DK157586B - Indretning til overfoering af lydsignaler og efterklangsenhed med en saadan indretning - Google Patents

Description

i

DK 157586 B

Opfindelsen angår en indretning til overføring af lydsignaler, indeholdende en forsinkelsesledning med en indgang, en udgang og (2k + 1) udtag, hvor k er et helt tal og 2 < k <4, hvilke udtag er beliggende med lige store 5 tidsintervaller (t^), og hvert er forbundet med en fælles additionskreds over en første amplitudereguleringskobling, hvor amplituderne af signalerne ved udgangene af de første amplitudereguleringskoblinger, som er forbundet til udtag, der er symmetrisk beliggende i forhold 10 til det midterste udtag, har lige store værdier, og fase-forskydningerne i de første amplitudereguleringskoblinger er de samme, bortset fra at faseforskydningen i én ud af hver to af de første amplitudereguleringskoblinger, som er beliggende ved samme ulige multipla af tidsintervallet (t^) fra 15 det centrale udtag, afviger 180° fra faseforskydningen i den anden, hvorhos amplituderne i disse signaler er udvalgt således, at overføringen ved hjælp af indretningen er i det mindste i det væsentlige frekvensuafhængig. Endvidere angår opfindelsen en efterklangsenhed forsynet 20 med en sådan indretning ifølge opfindelsen. En indretning af den nævnte art er kendt fra beskrivelsen til hollandsk patent nr. 112.868.

I den kendte indretning er forholdene mellem amplituderne af signalerne ved amplitudereguleringskoblinger-25 nes udgange valgt til at stemme overens med koefficienterne for Bessel-funktionen af første orden og med et argument svarende til halvdelen af det højeste ulige antal udtag i indretningen minus tre. Som følge heraf kan indretningen afgive et udgangssignal, hvis amplitude, 30 når der til indretningen føres signaler med konstant amplitude, men vilkårlig frekvens, er i det væsentlige frekvensuafhængig .

Den kendte indretning har den ulempe, at navnlig hvis forsinkelsesledningen er en digital forsinkelses-35 ledning, et skifteregister, eller en ladningsoverføringsindretning, f.eks. af "bucket brigade"-typen eller en ladningskoblet indretning, vil de Bessel-koefficienter, som skal benyttes for de forskellige amplituderegule- 2 DK 1575868 ringskoblinger, give ubekvemme værdier, som det ofte er vanskeligt at realisere med digitale eller analoge midler, således at indretningen kun kan realiseres med meget komplicerede digitale eller analoge kredse.

5 Ved opfindelsen franbringes en indretning, som under opretholdelse af fordelene ved den kendte indretning kan realiseres på en meget enklere måde ved, at indretningen indeholder p sådanne forsinkelsesledninger, hvor p> 1, og at når der til hvert af et antal udtag langs forsin-10 kelsesledningen knyttes et index x, hvor x er et helt tal, x^ k + 1, med indexet 1 knyttet til et af de yderste udtag, på hinanden følgende indices knyttet til på hinanden følgende naboudtag regnet fra nævnte yderste udtag mod det midterste udtag og det højeste index knyt-15 tet til det midterste udtag, opfylder forholdet mellem udgangssignalerne fra de til nævnte udtag knyttede amplitudereguleringskoblinger A» inclusive disses fortegn, x 2 3 ligningen A, : A2 : A^ : A^ : A^ = 1 : 2n : 2n ; n -n : I (n4-l) -2n , hvor n, k og ^ kan have identiske vær-20 dier for hver forsinkelsesledning.

Ved begrænsning af antallet af udtag fra én forsinkelsesledning til et maksimalt antal på 9 og valg af forholdene mellem signalamplituderne i overensstemmelse med den angivne ligning kan der opnås en kobling, som er me-25 get enkel at realisere og ikke desto mindre udviser en i det væsentlige frekvensuafhængig overføring.

Det skal bemærkes, at n ikke nødvendigvis er et helt tal. Normalt vil der for n blive valgt en lav værdi, fordi alle udtag i så fald bidrager i det væsent-30 lige lige meget til udgangssignalet fra den fælles additionskreds. Endvidere er det i det foregående antaget, at forsinkelsesledningen selv udviser en frekvensuafhængig overføring fra indgangen til de forskellige udtag.

En udførelsesform for indretningen ifølge opfindel-35 sen kan omfatte mindst to forsinkelsesledninger, hvor indgangen af hver efterfølgende forsinkelsesledning er forbundet til udgangen af den fælles additionskreds for den forudgående forsinkelsesledning. Ved anvendelse af

DK 157586 B

3 mindst to forsinkelsesledninger på den beskrevne måde kan tidsintervallerne mellem udtagene i de to forsinkelsesledninger vælges forskelligt, således at der kan realiseres uens tidsforsinkelser, samtidigt med at indretningen 5 stadig udviser en frekvensuafhængig overføringskarakteristik .

En anden udførelsesform for indretningen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at den indeholder 21+1 serieforbundne, identiske forsinkelsesledninger, hvor 1 10 er et helt tal og 2<1<, 4, hvor indgangen af. hver efterfølgende forsinkelsesledning er forbundet til udgangen af den forudgående forsinkelsesledning, og udgangen fra additionskredsene for de (21+1) forsinkelsesledninger er individuelt forsynede med en anden ampiituderegule-15 ringskobling med udgangen fra hver af disse andre amplitudereguleringskoblinger forbundet til en fælles additionskreds, hvorhos amplituderne af udgangssignalerne fra de andre amplitudereguleringskoblinger for forsinkelses-ledninger, som er symmetrisk beliggende i forhold til den 20 midterste forsinkelsesledning, har ens værdier, og faseforskydningerne i de andre amplitudereguleringskoblinger er ens, bortset fra at faseforskydningen i den ene ud af hver to af de andre amplitudereguleringskoblinger, som er beliggende i afstande fra. den midterste forsinkelseslednings midter-25 ste udtag svarende til ens ulige multipla af det tidsinterval (t^)· som svarer til tidsintervallet mellem de midterste udtag fra to på hinanden følgende forsinkelsesledninger, afviger 180° fra faseforskydningen i den anden, og at når der til et antal af forsinkelsesledninger 30 knyttes et index x, hvor x er et helt tal, x»$ 1 + 1 med indexet 1 knyttet til en af de yderste forsinkelsesledninger, på hinanden følgende indices knyttet til på hinanden følgende naboforsinkelsesledninger regnet fra nævnte yderste forsinkelsesledning mod den midterste 35 forsinkelsesledning og det højeste index knyttet til den midterste forsinkelsesledning, opfylder forholdet mellem udgangssignalerne fra de til nævnte forsinkelsesledninger knyttede andre amplitudereguleringskoblinger B , inclu-

DK 157586B

4 sive disses fortegn ligningen B, : B, : B, : B, : Βς = 2 3 14X ^ 2 0 * 3 l:2m:2m i m - m : ^ (m - 1) - 2m . Princippet for opfindelsen knyttes her til en indretning med 5, 7 eller 9 identiske forsinkelsesledninger, som er serieforbundne 5 på den i det foregående beskrevne måde. Den samlede overføring viser sig da at være i det væsentlige uafhængig af frekvensen.

'1 eri yderligere udførelsésform for denne indretning ifølge opfindelsen er de 2 1 + 1 forsinkelsesledninger 10 kombinerede til én forsinkelsesledning med 21+1 grupper af 2k + 1 udtag. Dette gør det muligt at kombinere forsinkelsesledningerne på en sådan måde, at tidsintervallet t2 bliver mindre end summen af tidsintervallerne mellem det midterste udtag og det yderste udtag af to 15 naboforsinkelsesledninger, således at der kræves en meget kortere totalforsinkelsestid i indretningen og dermed færre komponenter til forsinkelsesledningen.

I en anden indretning ifølge opfindelsen er n lig med 1- for-en-forsinkelsesledning af nævnte art. Udgangs-20 signalerne fra amplitudereguleringskoblingerne i indretninger forsynet med en forsinkelsesledning med 5, 7 eller 9 udtag forholder sig da til hinanden som henholdsvis 1 : 2 : 2 ':'-2 : 1 ; 1 : 2 : 2 : 0 : -2 r 2 : -1 og 1:2:2:0: -2 tQ:2: -2:1. En sådan indretning 25 har den fordel, at amplituderne af disse signaler ikke afviger for meget i størrelse, og at amplitudereguleringskoblingerne kan forenkles som følge af det enkle forhold mellem amplituderne, tillige med at multiplikationerne og/eller divisionerne i tilfælde af digitale signaler kan 30 udføres ved forskydning af de enkelte bit med én position.

En anden udførelsesform for en indretning ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at nævnte forsinkelsesledning indeholder 7 udtag, og at udgangssignalerne fra de 35 første amplitudereguleringskoblinger regnet fra den ene ende til den anden af forsinkelsesledningen forholder sig til hinanden som 1 : 8 : 24 : 32 : -24 : 8 : -1.

En yderligere udførelsesform for indretningen er 5

DK 1S7586B

ejendommelig ved, at mindst én forsinkelsesledning har 7 udtag, og at udgangssignalerne fra de første amplitude-reguleringskoblinger regnet fra den ene ende til den anden af forsinkelsesledningen forholder sig til hinanden 5 som 1 : 4 : 12 : 16 : -12 : 4 : -1.

En videre udførelsesform er ejendommelig ved, at mindst én forsinkelsesledning har 7 udtag, og at udgangssignalerne fra de første amplitudereguleringskoblinger regnet fra den ene ende til den anden af forsinkelses-10 ledningen forholder sig til hinanden som 3 : 13 : 32 : 32 : -32 : 13 : -3. Fordelen ved disse forholdstal er, at navnlig i tilfælde af digitaliseret-: signaloverføring kan multiplikationerne og/eller divisionerne udføres ved forskydning af bittene én eller flere positioner svarende 15 til de relevante potenser af 2 i forholdstallene.

I en indretning ifølge opfindelsen med 21+1 serieforbundne forsinkelsesledninger er m lig med 1.

Forholdene mellem udgangssignalerne fra de andre amplitudereguleringskoblinger er da 1:2:2:-2:1 for 20 fem forsinkelsesledninger, 1:2:2:0:-2:2:-1 for syv forsinkelsesledninger, og 1:2:2:0:-2: 0:2:-2:1 for ni forsinkelsesledninger. Sådanne indretninger har den fordel, at amplituderne af signalerne ikke afviger for meget i størrelse, og at de andre 25 amplitudereguleringskoblinger kan forenkles som følge af de enkle forhold mellem amplituderne, tillige med at i tilfælde af digitale signaler kan multiplikationerne og/ eller divisionerne udføres ved forskydning af bittene én position.

30 En yderligere udførelsesform for indretningen er ejendommelig ved, at den indeholder 7 forsinkelsesledninger, og at udgangssignalerne fra de andre amplitudereguleringskoblinger regnet fra den ene ende til den anden forholder sig til hinanden som 1 : 8 : 24 : 32 : -24 : 35 8 : -1.

En videre udførelsesform for denne indretning er ejendommelig ved, at den indeholder 7 forsinkelsesledninger, og at udgangssignalerne fra de andre amplituderegu- 6

pi*' i ΰ 7 i < Q

ί \ [ ι.Γ / U v; O

leringskoblinger regnet fra den ene ende til den anden forholder sig til hinanden som 1 : 4 : 12 : 16 : -12 : 4 : -1.

En fremdeles yderligere udførelsesform for indret-5 ningen er ejendommelig ved, at den indeholder 7 forsinkelsesledninger, og at udgangssignalerne fra de andre ampiitudereguleringsindretninger regnet fra den ene ende til den anden forholder sig til hinanden som 3 : 13 : 32 : 32 : -32 : 13 : -3. Fordelene ved disse forholdstal 10 er, at navnlig i tilfælde af digitaliseret signaloverføring kan multiplikationerne og/eller divisionerne udføres ved forskydning af bittene én eller flere positioner svarende til de relevante potenser af 2 i forholdstallene.

En efterklangsenhed ifølge opfindelsen er ejendom-15 melig ved, at der findes en indretning ifølge et af de foregående krav, og at et signal føres til en første indgang af en kombinationsenhed, hvis udgang eventuelt over en yderligere forsinkelsesledning er forbundet til nævnte indretnings indgang, medens indretningens udgang 20 eventuelt under indføjelse af et forstærkertrin er forbundet til en anden indgang for kombinationsenheden.

Ved at føre udgangssignalet fra indretningen tilbage til indretningens indgang, hvor indretningens udgangssignal udgøres af udgangen af den til forsinkelsesledningen (den 25 sidste forsinkelsesledning) knyttede additionskreds eller udgangen af den yderligere fælles additionskreds i indretningen, kan der opnås en ønsket efterklang. For at forhindre ustabiliteter skal sløjfeforstærkningen være mindre end én. Dette resulterer i refleksioner, som 30 falder hen med tiden, hvilket giver indtryk af efterklang.

Ved en særlig udførelse af en efterklangsenhed i-følge opfindelsen med en indretning med mindst to forsinkelsesledninger, hvor udgangen af hver efterfølgende for-35 sinkelsesledning er koblet til udgangen af den fælles additionskreds, som er knyttet til den forudgående forsinkelsesledning, omfatter indretningen to forsinkelses-

DK 157586 B

7 ledninger, hver med 7 udtag, hvor tidsintervallet mellem udtagene fra den første forsinkelsesledning er forskellig fra tidsintervallet mellem udtagene i den anden forsinkelsesledning, og udgangen fra den fælles additionskreds 5 for den anden forsinkelsesledning udgør indretningens udgang.

Ved at vælge de to tidsintervaller, som er knyttede til de to forsinkelsesledninger, uens, kan der realiseres en ønsket stigning i ekkotætheden. Der kan herigennem 10 opnås en meget tro simulering af tredimensional efterklang, dvs. efterklang i et tredimensionalt rum som f.éks. en koncertsal. Med efterklangsenheden opnås en meget hurtig, efter en anden grads funktion tiltagende forøgelse af antallet af refleksioner pr. tidsenhed, hvilket giver 15 indtryk af tredimensional efterklang. Ved simpel tilbagekobling af indretningens udgangssignal kan der imidlertid opnås en efterklangsenhed, som udviser frekvensafhængig overføring.

Ved en yderligere udførelse af efterklangsenheden 20 ifølge opfindelsen er kombinationsenhedens udgang eventuelt over et yderligere forstærkertrin forbundet til en første indgang af en yderligere kombinationsenhed, og indretningens udgang er eventuelt over et andet forstærkertrin forbundet til en anden indgang af den yderligere 25 kombinationsenhed, ved hvis udgang udgangssignalet afta ges. Der opnås herigennem en efterklangsenhed, som yderligere udviser en frekvensuafhængig overføringskarakteristik. En forudsætning herfor er, at sløjfeforstærkningen set fra efterklangsenhedens indgang gennem indretningen 30 og tilbagekoblingskredsen til kombinationsenhedens anden indgang er lig med, men af modsat fortegn i forhold til forholdet mellem forstærkningen i vejen fra efterklangsenhedens indgang til den yderligere kombinationsenheds første indgang og forstærkningen i vejen fra efterklangs-35 enhedens indgang over indretningens udgang til den yderligere kombinationsenheds anden indgang. Ved passende valg af værdierne af udgangssignalerne fra amplitudereguleringskoblingerne opnås herved endvidere den fordel, at 8

DK 157586B

tilbagekoblingskredsen til koiabinationsenhedens anden udgang kan realiseres uden en forstærker eller et dæmp-ningsled.

Ved en yderligere udførelse af en efterklangsenhed 5 ifølge opfindelsen med en indretning med en forsinkelsesledning med (2k + 1) udtag findes en indretning ifølge opfindelsen med en forsinkelsesledning med to identiske grupper af 2k + 1 udtag med tilhørende amplitudereguleringskoblinger og additionskredse, hvor udgangen af den 10 fælles additionskreds fra den første gruppe er forbundet, eventuelt over et forstærkertrin, til kombinationsenhedens anden indgang, og udgangen af den fælles additionskreds for den anden gruppe er forbundet, eventuelt over et yderligere forstærkertrin, til en første indgang af 15 en yderligere kombinationsenhed, medens forsinkelsesledningens udgang er forbundet, eventuelt over et yderligere forstærkertrin, til en anden indgang for den yderligere kombinationsenhed, ved hvis udgang det ønskede signal kan aftages, hvorhos forholdet mellem udgangssignalerne fra 20 amplitudereguleringskoblingerne for den ene gruppe regnet fra forsinkelsesledningens indgang er lig med forholdene mellem udgangssignalerne fra amplitudereguleringskoblingerne for den anden gruppe regnet fra udgangen, og tidsintervallet mellem forsinkelsesledningens indgang og det 25 første udtag i den første gruppe er lig med tidsintervallet mellem det sidste udtag i den anden gruppe og forsinkelsesledningens udgang. Tilførslen af udgangssignalet fra den fælles additionskreds for den anden gruppe til den første indgang af den yderligere kombinations-30 enhed, som også i dette tilfælde tilsigtes at udjævne efterklangsenhedens frekvenssvarkurve, opnås ved igen at anvende princippet ifølge opfindelsen på den anden gruppe af (2k + 1) udtag langs forsinkelsesledningen. Også i dette tilfælde opnås en flad frekvenssvarkurve, hvis 35 sløjfeforstærkningen regnet fra efterklangsenhedens indgang gennem indretningen og tilbagekoblingskredsen til kombinationsenhedens anden indgang er lig med, men af modsat fortegn i forhold til forholdet mellem forstærk-

DK 157586 B

9 ningen mellem efterklangsenhedens indgang og den første indgang af den yderligere kombinationsenhed og forstærkningen mellem efterklangsenhedens indgang og den yderligere kombinationsenheds anden indgang gennem forsinkel-5 sesledningen. Ved passende valg af værdierne for udgangssignalerne fra amplitudereguleringskoblingerne for den og anden gruppe opnås endvidere den fordel, at både tilbagekoblingskredsen til den første kombinationsenheds anden indgang og vejen til den yderligere kombinations-10 enheds første indgang kan realiseres uden forstærkere eller dæmpningsled.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en indretning med en forsinkelsesled-15 ning med fem udtag, fig. 2 ved fig. 2a illustrerer division af et 16-bit binært tal med 2 og ved fig. 2b division af samme tal med 32, fig. 3 viser en indretning med to eller flere for-20 sinkeisesledninger, fig. 4 en indretning med fem forsinkelsesledninger, fig. 5 en anden udførelsesform for indretningen i fig. 4, fig. 6 en efterklangsenhed forsynet med en indret-25 ning ifølge opfindelsen, fig. 7 en efterklangsenhed med flad frekvenssvar-kurve, og fig. 8 en anden efterklangsenhed, med flad frekvenssvar kurve.

30 Indretningen i fig. 1 er forsynet med en forsinkel sesledning 1 med en indgang 2, hvortil der føres et lydfrekvenssignal, en udgang 3 og fem udtag 4-8 til aftagning af signaler fra forsinkelsesledningen. Udtagene 4-8 er beliggende med lige store forsinkelsesintervaller 35 t^ langs forsinkelsesledningen. Forsinkelserne mellem forsinkelsesledningens indgang 2 og det første udtag 4 (tg) og mellem det sidste udtag 8 og forsinkelsesledningens udgang 3 (t3) kan være vilkårlige. Hvert af ud-

DK 157586B

ίο tagene 4-8 er forbundet til en udgang 15 fra indretningen over en individuel amplitudereguleringskobling 9-13 og en additionskreds 16. Elementerne 9-13 forstærker eller dæmper signalerne fra tilsvarende udtag 5 4-8 med faktorer a^-aj. og kan udgøres af analoge eller digitale forstærkere eller dampningsled.

Faktorerne a-^-aj- er valgt således, at amplituderne af signalerne ved udgangene af amplitudereguleringskob- lingeme-regnet fra den ene ende af forsinkelsesledningen 10 til den anden ende forholder sig til hinanden som 2 1 : 2n : 2n : -2n : 1. Hvis der til indgangen 2 føres et signal med fladt frekvensspektrum, resulterer dette i et signal på udgangen 15 med i det væsentlige flad frekvenskarakteristik. Negativt fortegn angiver, at fasefor-15 skydningen i den pågældende amplitudereguleringskobling afviger 180° fra faseforskydningerne i de andre koblinger. Det er ikke strengt nødvendigt, at n er et helt tal. n vælges hensigtsmæssigt ikke for høj og vælges for eksempel til at være lig med 1. Forholdene bliver da 20 1 : 2..:. 2...:.-2 : 1. Hvis disse tal divideres med den højeste værdi, som er 2, fås ^:1:1:-1:^.

Hvis analoge signaler overføres digitalt i indretningen, betyder dette, at de (digitalt repræsenterede) amplituder af signalerne ved udtagene 5, 6 og 7 ikke behøver hver-25 ken forstærkning eller dæmpning, og at amplituderne ved de to yderste udtag skal divideres med 2. Denne division kan udføres meget enkelt med digitale midler. Det antages for eksempel, at de analoge signalamplituder repræsenteres af 16-bit binære tal. Forsinkelsesledningen 1 kan 30 da indeholde 16 parallelle skifteregistre. Hvert udtag, f.eks. udtaget 4, udtager én bit af det binære tal fra hvert af de 16 skifteregistre og sætter dette tal ind i et 16-bit skifteregister, som er flyttet til amplitudereguleringskoblingen. Hvert udtag, f.eks. 4, fører såle-35 des i princippet et 16-bit binært tal, som vist ved 16 i fig. 2a. Bitten yderst til venstre er den mest betydende bit. Bitten yderst til højre er den mindst betydende bit. Division med to betyder nu, at de binære tal

DK 157586 B

11 forskydes én position i retning af den mindst betydende bit. Dette er vist ved 17 i fig. 2a. Multiplikationerne /divisionerne kan således udføres ved hjælp af meget enkle skifteoperationer, hvilket gør kredsløbene meget enkle 5 at realisere. Alternativt er det muligt at udføre division ved forskydning af udtagene for udgangene i forhold til indgangene af det til en amplitudereguleringsindretning knyttede register, som nu kun er et lagerregister, én position i retning af den mest betydende bit, og knyt-10 te værdien "O" til den mest betydende bit i det binære tal ved nævnte registers udgang.

Indretningen i fig. 1 kan alternativt være forsynet med syv udtag. Forholdene mellem amplituderne af signalerne ved udgangene af amplitudereguleringskoblingerne 15 er da 1 : 2n : 2n2 : η3 - n : -2n2 : 2n : -1 (1)

Fortrinsvis vælges en lille værdi for n.

i) Hvis n vælges til 1, giver formel (1) forholdstallene 20 1:2:2:0:-2:2:-1

Hvis disse tal divideres med den største optrædende værdi fås ^:1:1:0:-1:1:-¾

Dette medfører, at det midterste udtag kan undværes. I 25 tilfælde af digital signaltransmission skal den meget enkle binære division med 2, som allerede er forklaret under henvisning til fig. 2a, anvendes igen.

ii) Hvis n vælges til 3, vil forholdstallene være 1 : 6 : 18 : 24 : - 18 : 6 : -1 (2) 30 Hvis disse tal multipliceres med 4/3, og yderværdierne afrundes til henholdsvis 1 og -1, fås 1:8: 24 : 32 : -24 : 8 : -1

Frekvenssvaret for indretningen vil næppe blive påvirket af den ovennævnte afrunding. Ved igen at dividere med 35 den største optrædende værdi fås _1 1 3 3 1 1 32 : 4 : 4 : 1 : ”4 : 4 * 32 2

Dette betyder, at der kræves divisioner med 4 (= 2 ) og 32 (= 2^), hvilket ved digital udformning af indretningen

DK 157586 B

12 betyder forskydning af et binært tal med henholdsvis 2 og 5 positioner i retning af den mindst betydemde bit. Divisionen med 32 er igen illustreret i fig. 2b. Det med 16 i fig. 2a betegnede 16-bittal giver ved division med 32 5 det ved 18 i fig. 2b viste tal 18 ved forskydning gennem fem positioner.

iii) Multiplikation af forholdstallene i formel (2) med 2/3 og afrunding af yderværdierne til 1 resulterer i 1 : 4 : 12 : 16 : -12 : 4 : -1, 10 hvilket efter division med 16 giver 113. 31 __1 16 : 4 : 4 : 1 : "4 * 4 * 16 r\ Λ

Der anvendes således divisioner med 4(=2Z) og 16 (=2 ) , hvilket ved digital udformning af indretningen betyder forskydning af det binære tal 2 eller 4 positioner i ret-15 ning af den mindst betydende bit.

iv) Hvis værdien 1 + vælges for n, og de ovennævnte værdier efter indsætning i formel (1) multipliceres med ---- - r 6+4 τΠ' fås 20 2.75 : 13.2 : 32 : 32 : -32 : 13.2 i 2.75

Afrunding af yderværdierne til 3 og de tilgrænsende værdier til 13/ hvilket næppe påvirker indretningens frekvenssvar, og afsluttende division af de resulterende tal med den højeste værdi, giver _ _3 13 ... 13 _3 25 32 : 32 * ’ X * 32 ’ ”32

Der kræves således kun division med 32, hvilket ved binær behandling-vil sige forskydning med fem positioner i retning af den mindst betydende bit.

Den i fig. 1 viste indretning kan alternativt være 30 forsynet med 9 udtag. Forholdene mellem amplituderne af signalerne ved amplitudereguleringskoblingernes udgange vil da være 1 : 2n : 2n2 : (n3 - n) s |(n4 - 1) - 2n2 : - (n3 - n) : 2n2 : -2n : 1 35 Igen vælges fortrinsvis en lille værdi for n. Hvis n vælges til 1, fås forholdstallene 1:2:2:0: -2:0:2; -2:1

DK 157586 B

13

Hvis disse tal divideres med med højeste værdi, fås 1:1:1:0:-1:0:1:-1:¾ dvs. naboudtagene til det midterste udtag kan undværes.

For de to yderste udtag kræves division med 2, dvs. binær 5 forskydning med én position i retning af den mindst betydende bit.

DK 157586B

14

Fig» 3 viser en indretning ifølge opfindelsen med to eller flere forsinkelsesledninger 21, 22, ... hver 5 svarende til den i fig. 1 viste. Hver forsinkelsesledning kan være forsynet med 5, 7 eller 9 udtag. Fig. 3 viser en forsinkelsesledning 21 med syv udtag og amplitudereguleringskoblinger, der giver faktorerne a^-a^, og en forsinkelsesledning 22 ligeledes med syv udtag og amp-10 litudereguleringskoblinger, der giver faktorerne b^-b^. Amplituderne af udgangssignalerne fra amplitudereguleringskoblingerne kan være forskellige for de to forsinkelsesledninger, forudsat naturligvis at de stemmer overens med udtrykket (1). Tilsvarende kan forsinkelserne 15 t-^ og tp. mellem udtagene i de to forsinkelsesledninger og forsinkelserne t^ og t^ fra indgangen til det første udtag i hver af forsinkelsesledningerne være forskellige.

Udgangen fra den fælles additionskreds 23 for den første forsinkelsesledning 21 er forbundet til indgan-20 gen af den anden forsinkelsesledning 22. Udgangen fra den fælles additionskreds 24 for den anden forsinkelsesledning 22 er enten forbundet til indgangen af den næste forsinkelsesledning eller, hvis der kun findes to forsinkelsesledninger, til indretningens udgang 15.

25 På denne måde kan der opnås længere forsinkelses tider og flere (om ønsket uens fordelte) forsinkelser (ekkoer) under opretholdelse af fordelene ved en indretning med fladt frekvenssvar.

Fig. 4 viser en yderligere indretning indeholdende 30 en serieforbindelse af fem identiske forsinkelsesledninger 31-35 med 5, 7 eller 9 udtag. Forholdene mellem amplituderne ved udgangene af amplitudereguleringskoblingerne hørende til udtagene er de samme for alle forsinkelsesledningerne. Udgangen fra den første forsinkel-35 sesledning 31 er forbundet til indgangen for den anden forsinkelsesledning 32. Indgangen for hver efterfølgende forsinkelsesledning er forbundet til udgangen fra den forudgående forsinkelsesledning. Tidsintervallet mellem

is DK 157586 B

de midterste udtag for to på hinanden følgende forsinkel-sesledninger er t2« Udgangene fra de fælles additionskredse 36-40 hørende til hver sin af forsinkelsesledningerne 31-35 er hver forbundet til indretningens ud-5 gang 15 over en anden amplitudereguleringskobling, hvilke koblinger er repræsenteret ved elementer henholdsvis 41-45, og en yderligere fælles additionskreds 46. Elementerne 41-45 forstærker eller dæmper signalerne ved udgangene af de fælles additionskredse 36-40 med 10 faktorer b-^-bj- på en sådan måde, at amplituderne af udgangssignalerne fra de andre 'amplitudereguleringskoblinger 41-45 regnet fra den ene ende af indretningen til 2 den anden er 1 : 2m : 2m ; -2m : 1. Denne indretning har en i det væsentlige frekvensuafhængig overførings-15 karakteristik. Indretningen kan alternativt være udstyret med 7 eller 9 serieforbundne forsinkelsesledninger hver med 5, 7 eller 9 udtag. De tilsvarende amplituder ved udgangene af de andre amplitudereguleringskoblinger vil da forholde sig til hinanden som 20 1 : 2m : 2m2 : m3 - m : -2m2 : 2m : -1 for 7 forsinkelsesledninger, og som 1 : 2m : 2m2 : m3 -m : | (m4 - 1) - 2m2 : -(m3 - m) : 2m2 - 2m ; 1 for 9 forsinkelsesledninger.

25 Por forholdene mellem amplituderne ved udgangene af de andre amplitudereguleringskoblinger er de samme muligheder til stede som beskrevet for amplitudereguleringskoblingerne i fig. 1.

I indretningen i fig. 5 er forsinkelsesledningerne 30 31-35 i fig. 4 effektivt flettet ind i hinanden på en sådan måde, at forsinkelsen som optræder mellem de midterste udtag fra to forsinkelsesledninger, som er beliggende "i naboforhold" til hinanden, er mindre end summen af den forsinkelse, der optræder mellem det mid-35 terste udtag og udgangen af en given forsinkelsesledning og den forsinkelse, der optræder mellem indgangen og det midterste udtag af den næste forsinkelsesledning. For klarheds skyld er udtagene hørende til forsinkelsesled-

DK 157586B

16 ningerne 32 og 34 vist ved toppen af forsinkelsesledningen .

Til opnåelse af en efterklangsenhed ved hjælp af en indretning ifølge opfindelsen, hvilken indretning i prin-5 cippet kun afgiver et udgangssignal sammen med forsinkede versioner heraf, dvs. en enhed, som afgiver et signal, der genoptræder med en i tid aftagende amplitude (svarende til ægte ekkoer), skal indretningens udgangssignal føres tilbage til dens indgang. En sådan efterklangsenhed 10 er vist i fig. 6. Den indrammede del 50 repræsenterer indretningen, som har en indgang 2 og en udgang 15.

Den indrammede del 50 kan således indeholde en hvilken som helst af udførelsesformerne i fig. 1, 3, 4 og 5.

Foran indretningen 50 ligger en kombinationsenhed 52.

15 Mellem kombinationsenheden og indretningen 50 kan indgå en ekstra forsinkelsesledning 53 med en fast forsinkelse. Efterklangsenheden 51 er forbundet til en første indgang af kombinationsenheden 52. Indretningens udgang 15 er forbundet til efterklangsenhedens udgang 55 og, 20 eventuelt over en tilbagekoblingsforstærker 54, til en anden indgang af kombinationsenheden 52. For at forhindre ustabiliteter i at optræde i efterklangsenheden skal forstærkningen langs sløjfen indeholdende kombinationsenheden 52, forsinkelsesledningen 53, indretningen 50 25 og tilbagekoblingsforstærkeren 54 være mindre end én, dvs. A α < 1, hvor A er forstærkningen af indretningen 50 fra indgangen 2 til udgangen 15, idet det antages, at forstærkningerne af forsinkelsesledningen 53 og kombinationsenheden 52 er én.

30 Gennem valg af faktorerne a^-a^, a^ eller aQ og i givet fald b-^-b,-, b^ eller b^ i amplitudereguleringskoblingerne i indretningen 50 på en sådan måde, at indretningens forstærkning A er mindre end én, er det muligt at undgå indkobling af en tilbagekoblingsforstærker 54 35 i tilbagekoblingskredsen.

I en (ikke vist) udførelse af efterklangsenheden i fig. 5 indeholder indretningen 50 to forsinkelsesledninger med hver syv udtag, som vist i fig. 3. Med en

DK 157586 B

17 sådan efterklangsenhed er det muligt at opnå en meget tro simulering af tredimensional efterklang, dvs. efterklang i et tredimensionalt rum som f.eks. en koncertsal. Gennem valg af de to i fig. 3 angivne tidsintervaller for de to 5 forsinkelsesledninger til at være forskellige for de to ledninger er det muligt at opnå en ønsket forhøjelse af "tætheden" af de på hinanden følgende ekkoer med en hurtig, efter en anden grads funktion tiltagende forøgelse af antallet af ekkoer pr. tidsenhed.

10 Ved simpel tilbagekobling af udgangssignalet til indretningen 50's indgang opnås en efterklangsenhed, som ikke længere er frekvensuafhængig, dvs. ikke længere udviser et fladt frekvenssvar fra indgangen 51 til udgangen 55. Hvis indretningen 50 og eventuelt den foran-15 liggende forsinkelsesledning 53 i en anden udførelsesform for efterklangsenheden, som er vist i fig. 7, parallelkobles med en transmissionsvej 56, hvori der kan indgå en forstærker 57, hvilken transmissionsvej er forbundet til en første indgang af en yderligere kombinations-20 enhed 58 i form af en additionskreds, til en anden indgang , til hvilken indretningen 50fs udgang 15 er forbundet, eventuelt over en forstærker 59, kan der opnås en efterklangsenhed, som har en frekvensuafhængig overføringskarakteristik fra indgangen 51 til udgangen 25 55, som er forbundet til den yderligere kombinationsenhed 58's udgang. Hertil må følgende betingelse være opfyldt: Forstærkningen langs sløjfen indeholdende kombinationsenheden 52, forsinkelsesledningen 53, indretningen 50 og forstærkeren 54 skal være lig med, men af modsat for-30 tegn i forhold til forholdet mellem forstærkningen fra indgangen 51 til udgangen 55 over kombinationsenheden 52 og transmissionsvejen 56 og forstærkningen fra indgangen 51 til udgangen 55 gennem kombinationsenheden 52, indretningen 50 og forstærkeren 59, dvs. Δα = 35 - 8/Αγ . Til opnåelse af en efterklangsenhed, som fra indgangen 51 til udgangen 55 udviser forstærkningen én for hele frekvensområdet, skal endvidere forstærkningen fra indgangen 51 til udgangen 55 over indretnin-

DK 157586B

18 gen 50 vælges til én, dvs. Αγ = 1.

Gennem valg af faktorerne a-j-a^, a7 eller ag og eventuelt b7 eller bg for amplituderegulerings koblingerne i indretningen, således at indretningens for-5 stærkning A er lig med 1, er der ikke behov for nogen forstærker 59 i vejen fra udgangen 15 til den yderligere kombinationsenhed 58's anden indgang.

I fig. 8 er vist en særlig udførelsesform for efterklangsenheden i fig. 7. De 5, 7 eller 9 udtag fra for-10 sinkelsesledningen forsynet med respektive amplitudereguleringskoblinger og en additionskreds er betegnet med henvisningstallet 60. Udgangen 15 fra indretningen 60 er koblet tilbage til den anden indgang for kombinationsenheden 52 over en tilbagekoblingsforstærker 54.

15 Til forskel fra efterklangsenheden i fig. 7 er forsinkelsesledningens udgang 3 her forbundet til den anden indgang fa den yderligere kombinationsenhed 58 over forstærkeren 59. Henvisningstallet 61 angiver samme antal udtag med tilhørende amplitudereguleringskoblinger 20 og en tilhørende additionskreds som henvisningstallet 60. Forsinkelserne mellem udtagene 60 og 61 er de samme (t1). Forholdene mellem amplituderne af udgangssignalerne fra amplitudereguleringskoblingerne hørende til udtagene 60 set i forsinkelsesledningens retning er de sam-25 me som for udtagene 61 set i modsat retning. Forsinkelsen tg mellem forsinkelsesledningens indgang og det første af udtagene 60 er lig med forsinkelsen mellem det sidste af udtagene 61 og enden af forsinkelsesledningen 1. Tilsvarende er forsinkelsen t^ mellem indgangen af 30 forsinkelsesledningen 1 og det første af udtagene 61 lig med forsinkelsen mellem det sidste af udtagene 60 og enden af forsinkelsesledningen 1. Forsinkelsen t4 kan være større eller mindre end eller lig med tg.

60 og 61 er således spejlsymmetriske om forsinkelses-35 ledningen l's midtpunkt. Udgangen 63 fra arrangementet 61 er forbundet til den første indgang af den yderligere kombinationsenhed 58 over transmissionsvejen 56, som kan indeholde forstærkeren 57. Til frekvensuafhæn-

DK 157586 B

19 gig overføring (fladt frekvenssvar) ved hjælp af efterklangsenheden mellem, indgangen 51 og udgangen 55 skal forstærkningen langs sløjfen indeholdende kombinations-enheden 52, indretningen 60 og tilbagekoblingsforstær-5 keren 54 være lig med, men af modsat fortegn i forhold til forholdet mellem forstærkningen fra indgangen 51 til udgangen 55 gennem indretningen 61 og transmissionsvejen 56 og forstærkningen fra indgangen 51 til udgangen 55 gennem forsinkelsesledningen 1 og for-10 stærkningen 59, dvs. Aa — -B$ /Cy , hvor B repræsenterer forstærkningen fra indgangen 2 til udgangen 63 for arrangementet 61 og C forstærkningen af forsinkelses-ledningen 1 fra indgangen 2 til udgangen 3.

Også i dette tilfælde har efterklangsenheden for-15 stærkningen én fra indgangen 51 til udgangen 55, hvis forstærkningen fra indgangen 51 til udgangen 55 gennem forsinkelsesledningen 1 er én, dvs. Cy = 1. Hvis forsinkelsesledningen l's forstærkning C er lig med én, er der ikke behov for nogen forstærker 59. Endvidere kan 20 faktorerne a^-a^, a^ eller a^ for amplitudereguleringskoblingerne i arrangementerne 60 og 61 og dermed forstærkningsfaktorerne A og B for de samme forhold mellem amplituderne af udgangssignalerne fra amplitudereguleringskoblingerne i de to arrangementer 60 og 61 vælges 25 således, at der ikke er behov for nogen tilbagekoblingsforstærker 54 og/eller nogen forstærker 57 i efterklangsenheden .

Endelig skal det bemærkes, at opfindelsen ikke er begrænset til de i figurerne viste udførel sesf omer* Op-30 findelsen angår også indretninger eller efterklangsenheder, hvor forholdene mellem amplituderne af udgangssignalerne fra amplitudereguleringskoblingerne er valgt i omvendt rækkefølge, eller hvor udformningen på punkter, som ikke vedrører opfindelsens princip, afviger fra de 35 beskrevne udførelsesformer.

Claims (13)

1. Indretning til overføring af lydsignaler, indeholdende en forsinkelsesledning (1, 21, 22>) med en indgang, en udgang· og (2k+1) udtag (4,5,6,7,8), hvor k er et helt tal og2<k<4, hvilke udtag er beliggende med lige store tidsintervaller 5 (t^) , og hvert er forbundet til en faalles additionskreds (16, 23, 24, 36-40) over en første amplituderegukeringskobling (a,-a^), hvor amplituderne af signalerne ved udgangene af de første ainplitudereguleringskoblinger, som er forbundet til et udtag, der er symmetrisk beliggende i forhold til det midterste 1 Π u udtag, har lige store værdier, og faseforskydningerne i de første amplitudereguleringskoblinger er de samme, bortset fra at faseforskydningen i én ud af hver to af de første amplitudereguleringskoblinger, som er beliggende ved samme ulige multipla af tidsintervallet (t^) fra det ^ centrale udtag, afviger 180° fra faseforskydningen i den anden, hvorhos amplituderne i disse signaler er udvalgt således, at overføringen ved hjælp af indretningen er i det mindste i det væsentlige frekvensuafhængig, kendetegnet ved, at indretningen indeholder p 20 o sådanne forsinkelsesledninger, hvor p>l, og at når der til hvert af et antal udtag langs forsinkelsesledningen knyttes et index x, hvor x er et helt tal, x< k + 1, med indexet 1 knyttet til et af de yderste udtag, på hinanden følgende indices knyttet til på hinanden føl- 25 i gende naboudtag regnet fra nævnte yderste udtag mod det j midterste udtag og det højeste index knyttet til det i midterste udtag,opfylder forholdet mellem udgangssignalerne fra de til nævnte udtag knyttede amplitudereguleringskoblinger A , inclusive disses fortegn, ligningen 3n X 9 3 14 2' Αχ : A2 : A3 : A4 : A5 = 1 : 2n : 2n ;n -n : j (η -1) -2n , hvor n, k og t^ kan have identiske værdier for hver forsinkelsesledning.

2. Indretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den indeholder mindst to forsinkelsesledninger, hvor indgangen af hver efterfølgende forsinkelsesledning er forbundet til udgangen af den fælles additionskreds for den forudgående forsinkelsesledning. t 35 DK 157586 B

3. Indretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den indeholder 21+1 serieforbundne, identiske forsinkelsesledninger, hvor 1 er et helt tal og 2« 1<:4, hvor indgangen af hver efterfølgende forsinkel-5 sesledning er forbundet til udgangen af den forudgående forsinkeisesledning, og udgangene fra additionskredsene for de (21+1) forsinkelsesledninger er individuelt forsynede med en anden amplitudereguleringskobling med udgangen fra hver af disse andre amplituderegulerings-10 koblinger forbundet til en fælles additionskreds, hvorhos amplituderne af udgangssignalerne fra de andre amplitudereguleringskoblinger for forsinkelsesledninger, som er symmetrisk beliggende i forhold til den midterste forsinkelsesledning, har ens værdier, og faseforskydnin-15 gerne i de andre amplitudereguleringskoblinger er ens, bortset fra at faseforskydningen i den ene ud af hver to af de andre amplitudereguleringskoblinger, som er beliggende i afstande fra den midterste forsinkelseslednings midterste udtag svarende til ens ulige multipla af det tidsinterval 20 (t2), som svarer til tidsintervallet mellem de midterste udtag fra to på hinanden følgende forsinkelsesledninger, afviger 180° fra faseforskydningen i den anden, og at når der til et antal af forsinkelsesledninger knyttes et index x, hvor x er et helt tal, x< 1 + 1 med indexet 1 25 knyttet til en af de yderste forsinkelsesledninger, på hinanden følgende indices knyttet til på hinanden følgende naboforsinkelsesledninger regnet fra nævnte yderste forsinkelsesledning mod den midterste forsinkelsesledning og det højeste index knyttet til den midterste forsinkel-30 sesledning, opfylder forholdet mellem udgangssignalerne fra de til nævnte forsinkelsesledninger knyttede andre amplitudereguleringskoblinger B , inclusive disses for- Λ 2 tegn ligningen B, : B~ : B_ : B, s B,- = 1 : 2m : 2m : 3 14x Δ 2 J ^ 3 m - m : £ (ni - 1) - 2m .

4. Indretning ifølge krav 3, kendetegnet ved, at de 21 + 1 forsinkelsesledninger er kombineret til én forsinkelsesledning med 21+1 grupper af 2k + 1 udtag. DK 157586 B

5. Indretning ifølge krav 1, 2, 3 eller 4, kendetegnet ved, at for nævnte forsinkelsesledning er n lig med 1.

6. Indretning ifølge krav 1, 2, 3 eller 4, k e n -5 det egnet ved, at nævnte forsinkelsesledning indeholder 7 udtag, og at udgangssignalerne fra de første amplitudereguleringskoblinger regnet fra den ene ende til den anden af forsinkelsesledningen forholder sig til hinanden som 1 : 8 : 24 : 32 : -24 : 8 : -1.

7. Indretning ifølge krav 1, 2, 3 eller 4, ken detegnet ved, at mindst én forsinkelsesledning har 7 udtag, og at udgangssignalerne fra de første amplitudereguleringskoblinger regnet fra den ene ende til den anden af forsinkelsesledningen forholder sig til hin-15 anden som 1 : 4 : 12 : 16 : -12 : 4 : -1.

8. Indretning ifølge krav 1, 2, 3 eller 4, kendetegnet ved, at mindst én forsinkelsesledning har 7 udtag, og at udgangssignalerne fra de første amplitudereguleringskoblinger regnet fra den ene ende til 20 den anden af forsinkelsesledningen forholder sig til hinanden som 3 : 13 : 32 : 32 : -32 : 13 : -3.

9. Indretning ifølge krav 3 eller 4, kendetegnet ved, at ία er lig med 1.

10. Indretning ifølge krav 3 eller 4, kende-25 tegnet ved, at den indeholder 7 forsinkelsesledninger, og at udgangssignalerne fra de andre amplitudereguleringskoblinger regnet fra den ene ende til den anden forholder sig til hinanden som 1 : 8 : 24 : 32 : -24 : 8 : -1.

11. Indretning ifølge krav 3 eller 4, kende tegnet ved, at den indeholder 7 forsinkelsesledninger, og at udgangssignalerne fra de andre amplitudereguleringskoblinger regnet fra den ene ende til den anden forholder sig til hinanden som 1:4:12:16: -12 : 35 4 : -1.

12. Indretning ifølge krav 3 eller 4, kendetegnet ved, at den indeholder 7 forsinkelsesledninger, og at udgangssignalerne fra de andre amplitude- DK 157586 B reguleringsindretninger regnet fra den ene ende til den anden forholder sig til hinanden som 3 : 13 : 32 : 32 s -32 : 13 : -3.

13. Efterklangsenhed, kendetegnet ved, at der findes en indretning (50) ifølge et af de foregående krav, og at et signal føres til en første indgang af en kombinationsenhed (52), hvis udgang eventuelt over en yderligere forsinkelsesledning (53) er forbundet til nævnte indretnings (50) indgang, medens indretningens udgang eventuelt under indføjelse af et forstærkertrin (54) er forbundet til en anden indgang for kombinationsenheden (52).