DE2924373C2

DE2924373C2 -

Info

Publication number: DE2924373C2
Application number: DE19792924373
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. 3000 Hannover De Schroeder
Original assignee: Telefunken Fernseh und Rundfunk GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson OHG
Priority date: 1979-06-16
Filing date: 1979-06-16
Publication date: 1988-08-11
Also published as: AU530233B2; AU5815180A; DE2924373A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Dynamik-Expansion von komprimierten und durch Impuls störungen beeinflußten Signalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Kompander werden zur Störabstandsverbesserung bei der Signalübertragung auf Strecken sowie bei der Signal speicherung eingesetzt. Die Arbeitsweise besteht darin, schwache Signale vor der Überhitzung oder Speicherung in ihrem Pegel anzuheben und nach der Übertragung oder Wiedergabe abzusenken. Dabei werden die auf dem Übertra gungswege hinzukommenden Störsignale mit abgesenkt. Be sonders verbreitet ist der Einsatz von Kompandern im Zusammenhang mit der Speicherung von Signalen auf Magnet band. Die hierbei auftretenden Störsignale sind im wesentlichen Brumm- und Rauschstörungen, die ein konti nuierliches Spektrum aufweisen. Im Gegensatz dazu sind die Störungen bei der Wiedergabe von auf Schallplatten auf gezeichneten Signalen anderer Natur. Hier treten im wesentlichen Rumpel- Knack- und Knisterstörungen mit teilweise diskontinuierlichem Spektrum auf. Derartige Störun gen führen zu einer Beeinflussung des Regelzustandes beim Expander, so daß als Folge dieser Störungen auch der Dyna mik-Verlauf der Nutzsignale verfälscht wird. Zu besonders großen Fehlern führen dabei impulsartige Knackstörungen.

Zur Unterdrückung von Impulsstörungen beim UKW-Empfang in Autoradios ist es aus der Funk-Technik 32 (1977), Seite F und E 215-220 sowie Funk-Technik 31 (1976), Seiten 296-298 bekannt, das gesamte NF-Signal zu verzögern, mittels einer schnellen Impulserkennungsschaltung des NF- Nutzsignalweg für die Dauer von Impulsstörungen zu unterbre chen und während der Unterbrechung eine dem momentanen Span nungswert des NF-Signals entsprechende Gleichspannung auf die hinter der Unterbrechungsstelle liegende NF-Stufe zu schalten.

Würde diese Lehre auf eine Schaltung zur Dynamik-Expansion angewendet, so wäre zunächst zu bestimmen, ob die Unterbre chungsstelle vor oder hinter dem steuerbaren Verstärker anzu ordnen sei. Bei einer Anordnung von dem steuerbaren Verstär ker würde dieser bei jedem Störimpuls, in dessen Folge der NF-Signalweg unterbrochen wird, mit einer Herabsetzung des Übertragungsmaßes reagieren und sich nach Ende der Unterbre chung langsam wieder der tatsächlichen Dynamik anpassen. Bei einer Anordnung hinter dem steuerbaren Verstärker würde die ser bei jedem Störimpuls mit einer Heraufsetzung des Übertra gungsmaßes reagieren und sich ebenfalls nach Ende der Unter brechung langsam wieder der tatsächlichen Dynamik anpassen.

Es geling zwar, mit den bekannten Schaltungen in beiden Fäl len die Impulsstörungen selbst zu unterdrücken, die als Fol ge auftretenden Dynamiksprünge werden jedoch in keinem Falle beseitigt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Schaltung zu schaffen, die den Regelzustand des Expanders für die Nutzsignale beibehält und darüber hinaus eine Verminderung impulsartiger Störsignale erzielt.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildun gen sind in Patentanspruch 2 wiedergegeben.

Besonders vorteilhaft gegenüber den eingangs erwähnten Schal tungen zur Unterdrückung von Impulsstörungen beim UKW-Emp fang in Autoradios ist hier die Tatsache, daß die für die Betonung von Impulsstörungen bei einer Schaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 verantwortliche Expansionsschal tung hier gleichzeitig zur Verminderung dieser Störungen aus genutzt wird. Dies gelingt, indem statt einer Unterbrechung des Signalweges die mit dem steuerbaren Verstärker verbunde ne Möglichkeit eine Herabsetzung des Übertragungsmaßes ausge nutzt wird.

Dabei kommt die erfindungsgemäße Schaltung ohne eine Verzöge rung der Signale im Nutzsignalweg aus, da bereits die vom Steuerspannungserzeuger erzeugte Steuerspannung geringfügig verzögert anspricht und durch eine entsprechend ausgelegte Störimpulserkennungsschaltung entsprechende Steuersignale rechtzeitig wirksam werden können. Bevor also in Folge der Impulsstörungen, die vom steuerbaren Verstärker fälschlich als Dynamik-Erhöhung interpretiert werden, eine entsprechen de Änderung der Steuerspannung und damit Heraufsetzung des Übertragungsmaßes eintreten kann, wird stattdessen das Über tragungsmaß zwangsweise kurzzeitig herabgesetzt und anschlie ßend wieder auf seinen ursprünglichen Wert heraufgesetzt.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläu tert. Es zeigen

Fig. 1a bis c Signal- und Regelspannungsverläufe bei impulsartigen Störungen ohne die erfindungs gemäße Einrichtung,

Fig. 2a bis d Signal- und Regelspannungsverläufe mit erfindungsgemäßer Einrichtung,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel.

An Hand der Fig. 1 werden die Auswirkungen eines Störimpul ses bei einer Expander-Schaltung ohne die erfindungsgemäßen Merkmale erläutert. Das in Fig. 1a dargestellte Signal ent spricht dem von der Schallplatte entnommenen und dem Expan der-Eingang zugeführten Signal. Der Verlauf eines schwachen Nutzsignals wird durch einen plötzlichen Störimpuls für die Dauer einer Halbwelle verändert. Der in Fig. 1b dargestellte Regelspannungsverlauf zeigt einen plötzlichen starken An stieg der Regelspannung vom Beginn der Störung an und einen flachen Abfall nach Abklingen der Störung, wobei die Regel spannung ein Vielfaches der Störimpulsdauer benötigt, um den statio nären Zustand wieder zu erreichen. Die Darstellung des Expanderausgangssignals in Fig. 1c zeigt, daß nicht nur die Störimpulsamplitude in unerwünschter Weise angehoben wird, sondern daß darüber hinaus für die Dauer der Aus schwingzeit des Expanders der Dynamikverlauf des Nutz signals verfälscht wird.

Eine kürzere Ausschwingzeit würde, wie aus den Fig. 1b und 1c zu folgen ist, den Dynamikverlauf des Nutzsignals nach Abklingen der Störung verbessern; eine solche Maß nahme hätte aber einen starken Anstieg des Klirrfaktors bei niedrigen Frequenzen zur Folge, da die Regelspannung und damit die Verstärkung dann dem Signalverlauf nied riger Frequenz folgen würde.

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Maßnahmen geht aus Fig. 2 hervor. In Fig. 2a ist wieder der gleiche Signalverlauf wie in Fig. 1a dargestellt. Fig. 2b zeigt das Ausgangs signal einer Störimpulserkennungsschaltung, die das Ein gangssignal hinsichtlich Flankensteilheit und Amplituden änderung überwacht. Wie aus Fig. 2c ersichtlich, steuert die Störimpulserkennungsschaltung die Regelspannung U _R für die Steuerung der Verstärkung des Expanders während der Dauer eines Störimpulses auf einen Wert, bei dem die Verstärkung des Expanders stark vermindert ist. Nach Ab klingen des Störimpulses kehrt die Regelspannung mit der normalerweise im Vergleich zur Ausschwingzeitkonstanten wesentlich kürzeren Einschwingzeitkonstanten auf den dem Amplitudenwert des Nutzsignals entsprechenden Wert zurück. Das in Fig. 2d dargestellte Ausgangssignal U _A zeigt entsprechend vor und nach der Störung einen dem Original entsprechenden Dynamikverlauf, während das Aus gangssignal für die Dauer der Störung auf einen sehr kleinen Wert vermindert ist.

Ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltung, mit der ein Signalverlauf wie in Fig. 2 gezeigt ermöglicht wird, ist in Fig. 3 dargestellt. Die Eingangssignale U _E werden einer Eingangsklemme 1 zugeführt und gelangen über einen elektronisch steuerbaren Verstärker 3 zu einer Ausgangs klemme 2. Der Verstärker 3 ist so gesteuert, daß seine Verstärkung mit zunehmendem Eingangssignal zunimmt. Zur Gewinnung einer Steuerspannung dient ein Zweigweg mit einem steuerbaren Verstärker 4 und einem Steuerspannungs erzeuger 5. Der Verstärker 4 wird im Gegensatz zum Ver stärker 3 so gesteuert, daß seine Verstärkung mit zu nehmendem Eingangssignal abnimmt, so daß am Ausgang des Verstärkers 4 ein im stationären Zustand konstanter Pegel herrscht. Der Steuerspannungserzeuger 5 arbeitet nach Art eines Gleichrichters mit sehr steiler Kennlinie. Die Regelspannung wird sowohl dem Steuereingang des Ver stärkers 4 als auch dem Steuereingang des Verstärkers 3 zugeführt. Die Expansion der über die Eingangsklemme 1 zugeführten Signale kommt dadurch zustande, daß in der gleichen Weise, wie die Dynamik über den Verstärker 4 auf den Wert 0 dB herabgesetzt wird, die Dynamik durch den in entgegengesetzter Weise geregelten Verstärker 3 ver größert wird. Zusätzlich zu der eben beschriebenen Schal tung ist eine Störimpulserkennungsschaltung 6 mit der Eingangsklemme 1 verbunden, deren Ausgang an einen Steuer eingang 7 eines elektronischen Schalters 8 geführt ist. Der elektronische Schalter 8 liegt zwischen einer Klemme 9, die mit einer Referenzspannungsquelle U _Ref verbunden ist, und dem Ausgang des Steuerspannungserzeugers 5.

Solange bei der Wiedergabe eines Signals keine Störimpulse auftreten, ist die Störimpulserkennungsschaltung 6 in einem Ruhezustand und der Schalter 8 geöffnet. Trifft ein Störimpuls ein, wird über die Störimpulserkennungsschal tung 6 der Schalter 8 mittels eines Steuersignals an den Steuereingang 7 geschlossen und die Verbindung zwischen dem Ausgang des Steuerspannungserzeugers 5 und der Referenzspannungsquelle U _Ref hergestellt. Die Steuerspannung wird dann zwangsweise auf einen Wert gesetzt, bei der der Verstärker 3 eine sehr geringe Verstärkung hat. Nach Ab klingen des Störimpulses wird der Schalter 8 geöffnet und es stellt sich wieder ein Wert für die Steuerspannung ein, der Pegel des Nutzsignals entspricht.

Claims

1. Schaltung zur Dynamik-Expansion von komprimierten und durch Impulsstörungen beeinflußten Signalen, insbesonde re von auf Schallplatten gespeicherten komprimierten Signalen, wobei die Schaltung zur Dynamik-Expansion ei nen mittels einer Steuerspannung steuerbaren Verstärker (3) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ei ne Störimpulserkennungsschaltung (6) vorgesehen ist, deren Ausgang mit einem Steuereingang des steuerbaren Verstärkers (3) verbunden ist und bei Eintreffen eines Störimpulses das Übertragungsmaß des Dynamik-Expanders herabsetzt.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Störimpulserkennungsschaltung (6) den Ausgang eines Steuerspannungserzeugers (5) bzw. Steuereingang des steuerbaren Verstärkers (3) im Falle eines Störimpulses mit einer Referenzspannungsquelle verbindet (9), wo durch der steuerbare Verstärker (3) zwangsweise auf ei nen Wert niedriger Verstärkung eingestellt wird.