DE3152946T1 - System zur uebertragung von modulierten signalen unter verwendung von leistungssystemen mit maximalem wirkungsgrad - Google Patents

Description

26. April 1983 Vg/BCh

System zur Übertragung von modulierten Signalen unter Verwendung von Leitungssystemen mit maximalem Wirkungsgrad

Hintergrund und Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf NF-Verarbeitungs- und Modulationssysteme, und insbesondere auf ein verbessertes Signalverarbeitungssystem zur Maximierung des Ubertragungs-Wirkungsgrades der Leitungssystemübertragung bzw. der übertragung insbes. von NF-Signalen, z.B. im Fernsprechwesen, um hohe Modulationspegel zu erzeugen und die Signalverständlichkeit und -klarheit zu verbessern, ohne daß die NF-Frequenzdynamik verlorengeht.

■ _: '■ ; . ' / . ■■ ; ■ _:, ' .'■ ' ■ ; ,.' ^;·. '· ■ ■ . ' .■ ' .·■■' ■■ ■ Bei der übertragung und dem Empfang von modulierten Signalen über lange und kurze Strecken, wie sie im Fernsprechbereich und bei anderen Übertragungsleitungssystemen mit einer Kombination verschiedener Signalüber-

2Q tragungsarten verwendet werden, wie z.B. die übertragung über verdrillte Leiterpaare, HF-Verbindungen, Laserstrahlen, Glasfaserleiter usw., bestand ein Hauptproblem stets darin, einen hohen Pegel der dynamischen Amplitude zu erreichen, die nicht nur das volle Spektrum der Sprachharmonischen

Q- enthält, sondern auch die NF-Bandbreite der übertragenen Leitungssignale so schmal wie möglich hält. Es wurden verschiedene Arten der Leitungsübertragung und der NF- oder

einer anderen Signalmodulation angewandt, bei denen diese Faktoren von großem Interesse sind. Die Haupt.modulati.ons-■ formen,, die derzeit angewandt werden, sind AM, EvSB und FM. AM und FM verwenden das Prinzip des konstanten Trägers, während ESB eine direkte NF-Eingangs-Energieausgangs-Beziehung hat, bei der bei Trägerunterdrückung die übertragung ohne konstanten Träger erfolgt, wie dies allgemein üblich ist.

Frequenzmodul·at ion (FM)

Bei FM Modulation mit konstantem Träger sirnl der dynamische Inhalt und die NF-Bandbreite des Signals direkt.proportional■ .. der Größe des Frequenzhubs, mit dem der Träger -beaufschlagt' werden kann. Z.B. bei schmalbandigen FM-tJbortragungsleitungssystemen kann z.B. mit einer.'NF-Bandbreite von 3 kHz gearbeitet werden. Die dynamischen Harmonischen, die für eine Stimme charakteristisch sind, werden daher begrenzt und gehen verloren.

Amplitudenmodulation (AM)

Bei Amplitudenmodulation mit konstantern Träger wird die Dynamik, als eine direkte Beziehung zwischen der Amplitude des konstanten Trägers und der NF-Bandbreito ausgedrückt, die theoretisch nur durch das verfügbare liF-Band begrenzt wird. Bei kommerziellen Leitungsübertragungssystcmen unter Anwendung der Amplitudenmodulationsübertraguny wird die. NF-Bandbreite üblicherweise begrenzt, um störende Amplitudenmodulationsimpulse zu unterdrücken, die sich durch Zündfunken oder andere elektrische Störsignale ergeben, die auf die Leitung induziert werden. Die jetzt allgemein angewandte AM Übertragung hat die Form der ^pulsamplitudenmodulation (IAM), wie z.B. bei Fernschreib- und Datenübertragungssystemen.

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Einseitenband-Modulation (ESB)

Die aus jüngerer Zeit stammende ESB Modulation ist die wirksamste Form der Übertragung eines NF-modulierten HF-Leitungssignals. Der Hauptnachteil dieser Modulationsart ist die extrem begrenzte NF-Bandbreite/ die zu; starken Verlusten der dynamischen Verständlichkeit führt. Diese Verluste werden gegenüber dem hohen Wirkungsgrad der ESB Systeme oft vernachlässigt.

ίο ' ■ ' ■ ■ ■ : ■' .. ■ ■· ■ ■" '. ;■.. '■■ :·. ■. ^:. ■ ' . ; ν Charakteristika der menschlichen Sprache bezüglich der H F -Ub ο r t rag u η g . ■ ■ ' ! ■■

Bezüglich der' HF-Ubertragung sind die interessierenden : Eigenschaften der menschlichen Sprache die dynamische Amplitude und die Beziehung zwischen den Harmonischen. Letzterer Punkt ist bei der Verständlichkeit bzw. Deutlichkeit besonders wichtig.

Die dynamische Amplitude kann als der sich ändernde Pegel

2Q des durch eine Modulationsstufe bei irgendeiner Modulation empfangenen NF-Signals definiert werden. Die menschliche Sprache besteht aus einer komplexen Struktur von Harmonischen, wobei die Hauptbänder der Harmonischen in eine 3 kHz Bandbreite fallen. Der allgemein gewählte Sprachdurchlaßbereich beträgt 300 Hz bis 3000 Hz, und alle anderen Harmonischen werden im allgemeinen unterdrückt. Diese außerhalb des Durchlaßbereichs liegenden Harmonischen bestimmen jedoch den Charakter einer Stimme und damit die Verständlichkeit. Die unterdrückten Harmonischen fallen

QQ jedoch in solch ein breites Spektrum, daß, wenn der gesamte Umfang der Harmonischen einer Stimme übertragen werden müßte, eine Leitungsübertragungsbandbreite von 15 kHz erforderlich wäre. Dies wäre jedoch bei den modernen schmalbandigen SprachleitungsÜbertragungssystemen nicht '

gg möglich. ' ^: . . ·.■.',... ¹V-' y ^: - ; ' , '--'-,V-V

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■Folglich hat man bisher die sprachverarbeitung angewandt. Z.B. ist die yerwendurig von Bandpass-Frequenzfiltern bei Sprachleitungsübertragungssystemen allgemein üblich. Obwohl die Sprach-DuiEhläßfreguenzen oft variieren, über-, schreitet der Dμrchlaßbereich selten 3 kHz. Diese Art der Verarbeitung wird hauptsächlich bei schmalbandigen NF-Leitungsübertragungssystemen angewandt. Sie hat den ig Vorteil, daß sie nicht nur einfach und wirtschaftlich ist,

sondern auch die Möglichkeit bietet, das Energieband der : Sprache auf einen 3 kHz Bereich zu begrenzen, der bei

; NF-Leitung:sübertragungssystemen leicht angewandt werden ;■;■ -^:- .kann. ,' ·■-.;.';'" ^;- ■ '-■:■:■■■■.■'■' ■■; ;^;'^: ■ ■ ' ' :■ ■'. ■ .. ■. :^: ■ ■'' . ■ ..■■"" ■'■.-■ .

_: Signale, die menschlifehe Sprache wiedergeben, und

elektrisch verarbeitet werden, ändern sich in der Amplitude zwangsläufig erheblich. Der NF-Inhalt der übertragenen . Signale ändert sich damit entsprechend. Der empfangene NF-Pegel kann jedoch nur als ein Mittelwert zwischen ■ den maximalen und minimalen Dynamikamplituden übertragen werden. Eine Möglichkeit der Erhöhung des mittleren empfangenen NF-Pegels ist die Anwendung eines Sprachkompressionssystems zwischen den NF-Ton und dem Modulationssystem, was zu einem höheren mittleren Modulationspegel und zu einer wirksamen Erhöhung der übertragenen NF-Leistung führt. Bei der Erhöhung der Folgen niedriger Pegel zur wirksamen Erhöhung des mittleren NF-Inhalts ι des übertragenen Signals muß jedoch die gesamte 3Q Sprachdynamik geopfert werden. Damit muß die Erhöhung ^: des übertragenen bzw. empfangenen NF-Pegels nach der

Kompression gegenüber der Sprachverständlichkeit zurück- ; treten. Die NF-Kompression wurde am besten bei Fernsschreib-

und Datenübertragungssystemen angewandt, bei denen einzelne ι or Frequenzimpulse übertragen werden, und die Dynamik nicht von Interesse ist.

Eine Schaltungsanordnung zur Verstärkungssteuerung hoher und niedriger NF-Bänder und zur nachfolgenden Kompression eines gemischten NF-Signals ist in der US-Patentanmeldung 282 051 (Bloy) mit dem Titel "Complete Audio Processing System" beschrieben, die ein Zusatz zur Patentanmeldung ^: 59 394 ist. ; ; ■ . ■-. , " ■ V ^:

Außer Filterungs- und Kompressionstechniken sind IQ verschiedene andere Verarbeitungsarten bei kommerziellen Leitungsübertragurigssystemen angewandt worden. Wenn das Spracheingangssignal des Leitungsmodulators keine ausreichende Dynamikamplitude hat, werden häufig einfache Vorverstärker verwendet.

Leitungssysteme ■

Aufgrund der Tatsache, daß viele derzeitige Leitungssysteme nicht nur eine NFrInformation in Form von Sprache/ ■sondern auch digital— und impulsamplitudenmodulierte

on Träger übertragen, sollte ein System zur Verbindung einer NF-Verarbeitungsschaltung mit Leitungssystemen so konzipiert sein, daß diese verschiedenen Arten von über Leitung übertragener information gehandhabt werden können. In Multiplex-Trägersystemen wird auch die Frequenzmodulation durchgeführt. Zur Anpassung an diese Funktionen sollte eine Interfaceverbindung geschaffen werden, die ein System zur Demodulation;und/oder Modulation für AM, FM, CW oder ESB -Ubertragungsarten über einen Nachrichtenweg in die Lage versetzt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Maximierüng des Ubertragungswirkungsgrades modulierter Signale im allgemeinen und insbes. von NF-Energie, und vor allem ein System unter Verwendung von übertragungsgg Leitungssystemen zu schaffen.,: . _:

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein für Modulationssysteme geeignetes System zu schaffen. :

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein System zur Übertragung von NF-Signalen insbes. über Übertragungsleitungen zu schaffen, bei dem eine hohe mittlere Modulav 5 tionsenergie erreichbar ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein System zur übertragung insbes. über Übertragungsleitungen von Signalen, insbes. von NF-Signalen, zu schaffen, um die Signalverständlichkeit und -klarkeit zu verbessern und einen Verlust an NF-Dynamik zu vermeiden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein System zu schaffen, das die Verarbeitung von Signalen ermöglicht, Ig die aus über Leitung übertragenen Signalen demoduliert Sind,um Signale, insbes. NF-Signale mit hohem S/R-Verhältnis wiederzugewinnen, selbst wenn die empfangenen und über Leitung übertragenen Signale einen hohen Rauschpegel aufweisen.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein System zu

schaffen, das zur Verarbeitung von verschiedenen Arten von Signalen verwendet werden kann, z.B. Sprach-, Ton-, Datensignalen usw., bevor diese zur Modulation eines über Leitung übertragenen Signals verwendet werden, ebenso ; wie zur Verarbeitung demodulierter NF-Signale bei Empfang eines über Leitung übertragenen Signals.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein System zu oQ schaffen, das auf verschiedene Modulationssysteme und Modulationsstufen anwendbar ist, um eine maximale Trägerausnutzung zu erzielen, so daß sich eine Erhöhung der effektiv über Leitung übertragenen Leistung und der Klarheit ergibt.

■35';: . ■■.■'■ '■,■■'.■■■: ' ' ; ;·.., V ' : ·' , VV ■; . ; _: ·' ■ ' Ein weiteres Ziel der Erfindung;liegt darin, ein System

zu schaffen, das NF-Signale derart verarbeitet, daß eine

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Dynamik mit breitem Frequenzspektrum wiederhergestellt wird, wie sie bei der menschlichen Sprache und anderen NF-Signalen auftritt, die unter anderem zur Modulation von Ubertragungsleitungen verwendet werden, wobei hörbare Pegel von sonst unterdrückten bzw. ausgefilterten Harmonischen wiedergewonnen und verstärkt werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein System zu schaffen, das die Übertragung von NF-Signalen mit hohen mittleren Mödulationspegeln nahe 100 % des mittleren Modulationspegels ermöglicht, jedoch ohne den üblichen erheblichen Verlust an NF-Dynamik und Verständlichkeit.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es auch, ein System zu schaffen, das auf dem Gebiet der Leitungsübertragung , nicht nur von Sprache, sondern auch von Daten hoher Geschwindigkeit, Fernschreib- und Faksimilidaten und anderen Arten von Datenübertragung angewandt werden kann, und das bei der Verwendung zur Datenübertragung Teil der Patenübertragungsverbindung ist, um einen Datenausfall zu reduzieren.

Es ist auch Ziel der Erfindung, ein System zu schaffen, das nicht nur relativ einfach ist und integrierte kompakte Schaltkreiskomponenten hat, sondern das auch eine einfache Arbeitsweise mit einem Minimum an anwendbaren Steuerungen hat, die im Anwendungsfall nach Handeinstellung keine weitere Einstellung mehr erfordert.

30' . · ' ' ',■■■' ■ · ' '. . -.-■'■ ■;' ' ' ■' ■' ■' ■'· Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Systems, das verschiedene visuelle Anzeigen hat, um den Benutzer ständig zu informieren und ihm mitzuteilen, bis zu welchem Ausmaß Signale vom System richtig verarbeitet werden. : ■. . ' . ■ . ■'■'.■■.,.. . ;

Ein weiteres. Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Systems, das jedes Signal niedrigen Pegels im NF-Spektrum-;¹-■ ;. annimmt, bei dem der Benutzer jedoch verschiedene Komponenten des NF-Spektrums nutzen und anheben und die EIn- > ;;■■ gangs- und/oder Ausgangssignale wahlweise filtern und/oder %■-■-. verstärken kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein System zu schaffen, bei dem das Ausgangssignal der vorn System verarbeiteten NF-Signale in der Amplitude einstellbar ist, um es irgendeiner derzeit bei üblichen Ubertragungssystemen verwendeten Modülationsstufe zuführen zu können.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Systems, das vor allem im Zusammenhang mit einer schmal-. bandigen yHF-Leitungsübertragung von Vorteil 1st, das . eine Übertragung mit extrem schmalem Band ermöglicht, die die gesamte Dynamikcharakteristik derart verarbeiteter NF-Signale enthält, jedoch einen sehr hohen Modulationspegel hat*

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Systems, das im Zusammenhang mit AM-, FM-, ESB-, IAM-, FSK-, Phasenumtastüngs- und tonaktivierten Fcrnschreibübertragungen verwendbar ist, und das auch in Rundfunk-und■■■Musikgroßver.-s.tä-rkersysteme-n angewandt werden kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Systems, das eine Anschaltung an Fernsprechleitungen ermöglicht Und eine Impedanzanpassung und automatische selektive Richtungssteuerung für Ubertragungs- und Empfangsfunktionen bewirkt.

Schließlich ist es Ziel der Erfindung, ein System zu schaffen, daß eine individuelle Formung von Harmonik-Ansprechkurven in Abhängigkeit von natürlichen Frequenzen

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von Sprachsignalen ermöglicht, das eine kontinuierliche NF-Verstärkungssteuerung ermöglicht/ das einen linearen Nachlauf während der NF-Verarbeitung erzielt, das die Verzerrung der dritten Harmonischen beseitigt bzw. wesentlich reduziert, das die außerhalb des burchlaßbereiches liegende Dynamik wiederherstellt, so daß sie auf einem schmalbandigeh Signal übertragen werden kann, bei dem die Halbleiter-IC-Technik zur Anwendung kommt, das sehr einfach aufgebaut ist und in der Benutzung und Wartung einfach ist, das mit Niedervolt- oder Batteriespannungsquellen betrieben werden kann, und das einen niedrigen Energieverbrauch und daher einen hohen Wirkungsgrad während des Betriebs hat. ^

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Das Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem, der :.

Erfindung hat eine Interface und eine Verarbeitungsschaltung. Die Verarbeitungsschältung hat einen Signaleingang zum Empfang von Signalen (wie NF-, Fernsprechsignalen, ; digitalen, chiffrierten Signalen oder Datensignalen usw.),-die zu verarbeiten sind. Die Signale Werden einem Bandpass-Eingangsfilter und- nach Filterung einer aktiven Primär- :_: frequenzsteuerung zugeführt, deren Äusgangssignal einen Primärspannungskömpressor ansteuert, der die Signaldynamik auf einen bestimmten Bereich selektiv begrenzt steuerbar ■ voreingestellt ist und mit unterschiedlichen Ämplitudenbändern angesteuert wird, die von der Primärfrequenzsteuerung auf maximale Kompressionspegel bestimmt wird, die von einer visuellen Anzeige angezeigt werden. Das Ausgangssignal des Kompressors wird einer aktiven Sekündär-Frequenzsteuerung zugeführt, die einen Sekundär-Dynamikkompressor mit unterschiedlichen NF-Bändern ansteuert. Eine zweite Signalanzeige zeigt die maxima]en Kompressionspegel hiervon an. Eine' .AVRrSteuerung* die mit diesem Kompressor

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;|,:.,\ verbunden ist, schafft eine Rückkopplung zum Primärspannungs-

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Ί kompressor und speist auch eine dritte visuelle Anzeige, die

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1 : 5 Spitzenwertdynamikkompression anzeigt. Das verarbeitete I Ausgangssignal des Sekundärkompressors wird einem Bändaus-

I ; gangsfilter zugeführt und von diesem stark gedämpft zur ·)-. - weiteren Verwendung abgegeben. Eine Ausgangsstufe für hohen I Pegel kann ebenfalls wahlweise verwendet werden. Das AVR-

I 10 Rückkopplungssignal des Primärkompressors begrenzt die Γ Primärkompression als zeitverzögerte Funktion der Zunahme

! des Pegels des Sekundärkompressorausgangssignals. Die

j : Primär- und Sekundärkömpressoren können als jeweils erste ;■".■'■ und zweite Dynämiksteuereinrichtungen, die aktiven Primär-

ί 15 und Sekundär-Frequenzsteuerungen als jeweils erste und zweite ι; : Tonsteuereinrichtungen angesehen werden, da beide Kompres- ; soren und beide aktiven Frequenzsteuerungen so konzipiert

; sind, daß sie eine selektive Steuerung ihrer jeweiligen

Funktionen ermöglichen. Die Bandpass-Eingangs- und Ausgangs-2o filter können jeweils selektiv in den Signalverarbeitungsweg ein- oder ausgeschaltet werden. Die dritte visuelle Anzeigeeinrichtung kann ein Drehspul-Meßinstrument zur Mittelwertanzeige sein. Die Interface schafft eine Verbindung der Verarbeitungsschaltung mit einer übertragungsleitung, 25 damit über die Übertragungsleitung-übertragene Signale automatisch durch die Verarbeitungsschaltung geleitet werden, um die Verarbeitung von NF-Signalen durchzuführen, die über die übertragungsleitung übertragen werden. Die Interface hat Schaltkreise, um z.B. mit Fernsprechleitungen 30 eine Verbindung herzustellen und Demodulatoren und Modulatoren zur AM-, FM-, CW- und ESB-Übertragung in das System wahlweise einzuschalten.

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Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines gemäß der Erfindung aufgebauten und eine Ausführungsform der Erfindung darstellenden Systems,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Systems der Fig. 1, das bestimmte Merkmale in größerer funktioneller Einzelheit zeigt,

10'· .■■'.■■ ' '.'■..·■ ■ .' ..■■ ^:' ■ : ■ ■■ . ■ ·. . Fig. 3 ein Blockschaltbild der NF-Verarbeitungsschaltung des Systems der Fig. 1,

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild eines Bandpass-Ein-J5 gangsfilters der Schaltung der Fig. 1,

Fig. 5 ein schematisches Schaltbild einer aktiven Primärfrequenzsteuereinrichtiang der Fig. 1,

^F^9· 6- ein schematisches Schaltbild eines Primärspannungskompressors des Systems der Fig. 1, ■

Fig. 6A ein Blockschaltbild einer integrierten Schaltung, die einen Teil des Primärkompressors der Fig. 6 bildet,

Fig. 7 föin schematisches Schaltbild einer aktiven Sekundär-Frequenzsteuerung für das System der Fig. 1,

go Fig. 8 ein schematisches Schaltbild eines Sekundär-Dyriamikkompressors des Systems der Fig. 1,

Fig. 9 ein schematisches Schaltbild eines Bandpass-Aus-' gangsfilters des Systems der Fig. 1,

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' Fig. 10 ein schematisches Schaltbild eines■ LED-Steuer-

'< j kreises mit einer LED-Anzeigeeinrichtung, wie

sie bei dem System der Fig. 1 verwendet wird,

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^J Fig. 11 ein schematisches Schaltbild der Schaltungsan-

ί Ordnung einer automatischen Verstärkungssteuerung

ebenso wie einer Meßgerät-Steuerschaltung und 'j eines Meßgerätes zur Anzeige der Betriebsleistung

,j 10 des Systems der Fig. 1»

I Fig. 12 ein schematisches Schaltbild einer Aktivfilter-

1* Spannungsquelle, wie sie bei dem System der

;] Fig. 1 verwendet wird,

;\ Fig. 13 ein schematisches Schaltbild eines NF-Verstärkers,

1 Wie er bei dem System der Fig. 1 verwendet wird,

i Fig. 14 ein Diagramm einer Kurvengruppe, aus der die

20 Arbeitsweise einer bestimmten Kompressorschaltungs-

'. anordnung der Erfindung hervorgeht,

I Fig. 15 ein Diagramm einer Kurvengruppe, aus der die

j Arbeitsweise einer bestimmten Verstärkerschaltung

j 25 ^^er Erfindung hervorgeht,

Fig. 16 ein Blockschaltbild, aus dem eine Simplox-Ubertragungsanordnung der Erfindung hervorgeht, und

^ ^q ¥xq. M ein vereinfachtes Blockschaltbild, aus dem eine

Duplex-Übertragungsanordnurig der Erfindung hervorgeht.

Entsprechende Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Elemente 35 in den verschiedenen Darstellungen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform Allgemeine Beschreibung des Systems

Unter Bezugnahme auf die Bezugszeichen der Zeichnungen ist das Bezugszeichen A zur Bezeichnung eines allgemeinen Systems der Erfindung zur übertragung von Tonfrequenzenergie und zur Verwendung von Ubertragungsleitungssystemen mit maximaler Energie verwendet. In diesem Sinne soll der Ausdruck Übertragungsleitung allgemein Übertragungsleitungssysteme umfassen, die entweder aas leitenden Verbindungen (wie verdrillten Leitungspaaren, Fernsprechleitungen usw.) zwischen Systemelementen, die Signalleistung führen, bestehen, oder die andere Arten von Ubertragungsleitungskomponenten (wie Koaxialkabel und Wellenleiter usw.) haben, um Signale verschiedener Frequenzen zu führen, bei denen jedoch die Signale moduliert sind oder sonst Tonfrequenzinformation enthalten oder die pulscodierte oder in anderer Weise (z.B.

durch Frequenzverschiebung);mit Information mit Tonfrequenzgeschwindigkeiten codiert sind, je nach dem, welche Übertragungs- öder Ausbreitungsform oder -art verwendet wird. .

Die Erfindung ist insbesondere auf Signale anwendbar, die durch Fernsprechsysteme übertragen werden, die Anlagen aus Fornsprechstationen, Leitungen, Kanälen und Schaltanordnungen zu deren Verbindung zusammen mit allen notwendigen Zusatzgeräten zur Herstellung einer Fern-

QQ.. Sprechverbindung haben. Somit werden in der Telephonie Tonfrequenzsignale über eine Fernsprechleitung übertragen, die aus Leitern und dem jeweiligen Ubertragungskanal zugeordneten Schaltungen und allgemein aus einem Leitungspaar zwischen Fernsprechstationen und/oder solchen Stationen und einem zentralen Amt oder Ämtern bestehen. Ein Fernsprechkanal, der für die übertragung von Fernsprechsignalen geeignet ist, kann nicht nur aus Leitern bestehen, sondern

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auch häufigverschiedene andere Ubertragungsmedien einschl. allgemein HF-Verbindungen umfassen.

^: 5 Bezugnehmend auf Fig.. Ί bezeichnet 20 ein Tonfrequenzgerät wie ein Fernsprechsende- und/oder -empfangsgerät, " das einen Fernsprechapparat bilden kann, d.h. ein Gerat, wie es kommerziel, privat oder zum Amtsgebrauch verwendet wird. Das Gerät 20 empfängt nicht verarbeitete Tonsignale als Eingangssignal, wie sie von einem Mikrofon des Fernsprechsendegerätes erzeugt werden. Tonfrcquenzsignale, wie sie als Eingangssignal geliefert werden, können jedoch auch solche sein, die von irgendeiner von zahlreichen möglichen Wellen zugeführt werden, wie das Ausgangssignal eines üblichen Mikrofons, Vorverstärkers, Bandgerätes, das Ausgangssignal eines Modulationosystems oder eines Empfängers Usw. Diese Signale können aus Tonimpulsen, FSK-Impulsen> tonfrequenzcodierter Information, Fernschreibsignalen,: Faksimilidaten, Datensignalen oder verschiedenen Sprachübertragungen, Datenübertragungen und auch aus chiffrierten oder dechiffrierten Signalen bestehen, die Tonfrequenzbestandteile haben. In dieser Hinsicht läßt sich feststellen, daß jedes Tonfrequenzsignal, dessen Verlauf von einer tatsächlichen Sinuswelle abweicht, als aus zusammenhängenden Harmonischen aufgebaut angesehen werden kann. Das System der Erfindung bewirkt eine Modifikation dieser Harmonischen.

Das Tonfrequenzgerät 20 hat auch einen Ausgang für Tonfrequenzsignale, die gemäß der Erfindung verarbeitet ' wurden. Diese Signale werden von denjenigen abgeleitet, r die von dem System empfangen und durch das System zum

System des Tonfrequenzgerätes übertragen werden. Diese ' Signale haben den gleichen Charakter, sind jedoch durch die erfindungsgemäße Schaltung verarbeitet, und werden dem Tonfrequenzgerät 2 0 als Eingangssignal zugeführt.

-ir-

Das NF-Gerät ist mit einer Interface 30 verbunden. Die Funktion der Interface 3 0 wird später näher erläutert, es ist jedoch zunächst festzustellen, daß die Interface 30 mit einer Fernsprech- oder einer anderen Nachrichten^ übertragungsleitung 40 verbunden ist und eine Schnittstelle zu dieser bildet. Die übertragungsleitung 40 kann eine Leitung sein, die aus einem oder mehreren Leitern besteht, oder kann ein Wellenleiter, eine Faserleiter, ein Kabel oder irgendeins von verschiedenen anderen Übertragungsleitungskomponenten einschl. denen, die zur Mikrowellenübertragung gehören, sein, die zur Übertragung von Nachrichtensignalen einschl. Daten über einen oder mehrere Kanäle verwendet werden.

Mit der Interface 30 ist ein sog. Modem (Modulator-Demodulator) 50 verbunden, der irgendeinen von verschiedenen Arten von Modulatoren und/oder Demodulatoren darstellt und entweder zur Modulation von Signalen einschl. HF-Signalen

2Q mit dem NF-Eingangssignal, das dem NF-Gerät 20 zur übertragung über die übertragungsleitung 4 0 zugeführt wird, oder zur Demodulation ankommender NF-Signale verwendet werden, die als verarbeitetes Ausgangssignal vom NF-Gerät, 20 abgegeben werden. Alternativ kann der Modem 50 eine Schaltung darstellen, die Daten wiedergewinnt, die über die Übertragungsleitung 4 0 empfangen werden, und die gleichzeitig einen Träger mit codierten Daten moduliert, die als Eingangssignal dem NF-Gerät 20 zur übertragung durch die Übertragungsleitung 40 zugeführt

OQ werden. Angegeben ist auch eine 4urch Sprache betätigte Schaltung "VOX", die den Betrieb des Systems schaltet, um die Verarbeitung von NF-Signalen in Abhängigkeit von der Richtung über die Übertragungsleitung 40 zu ermöglichen, Über die Übertragungsleitung 40 empfangene Eingangssignale

gg können somit verarbeitet werden, jedoch veranlaßt bei Zufuhr von unverarbeiteten NF-Signalen zum NF-Gerät 20 die Schaltung 60 die Interface 30, es dem System zu ermög-

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lichen, die Verarbeitung der über die übertragungsleitung 40 zu übertragenden Signale durchzuführen.

Mit der Interface 30 sind auch NF-Verstärker 70 und 80 verbünden, um die NF-Signale zu verstärken, die dem NF-Gerät 20 zugeführt werden, um die Eingangssignale zu übertragen und zu verstärken, die von dem NF-Gerät 20 als Ausgangssignal abgegeben werden. Mit 90 ist ein

IQ Kontrollkreis bezeichnet, um Kontrollsignale abzutrennen, bevor sie durch die Verarbeitungsschaltung 100 dor Erfindung verarbeitet werden. Die Interface 30 leitet unverarbeitete NF-Signale von dem NF-Gerät 20 durch die Verarbeitungsschaltung 100, wenn diese Signale für die

IQ Übertragung über die übertragungsleitung 40 vorgesehen werden sollen. In gleicher Weise werden Eingangssignale/ die von der Übertragungsleitung empfangen werden, von der Interface 30 durch die Verarbeitungsschaltung 100 geleitet, um von dem NF-Gerät 20 als verarbeitetes NF-Ausgangssignal

«η abgegeben zu werden. Bei der bevorzugten Ausführuhgsform der Erfindung, die anhand der Fig. 3 beschrieben wird, veranlaßt die Schaltung 60 die Interface 30, die Signale in Übereinstimmung damit, ob sie bezüglich der Übertragungsleitung 40 ankommen oder abgehen, durch die Verar- beitungsschaltung 100 zu leiten.

Fig. 2 zeigt die Schaltung der Erfindung in Blockschaltforrn. Das NF-Gerät 20, das ein Fernsprechapparat einschl. einer Sprechkapsel 20a und eines Hörers 20b sein kann, empfängt Signale von einem Relais RL1a, das durch eine Bypass-Leitung Li mit einem Gegenrelais RL1b verbunden ist. Das RelaisRLib wird zusammen mit dem Relais RL1a unter der Steuerung eines Schalters SW1 betätigt. Verschiedene Energieversorgungsanschlüsse zum Betrieb der Relais der

gg Erfindung sind nicht gezeigt, ihre Schaltung ist für den Fachmann jedoch naheliegend. Die Relais 'RLIa und RL1b werden vom Schalter SW1 derart betätigt, daß sie entweder

- Vf-

Signale zu oder vom NF-Gerät 20 so leiten, daß sie von der.übertragungsleitung 40 entweder über die Bypass-Leitung LI oder die Schaltung der Erfindung gesendet oder empfangen

werden. \

Die Merkmale der Schaltung der Fig. 2 lassen sich am besten bei Betrachtung des Signalverlaufs durch die Schaltung der Erfindung zeigen. Wenn der Schalter SW1 nicht.

Q betätigt wird, damit die Signale über die. Bypass-Leitung L1 übertragen werden können, leiten die Relais RL1a und RLIb die Signale so durch die Schaltung, daß sie von der Verarboitungsschaitung 100 der Erfindung verarbeitet werden. Nimmt man an, daß die Signale von der Leitung

jg 40 empfangen werden, werden sie vom Relais.'RLIb zu einem weiteren Relais RL2a geleitet, das von einem Schalter SW2 gesteuert wird. Die Relais RL2a, RL2b, die vom Schalter SW2 gesteuert werden, ermöglichen somit eine selektive Verstärkung von Eingangssignalen, sind jedoch so

2Q steuerbar, daß Ausgangssignale ohne Verstärkung über eine Leitung L2a geleitet werden können. Der Schalter SW2 ermöglicht auch eine manuelle Übersteuerung derart, daß ggf. Eingangssignale ohne Verstärkung empfangen werden.

Der Schalter SW1 kann manuell oder automatisch bei der Herstellung einer Fernsprechverbindung betätigt werden. Hierbei sollten keine Leitungswählimpulse von der Verarbeitungsschaltüng 100 verarbeitet werden. Diese : Gleichspannungsimpulse würden von der Schaltung 100

„Q gesperrt und würden einen Null-Leitungsschleifenstrom auf der Fernsprechleitung verursachen, so daß der Fernsprechapparat 20 außer Betrieb gesetzt werden würde. Die Relais RLta und RL1b können somit einen automatischen Bypass-Schaltvorgang bewirken, der die Verarbeitungs-

gg schaltung 100 zuschaltet, nachdem der gesamte Wählvorgang und Leitungsaufbau durchgeführt ist. Die Relais RL1a und RL1b können vorzugsweise einen zeitverzögerten Gleich-

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spannungs-Schaltvorgang durchführen, der 15 Sekunden für den Leitungswählvorgang und denFernsprecher-Leitungszugriff zuläßt, worauf die Verarbeitungsschaltung integrierter Bestandteil der Fernsprechschaltung wird. Eine gestrichelte Verbindung des Schalters SW1 mit dem Fernsprechgerät gibt normalerweise die Steuerung über die Relais RL1a und RLTb durch das NF-Gerät 20 wieder, um die vorherigen Funktionen zu erfüllen.

Das Relais RL2a wird vom Schalter SW2 betätigt, ura wahlv^-ise die ankommenden oder abgehenden Signale durch einen üblichen NF-Verstärker 8 0 oder die Leitung L2a ohne Verstärkung: zu. einem entsprechenden Relais RL2b zu übertragen/ das zusanimen mit dem Relais RL2a und auch unter der Steuerung des Schalters SW2 betätigt wird. Das Relais RL2b steuert die Eingangssignale zu einem Impedanzanpassuricjstrariiiformator T1 über eine Leitung L2b. Die Ausgangssignale werden vom Relais RL2a zur Verstärkung vom Transformator TI über eine Leitung L2c übertragen. Der■Transformator' bewirkt eine Impedanzanpassung der Impedanz der Übertragungsleitung 40 von z.B. 600 Ohm auf einen höhere 'Impedanz von nominell 50 000 Ohm, wie sie bei der Schaltung 100 auftritt. Selbstverständlich können 50 oder 300 Ohm Ubertragungsieitungen zur Übertragung verwendet werden. Somit werden der Transformator T1 und andere Impedanzanpassungstransformatoren T2 und T3 für die gewünschte Impedanzanpassung ausgewählt (oder können geeignete Windungen haben).

gQ Der Transformator T1 leitet die Eingangssignale zu einem weiteren Relais RL3a, das mit einem entsprechenden Relais RL3b von einem Handschalter SW3 gesteuert wird. Das Relais RL3a gibt die Eingangssignale über eine Leitung L3 auf ein Relais RL3b und damit über Leitungen L4 und _; L5 zum Eingang der Verarbeitungsschaltung 100. Die Signale werden entsprechend der Arbeitsweise der Verarbeitungsschaltung 100, die später erläutert wird, verarbeitet und

auf eine Ausgangsleitung L6 gegeben, die ebenfalls mit dem Relais RL3a verbunden ist. Dieses Relais leitet die Signale auf der Leitung L6 über eine weitere Leitung L7 zu einem weiteren Impedanzanpassungstransformator T2, der wiederum eine Anpassung zwischen der 50 000 Ohm Impedanz der Schaltung 100 und der 600 Ohm Impedanz der Fernsprechleitungen bewirkt. Der Transformator T2 überträgt die verarbeiteten Signale über eine Leitung L8a zu einem Relais RL4a, das zusammen mit einem entsprechenden Relais RL4b, die beide von einem Schalter SW4 betätigt werden, die Verstärkung der Signale durch einen NF-Verstärker oder die direkte übertragung zu einer Leitung L8b ermöglicht. Eine Leitung L9 zwischen dem Relais RL·4a und dem Relais RL1a überträgt die verarbeiteten empfangenen Signale zu einem NF-Gerät 20 zur Wiedergabe durch den Hörer 2 0b.

Der Wog, den die von der Sprechkapsel 20a aufgenommenen NF-Signale zurücklegen, zeigt weitere Merkmale der Schaltung. Der Benutzer eines lokalen Gerätes, das der Sprechkapsel 20a ein NF-Signal zuführt, bewirkt, daß von dem NF-Gerät 20 Signale erzeugt werden, die dem Relais RL1a zugeführt werden, damit sie über die Leitung L9 zum Relais. .EL4a ;gelangen. Abhängig von der Stellung des Schalters .SW4 ermöglichen es die Relais RL4a und RL4b, daß der Verstärker 70 diese Signale verstärkt, so daß sie einen zur Verarbeitung durch die Schaltung 100 geeigneten Pegel haben. Wenn sie bereits einen hohen Pegel haben, können sie über die Leitung L8b direkt dem Relais RL4b zugeführt werden. Unabhängig davon, ob verstärkt oder nicht verstärkt, werden die vom Relais RL4b empfangenen Signale durch eine Leitung L8c einem weiteren Impedanzanpassungstransformator T3 zugeführt, der wiederum eine Anpassung zwischen der 600 Ohm Leitungsimpedanz und der 50 000 Ohm Impedanz der Schaltung bewirkt. Die Sekundärwicklung hoher Impedanz des Transfqr-

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mators Τ3 leitet die Ausgangssignale der Schaltung 60 zu. Diese steuert ein Relais RL4, um einen Bypassweg für Signale zu schaffen, wenn die Schaltung 60 das Vorhandensein von NF-Signalen feststellt, die von der Sekundärwicklung des Transformators T3 abgegeben werden. Die Schaltung 60 ist von üblicher Art, wie für den Fachmann auf dem Gebiet der Konstruktion von NF-Schaltungen ersichtlich ist, und ist zur Steuerung des Betriebs der Relais RL3a und R13b ausgelegt. Wenn die Schaltung 60 feststellt, daß vom Transformator T3 Signale geliefert werden, die somit anzeigen, daß die Sprechkapsel 2 0a die vorrangige Quelle von Signalen ist, werden die Relais RL3a und RL3b geschaltet, um die Signale wie folgt zu leiten:

■is . '. ■ '. ■■"■' ■· ■■ . ■■ ;' . . ■ '■ ' ■' ■' Das Relais RL3b leitet Signale vom Bypassrolais RL4 über die Leitungen L4 und L5 zum Eingang der Verarbeitungsschaltung. In ähnlicher Weise ist die Leitung L6, die die verarbeiteten NF-Signale liefert, mit dem ReIaIi-; RL.'Ja verbunden, das die Signale dann zum Transformator TI und dann über die Relais RL2a, RL2b zum Relais RLIb leitet, damit sie auf die Übertragungsleitung 40 abgegeben werden.

Mit dem Relais RL3b ist auch eine Leitung L10 verbunden, die die Abgabe von Signalen vor der Verarbeitung an einen HF-Verstärker 90a bewirkt, dessen Betrieb von einem Schalter SW5 gesteuert wird. Wenn freigegeben, erzeugt der Verstärker 90a ein Ausgangssignal hohen Pegels über eine Leitung L 1.1,._# um eine Prüfkontrolle, Aufzeichnung QQusw. von Signalen vor der Verarbeitung durch die Scha]tung 100 zu ermöglichen.

Mit 50a, 50b und 50c sind drei Modulator-Demodulatorschaltungen (sog. Modems) bezeichnet. Diese haben jeweils Ausgänge L12a, L12b und L12c zum Empfang unmodulierter HF-Eingangssignale mit AM, FM oder ESB Charakter. Diese

■;■■■■ Modems haben jeweils Ausgangsleitungen L13a, L13b und L13c

zur Erzeugung modulierter Ausgangssignale mit AM, FM oder ESB Charakter, die über die übertragungsleitung, Mikrowelle usw. abgegeben werden. Signale, die von einer der Schaltungen 50a, 50b oder 50c abgegeben und demoduliert werden, werden zur Verarbeitung gemäß der Erfindung verfügbar gemacht. Hierzu sind mit den Modems 50a, 50b oder 50c jeweils Schalter SW6a, SW6b und SW6c und auch mit der Eingangsleifcung L5 der Verarbeitungsschaltung 100 und ^O deren Ausganqsleitung L6 verbunden. Die demodulierten Signale werden somit der Verarbeitungsschaltung 100 zugeführt, damit sio verarbeitet werden, bevor sie über die jeweiligen Schalter den entsprechenden Modems zur Modulation des entsprechenden HF-Ausgangssignals abgegeben werden.

Die Schaltung der Erfindung kann somit zur Verarbeitung von NF-Signalen unabhängig davon verwendet werden, ob sie über eine Fernsprech- oder eine andere Übertragungsleitung oder über Funk übertragen werden.

Obwohl das in Fig. 2 gezeigte System als verschiedene Relais aufweisend beschrieben wurde, ist das System vorzugsweise unter Verwendung elektronischer Einrichtungen bzw. Halbleiterrelais anstelle von mechanischen Relais aufgebaut. Das System der Erfindung kann somit unter. Verwendung üblicher logischer Schaltungen einschl. Mikroprozessoren und dergl. zur Steuerung von Schalt- oder anderen Funktionsvorgängen aufgebaut werden.

2Q Zum weiteren Verständnis des Systems wird auf die verschiedenen Merkmale der Schaltungsanordnung verwiesen, die in Fig. 1 in Blockschaltform und in Fig. 2 im einzelnen gezeigt ist. Da für das Verständnis der NF-Verarbeitung, die vom System der Erfindung durchgeführt wird, das Verständnis des Aufbaus und der Arbeitsweise des Systems in seiner Gesamtheit wichtig ist, wird zunächst die NF-Verarbeitungsschaltung 100 beschrieben.

NF-Verarbeitungsschaltung

Von der NF-Verarbeitungsschaltung 100 zu verarbeitende NF-Signale werden einem Eingang 113 zugeführt. Nach der Verarbeitung werden die Signale zur weiteren Verwendung von einem Ausgang 115 abgegeben. Vom Ausgang 115 abgegebene Ausgangssignale werden für Zwecke wie die Ansteuerung eines Modulators, zur Abgabe an eine NF-Verstärkerstufe, zur weiteren NF-Verarbeitung oder andere Zwecke wie Verstärkung, Aufzeichnung, Decodierung, Rückübertragung usw. abgegeben. Ein zusätzlicher Ausgang 117 ist vorgesehen, um^: Ausgang:.·;-· signale mit hohem Pegel wie zur Ansteuerung verschiedener ' Aufzeichnungsgeräte, z.B. Oszilloskopen, Spektralanalysatoren und dergl. ohne Einschränkung abzugeben.

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Es ist jedoch zu betonen, daß, obwohl das System hauptsächlich zur Verarbeitung von NF-Information, die einen Stimmen- bzw. Sprachinhalt aufweist, Töne und Tondaten verschiedener Arten mit Ton- bzw. NF-Frequenz, wie zuvor erwähnt wurde, vorteilhafterweise von der Verarbeitungsschaltung 100 verarbeitet werden können, um das Signal/Rausch (S/R)-Verhältnis zu verbessern und/oder andere Ziele der Erfindung zu erreichen. Die NF-Verarbeitungsscnaltung wird somit zur Übertragung von NF-Signalen vor oder nach einer Live-Übertragung derart verwendet, daß der Wirkungsgrad der 'übertragung' maximiert bzw. optimiert wird, indem die Signale für verschiedene Zwecke wie z.B. die Erzeugung einer höhen mittleren Modulationsleistung, zur Erhöhung der Signaldeutlichkeit, zur Erzeugung einer hohen Klarheit der Signalübertragung und zur Vermeidung von Tondynamikverlusten neben zahlreichen anderen vorerwähnten Zwecken verarbeitet werden.

Der Eingang 113 gibt Tonsignale an ein Bandpass-Eingangsfilter 119 zur Frequenzfilterung, um einen Durchlaßbereich zwischen 300 Hz und 3 kHz zu erzielen. D.jü Filter 119 sperrt wirksam alle anderen Frequenzen. Der so erzielte

Durchlaßbereich ist nur der bevorzugte und vorteilhafterweise beim Betrieb des vorliegenden Systems verwendete und kann entsprechend, dem für das System bestimmten Zweck, z.B. bei anderen Bandbreiten und anderen oberen und unteren Frequenzgrenzen geändert werden. Ein Schalter SW7, der durch eine Leitung 120 zwischen den Eingang 113 und den Ausgang 121 des Filters 118 geschaltet ist, ermöglicht die wahlweise Abschaltung des Filters 119 für später erläuterte Zwecke. . ' .

Das Ausgangssignal des Bandpass-Eingangsfilters 119 wird vom Ausgang 121 auf eine aktive Primär- Frequenzsteuerung 123 gegeben. Die Steuerung 123 spaltet das NF-Spektrum der zugeführten Signale in zwei getrennte Frequenzbänder. Vorzugs-, jedoch nicht notwendigerweise, erstreckt sich das untere Band von 250 Hz bis 1,2 kHz und das obere Frequenzband von 1,4 bis 3,5 kHz. Die Steuerung 123 hat Einrichtungen zur wahlweisen Steuerung der Amplitude des NF-Inhaltes jedes dieser NF-Bänder, so daß der Benutzer jedes dieser Bänder über einen vorzugsweisen Bereich von .+_ 10 db dämpfen oder verstärken kann. Die Steuerung 123 hat auch vorzugsweise eine Eingangsverstärkungssteuerung für später erläuterte Zwecke. Die Steuerkomponenten der Steuerung 123 ermöglichen auch eine individuelle Zerschneidung von außerhalb des Durchlaßbereiches liegenden Harmonischen, die durch Verarbeitung der NF-Signale durch das.System'rekonstruiert werden. . ■

Die Signale der Steuerung 123 werden dann durch eine Leitung 125 einem Primär-Spannungskompressor 127 zugeführt. Dieser hat einen relativ großen Kompressionsbereich von ζ.B. vorzugsweise 135 db, ebenso wie eine Vorverzerrung hochfrequenter Tonkomponenten, um HF-Verluste zu kompensieren, die sonst während der Verarbeitung auftreten könnten. Der Kompressor 127 ist vorzugsweise so gewählt, daß die gesamte NF-Dynamik auf einen 27 db Bereich bei einem

Abtastfehler von nicht mehr als + 3 db begrenzt wird. Der Kompressor 127 hat auch eine veränderbare Verstärkungssteuerstufe, die über eine Leitung 128 von einem AVR-Kreis 129, der später besehrieben wird, indirekt gesteuert wird.

Durch eine Leitung 130 ist auch ein LED-Steuerkreis 131 angeschlossen, um eine LED-Anzeige 1.33 entsprechend dem Betrieb des Kompressors 127 anzusteuern und dem Systenibcnutzer eine Anzeige des Ausmaßes zu liefern, bis zudem eine maximal nutzbare Kompression vom Kompressor 127 bewirkt wird.

Das Ausgangssignal des Kompressors 127 wird einer aktiven Sekundär-FrequenzsteuerUng 135 zugeführt. Diese Schaltung spaltet die nun dynamisch komprimierten Tonsignale in zwei Frequenzbänder, nämlich ein unteres Frequenzband vorzugsweise von etwa 300 Hz bis 1,5 kHz und ein oberes'; Frequenzband vorzugsweise von etwa 1,5 bis 3 kHz. Die Steuerung 135 kann innerhalb dieser Frequenzbänder in

einem Bereich von vorzugsweise + 12 db variabel verstärken ; und dämpfen. Zu diesem Zweck sind Handsteuereinrichtungen für den Benutzer vorgesehen, um wahlweise die Verstärkung bzw. Dämpfung in jedem Frequenzband zu bestimmen.

Abweichend von der Primärsteuerung 123 kann die Steuerung 135 eine Verstärkungsüberhöhung und -dämpfung um die mittleren Frequenzen innerhalb des unteren und oberen Bandes vorzugsweise bei 1 kHz und 2,5 kHz bewirken.

Dies ermöglicht es der Steuerung 135, eine Wechselwirkung und möglicherweise eine Verzerrung bewirkende NF-Harmonische außer Betracht zu lassen, die innerhalb des Eingangsdurchlaßbereiches des Filters 119 auftreten. Die Frequenzsteuerungen innerhalb des Steuerkreises 135 können so einge-

3g stellt werden, daß weder eine Dämpfung noch ei.no Verstärkung erfolgt, so daß nicht nur keine Verstärkung odor. Dämpfung, sondern auch keine Verzerrung des die Steuerung

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135 durchlaufenden Signals bewirkt wird.

Das Ausgangssignal der Frequenzsteuerung 135 wird einem Sckundär-Dynamikkompressor 137 zugeführt, der ein extrem schnelles Nachlauf- bzw. Abtastsystem mit extrem niedriger Nachlauf- bzw. Abtastverzerrung (vorzugsweise weniger als etwa 0/1%) bewirkt und eine Kompression von Signalen mit einem dynamischen Amplitudenbereich von bis zu 120 db zuläßt und bewirkt, während ein Kompressionsbereich von vorzugsweise nur 50 db erzielt wird, jedoch eine Größe der Verzerrung der dritten Harmonischen von weniger als vorzugsweise 1% erreicht wird. Der AVR-Kreis 129 ist mit Schaltkreiskomponenten des Kompressors 137 durch eine Leitung 140 verbunden, urn einen Eingang für den AVR-Kreis 129 zu schaffen, der wiederum den Primärspannungskompressor 127 über die Leitung 128 steuert, um dadurch eine AVR-Gegenkopplungsschleife zur Begrenzung des Ausmaßes der Primär-Spannungskornpression zu bewirken, die durch den Primärkompressor 127 als zeitverzögerte Funktion der Kompression durch den Sekundärkompressor 137 hervorgerufen wird, wie später näher erläutert wird. Durch die Verbindung des AVR-Kreises 129 mit dem Kompressor 137 wird dem Primärkompressor. 127 ein Gleichspannungs-Bezugssignal zugeführt, das von den Kompressionsstufen des Kompressors 137 abgeleitet wird.

Der AVR-Kreis 129 verstärkt durch die Verbindung mit dem Sekundärkompressor 137 ein Nachlauf- bzw. Abtastspannungs-Ausgangssignal des Sekundärkompressors und gibt eine Spannung, die sich mit voreingestellten Parametern ändert, an eine veränderbare Verstärkungsstufe des Primärr-Spannungskompressors 127 als Funktion dieser Nachlaufspannung ab. Dies wird durchgeführt, um eine extrem hohe Nachlaufstabilität zu erzielen und die Verzerrung der dritten Harmonischen zu begrenzen, während durch die Spannungsverstärkung über die Sekundärsteuerung 135 die ursprüngliche NF-Dynamik

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wiederhergestellt wird> die dem Dynamikkompressor 1.3.7 zugeführt wird. Die Wiederherstellung anderweitig verlorengegangener NF-Dynamik erfolgt jedoch ebenso in 5' anderen Teilen der Systemschaltung,

Mit dem AVRT-Kreis 129 ist auch, wie bei 141 angegeben, ■ ein Meßgerät-Steuerkreis 143 zur Ansteuerung, wie bei angegeben, eines Meßgerätes 145, vorzugsweise eines jQ Drehspulmeßgerätes, verbunden, um eine Mittelwertbildung : zu erreichen und als visueller Indikator zur Anzeige nicht nur der komprimierten.Ausgangsspannung zu dienen, die von dem Sekühdärkpmpressor 137 geliefert wird, sondern ; auch zur Mittelwertbildung der Spitzenwertdynamikkornpression, jg so daß das Ausmaß angezeigt wird, mit dem die Gesamtkapazi- -.;■■ tat der NF-Verarbeitungsschaltung 100 genutzt wird.

Wie bei 147 angegeben, ist mit dem Ausgang 148 des' Sekundär-', kompressors 137 ein XED-Steuerkreis 149 verbunden, um eine

2Q LED-Anzeige 150 anzusteuern und das Ausmaß der Kompression anzuzeigen, das durch den Sekundärkompressor 137 erreicht

. , wird. Das Ausgangssignal des Kompressors 137 wird einem

Bandpass-Ausgangsfilter 152 zugeführt, um eine scharf . gedämpfte Bandpassfiltä.rung der nun verarbeiteten NF-Signale :2^ in einem vorzugsweisen Durchlaßbereich von 300 Hz bis 3 kHz mit steilen Flanken an den Rändern des Durchlaßbereichs zu bewirken und die verarbeiteten NF-Signale zwischen diesen oberen und unteren Grenzen zu begrenzen. Das Filter 152 hat vorzugsweise eine Verstärkung Eins und eine extrem niedrige Rauschzahl, so daß das Auftreten von Störsignalen in den nun verarbeiteten NF-Signalen Cvermieden wird. Ggf. können die gefilterten NF-Signale am Ausgang 11.5 gedämpft werden, um Signalpegel zu schaffen, die für andere Systeme geeignet sind, die von dem vorliegenden System angesteuert werden. In einem Kreis 153 um das Filter 152 ist auch ein Schalter SWS geschaltet, um für später erläuterte zwecke das Filtor 152 wahlweise

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abzuschalten. Das Ausgangssignal des Filters 152 wird auch, wie bei 155 angegeben, einem NF-Verstärker 157 zugeführt, der eine Hochpegel-Ausgangsstufe und den zuvor ; erwähnten Hochpegel-Ausgang 117 bildet.

Nachdem nun die allgemeine Schaltungsanordnung der NF- '-''" Verarbeitungsschaltung 100 beschrieben wurde, wird nun die spezielle Schaltungsanordnung jedes der in Fig. 3 gezeigten Blöcke näher beschrieben.

Allgemein sind die Verbindungen zwischen den einzelnen anhand der Fig. 4 bis 13 beschriebenen Schaltungen durch aufeinander ausgerichtete Leitungen angegeben.

■ ■ . . ' ^: ■'■■. ■■■ ■ ■ . . . ' ■ _'.■■■. ■■■ Fig. 4 zeigt den Schaltungsaufbau des Bandpass-Eingängsfilters 119, das Schaltkreiselemente aufweist, die in Kaskade einen Hoch- und einen Niederfrequenzbereich ; bilden. Der nicht invertierende Eingang eines Operations-Verstärkers 0A1 ist mit dem Eingang 113 über zwei Kondensatoren C1, G2 verbunden und liegt über einen Widerstand R1 an Masse. Zwischen dem Ausgang des Verstärkers und diesem Eingang ist ein Rückkopplurigskreis mit einem Kondensator C3 und einem Widerstand R2 vorgesehen, wobei der Kondensator C3 mit dem Verbindungspunkt zwischen den Kondensatoren C1 und C2 verbunden ist, um eine kapazitive Rückkopplung zur Formung des Frequenzganges zu bilden. Dieser Verbindungspunkt liegt auch über einen Widerstand R3 an Masse. Der nicht invertiierende und der invertierende Eingang liegen jeweils über einen Kondensator C4 bzw. C5 an Masse. Ein Bypasskondensator C6 verbindet in üblicher Weise einen Spannungsquellenanschluß 158 mit Masse.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 0A1 ist über, einen '■■■'■ Kondensator CS und einen Widerstand R4 undeinen weiteren Widerstand R5 mit dem nicht invertierenden Eingang eines weiteren Operationsverstärkers 0A2 in Reihe geschaltet.

" Eine kapazitive Rückkopplung zwischen dessen Ausgang und

,ι ^ seinem nicht invertierenden Eingang ist durch einen

Kondensator C7 zur Frequenzsteuerung und eine Gleichspari-5 nungsrückkopplung zur Verstärkungssteuerung ist durch einen $ Widerstand R6 gebildet. Ein Widerstand R7 und ein Kondensator C8 sind parallel zwischen den nicht invertierenden
Eingang und Masse geschaltet, und der Verbindungspunkt
< der Widerstände R4, R5 und R6 liegt in ähnlicher Weise

10 über einen Kondensator C9 an Masse. Der nicht invertierende

■ ' ■ ■ ■ ■■..■■....■■.■■■.■.■

Eingang des Operationsverstärkers 0Λ2 liegt direkt an Masse

■■■■■■■ ■■■■.' .; ■ '.■..■ .■■■.■·■■.' ■ ■ ■■■ . ■ .

Der Ausgang des Operationsverstärkers 0A2 ist über einen
.Kondensator C7 mit einer Ausgangsleiturtg 121 verbunden.

I 15 ^i¹¹ üblicher Bypasskondertsator C11 verbindet den Operations-I : verstärker 0A2 mit Masse. Ein Schalter SW7 ist durch eine
*' Leitung 120 derart zwischen den Eingang 113 und die Leitung

121 geschaltet, daß er im geschlossenen Zustand das Band-' pass-Elngangsfliter unwirksam macht, d.h. aus dem Kreis

■J 20 schaltet; Dies ermöglicht eine wahlweise Unterdrückung der i , Bandpass-Eingangsfilterung unter bestimmten möglichen

, Anwendungsbedingungen/ in denen es nicht erforderlich bzw.

notwendig ist, die NF-Signale auf den engen Durchlaßbereich I zu begrenzen/ der normalerweise durch das Eingangsfilter

f 25 119 bestimmt wird.

] : Die Wahl der verschiedenen in Verbindung mit den Operations·^ I■■·.' verstärkern 0A1, OA2 verwendeten Bauteile ist eine Frage
j ; der Konstruktionswahl, um die zuvor erwähnte obere und
j QQ untere Durchlaßbereichsgrenze zu erreichen. Jeder der
; · Operationsverstärker kann ein handelsüblich erhältlicher IC-Typ wie LM387 sein, der elektrische Eigenschaften : und Abmessungen hat, die mit dem beabsichtigten Verwendungszweck des Systems kompatibel sind und Versorgungsspannungen gc (wie sie am Anschluß 158 abgegeben werden) von z.B. + 15 V Gleichspannung erfordert, wie dem Fachmann bekannt ist,
können die Schaltkreiswerte wie diejenigen des Widerstandes

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.30-

R6 geändert werden, um die Verstärkung des Bandpassfilters zu steuern. Vorzugsweise ist das Filter 119 jedoch so konzipiert, daß die Verstärkung Eins betragt. Vorzugsweise hat das Filter 11.9 obere und untere Eckfrequenzen von 2,7 kHz bzw. 300 Hz und eine Dämpfungskennlinie von -40 db pro Dekade ebenso wie eine sehr niedrige Verzerrung der dritten Harmonischen. Das die Verstärkung Eins aufweisende Filter kann vorzugsweise ein Eingangssignal zwischen -35 und + 1Odb ohne Abschneiden bzw. Verzerrung verarbeiten.

Die aktive Primärfrequenzsteuerung 133 hat in gleicher Weise zwei Operationsverstärker OA3, OA4 zur Steuerung der Verstärkung einzelner oberer und unterer Frequenzbänder. Mit jedem dieser Operationsverstärker sind RC-Kreise 160a, 160b verbunden, um für den jeweiligen Operationsverstärker einzelne Schaltungen zur Erzeugung einer wahlweisen Verstärkung und Steuerung der NF-Komponenten innerhalb der jeweiligen NF-Bänder zu bilden.

■■ ■■'■ ■ ' ■■ ■ ". ^;. . ■.. -■■.'■ ■ .; ■ ■'■■ ;■■■■■■ ■:■■ ' ' ■■■■'.■■■■■■ Insbesondere wird das von der Leitung 121 zugeführte Eingangssignal über ein Potentiometer R9 geleitet, das einen zur Steuerung der Gesamtverstärkung der Stufe 123 wahlweise veränderbaren Abgriff 159 hat. Da die beiden einzelnen aktiven Frequenzsteuerkreise 160a, 160b bestimmte entsprechende Komponenten haben, die in gleicher Weise geschaltet sind, sind entsprechende Elemente mit entsprechenden Bezugszeichen und den Buchstaben "a" : Oder "b" als Index bezeichnet. Der Kreis 160a wird nun

₃Q beispielsweise beschrieben. Er besteht aus einem Kondensator C13a, der das am Abgriff 159 vorhandene Signal über einen Widerstand R10 zu einem weiteren Potentiometer R1 Ta leitet, das einen Abgriff 161 hat, der vom Benutzer wahlweise steuerbar ist, um als HF-Verstärkungssteuerung zu dienen; von den gegenüberliegenden Seiten des Potentiometers R11 zu seinem Abgriff sindKondensatoren C14, C15 angeschossen. Das bei 161 vorhandene Signal wird über einen Widerstand ;

·■■ R13 und damit über einen Kondensator C 17a zu dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 0A3 geleitet, dessen invertierender Eingang über einen Kreis mit einem Widerstand R14a an Masse liegt, der wiederum durch die Reihenschaltung'eines Kondensator C18 und eines Widerstandes R15a überbrückt ist.

Das entgegengesetzte Ende des Potentiometers RIIa ist XO über einen Kondensator C20a und einen Widerstand R16 mit Masse verbunden. Mit dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 0A3 ist auch ein Frequenzkompensationskreis Verbunden, der aus Widerständen R17a und Ri8a und einem zu letzterem parallel geschalteten Kondensator Ci9a besteht/ dessen einer Anschluß an Masse liegt. EinWiderstand R20a setzt den Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R17a und Ri8a mit der Versorgungsspannung, die einem Anschluß 162 zur<Abweichungsfehlerkompensation zugeführt wird, in Beziehung. Diese Versorgungsspannung wird auch über eine Leitung 163 dem Operationsverstärker zu dessen Versorgung zugeführt.

Eine Gegenkopplung für den Operationsverstärker OA1 wird durch einen Spannungsteiler bewirkt, der Widerstände R21a und R22a und einen weiteren Widerstand R23a aufweist, der

den Verbindungspunkt der beiden Widerstände und den '■■■' invertierenden Eingang des Operationsverstärkers verbindet.

übliche Kompensationskondensatoren C21a und C22a sind ^! in typischer Weise mit dem Operationsverstärker verbunden.

Bei diesem Aufbau bildet der Kreis160a zusammen mit dem Operationsverstärker 0A3 einen aktiven HF-Steuerkreis mit einer Verstärkungssteuerung über Frequenzen, die durch die Einstellung des Potentiometerabgriffes 161 bestimmt sind, und mit einer Verstärkung innerhalb des Frequenzbandes, die über einen Bereich von _+ 12 db im Frequenzbereich von vorzugsweise etwa 1,5 bis 3 kHz variabel ist. Eine Ver-

• ,

stärkungs- und Dämpfungs-Spitzenwertüberhöhung tritt vorzugsweise bei etwa 2,4 kHz auf. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 0A3 wird über einen Kondensator C25a der Ausgangsleitung 125 zugeführt.

In gleicher Weise bildet der Kreis 160b zusammen mit dem Operationsverstärker OA4 einen aktiven NF-Steuerkreis mit einer Verstärkungssteuerfrequenz in einem Frequenzbereich,

IQ der durch die Einstellung eines Abgriffes 165 des Potentiometers C20a bestimmt ist und damit den Pegel der Signale festlegt, die dem Operationsverstärker OA4 über den Kondensator C17b zugeführt werden. Das Frequenzband erstreckt sich vorzugsweise von 300 Hz bis 1,5 kHz, und eine

jg Verstärkungs- und Dämpfungs-Spitzenwertübernöhung findet vorzugsweise bei etwa 1 kHz statt. Die NF-Komponenten werden vom Ausgang des Operationsverstärkers OA 4 über einen Kondensator C25b zur Ausgangsleitung 125 übertragen.

2Q Vorzugs-, jedoch nicht notwendigerweise können die Operationsverstärker OA3 und OA4 als einzelner integrierter Kreis wie der handelsüblich erhältliche Typ UA73 9 erhalten werden, so daß eine hohe Schleifenverstärkung ohne wesentliche Verzerrung erreicht wird.

Die gemischten hoch- und niederfrequenten Komponenten, die der Leitung 125 zugeführt werden, werden dem Primär-Spannungskompreiäsor 127 zugeführt. Wie Fig. 6 zeigt, besteht der Kompressor 127 aus einem integrierten Kreis

QQ ICi, der einen Kompressor-Expandor bzw. einen sog.

Kömpandor mit einem Vollweggleichrichter, einer veränderbaren Verstärkerstufe und einem Operationsverstärker einschl. eines Vorspannungssystems bildet, wie Fig. 6a zeigt. Obwohl Fig. 4a eine allgemeine Darstellung der Elemente hiervon zeigt, ist keine spezielle Beschreibung erforderlich, da der Kreis·' ICI unter der Typenbezeichnung NE570/571 handelsüblich erhältlich ist. Ein interner

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;_i:/ ■■■,■ ^:..-.^v. ■ ■. ■ ^:..:'" ■ ■■■■■•■33. .. ■ ■ _: ^;. ■ - ..: ■.; Summierpunkt ist innerhalb des Operationsverstärkers (nicht gezeigt) vorhanden, der auf eine Spannung vorgespannt ist, und von den dem integrierten Kreis zugeführten Signalen wird durch die damit verbundene Schaltung ein Mittelwert gebildet, wie die Fig. 6 zeigt. Der Mittelwert des Eingangssignals bildet die Verstärkung der veränderbaren Verstärkerstufe (Fig. 6a), die daher der mittleren Änderung des kapazitiv zugekoppelten Eingangssignals proportional ist. Die Arbeitsweise dieser Schaltung ist in der zuvor erwähnten US-Patentanmeldung 59 394 (Graham P. Bloy) mit dem Titel "Complete Audio Processing System", vom 20,JuIi 1979 beschrieben und daraus ersichtlich.

Obwohl die Verstärkerstufe des Kompandorkreises IC1 durch Vorsehen einer Gegenkopplung zum Operationsverstärker einen Expandor bildet, wird eine Kompression durchgeführt. Eine ähnliche Schaltungsanordnung ist in dem Sekundär-Dynamikkompressor 137 verwendet, auf den bei der folgenden Beschreibung zum weiteren Verständnis der Arbeitsweise des Primär-Spannungskompressors 127 Bezug genommen wird. Für den vorliegenden Zweck ist es ausreichend, festzustellen, daß der Kreis IC1, wie durch Anschlußstift-Ziffern angegeben ist, mit den folgenden ohmschen und kapazitiven Schaltkreiskomponenten verbunden ist, die die angegebenen Nennwerte haben können:

	100 kohm	Tabelle I	0.4 7 mfd
R25	20 kohm	C26	10 mfd
R26	20 kohm	C27	1 mfd
R27	120 kohm	C28	2700 mfd
R2 8	100 kohm	C29	1 mfd
R29	47 kohm	C30	2200 ρFd
R3 0	4 7 kohm	C31	5 pfd
R31	100 kohm	C32	1 0 mfd
R32	50 kohm	C33	10 mfd
R33	C34

	R3 4	3	1	529	46
1	R35
			70	kohm
			70	kohm

Gemäß der Erfindung ist die Verstärkerstufe des Kompandorkreises IC1 mit der Leitung 128 verbunden, die ein begrenzendes Rückkopplungssignal vom AVR-Kreis 129 als Funktion der vom AVR-Kreis 129 signalisierten Gesamtver-

^Q Stärkung liefert. Die Leitung 128 überträgt dieses AVR-Signal zur Verstärkerstufe des Kompandors IC1 über den Widerstand R26. Gesamtzweck und -funktion dieser Gegenkopplung werden später erläutert, es ist jedoch vorläufig festzustellen, daß die Verstärkerstufe im Kreis IC1 im Negativsinne in Abhängigkeit von einer Zunahme des von der Leitung 128 zugeführten AVR-Signals gesteuert wird, so daß die Größe der durch die Stufe127 erzielten Primärkompression mit der Erhöhung der Verstärkungsrückkopplung abnimmt. Damit ist die Rückkopplung negativ bzw.

20 begrenzt.

Bei 167 ist ein Anschluß für die Zufuhr eines niedrigen u Gleichspannungspotentials zum Betrieb des Kreises IC1 : angegeben. Wie ersichtlich,ist, wird das dynamisch komprirnierte Ausgangssignal von einem Kondensator C34 einem Lastwiderstand R32 zugeführt und von einem Widerstand R35 zur Abgabe über einen Widerstand durch die Leitung an die aktive Sekundär-Frequenzsteuerschaltung, die in Fig. 7 gezeigt ist, in geeigneter Weise gedämpft. Vor

QQ der übertragung durch den Kondensator C3 4 überträgt eine Leitung 130 jedoch das komprimierte NF^-Signal von der Stufe 127 zu einem LED-Steuerkreis 131 , den Fig.. 10 zeigt.

Fig. 10 zeigt die den LED-Steuerkreis 131 und den LED-Kreis 3g 133 ebenso wie den LED-Steuerkreis 149 und den LED-Kreis 150 bildende Schaltungsanordnung. Wie gezeigt ist, ist die LED-Anzeigelampe 133 bzw. 150 in geeigneter Weise

montiert, so daß sie vom Benutzer beobachtet werden kann, und wird von einer Schaltung mit zwei NPN-Transistoren Q1, Q2 angesteuert. Die Basis des Transistors Q2 wird von einem unipolaren Signal angesteuert, das über eine Diode D1 und einen Widerstand R37 zugeführt wird. Die Basis des Transistors Q1 ist über einen Widerstand R38 mit Masse verbunden. Sein Kollektor erhält von einem Anschluß 171' über einen Strombegrenzungswiderstand R39 eine Versorgungsspannung. Die Basis des letzteren ist über einen Widerstand R41 mit dem Kollektor des Transistors Q2 verbunden. Der Kollektor des Transistors Q1 ist mit der Basis des Transistors Q2 durch eine Reihenschaltung eines Kondensators C3 6 und eines Widerstandes R4 2 verbunden.

Es ist somit ein aus zwei Transistoren bestehender Schaltkreis vorgesehen, in dem die LED angesteuert wird, wenn der Transistor Q2 durch das Ausgarigssignal des Primärkompressors 127 oder des Sekundärkompressörs ausreichend angesteuert wird.

Bezugnehmend auf Fig. 7 bewirkt die Sekundärsteuerung 135 die Wiederherstellung des harmonischen Dynamikverlustes bei der Verarbeitung des Signals durch den Primärkompressor 127. Die Steuerung 135 hat zwei Operationsverstärker 0A5, 0A6, die so geschaltet sind, daß sie Hoch- und Tiefpassabschnitte eines Potenzfil-ters bildet. Die Operationsverstärker können jeweils unter der Typenbezeichnung LM349 handelsüblich erhalten werden, wobei beide Operationsverstärker einen Teil eines einzigen integrierten Kreises bilden, der durch positive und negative Potentiale von z.B. 15 V Gleichspannung gespeist werden kann, die jeweiligen Anschlüssen 173, 174 zugeführt worden. Bypass-· kondensatoren C38/ C39 sind über diese Versorgungsspannungseingänge geschaltet. Jeder der Operationsverstärker hat einen invertierenden Eingang, der an Masse liegt. Das Eingangssignal wird von der Leitung 127 über einen Kondensator G40 und einen Widerstand R44 dem nicht invertierenden Ein-

gang des Operationsverstärkers 0A5 zugeführt. Der Widerstand R45 verbindet den Ausgang und den letzteren Eingang des Operationsverstärkers zur Rückkopplung, während der Eingang über einen weiteren Widerstand R46 an Masse liegt.

Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 0A5 wird über einen Kondensator C42 einem Frequenzverstärkungs-10. steuerkreis 175 zugeführt, der zwei parallele Zweige mit. einem .Verbindungspunkt 176 am einen Ende hat, der den Eingang des Kreises bildet, und einen gegenüberliegenden Verbindungspunkt 177, der mit der Ausgangsleitung 136 der Frequenzsteuerschaltung verbunden ist. Der eine Zweig hat einen Widerstand R47_:, ein Potentiometer R48 und einen weiteren Widerstand R49, und Kondensatoren C43, C44 sind zwischen die gegenüberliegenden Enden des Potentiometers R48 und seinen Abgriff 168 geschaltet. Der Abgriff istüber einen Widerstand R50 und einen Kondensator C46 mit dem Abgriff 178 eines weiteren Potentiometers R51 verbunden, das mit Reihenwiderständen R52 und R53 den anderen parallelen Zweig des Kreises bildet. Ein Verbindungspunkt 179 zwischen dem Widerstand R50 und dem Kondensator C46 ist mit dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 0A6 verbunden; dieser Eingang liegt über einen Widerstand R54 an Masse. Die Komponentenwerte sind vorzugsweise so gewählt, daß ein Tiefpass-Potenzfilter gebildet wird, das durch die folgenden Gleichungen definiert ist: skJ

T(s) «:._s + η ^: . ■

T(s) = _
35

² +■ 2Bs +B²

T(S) -

s³ + 2Bs² . + .2B²S + B³

T(s) = S⁴K

s⁴■+ 2.613Bs³ + 3.414B²S² + 2.613B³S + B⁴

Für die sich auf den Hochpassabschnitt des Potentiometers beziehenden Gleichungen gelten die folgenden Ubertragungsfunktionen:

>(s)> , ..■; .: ; ;■.■■■■'■ ■; ■. ■ ■.■:■

2
s + w-s +

^s;3

s³ + w_3S ²:

T(s) =

4 3 2

S + W₄S ■■+ W₄W,S ■+ W₄W-W₃S +

Entsprechend den obigen Konstruktionsformeln ist die aktive Sekundärfrequenzsteuerung so konzipiert, daß die Ansprechkurve zwischen 300 Hz und 3. kHz liegt. Der Niederfrequenzabschnitt der Schaltungsanordnung der Frequenzsteuerung 35 ist so konzipiert worden, daß das Ansprechverhalten zwischen 250 Hz und 1200 Hz gesteuert wird, der Hochfrequenzabschnitt so, daß das Ansprechverhalten zwischen 1400 Hz und 3500 Hz gesteuert wird. Diese Zahlen gelten vorzugsweise für verschiedene in Betracht gezogene Anwendungszwecke der Erfindung, stellen jedoch notwendigerweise keine für bestimmte andere Anwendungsfälle geltende starren Werte dar, können sich also innerhalb des Erfindungsbereiches ändern.

Um diese Arbeitsweise zu erreichen, wirkt der Operationsverstärker QA5 als Trennverstärker, um eine niedrige Ansteuerimpedanz für die Nieder- und Hochfrequerr/steuerkreise 175 sicherzustellen. Die Eingangsirnpedanz dieser

31529Λ6

- yr -

Stufe des Trennverstärkers beträgt etwa 0,1 megohm. Der Kondensator C4 0 und der Widerstand R 44 bewirken eine Gleichspannungssperre und eine Impedanzartpassung für den Eingang des Operationsverstärkers OA5. Der Kondensator C4 2 bewirkt eine Gleichspannungssperre für das Ausgangssignal des Operationsverstärkers. Hochfrequenzsteuerelemente umfassen die Widerstände R50, R52 und R53. Das Potentiometer R51 ermöglicht es, den Hochfrequenzabschnitt des Filters auf eine Verstärkung vorzugsweise zwischen 0 und 22 db einzustellen. Der Niederfrequenzabschnitt umfaßt die Wider-r stände R4 2, R4 9 und das Potentiometer R4 8, ebenso wie die Kondensatoren C43, C44. Das Potentiometer R48 ermöglicht . die NF-Steuerung mit einer Verstärkung von vorzugsweise zwischen 0 und 22 db.

Der Verbindungspunkt 179 stellt den Ausgang des Frequenzsteuerkreises 175 dar und ist mit dem nicht intertierenden Eingang des Operationsverstärkers OA6 verbunden, der als das aktive Element in dieser aktiven Frequenzsteuerschaltung wirkt. Durch die Zwischenschaltung der Widerstände R49;, R53 ist ein Rückkopplungsweg zum Verbindungspunkt 177 geschaffen. Die Kondensatoren C40, C42 bilden nicht nur eine Gleichspannungssperre, sondern bewirken auch die NF-Dämpfung der Schaltung.

Obwohl andere integrierte Vorrichtungen als der zuvor erwähnte Typ LM349 verwendet werden können, sollte ein statt dessen verwendeter integrierter Operationsverstärker vorzugsweise eine schnelle Ausgangsspannungs-Anstiegsgeschwindigkeit von mehr als 2,5 V/Mikrosekunde haben, so daß ein unverzerrter voller Hub bis zu einer Frequenz von 25 kHz möglich ist. Auch wird der Gesamtklirrfaktor vorzugsweise niedrig gehalten und ist typischerweise nicht größer als 0,05 % /(O dbm (i.G.) 0,77 V) über das gesamte NF-Spektrum. Hierbei sichert der Widerstand R46 die Stabilität bei der Verstärkung Eins, da die IC-Operationsverstärker intern für

31529Λ6

positive Verstärkungen von Fünf oder mehr im Falle des IC-LM349 kompensiert sind.

Die, gewählten Könstruktionsdaten sind vorzugsweise so, daß der Niederfrequenzabschnitt des zweiten aktiven Filterkreises eine Verstärkung von 22db mit einer unteren Niederfrequenz-3db-Ecke bei 30 Hz und einer oberen Hochfrequenz-3db-Ecke bei 10 kHz. Der Ausdruck "Ecke" bzw. "Eckfrequenz" bezieht sich auf die Grenzfrequenz, die üblicherweise eine 3db - Einfügungsdämpfung des jeweiligen Kreises darstellt.

Eine Schaltung zur Erzeugung gewählter Spannungen für die Operationsverstärker der sekundären Steuerung 135 zeigt Fig. 12. Bei der dort gezeigten Schaltung liegt über zwei Anschlüsse 181, 182 eine Netzwechselspannung über der Primärwicklung 183 eines Transformators, dessen Sekundärwicklung 184 über einen Vollwegbrückengloichrichter 18 ¹> geschaltet ist. über letzteren ist ein erstes Filter bzw. ein Wechselspannungs-Entkopplungskondensator C48 geschaltet. Über diesen sind zwei Widerstände R56, R57 geschaltet, über die wiederum Kondensatoren C50, C51 geschaltet sind, - so daß ein massefreier Verbindungspunkt 186 zwischen diesen Kondensatoren geschaffen wird. Der Verbindungspunkt 186 ist mit der Schältungsmasse verbunden. Die Spannungen an den entgegengesetzten Seiten jedes Kondensators C50, C51 werden integrierten Kreisen IC2, IC3 zugeführt, die z.B. unter der Typenbezeichnung UA7815 als IC-Regler handels-

gO üblich erhältlich sind. Jeder integrierte Kreis ist auch mit Masse verbunden und hat jeweils einen Ausgang 187, für genau geregelte Spannungen von vorzugsweise +15 und - 15 V Gleichspannung zur Versorgung der Operationsverstärker OA5, OA6 der Sekundärsteuerung und anderer Baugruppen mit einer Spannungsstabilität von _+ 1 %.

Eine ähnliche Schaltungsanordnung kann zur Erzeugung

ι . kV'

anderer Versorgungsspannungen zum Betrieb anderer Bauteile des Systems verwendet werden. Stattdessen können auch Batteriespannungsquellen verwendet werden.

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Fig. 8 zeigt die Schaltungsanordnung des Sekundär-Dynamikkompressors 137, dessen Eingangsleitung 134 das von der Sekundärsteuerung 135 verarbeitete Signal parellel zu einem Widerstand R59 über einen Koppelkondensator C53 zuführt..

Die Signale worden dann über ein Hochfrequenzanhebungsnetz— werk mit einem Kondensator C54 und einem Widerstand R60 zu einem Widerstand R61 übertragen. Der Widerstand R61 leitet das Eingangssignal dann direkt zum invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers OA7. Der invertierende und der nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers sind durch die Reihenschaltung eines Kondensators C55 und eines Widerstandes R62 verbunden. Die Eingänge des Operationsverstärkers 0A7 sind mit einer Verstärkerstufe 185 und einem Vollweggleichrichter 186 verbunden, die vorzugsweise einen Teil eines IC-Kompressor-Expandors bilden, z*B. eines Kompandors wie er unter der Typenbezeichnung NE57Ö/ 571 handelsüblich erhältlich ist, wie später beschrieben wird. ' . . -..' ■ . . ■ ^; ■■■■-.■■■■■ . ■ ■

Solch eine Vorrichtung kann auch einen internen bzw. abgeschlossenen IC-Operationsverstärker haben, im Falle des bevorzugten Kompandorkreises NE570/571, wie er beim vorliegenden System verwendet wird, wird der interne Operationsverstärker jedoch nicht verwendet. Statt dessen sind, wie Fig. 8 zeigt,; zu den Bauteilen der Verstärkerstufe 185 und des Gleichrichters 186 dieses Kompandorkreises Verbindungen hergestellt. Es sind auch interne Widerstandselemente des Kompandorkreises vorhanden, die einen Widerstand R63 umfassen, der mit dem Ausgang 187 der Verstärkerstufe und am entgegengesetzten Ende mit Masse verbunden sind. Ein Verbindungspünkt 188 des Kreises bildet den Eingang der Verstärkerstufe. Es ist auch ein

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interner Widerstand R64 vorhanden. Die Verstärkungssteuerstufe 185 kann vom Gleichrichter 186 in Übereinstimmung mit einem Kondensator gesteuert werden, der durch einen Anschluß 189 des Gleichrichters 186 angeschlossen ist.

Der Gleichrichter 186 bewirkt eine Vollweggleichrichtung des dem Eingang des Kondensators 137 zugeführten NF-Signals, das am Ausgang des Operationsverstärkers 0A7 auftritt, und, da rückgekoppelt zum Gleichrichter, von der am Anschluß 189 gesehenen Kapazität gemittelt wird. Das gemittelte Signal wird dann der Verstärkungssteuerstufο 185 7.uqoführt, die wiederum ein Verstärkungssteuersignal dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OA7 zuführt.

15· .. . ','; :. V ■ '■':■■ ■ :■' ■ .. '.-.. ' ' . . ■ '■ ■■'■■.■ ■-■·. · '■ Normalerweise ist eine von einem diskreten Kondensator gebildete Kapazität mit dem Anschluß 189 verbunden, gemäß der Erfindung ist jedoch ein Kapazitätsexpandorkreis 190 mit Operationsverstärkern OA8, 0A9 mit dom Gleichrichter 186 verbunden. Der Kreis 19Ö hat einen Kondensator C56, der zwischen den Ausgang des Operationsverstärkers 0A9 und dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OA6 geschältet ist, der auch mit dem Kapazitätseingang 189 des Gleichrichters 186 verbunden ist. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers ist direkt mit seinem Ausgang verbunden, der durch einen Widerstand R65 mit dom nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OA9 verbunden ist, der über zwei Dioden D2, D3 an Masse liegt. Ein Lastwiderstand R66 ist über den Ausgang des Operations-Verstärkers OA9 geschaltet.

Mit dem Gleichrichter 186 ist auch ein Widerstand R67 verbunden, der innerhalb des bevorzugten IC-Kreises NE570/ 571 liegt, wobei ein Anschluß 197 den Eingang der Gleichrichterstufe bildet. Mit dem Anschluß 191 ist die Parallelschaltung eines Widerstandes R68 und eines Kondenr.aLors C58 verbunden, die eine Hochfrequenzvorverzerrung für das dem

31 .b 2 y 4 b

■» «■ « a · tt tf · ·

Eingang des Gleichrichters zugeführte Signal bewirken. Dieses Eingangssignal wird von einem Kondensator C59 zugeführt, der mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 0A7 verbunden ist. In ähnlicher Wesise verbindet ein Kondensator C60 diesen Ausgang mit dem Eingang 88 der Verstärkerstufe.

Mit dem Ausgang des Operationsverstärkers sind zwei ^q Rückkopplungswege verbunden, ein erster zur Verstärkungssteüerstufe 185 über einen Kondensator C6 0 und einen Widerstand R64. Ein zweiter Rückkopplungsweg ist durch einen Kondensator C59, das zuvor erwähnte Vorverzerrungsnetzwerk und einen Widerstand R67 zum Gleichrichter !5 gebildet. Der Gleichrichter steuert die Verstärkung der Verstärkungssteüerstufe 185, die ein IC-Kreis mit einem Stromverhältnis I /I . ist, das vom Gleichrichter

aus ein

gesteuert wird, der eine Gesamtverstärkung bewirkt, die eine Exponentialfunktion des Eingangssignals ist. Die

2Q Verstärkungssteüerstufe 185 arbeitet äquivalent zu einem Expandor, da jedoch ihr Ausgang 187 mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 0A7 verbunden ist, bewirkt sie tatsächlich eine negative Rückkopplung, um die durchzuführende Kompression des von der Eingangsleitung zugeführten Eingangssignals zu bewirken.

Da der Kreis 190 die scheinbare Größe des Kondensators C56 als Funktion des relativen Größenbereichs des Signals expandiert, das am Ausgang des Operationsverstärkers OA7 QQ geliefert wird, wird die Größe des vom Gleichrichter der Verstärkungssteuerstufe 185 zugeführten Stroms als weitere Funktion der Größe, d.h. des Dynamikbereichs, der zu verarbeitenden Signale geändert.

ge Zusätzlich zu den vorherigen Rückkopplungskreisen ist ein weiterer Rückkopplungskreis mit zwei Widerständen R70, R71 zwischen den Ausgang und den invertierenden Eingang

des Operationsverstärkers geschaltet. Ein Kondensator C62 bildet einen Wechselspannungsbypass nach Masse. Widerstände R70, R71 bilden einen Gleichspannungsrückkopplungsweg für den Operationsverstärker ÖA7, da über die Verstärkungssteuerstufe 185 keine Gleichspannungsrückkopplung erfolgt. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers ist über einen Widerstand R72 durch Verbindung eines Anschlusses mit einer geeigneten Spannung vorgespannt.

.10.;' ■. . ; . . ■■■■. ; -■ ■■■:■■■ ■ .' ; ^: ■.-■'■ ■ ■ ' · " ■' '. ,' Die Verstärkerstufe ist mit einem Anschluß 193 versehen, dem eine Gesämtklirrfaktor-Einstellspannung zugeführt wird, die über einen Widerstand R73 zugeführt wird, die mit einem Abgriff 194 eines Potentiometers R74 verbunden ist, über dem durch einen Anschluß 195 eine 3,6 V Gleichspannung liegt. Mittels des Abgriffes 194 kann der Gesamtklirrfaktor eingestellt werden. Der Anschluß 193 ist durch einen Widerstand R75 mit dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 0A7 verbunden.

Eine Gleichspannungsverschiebung für den Verstärkerstufeneingang 188 erfolgt in ähnlicher Weise durch einen Widerstand R75 mittels eines Potentiometers R76, dem eine 3,6 V Gleichspannung zugeführt wird. Nach Eichung der Schaltung zur richtigen Gesamtklirrfaktor- und Gleichspannungseinstellung durch die Abgriffe 194, 195 müssen diese nicht mehr weiter eingestellt werden.

Um die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 0A7 zu begrenzen, sind zwei gegensinnig geschaltete Zener-Dioden D4, D5 zwischen den Ausgang und Masse geschaltet, die eine Schwellwertspannung von vorzugsweise 3 V haben, um das Ausgangssignal des Verstärkers zu begrenzen und zu verhindern, daß es bestimmte Pegel überschreitet. Dadurch wird der Ausgangshub begrenzt, um eine überlastung einer nachfolgenden Stufe zu verhindern, der das Ausgangssignal des Sekundär-Dynamikkompressors zugeführt wird, was sonst

• U·

der Fall sein könnte, wenn zu große Signale, wie sie durch Zündfunken oder elektrische Störsignale etc. verursacht werden, in den zu verarbeitenden Signalen vorhanden sind. Auf diese Weise begrenzt, wird das Ausgangssignal des Operationsverstärkers über einen Kondensator C63 der Ausgangsleitung 148 zugeführt, an die ein Lastwiderstand R77 angeschlossen ist.

IQ Der Kompressor 137 weist somit den Operationsverstärker 0A7 ebenso wie eine den Ausgang und den nicht invertierenden Eingang dieses Verstärkers verbindende Rückkopplungsschaltung zur Erzeugung eines nicht linear zunehmenden Gegenkopplungssignals am Eingang In Abhängigkeit von einer Zunahme des Pegels des NF-gesteuerten NF-Signals auf der Eingangsleitung 136 auf. Vernachlässigt man die Änderung der durch den Kapazitatsexpandorkreis 190 verursachten Ansprech- bzw. Einschwingzeit, beträgt die Signalverstärkung:

■'^:. ■ ' ■■■■•■^:. "'■■ ■' ':-■ ' ' V K. I. ^{1/2 :} ■■■ ■■-■■ ' - '

comp a

■ '.'■■·■■■;. in ·.

wobei L der in einen effektiven internen Summierpurikt fließende Strom des Operationsverstärkers OA7, V. die mittlere Eingangsspannung des NP-Bingangssignals des Kompressors 137 und K lediglich eine Verstärkungskonstante ist. Die Verstärkerstufe 185 hat ein exponentielles Ansprechverhalten bezüglich der Verstärkung in Abhängigkeit voii Stufenänderungen der Amplitude. Das exponentielle Ansprechverhalten ergibt sich aufgrund einer Zeitkonstanten, die auf die Kapazität des Kreises 190 am Anschluß 189 des Gleichrichters 186 zurückzuführen ist.

In Fig. 14 zeigt eine Kurvengruppe das typische Eingangs/ Ausgangs-Nachlaufverhalten des Kompressors 137. Die Ordinate stellt den Ausgangspegel und die Abzisse den Eingangspegel dar.

3152346

Die folgende Tabelle gibt'· Schaltkreiskomponenten und Nennwerte hiervon an, die bei der Konstruktion der ; .Sekundär.steuerung, vorzugsweise verwendet werden können, wobei der Operationsverstärker 0A7 vom handelsüblichen Typ TDA1034 und die Operationsverstärker ΟΛ8, ΟΛ9 jeweils vom handelsüblich erhältlichen Typ LM387 sein können:

Tabelle II 10

R59	100 kohm	R67	10 kohm
R60	62 kohm	■ R6 8	3 0 kohm
R61	20 kohm	R70	47 kohm
R62	22 kohm	■R71	4 7 kohm
R6 3	30 kohm	R72	68 kohm
R64	2 0 kohm	R73	220 kohm
R65	1 kohm	■R7..4	100 kohm
R66	1 kohm	R75	1 kohm
R76	220 kohm	C56	1 mfd
R77	100 kohm	C58	0.01 mfd
R78	100 kohm	C59	2 mfd
C53	1 mfd	C60-I	5 mfd
C54	0.005 mfd	C6 2	10 mfd
C55	270 pfd	C63	5 mfd

Bei der Arbeitsweise des sekundären Dynamikkompressors 137 gemäß der Erfindung werden neben anderen Aspekten der Arbeitsweise die Harmonischen wiederhergestellt, die für die menschliche Sprache charakteristisch sind. Diese Harmonischen wären sonst nicht hörbar und von im wesentliehen unwirksamer Amplitude, wenn das NF-Signal nicht gemäß' der Erfindung verarbeitet werden würde, und zwar aufgrund von Beschränkungen, die sich durch die normale Kompression bzw, Schmalbandfilterung ergeben, die normalerweise bei Modulations- und HF-Ubertragungssystemen auftreten. Der Operationsverstärker OA7 sollte daher von relativ hoher Qualität sein, typischcrweis.e eine hohe Ausgangsspannungs-Anatiegsgeschwindigkeit haben und zur

3152.9Λ6

ι . kb.

übertragung von NF-Frequenzen bis zu wenigstens 15 bis 16 kHz in der Lage sein,

§. Im Falle von handelsüblichen Typen LM387 zur Bildung der Operationsverstärker OA8, OA9 beträgt die minimale obere Bandbreite typischerweise 75 kHz, obwohl geringere Werte angewandt werden können. Die verwendete Schaltung hat damit eine hohe Verstärkung und eine große Bandbreite. ,Q Zur erhöhten Stabilität wird im Hinblick auf diese Eigenschaften ein Eingangskompensationsnetzwerk verwendet, das aus Kondensatoren C53, C54 und einem Widerstand R60 besteht_v '

,,- Der Kreis 190 ist ein Gyrator, der die Kapazität am Anschluß

189 erhöht, die die scheinbare Größe des Kondensators C56 ist, und zwar entsprechend der Abnahme des Signalpegels, d.h. des dynamischen Eingangssignals des Kompressors 137. Dadurch wird die Ansprechzeit des Kompressors bei

2Q niedrigen Signalpegeln wesentlich länger., da der Kreis

190 die Kompressoreinschwingzeit bei solch niedrigen Pegeln beschleunigt. Wenn z.B. der Gleichrichtereingangspegel von 30 db auf -30 db fällt, erhöht sich die

Zeitkonstante von 10,7 C ' X 1Q³ auf. 3 2.6 C . X 10³,

rect rect

n,- wobei G . die mit dem Gleichrichter 186 verbundene effekrect

tive Kapazität ist. Dies wiederum beeinflußt das Verstärkerstufenansprechverhalten, da die Verstärkerstufe 185 vom Gleichrichter 186 gesteuert wird. Dadurch wird ein Gleichlauf-Fehlverhalten der Dynamik bei niedrigen Signalen

_or. vermieden bzw. stark verringert. Bei dem Kompressor-Expandor (Kompandor)-System, bei dem die Gesamtverstärkung Eins ist, würde eine Änderung der Einschwingzeit keinen Gesamtverstärkungsfehler erzeugen, und die bzw. der resultierende Verstärkung bzw. Verlust würde sich nicht als Gleichlauf-

ο_Γ Fehlverhalten der Dynamik bei niedrigen Signalen zeigen.

Bei dem vorliegenden System jedoch-, bei dem die Kompressionstechnik primär verwendet wird, wird dieses Problem weitgehend

■*■*«·* j»

vermieden, da die Verstärkung nicht notwendigerweise Eins

Der Kompressor arbeitet daher mit hoher Verstärkung, wenn ein kleines Eingangssignal vorhanden ist, wenn jedoch ein Eingangssignal mit höherem Pegel der Leitung 134 zugeführt wird, verringert die Schaltung die Verstärkung. Eine Überlastung ist jedoch selbst im Falle eines der Leitung 134 zugeführten großen Signals (wie z.B. einer Zündfunken-Störung) wegen der Klemmwirkung der Dioden D3 bis D5 ausgeschlossen.

Bezüglich des Einschwingverhaltens ist festzustellen, daß die Zeit, die der Kompressor zur Erholung von einem Überlastungszustand erfordert, durch die an den Anschluß 189 des Gleichrichters 186 angeschlossene Kapazität bestimmt wird. Wenn ein kleiner Kondensator vorhanden wäre, wäre ein schnelleres Ansprechen auf Einschwingvorgänge zulässig, jedoch würde dies wegen der Verstärkungsmodulation einen größeren NF-Gesamtklirr faktor erzeugen. Die Verwendung einer relativ kleinen Kapazität, d.h. von 1 Mikrofarad für den Kondensator C56, und des Kreises 190, vermeidet diese Schwierigkeit beim vorliegenden System. Der Gesamtklirrfaktor, der sonst durch den Kompressor erzeugt werden würde, wird durch den Kreis 190 wirksam unterdrückt.

Die bisher verwendeten Kompressor-Expandor-Systerne unterliegen einem als "Atmen" bekannten Problem. Dies ist darauf zurückzuführen, daß, wenn ein System seine Verstärkung ändert, die Änderung des Hintergrundgeräuschpegels manchmal gehört werden kann. Um dieses Problem zu beseitigen, bewirken der Kondensator C54 und der Widerstand R6 0 ebenso wie der Kondensator C58 und ein Widerstand R68 eine HF-Vorverzerrung durch entsprechende Änderung der Kompressionsverstarkung.

. 48·

Bei der Eichung der Schaltung der Fig. 8 für den Betrieb wird der Abgriff 194 des Potentiometers R74 für die richtige Gesamtklirrfaktoreinstellung durch Verwendung eines 0 db-Signals bei einem 10 kHz NF-Eingangssignal des Systems eingestellt und durch das Meßgerät 145 als Bezugsmaß festgelegt. Auch der Abgriff 196 des Gleichspannungseinstellpotentiometers R77 kann auf minimale Hüllkurvenabweichung eingestellt werden, wenn eingefügte NF-Bursts auf den Eingang des Systems gegeben werden.

Der sekundäre Dynamikkompressor liefert vorzugsweise bis zu 135 db dynamische Kompression für ein 0 db-Eingangssignal.

Fig. 11 zeigt den AVR-Kreis 129. Eine Leitung 141 bildet einen Eingang für NF- Signale, die von dem Sekundär-Dyncimikkompressor 137 verarbeitet werden. Dessen Ausgangs-^ signal bildet eine Nachlaufspannung, die vom Rückkopplungskreis der Gleichspannungsgleichrichterstufe, d.h. dem Gleichrichter 186 und dem Expander 190 des Sekundärkompressors 187 zugeführt wird, der auch dazu dient, die verarbeiteten NF-Signale des Bandausgangsfilters 152 zuzuführen. Dieses AVR-Eingangssignal wird einer Diode D6 zur Gleichrichtung und dann der Gate-Elektrode eines FETs 199 zugeführt. Zwischen dessen Gate- und Drain-Elektroden ist ein Zeitkonstanten-Verzögerungskreis geschaltet, um eine verzögerte Wirkung des AVR-Kreises durchzuführen.

Per Verzögerungskreis besteht aus einem Kondensator C65 parellel zu einem Widerstand R8 0, die beide am einen Ende an Masse liegen, sowie einem Kondensator C66, dessen eines Ende mit der Drainelektrode des FETs verbunden ist.

Der FET isoliert durch seine hohe Impedanz den Eingang und kann seine Leitfähigkeit ändern, um den Pegel eines

31529A 6

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dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OA10 zugeführten Signals zu ändern; dieser Eingang ist über einen Widerstand R81 an Masse gelegt und mit dem Ausgang des Operationsverstärkers zur Rückkopplung Über einen Widerstand R82 verbunden, um dessen Verstärkung zu steuern.

Der invertierende Eingang liegt über einen Widerstand R83 an Masse und ist über einen Widerstand R84 und ein Potentiometer R85 und dessen Abgriff 201 mit einer Leitung 202 verbunden, der von einem Anschluß 203 eine positive Spannung von z.B. 12 V Gleichspannung zugeführt wird, so daß die Verstärkung des Operationsverstärkers durch Einstellen des Abgriffs 201 gesteuert werden kann. Ein Bypass-Kondensator C68 leitet jede auf der Leitung 202 vorhandene Wechselspannungskomponente nach Masse ab. Die Leitung 202 ist zur Versorgung des Operationsverstärkers mit seiner Betriebsspannung mit der Leitung 203 verbunden.

Zwischen die Leitung 202 und den Ausgang 204 des Operationsverstärkers ist ein Kreis geschaltet, der aus zwei PotentiometernR86, R87 und dem Meßgerät 145 besteht, das ein Drehspulinstrument ist. Der Ausgang 104 ist zur Bildung einer AVR-Rückkopplüngsschaltung zum Primärspannungskompressor 127 direkt mit der Leitung 128 verbunden. Eine Seite des Meßgerätes 145 liegt über einen Widerstand R88 an Masse. Die Abgriffe 205, 206 der Potentiometer R86, R87 dienen zur Eichung des Meßgerätes 145.

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Das Meßgerät zeigt den Gesamtsignalkompressions-Verstärkungspegel an und ergibt somit eine Anzeige des Ausmaßes der Kapazitätsausnutzung des Systems. Das Meßgerät ist ein Drehspulinstrument, das den Mittelwert der momentanen Änderung des Ausgangssignals des Operationsverstärkers OA10 liefert, um beliebige Änderungen im angezeigten Ausgangssignal zu vermeiden, die schwer zu beobachten wären.

Zur richtigen Arbeitsweise wird der Abgriff 201 so eingestellt, daß eine Änderung des Pegels der Spannung zulässig ist, die dem nicht invertierenden Eingang des Operations-Verstärkers bei einer normalen Änderung der Spannung am Ausgang 204 von etwa + 2 bis etwa + 9 V Gleichspannung zugeführt wird. Diese Spannungen haben die richtige Größe für den Primärspannungskompressor 127.

Dem Primärspannungskompressor wird somit vom AVR-Kreis entsprechend dem Ausmaß der Kompression durch den Sekundär-Dynamikkompressor 137 ein Rückkopplungssignal zugeführt. Daher tritt eine negative bzw. begrenzende Rückkopplung auf, die die Größe des Gesamtklirrfaktors durch Begrenzung der Primärspannungskompression als Funktion der durch den Sekundärkompressor 137 bewirkten Kompression steuert. Die Rückkopplung dient somit nicht nur zur Steuerung der Gesamtdynamikkompression, sondern es erfolgt auch eine Steuerung der Bandbreite des Systems durch Begrenzung der außerhalb des Bandes liegenden Harmonischen, die sonst aufgrund des Gesamtklirrfaktors das System durchlaufen würden, ,

Für bestimmte Anwendungsfalle der Erfindung ist eine schnelle Sekundärreaktion möglich, so daß die Rückkopplung zum Primärkompressor 127 eine überlastung aufgrund eines übergroßen Ausgangssignals des Sekundär-Dynamikkompressors 137 verhindert und damit eine Übersteuerung des Ausgangssignals vermeiden würde. Z.B. könnten Digitalsignale, wie sie bei der Datenübertragung auftreten, solch eine rasche '. Reaktion erfordern. Auch treten bei der Datenübertragung eher als bei der NF-Übertragung enge Bandbreiten auf, so daß keine Kapazität zur Verarbeitung von Harmonischen vorgesehen werden muß, die normalerweise in der Sprache oder einem anderen NF-Frequenzbereich vorhanden sind.

Die Größe der Verzögerung, die sich im AVR-Verzögerungsweg

* β * β"

ι ■ ■ . ■·■■■■ -Λ- .-

ergibt, ist entsprechend den Anwendungsfällen des Systems und der Art der zu verarbeitenden Signale vorgewählt.

Eine Änderung der AVR-Zeitkonstante erfolgt durch den Kondensator C65 und den Widerstand R80, die z.B. durch Wahl unterschiedlicher Bauteile geändert werden können. Selbstverständlich können mehrpolige Schalter verwendet werden, um den Kondensator C65 und den Widerstand R80

jQ durch Kondensatoren und Widerstände mit verschiedenen Werten zu ersetzen. Die AVR-Verzögerung, die durch den Kondensator C65 und den Widerstand R 80 hervorgerufen werden kann, kann z.B. 0,01 bis 3 Sekunden als bevorzugtem Breitenbereich betragen, während typischerweise eine

. j- Verzögerung von 0,3 bis 0,5 Sekunden für verschiedene Arten von NF-Signalen ausreichend sein kann. Im allgemeinen ist die Verzögerung kürzer, d.h. für ein schnelleres Ansprechen der übertragung von Signalen mit Datencharakter, und langsamer, z.B. 0,3 bis 0,5 Sekunden oder noch länger

__n für Signale mit NF-Charakter bzw. Sprachcharakter. Auf diese Weise kann die Größe der AVR-Rückkopplung in direkter Beziehung zu der Größe der außerhalb des Bandes zu erwartenden Harmonischen eingestellt werden, die in den übertragenen Signalen vorhanden sind.

Wie zuvor erwähnt, sind auch ein LED-Steuerkreis 149

und eine LED 150 mit der in Fig. 10 gezeigton Schaltungs-. anordnung an den Ausgang 148 des Sekundär-Dynamikkompressors 137 angeschlossen, um die Größe der durch den

_ Kompressor 137 erzielten Kompression anzuzeigen. Hierbei 30

zeigt die LED 150 einen Überlastungszustand an, der sich aufgrund einer übermäßigen Kompression ergibt. Für ein ., normales 0 db-Eingangssignal, d.h. 120 db Kompression, kann somit die Steuerung des Systems eingestellt werden, um den Betrieb unter diesen Bedingungen so durchzuführen, daß eine Spitzenwertkompression, die von der LED 150 angezeigt wird, während der Verarbeitung der NF-Signale möglich

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ι . sa·

ist, wobei die Steuerungen so eingestellt werden/ daß eine normalerweise bleibende Beleuchtung der LED 150 verhindert wird.

Das Ausg^angssignal des Sekundär-Dynamikkompressors 148 wird dem Bandpass-Ausgangsfilter 152 zugeführt, dessen Schaltungsanordnung Fig. 9 zeigt.

Wie Fig. 9 zeigt, empfängt ein Operationsverstärker OA11 die insoweit verarbeiteten NF-Signale über zwei Kondensatoren C7 0, C71. Der nicht invertierende Eingang, dem das Signal zugeführt wird, liegt über den Kondensator C72 an Masse. Der Verbindungspunkt der Kondensatoren C70, C71 liegt über einen Widerstand R89 an Masse und erhält über einen Kondensator C73 ein Rückkopplungssignal, das vom Ausgang des Operationsverstärkers zugeführt wird. Ein weiterer Rückkopplungsweg ist über einen Widerstand R90 direkt zum nicht invertierenden Eingang geschaffen, der über einen Widerstand R91 an Masse liegt. Der invertierende Eingang liegt über einen Kondensator C74 an Masse. Ein Anschluß 209 ist vorgesehen, um den Operationsverstärker OA11 ebenso wie einen weiteren Operationsverstärker OA12 mit Betriebsgleichspannung zu versorgen; die beiden Verstärker sind vorzugsweise Teil des gleichen integrierten Kreises, wie er unter der Typenbezeichnung LM387 handelsüblich erhältlich ist. Die Betriebsspannungsanschlüsse liegen über einen üblichen Bypass-Kondensator C74 an Masse.

Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers OA11 ist über einen Kondensator C75 und Widerstände R92, R93 mit dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers OA12 verbunden. Der Eingang des letzteren liegt über einen Widerstand R9 4 und auch über einen Kondensator C76 an Masse. Eine Rückkopplung des Operationsverstärkers OA12 erfolgt durch einen Widerstand R9 5, der zwischen den Ausgang und den Verbindungspunkt 210 der Widerstände R92, R93

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geschaltet ist. Dieser Verbindungspunkt liegt über einen Kondensator C77 an Masse. Eine Rückkopplung erfolgt auch direkt zum nicht invertierenden Eingang über einen Kondensator C78. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers OAI2 liegt über einen Kondensator C80 an Masse. Der Ausgang des Operationsverstärkers 0A12 bildet den Ausgang des Bandpass-Ausgangsfilters. .

Es ist somit ein .Bandpass-Ausgangsfilter vorhanden, das eine HF- und einen NF-Teil hat und vorzugsweise eine NF-Verstärkung von 22 db mit der NF~3db-Ecke bei 30 Hz und der HF-3db-Ecke bei 10 kHz bewirkt. Es ist zu betonen, daß das Bandpass-Ausgangsfilter 152 einen wesentlich größeren Durchlaßbereich als das Bandpass-Eingangsfilter 119 hat. Die Wahl der Bauelemente zur Erzielung dieser Eckfrequenz- und Durchlaßbereichskennlinien, wie sie zuvor beschrieben wurden, ist dem Fachmann bekannt.

Wie zuvor erwähnt, ist ein Schalter SW8 in die Leitung 153 geschaltet, die sich vom Eingang 148 zum Ausgang 115 des Bandpass-Ausgangsfilters erstreckt, und der im geschlossenen Zustand somit zur überbrückung des Bandpassfilters den Eingang direkt mit dem Ausgang verbindet, wenn der Eingangsdurchlaßbereich für Prüfzwecke oder besondere Anwendungsfälle der Erfindung benötigt wird, oder wenn schmalbandige Signale verarbeitet werden, die keine Filterung vor oder nach der Verarbeitung erfordern. Die Leitung 155 führt das Ausgangssignal des Bandpass-Ausgangsfilters 152 der Hochpegel-Ausgangsstufe 156 zu, die Fig. 13 zeigt.

Wie Fig. 13 zeigt, überträgt die Leitung 155 das verarbeitete NF-Signal über einen Koppelkondensator C81 zum Eingangsan-Schluß eines IC-Verstärkers TC4, der mit dom folgenden Bauteilen verbunden ist, die die angegebenen Nennwerte haben:

	1 kohm	:5k'	i	1 kohm
	82 0 kohm	Tabelle III		0,1 mfd
R96	100 kohm	R 102		15 mfd
R97	560 kohm	C811		25 mfd
R98	4 7 kohm	C82	0.01 mfd
R99	4 7 kohm	C83	1 mfd
R100
R101

Ein Anschluß 211 führt eine Betriebsspannung von z.B. 12V Gleichspannung über einen Widerstand R99 zur Versorgung des IC-Kreises IC4 zu. Die Verstärkerstufe 156 bildet einen Trennverstärker für den Ausgang 115 und

J5 erzeugt einen hohen Pegel mit einer Verstärkung von z.B. 40 db, was für verschiedene Zusatzgeräte wie Oszilloskope, Monitoranzeigegeräte, Frequenzzähler, Spektralanalysatoren und dergleichen von Nutzen ist.

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NF-Verstärkung . . ■·.-,.

Der NF-Verstärker 70 bewirkt eine Verstärkung mit relativ niedrigem Pegel, um geeignete Signalpegel für die NF-Verarbeitung zu erzeugen und sicherzustellen, daß die verarbeiteten Signale dem Gerät 20 mit für Fernsprechsysteme typischen Pegeln zugeführt werden.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm der Spannungsverstärkung der Schaltung des NF-Verstärkers 70 als Funktion der Frequenz. Es sind zwei verschiedene Verstärkungskurven gezeigt, die dazu dienen, das Frequenzverhalten des NF-Verstärkers 70 zu zeigen.

Der NF-Verstärker 80 hat in ähnlicher Weise eine breite 3g Frequenzkurve und ist in der Lage, eine erhebliche Leistungsverstärkung von z.B. einigen Watt zu bewirken, damit das System der übertragungsleitung 40 ein Signal mit einem für

Fernsprechübertragung über ein symmetriertes 600,0hm Leitungspaar geeigneten Pegel zuführen kann, z.B. ein Signal mit 0 db.und 0,775 V effektiv selbst bei niedrigen Eingangspegeln.

Sprachgesteuerter Schaltvörgang

Die Schaltung 60 kann irgendeine von verschiedenen Ausführungenformen haben, die für den Fachmann naheliegend sind oder die von bekanntem Schaltungsaufbau sind. Es kann erforderlich sein, daß solch eine Schaltung einen Schaltvorgang am Beginn und bei der Fortdauer eines Spracheingangssignals am Gerät 20 bewirkt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Schaltung 60 kann ein Sprachkompressionsvorverstärker vom handelsüblich erhältlichen Typ LS370 in Form eines IC-Diffcrentialoperationsverstärkers eine Ausgangsspannung zum elektronischen Umschalten des Systems von Empfang auf Sendung bewirken. Solch eine Schaltung umfaßt ein NF-Ausgangssignal des Operationsverstärkers, das in der Verstärkung gesteuert ist, um einen für die NF-Verarbeitung und die Modulation richtigen Pegel zu liefern.

Modulation-Demodulation .

Der AM Modulator-Demodulator 50a ist vorzugsweise üblichen Aufbaus und hat einen Spitzenwertdemodulator zur Demodulation des NF-Anteils aus üblichen ZF-Signalen z.B. bei 455 kHz, wie sie sich bei der Umsetzung von VHF-AM-Signalen nach unten ergeben.

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Für den ESB-Modulator-Demodulator 50c (der vorzugsweise auch

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einen CW Demodulator (Dauerstrichmodulator) bildet, kann ein symmetrierter Mischer als Produkt-Demodulator verwendet werden. :

Ggf. kann ein Trägergenerator Teil des Systems sein, um HF-Signale den Modulatorteilen der Schaltungen 50a, 50b, 50c zuzuführen.

■j^q Ein- und Äusgangsanschlüsse ermöglichen die An- und Abkopplung von Signalen an den Leitungen Li2a - L12c und L13a - L13c zur Verbindung mit koaxialen übertragungsleitungen. ' ■ ..'■'. . :

jg Handelsüblich erhältliche IC-Geräte des Typs LM273 und ; LM274 können zur Verwirklichung von AM, FM, ESB, und SC Demodulatorschaltungen verwendet werden, die zu den Modulations-Demodulationsteilen des zuvor beschriebenen Systems gehören.

Allgemeine Konstruktion und Erläuterung

Der Klarheit halber sind nicht alle üblichen Versorgungsoder ähnlichen -anschlüsse des Systems gezeigt. In bestimmten Fällen werden diskrete IC-Kreise ebenso wie diskrete Bauelemente verwendet. Einige oder alle der Schaltungen diskreter handelsüblicher Art wie die beschriebenen können durch Schaltungen mit Großbereichintegration oder Integration sehr hohen Grades ersetzt werden. Auch können bestimmte analoge Verarbeitungs-

OQ schaltungen durch digitale ergänzt, erweitert etc. werden.

Außerdem wurde bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Klarheit halber eine besondere Terminolooc gie verwendet. Damit wird jedoch keine Einschränkung auf die gewählten besonderen Ausdrücke getroffen/ so daß unter jedem besonderen Ausdruck alle technischen Entsprechungen

zu verstehen sind, die in ähnlicher oder funktionell homologer oder synonymer Weise arbeiten, um einen ähnlichen oder äquivalenten Zweck zu erfüllen. Z.B. ist der Ausdruck "zusammengeschaltet" oder "verbunden" nicht auf die Bedeutung einer direkten Verbindung beschränkt, sondern umfaßt auch eine indirekte Verbindung bzw. eine Verbindung über Zwischenbauteile. Auch sind der Ausdruck "Aufeinanderfolge" oder verschiedene Aus-· drücke wie "Reihenschaltung", "in Reihe geschaltet" und dergi. nur zur allgemeinen Beschreibung eines Schaltkreisweges, einer Verzweigung oder eines Netzwerkes.verwendet, nicht jedoch dafür, daß damit notwendigerweise der gleiche Strom durch jedes so beschriebene Element fließen muß.

Wenn daher Anschlüsse mehrere: Elemente der vorliegenden Schaltung einen Schältkreisweg zwischen zwei Schaltkreiskreuzungspunkten bilden, können diese zur zweckmäßigen Bezugnahme als in Reihe geschaltet angesehen werden, obwohl andere Elemente eine Verbindung mit Zwischenkreuzungspunkten dieses Weges haben können.

Bei der Verwirklichung der Erfindung können Schaltkreis- : blöcke einzeln oder in Kombination ggf. auf gedruckten Schaltkreisplatten und räumlich angeordnet werden. Die verschiedenen Module und Blöcke der Fig. 2 und 3 können gesondert oder in Kombination auf gedruckten Schaltkreisplatten derart vorgesehen werden, die eine Kontaktanordnung längs eines Randes zur Anpassung an eine Mutterplatte oder an einen Aufbaurahmen hat.

Obwohl auf Perioden pro Sekunde bzw. Hertz Bezug genommen wurde, können von der Schaltung der Erfindung auch Daten verarbeitet werden. Somit sind auch Bit- oder Impulsfolgen, üblicherweise in einem Band oder als Bits pro Sekunde gemessen, usw., als in dieser Bezugnahme enthalten'anzusehen.

31 5294S .·■·":■: ί=-·--■:"":..":

Betrieblicher Aufbau und Arbeitsweise , Fig. 16 zeigt ein System der Erfindung, wie es im Aufbau zuvor beschrieben und allgemein in Fig. 1 gezeigt ist, das so geschaltet: ist, daß es eine Verarbeitungs- und Übertragungsanlage A bildet, die ein NF-Sendegerät a, eine NF-Verarbeitungsschaltung b und ein geeignetes Terminal c hat. Letzteres kann Teil eines Fernsprechsystems oder eines HF-Übertragungssystems sein. Die Anlage A ist typischerweise als durch eine Nachrichtenübertragungsleitung (die eine oder mehrere HF-Verbindungen enthalten kann) an eine entsprechende Verarbeitungs- und Empfangsanlage B angeschaltet gezeigt; die ein Empfangsterminal c", eine NF-Verarbeitungsschaltung b und ein NF-Empfangsgerät a' hat. Es werden somit gleiche NF-Verarbeitungsschaltungsan-Ordnungen in beiden Anlagen A und B verwendet. Es findet eines Simplexübertragung von Signalen statt, und die gesendeten und empfangenen NF-Signale werden vorzugsweise gemäß der Erfindung verarbeitet. Eine NF-Verarbeitung gemäß der Erfindung kann jedoch unter bestimmten Umständen nicht an beiden Enden solch eines Simplexübertragungssystems stattfinden, selbst wenn sie ansonsten erwünscht wäre. .

Fig. 17 zeigt die Anwendung von Systemen unter Verwendung der Erfindung für Duplexübertragung. Am einen Ende der übertragungsleitung bzw. -leitungen befinden sieh eine Verarbeitungs- und Übertragungsanlage A und eine Verarbeitungs- und Empfangsanlage B. Ensprechende Anlagen A¹ und B¹ am anderen Ende ermöglichen gleichzeitig Zweiwegübertragungen. Die Anlagen sind wie in Fig. 16 aufgebaut und insbesondere wie zuvor beschrieben.

Unabhängig davon, ob eine Simplex- oder Duplexübertragung durchgeführt werden soll, ist das in Fig. 3 gezeigte System als ein Teil des Systems geschaltet, bei dem das System zur Verarbeitung von NF-Signalen verwendet wird, die von einer NF-Quelle kommen. Die Quelle kann an einem

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der beiden Enden der Leitungsübertragungsverbindung liegen. Wenn somit die Quelle die.ZF-Stufe.eines Modulationssystems sein kann, das ein NF-Signal zur Modulation eines Leitungssignals ist, wie dies bei AM, FM, EBS usw. der Fall ist, kann das System zur Verbesserung der Deutlichkeit und Klarheit solcher zur Modulation verwendeter NF-Signale verwendet werden, um den Charakter der über Leitung übertragenen Information zu verbessern, selbst wenn diese in einem relativ schmalen Band von z.B. 3 kHz oder weniger liegt. Die Quelle kann auch eine ZF-Stufe eines Leitungsübertragungsempfängers sein, der ein demoduliertes NF-Signal verstärkt, das in ähnlicher Weise eine sehr begrenzte Bandbreite hat, wenn es empfangen wird, um aus den empfangenen NF-Signalen Klarheit und Verständlichkeit und allgemeine Charakeristika der normalen menschlichen Stimme oder anderer NF-Signale wiederzugewinnen. Bei derartigen Anwendungsfällen verbessert das System den Charakter der gesendeten oder empfangenen Signale, um die verschiedenen Ziele der Erfindung zu erreichen.

Wenn die NF-Verarbeitung der Erfindung an jedem Ende einer Leitungsübertragung angewandt wird, vervielfachen die beiden NF-Verarbeitungsanlagen der Erfindung wirksam die durch eine einzigen Verarbeitungsanlage an einem Ende solch einer Verbindung bewirkten Vorgänge. Wenn an beiden Enden verwendet, hat das System eine Wirkung, die der eines Kompressor-Expandors sehr analog ist, da das System bei dieser Art der Verwendung der gesendeten und empfangenen Toninformation einen erheblichen Dynamikbereich hinzufügt und auch das SR-Verhältnis verbessert. Streng genommen ist das System nicht nur ein Kornpressor-Expandor.(Kompandor), da ein Kompandor die Kombination eines Kompressors an einer Stelle eines Ubertragungsweges zur Verringerung des Amplitudenbereichs von Signalen ist, gefolgt von einem Expandor an einer anderen Stelle zur komplementären Vergrößerung des Amplitudenbereichs zur Erhöhung des SR-Verhältnisses.

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Unabhängig von seiner Verwendung in einer dieser zuvor erwähnten Arten und bei intensiver Betrachtung entsprechend den Zielen der Erfindung, wie sie zuvor beschrieben wurden/ hat das System eine Gesamtwirkung, die über die eines Kompandors im üblichen Sinne hinausgeht, da es nicht nur die SR-Verhältnisse verbessert, sondern auch verlorengegangene Hormonische wiederherstellt, die Klarheit und Verständlichkeit verbessert und dadurch allgemein den

IQ Charakter von verarbeiteten Signalen verbessert. Ohne die Anwendung des Systems werden die üblicherweise hörbaren Charakteristika der menschlichen Sprache mit den verschiedenen Harmonischen insbesondere höherer Ordnung, die der menschlichen Sprache den echten normalen Charakter ebenso wie Klangfülle und Klangcharakter verleihen, bei einer Schmalbandübertragung unterdrückt oder im Umfang so reduziert, daß die Stimmsignale an Charakter und Verständlichkeit verlieren. Die Verarbeitung von NF-Signalen gemäß der Erfindung führt auch zur Rekonstruktion dieser verschiedenen, zu den Harmonischen in Beziehung stehenden Eigenschaften der Sprache, so daß die verarbeiteten NF-Signale eine Klangfülle haben, die durch das Vorhandensein von außerhalb des Bandes liegenden Harmonischen charakterisiert ist, die den verarbeiten NF-Signalen wieder zugefügt wurden, so daß sich eine normale und echte Verständlichkeit der NF-Signale, insbes. der Sprache ergibt.

Man kann die Arbeitsweise des Systems dahingehend erklären, daß zuerste bestimmte außerhalb des Ubertragungsbereichs

gg liegende Harmonische unterdrückt bzw. begrenzt werden, die normalerweise in den verstärkten Signalen vorhanden wären, und dann diese Harmonischen dem Signal vorteilhafterweise verstärkt zugesetzt werden. Das System kann der Verwendung einer Kristalloszillatorschaltung verglichen werden, die

gg durch gedämpftes Schwingen zur Erzeugung von Harmonischen verwendet werden kann. Auf diese analoge Weise fügt das System die Harmonischen der menschlichen Sprache den hör-

baren Grundfrequenzpegeln wieder zu. Dies ist keine vollständige Erläuterung, sondern vermittelt nur einen Eindruck/ der am besten durch objektiven Hörvergleich zwischen durch Anwendung der Erfindung verarbeiteten Signalen verschiedener Quellen und nicht verarbeiteten vermittelt wird.

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Bei der praktischen Ausführungsform der Erfindung kann der Benutzer vorzugsweise an der Frontplatte das Verstärkungssteuerpotentiometer R9 zur Einstellung seines Abgriffes 159 betätigen, um den Pegel der dem aktiven Primärfrequenzsteuerkreis 123 zugeführten Signale zu steuern. Der Benutzer hat auch Steuerungen zur Änderung der Einstellung der Potentiometerabgriffe 161 und 165, um die Größe der Verstärkung in den NF- und HF-Teilen der Primärsteuerung 123 entsprechend der Art des zu verarbeitenden Signals vorzuwählen. Die Abgriffe der NF-Steuerpotentiometer R48, R51 sind vorzugsweise durch ^en Benutzer steuerbar, um das Ansprechverhalten des aktiven Sekundärfrequenzsteuerkreises 135 vorzuwählen, und der Abgriff des Potentiometers R61 ist an der Frontplatte steuerbar, um ein selektives Ansprechverhalten nicht nur der Gesamtverstärkung zu ermöglichen, die durch ^^en Sekundär-Dynamikkompressor-Operationsverstärker 0A7 erzeugt wird, sondern auch den Gesamtklirrfaktor während des Betriebs des Sekundärkompressors 137 zu steuern. Wie zuvor erwähnt, sind die Schalter SW7, SW8 so angeordnet, daß sie vom Benutzer betätigt werden können, um die BanäpassHEirigangs- und Ausgangsfilter 119, 152 wahlweise zu benutzen. Das Meßgerät 145 ist außerdem so angeordnet, daß es vom Benutzer beobachtet werden kann.

Die Schaltkreise der LED-Steuerkreise 131, 149 sind so gewählt, daß die jeweilige LED 133, 150 erregt wird , wenn der Ausgang des Kompressors 127, 137 der mit jedem der Steuerkreise verbunden ist, eine maximale Kompression

· -63-

bewirkt. Bezüglich der LED 133 kann der Benutzer somit das Potentiometer R9 einstellen, damit das Ausgangssignal des Primärkompressors 127 seinen vollem Maximalwert erreicht, was durch das Aufleuchten der LED 133 angezeigt wird. Diese LED leuchtet nicht auf, wenn der Primärkompressor 127 mit weniger als voller Kompression arbeitet. Der Benutzer kann somit die Gesamtsystemverstärkung geeignet einstellen, um den normalen Betrieb durchzuführen, so jQ daß die LED 133 nur bei maximaler Größe der verarbeiteten Signale aufleuchtet. Der Potentiometerabgriff 184 des Sekundärkompressors 137 kann gleichfalls so eingestellt werden, daß die LED 150 normalerweise nicht aufleuchtet, jedoch nur bei Spitzenwertsignalpegeln momentan aufleuchtet.

is. ■ . ■ ■ ■ ■ ^: ' ■-■';■■ Der Benutzer erhält vom Meßgerät 145 ständig eine Anzeige, in welchem Umfang das System seine Kapazität ausnutzt, so daß die Gesamtleistung des Systems angezeigt wird.

In Verbindung mit der Verwendung des Meßgerätes 145 ist zu bemerken, daß seine Anzeige, wenn Sprachsignale vom System verarbeitet werden, derart ist, daß eine visuelle Anzeige der mittleren Ausgangsspannung des Sekundärkompressors 137 erfolgt; das Meßgerät aber gleichzeitig eine

2g Änderung des dynamischen NF-Inhalts anzeigt. Diese Anzeige ist insbes. nützlich, wenn vom System Sprache verarbeitet wird. Wenn jedoch Datensignale vom System verarbeitet werden, wie dies bei Faksimili- bzw. Fernschreibsignalen 'der Fall ist, erzeugt das Meßgerät 145 nur eine

OQ mittlere Anzeige des dynamischen Ä'nderungsschemas, da dynamische Spannungsspitzenwerte zu schnell auftreten, als daß ihnen das Drehspul-Meßgerät 145 folgen könnte. Dagegen ist die Anzeige durch die LED 150 derart, daß jede schnelle Zunahme des Signals, die die maximale nutzbare

Q₅ Kompression überschreitet, durch das Aufleuchten der LED sofort angezeigt wird.

: .■ ' ■ ■ ■ · ■ ' ■ ■.- .; - <rr- ■ ■ . :.-' .·■■ ■-.- ι ■: ■■' ^; ' .'■:^: ■■.' ■':.■■ ■■. V-63... .. ^; '.■■ ■ ■,■■-■ .■ Das System ist somit mit minimaler Steuerung und relativ einfachen, leicht verständlichen Anzeigen zur Kontrolle der Arbeitsweise und Bestimmung der Leistung versehen. Aufgrund der IC-Schaltungstechnik kann das System leicht in einem kompakten, leichtgewichtigen Gehäuse untergebracht und ggf. batteriegespeist werden, um es tragbar und für längere Betriebsdauer geeignet zu machen,

Fernsprechanwendungsfälle

Bezuglich der zuvor erwähnten praktischen Anwendungsfälle der Erfindung mit Fernsprechleitungssystemcn ist zu berücksichtigen, daß die Schaltung der Erfindung ebensogut mit den früheren PBX-Systemen ebenso wie mit den koraplizierten computergestützten Fernrufsystemen arbeitet.

Tatsächlich lassen sich die NF-Verarbeitungserscheinungen der Erfindung besser an einem früheren System als an einem modernen Fernsprechsystem verwirklichen, da die dynamische Erhöhung der Verständlichkeit und die Deutlichkeit der Sprache an diesen zuvor erwähnten Systemen besser feststellbar ist, da normalerweise keine Verarbeitung zur Anwendung gelangt. Die Veränderungen gegenüber üblichen Kompandorsystemen, wie sie derzeit verwendet werden, liegt auf der Hand, wenn die Arbeitsweise der NF-Verarbe.itun.gs'-schaltung der Erfindung dahingehend verstanden wird, daß alle verbessernden Eigenschaften des Systems in einer HF-Ubertragungsart vorhanden und auf ein Landtelegraplbnsy— ■ stem übertragen werden würden, wenn das System mit einem Fernsprechleitungssystem zusamraengeschaltet wird. Aufgrund der Wirksamkeit des neuen Systems kann die Erfindung zur Modernisierung früherer Vermittlungsstellen für Langstreckenübertragungen ohne den Aufwand der Verwendung üblicher "inline"-Mehrfachkompandorsysteme und Filtertechniken verwendet werden, da die Eigenschaften des neuen Systems die Vorteile der letzteren üblichen Lösung unter allgemeinen Betriebsbedingungen ergaben würde.

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Datenüber tragung

Unter Verwendung des neuen Systems kann digitale Information über eine schmalbandige Standardfernsprechleitung in einem bisher als entweder unpraktisch oder unmöglich angesehenen Ausmaß übertragen werden. Solche Information kann typischerweise aus Hochgeschwindigkeitsdaten bestehen, wie sie für Computerverbindungen charakterisisch sind. Bei der verfügbaren Bandbreite kann diese Information mit höheren

^O Geschwindigkeiten, als bisher praktikabel gesendet werden. Andere Anwendungsfälle schließen gemischte Übertragungen ein, bei denen Sprachcharakteristika ebenso wie Qualität erforderlich sind, so bei Life-Rundfunkreportagen, bei denen Unterscheidung ebenso wie gute Schärfe des Sprach-Charakters erforderlich sind. Auf dem Gebiet der Datenübertragungen, wo mehrfach Verstärkungs- und Landtelegraphenbetrieb zur Anwendung gelangen, kann das neue System sowohl zur Funk- als auch zur Landtelegraphenübertragung verwendet werden, um extrem hohe Verständlichkeit zu erreichen.

Frequenzen der verarbeiteten Signale und Terminologie Da das System der Erfindung hauptsächlich zur Verarbeitung verschiedener Signale verwendet werden soll, die von Leitungssystemen übertragen werden (die, wie festgestellt, HF-Verbindungen umfassen können), bei denen der Nachrichtenirihalt durch Sprache oder Daten mit Frequenzen entsprechend einer normalen hörbaren Tönwelle übertragen wird und typischerweise im hörbaren Spektrum von 15 000 bis 20 000 Hz liegt, wurden die Ausdrücke "NF-Signale" oder

QQ "Tonfrequenzsignale" verwendet. Es ist jedoch ersichtlich, daß die Erfindung auch auf die Konstruktion und den Betrieb von Schaltungen zur Verarbeitung von Signalen von mehr als 20 000 Hz einschl. solcher Frequenzen oder Bitfolgen ,die typischerweise als HF-Frequenzen angesehen werden, verwendet

gg werden kann. Ausdrücke wie "NF-Signale" und dergl. sind daher nicht als einschränkend aufzufassen.

Unabhängig von der Frequenz kann daher eine "NF-Verarbeitung" vor oder nach der übertragung auftreten. Bezüglich eines Systems der Erfindung, das nur zur Verarbeitung von Signalen ausgelegt ist, die nach der übertragung empfangen werden, wird der Ausdruck "unverarbeitete Signale" verwendet, um Signale zu bezeichnen, die empfangen, von der Verarbeitungsschaltung der Erfindung jedoch nicht weiter verarbeitet wurden, obwohl diese Signale bereits vor der übertragung verarbeitet worden sein können.

Abwandlungen

Obwohl vorstehend eine als optimal angesehene Ausführungsform zur Durchführung der Erfindung beschrieben wurde, sind zahlreiche Abwandlungen möglich.

Z.B. liegt es im Bereich der Erfindung, die Kompressionspegel der verschiedenen Schaltungen zu ändern, ebenso wie die Kompressionsschaltung der Erfindung in Expansionsbetriebsart zu betreiben, um den Dynamikbereich ggf. zu erhöhen statt zu verringern. Wenn die Schaltung des Systems in dieser Betriebsart verwendet wird, kann eine HF-Nachverzerrung im System angewandt werden, wobei eine Expansion stattfindet, um die HF-Vorverzerrung zu kompensieren, die normalerweise vom Sekundärkompressor 137 in dem derzeit konzipierten System durchgeführt wird.

Da verschiedene Abwandlungen bei den hier beschriebenen und gezeigten Konstruktionen durchgeführt werden können, ohne den Erfindungsbereich zu verlassen, wird alles, was in der vorherigen Beschreibung enthalten oder in den beigefügten Zeichnungen gezeigt-ist, als beispielsweise und nicht beschränkend angesehen.

Claims (15)

Ansprüche

1. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem

für eine übertragungsleitung, bestehend aus einer Interface und einer Verarbeitungsschaltung, wobei die Verarbeitungsschaltung eine Signaleingangseinrichtung zum Empfang eines über Leitung übertragbaren, zu verarbeitenden Eingangssignals und eine Signalausgangseinrichtung zur Abgabe eines zur weiteren Verwendung verarbeiteten Signals aufweist, gekennzeichnet durch eine Primär-Dynamiksteuereinrichtung zur dynamischen Kompression des Eingangssignals, um ein primärkomprimiertes Signal zu erzeugen, eine Frequenzsteuereinrichtung zur wahlweisen Steuerung des relativen Pegels des primärkomprimierten Signals in unterschiedlichen Frequenzbändern, um ein frequenzgesteuertes dynamisch komprimiertes Signal zu erzeugen, eine Sekundär-Dynamiksteuereinrichtung zur dynamischen Kompression des frequenzgesteuerten primärkomprimierten Signals, um ein sekundärkomprimiertes Signal zu erzeugen, und eine Rückkopplungseinrichtung, die zwischen den Primär- und Sekundär-Dynamiksteuereinrichtungen eine Rückkopplung zur Begrenzung der dynamischen Kompression des Eingangssignals als Funktion der Zunahme des Pegels des sekundärkomprimierten Signals erzeugt, wobei die Signalausgangseinrichtung das sekundärkomprimierte Signal als verarbeitetes Signal abgibt und die Interface eine Einrichtung zur Verbindung der Verarbeitungsschaltung mit der übertragungsleitung aufweist, um über die übertragungsleitung übertragene Signale automatisch durch die

3Q Verarbeitungsschaltung zu leiten und dadurch eine Verarbeitung der über die übertragungsleitung übertragenen Signale zu bewirken.

2. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach

Q5 Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Interface eine Schalteinrichtung aufweist, um die ankommenden und abgehenden Signale durch die Verarbeitungsschaltung zu leiten.

3. Signalübertragungs^ und Verarbeitungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/ daß die Interface eine Leitungsverstärkereinrichtung aufweist, um die ankommenden

5 oder abgehenden Signale zu verstärken, und daß die .

Schalteinrichtung die ankommenden und abgehenden Signale durch die Verarbeitungsschaltung leitet.

4. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach Anspruch 2/ wobei die ankommenden und abgehenden Signale Sprachsignale im NF-Bereich sind, gekennzeichnet durch eine durch Sprache betätigte Schalteinrichtung", die auf das Vorhandensein von abgehenden Sprachsignalen anspricht, damit sie abgehende Signale durch die Verarbcitungsschaltung leitet und auf das NichtVorhandensein von abgehenden Sprachsignalen anspricht, um ankommende Signale durch die Verarbeitungsschaltung zu leiten.

5. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach Anspruch 2, wobei die ankommenden oder abgehenden Signale modulierte HF-Energie sind, gekennzeichnet durch eine Modulator-Demodulator Einrichtung zur Demodulation ankommender Signale und Modulation abgehender Signale, wobei die Schalteinrichtung die ankommenden und abgehenden Signale durch die Modulator-Demodulator Einrichtung leitet.

6. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsleitung eine Fernsprechleitung ist, daß die ankommenden

gQ und abgehenden Signale im NF-Bereich liegen, und daß die Schalteinrichtung eine Verbindung eines Fernsprechgerätes mit der Fernsprechleitung herstellt, um die von dem. Fernsprechgerät über die Fernsprechleitung oder zu diesem übertragenen NF-Signale zu verarbeiten.

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7. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach

Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungs-

schaltung eine hohe Impedanz hat, und daß eine Impedanzanpassungseinrichtung vorgesehen ist, um diese hohe Impedanz an die niedrige Eigenimpedanz der Fernsprechleitung anzupassen.

8. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundär-Dynamiksteuereinrichtung eine Einrichtung zum Kompression des frequenzgesteuerten primärkomprimierten Signals mit verzögerter Ansprechzeit aufweist, die eine Funktion des Pegels des letztgenannten Signals ist.

9. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach IQ Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundär-Dynamiksteuereinrichtung einen Differential-Operationsverstärker mit einem invertierenden und einem nicht invertierenden Differentialeingang und einem einzigen Ausgang, der ein Ausgangssignal abgibt, aufweist,das eine Funktion der Differenz zwischen den auf die Differentialeingänge gegebenen Signalen ist, eine Verstärkungssteuer-Rückkopplungsschaltung, die zwischen den Ausgang und den invertierenden Eingang geschaltet ist und eine Verstärkungssteuerstufe hat, um ein Verstärkungssteuersignal dem invertierenden Eingang zuzuführen und die Verstärkung bei einer Zunahme des Signalpegels am Ausgangssignal zu verringern, und eine Gleichrichterschaltung zur Mittelwertbildung des der Sekundär-Dynamiksteuereinrichtung zugeführten Signals aufweist, wobei die Gleichrichter-

QQ schaltung die Verstärkungssteuerstufe als Funktion des Mittelwertes des so erzeugten Signals steuert und eine Kapazität zur Mittelwertbildung und eine Schaltung zur elektronischen Expansion der effektiven Größe dieser Kapazität aufweist, um die Kompressionsansprechzeit für

gg niedrige Pegel des so erzeugten Ausgangssignals zu ändern.

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10. Signalübertragungs- und Verarbeitungsschaltung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitätsexpansionseinrichtung eine Festkapazität und einen aktiven Verstärker zur entsprechenden Vergrößerung der Festkapazität aufweist, und daß der Operationsverstärker der Kapazitätsexpansionseinrichtung wenigstens einen nicht invertierenden und einen Ausgang aufweist, und daß die Festkapazität zwischen diesen Eingang und den Ausgang geschaltet ist.

11. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die erste und zweite Dynamiksteuereinrichtung und einen Differentialverstärker mit einem invertierenden und einem nicht invertierendem Eingang und einem einzigen Ausgang, der ein Ausgangssignal liefert, das eine funktion der Differenz zwischen den Signalen an diesen Eingängen ist, wobei der invertierende Eingang ein entsprechendes Signal empfängt, eine Einrichtung, um dem nicht invertierenden Eingang eine Bezugsspannung zuzuführen, eine erste ■ Rückkopplungsschaltung zwischen dem Verstärkerausgang und dem invertierenden Eingang mit einer'Gleichrichterschaltung zur Stromgleichrichtung in der Rückkopplungsschaltung, eine Kapazität, die mit der Gleichrichterschaltung zur Mittelwertbildung des gleichgerichteten Stroms verbunden ist, eine zweite Rückkopplungsschaltung, die den Verstärkerausgang und den invertierenden Eingang verbindet und eine Verstärkungssteuerstufe aufweist, die mit der Gleichrichterschaltung verbunden ist, um die Verstärkung des Signals am Verstärkerausgang zu erhöhen und ein verstärkungserhöhtes Rückkopplungssignal dom invertierenden Eingang zuzuführen, das eine exponentielle Funktion des Mittelwertes des gleichgerichteten Stroms ist, und eine Gleichspannungs-Rückkopplungsschaltung, die den Verstärkerausgang und den invertierenden Eingang verbindet und einen Widerstand zur Steuerung der Verstärkung des Operationsverstärkers aufweist.

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12. Signalübertragungs- und Verarbeitungsschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Primär-Frequenzsteuereinrichtung zur selektiven Steuerung des relativen Pegels des zu verarbeitenden Signals in unterschiedlichen Frequenzbändern, wobei die erstgenannte Frequenzsteuereinrichtung eine Sekundärfrequenzsteuereinrichtung bildet.

13· Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär-Frequenzsteuereinrichtung den relativen Pegel der Signale wenigstens in niederfrequenten und hochfrequenten Bändern steuert, und daß das Hochfrequenzband der Sekundär-Frequenzsteuereinrichtung einen Grenzwert hat, der sehr viel größer als der des Hochfrequenzbandes der Primär-Frequenzsteuereinrichtung ist, so daß die Bandbreite der Sekundär-Frequenzsteuereinrichtung sehr viel größer als die Bandbreite der Primärfrequenzsteuereinrichtung

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14. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär- und Sekundärfrequenzsteuereinrichtungen jeweils mehrere aktive Verstärker zur selektiven Verstärkung der Signale eines jeweiligen Frequenzbandes und Einrichtungen zur selektiven Steuerung der Verstärkung der aktiven Verstärker in jedem Frequenzband aufweist.

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15. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ausgangs-Bandpassfilter zur Filterung des sekundärkomprimierten Signals und zur Erzeugung eines Durchlaßbereiches, der nicht größer als etwa 3 kHz ist, um die Bandbreite entsprechend den zu.

verarbeitenden Signalen zu begrenzen, und durch Eingangs-Bandpassfilter zur Filterung des zu verarbeitenden Signals und zur Erzeugung eines Durchlaßbereichs, der nicht größer als etwa 3 kHz ist, um die Bandbreite entsprechend dem zu

verarbeitenden Signal zu begrenzen.

16. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rück-.·;■ kopplungsschaltung einen Verstärker mit einem Eingang aufweist, der mit einem Ausgang der Sekundär-Dynamiksteuereinrichtung verbunden ist, um eine AVR-Spannung zu erzeugen, die den Ausgangspegel des sekundärkomprimierten Signals darstellt, daß die Primär-Dynamiksteuereinrichtung eine Verstärkungssteuerstufe und einen von dieser gesteuerten Verstärker zur Durchführung der Kompression aufweist, und daß die Verstärkungssteuerstufe einen Eingang und eine Einrichtung aufweist, die den Ausgang des Verstärkers mit dem Eingang der Verstärkungssteuerstufe der Primär-Dynamiksteuereinrichtung verbindet, um die Kompressionsverstärkung der Primär-Dynamiksteuereinrichtung zu begrenzen.

17. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschaltung eine Einrichtung zur Übertragung eines zeitverzögerten unipolaren Signals zu deren Verstärker aufweist, das von dem sekundärkomprimierten Signal abgeleitet ist.

18. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystern nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung, die mit der Sekundär- Dynamiksteuereinrichtung verbunden ist, um eine Mittelwertanzeige des Pegels des sekundärkomprimierten Signals zu erzeugen.

19. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste und zweite Anzeigeeinrichtung, die jeweils mit der Primär- und Sekundär-Dynamiksteuereinrichtung zur Anzeige des Spitzenwertes deren dynamischer Kompression verbunden ist.

31529Α6

Signalübertragungs- und NF-Verarbeitungssystem für eine Übertragungsleitung, bestehend aus'einer Interface A und einer NF-Verarbeitungsschaltung (100) , die eine NF-Eingangseinrichtung (113) zum Empfang eines zu verarbeitenden NF-Signals und eine NF-Signalausgangseinrichtung (117) zur Abgabe eines zur weiteren Verwendung bestimmten verarbeiteten NF-Signals aufweist, gekennzeichnet durch ein Eingangs-Bandpassfilter (119, SW7) zur Filterung des zu verarbeitenden NF-Signals, um dessen Bandbreite selektiv zu begrenzen, eine aktive Primärfrequenzsteuereinrichtung (123) zur selektiven Steuerung des relativen Pegels des NF-Signals, das von der Primärfrequenzsteuereinrichtung (123) abgegeben wird, um den relativen Pegel der NF-Dynamik innerhalb unterschiedlicher NF-Frequenzbänder selektiv zu steuern und dadurch ein frequenzgesteuertes Signal zu erzeugen, eine Primär-Dynamiksteuereinrichtung (127) zur dynamischen Kompression des frequenzgesteuerten Signals, um ein primärkomprimiertes

2Q Signal zu erzeugen, eine aktive Sekundär-Frequenzsteuereinrichtung (135) zur selektiven Steuerung des relativen Pegels des primärkomprimierten Signals innerhalb unterschiedlicher NF-Bänder, um dadurch ein frequenzgesteuertes primärkomprimiertes Signal zu erzeugen, eine Sekundär-Dynamiksteuereinrichtung (137) zur dynamischen Kompression des letztgenannten Signals, um ein sekundärkomprimiertes Signal zu erzeugen, Rückkopplungsschaltungen (128, 129, 140), die zwischen die Primär- und Sekundär-Dynamiksteuereinrichtungen geschaltet sind, um die dynamische Kompression durch die Primär-Dynamiksteuereinrichtung als zeitverzögerte Funktion der Zunahme des Pegels des sekundärkomprimierten Signals zu begrenzen, und ein Ausgangs-Bandpassfilter (152, SW8) zur Filterung des sekundärkomprimierten Signals, um dessen Bandbreite selektiv zu begrenzen, wobei die Ausgangseinrichtung das letztgenannte Signal, das vom Ausgangs-Bandpassf ilter erzeugt wird, als das verarbeitete NF-Signal abgibt, und wobei die Interface eine Einrichtung (30) zur

ι ■ .-■■■ ■-■. -.■■■■ . . ·"■·. ■ 73 · V:.'' :... '■ ; ·■ Verbindung der NF-Eingangs- und -Ausgangseinrichtung der NF-Verarbeitungsschaltung mit der übertragungsleitung aufweist, um die NF-Signale, die von der Übertragungsleitung übertragen werden, automatisch durch die Verarbeitungsschaltung zur Verarbeitung zu leiten.

21. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Interface Schalteinrichturigen (RL1a, RLIb, RL3a, RL3b, RL4) aufweist, um die ankommenden und abgehenden NF-Signale, die von der übertragungsleitung übertragen werden, automatisch durch die Verarbeitüngsschaltung zu leiten, sowie eine NF betätigte Schalteinrichtung (60), die auf das Vorhanden- ■ sein abgehender Signale anspricht, um die Schalteinrichtung zu veranlassen, die abgehenden Signale durch die Verarbeitungsschaltung zu leiten, sowie auf das nicht Vorhandensein abgehender NF-Signale anspricht, um die Schalteinrichtung zu veranlassen, die ankommenden Signale durch die NF-Vcrarbeitungsschaltung zu leiten.

22. Signalübertragungs- und Verarbeitungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragungsleitung eine Fernsprechleitung ist.

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23. Signalübertragungs- und Verarbei tungssys'tem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundär-Dynamiksteuereinrichtung eine kapazitätsgestcuerte Verstärkungssteuerstufe (185) und eine Kapazitätsexpansionseinrichtung (190) zur Änderung einer effektiven Kapazität aufweist, die die Verstärkungssteuerstufe steuert, um eine Kompression des frequenzgesteuerten primärkomprimierten Signals mit einer Ansprechzeit zu bewirken, die eine Funktion des Pegels des letztgenannten Signals ist, wobei die Kapazitätsexpansionseinrichtung eine Festkapazität (C50) und aktive Verstärker (OA8, 0A9, 90) zur entsprechenden Vergrößerung der Festkapazität aufweist, um

die 'effektive Kapazität zunehmender Grüße als Funktion eier Abnahme des Pegels des letztgenannten Signals zu erzeugen, und daß die Rückkopplungsschaltungen ein 5 zeitverzögertes Rückkopplungssignal der Primär-Dynamiksteuereinrichtung mit. einer Zeitkostante in einem Bereich von 0,01 bis 3 Sekunden zuführen.