DE4306013C2

DE4306013C2 - Schaltungsanordnung zur Kompression oder Expansion eines Audiosignals

Info

Publication number: DE4306013C2
Application number: DE19934306013
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Tsubonuma
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1992-02-26
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2013-02-27
Also published as: GB2264598A; DE4306013C3; GB2264598B; GB9301933D0; DE4306013A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Kompres sion oder Expansion eines Audiosignals, umfassend eine Viel zahl von Bandpaßfiltern zum Aufteilen des Audiosignales auf verschiedene Durchlaßbereiche; Pegeldetektoren in einer den Bandpaßfiltern entsprechenden Anzahl; und eine Pegelsteuer einrichtung zur Steuerung des Kompressions- oder Expansions grades des Audiosignales.

Für derartige Schaltungsanordnungen werden verschiedene Arten von Pegelsteuereinrichtungen verwendet, wie z. B. ein (Dynamik-)Presser, ein Rausch-Tor, ein Begrenzer sowie ein (Dynamik-)Dehner. In Fig. 9 ist die Grundkonstruktion eines Pressers dargestellt, der einen Pegeldetektor 1 aufweist, der mit einem Audio-Eingangssignal Sin beaufschlagt wird, um den Pegel des Eingangssignals zu detektieren und eine Ausgangsspannung Lin in Abhängigkeit von dem Pegel zu erzeugen, sowie einen Koeffizientenerzeuger 2, der mit dem detektierten Pegel Lin zum Erzeugen eines dem detektierten Pegel Lin entsprechenden Koeffizienten mc beaufschlagt wird. Der Koeffizientenerzeuger 2 führt den Koeffizienten mc einem Multiplizierer 3 zu, wo das Eingangssignal Sin mit dem Koeffizienten mc multipli ziert und ein Ausgangssignal Sout gebildet wird. Auf diese Weise wird das Audio-Eingangssignal durch den Presser komprimiert.

Die Fig. 10a bis 10c zeigen Diagramme unter Darstellung der Eingangs- und Ausgangs-Kennlinien des Pressers zum Komprimieren des Dynamikbereichs des Ausgangssignals. Wie in Fig. 10a zu sehen ist, wird bei klein werdendem Pegel des Eingangssignals der Koeffizient mc groß, wie dies durch die durchgezogene Linie veranschaulicht ist. In der Praxis gibt es jedoch hinsichtlich des Ko effizienten einen Maximalwert. Wie in Fig. 10b gezeigt ist, wird der einen Schwellenpegel Th übersteigende Pegel des Eingangssignals komprimiert. Das unter dem Schwellenpegel liegende Eingangssignal wird mit einem vorbestimmten konstanten Koeffizienten multipliziert.

Fig. 10c zeigt eine weitere Kennlinie, bei der an der Maximallinie eine Bereichsspanne vorhanden ist. Ein Punkt P, an dem der Pegel des Eingangssignals dem des Ausgangssignals entspricht, ist niedriger als ein Skalenendwertpegel. Der über dem Punkt P liegende Pegel des Eingangssignals wird somit gedämpft, und der unter dem Wert P liegende Pegel des Eingangssignals wird ver stärkt.

Der Pegeldetektor 1 ist mit einem Tiefpaßfilter (LPF) versehen, das unterschiedliche Zeitkonstanten bei der Einschwingzeit (ins Positive gehende Zeitkonstante) und bei der Erholungszeit (ins Negative gehende Zeitkon stante) besitzt. Die Zeitkonstante bei der Einschwing zeit ist auf schnell eingestellt, während die der Er holungszeit auf langsam eingestellt ist. Mit anderen Worten ist also die ins Positive gehende Zeitkonstante kurz und die ins Negative gehende Zeitkonstante lang.

Bei kurzer Zeitkonstante wird das Ansprechen gut, so daß die Genauigkeit zum Detektieren des Pegels gesteigert wird. Der detektierte Pegel unterliegt jedoch Schwan kungen, wodurch sich eine Verschlechterung des Klirr faktors insgesamt ergibt.

Fig. 11 zeigt Kennlinien der Relation zwischen dem Klirrfaktor und der Frequenz bei der herkömmlichen Schaltungsanordnung, wobei die Einschwingzeit 2 ms und die Erholungs zeit 100 ms betragen, ein Kompressionsverhältnis von 0,7 und eine Kompressionsspanne von 5 dB vorhanden sind und die Pegel der Eingangssignale -3 dB und -20 dB betragen.

Es ist zu sehen, daß bei niedrigem Frequenzpegel, bei dem das Eingangssignal niedriger als 1 kHz ist, der Klirrfaktor des detektierten Ausgangssignals hoch wird.

Eine Schaltungsanordnung zur Kompression oder Expansion eines Audiosignals der eingangs genannten Art ist aus der US-PS 4 281 295 bekannt. Dort handelt es sich um eine Schal tungsanordnung, die aus einem Kompressor und einem Expander besteht, die jeweils eine Vielzahl von Bandpaßfiltern zum Aufteilen des Audiosignals auf verschiedene Durchlaßbereiche aufweist. Wie sich aus den dortigen Zeichnungen ergibt, wer den die Bandpaßfilter von einem Audiosignal beaufschlagt und teilen dann den Audiofrequenzbereich auf.

Bei der Schaltungsanordnung gemäß der US-PS 4 281 295 stehen Bandpaßfilter jeweils mit einem Eingang eines spannungsge steuerten Verstärkers in Verbindung. Am Ausgang des span nungsgesteuerten Verstärkers ist jeweils ein Pegeldetektor vorgesehen, der ein Rückkopplungssignal zum spannungsgesteu erten Verstärker führt. Die Ausgangssignale der spannungsge steuerten Verstärker gelangen dann auf einen Addierer. Am Ausgang des Addierers steht dann das komprimierte bzw. expan dierte Signal zur Verfügung. Bei der herkömmlichen Schal tungsanordnung ist weder vorgesehen, die Ausgänge des Band paßfilters direkt auf den Eingang von jeweils einem Pegelde tektor zu führen, noch die Pegeldetektoren selbst so auszu bilden, daß diese ein individuelles Tiefpaßfilter mit vorbe stimmten Zeitkonstanten aufweisen.

In der US-PS 4 376 916 ist eine Schaltungsanordnung zur Si gnalkompression und -expansion angegeben, wobei es sich um eine Rauschunterdrückungsschaltung nach Art eines Companders handelt. Dort ist ein Expander vorgesehen, der aus einem Equalizer, einem Gleichrichter, einem Glättungsfilter sowie einem Filternetzwerk besteht. Das bereits komprimiert vorlie gende Signal aus einer entsprechenden Signalquelle gelangt über einen Anschlußpunkt auf die Reihenschaltung aus Equali zer, Gleichrichter, Glättungsfilter und Filternetzwerk. Von dem Anschlußpunkt aus besteht ferner eine Verbindung auf einen steuerbaren Verstärker. Der Grad der Verstärkung wird durch einen ausgangsseitig des Filternetzwerkes erhaltenen Pegel gesteuert.

Bei der Schaltungsanordnung gemäß der US-PS 4 376 916 ist zu erkennen, daß das komprimierte Signal auf die beiden Ein gangsanschlüsse des Expanders gelangt. Ausgangsseitig von Gleichrichtern des Expanders erfolgt ein Zusammenschalten der bis dahin separaten linken und rechten Kanäle auf das Glät tungsfilter. Der Ausgang des Glättungsfilters führt dann auf das Filternetzwerk. Letzteres weist Bandpaßfilter auf, die in mehreren Kanälen über unidirektionale Bauelemente, z. B. Di oden, frequenzselektive Pegel ableiten, die wiederum einer Summationsschaltung zugeführt werden. Das Ausgangssignal der Summationsschaltung gelangt dann auf einen Multiplizierer, dem zusätzlich das nicht beeinflußte ursprüngliche Eingangs signal von den beiden Eingangsanschlüssen des Expanders zuge leitet wird.

Bei der herkömmlichen Schaltungsanordnung gemäß der US-PS 4 376 916 wird der Expander als Baustein ein einer Kom pressorschaltung eingesetzt, derart, daß über eine Rückkopp lung eines Ausgangssignals am Ausgang eines Verstärkers der Verstärkungsgrad des Ausgangssignals beeinflußbar ist. Der Expander weist dabei ein einziges Glättungsfilter auf, das nur eine einzige Zeitkonstante besitzt und somit nicht an un terschiedliche Durchlaßbereiche des Filternetzwerkes indivi duell anpaßbar ist. Somit dient die herkömmliche Schaltungs anordnung dem Ausblenden von aufzeichnungsbedingtem Rauschen, nicht aber der Verringerung des Klirrfaktors bei der Kompres sion bzw. Expansion eines Audiosignals.

In der US-PS 4 457 020 ist eine Schaltungsanordnung beschrie ben, bei der es darum geht, über eine Hochfrequenzradio-Über tragungsstrecke zusätzliche Informationen zu übertragen und diese mit einem Radioempfänger nutzbar zu machen. Dort ist weder die Problematik der Kompression und/oder Dekompression eines Audiosignals noch die Veränderung einer derartigen Schaltungsanordnung mit dem Ziel der Verringerung des Klirr faktors beschrieben.

Bei der Schaltungsanordnung gemäß der US-PS 4 457 020 ist ein Verstärker vorgesehen, der einer üblichen Schaltung zur auto matischen Verstärkungsregelung oder einem AGC entspricht. Die Bandpaßfilter führen nicht auf einen Pegeldetektor mit je weils individuellem Tiefpaßfilter, sondern auf einen FM-Demo dulator, der mit einem Signaldetektor gekoppelt ist. Diese FM-Demodulatoren dienen lediglich dazu, bestimmte Steuersi gnale zu erkennen, um diese dann einem Signalprozessor zuzu führen. Die Steuerimpulse, die in dem Signalprozessor verar beitet werden, dienen dann der Verstärkungseinstellung des Verstärkers, um die Übertragungsqualität der Übertragungs strecke auch bei sogenannten Fading-Erscheinungen zu verbes sern.

In der DE-PS 22 48 831 ist schließlich eine Schaltungsanord nung angegeben, bei der ein Audiosignal über eine Ein gangs-Anschlußklemme einem regelbaren Verstärker mit nachgeschalte ter Dämpfungsschaltung zugeführt und zugleich auf ein Band paßfilter und ein Hochpaßfilter geleitet wird, jedoch gelan gen die Ausgangssignale der Filter jeweils auf einen Steuer signalgenerator und werden dann diskret entsprechenden Steuereingängen des Verstärkers zugeführt. Der Ausgang des Verstärkers führt auf eine Dämpfungsschaltung, an deren Aus gang wiederum das expandierte Signal abgreifbar ist. In der DE-PS 22 48 831 ist ausdrücklich dargelegt, daß es nachteilig sei, zwei Steuerkreise mit jeweils einem Bandpaßfilter und Steuersignalgenerator vorzusehen, so daß dort deshalb eine Schaltungsanordnung mit einem einzigen Steuerkreis vorge schlagen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsan ordnung der eingangs genannten Art zur Kompression oder Ex pansion eines Audiosignals anzugeben, mit der Verzerrungen im Übertragungsweg eliminiert werden.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, eine Schaltungsan ordnung zur Kompression oder Expansion eines Audiosignals der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Ausgänge der Bandpaßfilter jeweils mit einem Eingang von einem der Pegel detektoren verbunden sind, wobei die Pegeldetektoren jeweils ein individuelles Tiefpaßfilter aufweisen, das jeweils eine Zeitkonstante besitzt, die für einen Durchlaßbereich für niedrige Frequenzen groß und für einen Durchlaßbereich für hohe Frequenzen klein gewählt ist; und daß die Ausgänge der Pegeldetektoren mit dem Eingang eines Koeffizientenerzeugers zum Summieren der Ausgangswerte der Pegeldetektoren verbunden sind, der einen Kompressions- oder Expansions-Koeffizienten liefert, wobei die Pegelsteuereinrichtung entsprechend dem Kompressions- oder Expansions-Koeffizienten den Kompressions- oder Expansionsgrad des Audiosignals steuert.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist vorgesehen, daß die Pegelsteuereinrichtung ein Multipli zierer zum Multiplizieren des Audiosignals mit dem Kompressi ons- oder Expansions-Koeffizienten ist.

Bei einer speziellen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist vorgesehen, daß die Eingangsstufe der Schaltungsanordnung eine Vielzahl von verschiedenen Kanälen aufweist, um ein Audiosignal zu verarbeiten, das eine Viel zahl von Audiosignalen umfaßt, und daß für jeden Kanal ein Satz von Bandpaßfiltern und ein Satz von Pegeldetektoren zur Erzeugung eines Kompressions- oder Expansions-Koeffizienten für jeden Kanal vorgesehen sind.

In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist vorgesehen, daß die Pegeldetektoren als Mittelwertdetek toren ausgebildet sind.

Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird die Auf gabe in zufriedenstellender Weise gelöst. Dabei wird in der erwünschten Weise eine Verschlechterung des Klirrfaktors bei der Abtastung des Pegels des Eingangssignals eliminiert. Das Eingangssignal wird durch die Bandpaßfilter auf eine Vielzahl von Bändern aufgeteilt, und die geteilten Bänder werden mit den Pegeldetektoren, die je eine dem Durchlaßband bzw. Durch laßbereich entsprechende, individuelle Zeitkonstante besit zen, einer Abtastung unterworfen. Die Zeitkonstante wird für ein Band niedriger Frequenzen auf einen großen Wert und für ein Band hoher Frequenzen auf einen kleinen Wert eingestellt. Bei der maximalen Zeitkonstante handelt es sich dabei um einen Wert, der ohne Verschlechterung des Klirrfaktors so klein wie möglich ist. Dadurch wird das Ansprechen des Ein gangssignals auf die Durchlaßbereiche für die niedrigen und die hohen Frequenzen verbessert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Be gleitzeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm unter Veranschaulichung einer Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung von Kennlinien eines Eingangssignals und eines Ausgangs signals;

Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Kenn linie eines Koeffizienten bei einer Koeffizienten-Steuerung;

Fig. 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung von Eingangs- und Ausgangs-Kennlinien eines Pressers;

Fig. 5 graphische Darstellungen von Frequenzkenn linien bei unterschiedlichen Pegeln des Ein gangssignals gegenüber dem Klirrfaktor;

Fig. 6 ein Blockdiagramm unter Veranschaulichung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vor liegenden Erfindung;

Fig. 7 ein Blockdiagramm unter Veranschaulichung eines dritten Ausführungsbeispiels;

Fig. 8 graphische Darstellungen von Frequenzkenn linien bei unterschiedlichen Pegeln der Ein gangssignale bei einer herkömmlichen Schaltungsanordnung und dem erfindungsgemäßen System gegenüber dem Klirrfaktor;

Fig. 9 ein Blockdiagramm unter Veranschaulichung einer herkömmlichen Schaltungsanordnung;

Fig. 10a bis 10c Diagramme unter Veranschaulichung der Kennlinien von Eingangssignal und Aus gangssignal bei der herkömmlichen Schaltungsanordnung;

Fig. 11 graphische Darstellungen der Frequenzkenn linien bei unterschiedlichen Pegeln des Ein gangssignals gegenüber dem Klirrfaktor bei dem herkömmlichen System; und

Fig. 12 ein Blockdiagramm unter Veranschaulichung einer weiteren herkömmlichen Schaltungsanordnung.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein (Dynamik-)Presser als Schaltungsanordnung gemäß der vorliegen den Erfindung dargestellt, wobei dieselben Einrichtungen wie bei der herkömmlichen Schaltungsanordnung mit denselben Bezugs zeichen wie in Fig. 9 bezeichnet sind.

Der Presser umfaßt drei Bandpaßfilter (BPF) 4, 5, und 6, die mit dem Eingangssignal Sin beaufschlagt werden. Jedes der Bandpaßfilter 4, 5 und 6 besitzt einen anderen Durchlaßbereich, und zwar:
Durchlaßbereich des BPF 4: 200 Hz oder darunter
Durchlaßbereich des BPF 5: zwischen 200 Hz und 2 kHz
Durchlaßbereich des BPF 6: 2 kHz oder darüber.

Entsprechend den Bandpaßfiltern 4, 5 und 6 sind drei Pegeldetektoren 7, 8 bzw. 9 vorgesehen. Zum Detektieren einer Wellenform gibt es drei Detektionsverfahren, und zwar Spitzenwertdetektion, Mittelwertdetektion und De tektion des quadratischen Mittelwerts. Der Pegeldetektor der vorliegenden Erfindung arbeitet mit der Mittelwert detektion und besitzt ein Tiefpaßfilter (LPF) mit einer niedrigen Grenzfrequenz zum Glätten des Pegels des Ein gangssignals. Die Einschwingzeit und die Erholungszeit des Tiefpaßfilters besitzen unterschiedliche Zeitkon stanten, wobei die Arbeitskennlinien den jeweiligen Durchlaßbereichen der Bandpaßfilter 4, 5 und 6 ent sprechen. Diese Zeitkonstanten sind:

Bei der maximalen Zeitkonstante von 40 ms bei der Ein schwingzeit handelt es sich um einen so niedrig wie möglich gewählten Wert, bei dem keine Verschlechterung des Klirrfaktors auftritt.

Werden die Einschwingzeit und die Erholungszeit unab hängig von dem Durchlaßbereich auf dieselbe Zeitkon stante eingestellt, nimmt die Glättungsgenauigkeit ins besondere bei niedrigen Frequenzpegeln ab. Beim Detek tieren des Pegels des Signals entsteht in dem detek tierten Signal ein Brummgeräusch, durch das sich der Klirrfaktor verschlechtert. Somit sind bei dem Pegelde tektor gemäß der vorliegenden Erfindung die Zeitkon stanten bei der Einschwingzeit und der Erholungszeit im Niedrigfrequenzbereich auf längere Werte eingestellt.

Die detektierten Pegel Lin werden dem Koeffizientener zeuger 2 zugeführt. Der Koeffizient mc zum Erzielen des Ausgangssignals Sout wird nach Maßgabe von Parametern, wie Pegel des Eingangssignals Sin, Kompressionsverhält nis k und Schwellenpegel Sth, festgesetzt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird dann, wenn der Pegel des Eingangssignals Sin höher als der Schwellenpegel Sth ist, der Dynamikbereich des Ausgangssignals Sout ent sprechend dem des Eingangssignals komprimiert, und zwar mit dem Kompressionsverhältnis k (0 k 1). Das Aus gangssignal Sout stellt sich wie folgt dar:

Sout = Sin^k.

Da man das Ausgangssignal Sout durch Multiplizieren des Eingangssignals Sin mit dem Koeffizienten mc erhält, ergibt sich der Koeffizient mc durch nachfolgende Gleichung:

mc = Sin^k-1.

Wenn dagegen das Eingangssignal Sin niedriger ist als der Schwellenpegel Sth, stellt sich das Ausgangssignal wie folgt dar:

Sout = cSin (wobei c eine Konstante ist).

Da die Konstante c dem Koeffizienten mc am Schwellen pegel Sth gleich ist, stellt sich die Konstante c wie folgt dar:

c = Sth^k-1.

Aufgrund der vorstehenden Angaben ergibt sich das Aus gangssignal Sout wie folgt aus den nachstehenden Glei chungen:

mc = Sin^k-1 (Sin Sth)
mc = Sth^k-1 (Sin Sth)
Sout = mcSin.

Außerdem besitzt der Koeffizient mc eine Kennlinie, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Der von den Pegeldetek toren detektierte Pegel Lin wird im Bereich zwischen 0 und 1 bestimmt. Wenn der detektierte Pegel Lin niedriger ist als ein Schwellenpegel Lth (Lin Lth), ist der Ko effizient mc konstant. Ist Lin Lth, nimmt der Ko effizient mc rasch ab, wie dies aus der abfallenden Kurve zu sehen ist.

Es wird nun die Arbeitsweise des Pressers beschrieben. Das dem Presser zugeführte Eingangssignal Sin wird in den Bandpaßfiltern 4, 5 und 6 auf drei Durchlaßbereiche aufgeteilt. Die geteilten Durchlaßbereiche werden an den jeweiligen Pegeldetektoren 7, 8 und 9 einer Detektion unterzogen. Die detektierten Pegel Lin werden dem Ko effizientenerzeuger 2 zugeführt, wo die Pegel summiert werden, und der Koeffizient mc wird abhangig von dem Gesamtwert der detektierten Pegel gesteuert und dem Mul tiplizierer 3 zugeführt. Der Multiplizierer 3 multi pliziert das Eingangssignal nach Maßgabe der in Fig. 4 gezeigten Kennlinie. Das Ausgangssignal Sout wird somit gebildet durch Sout = mcSin = Lin^-(1-k)Sin.

Fig. 5 zeigt graphische Darstellungen der Kennlinien des erfindungsgemäßen Pressers, wobei die Eingangssignale dieselben Pegel wie bei dem in Fig. 11 gezeigten her kömmlichen System aufweisen. Die Pegel der Signale sind ungefähr flach, und der Klirrfaktor ist geringer als 1 kHz und damit im Vergleich zu dem herkömmlichen System wesentlich verbessert.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Anzahl der Bandpaßfilter auf vier oder mehr erhöht werden, um dadurch das Eingangssignal noch feiner zu teilen und die Genauigkeit des Koeffizienten mc zu erhöhen.

Die vorliegende Erfindung kann auch bei einem Rausch-Tor, einem Begrenzer und einem (Dynamik-)Dehner Anwendung finden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Verschlech terung des Klirrfaktors beim Detektieren des Pegels des Eingangssignals eliminiert. Das Eingangssignal wird mittels Bandpaßfiltern auf mehrere Durchlaßbereiche auf geteilt, und die geteilten Durchlaßbereiche werden einer Detektion mittels der Pegeldetektoren unterzogen, die entsprechend den Bandpaßfiltern unterschiedliche Zeit konstanten besitzen.

Die Zeitkonstante wird bei einem Durchlaßbereich für niedrige Frequenzen auf eine langen Wert und bei einem Durchlaßbereich für hohe Frequenzen auf einen kurzen Wert festgesetzt. Bei der maximalen Zeitkonstante han delt es sich um einen Wert, der ohne eine Verschlech terung des Klirrfaktors hervorzurufen, so niedrig wie möglich ist. Dadurch wird das Ansprechen des Eingangs signals auf die Durchlaßbereiche für die niedrigen Frequenzen und die hohen Frequenzen verbessert. Da die Zeitkonstante bei der Einschwingzeit und der Erholungs zeit bei dem Durchlaßbereich für niedrige Frequenzen auf einen längeren Wert eingestellt sind, wird der Klirr faktor im Durchlaßbereich niedriger Frequenzen ver bessert.

Fig. 12 zeigt eine weitere herkömmliche Schaltungsanordnung zum Detektieren der Pegel einer Mehrzahl von Eingangssignalen, die von mehreren bei einem Dolby-System verwendeten Kanälen zugeführt werden. Jedes der von den Kanälen ch1, ch2, ch3 und ch4 zuge führten Signale wird einem Presser mit derselben Struk tur wie in Fig. 9 zugeführt. Die Presser besitzen Pegel detektoren 1a, 2a, 3a bzw. 4a, Koeffizientenerzeuger 1b, 2b, 3b bzw. 4b sowie Multiplizierer 1c, 2c, 3c bzw. 4c.

Der Multiplizierer 1c erzeugt ein Ausgangssignal R, das einem rechten Lautsprecher zugeführt wird. Der Multipli zierer 2c erzeugt ein Ausgangssignal L, das einem linken Lautsprecher zugeführt wird. Der Multiplizierer 3c er zeugt ein Ausgangssignal C für einen mittleren Laut sprecher, und der Multiplizierer 4c erzeugt ein Aus gangssignal S für einen hinteren Lautsprecher.

Da jedes der Eingangssignale von den vier Kanälen ch1 bis ch4 durch einen separaten Presser komprimiert wird, unterscheiden sich bei diesem System jedoch die von den jeweiligen Pegeldetektoren 1a bis 4a detektierten Pegel der Signale voneinander, und somit sind die Werte der von den Koeffizientenerzeugern 1b bis 4b gesteuerten Koeffizienten ebenfalls voneinander verschieden. Somit sind auch die von den Multiplizierern 1c bis 4c gebilde ten Ausgangssignale R, L, C und S voneinander verschie den. Ein von vier Lautsprechern wiedergegebenes Klang bild unterscheidet sich somit von der ursprünglichen Klangbildfestlegung der Signalquelle. Durch die erfin dungsgemäße Schaltungsanordnung wird jedoch auch dieser Nachteil eliminiert.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6, in der ein zweites Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist, besitzt ein Presser des zweiten Ausführungsbeispiels einen Verarbeitungs- bzw. Betriebsbereich 15, dem die von den jeweiligen Pegeldetektoren 1a bis 4a detektier ten Pegel der Eingangssignale zugeführt werden. Der Betriebsbereich 15 bewirkt die Erzielung eines geeig neten Pegels aus den detektierten Pegeln, wobei es sich z. B. um einen Maximalpegel aus diesen handelt. Der sich ergebende Maximalwert wird einem Koeffizientenerzeuger 16 zugeführt, in dem ein Koeffizient in Abhängigkeit von dem Maximalwert erzeugt und den jeweiligen Multipli zierern 1c bis 4c zugeführt wird. Die Multiplizierer 1c bis 4c bewirken ein Multiplizieren der Eingangssignale von den Kanälen ch1 bis ch4 mit demselben Koeffizienten zur Erzeugung von Ausgangssignalen R, L, C und S. Auf diese Weise erhält man eine definitive Klangbildfest legung.

Anstatt des Maximalwerts des detektierten Pegels kann auch ein Minimalwert oder ein Mittelwert verwendet werden.

Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem der Presser Bandpaßfilterabschnitte 1d, 2d, 3d und 4d aufweist, denen Eingangssignale von den Kanälen ch1 bis ch4 zugeführt werden. Jeder der Bandpaßfilterabschnitte besitzt drei Bandpaßfilter 4, 5 und 6. Pegeldetektorab schnitte 1a′, 2a′, 3a′ und 4a′ sind mit den jeweiligen Bandpaßfilterabschnitten 1d bis 4d verbunden. Jeder der Pegeldetektorabschnitte besitzt drei Pegeldetektoren 7, 8 und 9. Die detektierten Pegel der Pegeldetektorab schnitte 1a′ bis 4a′ werden dem Betriebsbereich 15 zu geführt. Bei den übrigen Strukturen handelt es sich um die gleichen wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 6 bezeichnet sind. Die Kenndaten der Band paßfilter 4, 5 und 6 und der Pegeldetektoren 7, 8 und 9 sind dieselben wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Der Presser arbeitet in derselben Weise wie bei den vor ausgehenden Ausführungsbeispielen.

Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist der in einer durchgezo genen Linie dargestellte Pegel des Signals gemäß der vorliegenden Erfindung in etwa flach im Vergleich zu dem in einer gepunkteten Linie dargestellten Signalpegel der herkömmlichen Schaltungsanordnung und der Klirrfaktor von weniger als 1 kHz ist beträchtlich verbessert. Außerdem ist die Qualität der Klangwiedergabe gesteigert.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Kompression oder Expansion eines Audiosignals, umfassend

- eine Vielzahl von Bandpaßfiltern (4, 5, 6) zum Auftei len des Audiosignales auf verschiedene Durchlaßberei che,
- Pegeldetektoren (7, 8, 9) in einer den Bandpaßfiltern (4, 5, 6) entsprechenden Anzahl und
- eine Pegelsteuereinrichtung (3) zur Steuerung des Kom pressions- oder Expansionsgrades des Audiosignales,

dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Bandpaßfilter (4, 5, 6) jeweils mit einem Eingang von einem der Pegeldetektoren (7, 8, 9) verbunden sind, wobei die Pegeldetektoren (7, 8, 9) je weils ein individuelles Tiefpaßfilter aufweisen, das je weils eine Zeitkonstante besitzt, die für einen Durchlaß bereich für niedrige Frequenzen groß und für einen Durch laßbereich für hohe Frequenzen klein gewählt ist, und daß die Ausgänge der Pegeldetektoren (7, 8, 9) mit dem Eingang eines Koeffizientenerzeugers (2) zum Summie ren der Ausgangswerte der Pegeldetektoren (7, 8, 9) ver bunden sind, der einen Kompressions- oder Expansions-Ko effizienten liefert, wobei die Pegelsteuereinrichtung (3) entsprechend dem Kompressions- oder Expansions-Koeffizienten den Kompres sions- oder Expansionsgrad des Audiosignals steuert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pegelsteuereinrichtung ein Multiplizierer (3) zum Multiplizieren des Audiosignals mit dem Kompressi ons- oder Expansions-Koeffizienten ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsstufe der Schaltungsanordnung eine Viel zahl von verschiedenen Kanälen (ch1 bis ch4) aufweist, um ein Audiosignal zu verarbeiten, das eine Vielzahl von Audiosignalen umfaßt, und daß für jeden Kanal (ch1 bis ch4) ein Satz (1d bis 4d) von Bandpaßfiltern (4, 5, 6) und ein Satz (1a′ bis 4a′) von Pegeldetektoren (7, 8, 9) zur Erzeu gung eines Kompressions- oder Expansions-Koeffizienten für jeden Kanal vorgesehen sind.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pegeldetektoren (7, 8, 9) als Mittelwertdetekto ren ausgebildet sind.