DE3238524C2 - Störunterdrückungssystem - Google Patents

Abstract

Es wird ein Störunterdrückungssystem angegeben; eine Schaltungsanordnung des Systems enthält einen ersten und einen zweiten Regelverstärker (3, 4; 12, 13) zum jeweiligen Verstärken eines ersten bzw. eines zweiten Tonfrequenzsignals unter entsprechend einem Steuersignal veränderbaren Verstärkungen, eine Frequenzweiche (23 bis 26; 42 bis 45) zum Aufteilen eines jeweiligen Ausgangssignals oder Eingangssignals des ersten und des zweiten Regelverstärkers in eine Hochfrequenzkomponente und eine Niederfrequenzkomponente, einen Hüllkurven-Gleichrichter (27 bis 30; 46 bis 49) zum Erfassen der Hüllkurven der Hochfrequenzkomponente und der Niederfrequenzkomponente eines jeden Tonfrequenzsignals und zum Erzeugen einer ersten und einer zweiten Niederfrequenzkomponenten-Hüllkurve sowie einer ersten und einer zweiten Niederfrequenzkomponenten-Hüllkurve aus den Hüllkurven, eine Summierschaltung (31, 32; 50, 51) zum Zusammensetzen der ersten und der zweiten Hochfrequenzkomponenten-Hüllkurve für die Erzeugung eines zusammengesetzten Hochfrequenz-Ausgangssignals und zum Zusammensetzen der ersten und der zweiten Niederfrequenzkomponenten-Hüllkurve zum Erzeugen eines zusammengesetzten Niederfrequenz-Ausgangssignals sowie eine Integriereinrichtung (33 bis 35; 52 bis 54) zum Integrieren des zusammengesetzten Hochfrequenz-Ausgangssignals mit einer kleineren Zeitkonstante und des zusammengesetzten Niederfrequenz-Ausgangssignals mit einer größeren Zeitkonstante und zum Zusammensetzen der integrierten

Description

griert, die für den jeweiligen Frequenzbereich optimal sind. Hierbei ist sichergestellt, daß in der Kompressionsschaltung Tonfrequenz-Eingangssignale mit kleineren Amplituden mit einer höheren Verstärkung verstärkt werden als diejenigen mit größeren Amplituden, während die Verhältnisse bei der komplementären Expansionsschaltung umgekehrt sind. Mit dem erfindungsgemäßen Störunterdrückungssystem lassen sich die insbesondere bei größeren Phasenverschiebungen zwischen den beiden Emgangssignalen auftretenden Störungen wirkungsvoll unterdrücken.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird nachstehend die Erfindung anhand eines Aasführungsbeispiels in Gegenüberstellung mit einer bekannten Schaltungsausführung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines bekannten Störunterdrückungssystems,

F i g. 2 eine Darstellung einer Arbeitskennlinie des erfindungsgemäßen Störunterdrückungssystems in Gegenüberstellung mit einer entsprechenden Kennlinie des Störunterdrückungssystems gemäß F i g. 1,

F i g. Sein Blockschaltbild eines Ausiührungsbeispiels des erfindungsgemäßen Störunterdrückunyäsystems, und

F i g. 4 eine Darstellung des Frequenzganges und der Einschwing- und Ausschwingzeil des in Fig.3 gezeigten Störunterdrückungssystems.

Vor ausführlicher Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird zunächst auf F i g. 1 Bezug genommen, in der ein Zweikanal-Störunterdrückungssystem nach dem Stand der Technik dargestellt ist. Das bekannte System besteht allgemein aus einer Kompressionsschaltung A und einer Expansionsschaltung C, die miteinander durch ein Zweikanal-Obertragungs- oder Aufzeichnungsmedium B verbunden sind.

Linkskanal- und Rechtskanal-Tonfrequenzsignale ei und ei werden über Eingangsanschlüsse 1 bzw. 2 an Regelverstärker 3 bzw. 4 angelegt, aus denen die verstärkten Tonfrequenzsignale als Ausgangssignale ei bzw. Ci an Anschlüsse 8 bzw. 9 angelegt werden. Die Verstärkung der Regelverstärker 3 und 4 wird mittels einer Steuerschaltung gesteuert, die einen Addierer 5, welcher die Ausgangssignale es und e* addiert, um ein Ausgangssignal es für einen Hüllkurvcn-Detektor bzw. Hüllkurven-Gleichrichter 6 zu bilden, und einen an den Gleichrichter 6 angeschlossenen Integrator 7 aufweist, der ein Verstärkungssteuersignal Fc an die Regelverstärker 3 und 4 abgibt. Diese Verstärker werden so gesteuert, daß die Eingangssignale mit kleinen Amplituden mit höheren Verstärkungen verstärkt werden, während diejenigen mit höheren Amplituden unter niedrigeren Verstärkungen verstärkt werden.

Die mit g2steuerter Verstärkung verstärkten Signale es und ei, werden dem Übertragungs- oder Aufzeichnungsmedium B zugeführt Die übertragenen oder wiedergegebenen Signale es' und et,' an Anschlüssen 10 und 11 des Mediums B werden an die Expansionsschaltung Cangelegt, deren Eingangs/Ausgangs-Kennlinie zu derjenigen der Kompressionsschaltung A komplementär ist. Die eingegebenen Signale es und e«' werden jeweils an Regelverstärker 12 bzw. 13 sowie ferner an einen Addierer 14 angelegt, der ein kombiniertes Ausgangssignal es' abgibt, welches an einen Hüllkurven-Detektor bzw. Hüllkurven-Gleichrichter 15 und von diesem an einen Integrator 16 angelegt wird, der ein Verstärkungs-Steuersignal £c'an die Regelvcrstärkcr 12 und 13 abgibt. Die Verstärkung der Verstärker 12 und 13 wird so gesteuert, daß Eingangssignal mit kleineren Amplituden unter niedrigeren Verstärkungen verstärkt werden, während diejenigen mit höheren Amplituden unter höheren Verstärkungen verstärkt werden, wobei die Ausgangssignale der Verstärker 12 und 13 an Anschlüsse 17 bzw. i8 als Nachbildungen der Eingangssignale ei bzw. et abgegeben werden.

Das Störunterdrückungssystem nach dem Stand der Technik ist zwar hinsichtlich der Unterdrückung durch das Übertragungs- oder Aufzeichnungsmedium B eingeführter Störsignale niedrigen Pegels wirkungsvoll, jedoch entsieht eine Modulationsstörung, die auf der als »Atmen« bzw. »Pumpen« bekannten Erscheinung beruht, weiche durch die Modulation des Verstärkungs-Steuersignals auf das durch das Medium B eingeleitete Störsignal hervorgerufen wird. Während eine Modulationsstörung, die durch eine Vorderflanke des Steuersignals Ec' auftritt, durch das nachfolgende Signal mit dem verhältnismäßig hohen Pegel überdeckt wird, kann ein durch eine Rückflanke des Steuersignals auftretendes Modulationssignal nicht durch das nachfolgende Signal mit dem verhältnismäßig niedren Pegel überdeckt werden. Wenn zwischen den beider Kanälen eine Phasendifferenz von 180° besteht, wird dieses Problem besonders schwerwiegend, und zwar aufgrund des Umstands, daß wegen des Ableitens des Steuersignais Ec' aus den kombinierten Eingangssignalcn e/ und et,' unter Integration derselben mit einer einzigen Zeitkonstante an dem Signal Ec' eine starke Absenkung gemäß der Darstellung durch a in F i g. 2 bei einer bestimmten Frequenz auftritt, bei der aufgrund der Differenz von Betriebsparametern zwischen dem rechten und dem linken Kanal wie beispielsweise der magnetischen Spaltverlust-Differenz von Wandlerköpfen oder der Phasendifferenz im Hochfrequenzbereich bei Plattenschnitt- und Abnehmernadeln die Signale für den linken und den rechten Kanal um 180° gegeneinander versetzt sind.

F i g. 3 zeigt ein Blockschaltbild des Störunterdrükkungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel, bei dem den Teilen nach F i g. 1 entsprechende Tei?s mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet sind. Die Kompressionsschaltung A enthält eine Verstäri.ungs-Steuerschaltung, die sich von derjenigen der Komprcssionsschaltung nach dem Stand der Technik darin unterscheidet, daß sie für jeder. Kanal eine Frequcnzwcichc zum Aufteilen des unter gesteuerter Verstärkung verstärkten Tonfrequcnzsignals in eine Hochfrequenzkomponente und eine Niederfrequenzkomponente enthält. Ein mil gesteuerter Verstärkung verstärktes bzw. geregeltes Signal eio für den linken Kanal wird hinsichtlich der Frequenz mittels eines Hochpaßfilters 23 und eines Tiefpaßfilters 24 aufgeteilt, die Frequenzgänge gemäß der Darstellung bei a bzw. b in Fig.4 haben, während das geregelte Signal e, ι für den rechten Kanal mittels eines Hochpaßfilters 25 und eines Tiefpaßfilters 26 aufgeteilt wird, die die gleichen Frequenzgänge wie die Filter 23 bzw. 24 für den lißken Kanal haben. An die Ausgänge des Hochpaßfilters 23 und des Tiefpaßfilters 24 sind jeweils Hüllkurven-Detektoren bzw. -Gleichrichter 27 bzw. 28 angeschlossen, während an die Ausgänge des Hochpaßfilters 25 und des Tiefpaßfilters 26 jeweils Hüllkurven-Gleichrichter 29 bzw. 30 angeschlossen sind. Die hinsichtlich der Hüllku've erfaßten Hochfrequenzkomponenten des linken und des rechten Kanals werden in einem Addierer 31 zusammcngefaßl, der ein kombiniertes Ausgangssignal e2o abgibt, während die hinsichtlich der Hüllkurven erfaßten Nicdcrfrcqucnzkomponcntcn des linken und des rechten Kanals in einem Addierer 32 zusammengefaßt wer-

den, dor ein Ausgangssignal eji abgibt.

Das Hochfrequenz-Ausgangssignal e*> wird an einen Integrator 33 angelegt, der einen kleinen Zeitkonstantenwert TCi im Bereich von 20 ms bis 30 ms hat, der für hochfrequente Hochfrequcnzsignale optimal ist, während das Niederfrequenz-Ausgangssignal eji an einen Integrator 34 angelegt wird, der einen größeren Zeitkonstantenwert TC\ im Bereich von 200 ms bis 300 ms hat, welcher für niederfrequente Tonfrcquenzsignale optimiil ist. Die Ausgangssignale der Integratoren 33 in und 34 werden in einem Addierer 35 zusammengefaßt, um ein Verstärkungs-Steucrsignal Eo an die Verstärker 3 und 4 anzulegen, die die geregelten Ausgangssignale eio und en an das Übertragungs- oder Aufzeichnungsmedium B abgeben. Gemäß der Darstellung bei c in is Fig.4 hat die Verstärkungs-Steuerschaltung bei einer niedrigen Tonfrequenz U eine Einschwing- oder Ausschwingzeit TC\ mit einem Wert, der größer als derjenige einer Einschwing- od?r Ausschwingzeit Ti?i bei einer höheren Tonfrequenz /j ist, und an einer Übergangsirequenz h im Bereich von 500 Hz bis 1000 Hz einen mittleren Zeitwert TCj.

Wie bei dem System nach F i g. 1 ist die Expansionsschaltung Ceine zur Kompressionsschaltung A komplementäre Schaltung. Ein Eingangssignal e\o' für den Mn- ken Kanal wird hinsichtlich der Frequenz mittels eines Hochpaßfilters 42 und eines Tiefpaßfilters 43 mit jeweiligen Frequenzgängen gemäß F i g. 4 aufgeteilt, wonach die Teilkomponenten an Hüllkurven-Gleichrichter 46 und 47 angelegt werden, während ein Eingangssignal eu' für den rechten Kanal hinsichtlich der Frequenz mittels eines Hochpaßfiltcrs 44 und eines Tiefpaßfilters 45 aufgeteilt wird, um die Tcilfrcqucnz-Komponcntcn an Hüllkurven-Glcichrichter 48 b/w. 49 anzulegen. Ein Addierer 50 kombiniert die Ausgangssignale der Hüllkurven-Gleichrichter 46 und 48, während ein Addierer 51 die Ausgangssignaie der Hüllkurven-Gleichrichter 47 und 49 kombiniert Zur Integration der jeweils kombinierten Hochfrequenzkomponenten und Niederfrequenzkomponenten dienen Integratoren 52 bzw. 53, die Zeitkonstantwerte haben, welche jeweils denjenigen der Integratoren 33 bzw. 34 entsprechen: die Ausgangssignale der Integratoren 52 und 53 werden in einem Addierer 54 zusammengefaßt und ergeben ein Verstärkungs-Steuersignal Eo' für die Regelverstärker 12 und 13.

Durch die Optimierung der Zeitkonstantenwerte für die Hochfrequenzkomponente bzw. die Niederfrequenzkomponente eines jeden Tonfrequenzsignals wird die Modulationsstörung bzw. das Modulationsrauschen w beträchtlich verminten. Da ferner die Signale für die beiden Kanäle erst nach der jeweiligen Erfassung ihrer Hüllkurven zusammengefaßt werden, ist gemäß der Darstellung bei b in F i g. 2 der Frequenzgang des Verstärkungs-Steuersignals Eo'im wesentlichen flach.

Es ist ersichtlich, daß bei dem Störunterdrückungssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel eine Frequenzweiche eingesetzt wird, die das Signal eines jeden Tonfrequenzkanals in voneinander verschiedene Frequenzkomponenten für die gesonderte Integration mit den jeweils optimalen Zeitkonstantenwerten aufteilt Daher wird die Modulationsstörung bzw. das Modulationsrauschen selbst dann beträchtlich verringert, wenn zwischen den beiden Kanälen eine Phasendifferenz von 180° auftritt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen ίΐ

Claims (1)

1 2

Niederfrequenz-Hüllkurven aus denselben ausgebil-

Patentanspruch: det ist, daß eine zweite Summiereinrichtung (50,51)

vorgesehen ist die die ersten und die zweiten Hoch-

Störunterdrückungssystem mit einer Kompres- frequenz-Hüllkurven zusammenfaßt, um ein zusamsionsschaltung, die einen ersten und einen zweiten 5 mengefaßtes Hochfrequenz-Ausgangssignal zu er-Regelverstärker für das jeweilige Verstärken eines zeugen, und die ersten und zweiten Niederfrequenzersten und eines zweiten Tonfrequenzsignals unter Hüllkurven zusammenfaßt, um ein zusammengefaßentsprechend einem ersten Steuersignal veränder- tes Niederfrequenz-Ausgangssignal zu erzeugen, barer Verstärkung, derart, daß Tonfrequenzsignale und daß die zweite Integriereinrichtung (52 'As 54) mit kleinen Amplituden mit höherer Verstärkung 10 zum gesonderten Integrieren des zusammengefaßverstärkt werden als solche mit größeren Amplitu- ten Hochfrequenz-Ausgangssignals der zweiten den, eine erste Hüllkurven-Gleichrichtereinrichtung Summiereinrichtung mit einer kleineren Zeitkonzum Erfassen der Hüllkurven der Ausgangssignale stante und des zusammengefaßten Niederfrequenzdes ersten und des zweiten Regelverstärkers und Ausgangssignals der zweiten Summiereinrichtung eine erste Integriereinrichtung zum Integrierender 15 mit einer größeren Zeitkonstante sowie zum Zusamersten Hüllkurven aufweist, und mit einer Expan- menfassen der integrierten Ausgangssignale für die sionsschaltung, die einen dritten und einen vierten Erzeugung des zweiten Steuersignals ausgebildet ist Regelverstärker, die über ein Medium mit den Aus gängen des ersten bzw. des zweiten Regelverstär-

kers verbunden sind, zum jeweiligen Verstärken der 20 Ausgangsstufe des ersten bzw. des zweiten Regelverstärkers unter entsprechend einem zweiten Steu- Die Erfindung betrifft ein Störunterdrückungssystem ersignal veränderbarer Verstärkung, derart, daß gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Ausgangssignale mit größeren Amplituden mit hö- Bekannte Zweikanal-Störunterdrückungssysteme herer Verstärkung verstärkt werden als solche mit 25 dieser Art, wie sie z. B. in F i g. 1 der vorliegenden Unkleineren Amplituden, eine zweite Hüllkurven- terlagen dargestellt sind, sind zwar hinsichtlich der Un-Gleichrichtereinrichtung zum Et fassen der Hüllkur- terdrückung von durch das die komprimierte Aufzeichven der Eingangssignale des dritten und des vierten nung tragende Aufzeichnungsmedium eingeführten Regelverstärkers und eine zweite Integriereinrich- Störsignalen niedrigen Pegels wirkungsvoll, jedoch enttung zum Integrieren der erfaßten Hüllkurven auf- 30 steht hierbei eine als sogenanntes »Atmen« oder »Pumweist, dadurch gekennzeichnet, daß die pen« in Erscheinung tretende Modulationsstörung, die Kompressionsschaltung (A) eine erste Frequenzwei- durch die störsignalabhängige Modulation des Verstärcheneinrichtung (23 bis 28) zum Aufteilen der jewei- kungs-Steuersignals hervorgerufen wird. Diese Moduligen Ausgangssignaie deo ersten und des zweiten lationsstörungen treten insbesondere bei einer Phasen-Regelverstärkers (3,4) in Hochfr quenzkomponen- 35 differenz von 180° zwischen den beiden Kanälen verten und Niederfrequenzkomponenten enthält, daß stärkt in Erscheinung, so daß die Wiedergabegüte nicht die erste Hüllkurven-Gleichrichtereinrichtung (27 völlig befriedigen kann.

bis 30) zum gesonderten Erfassen der Hüllkurven Weilerhin ist aus der DE-OS 28 38 293 ein Einkanalder Hochfrequenzkomponenten und der Niederfrc- Störunterdrückungssystem bekannt, bei dem sowohl in quenzkomponenten aus dem ersten und dem zwei- 40 der Kompressionsschaltung als auch in der Expansionsten Tonfrequenzsignal ausgebildet ist, daß eine erste schaltung jeweils ein Verstärker vorgesehen ist, mit de-Summiereinrichtung (31, 32) vorgesehen ist, die die nen die in der Gesamt-Frequenzgangkennlinie bislang Hochfrequenz-Hüllkurven aus dem ersten und dem auftretende, durch die Überlagerung der Kennlinien der zweiten Tonfrequenzsignal zusammenfaßt, um ein zur Frequenzaufteilung des Eingangssignals eingesetzzusammengefaßtes Hochfrequenz-Ausgangssignal 45 ten Hochpaß- und Tiefpaßfilter hervorgerufene Erhözu erzeugen, und die Niederfrequenz-Hüllkurven hung beseitigt werden soll. Ein Zweikanal-Störunteraus dem ersten und dem zweiten Tonfrequenzsignal drückungssystem ist dort nicht angesprochen, zusamenfaßt, um ein zusammengefaßtes Niederfre- Weiterhin ist aus der DE-PS 22 48 831 eine Expanquenz-Ausgangssignal zu erzeugen, daß die erste In- sionsschaltung bekannt die für ein Vier-K.anal-K.omtegriereinrichtung (33 bis 35) zum Integrieren des 50 pressionS'/Expansionssystem ausgelegt ist und zur Verzusammengefaßten Hochfrequenz-Ausgangssignal einfachung der Schaltung lediglich eine einzige Schleife mit einer kleineren Zeitkonstante und des zusam- aus Niederfrequenz-Sperrfilter und Steuersignalgenemengefaßten Niederfrequenz-Ausgangssignals mit rator aufweist. Modulationsstörungen, die durch Phaeiner größeren Zeitkonstante sowie zum Zusam- senverschiebung von 180° zwischen zwei Kanälen aufmenfassen der integrierten Ausgangssignale für die 55 treten, sind dort nicht erörtert.

Erzeugung des ersten Steuersignals ausgebildet ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stör-

daß die Expansionsschaltung (C) eine zweite Fre- unterdrückungssystem gemäß dem Oberbegriff des Pa-

quenzweichencinrichtung (42 bis 45) zum Aufteilen tentanspruchs derart auszugestalten, daß insbesondere

der jeweiligen Eingangssignalc des dritten und des bei größeren Phasenverschiebungen zwischen den bei-

vierten Regelverstärkers (12, 13) in Hochfrequenz- μ den Kanälen auftretende Störungen wirksam unter-

komponenten und Niederfrequenzkomponenten drückt werden können.

aufweist, daß die zweite Hüllkurven-Gleichrichter- Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil

einrichtung (46 bis 49) zum gesonderten Erfassen der des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst.

Hüllkurven der Hochfrequenzkomponenten und der Bei dem erfindungsgemäßen Störunterdrückungssy-

Niederfrequenzkomponenten der jeweiligen Ein- b5 stern werden somit die Signale jedes Kanals in eine

gangssignale des dritten und des vierten Regelver- Hochfrequenz- und eine Niederfrequenzkomponente

stärkers und zum Erzeugen von ersten und zweiten aufgeteilt und diese Komponenten nach entsprechender

Hochfrequenz-Hüllkurven sowie ersten und zweiten Zusammenfassung gesondert mit Zeitkonstanten inte-