DE3220670C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3220670C2 DE3220670C2 DE19823220670 DE3220670A DE3220670C2 DE 3220670 C2 DE3220670 C2 DE 3220670C2 DE 19823220670 DE19823220670 DE 19823220670 DE 3220670 A DE3220670 A DE 3220670A DE 3220670 C2 DE3220670 C2 DE 3220670C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- output
- input
- circuit
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 15
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 10
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 10
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims 5
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 16
- 230000003828 downregulation Effects 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 101150087426 Gnal gene Proteins 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003827 upregulation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3005—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in amplifiers suitable for low-frequencies, e.g. audio amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G7/00—Volume compression or expansion in amplifiers
- H03G7/002—Volume compression or expansion in amplifiers in untuned or low-frequency amplifiers, e.g. audio amplifiers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einer Regelvorrichtung
der im Oberbegriff des Anspruchs
1 genannten Art.
Bei einem solchen, aus der DE-OS 21 58 985 bekannten Re
gelvorrichtung wird als zweites Signal ein konstanter obe
rer Bezugspegel und ggf. zusätzlich als ein weiteres
zweites Signal ein konstanter unterer Bezugspegel verwen
det, die mit dem doppelweg-gleichgerichteten Eingangssig
nal verglichen werden. Die von dem Vergleicher ggf. er
zeugten Impulse werden an einen monostabilen Multivibra
tor gegeben, der bei seiner Ansteuerung für eine vorbe
stimmte Zeitdauer in seinen instabilen Schaltzustand um
schaltet und bei einer raschen Aufeinanderfolge von am
Ausgang des Vergleichers auftretenden Impulsen seinen in
stabilen Schaltzustand auch beibehalten kann. Der mono
stabile Multivibrator steuert seinerseits eine Torschal
tung, über die ein Vorwärts-Rückwärts-Zähler Taktimpulse
erhält, die seinen Zählerstand in Vorwärts- oder Rück
wärtsrichtung verändern, wobei der jeweilige Zählerstand
des Zählers den jeweiligen Verstärkungsfaktor bestimmt.
Werden obere und untere Bezugspegel vorgegeben, so kann
durch das Überschreiten der jeweiligen unterschiedlichen
Bezugspegel auch die Zählrichtung des Zählers umgeschal
tet werden. Infolge der verwendeten Doppelweggleichrich
tung des Eingangssignals haben die von den Vergleichern
ggf. erzeugten Impulse etwa die doppelte Frequenz wie das
Eingangssignal. Auch die Zeitkonstante der monostabilen
Multivibratoren wird so gewählt, daß deren Rückkippzeit
etwa gleich der Periodendauer des Eingangssignals ist.
Dadurch wird eine digitale Verstärkungsregelung geringer
Verzögerung des Eingangssignals erreicht.
Aus der DE-AS 12 18 524 ist eine
Regelschaltung bekannt, bei der das die Verstärkung des
Eingangssignals regelnde Regelsignal jeweils verzögert
abfällt, um Pausen innerhalb eines das Eingangssignal
bildenden Sprachsignals oder Morsesignals überbrücken zu
können, andererseits aber bei einer Beendigung des Ein
gangssignals bzw. langen Pausen, das Regelsignal nach Ab
lauf der Verzögerungszeit rasch abklingen lassen zu kön
nen. Zu diesem Zweck wird auch bei diesem bekannten
Regelverfahren das Eingangssignal gleichgerichtet und an
eine Kippstufe gegeben, um eine das Regelsignal nach Ver
streichen der bestimmten Verzögerungszeit kurzschließende
Torschaltung zu steuern.
Aus der DE-OS 28 46 234 ist eine Einrichtung zur automa
tischen Verstärkungsregelung eines Empfängers bekannt,
die jeweils feststellt, ob in dem empfangenen Eingangs
signal Sprache vorhanden ist oder nicht. Ist keine Spra
che vorhanden, so stellt die Einrichtung die Verstärkung
auf einen unteren Schwellwert ein, der dem Hörschwellen
wertpegel entspricht. Ist im Eingangssignal Sprache vor
handen, so wird die Verstärkung so eingestellt, daß das
Ausgangssignal des Empfängers im Bereich des normalen
Hörpegels liegt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Regelvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art derart
weiterzubilden, daß das Eingangssignal unabhängig von
seiner ursprünglichen Amplitude mit einer größtmöglichen
Dynamik für eine Übertragung zur Verfügung zu stellen
ist.
Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 angegebenen Merkmale ge
löst.
Die erfindungsgemäße Regelvorrichtung zeichnet sich also
dadurch aus, daß die Verstärkung des sich in seiner Am
plitude ändernden Eingangssignals nach Maßgabe dieser Am
plitude geändert wird. Zu diesem Zweck wird das in seiner
Amplitude geregelte Eingangssignal, das am Ausgang eines
Regelverstärkers erscheint, gleichgerichtet, um ein er
stes Signal zu erhalten. Durch diese Gleichrichterschal
tung des Eingangssignals wird erreicht, daß das erste
Signal bei einer vorgegebenen Speisespannungsgröße die
optimale Dynamik hat, die durch die Differenz dieser
Speisespannungsgröße und dem Bezugspotential gegeben ist.
Durch Integration dieses ersten Signals wird ein die
Hüllkurve des ersten Signals darstellendes zweites Signal
erhalten, das eine von der jeweiligen Verstärkung abhän
gige und sich ändernde Größe hat. Das erste und das zwei
te Signal werden miteinander verglichen, wobei Impulse
gleicher Amplitude, jedoch unterschiedlicher Breite er
zeugt werden. Die Breite der Impulse
gibt dabei jeweils die Zeitdauer an, während der Spitzen
amplituden des ersten Signals das zweite Signal jeweils
übersteigen. Die so erzeugten Impulse unterschiedlicher
Impulsbreite werden zu einem Treppenstufensignal integriert,
wobei die Stufenhöhe dieses treppenstufenförmigen dritten
Signals um so höher ist, je größer die Impulsbreite der je
weils erzeugten Impulse ist. Dieses dritte Signal wird dann
laufend mit dem zweiten Signal verglichen, und es wird immer
dann ein Impuls erzeugt, wenn die Amplitude des treppen
stufenförmigen dritten Signals die jeweilige Amplitude des
zweiten Signals übersteigt. Ein jeder dieses Übersteigen
angebender Impuls wird als ein Aufwärtsregelimpuls zum Ver
größern des Verstärkungsfaktors für das Eingangssignal be
nutzt, so daß damit eine Aufwärtsregelung, d. h. Vergröße
rung des Verstärkungsfaktors des Eingangssignals statt
findet. Andererseits wird eine Abwärtsregelung, d. h. eine
Verminderung des Verstärkungsfaktors, des Eingangssignals
immer dann durchgeführt, wenn die Amplitude des geregelten
Eingangssignals einen bestimmten oberen Schwellwert über
steigt. Bei einem jeden Übersteigen dieses oberen Schwell
wertes wird dabei ein sehr kurzer Abwärtsregelimpuls er
zeugt, der den Verstärkungsfaktor für das Eingangssignal
vermindert. Übersteigt das geregelte Eingangssignal auch
nach dieser Verminderung des Verstärkungsfaktors immer noch
den oberen Schwellwert, so wird unmittelbar folgend auf
den ersten Abwärtsregelimpuls ein zweiter Abwärtsregelim
puls erzeugt, der den Verstärkungsfaktor weiter vermindert.
Diese Abwärtsregelimpulse werden mit einer gegenüber der
Frequenz des Eingangssignals sehr hohen Taktfrequenz er
zeugt, so daß bereits während einer einzigen, den oberen
Schwellwert übersteigenden Signalkuppe der Verstärkungs
faktor durch die sehr schnell hintereinander erzeugten Ab
wärtsregelimpulse so stark vermindert werden kann, daß ein
Eingangssignal mit einer zu großen ursprünglichen Amplitude
bereits nach sehr kurzer Zeit, also z. B. nach dem Verstrei
chen einer ersten Signalkuppe mit einer solchen zu großen
Amplitude, abwärts geregelt wird, um es anschließend wieder
mit seiner vollen Dynamik, also ohne abgeschnittene Spitzen
amplituden, übertragen zu können. Nach einer solchen Abwärts
regelung der Verstärkung des Eingangssignals und immer noch
relativ hohen ursprünglichen Amplituden des Eingangssignals
liegen diese Amplituden unter dem bestimmten Schwellwert,
so daß keine weitere Abwärtsregelung des Verstärkungsfak
tors stattfindet. Andererseits werden Spitzenamplituden des
durch Gleichrichtung des Eingangssignals erzeugten ersten
Signals die durch das zweite Signal gegebene Hüllkurve
nicht oder nur selten bzw. während sehr kurzer Zeitdauern
übersteigen, so daß keine oder nur wenige Impulse geringer
Impulsbreite beim Vergleich des ersten mit dem zweiten
Signal erzeugt werden. Dadurch kann aber kein treppenstu
fenförmiges drittes Signal ausreichend hoher Amplitude auf
gebaut werden, das damit das in seiner Amplitude ebenfalls
hohe zweite Signal nicht überschreiten kann, wodurch wieder
um keine Aufwärtsregelimpulse erzeugt werden. Solange die
Amplitude des zu regelnden Eingangssignals daher relativ
hoch bleibt, findet keine Aufwärtsregelung des Verstärkungs
faktors statt, sondern dieser wird im wesentlichen beibe
halten.
Wird dagegen das Eingangssignal in seiner ursprünglichen
Amplitude kleiner, so wird damit auch die Amplitude des
zweiten Signals entsprechend kleiner, wodurch einzelne
Signalamplituden des ersten Signals das zweite Signal häufi
ger und auch während längerer Zeitdauern überschreiten werden,
wodurch wiederum mehrere und in ihrer Impulsbreite relativ
größere Impulse beim Vergleich des ersten mit dem zweiten
Signal erhalten werden. Diese mehreren und in ihrer Impuls
breite größeren Impulse können daher das treppenstufenför
mige dritte Signal relativ schnell mit einer so großen
Amplitude aufbauen, daß das dritte Signal das zweite Signal
übersteigt, was wiederum durch die jetzt verringerte Ampli
tude des zweiten Signals begünstigt wird. Dadurch wird sehr
rasch ein Aufwärtsregelimpuls erzeugt, der den Verstärkungs
faktor für das Eingangssignal wieder vergrößert, um damit
bei absinkender ursprünglicher Amplitude des Eingangs
signals eine entsprechend größere Verstärkung des Eingangs
signals, also eine entsprechende Regelung des Eingangs
signals auf optimale Dynamik zu erreichen. Bleibt nach
einer solchen Aufwärtsregelung des Verstärkungsfaktors die
ursprüngliche Amplitude des Eingangssignals im wesentlichen
gleich, so werden einzelne Amplitudenspitzen des ersten
Signals das in seiner Amplitude dann wieder angehobene
zweite Signal immer seltener und während geringerer Zeit
dauern überschreiten, wodurch wiederum eine geringere An
zahl von Impulsen mit ebenfalls geringerer Impulsbreite
beim Vergleich des ersten und zweiten Signals erzeugt wird,
was wiederum zu einem langsameren Ansteigen der Amplitude
des treppenstufenförmigen dritten Signals führt, wodurch
dieses die außerdem angehobene Amplitude des zweiten Signals
nicht mehr überschreiten kann, so daß damit bei im wesent
lichen gleichbleibender ursprünglicher Amplitude des Ein
gangssignals keine weitere Aufwärtsregelung des Verstär
kungsfaktors mehr stattfindet.
Die bei dieser Regelvorrichtung erzeugten Aufwärts- und Ab
wärtsregelimpulse werden vorzugsweise in einem Vorwärts-
Rückwärtszähler in jeweils unterschiedlichen Richtungen ge
zählt, so daß damit der augenblickliche Zählerstand dieses
Zählers immer den jeweiligen Verstärkungsfaktor für das Ein
gangssignal angibt. Wird daher z. B. der Rückkopplungswider
stand eines Regelverstärkers nach Maßgabe des jeweiligen
Zählerstandes des Zählers verändert, ergibt sich ein digi
taler Regelverstärker, dessen augenblicklicher Verstärkungs
faktor durch den jeweiligen Zählerstand des Zählers fest
eingestellt ist. Zum Beispiel durch Verringerung des Zähler
standes des Zählers bei der Abwärtsregelung mit Hilfe der
sehr schnell hintereinander erzeugten Abwärtsregelimpulse
ist dabei eine sehr schnelle Änderung des Verstärkungsfak
tors des Regelverstärkers zu erreichen, wobei nach der Be
endigung einer solchen Regelung des Verstärkungsfaktors
der jeweils zuletzt eingestellte Verstärkungsfaktor über
beliebig lange Betriebszeiten unveränderbar beibehalten
wird.
Diese erfindungsgemäße Regelvorrichtung kann in ihrer all
gemeinen Form mit Vorteil z. B. zur Ausregelung eines
Sprachsignals, das über ein Mikrophon aufgenommen wird,
mit optimaler Dynamik des Sprachsignals unabhängig von der
jeweiligen ursprünglichen Amplitude des Sprachsignals aus
genutzt werden, wobei die sich ändernden ursprünglichen
Amplituden des Sprachsignals z. B. durch einen wechselnden
Abstand des Sprechers zum Mikrophon oder eine unterschied
liche Lautstärke des Sprechers bedingt sein können.
In sehr vorteilhafter Weise ist die erfindungsgemäße Re
gelvorrichtung auch zur Regelung eines Eingangssignals in
Abhängigkeit von der Größe eines zusammen mit ihm erzeug
ten Hintergrundsignals auszunutzen, wobei dann das Ein
gangssignal jeweils nur soweit zu verstärken ist, wie es
in seiner Amplitude die jeweilige Größe des Hintergrund
signals übersteigt, um das Eingangssignal aus dem Hinter
grundsignal heraus noch einwandfrei erkennen zu können.
Dabei wird zur Erkennung der jeweiligen Größe des Hinter
grundsignals das durch Gleichrichtung aus dem geregelten
Eingangssignal gewonnene erste Signal nochmals gleichge
richtet, um dessen augenblicklichen Spitzenwert zu erfas
sen. Dieser Spitzenwert wird vorläufig abgespeichert.
Außerdem wird das durch Integration des ersten Signals ge
wonnene zweite Signal einem schmalbandigen und auf die
typische Frequenz des zweiten Signals abgestimmten Filter
zugeführt, das damit immer nur dann ein Ausgangssignal be
stimmter Größe abgibt, wenn das zweite Signal diese typi
sche Frequenz auch tatsächlich aufweist. Damit kann ein
diese typische Frequenz ebenfalls aufweisendes Eingangs
signal von einem gleichzeitig erzeugten Hintergrundsignal
unterschieden werden, da dieses Hintergrundsignal allein
diese typische Frequenz nicht oder nur vernachlässigbar
kurzfristig enthält. Das von dem Filter abgegebene Aus
gangssignal wird als viertes Signal einem jeweils fest
abgespeicherten Gleichspannungswert hinzuaddiert, wonach
die so gebildete Summe dem zweiten Eingang des zweiten
Vergleichers zugeführt wird.
Der fest abgespeicherte Gleichspannungswert wird aus dem
vorläufig abgespeicherten Spitzenwert immer dann erhalten,
wenn das Filter kein Ausgangssignal abgibt, was jeweils
angibt, daß allein das Hintergrundsignal vorhanden ist,
dagegen das jeweils gewünschte und geregelt zu verstärken
de Eingangssignal nicht vorliegt. In diesem Fall wird der
jeweils nur vorläufig abgespeicherte Spitzenwert fest ab
gespeichert, d. h. er überschreibt den jeweils zuvor fest
abgespeicherten Gleichspannungswert. Liegt dagegen das
erwünschte Eingangssignal vor, gibt also das Filter ein
Ausgangssignal ausreichender Größe ab, so wird der vor
läufig abgespeicherte Spitzenwert in einem bestimmten
Zyklus immer wieder gelöscht, also damit der fest gespei
cherte Gleichspannungswert beibehalten. Dieser Zyklus zum
Löschen des vorläufig abgespeicherten Spitzenwertes ist
erforderlich, da die aus dem Integrator und dem nachge
schalteten Filter gebildete Erkennungsschaltung für das
jeweils gewünschte Eingangssignal eine bestimmte, wenn
auch relativ kurze Zeitdauer benötigt.
Um ggf. eine Aufwärtsregelung des Verstärkungsfaktors
durchführen zu können, wird jetzt das erste Signal mit der
Summe aus dem vierten Signal und dem fest abgespeicherten
Gleichspannungswert verglichen, wodurch damit die zuletzt
festgestellte Größe des Hintergrundsignals bei der Regelung
berücksichtigt wird. In gleicher Weise wird auch das
treppenstufenförmige dritte Signal jetzt mit dem vierten
Signal anstelle des zweiten Signals verglichen, um eine
Aufwärtsregelung der Verstärkung immer nur dann vorzuneh
men, wenn die Amplitude des dritten Signals das in seiner
Frequenz typische vierte Signal tatsächlich übersteigt.
Um die Qualität der Erkennung des Vorliegens des jeweils ge
wünschten Eingangssignals mit Hilfe des schmalbandigen
Filtes weiter zu verbessern, wird gemäß einer im Patent
anspruch 4 angegebenen Weiterbildung der Erfindung das vom
Filter abgegebene vierte Signal differenziert und mit einem
jeweils vorangegangenen, gespeicherten Wert des vierten
Signals verglichen, um festzustellen, daß das vierte Si
gnal tatsächlich das Vorliegen des jeweils gewünschten
Eingangssignals angibt. Das durch diesen Vergleich erzeug
te fünfte Signal wird dann dazu benutzt, den jeweils vor
läufig gespeicherten Spitzenwert zu löschen, also den
fest abgespeicherten Gleichspannungswert beizubehalten.
Sollte bei diesem Vergleich dagegen das fünfte Signal nicht
erzeugt werden, also das Ausgangssignal des Filters nicht
das Vorliegen des jeweils gewünschten Eingangssignals an
geben, so wird der vorläufig gespeicherte Spitzenwert als
jeweils neuer Gleichspannungswert fest abgespeichert. So
lange kein fünftes Signal erzeugt wird, findet in dem zu
vor angegebenen Zyklus ein kontinuierliches Abspeichern
der jeweils vorläufig gespeicherten Spitzenwerte statt,
so daß also der fest gespeicherte Gleichspannungswert
immer die augenblickliche und unmittelbar vor einem Auf
treten des jeweils gewünschten Eingangssignals vorliegende
Größe des Hintergrundsignals angibt.
Bei einer besonders vorteilhaften Anwendung der in dieser
Weise weitergebildeten erfindungsgemäßen Vorrichtung wird
die Regelvorrichtung zum Erkennen und Regeln eines Sprach
signals benutzt, das in einem Geräusch als Hintergrund
signal aufweisenden und z. B. über ein Mikrophon aufgenom
menen Signal enthalten ist. In diesem Fall können die durch
den Vergleich des ersten mit der Summe aus dem vierten
Signal und dem fest gespeicherten Gleichspannungswert ggf.
erzeugten Impulse auch als ein das Erkennen von Sprache
angebendes Steuersignal benutzt werden, das z. B. zum Ein
schalten des Senders einer Wechselsprechübertragungsanlage
benutzt werden kann.
In diesem Fall wird dann das durch den Vergleich des diffe
renzierten vierten Signals mit einem vorangegangenen Wert
des vierten Signals gewonnene fünfte Signal jeweils um
eine einer Pause zwischen zwei natürlich gesprochenen Wor
ten entsprechende Zeitdauer verlängert, um nicht bereits
zwischen aufeinanderfolgenden Worten das Fehlen eines
Sprachsignals zu erkennen.
Ausführungsbeispiele werden anhand der Zeichnung erläutert.
Im einzelnen zeigt
Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild einer Reglerschal
tung der erfindungsgemäßen Regel
vorrichtung in ihrer allgemeinen Form,
Fig. 2 schematisch ein Blockschaltbild
in Verbindung
mit der Erkennung eines Sprachsignals aus einem
Geräusch und ggf. Sprache enthaltenden Signals so
wie
Fig. 3 stark vereinfacht unterschiedliche Signalformen,
wie sie z. B. bei der in Fig. 2 gezeigten Schaltung
auftreten.
Die in Fig. 1 schematisch gezeigte Reglerschaltung weist
eine digital geregelte Verstärkerschaltung 1, eine der
Einfachheit halber vorzugsweise als Einweg-Gleichrichter
schaltung ausgebildete Gleichrichterschaltung 2, einen
ersten Vergleicher 3, eine erste Integratorschaltung 4,
einen zweiten Vergleicher 5 und eine zweite Integrator
Schaltung 6 sowie eine Steuerelektronik 7 für die Verstär
kerschaltung 1 auf. Die Verstärkerschaltung 1 erhält ein
Eingangssignal von einem Mikrophon 18 über einen Vorver
stärker 19 und eine z. B. als Hochpaßfilter wirkende Filter
schaltung 20. Das am Ausgang der Verstärkerschaltung abge
gebene und in seiner Amplitude geregelte Eingangssignal
wird einmal unmittelbar an die Steuerelektronik 7 und an
die Gleichrichterschaltung 2 gegeben, wo das Eingangssi
gnal der Einfachheit halber nur einweg-gleichgerichtet
wird, obwohl selbstverständlich auch eine Doppelweggleich
richtung möglich ist. Das gleichgerichtete Signal wird als
erstes Signal, z. B. über einen Pufferverstärker 21 an den
ersten Eingang des ersten Vergleichers 3 und an den Eingang
der ersten Integratorschaltung 4 gegeben. Die erste Inte
gratorschaltung 4 bildet aus dem ersten Signal ein seine
Hüllkurve darstellendes zweites Signal, das z. B. über einen
weiteren Verstärker 22 an den zweiten Eingang des ersten
Vergleichers 3 sowie einen zweiten Eingang des zweiten
Vergleichers 5 gegeben wird. Der Ausgang des ersten Vergleichers
3 ist mit dem Eingang der ein Treppenstufensignal erzeu
genden zweiten Integratorschaltung 6 verbunden, dessen Aus
gang mit dem ersten Eingang des zweiten Vergleichers 5
verbunden ist. Der Ausgang des zweiten Vergleichers 5 ist
mit einem weiteren Eingang der Steuerelektronik 7 verbun
den, die ihrerseits wiederum mit einem hier nur schematisch
angedeuteten Vorwärts-Rückwärts-Zähler 1 a der digitalen
Verstärkerschaltung 1 verbunden ist.
Die Arbeitsweise sowohl der in Fig. 1 als auch in Fig. 2
gezeigten Reglerschaltung wird hier in Verbindung mit
einem zu regelnden Eingangssignal erläutert, das Sprache
als Nutzsignal und Geräusch als ein Hintergrundsignal ent
hält. Selbstverständlich kann aber auch insbesondere mit
der in Fig. 1 gezeigten Reglerschaltung ein anderes, sich
in seiner Amplitude änderndes Eingangssignal geregelt wer
den, wobei dieses mit einem Hintergrundsignal behaftet
sein kann oder nicht.
Soll mit der in Fig. 1 gezeigten Reglerschaltung ein von
einem Hintergrundsignal im wesentlichen freies Sprachsi
gnal hinsichtlich seiner sich ändernden Amplitude geregelt
werden, so wird das am Ausgang der Verstärkerschaltung 1
auftretende und je nach dem augenblicklich eingestellten
Verstärkungsfaktor der Verstärkerschaltung in einer be
stimmten Weise verstärkte Signal mit einem bestimmten
oberen Schwellwert verglichen, wie dieses in Fig. 3j dar
gestellt ist. Dieser Vergleich erfolgt dabei in der
Steuerelektronik 7, die eine mit einer hohen Taktfrequenz,
z. B. 100 KHz, getaktete Vergleichsschaltung enthält. Wenn
die verstärkte Amplitude des Eingangssignals am Ausgang
der Verstärkerschaltung 1 den oberen Schwellwert über
steigt, erzeugt diese Vergleichsschaltung einen in Fig. 3k
dargestellten Abwärtsregelimpuls, der den Verstärkungsfak
tor der Verstärkerschaltung 1 vermindert. Dieses geschieht
dabei vorzugsweise durch Rückwärtszählen des in der Ver
stärkerschaltung 1 enthaltenen Vorwärts-Rückwärts-Zählers
1 a, der seinerseits nach Maßgabe seines jeweiligen Zähler
standes z. B. die Größe eines hier nicht gezeigten Rück
kopplungswiderstandes eines hier ebenfalls nicht gezeigten
Regelverstärkers ändert. Durch diese schrittweise Verrin
gerung des Verstärkungsfaktors sinkt die verstärkte Ampli
tude des Eingangssignals kurzfristig ab und steigt dann
jedoch wieder an, sofern die entsprechende Amplitude des
noch nicht verstärkten Eingangssignals weiter ansteigt,
wie dieses in Fig. 3j vereinfacht dargestellt ist. Dadurch
werden weitere Abwärtsregelimpulse von der Vergleichs
schaltung der Steuerelektronik 7 erzeugt, wie dieses in
Fig. 3k dargestellt ist, um den Verstärkungsfaktor der
Verstärkerschaltung 1 weiter zu vermindern. Ist der Ver
stärkungsfaktor so weit abwärts geregelt, daß die ver
stärkte Amplitude des Eingangssignals den oberen Schwell
wert nicht länger übersteigt, wird die Abwärtsregelung be
endet, d. h. der dann erreichte Zählerstand des Vorwärts-
Rückwärts-Zählers 1 a beibehalten. Infolge der hohen Takt
frequenz der Vergleichsschaltung erfolgt diese Abwärtsrege
lung sehr schnell und z. B. innerhalb einer den oberen
Schwellwert übersteigenden Kuppe einer einzigen Signal
halbwelle des Eingangssignals. Allein diese Halbwelle wird
daher zumindest teilweise durch den Regelvorgang abge
schnitten, wodurch nur ein sehr kurzfristiger und damit
in der Praxis nicht merkbarer Dynamikverlust des Eingangs
signals auftritt.
Zum Zwecke einer eventuellen Aufwärtsregelung des Verstär
kungsfaktors der Verstärkerschaltung 1 wird das verstärkte
Eingangssignal am Ausgang der Verstärkerschaltung 1 mit
Hilfe der Gleichrichterschaltung 2 gleichgerichtet, um
z. B. das in Fig. 3b schematisch dargestellte erste Signal
zu erhalten, das an den ersten Eingang des Vergleichers 3
gegeben wird. Aus diesem ersten Signal wird mit Hilfe der
ersten Integratorschaltung 4 das zweite Signal gebildet,
das z. B. in Fig. 3e vereinfacht dargestellt ist und die
Hüllkurve des ersten Signals darstellt. Dieses zweite Si
gnal wird vom ersten Vergleicher 3 mit dem ersten Signal
verglichen, wie es schematisch in Fig. 3b dargestellt ist.
Dabei ergeben sich die in Fig. 3c dargestellten Impulse
gleicher Amplitude, jedoch unterschiedlicher Impulsbreite
immer dann, wenn eine Spitze der Halbwellen des ersten
Signals die Hüllkurve des zweiten Signals übersteigt. Diese
Impulse werden in dem zweiten Integrator 6 zu der in Fig. 3d
vereinfacht dargestellten Treppenkurve integriert, wobei
die Höhe einer jeden Treppenstufe durch die jeweilige Im
pulsbreite des die Treppenstufe veranlassenden Impulses
gegeben ist.
Dieses am Ausgang der zweiten Integratorschaltung 6 abge
gebene Treppenstufensignal wird in dem zweiten Vergleicher
5 mit dem zweiten Signal verglichen, was ähnlich den in
Fig. 3h gezeigten Verhältnissen erfolgt. Übersteigt die
Treppenkurve die Hüllkurve des zweiten Signals, so erzeugt
der zweite Vergleicher einen Aufwärtsregelimpuls, der an
die Steuerelektronik 7 gegeben wird, die diesen bzw. einen
ihm entsprechenden Impuls an den Vorwärts-Rückwärts-Zähler
1 a gibt, um eine Aufwärtsregelung des Verstärkungsfaktors
der Verstärkerschaltung 1 zu bewirken. Der Verstärkungs
faktor der Verstärkerschaltung wird also vergrößert, wo
durch damit auch die Amplitude des verstärkten Eingangs
signals am Ausgang der Verstärkerschaltung 1 erhöht wird.
Diese erhöhte Amplitude des Eingangssignals führt in der
ersten Integratorschaltung 4 zu einer erhöhten Amplitude
der Hüllkurve des zweiten Signals, die wiederum im ersten
Vergleicher 3 mit den ebenfalls erhöhten Amplituden der
Halbwellen des ersten Signals verglichen wird.
Je nach Abgleich der einzelnen Bauteile der in Fig. 1 ge
zeigten Reglerschaltung kann dabei dafür gesorgt werden,
daß nur noch wenige Halbwellen des ersten Signals die Hüll
kurve des zweiten Signals übersteigen, um damit auch nur noch wenige
und schmale Impulse am Ausgang des ersten Vergleichers 3 zu erzeugen.
Auch bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der
Reglerschaltung erfolgt die Abwärtsregelung über die
Steuerelektronik 7 in der gleichen Weise, wie dieses in
Verbindung mit Fig. 1 sowie 3j und 3k bereits erläutert
wurde.
Die in Fig. 2 dargestellte Reglerschaltung zeichnet sich
also sowohl zur Spracherkennung als auch zur Regelung des
Sprachsignals mit jeweils optimaler Dynamik dadurch aus,
daß die Regelung des Sprachsignals nicht etwa in Abhängig
keit von vorgegebenen Schwellwerten eines angenommenen
Geräuschpegels erfolgt, sondern vielmehr immer das Verhält
nis von Sprachpegel zu Geräuschpegel festgestellt wird.
Die digital erfolgende Regelung der Verstärkerschaltung 1
erfolgt dabei nach Maßgabe der augenblicklichen Größe des
Sprachpegels, wodurch damit auch der Geräuschpegel ent
sprechend geändert bzw. geregelt wird. Mit Hilfe dieser
Regelschaltung ist daher eine optimale Regelung eines
Sprachsignals möglich, das in einem auch Geräusch aufwei
senden Eingangssignal enthalten ist. Die Reglerschaltung
ist daher für solche Anwendungen besonders geeignet, bei
denen ein das Sprachsignal aufnehmendes Mikrophon gleich
zeitig auch Geräuschpegel unterschiedlicher Stärke auf
nimmt, die sich rasch ändern kann, wie es z. B. bei Wechsel-
oder Gegensprechübertragungsanlagen innerhalb eines Fahr
zeuges, zwischen mehreren Fahrzeugen oder in Maschinen
hallen der Fall ist.
Da bei der Reglerschaltung keine Trennung zwischen Sprach-
und Geräuschpegel aufgrund unterschiedlicher Frequenzbän
der erfolgt, ist die Reglerschaltung auch für Mikrophone
unterschiedlichster Frequenzkennlinien geeignet, ohne daß
eine entsprechend mühselige Abstimmung der Reglerschaltung
auf das jeweilige Mikrophon erfolgen muß. Andererseits re
gelt die Reglerschaltung auch selbsttätig unterschiedliche
Abstände zwischen den Mikrophonen und einem Sprecher aus,
was insbesondere dann wichtig ist, wenn ein z. B. in einem
Helm eingebautes Mikrophon verwendet wird, wie es bei Motor
radfahrern, Piloten, Panzerbesatzungen u. dgl. der Fall ist.
Diese nur noch wenigen und schmalen Impulse bewirken in
der zweiten Integratorschaltung 6 damit auch nur noch ein
relativ langsam ansteigendes Treppenstufensignal, das die
Amplitude des zweiten Signals nicht mehr übersteigen kann,
so daß am Ausgang des zweiten Vergleichers 5 kein weiterer
Aufwärtsregelimpuls erscheint. Der Verstärkungsfaktor der
Verstärkerschaltung 1 wird daher vorerst beibehalten.
Übersteigen dagegen die Halbwellen des ersten Signals im
ersten Vergleicher 3 die Amplitude des zweiten Signals
öfter und während längerer Zeitdauern, was bei einer zu
kleinen verstärkten Amplitude des Eingangssignals am Aus
gang der Verstärkerschaltung 1 der Fall ist, wird wiederum
eine größere Anzahl von Impulsen und/oder solche einer
größeren Impulsbreite am Ausgang des ersten Vergleichers 3
erzeugt, die dann wiederum zu einer stärker ansteigenden
Amplitude des Treppenstufensignals am Ausgang der zweiten
Integratorschaltung 6 führen, wodurch dann bei einer ent
sprechend kleinen Amplitude des zweiten Signals ein Über
schreiten des zweiten Signals durch das treppenstufenförmi
ge dritte Signal auftritt, so daß am Ausgang des zweiten
Vergleichers 5 ein Aufwärtsregelimpuls erzeugt wird, der
eine weitere Vergrößerung des Verstärkungsfaktors der Ver
stärkerschaltung 1 bewirkt. Das Ende einer Aufwärtsrege
lung des Verstärkungsfaktors der Verstärkerschaltung 1
wird immer dann erreicht, wenn z. B. bei einer mittleren
Amplitude des auszuregelnden Eingangssignals am Ausgang
der Verstärkerschaltung 1 das verstärkte Eingangssignal
mit optimaler Dynamik, d. h. mit einer unmittelbar unter
dem oberen Schwellwert liegenden Amplitude auftritt, oder
aber wenn bereits wiederum eine Abwärtsregelung aufgrund
eines Überschreitens des oberen Schwellwerts durch die
verstärkte Amplitude des Eingangssignals auftritt, was z. B.
bei einer sich vergrößernden Amplitude des noch nicht verstärkten
Eingangssignals der Fall ist.
Durch geeignete Wahl der einzelnen Bauteile der in Fig. 1
gezeigten Reglerschaltung sowie der Abstufung der digital
geregelten Verstärkerschaltung ist damit zu erreichen, daß
das zu regelnde Eingangssignal immer auf ein Signal opti
maler Dynamik ausgeregelt wird, wobei eine entsprechende
Aufwärts- oder Abwärtsregelung immer dann vorgenommen wird,
wenn sich die ursprüngliche Amplitude des Eingangssignals
ändert.
In Fig. 2 ist schematisch ein anderes bevorzugtes Ausfüh
rungsbeispiel der Reglerschaltung gezeigt,
um aus einem Geräusch und
ggf. Sprache enthaltenden Eingangssignal zu erkennen, ob
in dem Eingangssignal Sprache enthalten ist oder nicht, und
um diese Sprache mit optimaler Dynamik unter Berücksichti
gung des jeweils unmittelbar vor ihrem Auftreten vorhandenen Ge
räuschpegels zu verstärken.
Auch die in Fig. 2 gezeigte Reglerschaltung enthält alle
bereits in Fig. 1 gezeigten Bauteile, wobei diese jeweils
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Zusätzlich
zu diesen Bauteilen ist ein weiterer Kanal zur Ermittlung
und Abspeicherung des jeweils vorhandenen Geräuschpegels
vorgesehen.
Zu diesem Zweck ist mit dem Pufferverstärker 21 eine weite
re Gleichrichterschaltung 8 zum Ermitteln eines Spitzen
wertes aus dem ersten Signal vorgesehen, die diesen Spitzen
wert an eine erste Sample-and-Hold-Schaltung 9 gibt, der
eine zweite Sample-and-Hold-Schaltung 10 in Reihe geschal
tet ist. Der Ausgang dieser zweiten Sample-and-Hold-Schal
tung 10 ist über einen weiteren Verstärker 23 mit einem
Addierer 11 verbunden, dessen Ausgang mit dem zweiten Ein
gang des ersten Vergleichers 3 verbunden ist. Die beiden
Sample-and-Hold-Schaltungen 9 und 10 sind von einer Steuer
schaltung 13 gesteuert, deren Arbeitsweise später erläutert
wird.
Mit dem der ersten Integratorschaltung 4 nachgeschalteten
Verstärker 22 ist ein hier als Silbenfilter zur Erkennung
von Sprachsignalen bezeichnetes schmalbandiges Filter 12
verbunden, das in seiner Durchlaßfrequenz auf den Silben
rythmus eines typischen Sprachsignals abgestimmt ist. Dieses
schmalbandige Silbenfilter 12 hat daher die Aufgabe, an
seinem Ausgang nur dann ein Ausgangssignal ausreichender
Größe abzugeben, wenn das von der Reglerschaltung verarbei
tete Eingangssignal tatsächlich ein Sprachsignal enthält.
Ein solches schmalbandiges Filter 12 kann selbstverständlich
auch auf andere typische Frequenzen abgestimmt werden, wenn
ein beliebiges anderes Eingangssignal, das kein Sprachsi
gnal ist, aus einem zusammengesetzten und ein Hintergrund
signal enthaltenden Signal erkannt werden soll.
Der Ausgang des Silbenfilters 12 ist sowohl mit dem zweiten
Eingang des Addierers 11 als auch dem zweiten Eingang des
zweiten Vergleichers 5 verbunden.
Außerdem ist der Ausgang des Silbenfilters 12 mit einer
Differenzierschaltung 14 verbunden, deren Ausgang wieder
um mit einem ersten Eingang eines dritten Vergleichers 15
verbunden ist. Der zweite Eingang dieses dritten Verglei
chers 15 ist mit dem Ausgang einer dritten Sample-and-
Hold-Schaltung 16 verbunden, deren Eingang mit dem Ausgang
des Silbenfilters 12 verbunden ist. Der Steuereingang die
ser dritten Sample-and-Hold-Schaltung 16 ist dagegen mit
der Steuerschaltung 13 verbunden, damit diese auch die
dritte Sample-and-Hold-Schaltung 16 steuert. Zwischen den
Ausgang des dritten Vergleichers 15 und einen Eingang der
Steuerschaltung 13 ist eine Verzögerungsschaltung 17 ge
schaltet, die das Ausgangssignal des dritten Vergleichers
15 um eine einer typischen Wortpause eines Sprachsignals
entsprechende Zeitdauer zu verlängern.
Die prinzipielle Arbeitsweise der in Fig. 2 gezeigten
Reglerschaltung wird anhand der in Fig. 3 gezeigten Signale
erläutert.
Das in Fig. 3a dargestellte Eingangssignal enthält ein Ge
räusch und voneinander z. B. durch eine Wortpause getrennte
Sprachsignale, deren Amplitude über der durchschnittlichen
Amplitude des Geräusches liegt.
Wie bereits anhand der Fig. 1 erläutert wurde, wird das am
Ausgang der Verstärkerschaltung 1 abgegebene verstärkte
Eingangssignal der Einfachheit halber vorzugsweise einweg
gleichgerichtet, obwohl es selbstverständlich auch doppelweg
gleichgerichtet werden kann, und dann an den ersten Eingang
des ersten Vergleichers 3 gegeben. Dieses einweg-gleich
gerichtete Signal ist in Fig. 3b durch die dort verein
facht dargestellten Halbwellen angedeutet. Außerdem wird
aus diesem ersten Signal mit Hilfe der weiteren Gleichrich
terschaltung 8 ein Spitzenwert festgestellt und in der
ersten Sample-and-Hold-Schaltung 9 vorläufig abgespeichert.
Zu diesem Zweck erhält die erste Sample-and-Hold-Schaltung
9 zu einem bestimmten Zeitpunkt einen Speicherimpuls von
der Steuerschaltung 13. Außerdem wird das erste Signal in
der bereits beschriebenen Weise mit Hilfe der ersten Inte
gratorschaltung 4 integriert und über den Verstärker 22
an das Silbenfilter 12 gegeben. Das von der ersten Integra
torschaltung 4 abgegebene und die Hüllkurve des ersten
Signals darstellende zweite Signal ist in Fig. 3e schema
tisch gezeigt. Das am Ausgang des Silbenfilters 12 auftre
tende vierte Signal, das die jeweiligen Sprachanteile durch
entsprechend steile Amplitudenänderungen betont, ist in
Fig. 3f gezeigt. Dieses vierte Signal wird in der dritten
Sample-and-Hold-Schaltung 16 zu einem bestimmten Zeitpunkt
abgespeichert, der ebenfalls von der Steuerschaltung 13
bestimmt wird. Dieser bestimmte Wert des vierten Signals
wird mit dem Differential des vierten Signals aus der
Differenzierschaltung 14 in dem dritten Vergleicher 15 ver
glichen, wobei immer dann ein in Fig. 3g gezeigter Impuls
erzeugt wird, wenn das vierte Signal des Silbenfilters 12
eine Spracherkennung mit Sicherheit angebende Steilheit
hat. Diese vom dritten Vergleicher 15 abgegebenen Impulse
werden mit Hilfe der Verzögerungsschaltung 17 zu einem
kontinuierlichen Steuersignal um eine etwa einer typischen
Wortpause der Sprache entsprechende Zeitdauer verlängert,
um die Steuerschaltung 13 entsprechend anzusteuern. Durch
dieses Steuersignal wird die erste Sample-and-Hold-Schal
tung 9 über die Steuerschaltung 13 zurückgesetzt oder ge
löscht, so daß der zuvor in der zweiten Sample-and-Hold-
Schaltung 10 abgespeicherte Spitzenwert beibehalten wird.
Gibt dagegen der dritte Vergleicher 15 keine Impulse ab,
da das von dem Silbenfilter 12 abgegebene vierte Signal
keine ausreichende Steilheit hat, um auf ein Sprachsignal
in dem Eingangssignal schließen zu können, so wird das
von der Verzögerungsschaltung 17, die z. B. ein retrigger
bares Monoflop sein kann, abgegebene Steuersignal für die
Steuerschaltung 13 nach der bestimmten, einer Wortpause
entsprechenden Zeitdauer beendet. Dadurch wird aber
dann auch die erste Sample-and-Hold-Schaltung 9 nicht ge
löscht und nach Verstreichen einer bestimmten Zeitdauer
wird der in ihr vorläufig gespeicherte Spitzenwert in die
zweite Sample-and-Hold-Schaltung 10 übernommen, wo er den
bisher gespeicherten Spitzenwert überschreibt. Solange
also durch das Silbenfilter 12 keine Sprache erkannt wird,
wird kontinuierlich und zyklisch in der von der Steuerschal
tung 13 gesteuerten Weise der in der ersten Sample-and-
Hold-Schaltung 9 vorläufig gespeicherte Spitzenwert in die
zweite Sample-and-Hold-Schaltung 10 übernommen, wo er dann
jeweils fest gespeichert ist, bis er beim nächsten Zyklus
durch einen neuen und in der ersten Sample-and-Hold-Schal
tung 9 vorläufig gespeicherten Spitzenwert überschrieben
wird.
Erst wenn nach einer solchen Sprachpause mit Hilfe des
Silbenfilters 12 erneut ein Sprachsignal erkannt wird,
wird durch Rücksetzen der ersten Sample-and-Hold-Schaltung
9 eine Übernahme des in ihr vorläufig gespeicherten Spitzen
wertes in die zweite Sample-and-Hold-Schaltung 10 unter
bunden. Jeweils am Ende einer Sprachpause steht also zur
Regelung dieses erneut auftretenden Sprachsignals der wäh
rend der Sprachpause jeweils zuletzt ermittelte Spitzen
wert des Geräusches als in der zweiten Sample-and-Hold-
Schaltung 10 abgespeicherter Gleichspannungswert zur Ver
fügung.
Dieser den letzten oder jüngsten Geräuschpegel angebende
Gleichspannungswert wird über den Verstärker 23 mit dem
vierten Ausgangssignal des Silbenfllters 12 addiert, um an
den zweiten Eingang des ersten Vergleichers 3 das in Fig. 3b
vereinfacht dargestellte modifizierte Hüllkurvensignal zu
geben. Im ersten Vergleicher 3 wird nun festgestellt, ob
und wielange einzelne Spitzen der Halbwellensignale des
ersten Signals die modifizierte Hüllkurve überschreiten,
wodurch dann die in Fig. 3c gezeigten Impulse am Ausgang
des ersten Vergleichers 3 erzeugt werden. Diese Impulse
können dabei als ein Spracherkennung bedeutendes Steuer
signal benutzt werden, um z. B. den Sender einer Wechsel
sprechübertragungsanlage einzuschalten. Dieses Steuersi
gnal kann daher an einem mit vox bezeichneten Ausgang abge
nommen werden.
Außerdem werden diese Impulse, wie bereits in Verbindung
mit Fig. 1 erläutert wurde, in der zweiten Integratorschal
tung 6 zu dem Treppenstufensignal integriert, das in Fig. 3d
dargestellt ist. Wie dort zu erkennen ist, sinkt dieses
Treppenstufensignal nach dem Ausbleiben von Impulsen am
Ausgang des ersten Vergleichers 3 mit einer bestimmten Zeit
konstante jeweils wieder ab, so daß beim Auftreten erneu
ter Impulse die Amplitude des Treppenstufensignals immer
wieder neu aufgebaut werden muß.
Dieses Treppenstufensignal wird nun mit dem vierten Signal
von dem Silbenfilter 12 verglichen, um immer nur dann am
Ausgang des zweiten Vergleichers 5 einen Aufwärtsregelim
puls zu erzeugen, wenn die Amplitude des Treppenstufen
signals die Amplitude der Hüllkurve des vierten Signals von
dem Silbenfilter 12 überschreitet.
Ein solcher Aufwärtsregelimpuls verändert wiederum den
Zählerstand des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 1 a der digita
len Verstärkerschaltung 1, um damit deren Verstärkungsfak
tor zu vergrößern. Wie dieses bereits anhand der Fig. 1
erläutert wurde, wird dieser Aufwärtsregelimpuls über die
Steuerelektronik 7 an den Vorwärts-Rückwärts-Zähler gege
ben.
Durch diese Aufwärtsregelung des Verstärkungsfaktors steigt
nun aber auch die Amplitude des Eingangssignals am Aus
gang der Verstärkerschaltung 1 an, wodurch damit auch die
Amplitude des ersten Signals, des zweiten Signals und auch
des vierten Signals entsprechend ansteigt.
Wie bereits vorher in Verbindung mit Fig. 1 im einzelnen
erläutert wurde, sind die einzelnen Baugruppen auch der
in Fig. 2 gezeigten Reglerschaltung so ausgelegt und
aufeinander abgestimmt, daß eine Aufwärtsregelung infolge
eines entsprechend häufigen Überschreitens des mit dem
Gleichspannungswert addierten vierten Signals durch das
erste Signal nur solange stattfindet, bis das mit einer be
stimmten ursprünglichen Amplitude über das Mikrophon 18
eingegebene Eingangssignal hinsichtlich seiner Dynamik
optimal ausgeregelt ist. Dabei wird in aller Regel bereits
vor dem Durchlaufen des in Fig. 3 gezeigten oberen Schwell
werts sich ein Regelgleichgewicht einpendeln, sofern die
ursprüngliche Amplitude des über das Mikrophon eingegebenen
Eingangssignals im wesentlichen gleich bleibt, da das am
Ausgang der zweiten Integratorschaltung 6 abgegebene
Treppenstufensignal irgendwann die mit vergrößertem Ver
stärkungsfaktor ebenfalls vergrößerte Amplitude des vier
ten Signals von dem Silbenfilter 12 nicht mehr überschrei
ten wird.
Insbesondere aus Fig. 3b ist zu erkennen, daß, je niedriger
der in der zweiten Sample-and-Hold-Schaltung 10 abgespei
cherte und den zuletzt ermittelten Geräuschpegel angebende
Gleichspannungswert ist, um so stärker die Verstärkerschal
tung 1 aufwärts geregelt wird, um das dann bei niedrigem
Geräuschpegel vorhandene Sprachsignal hinsichtlich seiner
Dynamik optimal auszuregeln.
Ist dagegen der in der zweiten Sample-and-Hold-Schaltung 10
gespeicherte Gleichspannungswert hoch, so liegt auch die
in Fig. 3b gezeigte Hüllkurve relativ hoch, und es werden
nur relativ wenige Spitzen der Halbwellen diese Hüllkurve
überschreiten, so daß dann der Verstärkungsfaktor nicht
weiter aufwärts geregelt wird, wodurch sonst lediglich
auch der relativ starke Geräuschpegel weiter verstärkt
würde.
Claims (6)
1. Regelvorrichtung für ein sich in seiner Amplitude än
derndes Eingangssignal, um es
hinsichtlich seiner Amplitude mit einer optimalen Dynamik
auszuregeln, mit einer Gleichrichtereinrichtung für das
in seiner Amplitude geregelte Eingangssignal, die ein er
stes Signal erzeugt, einer ersten Vergleichseinrichtung
zum Vergleichen des ersten Signals mit einem einen Be
zugspegel angebenden zweiten Signal, die beim Überschrei
ten des zweiten Signals durch das erste Signal Impulse
erzeugt, bei deren Auftreten die Verstärkung des Ein
gangssignals geändert werden kann, gekennzeichnet durch,
eine erste Integrationseinrichtung (4) zum Integrieren
des ersten Signals, um als zweites Signal die Hüllkurve
des ersten Signals zu erzeugen, eine zweite Integrations
einrichtung (6) zum Integrieren der Impulse und Erzeugen
eines treppenstufenförmigen dritten Signals, eine zweite
Vergleichseinrichtung (5) zum Vergleichen des dritten
Signals mit dem zweiten Signal, um beim Überschreiten des
zweiten Signals durch das dritte Signal einen den Ver
stärkungsfaktor für das Eingangssignal erhöhenden Auf
wärtsregelimpuls zu erzeugen, und einer dritten Ver
gleichseinrichtung (7) zum Vergleichen des geregelten
Eingangssignals mit einem bestimmten oberen Schwellenwert,
um bei jedem Überschreiten dieses Schwellenwertes durch
das Eingangssignal einen den Verstärkungsfaktor vermin
dernden Abwärtsregelimpuls zu erzeugen, wobei diese Ab
wärtsregelimpulse eine gegenüber der Frequenz des Ein
gangssignals sehr hohe Taktfrequenz haben.
2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1,
bei der die Gleichrichtereinrichtung (2) mit dem Ausgang
einer geregelten Verstärkerschaltung (1) für das Eingangs
signal verbunden ist, während ihr Ausgang mit einem Eingang
der ersten Vergleichseinrichtung (3) verbunden ist, deren
zweitem Eingang der Bezugspegel zugeführt ist und die an
ihrem Ausgang die Impulse erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der
Gleichrichtereinrichtung (2) auch mit der ersten Integra
tionseinrichtung (4) verbunden ist, deren das zweite Signal
abgebender Ausgang mit dem zweiten Eingang der ersten Ver
gleichseinrichtung (3) und einem Eingang der zweiten Ver
gleichseinrichtung (5) verbunden ist, deren anderer Eingang
mit dem Ausgang der zweiten Integrationseinrichtung (6)
verbunden ist, deren Eingang mit dem Ausgang der ersten
Vergleichseinrichtung (3) verbunden ist, und daß eine die
dritte Vergleichseinrichtung bildende Steuerelektronik (7)
für die Verstärkerschaltung (1) mit deren Ausgang verbunden
ist.
3. Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß mit der Steuerelektronik (7) ein
Vorwärts-Rückwärts-Zähler der Verstärkerschaltung (1) ver
bunden ist, der den jeweiligen Verstärkungsfaktor spei
chert.
4. Regelvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß mit dem Ausgang der Gleichrichtereinrichtung
(2) eine weitere, den Spitzenwert des ersten Signals erfas
sende Gleichrichtereinrichtung (8) verbunden ist, deren
Ausgang mit einer ersten Sample-and-Hold-Schaltung (9) ver
bunden ist, der eine zweite Sample-and-Hold-Schaltung (10)
in Reihe geschaltet ist, deren Ausgang mit einem Eingang
eines Addierers (11) verbunden ist, dessen zweiter Eingang
mit dem Ausgang eines schmalbandigen, auf den typischen
Frequenzgang des zweiten Signals abgestimmten Filter (12),
insbesondere Silbenfilter, verbunden ist, dessen Eingang
mit dem Ausgang der ersten Integrationsschaltung (4) ver
bunden ist, daß der Ausgang des Addierers (11) mit dem
zweiten Eingang des ersten Vergleichers (3) verbunden ist
und daß der Ausgang des Filters (12) außerdem mit einer die
ersten und zweiten Sample-and-Hold-Schaltungen (9, 10)
steuernden Steuerschaltung (13) derart verbunden ist, daß
der in der ersten Sample-and-Hold-Schaltung (9) vorläufig
gespeicherte Spitzenwert jeweils gelöscht wird, wenn das
Ausgangssignal des Filters (12) eine bestimmte Größe hat,
und kontinuierlich der in der zweiten
Sample-and-Hold-Schaltung (10) gespeicherte vorherige
Spitzenwert mit dem in der ersten Sample-and-Hold-Schaltung
(9) vorläufig gespeicherten Spitzenwert überschrieben wird,
solange das Ausgangssignal des Filters (12) die bestimmte
Größe nicht erreicht.
5. Regelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß der Ausgang des Filters (12) mit einer Differen
zierschaltung (14) verbunden ist, deren Ausgang mit einem
Eingang eines dritten Vergleichers (15) verbunden ist, des
sen anderer Eingang mit einer dritten
Sample-and-Hold-Schaltung (16) verbunden ist, die von der
Steuerschaltung (13) gesteuert jeweils einen vorangegange
nen Wert des vierten Signals von dem Filter (12) speichert,
und daß am Ausgang des dritten Vergleichers (15) immer dann
ein fünftes Signal erscheint, wenn das vierte Signal die be
stimmte ausreichende Größe hat.
6. Regelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß zwischen dem Ausgang des dritten Vergleichers (15)
und die Steuerschaltung (13) eine das fünfte Signal um eine
einer typischen Wortpause entsprechende Verzögerungszeit
verlängernde Schaltung (17) geschaltet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823220670 DE3220670A1 (de) | 1982-06-02 | 1982-06-02 | Regelverfahren und reglerschaltung fuer ein sich in seiner amplitude aenderndes eingangssignal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823220670 DE3220670A1 (de) | 1982-06-02 | 1982-06-02 | Regelverfahren und reglerschaltung fuer ein sich in seiner amplitude aenderndes eingangssignal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3220670A1 DE3220670A1 (de) | 1984-01-19 |
DE3220670C2 true DE3220670C2 (de) | 1989-12-28 |
Family
ID=6165048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19823220670 Granted DE3220670A1 (de) | 1982-06-02 | 1982-06-02 | Regelverfahren und reglerschaltung fuer ein sich in seiner amplitude aenderndes eingangssignal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3220670A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19826389A1 (de) * | 1998-06-12 | 1999-12-16 | Sgs Thomson Microelectronics | Signalkomprimierer für Audiogerät |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1218524B (de) * | 1963-11-29 | 1966-06-08 | Heem V D Nv | Automatisch arbeitende Verstaerkerregelschaltung mit verzoegert abfallendem Regelsignal |
DE2158985C3 (de) * | 1971-11-27 | 1981-09-17 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Einrichtung zur Regelung des Verstärkungsgrades eines Wechselspannungsverstärkers |
DE2553631B1 (de) * | 1975-11-28 | 1977-01-20 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zum nachstellen des verstaerkungsgrades eines die amplitude eines signals auswertenden messempfaengers |
FR2407607A1 (fr) * | 1977-10-25 | 1979-05-25 | Thomson Csf | Dispositif a commande automatique de gain d'un recepteur b.l.u. et recepteur b.l.u. comportant un tel dispositif |
-
1982
- 1982-06-02 DE DE19823220670 patent/DE3220670A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3220670A1 (de) | 1984-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3790072C2 (de) | Verfahren und Schaltung zur automatischen Verstärkungssteuerung eines elektrischen analogen Signals | |
DE69917361T2 (de) | Vorrichtung zur Sprachdetektion bei Umgebungsgeräuschen | |
DE2629404C2 (de) | Rauschsperre zur Verarbeitung von demodulierten FM-Signalen | |
DE3101775A1 (de) | Sprachdetektor mit mehrfachem, variablem schwellenwert | |
DE2251094C2 (de) | Fernsteuer-Empfangsschaltung zur Unterscheidung zwischen Störsignalen und Nutzsignalen | |
DE2261613C3 (de) | Vorrichtung zur Kompression der Bandbreite | |
DE3422877C2 (de) | ||
DE2826571A1 (de) | Rauschaustastschaltung | |
DE2237404A1 (de) | Schaltung zur anzeige der qualitaet eines nf-signals | |
DE1158560B (de) | UEbertragungssystem fuer Signaluebertragung durch Impulskodemodulation und dabei anzuwendende Sender und Empfaenger | |
DE2912575C3 (de) | Schaltungsanordnung zur automatischen Einstellung des Pegels des Vormagnetisierungsstroms für ein Band-Aufzeichnungsgerät | |
DE2116265C3 (de) | Schaltungsanordnung zur Verminderung von Störungen und zur Stabilisierung von Synchronisiersignalen | |
DE3220670C2 (de) | ||
DE4137404C2 (de) | Verfahren zur Reduktion von Rauschen | |
DE2455584C3 (de) | Freisprecheinrichtung | |
DE1287122B (de) | UEbertragungssystem mit Sender und Empfaenger fuer Signaluebertragung durch Impulskodemodulation | |
EP0931384A1 (de) | System zur datenübertragung | |
DE69028326T2 (de) | Signal-Pegel-Erkennungsschaltkreise | |
EP0449370B1 (de) | Schaltungsanordnung zur Versteilerung von Signalflanken | |
DE3009574C2 (de) | ||
DE2912566A1 (de) | Ton-decodierschaltung | |
DE69804474T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur messung von echoparametern auf telefonleitungen | |
DE3240175A1 (de) | Adaptives analog/digital-konvertersystem | |
DE3540722C2 (de) | Verfahren zur automatischen Pegelregelung | |
DE3703683C1 (en) | Method for suppressing acoustic feedback in video conference systems and circuit arrangement for carrying out the method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BRADENAHL, DAISY, 8193 MUENSING, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |