DE709139C

DE709139C - Process for automatic low-distortion dynamic control in low-frequency transmission systems

Info

Publication number: DE709139C
Application number: DEB181522D
Authority: DE
Inventors: Heinz Boucke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-01-20
Filing date: 1938-01-20
Publication date: 1941-08-07

Description

Verfahren zur selbsttätigen verzerrungsarmen Dynamikregelung in niederfrequenten Übertragungssystemen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verzerrungsarmenDynamikregelung inniederfrequenten Übertragungssystemen. Bei der Dynamikregelung wendet man im allgemeinen Regelspannungen an, die durch Gleichrichtung eines Anteils der gesamten fJbertragungsfrequenzen zu bilden sind'. Nach der Gleichrichtung erfolgt eine Glättung der Regelspannung zwecks Befreiung von Restspannungen der Niederfrequenzen. Da nun mit zunehmender Glättung eine Vergrößerung der Trägheit des Regelvorgangs auftritt, kann man praktisch mit der Sie@bung der Regelspannung nicht so weit gehen, wie es zur Vermeidung jeglicher Verzerrungen infolge der der Regelspannung noch anhaftenden Niederfrequenzrestspannung an sich notwendigwäre. Die Verzerrungen rühren praktisch nur von den tiefen Frequenzen etwa zwischen 3o bis r5o Hertz her. Es sind nun Systeme bekannt, bei denen man zur Vermeidung der Niederfrequenzreste in der Regelspannung zu deren Bildung nur die mittleren und hohen Frequenzen des übertragenen NF.-Gemisches heranzieht. Dies ist aber nachteilig für die Natürlichkeit der Dynamik, da diese nun von den Lautstärkeänderungen der tiefen Ffequenzen unbeeinflußt -bleibt.Method for automatic low-distortion dynamic control in low-frequency Transmission systems The invention relates to a method for low-distortion dynamic control in low-frequency transmission systems. The dynamic control is generally used Control voltages, which are achieved by rectifying a portion of the total transmission frequencies are to be formed '. After rectification, the control voltage is smoothed for the purpose of releasing residual voltages of the low frequencies. Since now with increasing Smoothing an increase in the inertia of the control process occurs can be done in practice Do not go as far with practicing the control voltage as you would to avoid any Distortion as a result of the residual low-frequency voltage still adhering to the control voltage would be necessary in itself. The distortion is practically only due to the low frequencies about 3o to 5o Hertz ago. There are now systems known in which one to Avoidance of the low frequency residues in the control voltage to their formation only the uses medium and high frequencies of the transmitted NF. mixture. This is but disadvantageous for the naturalness of the dynamics, since these are now affected by the volume changes the deep frequencies remain unaffected.

Ferner ist es bekannt, die Niederfrequenzreste durch Verwendung mehrgliedriger Siebketten im Regelspannungskanal stärker zu unterdrücken, als es mit den üblichen R/C-Gliedern möglich ist. Hierdurch gewinnt man jedoch nur eine geringfügige Verbesserung um etwa 3o bis 5o °/o.It is also known to reduce the low frequency residues by using multi-link To suppress sieve chains in the control voltage channel more strongly than with the usual R / C links is possible. However, this gives only a slight improvement by about 30 to 50 per cent.

Bei einer anderen Regelanordnung ist zur Herabsetzung der Verzerrungen vorgeschlagen worden, zwei Regelspannungen anzuwenden, von denen die eine aus den mittleren und hohen Frequenzen, ,die andere dagegen unter Anwendung gleichartiger Siebmittel aus den einer Frequenzverdoppelung unterworfenen unterm Grenzfrequenzen gebildet wird. Die Anordnung ist aber recht kompliziert und vermag eine entscheidende Verbesserung erst dann zu bringen, wenn man mehrere Frequenzverdoppelungen hintereinander anwendet. Demgegenüber unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Dynamikregelung darin, daß mehrere aus tiefen und hohen Tonfrequenzen des übertragenen Niederfrequenzgemisches getrennt voneinander gebildete Regelspannungen gleichsinnig verwendet werden, von denen die aus den tieferen Frequenzen gebildete Regelspannung in Siebgliedern größerer Zeitkonstante gesiebt werden als die aus den höheren Frequenzen gebildete Regelspannung.Another control arrangement is to reduce the distortion been proposed to use two control voltages, one of which from the medium and high frequencies,, the other against using similar sieve means from those subjected to a frequency doubling underm Cutoff frequencies is formed. The arrangement is, however, quite complicated and capable A decisive improvement can only be brought about when you have several frequency doublings apply one after the other. In contrast, the method according to the invention differs for dynamic control in the fact that several of the low and high audio frequencies of the transmitted Low-frequency mixture separately formed control voltages in the same direction are used, of which the control voltage formed from the lower frequencies are screened in filter elements with greater time constants than those from the higher frequencies generated control voltage.

Im Vergleich zu der vorgenannten, mit Frequenzverdoppelang arbeitenden Anordnung ergibt sich dabei bei kleinerem Aufwand eine weitgehendere Unterdrückung der Verzerrungen. Der Nachteil, der in der Einführung einer größeren Regelträgheit in Abhängigkeit von Lautstärkeänderungen der tiefen Töne zu liegen scheint, ist bei näherer Cberlegung nicht vorhanden. Man muß hier zwischen zwei :Möglichkeiten unterscheiden, nämlich einer langsamen oder einer raschen ursprünglichen Lautstärkeänderung der tiefen Frequenzen. Bei langsamen Stärkeänderungen fällt die Regelträgheit schon prinzipiell nicht ins Gewicht. Nun sind aber die Lautstärkeänderungen bei 3"Itisil;instrunienten im Gebiet der tiefen Frequenzen ohnehin wesentlich langsamer wegen der absolut genommen längeren Einschwingzeit. Man kann deshalb für die aus den tiefen Tönen gewonnene Regelspannung eine größere absolute Regelträgheit anwenden, ohne daß die relative Regelträgheit -- d. h. die Regelträgheit gemessen an den Periodenzeiten der jeweiligen Frequenzsich ändert.Compared to the above, which works with frequency doubling Arrangement results in a more extensive suppression with less effort of distortions. The disadvantage is the introduction of a greater inertia seems to be depending on volume changes of the low notes is not available on closer consideration. You have to choose between two: Possibilities differentiate, namely a slow or a rapid original volume change of the low frequencies. With slow changes in strength, the sluggishness already falls in principle not significant. But now the volume changes are at 3 "Itisil; instrunienten in the area of the low frequencies anyway much slower because of the absolute taken longer settling time. One can therefore for that obtained from the lower notes Control voltage apply a greater absolute control inertia without affecting the relative Regular inertia - d. H. the control inertia measured by the period times of the respective Frequency changes.

Aber auch bei unvermittelt einsetzenden Lautstä rkeänderungen eines tiefen Tons bedeutet die größere Regelträgheit der einen Regelspannung keinen Nachteil. Der Grund dafür liegt darin, daß eine plötzliche Ainplitudenänderung einer Frequenz durch physikalische Gesetzmäßigkeit verknüpft ist mit dem Auftreten von Oberwellen im Zeitraum der plötzlichen Änderung. Bekanntlich ist z. B. der Beginn eines Paukenschlags durch eine kurzzeitige 0liertonbildung gekennzeichnet. DieseObertöne fallen aber bei der erfindungsgemäßen Schaltung vorwiegend in den Frequenzkanal, aus dessenAmplituden die Regelspannung mit der kleinen absoluten Regelträgheit gebildet wird. Es wird also bei der erfindungsgemäßen Schaltung eine plötzliche Lautstärkeünderung der tiefen Töne in einer angemessenen kurzen Regelzeit die Regelung auslösen, während langsame Lautstärkeänderungen der tiefen Frequenzen nur über den Kanal mit der größeren Regelzeit wirken können.But even if the volume changes suddenly one In the case of a low tone, the greater control inertia of one control voltage does not mean a disadvantage. The reason for this is that a sudden change in amplitude of a frequency is linked by physical laws with the occurrence of harmonics in the period of sudden change. It is known that z. B. the beginning of a bang characterized by a short-term 0liertonbildung. However, these overtones fall in the circuit according to the invention mainly in the frequency channel, from its amplitudes the control voltage is formed with the small absolute control inertia. It will So in the circuit according to the invention a sudden volume reduction of the low tones trigger the regulation in a reasonably short control time slow volume changes of the low frequencies only on the channel with the larger one Control time can act.

Es sind im übrigen schon Verfahren zur Dynamikregelung bekanntgeworden, bei denen eine unterschiedliche Regelwirkung in bezug auf verschiedene Frequenzgebiete der übertragenen Niederfrequenz mittels zweier Regelspannungen stattfindet, die in verschiedenem Maße geglättet sind. Hierbei sind jedoch im Gegensatz zur Erfindung beide Regelspannungen aus gleichen Frequenzen gebildet, und die Regelspannungen werden nicht einem einzelnen geregelten Element oder gleichartigen Elementen zugeführt, sondern beeinflussen zwei verschieden frequenzabhängige Widerstände des Übertragungskanals.By the way, methods for dynamic control have already become known, in which a different control effect in relation to different frequency ranges the transmitted low frequency takes place by means of two control voltages that are smoothed to different degrees. Here, however, are in contrast to the invention both control voltages formed from the same frequencies, and the control voltages are not fed to a single regulated element or similar elements, but affect two different frequency-dependent resistances of the transmission channel.

Statt, wie beschrieben, :bei der Erfindung zwei aus verschiedenen Frequenzgebieten gebildete Regelspannungen anzuwenden, kann man auch weitergehen und drei oder mehrere Regelspannungen verwenden, deren Zeitkonstanten in einem bestimmten Verhältnis zu der unteren Grenzfrequenz des betreffenden Frequenzgebietes steht.Instead of, as described, two of different in the invention To apply control voltages formed in frequency domains, one can also go further and use three or more control voltages whose time constants are in a certain Relation to the lower limit frequency of the frequency range in question.

Man erreicht dadurch eine selbsttätige Regelung des Wertes .der Zeitkonstante in Abhä ngig'keit von der jeweils den Hauptanteil an der Lautstärkeänderung tragenden Frequenzgruppe und gleichzeitig wegen der oben geschilderten Wirkung der Oberwellen eine Abhängigkeit derZeitkonstante vonderRaschheitderL autstärkeänderungen. ZurAufteilung cler zur Bildung der Regelspannungen bestimmten Niederfrequenz in mehrere Frequenzgruppen, die jede für sich an eigene Gleichrichter mit nachfolgenden Siebelementen geführt werden, sind die bekannten Mittel, wie Filterketten u. dgl., anwendbar.This achieves an automatic regulation of the value of the time constant depending on the one responsible for the main part of the volume change Frequency group and at the same time because of the above-described effect of the harmonics a dependence of the time constant on the speed of the volume changes. For allocation the low frequency intended for the formation of the control voltages in several frequency groups, each led to its own rectifier with subsequent sieve elements known means such as filter chains and the like are applicable.

Die Glättung der Teilregelsl)annungen kann z iiiii Tei 1 in -eineinsamen zn Siebgliedern erfolgen, jedoch muß dann füreine odermehrere der Teilregelspannungen eine Vorsiebung erfolgen, um die notwendigen Unterschiede in den G1:ittungszeitkonstanten zu erhalten.Z iiiii Tei 1 can be carried annungen smoothing the Teilregelsl) in -eineinsamen zn screening members, however, then the portion control voltages to the necessary differences in the G1 must take place for one or more pre-screening: ittungszeitkonstanten to obtain.

Die Regelspannungen können an gleicher Stelle oder an verschiedenen Stellen dem geregelten Element bzw. Verstärker zugeführt werden. Sie sind in jedem Fall so zu polen, daß sie den Obertragungsgrad in gleichem Sinn beeinflussen.The control voltages can be at the same point or at different Place the controlled element or amplifier. You are in everyone To polish the case in such a way that they influence the degree of transmission in the same sense.

Die Erfindung ist von besonderem Vorteil für Rundfunkempfänger oder Verstärker mit guter Baßwiedergabe. Ferner ist sie für die Dvnamikeinel)nung am Sender oder bei sonstigen Aufnahmeanordnungen bedeutungsvoll, da hier zur Vermeidung von Übersteuerungen besonders kleine Einregelzeiten notwendig sind. Die Erfindung gestattet die Anwendung derartig kleiner Zeitkonstanten und läBt trotzdem eine weitgehende Befreiung der Regelspannung von denResten auch der tiefen Tonfrequenz zu.The invention is of particular advantage for radio receivers or Amplifier with good bass reproduction. It is also on for the dvnamikein) elation Transmitter or other recording arrangements meaningful, as here to avoid particularly short settling times are necessary for overriding. The invention allows the application such small time constants and allows Nevertheless, the control voltage is largely exempted from the residues, including the low ones Audio frequency too.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Method for low-distortion, automatic dynamic control in low-frequency transmission systems by means of several control voltages formed from low frequencies on the one hand and medium and high frequencies on the other hand, used in the same direction, characterized in that the control voltage formed from the lower frequencies is smoothed in filter elements with greater time constants than that from control voltage generated by the higher frequencies. a. Method according to Claim r, characterized in that the various control voltages are partially screened with common screening means.