingangssignal vorhandenen und den gewählten Schwellenwert der Rauschverminderung überschreitenden hochfrequenten Signalanteile. Gleichzeitig werden im algebraischen Summierglied 7 von dem breitbandigen Signal die im breiter gewordenen Durchlaßbereich des gesteuerten Filters 1 liegen-

j5 den Signalanteile subtrahiert, so daß aus den hochfrequenten Anteilen des Steuersignals die wirksameren in der Nähe der Grenzfrequen/. des gesteuerten Filters 1 liegenden Anteile ausgeschlossen werden und damit ihr Einfluß auf die weitere Umstellung der Grenzfrequen/.

abgeschwächt wird.

je nach Erweiterung des llingangssignalspektrums in Richtung des Hochfrequenzbereiches mit den gewählten Schwellenwert der Rauschvcnninderung überschreitenden Pegeln der Anteile wird die Grenzfrequenz des gesteuerten Filters I bis an die höchste Endfrequenz des Arbeitsfrequenzbereiches umgestellt und alle Signalanteile kommen an den Ausgang 5 ohne Dämpfung durch.
Trotz der Erweiterung der Bandbreite der Einrichtung ist infolge des Verdeckungseffektes das zugleich mit dem Signa! vorhandene hochfrequente Rauschen nicht hörbar. Je nach Einengung des Eingangssignalspektrums und Dämpfung des Pegels hochfrequenter Anteile arbeitet die Einrichtung umgekehrt d. h. die Grenzfrequenz wird vermindert und das hochfrequente Rauschen wird am Ausgang der Einrichtung gedämpft.

Ähnlich arbeitet das adaptive Filter mit dem gesteuerten Hochpaßfilter. Als Einheit 11 zur Frequenzkorrektur wird dabei ein Integrierglied verwendet.

In Sonderfällen ist auch gleichzeitige Anwendung des gesteuerten Tief- und Hochpaßfilters möglich, wodurch ein Bandfilter mit getrennter und unabhängiger Steuerung der unteren und der oberen Grenzfrequenz realisiert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t. Adaptives Filter mit einem gesteuerten Filter regelbarer Grenzfrequenz, dessen Eingang und Ausgang mit dem Eingang und Ausgang des adaptiven Filters verbunden ist, sowie mit einem Amplitudendemodulator, über den das gesteuerte Filter gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreis zur Gewinnung des Steuersignals besteht aus der Reihenschaltung eines algebraischen Summierglieds (7), dessen erster Eingang (6) an den Eingang (2) des gesteuerten Filters (1) und dessen zweiter Eingang (8) an den Ausgang (4) des gesteuerten Filters (1) angeschlossen ist, eines Gewichtsfilters (9) zur Umwandlung des Steuersignalspektrums. eines die Rauschverminderungsschwelle vorgebenden Minimnmbegrenzers (10) und einer Einheit (11) zur Frequenzkorrektur des Steuersignals, deren Ausgang an den Eingang des Amplitudendemodulators (13) angeschlossen ist, von dessen Ausgang das Steuersignal abgenommen wird.
2. Adaptives Filter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein ungesteuertes Filter mit einem dem Frequenzband des Nutzsignals gleichen Durchlaßbereich, dessen Eingang mit dem Eingang (3) des adaptiven Filters und dessen Ausgang mit dem Eingang des Minimumbegrenzers (10) verbunden ist.
3. Adaptives Filter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein ungesteuertes Filter (14 in F i g. 2) mit einem dem Frequenzband des Nutzsignals gleichen Durchlaßbereich, das zwischen den Eingang (2) des gesteuerten Filters (I) und den ersten Eingang (6) des algebraischen Summierglicdes(7) geschaltet ist.
4. Adaptives Filter nach Anspruch !,gekennzeichnet durch ein ungesteuertes Filter (14 in Fig. 3) mit einem dem Frequenzband des Nutzsignals gleichen Durchlaßbereich, das zwischen den Ausgang des algebraischen Summiergliedes (7) und den Eingang des Gewichtsfilters (9) geschaltet ist.
5. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (11) zur Frequenzkorreklur des Steuersignals als Integrierglied ausgeführt ist und daß als gesteuertes Filter (1) ein Hochpaß des Arbeitsbereiches dient.
6. Adaptives Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (11) zur Frequenzkorrektur des Steuersignals als ein Differenzierglied ausgeführt ist und daß als gesteuertes Filter (1) ein Tiefpaßfilter dient.