DE3134669A1

DE3134669A1 - Rauschverminderungsschaltung

Info

Publication number: DE3134669A1
Application number: DE19813134669
Authority: DE
Inventors: Kenzo Akagiri; Masayuki Yokohama Kanagawa Katakura; Motomi Tokyo Ohkouchi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1980-09-03
Filing date: 1981-09-02
Publication date: 1982-05-06
Anticipated expiration: 2001-09-03
Also published as: IT1138559B; IT8123755A0; FR2489573B1; NL8104090A; NL191723C; KR830008280A; CH653795A5; KR880000597B1; BE890183A; FR2489573A1; GB2083985B; GB2083985A; US4427950A; JPS5746517A; AT374938B; CA1178210A; JPH0123963B2; DE3134669C2; NL191723B

Description

It Λ & Pt 4 « « 4· (*

ssc^hal lung

Die Erfindung betrifft allgemein eine Informationssignalauf zeichnungs- und wiedergabevorrichtung und insbesondere eine Rauschverminderungsschaltung (Rauschsperre) zum Verringern von Rauschen, das allgemein ein wiedergegebenes Informationssignal in einer Informationssignalaufzeichnungs—Wiedergabevorrichtung begleitet.

Rauschverminderungsschaltungen zum Vermindern von Rauschen und Verzerrung, das ein wipdergegebenes Informationssignal begleitet, sind an sich bekannt. Derartige Rauschverminderungsschaltungen sind so ausgebildet, daß der dynamische Bereich des Signals, das auf einem Aufzeichnungsmedium wie einem Magnetband aufgzeichnet und von diesem wiedergegeben werden

^O kann, erhöht wird. Bei einer typischen Rauschverminderungsschaltung ist ein Codierer für solche Signale vorgesehen, die aufzuzeichnen sind,und ist ein komplementärer Decodierer für solche Signale vorgesehen, die wiedergegeben werden. Der Codierer enthält allgemein eine Pegelkompressionsschaltung und eine Hochfrequenz-Anhebungs- oder Vorverzerrungsschaltung,, in der hohe Frequenzkomponenten oder Hochfrequenzkomponenten eines aufzuzeichnenden Informationssignals, angehoben (to emphasize), und das Informations-

signal komprimiert werde^wobei der Kompressionspegel

η in umgekehrter Beziehung zu dem Inforrnatiossignalpegel liegt. Der Decodierer enthält allgemein eine Pegeldehnungsschaltung und eine Hochfrequenz-Abschwächungs- oder Absenkschaltung ("Niederfrequenz-Hervorhebung), zum Durchführen eines kompl^ementären Betriebes für

10
cli « Triformati onssi gnale , die wiedergegeben werden,

Fin Problem, das sielt bei herkömmlichen Rauschverminderungssystemen ergibt ist, daß sie einer sogenannten Rauschmodulation unterworfen sein können. Bei. einer Rauschmodulation werden Rauschkomponenten abhängig von Eingangssignalpegelschwankungen. verändert. Eine derartige Änderung in den Rauschkomponenten , oder eine derartige Rauschmodulation, ist stark wahrnehmbar und ist ziemlich verwirrend bzw. störend, wenn es ein wiedergegebenes Audiosignal begleitet. Diese Erscheinung wird erzeugt,wenn die Frequenzkomponenten im Eingangssignal sich deutlich von den Rauschfreqüenzkomponenten unterscheiden, ^enn beispielsweise das . Informationssignal ein Audiosignal ist, das den Ton eines Klaviers oder eines Flügels wiedergibt, wird die Rauschmodulation getrennt und deutlich gehört und wird nicht maskiert, selbst wenn der Lautstärkepegel des Informationssignals erhöht wird.

Ein Vorschlag zum Verringern von Rauschmodulation ist die Rauschverminderungsschaltung gemäß der US-PS 4i 62 462. Bei dieser Rauschverminderungsschaltung werden Hochfrequenzkomponenten des Informationssignals vor dem Aufzeichnen angehoben ( pre-emphasized), wenn

■ das Informationssignal niedrige und dazwischenliegende Signalpegel zeigt, wobei eine relativ geringe Anhebung erreicht wird, wenn das Informationssignal höhere Pegel zeigt. Venn das auf die vorstehende Weise verarbeitete Inforrnationssignal wiedergegeben wird, werden die Hochfrequenzkomponenten einer relativ hohen Absenkung oder Abschwächung (de-emphasis) unterworfen, wenn das wiedergegebene Signal niedrige und zwischen— liegende Signalpegel b'esitzt.und werden diese Hochfrequenzkomponenten einer relativ niedrigen Abschwächung unterworfen, wenn das wiedergegebene Signal auf höherem

Pegel ist. Obwohl durch diese Rauschverminderungs— schaltung die unerwünschten Wirkungen der Rauschmodulation verrringert werden, liegt jedoch Sättigung des magnetischen Aufzeichnungsmediuma aufgrund " eines Überschwingens im komprimierten Signal trotzdem vor.

Dazu wurde bereits eine Raus chv erminde rungs schaltung angegeben, die die Rauschmodulation vermindert und auch.eine transiente Sättigung des Aufzeichnungsmediums verhindert (US-Serial-Nr. 06/226,821 und Nr. 06/226,822 vom 21 . T. 1 9-81 ) . Beispielsweise werden bei der Codiererschaltung der ersteren US-Patentanmeldung die Hochfroquenzkoinponenten eines niederpegeligen · Audioeingangssignals angehoben, werden jedoch hochpegelige Signale mit im wesentlichen flacher Frequenzcharakteristik verarbeitet. Das heißt, die ~ Eingangs/Ausgangspegelcharakteristik des Codierers ändert sich mit der Frequenz, wenn der Eingangssignal-

*^w pegel niedrig ist. Jedoch kann aufgrund von Unterschieden in der Empfindlichkeit der verschiedenen Magnetbänder und/oder der verschiedenen Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtungen, bei denen ein Magnetband verwendet werden kann, bei Rauschverminderungsschaltungen der erläuterten Art, bei denen die Eingangs/Ausgangsp(if;ple]iarakt(»r.istjl< sich mit der Frequenz ändert, eine Pegelabweichung zwischen dem Pegel des codierten Signals, das auf einem Magnetband mittels eines Bandaufzeichnungsgerätes aufge—

zeichnet ist_f und dem Pegel des wiedergegebenen Ausgangssignals von dem Band auftreten. Diese Änderung kann eine unbefriedigende Wiedergabe .des Audiosignals zur Folge haben, wenn es durch eine entsprechende Decodierschaltung verarbeitet wird. In der Praxis bedeutet dies, daß der dynamische Bereich, innerhalb dem das Audiosignal verarbeitet werden keinn, verringert werden muß·

l'Js ist daher Aufgabe dor JCi* flndung olive Hiuischverrainderujigsschaltung anzugeben, die unter Vermeidung der erwähnten Schwierigkeiten, ein befriedigendes Codieren und Decodieren eines Eingangssignals über den gesamten Audiofrequenzbereich für niederpegelige > Signale erreicht, um dadurch den dynamischen Arbeitsbereich für das Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem, zu erhöhen.

^q Gemäß einem Merkmal der Erfindung enthält eine Rauschverminderungsschaltung eine erste Einrichtung zum Erreichen einer Frequenzhervorhebung für ein zugeführtes Signal, einen ersten Signalweg_Ader in Reihe mit der urslcn Einrichtung· geschaltet ist und der einen Verstärker mit veränderbarer Verstärkung zum Verstärken eines zugeführten Signals mit steuerbarem Verstärkungsfaktor und eine zweite Einrichtung zum Erreichen einer Frequenzhervorhebung für ein Signal, aufweist, das durch den Verstärker veränderbarer Ver-Stärkung tritt, eine Steuereinrichtung zum Steuern des Verstärkungsfaktors des Verstärkers veränderbarer Verstärkung und eine mit dem ersten Signalweg verbundene Verringerungsschaltung zum Verringern der Wirkung' der Frequenzhervorhebung durch die zweite Einrichtung, wenn der Pegel des durch den Verstärker veränderbarer Verstärkung tretenden Signals verringert ist, wobei die Rauschvermxnderüngsschaltung einen ersten Betrag an Frequenznervorhebung für die zugeführten zwischenpegeligen Signale erreicht und einen zweiten niedrigeren Betrag an Frequenzhervorhebung für zugeführte niedrigpegelige Signale erreicht.

Die Erfindung gibt also eine Rauschverminderungsschaltung an, die Rauschmod*ulation durch V_or s ehen einer variablen Frequenzhervorhebungscharakteristik verringert, um so einen hohen Betrag an Anhebung für

zvischenpegelige Hochfrequenzkoniponenten eines Informationssignals und einen kleineren Betrag an Anhebung für die meisten anderen Bedingungen zu erreichen.

Veiter gibt die Erfindung eine verbesserte Kornpressions/ Dehnungs-Schaltung an, die schaltbar angeschlossen werden kann, um eine Pegelkompressionsfunktion zu erreichen bei Verwendung mit einem Signalaufzeichnungsgerät und um eine Pegeldehnungsfunktion zu erreichen IQ bei Verwendung mit einer Signalwiedergabevorrichtung.

Die Erfindung gibt weiter eine Rauschverminderungsschaltung an, die einfachen und kostengünstigen Aufbau besitzt.

Die. Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen

Rauschverminderungsschaltung, Figur 2 eine graphische Darstellung der Eingangs/

Ausgangspegelcharakteristxk der Rauschver— minderungsschaltung gemäß Figur 1 für ver

schiedene Frequenzen,

Figur 3 ein Blockschaltbild eines Codierers gemäß einem grundsätzlichen Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur kA

bis 4C schematische Darstellungen zur Erläuterung

der Frequenzcharakteristik der Schaltung gemäß Figur 3 für verschiedene Pegel des Eingangs signal s'_f

Figur 5 eine graphische Darstellung der Eingangs/ Ausgangspegelcharakteristxk des Codierers gemäß Figur 3 für verschiedene Frequenzen,

·*· Figur 6 ein Blockschaltbild eines Decodierers gemäß einem grundsätzlichen Ausführungsbeispiel der Erfindung_t

Figur 7 ein Blockschaltbild eines Codierers gemäß

einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Figur 8 ein Blockschaltbild eines Decodierers gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Er

findung, . ■

Figur 9 ein Blockschaltbild zur Darstellung der Verwendung einer geänderten Ausbildung des De — codierers gemäß Figur 8 als Codierer oder

Decodierer in einer Rauschvermxnderungsschal tung gemäß der Erfindung,

Figur 10 eine graphische Darstellung der lusgangs- ^ . ' pegel/Frequenzcharakteristik der Schaltung gemäß Figur 9 bei Verwendung als Codierer für verschiedene Eingangssignalpegel und

Figur 1 1 eine graphische Darstellung der .Eingangs/

Ausgangspegelcharakteristik der Schaltung

• gemäß Figur 9 bei Verwendung als Codierer . für verschiedene Frequenzen.

Figur 1 der Zeichnung zeigt eine Rauschvermxnderungs-

schaltung 10 herkömmlicher Bauart, die als Codierer verwendet ist. Der Codierer 10 gemäß Figur 1 enthält einen Eingangsanschluß I₇ dem ein Informationssignal wie ein Audiosignal zugeführt ist, das durch den

Codierer 10 geführt wird, indem es codiert wird und

einem Ausgangsanschluß 2 zugeführt wird, zur Aufzeichnung mittels einer Aufzeichnungs— und Viedergabevor-

richtung auf beispielsweise ein Magnetband. Der Codierer 10 enthält ein Hochpaßfilter 3 (UFF), das mit dem Audiosignal von dem Eingangsanschluß 1 versorgt ist und das zum Anheben von Hochfrequenzkomponenten des zugeführten Audiosignals wirkt. Das angehobene (oder vorverzerrte) Ausgangssignal vom Hochpaßfilter 3 wird einem Verstärker 4 veränderbarer Verstärkung zugeführt, der das Ausgangssignal des Hochpaßfilters 3 mit veränderbarem Verstärkungsfaktor

2Q verstärkt. Vie das erläutert wird, steht der Verstärkungsfaktor des Verstärkers h in umgekehrter Beziehung zum Signälpegel des Audioeingangssignals derart, daß dessen Verstärkungsfaktor relativ hoch ist, wenn der Eingangspegel relativ niedrig ist, und umgekehrt, wobei der Verstärkungsfaktor relativ niedrig ist, wenn das Eingangssignal relativ hoch ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 erfaßt eine Steuerschaltung 5 das Ausgangssignal des Verstärkers h veränderbarer Verstärkung und steuert den Verstärkungsfaktor des Verstärkers h veränderbarer Verstärkung mittels eines Verstärkungs-Steuersignals, das abhängig von einer solchen Erfassung erzeugt wird..

Insbesondere enthält der Verstärker k veränderbarer Verstärkung einen Operationsverstärker 6, der an seinem invertierenden Eingang mit dem angehobenen Signal vom Hochpaßfilter 3 über einen Widerstand 7 versorgt ist. Ein Gegenkopplungsweg zwischen dom Ausgang des Operationsverstärkers 6 und dessen invertierenden Eingang, besteht aus einem Gegenkopplungswiderstand 8 mit festem Widers tandswert .und einem veränderbarem Widerstandselement 9» das zum Gegen- · kopplungswiderstand 8 parallel geschaltet ist. Der ¥iderstandswert .deiS veränderbaren Widerstandselements 9 wird abhängig vom Ausgangssignal der Steuerschaltung 5 gesteuert, die ihrerseits mit dem

finM I <iitM 1 ilnp Vi'i'n I f> rl* t> i'h Ί vt> 1¹Iiu«lfi'linrt>r Verstärkung versorgt ist, wie das bereits erläutert ist. Es zeigt sich, daß jede geeignete Anordnung für das variable oder veränderbare WiderStandselement 9 " verwendet werden kann. Beispielsweise kann das veränderbare Widerstandselement 9 aus einem lichtempfind — liehen Element wie einer CdS-Fotoleitzelle bestehen, das zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Ein^ gang des Operationsverstärkers 6 angeschlossen ist und das eine Impedanz oder einen Widerstand besitzt, der abhängig von der Intensität von Licht veränderbar ist, das darauf auftrifft. Das photo- bzw. lichtc'iiipfindliche Element kann mit einem Licht, emittierenden Element (nicht dargestellt) lichtgekoppelt sein., wie

*° eine Echt, emittierende Diode (LED), die Licht, abhängig von einer Steuerspannung von der Steuerschaltung 5 emittiert für das Bestrahlen des lichtempfindlichen' Elements. Auf diese Weise wird abhängig vom Pegel des Steuersignals von der Steuerschaltung 5 der Widerstandswert' des veränderbaren Widerstands— elements 9- geändert, um den Verstärkungsfaktor des Verstärkers k veränderbarer Verstärkung zu ändern.

Bei der Schaltungsanordnung gemäß Figur 1 hat eine ^ΔΌ Zunahme im Eingangssignalpegel eine Abnahme im Widerstandswert des veränderbaren Widerstandselements 9 zur Folge, wodurch die Steuerschaltung 5 den Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers 6 verringert.

Dies erreicht, daß der Verstärker ^t veränderbarer

Verstärkung eine Kompressionscharakteristik annimmt, wobei der Betrag der Kompression mit zunehmenden Pegeln des Eingangssignals zunimmt. Andererseits wird für niedrige Pegel des Eingangssignals der Widerstandswert des veränderbaren Widerstandselements 9 erhöht, um so den Verstärkungsfaktor des Verstärkers h veränderbarer Verstärkung zu erhöhen. Der Gegenkoppelungswider-

^%·* "' " 3Ί 34669

ι?

stand 8 der parallel zum veränderbaren "Widerstandselement 9 geschaltet ist, dient zum Steuern des maximalen Verstärkungsfaktors des Verstärkers 4 veränderbarer Verstärkung durch Begrenzen des Gegenkoppelungswiderstandes des Operationsverstärkers 6, ■wenn der Widers tandswert des veränderbaren Widerstandselements 9 sehr stark abhängig von sehr, niedrigen Eingangssignalpegeln erhöht wird.

Es zeigt sich, daß der Pegel des dem Verstärker h veränderbarer Verstärkung zugeführten Eingangssignals, von der Frequenz des Audiosignals abhängt, das dem Hochpaßfilter jj über den Eingangsanschluß 1 zugeführt ist. Für relativ hohe Pegel des durch das Hochpaßfilter 3 getretenen Audiosignals ist der Verstärkungsfaktor des Verstärkers h veränderbarer Verstärkung relativ niedrig und ändert sich mit dem Pegel des zugeführten Signals. Wegen der Verstärkungscharakteristik, die der Verstärker h veränderbarer Verstärkiing in einem solchen Fall annimmt, hängt die Eingangs/

Ausgangs-Pegelcharakteristik für hoch_pegelige Signale im wesentlichen nur von dem Pegel der Signale ab und ist nicht frequenzabhängig.

Wenn jedoch das dem Eingangsanschluß 1 zugeführte Audiosignal auf niedrigem Pegel ist, ist der Verstärkungsfaktor des Verstärkers h veränderbarer Verstärkung auch relativ hoch, und kann sogar als Folge des Gegenkoppelungswiderstandes 8 konstant sein.

^O p_as heißt, daß das am Ausgangsanschluß 2 erzeugte Signal sowohl pegel- als auch frequenzabhängig ist als Ergebnis der Frequenzcharakteristik, die durch das Hochpaßfilter 3 erreicht is"t. Dies ist durch die Kurven in Figur 2 dargestellt', die die Pegelkompres-

^° sionscharakteristik des Codierers 10 für Eingangssignale mit Frequenzen von 100 Hz, IkHz bzw. 10 kHz, wiedergeben. Aus Fi-gur 2 ergibt sich, daß für dem

Elngangsanschluß 1 zügeführte niederpegelige Signale, dor Pegel des Ausgangssignals am Ausgangsanschluß 2 sowohl pegel- als auch frequenzabhängig ist, während für höher_pegelige Eingangssignale der Pegel des Ausgangssignals im wesentlichen frequenzunabhängig ist. Die Strich .punktlinie in Figur 2 gibt das übliche flache Baß- oder Einheitsverstärkungs-Ansprechverhalten wieder. Im wesentlichen identische Ergebnisse werden erreicht, wenn das Hochpaßfilter 3 mit dem Ausgangsanschluß 2 statt mit dem Eingangsanschluß 1 verbunden ist. Weiter wird eine/Eingangs/Ausgangspegelcharakteristik, die invers zu der in Figur 2 dargestellten ist, für „einen komplementären Decodierer erreicht, der einen Pegeldehnungs- und Abschwächungsbetrieb erreicht.

Wenn bei der Art der Rauschverminderungsschaltung gemäß Figur 1 der Ausgangs— öder Aufzeichnungspegel des Codierers etwas von dem Eingangs— oder Wieder— gabepegel eines komplementären Decodierers abweicht, beispielsweise Schwankungen von Unterschieden bei der Empfindlichkeit verschiedener Magnetbänder und/oder verschiedenen Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtungen, bei denen ein Magnetband verwendet werden kann, kann eine Schwankung oder eine Abweichung im Pegel des Ausgangssignals zum Decodierer als Funktion der Frequenz auftreten. Eine derartige Abweichung hat selbstverständlich eine unbefriedigende Wiedergabe zur Folge·Wenn beispielsweise wie gemäß

"^ Figur 2 das Eingangssignal, das dem Codierer 10 zugeführt ist, einen Pegel a besitzt, besitzt das Ausgangssignal vom Codierer 10 einen Pegel b für eine Signalfrequenz von 10 kHz, d.h._?das Kompressionsverhältnis zwischen dem Ausgangs- und dem Eingangssignalpegel beträgt 2. Für den gleichen Eingangs- " si{;nalpegel jedoch mit einer Signalfrequenz von 100 Hz

besitzt das Ausgangssignal vom Codierer 10 einen Pegel c, weshalb in einem solchen Fall der Verstärker h veränderbarer Verstärkung des Codierers E"inheitsverstärkung (Verstärkungsfaktor Eins), besitzt. Venn eine Pegelverringerung ^Jt durch beispielsweise das verwendete Magnetband und/oder durch die mit dem Ausgangsanschluß 2 des Codierers 10 verbundene Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung erzeugt wird, werden die Pegel b und c des dem komplementären Decodierer zugeführten Signals auf Pegel b¹ bzw. c¹ geändert .

Der Decodierer hat wie erwähnt eine Eingangs/Ausgangspegelcharakteristik, die umgekehrt zu der des Co-

·*" dierers 10 für die in Figur 2 dargestellten Kurven ist. Auf diese Weise wird das Eingangssignal zum Decodierer, das einen Pegel b¹ besitzt, zur Erzeugung eines decodierten Ausgangssignals mit einem Pegel b für eine Signalfrequenz von 10IfHz decodiert und wird das

^O Eingangssignal zum Decodierer mit einem Pegel c¹ in ein decodiertes Ausgangssignal mit einem Pegel e für eine Signalfrequenz von 100 Hz transformiert. Es zeigt sich, daß, da das Kompressionsverhältnis des 10-kHz-Signals,gleich 2 ist und das Kompressions-

²^ verhältnis des 100-Hz-Signals gleich 1 ist, die bewirkte Pegeländerung für das ursprüngliche 10-kHz-Signal , das durch die Pegeldifferenz zwischen den Punkten a und d wiedergegeben ist, das doppelte der Differenz im Pegel ist, die für das ursprüngliche 100-Hz-Signal erreicht ist, d.h. der Pegeldifferenz zwischen den Punkten a und d, bei Bewertung in Decibel. In anderen Worten erzeugt der komplimentäre Decodierer eine Schwankung oder Abweichung im Pegel des decodierten Ausgangspignals, die frpcjuenzalihangig ist, selbst wenn die ursprüngliche Schwankung odor Abweichung ^ t , die durch das Band und/oder

die Bandaufzeichnungs- und ■wiedergabevorrichtung ausgeübt ist, keine Frequenzabhängigkeit besitzt. Diese Schwankung im Pegel des decodierten Ausgangssignals kann noch deutlicher werden, wenn beispielsg weise die Unterschiede in der Bandempfindlichkeit zwischen verschiedenen Magnetbändern"sich frequenzabhängig ändern. Beispielsweise kann'ein Band mehr empfindlich für lediglich hohe Frequenzkomponenten sein als ein anderes Band. Veiter unterliegt, wenn

■,η der Pegel des Eingangs s i gnal s , das dem Codierer· zugeführt ist, schwankt oder abweicht, beispielsweise nahe dem Pegel a, das decodierte Ausgangssignal von dem komplementären Decodierer einer Pegeländerung, die in der gleichen Weise wie das erläutert worden

lg ist frequenzabhängig ist. Dies kann selbstverständlich unbefriedigende Wiedergabe zur Folge haben. Folglich muß der Pegel des Eingangssignals, das bei herkömmlichen Rauschverminderungssystemen verwendet werden kann, größer als ein vorgegebener Pegel 1 sein, der in Figur 2 dargestellt ist, damit die Eingangs/ Ausgangspegelcharakteristik (Figur 2) in wesentlichen frequenzunabhängig ist. Dies hat selbstverständlich eine Verringerung des dynamischen Bereiches zur Folge, innerhalb dem das Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem arbeiten kann.

Folglich wird gemäß Figur 3 eine Rauschverminderungsschaltung 20 gemäß einem grundsätzlichen Ausführungsbeispiel der Erfindung angegeben, die als Codierer an der Eingangsseite von beispielsweise einem Audio— handgerät vorwendet wird. Ein eingangsseitigss Ini'oriiiationssignal, wie pin Audiosignal, wird einem Eingangsanschluß 1 1 des Codierers 20 zugefühx-t und wird in dem Codierer einer Hochfrequenz—Anhebung und einer. Pegelkompression unterworfen. Das codierte Ausgangssignal wird über einen Ausgangsanschluß 12

dem Aufzeichnungseingang beispielsweise eines Audiobandgerätes, zugeführt. Insbesondere enthält der Codierer 20 ein erstes Hochpaßfilter I3, das mit dem Audiosignal vom Eingangsanschluß 11 zum Anheben dessen Hochfrequenzkomponenten versorgt ist, "wobei das angehobene Ausgangssignal vom Hochpaßfilter 13 (!!PF) einem addierenden oder positiven Eingang eines Subtrahierers 17 zugeführt wird. Das Ausgangssignal vom Subtrahierer 17 wird dem Ausgangsanschluß 12 über

^q einen ersten Signalweg zugeführt, der aus einer Reihenschaltung aus einem Verstärker I5 veränderbarer Verstärkung und einem zweiten Hochpaßfilter 14 (HPF) besteht. D.h., der erste Signalweg ist in Reihe mit dem Hochpaßfilter 13 über den Subtrahierer 17 ge- _ schaltet. Der Verstärker 15 veränderbarer Verstärkung kann ein spannungsgesteuerter Verstärker (VCA) sein, der in der gleichen Weise arbeitet wie der Verstärker h veränderbarer Verstärkung gemäß Figur 1. durch Erreichen eines hohen Verstärkungsfaktors für niederpegelige Eingangssignale und eines niedrigen Verstärkungsfaktors für hoch_pegelige Eingangs signale, um so eine Pegelkompressionscharakteristik zu erreichen. Der. Ausgang vom Verstärker 15 veränderbarer Verstärkung wird dem Hochpaßfilter lh zugeführt, der eine Hochfrequenz-Anhebungscharakteristik darauf ausübt und der seinerseits das codierte Ausgangssignal am Ausgangsanschluß 12 erzeugt.

Das Ausgangssignal des Hochpaßfilters lh wird auch einem Steuerweg zugeführt, der aus einer Reihenschaltung aus einem dritten Hochpaßfilter 19 (HPF) und einer Steuerschaltung 18 besteht, wobei letztere Schaltung 18 eine Steuerspannung dem spannungsgesteuerten Verstärker 13 zum Steuern des Verstärkungsfaktors zuführt. Insbesondere arbeitet das Hochpaßfilter 19 als Gewichtungsschaltung zum Gewichten

des züge führ·-ten Signals abhängig von dessen Freqiienz und kann die Steuerschaltung 18 aus einem Pegeldetektor bestehen, der den Pegel des Signals vom Hochpaßfilter 19 erfaßt. Wie bei der Anordnung gemäß Figur 1 steuert die Steuerschaltung 18 den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 15 veränderbarer Verstärkung so, daß dessen Verstärkungsfaktor für

nieder pegelige Eingangssignale erhöht wird und für

hoch_pegelige Eingangssignale verringert wird. Zu-

IQ sätzlich ist ein zweiter Signalweg oder Rückko ppi. lungs weg 16 mit im wesentlichen flacher oder ebener Frequenzcharakteristik parallel zum ersten Signalweg über den Sub.trahierer 17 geschaltet. D.h., der Rückkopp—lungsweg 16 erreicht im wesentlichen keine Verstärkungssteuerung für zugeführte Signale und kann beispielsweise lediglich durch einen Widerstand gebildet sein. Der Rückkopp_lungsweg i6 ist mit dem Ausgangssignal vom Hochpaßfilter i4 versorgt und führt ein Ausgangssignal zum subtrahierenden oder negativen Eingang des Subtrahierers 17 zu, wo es vom Aus gangs signal des ersten Hochpaßfilters 1-3. subtrahiert wird. Das sich ergebende durch den Subtrahierer 17 erzeugte Signal wird dem Eingang des Verstärkers 15 veränderbarer "Verstärkung zugeführt.

Der Codierer 20 gemäß Figur 3 arbeitet zum Anheben (Vorverzerren) und Pegelkomprimieren! des dem Eingangsanschluß 1 1 zugeführten Eingangssignals mit veränderbarer Frequenzcharakteristik, die vom Pegel des Eingangssignals abhängt. Insbesondere besitzt das erste Hochpaßfilter 13 eine Hochfrequenz-Anhebungscharakteristik wie gemäß Figur kA, was eine annähernd 10 dB große Differenz im Pegel zwischen Nieder- und Hochfrequenzköiuponenteh des Eingangs signals zur Folge hat.

Diese Pegel— oder Verstärkungsabweichung tritt in einem Frequenzbereich' auf, der mit einer Frequenz nahe 1 kHz beginnt und der mit einer Rate von 6 dB/ Oktave (dB/oct.) zunimmt, bis die angenäherte 10 dB-Abweichung im Pegel bei einer Frequenz nahe 3t18 kHz erreicht ist. Das zweite Hochpaßfilter 14 im ersten Signalweg besitzt eine Hochfrequenz-Hervorhebungscharakteristik wie gemäß Figur kB, die eine annähernd 10-dB-Differenz im Pegel zwischen Nieder- und Hochfrequenzkomponenten in einem zugeführten Signal zur Folge hat. Wie bei dem Hochpaßfilter 13 tritt diese Pegel- oder Verstärkungsabweichung injeinem Frequenzbereich auf, beginnend mit einer Frequenz nahe 1,58 kHz und ansteigend mit einer Neigung von 6 dB/ Oktave bis die annähernd 10-dB-Pegelabweichung bei einer Frequenz nahe 5 kHz erreicht ist. Die kombinierte Anhebungscharakteristik eines durch beide Hochpaßfilter 13 und Ik tretenden Signals ist in Figur kC dargestellt und hat eine annähernd 20-dB-Pegelabweichung zwischen Nieder- und Hochfrequenzkomponenten in einem durchtretenden Signal zur Folge. Die Pegel— oder Verstärkungsabweichung tritt in einem Frequenzbereich auf, der bei einer Frequenz nahe 1 kHz beginnt, definiert durch das Hochpaßfilter 13, und die mit einer Neigung von 12 dB/Oktave ansteigt bis die 20-dB-Pegelabweichung bei einer Frequenz nahe 5 kHz erreicht ist, definiert durch das Hochpaßfiltor 1k. . -

Wenn der Pegel des dem addierenden Eingang des Subtrahierers 17 zugeführten Signals mit χ bezeichnet ist, der Pegel des Ausgangssignals am Ausgangsanschluß 12 mit y. bezeichnet ist, der Widerstandswert des Widerstands im Rückkoppelungsweg 16 mit R bezeichnet ist und der Verstärkungsfaktor des Verstärkers I5 veränderbarer Verstärkung mit ^ bezeichnet ist, ergibt

34669

sich die folgende Gleichung, die die Beziehung zwischen erstem und zweitem Weg wiedergibt:

(x-y.R)

Die Gleichung (i) kann zur Bildung einer Gleichung für den Pegel y des Ausgangssignals abhängig vom Pegel χ des Eingangssignals wie folgt vereinfacht werden:
·

^y ~ 1 + RG

Es zeigt sich,daß wenn der Pegel χ des Eingangssignals des Subtrahierers 17 niedrig ist, der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 15 veränderbarer Verstärkung hoch ist. Kenn angenommen wird, daß in einem solchen Fall für die Verstärkung gilt G ^1, kann die Gleichung (2) wie folgt vereinfacht werden:

R-.

Venn daher der Verstärkungsfaktor G des Verstärkers veränderbarer Verstärkung erhöht wird, nimmt" der Betrag der Gegenkopplung, die durch den Rückkopp-lungsweg 16 erhöht ist, zu, zur Begrenzung jeder weiteren Erhöhung des Verstärkungsfaktors des Verstärkungsteils der Schaltung gemäß Figur 3» die durch den Verstärker 15- veränderbarer Verstärkung, das Hochpaßfilter 14 und den Rückkopp_lungsveg \6 gebildet ist. In einem solchen Fall ist der Verstärkungsfaktor des Verstärkerabschnittes der Schaltung gemäß Figur 3 an einer oberen Grenze auf einen Wert festgelegt, der im"wesentlichen gleich dem inversen der Charakteristik des Rückkopp_>lungswege*s 16 ist. D.h., die Verstärkungscharakteristik des Verstärkungsabschnittes der Schaltung gemäß Figur 3 ist eine im wesentlichen

λ a · *

flache Frequenzcharakteristik, d.h.., ist frequenzunabhängig. Daher vird für nieder_pegelige Eingangssignale die Frequenzcharakteristik des Codierers auf das Eingangssignal nur durch das Hochpaßfilter 13 ausgeübt. D.h., der zweite Signalweg 16 verringert wirksam die Einwirkung der Frequenzhervorhebung (-Verzerrung) durch das Hochpaßfilter 14. Folglich ist die Frequenzcharakteristik des Hochpaßfilters gemäß Figur hA die einzige Frequenzcharakteristik, die durch den Codierer 20 ausgeübt wird,um so einen ersten niedrigen Grad an Anhebung für das Eingangssignal zu erreichen. Die nur durch das Hochpaßfilter 13 ausgeübte Frequenzcharakteristik wird allgemein als Primärfiltercharakteristik bezeichnet. Vie er— läutert erreicht der Codierer 20 in einem solchen Fall eine Pegeldifferenz von annähernd 10 dB .zwischen Nieder- und Hochfrequenzkomponenten des Eingangssignals und besitzt eine Ansprechkurven-Neigung von etwa 6 dB/Oktave. Daher ist die Wirkung der Anhebung für nieder_pegelige Eingangssignale relativ niedrig.

In einem solchen Fall sind wegen des niedrigen Betrages der Hochfrequenz-Anhebung die Eingangs/Ausganspegelkurven für nieder_pegelige Eingangssignale mit Frequenzen von 10 kHz, 1 kHz und 100 Hz nahe

^Δ zueinander oder zusammen_gebündelt, wie das in Figur 5 dargestellt ist. Dies bedeutet, daß Schwankungen oder Differenzen in der Empfindlichkeit verschiedener Bänder und/oder verschiedener Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtungen das Audiosignal nicht so

stark beeinflußen wie bei der herkömmlichen. Schaltung gemäß Figur 1. Daher ist für den Fall nieder_pegelige_r Eingangssignale bei dem der Vorstärkungsfaktor des Codierers 20 durch die Gleichung (3) festgelegt ist, der Pegelbereich für das Eingangssignal, innerhalb dem die Rauschverminderungsschaltung gemäß der Erfindung arbeiten kann, über den Bereich erweitert, der

zuvor mit Bezug auf Figur 2 definiert worden ist. D.h.. , die untere Grenze für den Pegel des Eingangssignals kann auf einen Pegel L gemäß Figur 5 erweitert werden, wodurch der dynamische Arbeitsbereich des Aufzeichnungs/Wiedergabesystems erweitert bzw. erhöht wird.

Venn der Pegel des Eingangssignals auf ein zwischenliegendes (oder mittel_pegeliges) oder hoch_pegeliges

^-0 Signal erhöht wird, wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 15 veränderbarer Verstärkung verringert, wodurch der Verstärkungsfaktor des Codierers 20 ■ durch die Gleichung (2) bestimmt wird. Da der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 15 veränderbarer

■"■" Verstärkung nicht mehr konstant ist, wird eine Hochfrequenz-Anhebungscharakteristik durch das Hochpaßfilter i4 auf das Signal ausgeübt, das .durch den Verstärker 15 veränderbarer Verstärkung tritt. Xn

einem solchen Fall ergibt sich die Hochfrequenzen

Anhebungscharakteristik des Codierers 20 aus der Kombination der AnhebungsCharakteristiken der Hochpaßfilter 13 und lh gemäß Figur ^C, was allgemein mit sekundärer Filtercharakteristik bezeichnet ist. Vie zuvor erläutert hat letztere Anhebungscharak-

^*"*" teristik eine annähernd 20-dB— Pegeldifferenz zwischen Nieder- und Hochfrequenzkomponenten des Eingangs— signals zur Folge, das dem Eingangsanschluß 11 zugeführt ist, und zwar mit einer Ansprechneigung von etwa -12 dB/Oktave. Auf diese Weise kann die Anhebung,

30

die von dem Codierer 20 ausgeübt ist, erhöht verden_; um eine erhöhte Trennung des Nieder- und Zwischenfrequenzbereiches von dem Hochfrequenzbereich zu erreichen, wodurch eine weitere Verringerung irgendeiner Rauschmodulation während der Wiedergabe von Nieder- und Zwischenfrequenzkomponenten des Eingangs-

• · ■·

M ft »

signals erreicht wird.

Es zeigt sich, daß verschiedene Änderungen bezüglich der Anschlüsse der einzelnen Elemente des Codierers gemäß Figur 3 durchgeführt werden können, wobei die erwähnten erwünschten Charakteristiken beibehalten werden. Beispielsweise können die Lagen des Verstärkers 15^ver*fiderbarer Verstärkung und des Hochpaßfilters lh in dem ersten Signalweg ausgetauscht werden, d.h., daß es lediglich wesentlich ist, daß das Hochpaßfilter Th die Hochfrequenzkomponenten des durch den Verstärker I5 veränderbarer Verstärkung tretenden Signals anhebt. Zusätzlich kann das Hochpaßfilter 13 auch zwischen dem Verbindungspunkt des ersten und des zweiten Signalweges und dem Ausgangsanschluß12 angeschlossen sein, wobei weiter in Reihe mit dem ersten Signalweg geschaltet ist. Veiter kann das dem Steuerweg zugeführte Signal, der durch die Steuerschaltung 18 und das Hochpaßfilter 19 gebildet ist, von irgendeiner Stelle im ersten Signalweg abgeleitet werden. Beispielsweise kann das Hochpaßfilter 19 mit entweder dem Eingang oder dem Ausgang des Verstärkers 15 veränderbarer Verstärkung verbunden sein oder auch mit einem Signal versorgt sein, das der Summe oder der Differenz der Eingangsund Ausgangssignale zu oder von dem Verstärker I5 veränderbarer Verstärkung entspricht. Zusätzlich zeigt sich, daß obwohl der Verstärker I5 veränderbarer Verstärkung als spannungsgesteuerter Verstärker erläu-

tert worden ist, verschiedene andere Arten von Verstärkern veränderbarer Verstärkung verwendet werden können, bei denen der Verstärkungsfaktor für abnehmende Signalpegel erhöht und für zunehmende Signal—

pegel erniedrigt wird.
35

tt *

• ο

• #

Γ«

Figur 6 zeigt eine Rauschverminderungsschaltung 30 gemäß einem grundsätzlichen Ausführungsbeispiel der Erfindung, die als !Decodierer verwendet werden kann und eine Eingango/Ausgangspegelcharakteristik besitzt, die komplementär zu der des Codierers 20 gemäß Figur 3 ist. D.h., der Decodierer 30 erreicht eine Dehnungs- und Absehwächungscharakteristik für das wiedergeg&bene und codierte Signal, die umgekehrt zu der Charakteristik ist ., die durch den Codierer 20 gemäß Figur 3 ausgeübt ist ., um das codierte Signal in dessen ursprüngliche Form zurückzubringen.

Insbesondere wird ein codiertes Signal, das auf einem Aufzeichnungsmedium wie einem Magnetband aufgezeichnet ist, durch ¥andler₍oder dergle ichen, einem Eingangsanschluß 21 des Decodierers 30 zugeführt. Das codierte Fingangssignal wird durch den Decodierer 30 in seine ursprüngliche Form zurückgeführt und dann zu einem Ausgangsanschluß 22 übertragen. Insbesondere enthält

der Decodierer 30 einen ersten Signalweg aus einem Tiefpaßfilter 2k (TPF),das mit dem codierten Ein- · gangssignal vom Eingangsanschluß 21 versorgt ist, und einen Verstärker 25 veränderbarer Verstärkung, der mit dem. Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 2k versorgt ist. Das Tiefpaßfilter 2k übt eine Hochfrequenz-Abschwächungscharakter.istik (Entzerrungscharakteristik) aus, d.h., eine Niederfrequenzanhebungscharakteristik,auf das Eingangssignal vom Eingangsanschluß 21, die komplementär zur Hochfre-

quenz-Anhebungscharakteristik ist, die durch das Hochpaßfilter ik des Codierers 20 gemäß Figur 3 ausgeübt ist, d.h., eine Charakteristik die umgekehrt oder invers zu der gemäß Figur kA ist. Der Verstärker 25 veränderbarer Verstärkung, der ein spannungs-

gesteuerter Verstärker oder eine andere geeignete

Schaltung veränderbarer Verstärkung sein kann, übt eine Pegeldehnungscharakteristik auf das abgeschächte Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 2k mit einem Verstärkungsfaktor aus, der von dem Eingangssignalpegel abhängt. Insbesondere wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 25 veränderbarer Verstärkung so gesteuert, daß er für niedrige Eingängssignalpegel niedrig und für hohe Signalpegel hoch ist. Ein Steuerweg zum Steuern des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 25 veränderbarer Verstärkung weist ein Hoch— paßfilter 29 (!!PF) auf, das mit dem Eingangssignal vom Eingangsanschluß 21 versorgt ist, sowie eine Steuerschaltung 28, die mit dem Ausgangssignal des Hochpaßfilters 29 versorgt ist und die ihrerseits ein Steuersignal erzeugt, das dem Verstärker 25 veränderbarer Verstärkung zum Steuern dessen Verstärkungsfaktor zugeführt wird, wie das erwähnt ist. Die Steuerschaltung 28 kann einen Pegeldetektor aufweisen, der das Ausgangssignal des Hochpaßfilters 29 erfaßt und glättet und ein entsprechendes Ausgangssignal abhängig davon erzeugt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 25 veränderbarer Verstärkung wird einem addierenden oder positiven Eingang eines Addierers 27 zugeführt.

Weiter ist ein zweiter Signal- oder Mitkopp_lungsweg 26 mit flacher Frequenzcharakteristik, d.h., eine, die frequenzunabhängig ist, parallel zum ersten Signalweg geschaltet, der durch das Tiefpaßfilter 2k und den Verstärker 25 veränderbarer Verstärkung gebildet ist, über den Addierer 27. Der Mitkopp_JLungsweg 26 erreicht im wesentlichen keine Verstärkungssteuerung und kann lediglich aus einem Widerstand bestehen, der mit dem"Eingangssignal vom Eingangsanschluß 21 versorgt ist und ein Ausgangssignal einem

zweiten addierenden oder positiven Eingang des

Addierers 27 zuführt. Das Ausgangssignal des Addierers 27 wird einem Tiefpaßfilter 23 (TPF) zugeführt, das eine Hochfrequenz-Abschwächung, d.h., eine Niederfrequenz-Anhebung^ für das Ausgangssignal des Addierers 27 erreicht,, wobei das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 23 seinerseits das decodierte Ausgangssignal dem Ausgangsanschluß 22 zuführt. Die Frequenzcharakteristik, die durch das Tiefpaßfilter 23 ausgeübt wird, IQ ist komplementär zu der Charakteristik die durch das Hochpaßfilter I3 des Codierers 20 gemäß Figur 3 ausgeübt wird.und besitzt daher eine inverse, oder umgekehrte Charakteristik zu der gemäß Figur 4B.

Wenn der Pegel des codierten Signals am Eingangsanschluß 21 mit y,der Pegel des Ausgangssignals vom Addierer 27 mit z, der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 25 veränderbarer Verstärkung mit G und der Widerstandswert des Widerstands des Mitkoppelungsweges 26 mit R bezeichnet sind, kann folgende Gleichung abgeleitet werden:

Z= (G + R)y

Für sehr niedrige Pegel des codierten Eingangssignals ist der Verstärkungsfaktor G des Verstärkers 25 veränderbarer Verstärkung extrem niedrig, wobei angenommen werden kann, daß gilt: R ^G. Folglich, kann die Gleichung (4) wie folgt vereinfacht werden:

■ . . ■ ■

ζ = Ry ..(5).

D.h., für niedrige Pegel des codierten Eingangssignals verringert oder beseitigt der Mitkopp—lungsweg 26 wii'ksam die Wirkung der Niederfrequenz-Anhebung durch

das Tiefpaßfilter 2k, wodurch, die durch den Decodierer 23 erreichte Frequenzcharakteristik lediglich durch das Tiefpaßfilter 23 bestimmt ist, das vie erwähnt eine Charakteristik besitzt, die umgekehrt zu der gemäß Figur kA ist, mit zwei Übergangsfrequenzen. In einem solchen Fall wird irgendeine Differenz, die in der Eingangs/Ausgangspegelcharakteristik des Decodierers 30 für Hoch- und Nxederfrequenzkomponenten eines nieder_pegeligen Signals in genau der gleichen Weise verringert wie das mit Bezug auf Figur 5 bereits erläutert ist. Dies bedeutet, daß Wiedergabefehler aufgrund von Unterschieden in- der Bandempfindlichkeit und dergleichen verringert oder im wesentlichen be— ' seitigt werden können.

·

Für mittlere und hohe Pegel des codierten Eingangssignals ist der Verstärkungsfaktor des durch den ersten Signalweg geführten Signals nicht ausschließlich durch den zweiten Mitkopp-ilungsweg bestimmt. Das bedeutet, daß das durch den Decodierer 30 geführte Signal eine Hochfrequenz-Abschwächungscharakteristik besitzt, die darauf durch beide Tiefpaßfilter 23 und " 2k ausgeübt ist, die eine Frequenzcharakteristik erzeugen, die umgekehrt zu der gemäß Figur kC ist, mit einer 20 dB-Pegeldifferenz zwischen Hoch- und Nxederfrequenzkomponenten und mit einer maximalen Neigung der"Ansprechkurve von annähernd 12 dB/Oktave. Auf diese Weise wird die Wirkung der Hochfrequenz-Abschwächung (Niederfrequenz-Anhebung) erhöht, so daß

"0 die Trennung zwischen Nieder- und Mittelfrequenzkomponenten und Hochfrequenzkomponenten erhöht und die Rauschmodulation verringert wird..

Es zeigt sich, daß wie" bei dem Codierer gemäß Figur 3, die Lage oder Anordnung des Tiefpaßfilters 2k und

des Vertärkers 25 veränderbarer Verstärkung austauschbar sind und daß das Tiefpaßfilter 23 andererseits zwischen dem Eingangsanschluß 21 und dem Eingangsverbindungspunkt zwischen erstem und zweitem Signalweg angeschlossen sein kann. Weiter kann der Steuerweg und insbesondere dessen Hochpaßfilter 2°- mit irgendeinem Signal von dem ersten Signalweg versorgt sein. Beispielsweise kann der Eingang des Hochpaßfilters 29 mit entweder dem Eingang oder dem Ausgang des Verstärkers 25 veränderbarer Verstärkung verbunden sein, oder kann auch mit der Summe oder der Differenz der Eingangs- und Ausgangssignale zu bzw. von dem Verstärker 25 veränderbarer Verstärkung versorgt sein.

Figur 7 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Rauschvermxnderungsschaltung 4o gemäß der Erfindung, das als Codierer verwendet werden kann und das eine Verbesserung gegenüber der Schaltung in der ersterwähnten US—Patentanmeldung darstellt. Elemente in dem Codierer ho gemäß Figur 7» die denjenigen entsprechen,.die mit Bezug auf den Codierer 20 in Figur 3 erläutert worden sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Vie in Figur 7 dargestellt, ist der Codierer ho mit einem Audioeingangssignal . an einem Eingangsanschluß 3I versorgt. Das Eingangssignal, wird dann über den Codierer 20, der mit Bezug auf Figur 20 bereits ausführlich erläutert ist, einem addierenden oder positiven Eingang eines Addierers 3h zugeführt.. Der Codierer 40 enthält einen dritten

^O Signal- oder Rückkopp—lungsweg 33» der mit dem Eingangssignal vom Eingangsanschluß 31 versorgt ist und der wiederum ein Ausgangssignal zum Addierer 3h führt, wo es zum Ausgangssignal des Codierers 20 addiert wird. Das Ausgangssignal des Addierers 3h bildet das Aus-

"3° gangssignal des Cbdierers ho und wird dessen Ausgangs-

B β *

anschluß 32 zugeführt. Der Mitkopp_lungsweg 33 besitzt eine flache oder im wesentlichen flache Frequenzcharakteristik, d.h., eine, die im wesentlichen frequenzunabhängig ist, und ist im -wesentlichen frei von einer Verstärkungssteuerung. Beispielsweise kann der Mitkopp-lungsweg 33 durch einen Widerstand oder ein Tiefpaßfilter (TPF) gebildet sein, das eine relativ geringwertige Schwächung (Entzerrung) für die Hochfrequenzkomponenten des Eingangssignals erreicht.

Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist für nieder—pegelige Eingangssignale, die dem Eingangsanschluß 31 zugeführt sind, der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 15 veränderbarer Verstärkung hoch. Dies bedeutet, daß für nieder_pegelige Eingangssignale die Eingangs/Ausgangscharakteristik des Codierers kO primär durch den Codierer 20 bestimmt ist. D.h., der Weg, der durch den Codierer 20 gebildet ist_/ 'dominiert über den Mitkopp.lungsweg 33 für nieder_pegelige Eingangssignale, wodurch der Codierer kO im wesent-

in

liehen- identischer Weise wie der Codierer 20 gemäß Figur 3 arbeitet. Wenn der Eingangssignalpegel zunimmt, nimmt die Dominanz des Codierers 20 über den Mitkopp-lungsweg 33 hei der Bestimmung der Gesamtcharakteristik des Codierers ^O ab. Für relativ hochpegelige Eingangssignale dominiert, da der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 15 veränderbarer Verstärkung verringert wird, das Signal, das dem Addierer "^h über den Mitkoppv-lungsweg 33 zugeführt wird, über das Signal, das daran über den Codierer 20 angelegt wird. Dies hat eine Verringerung in dem Betrag der Hochfrequenz-Anhebung zur Folge, die durch den Codierer kO ausgeübt wird, was eine weitere Verringerung der Rauschmo-

dulation bewirkt, die sich aus der Mischung von Hoch-

• · *.· · tf

frequenz-Inf orinationssignalen mit Nieder- und Mittelfr equenz-Rauschs ignal en ergibt. Daher ist bei diesem .Ausführungsbeispiel der Betrag der Hochfrequenz-Anhebung größer für mittel_pegelige Signale als für nieder- und hochpegelige Signale.

Es zeigt sich, daß die Schaltung gemäß Figur 7 in einer Weise geändert werden kann, die im wesentlichen identisch zu den Änderungen ist, die mit Bezug auf den Codierer 20 gemäß Figur 3 angegeben'.worden sind. Zusätzlich kann eine Begrenzerschaltung in dem ersteh Signal.weg aus dem Verstärker 15 veränderbarer Verstärkung und dem Hochpaißfilter 1Λ, beispielsweise an dessen Aus gangs s ei te_; eingefügt werden, um transiente

Überschwingungen aufgrund einer plötzlichen Zunahme im Pegel des dem Verstärker 15 veränderbarer Verstärkung zugeführten Signals zu verhindern oder zu begrenzen. Verschiedene Ausfuhrungsformen einer Begrenzerschaltung, die verwendbar ist, sind angegeben in der

²⁰- US-Serial No. 06/i 51 , 1 5V vom 1 9. 5· 1 980.

Figur 8 zeigt eine Rauschverminderungsschaltung 50 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, die als Decodierschaltung verwendet werden kann und die eine Weiterbildung des Decodierers 30 gemäß Figur 6 und eine Verbesserung über die Schaltung gemäß der Eingangs erwähnten letzteren US-Patentanmeldung darstellt. Elemente in dem Decodierer 50, die den- jenigen entsprechen, die bereits mit Bezug auf den Decodierer 30 gemäß Figur 6 erläutert worden sind, sind mit gleichen Bezugsζeichen versehen und werden nicht neuerlich erläutert. Der Decodierer 5O enthält einen Eingangs ans chluß,- 5-1 » der mit dem wiedergegebenen codierten Signal von einem Magnet_band versorgt ist

und der wiederum das codierte Signal einem addierenden

oder positiven Eingang eines Subtrahierers 44 zuführt. Das Ausgangssignal des Subtrahierers 44 wird über den Decodierer 30 einem Ausgangsanschluß 42 zugeführt. Ein dritter Signal- oder Rückkopp—lungsweg 43 ist mit dem Signal am Ausgangsanschluß 42 versorgt und führt wiederum ein Subtrahiersignal dem negativen oder subtrahierenden Eingang des Subtrahierers 44 zu. Der Rückkopp-ilungsweg 43 bewirkt eine Verringerung der Hochfrequenz,-Abschwächungs charakteristik (Nieder-

]_0 frequenz-Anhebungscharakteristik) für hoch_pegelige Eingangssignale in einer Veise die komplementär zu der des Codierers 4θ gemäß Figur 7 ist. Diesbezüglich erreicht der Rückkopp-ilungsweg 43 eine flache oder im wesentlichen flache Frequenzcharkteristil^ die frei von Verstärkungsfaktorsteuerung ist_/und kann aus einem Widerstand oder einem Tiefpaßfilter (TPF) bestehen, das relativ geringfügige Abschwächung für die Hochfrequenzkomponenten des zugef.ührten Signals erreicht.

Venn daher ein nieder^pegeliges Eingangssignal dem Eingangsanschluß 4i zugeführt ist, ist der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 25 veränderbarer Verstärkung relativ niedrig. Wegen des relativ niedrigen Verstärkungsfaktor, der durch den Verstärker 25 veränderbarer Verstärkung erreicht ist, ist jedoch die Wirkung des Rückkopp-lungsweges 23/ dessen Ausgangssignal von dem codierten Eingangssignal in dem Subtrahierer 44 subtrahiert wird, minimal, d.h., der Decodierer 30 dominiert über den Rückkopp_lungsweg Dies bedeutet, daß der Decodierer 50 in einer im wesentlichen identischen Weise zum Decodierer 30 gemäß Figur 6 für zugeführte nieder_pegelige Signale arbeitet derart, daß "ein geringerer Betrag von Hochfrequenzabschwächung (Niederfrequenz-Anhebung) erreicht wird.

Dieser kleine Betrag an IIoclifrequenz-Abschwächung nimmt für zunehmende Pegel des codierten Signals zu, das dem Eingangsanschluß hl zugeführt ist. Wenn daher der Pegel des codierten Signals, das dem Eingangsanschluß 41 zugeführt ist, .hoch ist, ist auch der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 25 veränderbarer Verstärkung hoch. Xn diesem Fall verringert der Rückkopp^lungsweg 26 wirksam den großen Betrag der Hochfrequenz-Abschwächung. D.h., zu diesem Zeitpunkt

IQ spielt, da der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 25 veränderbarer Verstärkung relativ hoch ist, der RückkoppJ-ungsveg 23 eine dominierende Rolle bei der Bestimmung der Eingangs/Ausgangs-Charakteristik des Decodierers 50 für zugeführte hoch_pegelige Signale. Dies hat eine Verringerung in der Rauschmodulation zur Folge, die sich aus der Mischung von Hochfrequenz-Informationssignalen mit Nieder- und Mittelfrequenz-Rauschsignalen ergibt. ¥eiter ist wie bei dem komplementären Codierer 40 gemäß Figur der Betrag der Hochfrequenz-Abschwächung (Niederfrequenz -Anhebung) für mittel__pegelige Signale höher als für nieder— und hoch_pegelige Signale.

Weiter kann,wie der Codierer 40 gemäß Figur 7» der Decodierer 50 gemäß Figur 8 eine Erweiterungs- oder Antibegrenzungsschaltung in dem ersten'Signalweg aufweisen, wobei letztere aus dem Tiefpaßfilter Zh und dem Verstärker 25 veränderbarer Verstärkung besteht. In einem solchen Fall erreicht die Antibegrenzungsschaltung eine komplementäre Charakteristik für die erwähnte Begrenzungsschaltung, die bei dem Codierer 40 gemäß Figur 7 erläutert worden ist,um transiente Überschwingungen des Signals, das auf ■ dem Magnetband aufgezeichnet ist, und die eine Verzerrung des Signals aufgrund der Sättigung des Magnet-

α ff ·*

bandes zur Folge haben können, zu verhindern oder zu begrenzen. Die Änderungen^die zuvor mit Bezug auf den Decodierer 30 gemäß Figur 7 erläutert worden sind, können auch bei dem Decodierer 50 gemäß Figur 8 vorgesehen werden.

Obwohl die Rauschverminderungsschaltung 50 als Decodierer verwendet worden ist, um eine Pegelexpansion und eine Frequenzabschwächung für Informationssignale zu erreichen, die beispielsweise auf Magnetband aufgezeichnet worden sind, kann eine derartige Schaltung als Codierer mit Pegelkompression und Hochfrequenz-Anhebung verwendet werden,_t die komplementär zu den entsprechenden Charakteristiken des vorerwähnten Decodierers 50 gemäß Figur 8 sind. ¥ie insbesonderein Figur 9 dargestellt, kann eine Rauschverminderungsschaltung 150, die eine Weiterbildung der Rauschverringerungsschaltung 50 gemäß Figur 8 ist, in dem Gegenkopp^lungsweg eines Operationsverstärkers 103 angeschlossen sein, um als Codierer zu wirken. In einem solchen Fall besitzt der Operationsverstärker 103 einen nicht_invertieronden Eingang,der mit einem Eingangsanschluß 101 zum Empfang eines aufzuzeichnenden Eingangssignals gekoppelt ist^und einen invertierenden Eingang, der mit dem Ausgangsanschluß 142 der Rauschverminderungsschaltung 150 gekoppelt ist. Der Ausgang des Verstärkers 103 ist mit dem Eingangsanschluß i4i der Rauschverminderungsschaltung 150 und mit einem

Ausgangsanschluß 102 verbunden. '
30

Vorteilhaft ist die Rauschverminderungsschaltung 150 selektiv zum Betrieb als entweder Codierer oder als Decodierer in einer Schaltung 100 angeordnet. Zu diesem Zweck ist der Verstärker 103 mit einem Schaltelement 10^ versehen, das schematisch als mechanischer Schalter mit zwei Schaltstellungen dar-

• 38

gestellt 1st. Venn das Schaltelement 104 am Kontakt e anliegt, wird die Rauschverminderungsschaltung 150 als Gegenkoppelungsschaltung von dem Ausgang zu dem · invertierenden Eingang des Verstärkers 103 angeschlossen, wie das erläutert ist. Wenn das Schaltelement lOA- zum Kontakt d umgeschaltet ist, ist ein Rückkoppelungswiderstand 105 zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang des Verstärkers 103 angeschlossen,wodurch der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 103 eingestellt ist,und ist der Ausgang des Verstärkers 103 in einem solchen Fall weiter zur Zufuhr von verstärkten InformationsSignalen zur Rauschverminderungsschaltung 15Q angeschlossen. Daher arbeitet, wenn das Schaltelement 104 zum Kon— takt e umgelegt ist, die dargestellte Schaltung

P als Codierer zum. Erzeugen pegelkonrrimierter Inforniati onssignale am Ausgangsanschluß 102. ¥enn jedoch «las Schaltelement 10*1 mit dom Kontakt d verbunden ist, arbeitet die Schaltung 100 als Decodierer zum Erzeugen von pegelgedehnten Signalen am Ausgangsanschluß 1^2. Insbesondere wird, "wenn die Schaltung 1.00 in der Codierbetriebsart verwendet wird, ein EIngangsinformationssignal von beispielsweise einem Mikrophon oder einem Empfänger über den.Eingangsanschluß 101 zugeführt und codiert und dann dem Ausgangsanschluß 102 zur Aufzeichnung auf ein Aufzeichnungsmedium mittels eines Aufzeichnungswandlers, wie eines Magnetaufzeichnungskopfes zugeführt. Wenn andererseits die Schaltung 100 in ihrer Decodierbe-

triebsart verwendet wird, wird ein codiertes Informationssignal, das von einem Aufzeichnungsmedium wiedergegeben ist und da^s von dem Eingangsanschluß 101 zugeführt ist, decodiert und am Ausgangsanschluß

142 wiedergegeben.
35

Der Decodierer 150 gemäß Figur 9_t der innerhalb der Strichlinie dargestellt ist, besitzt im wesentlichen identischen Aufbau zu dem Decodierer 50 gemäß Figur 8. Insbesondere wird ein Eingangssignal von dem Eingangsanschiuß 141 über einen addierenden oder positiven Eingang eines Subtrahierers ikk des Decodierers 150 zugeführt und wird das Ausgangssignal von letzterem einem ersten Signalweg aus einem Verstärker 125 veränderbarer Verstärkungen den sich reihengeschaltet ein Tiefpaßfilter 12^ anschließt, zugeführt. Das Ausgangssignal der letzteren Schaltung wird einem addierenden Eingang eines Addierers 127 zugeführt. Ein erster Mitkopp>_lungsweg aus einem Widerstand 126 ist mit dem Ausgangssignal des Subtrahierers 144 versorgt und führt seinerseits ein Ausgangssignal dem anderen addierenden Eingang des Addierers 127 zu. Ein zweiter Mitkopp-lungsweg enthält ein Hochpaßfilter I30, das mit dem Ausgangssignal des Subtrahierers ihh versorgt ist. Eine Antibegrenzungsschaltung 131» die mit dem Ausgangssignal des Hochpaßfilters 13° versorgt ist, führt ein Ausgangssignal zu einem anderen addierenden Eingang des Addierers 127· Das Ausgangssignal des Hoch- · paßfilters 130 wird auch einem Steuerweg zum Steuern des Verstärkungsfaktors des Verstärkers 125 veränderbarer Verstärkung in der gleichen Weise zugeführt, wie bei dem Steuerweg, der im Decodierer 50 gemäß . Figur 8 vorgesehen ist. Insbesondere enthält der Steuerweg des Decodierers 150 ein Hochpaßfilter 129» das mit dem Ausgangssignal vom Hochpaßfilter 13O versorgt ist. Eine Steuerschaltung 128,die mit dem Aus gangs signal vom Hochpaßfilter 129 versorgt ist," führt ein Steuersignal zum Verstärker 125 veränderbarer Verstärkung zum Steuern dessen Verstärkungsfaktor derart, daß der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 125 veränderbarer Verstärkung für hoch_pegeiige Ein-

ho _ . '

gangssignale hoch ist, die dem Eingangsanschluß i4i zugeführt werden, und für zugeführte nieder_ipegelige Eingangssignale niedrig ist. Das Ausgangssignal des ' Addierers 127 wird einem Tiefpaßfilter 123 zugeführt g und das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 124

bildet das Ausgangssignal des Decodierers I5O· ' Das Ausgangs signal vom Tiefpaßfilter 123 wird auch, über einen Rückkopp^lungswiderstand 23 einem negativen oder subtrahierenden Eingang des Subtrahierers i44 ^q zugeführt in dem es von dem Eingangssignal, das dem Eingangsanschluß 141 zugeführt ist, subtrahiert wird.

■ en

Venn die Über tr agungs funktion- ρ _und ρ der Tiefpaß-

filter 123 bzw. 124 wie folgt eingestellt sind: ■ -F₁ =_g . ^{1 + ST}2 ... (6),

1 +

^1+ST3

mit s = juyand wenn gilt g₁ = g₂ = 10 dB/ T₁ = T = 50Uf s, T = 100^ s und T. =· 31 ,8fit s werden Frequenzcharakteristiken, die invers zu denen gemäß' Figur 4a und kB sind, für die Tiefpaßfilter 123 bzw. 12^ erhalten. In einem solchen Fall wird die Übertragungsfunktion H des Decodierers 150 wie folgt erhalten:

Η*" (F₂G + H₁ ) F₁ .... (8),

· ( )

mit G =-Verstärkungsfaktor des Verstärkers 125 veränderbarer Verstärkung, H = Übertragungsfunktion des Mitkopp-lungssignalweges, der durch den Viderstand.126 gebildet ist.und H = Übertragungsfunktion

^ ,

des Rückkopp_lungsweges_/der durch, den Widerstand 143

Λ Λ ■ *

gebildet ist.

Venn der Schalter 1θ4 am Kontakt e anliegt, wird die Übertragungscharakteristik H der Rauschverminderungsschaltung 150 als Gegenkopp_JLungsverstärkung der Schaltung 100 verwendet. Venn der.offene Schleifengewinn bzw. die Leerlauf verstärklang des Verstärkers 103 ^mit A bezeichnet ist, ergibt sich die Gesamtverstärkung oder- Übertragungsfunktion U der Schaltung 100 zu:

U-

1 + AH

5 Dies ist selbstverständlich die Verstärkung eines Verstärkers mit Gegenkopplung. Venn nun der Verstärkungsfaktor A des Verstärkers 103 sehr hoch ist, d.h. das Produkt AH ausreichend groß ist, daß gilt AH ^1, ist die Verstärkungs- oder Übertragungscharakteristik der Schaltung 100, wenn sie den Codieraufbau besitzt gleich l/H. Daher ist, wenn die Schaltung 100 als Gegenkopp—lungsschaltung zum Verstärker 103 geschaltet ist, die Gesamtcharakteristik der Schaltung 100 umgekehrt oder komplementär zur Decodierer-Übertragurigscharakteristik H. Es ergibt sich daher, daß wenn die Schaltung 100 als Codierer verwendet wird, ein pegelkoniprimiertes angehobenes (vorverzerrtes) Signal mit einer Charakteristik^

die komplementär zur Decodierer-Charakteristik ist, zum Aufzeichnen auf das Aufzeichnungsmedium erzeugt wird.

Es zeigt sich, daß durch Verwendung der Rausclrverminderungsschaltung 100 in" zwei umschaltbaren Betriebsarten die gleiche Schaltung als Codierer und als

Decodierer verwendet warden kann, wodurch sich eine erwünschte Einsparung an Teilen ergibt. Bei einer typischen Aufzeichnungs/Wiedergabe-Vorrichtung wie bei einem Audiobandgerät werden Informationssignale nicht gleichzeitig aufgezeichnet und wiedergegeben.

Daher ist es,statt getrennte codierende und decodierende Schaltungen vorzu.^s ehen_/vorteilhaft, die gleiche . Rauschverminderungsschaltung 100 für die getrennt durchgeführten Codier- und Decodierbetriebe zu verwenden. Darüberhinaus besteht durch die Verwendung der gleichen Rauschverminderungsschaltung in beiden Betriebsarten keine Schwierigkeit die Charakteristiken des Codierers und des Decodierers aneinander anzupassen. - -

'

Figur 10 zeigt die Ausgangspegel/Frequenzcharakteristik für die Rauschverminderungsschaltung 100 bei Verwendung in deren Codierbetriebsart. Die Kurve A wird erhalten wenn der Pegel des Eingangssignals außer- ^O ordentlich klein ist, die Kurve B wird erhalten bei einem Bezugssignal mit einem O-dB-Pegel und einer Frequenz von 400 Hz zum Einstellen des Verstärkungsfaktors des' Verstärkers 125. Ein Wobbelsignal das einen Frequenzbereich von 100 Hz bis 10 kHz überdeckt, wird verwendet_yum die Kurve B zu erhalten. Für die Kurve C besitzt das Bezugssignal einen 1O-dB-Pegel und eine Frequenz von 1 kHz. Figur 11 zeigt die Eingangs/Ausgangspegelcharakteristik-für Frequenzen von 10 kHz, 1 kHz und 100 Hz ₄ wenn die

Rauschverminderungsschaltung 100 in ihrer_Codierbetriebsart verwendet wird, wenn das Schaltelement 10*» mit dem Anschluß e verbunden ist..Es zeigt sich, daß die Kurven gemäß Figur 11 nahe zueinander für.niedrige Pegel des Eingangs signals gruppiert sind . derart, daß die Kurven gemäß Figur 5 angenähert sind.

Daher wird in Übereinstimmung mit allen Ausführungsbeispielen der Erfindung eine Rauschverminderungsschaltung angegeben, die im wesentlichen Rauschen verringert, bzw. vermindert, das bis zu annähernd 30 dB über dem Hochfrequenzbereich der Eingangsinformationssignale auftritt, um so einen dynnamischen Betriebsbereich zu erreichen, der größer als 90 dB ist und der selbst dann erreicht werden kann, wenn ein kompaktes Audiokas-e^ttenbandgerät verwendet wird.

Zusätzlich bewirkt die Rauschverminderungsschaltung gemäß der Erfindung eine" Verringerung der Verzerrung der Tonqualität des wiedergegebenen Schalls. Insbesondere ist die Rauschverminderungsschaltung gemäß der Erfindung besonders zum Verringern von Rauschmodulation und von Bandempfindlichkeitsfehlern ausgebildet durch Vorsehen einer veränderbaren Anhebungs- bzw. Verzerrungscharakteristik, die für mittel__pegeliS^e Signale erhöht ist, und die für relativ nieder_pegelige Signale verringert ist. Veiter ist zum Verringern von Amplituden- und Frquenzspektrumfehlern aufgrund von Schwankungen der Bandempfindlichkeit die Eingangspegelabhängigkeit der eingangs erwähnten veränderbaren Anhebungssysteme in großem Ausmaß beseitigt durch Vorsehen eines konstanten Kompressionsverhältnisses von beispielsweise 2, das im wesentlichen frequenzunabhängig ist, über einen weiten Bereich von Eingangspegeln, beispielsweise von 15 dB bis -50 dB.

Zusätzlich können transiente Überschwingungen des Signals, das auf dem Magnetband aufzuzeichnen ist, die eine Verzerriing des Signals aufgrund Sättigung des Magnetbandes zur Folge haben, und die durch beispielsweise plötzliche Erhöhung im Pegel des Eingangssignals verursacht sind, durch die Verwendung einer Begrenzungsschaltung in dem Codierer ver-

■ m · ·

hindert werden, die nur im Hochfrequenzbereich des Eingangssignals arbeitet. Selbstverständlich kann
eine komplementäre Antibegrenzungsschaltung, wie
die Schaltung I3I gemäß Figur 9 zum gleichen Zweck ° im Decodierer vorgesehen sein. Zusätzlich kann das Fi-pquenzband des Filters im ersten Signälweg jeder Schaltung und des Filters, das in Reihe mit dem ersten Signalweg geschaltet ist, beispielsweise die Tiefpaßfilter 124 und 123 in Figur S₁ZWc Verringerung
der Empfindlichkeit der Rauschverminderungsschaltung gemäß der Erfindung begrenzt werden, um eine Fehlfuktion eines Systems zu verhindern, das über einem breiten Frequenzband arbeitet.

Selbstverständlich sind noch andere Ausführungsformen " möglich. _t .

Der Patentanwalt

Leerseite

Claims

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH *--"·"·■ **»* ·-" *-·* D---SO0O M ϋ Ν CH EN 22

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10 ^

Dr.rer.not. W. KÖRBER ®> (089) " 29 66 84

Dipl.-I ng. J. SCHMIDT-EVERS
PATENTANWÄLTE

2. September 1981 SONY CORPORATION ^ /

7-35 Kitashinagava 6—chome ^J

Shinagava-ku

Tokyo/JAPAN

Ans

Γ) ■ !

\, 1 .J Rauschverminderungsschaltung,
mit einer ersten Einrichtung,die eine Frequenzhervorhebung für ein zugeführtes Singn&lerreicht, einem ersten Signalweg.der mit der ersten Ein—

richtung ^reihengesehaltet ist und einen Verstärker veränderbarer Verstärkung zum Verstärken eines zugeführten Signals mit steuerbarer Verstärkung und eine zweite Einrichtung zum Erreichen einer Frequenzhervorhebung für das durch den Verstärker veränderbarer Verstärkung tretendes Signal enthält,

einer Steuereinrichtung zum Steuern des Verstärkungsfaktors des Verstärkers veränderbarer Verstärkungund

eine Verringerungseinrichtung_/die mit dem ersten Signalweg verbunden ist zum Verringern der Wirkung der Frequenzhervorhebung durch die zweite , Einrichtung, ^wenn der Pegel des durch .den Ver- !. stärker veränderbarer Verstärkung tretenden

Signals verringert ist, ,

dadurch gekennzeichnet, '

daß die Rauschverminderungsschaltung eine Fre- ;.

quenzhervorhebung mit erstem Betrag für zugeführte Signale auf Zwischenpegel und eine Frequenzhervorhebung mit zweitem niedrigeren Betrag für züge führ te niedrigpegelige Signale erreicht.

2. Raus chverininderungs schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der .erste Signalweg einen Eingang besitzt und ein Ausgangssignal erzeugt und daß die Verringerungseinrichtung eine Rückkoppelungs-

IQ einrichtung aufweist, um das Ausgangssignal zum Eingang des ersten Signalweges gegenzukoppeln zum Verringern der Wirkung der Frequenzhervorhebung durch die zweite Einrichtung, wenn der Pegel des durch den Verstärker mit veränderbarer Verstärkung (15» 25) tretenden Signals verringert ist.

3. Rauschverminderungsschaltung nach"Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkoppelungseinrichtung ein Widerstandselement (1.6, 26) enthält.

...

h. Rauschve-rminderungsschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Signalweg mit einem Eingangssignal versorgt ist, und daß weitereine Subtrahiereinrichtung (l7) vorgesehen ist, um das gegengekoppelte Ausgangssignal von dem Eingangssignal zu subtrahieren.um das Signal zu erzeugen, das durch den .Verstärker veränderbarer Verstärkung führbar ist.

5, Raus chverininderungs schaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch "eine Mitkoppelungseinrichtung, die mit dem ersten Signalweg verbunden ist, um die "Wirkung der Frequenzhervorhebung durch erste und zweite Einrichtung zu verringern, wenn der Pegel des durch den Verstärker mit veränderbarer

Verstärkung tretenden Signals hoch ist, wobei die Rauschverminderungsschaltung eine Frequenzhervorhebung mit einem dritten Betrag für zugeführte hochpegelige Signale erreicht, der niedriger ist, als der erste Betrag der Frequenzhervorhebung*

6, Rauschverminderunggschaltung nach Anspruch 5 t dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung! der erste Signalweg, die Steuereinrichtung und die Rückkoppelungseinrichtung einen Codierer bilden, der ein erstes codiertes Ausgangssignal abhängig von einem zugeführten Eingangssignal erzeugt, und daß die Mitkoppelungseinrichtung mit dem Eingangssignal versorgt ist und ein Mitkoppelungs-Ausgangssignal erzeugt, das zum ersten codierten Ausgangssignal addiert wird, wobei das sich ergebende addierte Signal das Ausgangssignal der Rauschverminderungsschaltung bildet.

7· Rauschverminderungsschaltung nach Anspruch 6, '

dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung *

die hohen Frequenzkomponenten des zugeführten Signals bezüglich dessen niederen Frequenzkomponenten hervorhebt, daß die zweite Einrichtung die hohen Frequenzkomponenten des durch den Verstärker mit veränderbarer Verstärkung tretenden Signals bezüglich dessen niederen Frequenzkomponenten hervorhebt, und daß die Mitkoppelungseinrichtung höchstens relativ geringfügige Höhenabsenkungen der hohen Frequenzkomponenten in dem Eingangssignal, das dem Codierer zugeführt ist, bezüglich dessen niedrigen Fre.quenzkomponenten erreicht.

8. Rauschverminderungsschaltung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die .Mitkoppelungsein- *>

richtung ein Tiefpaßfilter --enthält, -daß- die erste Einrichtung ein Hochpaßfilter enthält und daß die zweite Einrichtung ein Hochpaßfliter enthält.

9. Rauschverminderungsschaltung nach einem der

Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung die hohen Frequenzkomponenten des zugeführten Signals gegenüber dessen niederen Frequenzkomponenten hervorhebt und daß die zweite Einig richtung die hohen Frequenzkomponenten des durch den Verstärker veränderbarer Verstärkung tretenden Signals gegenüber dessen niederen Frequenzkomponenten hervorhebt. ■

10. Heuschvorin I iidoruiigs .schaltung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung ein Hochpaßfilter und daß die zweite Einrichtung ein Hochpaßfilter enthalten.

11.· Raus chverminderungs schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Signalweg ein Ausgangssignal abhängig von einem zugeführten · Eingangssignal erzeugt und daß die Verringerungseinrichtung eine Mitkoppelungseinrichtung aufweist, um das mit dem Ausgangssignal zu kombinierende Eingangssignal initzukoppeln, zum Verringern der Wirkung der Frequenzhervorhebung durch die zweite Einrichtung, wenn der Pegel des durch den Verstärker veränderbaren Verstärkung tretenden Signals verringert ist.

12. Raus.chverminderungsschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitkoppelungseinrichtung ein Viderstandselement (26) enthält. '

»ρ * ο ·

13· Rauschverminderungsschaltung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch einen Addierer (27) durch die Mitkoppelungseinrichtung mitgekoppelten Eingangssignals und des Ausgangssignals von dem ersten Signalweg.

lh. Rauschverminderungsschaltung nach einem der Ansprüche 11 bis 13t gekennzeichnet durch eine UUckkoppolungsoinr.ichtuM'g, <H ο ini t dom orston Signalweg verbundem IhL, jftuiu Vcu'i'lngoni d< >r Wirkung der Frequenzhervorhebung durch erste und zweite Einrichtung ., wenn der Pegel des durch ^den Verstärker mit variabler Verstärkung tretenden Signals hoch ist, wobei die Rauschverminderungsschaltung eine Frequenzhervorhebung mit drittem Betrag für ein zugeführtes hochpegeliges Signal erreicht, der niedriger ist als der erste Betrag der Frequenz hervorhebung.

15. Rauschverminderungsschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung, die Steuereinrichtung und die Mitkoppelungseinrichtung einen ersten Decodierer mit einem Eingang bilden, der ein erstes decodiertes Ausgangssignal abhängig von einem zugeführten Eingangssignal erzeugt, und daß die Rückkoppelungseinrichtung das erste decodierte Ausgangssignal zum Eingang des Decodierers gegenkoppelt.

16. Rauschverminderungsschaltung nach Anspruch I5» gekennzeichnet durch einen Subtrahierer (kk), zum Subtrahieren des gegengekoppelten Signals von einem wiedergegebenen Signal, zum Erzeugen des Eingangssignals, das dem Decodierer (30) zugeführt ist.

17· Kauschvorminderungsschaltung nach Ansjiruch 15 oder i6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung die niederen Frequenzkomponenten des zugeführten Signals gegenüber dessen hohen Freg quenzkomponenten hervorhebt, daß die zweite Ein-'

richtung die niederen Frequenzkomponenten des durch den Verstärker mit variabler Verstärkung tretenden Signals gegenüber dessen hohen Frequenzkomponenten horvorhebt und daß die Riickkoppel ungseinrichtung IQ höchstens relativ geringe Herabsetzungen der hohen Frequenzkomponenten des ersten decodierten Ausgangssignals gegenüber dessen niederen Frequenzkomponenten erreicht.

18. Rauschverminderungsschal·tung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung ein erstes Tiefpaßfilter, die zweite Einrichtung ein zveites Tiefpaßfilter und die Rtickkoppelungseinrichtung ein drittes Tiefpaßfilter enthalten.

19· Rauschverminderungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung die niederen Frequenzkomponenten des zugeführten Signals gegenüber dessen hohen Frequenzkomponenten hervorhebt und daß die zweite Einrichtung die -niederen Frequenzkomponenten des durch den Verstärker veränderbarer Verstärkung hindurchtretenden Signals gegenüber dessen hohen Frequenzkomponenten hervorhebt.

20. Rauschverniinderungsschaltung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung ein erstes Tiefpaßfilter und die zweite Einrichtung ein zweites Tiefpaßfilter enthalten.

.'

21. Rauschverminderungsschaltung nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß der erste Decodierer
und die Rückkoppelungseinrichtung einen zweiten'
Decodierer bilden, mit einem Eingang und einem

Ausgang und daß weiter ein Verstärker (103) mit

einem invertierenden Eingang vorgesehen ist sowie einem Ausgang, der mit dem Eingang des zweiten Decodierer s verbunden ist.

IQ 22. Rauschverminderungsschaltung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung '(104), ^ mit einem ersten Zustand, in dem der Ausgang des
zweiten. Decodierers (100) mit dem invertierenden
Eingang des Verstärkers (103) verbunden ist zur

.Bildung einer Gegenkopplungsschaltung für den Verstärker, wobei die Rauschverminderungsschaltung in einer Codier-Betriebsart arbeitet, und mit einem
zweiten Zustand, in dem der Ausgang des Verstärkers (103) mit seinem invertierenden Eingang verbunden ist, wobei die Rauschverrainderungsschaltung in einer Decodier-Betriebsart arbeitet.

23. Rauschverminderungsschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker veränderbarer Verstärkung (15> 25) und die zweite Einrichtung reihengeschaltet sind und daß die Steuereinrichtung einen Pegeldetektor aufweist, zum Steuern des Verstärkungsfaktors des Verstärkers veränderbarer Verstärkung abhängig vom Pegel eines Signals von dem ersten Signalweg.

24, Rauschverminderungsschaltung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorstärker veränderbarer Verstärkung einen spannungsgesteuerten Verstärker aufweist und daß der Pegeldetektor eine Verstärkungs-

*..■♦;». *..* ..* *..* .ι. J13 46

Steuerspannung abhängig vom Spannungspegel eines Signals von dem ersten Signalveg erzeugt und die Verstärkungs-Steuerspannung dem spannungsgesteuerten Verstärker zum Steuern dessen Verstärkungsfaktor

zuführt. ' -

25. Rauschverminderungsschaltung nach Anspruch 2k, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ■weiter eine Gewichtungseinrichtung aufweist, um ^O e±n gewichtes Signal von den hohen Frequenzkomponenten eines Signals von dem ersten Signalweg abzuleiten, und daß der Pegeldetektor die Verstärkungs-Steuerspannung von dem ge wichte ten Signal erzeugt.

26. Rauschverminderungsschaltung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegeldetektor erreicht, daß der Verstärkungsfaktor des Verstärkers veränderbarer Verstärkung für zunehmende Pegel des Signals ■ von dem ersten. Signalweg abnimmt und für abnehmende Pegel des Signals von dem ersten Signalweg zunimmt.

27· Rauschverminderungsschaltung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegeldetektor erreicht, daß der Verstärkungsfaktor des Verstärkers veränderbarer Verstärkung für zunehmende Pegel des Signals von dem ersten Signalweg zunimmt und für abnehmende Pegel des Signals νοτι dem ersten Signal weg abnimmt.