DK172325B1 - Signal compressor and signal expander for use in a transmission system - Google Patents
Signal compressor and signal expander for use in a transmission system Download PDFInfo
- Publication number
- DK172325B1 DK172325B1 DK282881A DK282881A DK172325B1 DK 172325 B1 DK172325 B1 DK 172325B1 DK 282881 A DK282881 A DK 282881A DK 282881 A DK282881 A DK 282881A DK 172325 B1 DK172325 B1 DK 172325B1
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- frequency
- signal
- compressor
- expander
- filter
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G7/00—Volume compression or expansion in amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G9/00—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control
- H03G9/02—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers
- H03G9/12—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers having semiconductor devices
- H03G9/18—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers having semiconductor devices for tone control and volume expansion or compression
Landscapes
- Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Signal Processing Not Specific To The Method Of Recording And Reproducing (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
DK 172325 B1DK 172325 B1
Opfindelsen angår en signalkompressor til brug i et transmissionssystem, i hvilket et komprimeret signal kan tilføres til en transmissionskanal, som er forbundet med en ekspander, hvilken kompressor indeholder et styrekredsløb, der kan gene-5 rere et styresignal til styring af kompressionen i kompressoren, hvilken kompressor desuden indeholder et eller flere frekvensafhængige netværk, således at kompressionen styres i afhængighed af frekvens- og amplitudekarakteristikkerne af det tilførte styresignal, idet i hvert fald et af de fre-10 kvensafhængige netværk påvirker styresignalet således, at det er mindre følsomt over for de yderste høj- og/eller lavfrekvente dele af den brugbare båndbredde af kompressorens indgangssignal .The invention relates to a signal compressor for use in a transmission system in which a compressed signal can be applied to a transmission channel connected to an expander, which compressor contains a control circuit capable of generating a control signal for controlling the compression of the compressor, which the compressor additionally contains one or more frequency dependent networks such that the compression is controlled depending on the frequency and amplitude characteristics of the applied control signal, at least one of the frequency dependent networks influences the control signal so that it is less sensitive to the outermost high and / or low frequency portions of the usable bandwidth of the compressor input signal.
For at et kompandersystem skal kunne fungere optimalt, dvs.In order for a compander system to function optimally, ie.
15 for at den komplementære ekspander skal kunne afkode det komprimerede signal uden at indføre fejl, må transmissionskanalen imellem kompressoren og ekspanderen være fejlfri. Kompressorer og komplementære ekspandere opererer efter en komplementær ekspansions/kompressionslov. For at en kompressor 20 og en ekspander skal kunne operere komplementært, må der tilføres samme styrespænding til kompressoren og ekspanderen. Styrespændingen udledes fra signalet under signalbehandling i kompressoren eller ekspanderen. Hvis signalet fra kompressoren påvirkes af transmissionskanalen, inden det når ekspande-25 ren, vil ekspanderens styrespænding afvige fra den tilsigtede værdi. Kun et uændret signal resulterer i en udledning af den samme styrespænding i ekspanderen og følgelig i en korrekt ekspansion.15 in order for the complementary expander to decode the compressed signal without introducing errors, the transmission channel between the compressor and the expander must be error free. Compressors and complementary expanders operate under a complementary expansion / compression law. In order for a compressor 20 and an expander to operate complementarily, the same control voltage must be applied to the compressor and the expander. The control voltage is derived from the signal during signal processing in the compressor or expander. If the signal from the compressor is affected by the transmission channel before it reaches the expander, the control voltage of the expander will deviate from the intended value. Only an unchanged signal results in a discharge of the same control voltage in the expander and consequently in a correct expansion.
Fejl i en transmissionskanal for en anordning, såsom en kas-30 settebåndoptager, forekommer med størst sandsynlighed i de yderste områder af den brugbare båndbredde. Hvis høj- og/eller lavfrekvente signaler ved kompressorens indgang påvirker kompressoren, vil denne ikke kun komprimere de høj- og/eller lavfrekvente signaler men også midtbåndssignalerne, idet kom-35 pressoren påvirker hele signalamplituden, og ikke kun fre- 2 DK 172325 B1 kvensadskilte delsignaler. Der er her set bort fra professionelle flerbåndskompandersystemer, i hvilke frekvensbåndet er opdelt i flere bånd, og en separat kompressor og ekspander opererer i hvert sit bånd. For at ekspanderen skal kunne fo-5 retage en korrekt afkodning af det komprimerede signal, må den modtage udgangssignalet af kompressoren i uændret tilstand. Hvis transmissionskanalen dæmper de komprimerede høj-og/eller lavfrekvente signaler, vil ekspanderen ikke kunne udføre en komplementær ekspansion. Midtbåndssignalerne, der 10 er komprimeret som følge af de høj- og/eller lavfrekvente signaler, der styrer kompressoren, forbliver komprimeret ved udgangen af ekspanderen. Denne kompression viser sig ved, at der optræder en variation i amplituden af midtbåndssignalerne, idet amplitudemodulationen varierer, hvis amplituden af 15 de høj- og/eller lavfrekvente signaler, der tilføres til kompressoren, varierer. Under musikgengivelse vil sådanne signaler typisk være repetitive og pulserende, hvilket resulterer i en modulation af midtbåndssignalerne (midtbåndsmodulations-effekt), når kompressionen af disse signaler fra ekspanderen 20 varierer.A failure of a transmission channel for a device, such as a cassette tape recorder, is most likely to occur in the outermost regions of the usable bandwidth. If high and / or low frequency signals at the input of the compressor affect the compressor, it will not only compress the high and / or low frequency signals but also the mid-band signals, the compressor affecting the entire signal amplitude and not only the frequency separator. partial signals. Here, professional multi-band command systems are disregarded, in which the frequency band is divided into several bands, and a separate compressor and expander operate in its own band. In order for the expander to be able to properly decode the compressed signal, it must receive the output signal of the compressor in unchanged state. If the transmission channel attenuates the compressed high and / or low frequency signals, the expander will not be able to perform a complementary expansion. The mid-band signals compressed as a result of the high and / or low frequency signals controlling the compressor remain compressed at the output of the expander. This compression is shown by a variation in the amplitude of the mid-band signals, the amplitude modulation varying if the amplitude of the high and / or low frequency signals applied to the compressor varies. During music reproduction, such signals will typically be repetitive and pulsating, resulting in a modulation of the mid-band signals (mid-band modulation effect) as the compression of these signals from the expander 20 varies.
I båndbreddebegrænsede systemer vil båndbredden af komprimerede signaler nærme sig eller overstige den brugbare båndbredde af kanalen. Sådanne systemer er derfor særligt udsat for fejl under indspilning/afspilning, især i de yderste høj-25 og/eller lavfrekvente områder.In bandwidth limited systems, the bandwidth of compressed signals will approach or exceed the usable bandwidth of the channel. Such systems are therefore particularly prone to errors during recording / playback, especially in the extreme high-25 and / or low-frequency areas.
Der er to aspekter : 1) kompressorens båndbredde kan overstige den båndbredde, inden for hvilken indspilnings/afspil-ningskarakteristikken i en anordning er forholdsvis flad, og 2) kompressorens båndbredde i en anordning til fremstilling 30 af forregistrerede bånd eller plader kan overstige den båndbredde, inden for hvilken anordningen har en flad gengivekarakteristik.There are two aspects: 1) the bandwidth of the compressor may exceed the bandwidth within which the recording / playback characteristic of a device is relatively flat, and 2) the compressor bandwidth of a device for producing pre-recorded bands or plates may exceed that bandwidth; within which the device has a flat reproduction characteristic.
Formålet med opfindelsen er at anvise, hvorledes man undertrykker de skadelige indvirkninger på komplementariteten i 3 DK 172325 B1 kompandersystemer, forårsaget af fejl i transmissionskanalens amplitudegengivelse. Endvidere skal almindelige støjeffekter ved meget lave og meget høje frekvenser kunne undertrykkes på kendt vis.The object of the invention is to indicate how to suppress the detrimental effects on the complementarity of the compander systems, caused by errors in the amplitude reproduction of the transmission channel. Furthermore, ordinary noise effects at very low and very high frequencies should be suppressed in a known manner.
5 En signalkompressor af den indledningsvis nævnte art er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at den har et eller flere frekvensafhængige netværk, der kan påvirke båndbredden af kompressorens udgangssignal og styresignalet ved de yderste høj-og/eller lavfrekvente dele af signalerne, hvorhos et eller 10 flere af de frekvensafhængige netværk omfatter mindst ét netværk, som kan påvirke styresignalet, idet filterkarakteristikken af hvert netværk har en lavfrekvent og/eller en højfrekvent afskæringsfrekvens med et brat fald i dæmpning i det område, hvor transmissionskanalens gengivelse er rimelig på-15 lidelig, hvilken filterkarakteristik har en sådan form, at der tilvejebringes en komplementær ekspander, idet netværket eller netværkerne, der kan påvirke båndbredden af kompressorens udgangssignal, har en sådan filterkarakteristik, at en mærkbar forøgelse i støjniveau som følge af støj følsomheden 20 af det menneskelige øre ikke indføres, når en komplementær ekspander afspiller signalet modtaget fra transmissionskanalen, hvorved signalet tilført til kompressoren i området af de yderste høj - og/eller lavfrekvente dele ikke forstærkes af kompressoren og overbelaster transmissionskanalen, og der 25 sker en undertrykkelse af den midtbåndsmodulationseffekt, der ellers ville opstå, hvis den usikre frekvenskarakteristik af transmissionskanalen i området af de yderste høj og/eller lavfrekvente dele resulterer i, at de ydreste høj- og/eller lavfrekvente signaler forvrænges inden de tilføres til eks-30 panderen. Derved afhjælpes midtbåndsmodulationsproblemet ved, at de yderste høj- og/eller lavfrekvente signaler ikke påvirker kompressoren. Derved kommer ekspanderen i højere grad til at virke komplementært i forhold til kompressoren, selv om transmissionskanalen skulle kunne påvirke signalet i de yder-35 ste høj- og/eller lavfrekvente områder.According to the invention, a signal compressor of the kind mentioned above is characterized in that it has one or more frequency dependent networks which can influence the bandwidth of the compressor's output signal and the control signal at the outermost high and / or low frequency parts of the signals, wherein one or more of the frequency dependent networks comprises at least one network which can affect the control signal, the filter characteristic of each network having a low frequency and / or a high frequency cut-off frequency with a sharp decrease in attenuation in the region where the transmission channel reproduction is reasonably reliable, which filter characteristic has a form such that a complementary expander is provided, the network or networks which can affect the bandwidth of the compressor's output signal, such that a noticeable increase in noise level due to noise sensitivity of the human ear is not introduced when a complement r expander plays the signal received from the transmission channel, whereby the signal supplied to the compressor in the region of the outermost high and / or low frequency parts is not amplified by the compressor and overloads the transmission channel, and suppression of the mid-band modulation effect would otherwise occur if it uncertain frequency characteristics of the transmission channel in the region of the outermost high and / or low-frequency parts result in the outermost high and / or low-frequency signals being distorted before being fed to the expander. In this way, the mid-band modulation problem is solved by the fact that the extreme high and / or low frequency signals do not affect the compressor. Thus, the expander will be more complementary to the compressor, although the transmission channel should be able to influence the signal in the outermost high and / or low frequency ranges.
4 DK 172325 B14 DK 172325 B1
Foranstaltningerne til undertrykkelse af midtbåndsmodulationseffekt er overraskende enkle. De signaler, der styrer kompressoren, afskæres brat ved en frekvens, der ligger et godt stykke inde i det brugbare pasbånd og en smule under (over) 5 den frekvens, ved hvilken transmissionskanalen eller indspil-nings/afspilningskarakteristikken har betydelige fejl. Signalet behandlet ved hjælp af ekspanderen udsættes fortrinsvis for en komplementær forstærkning, således at der opretholdes en flad gengivekarakteristik.The measures for suppressing mid-band modulation effect are surprisingly simple. The signals controlling the compressor are abruptly cut off at a frequency well within the usable passband and slightly below (above) the frequency at which the transmission channel or recording / playback characteristic has significant errors. The signal processed by the expander is preferably subjected to a complementary gain so that a flat reproduction characteristic is maintained.
10 Hvis man kan acceptere en gengivekarakteristik, der ikke er flad over det hele, vil kredsløbet ifølge opfindelsen kunne indbygges i kompressordelen af et kompandersystem. Derved dæmpes en eller flere dele af spektret, inden for hvilket transmissionskanalen eller indspilnings/afspilningskarakteri-15 stikken har fejl, til et niveau, hvor de i det væsentlige ikke er i stand til at påvirke kompressionen og derved ekspansionen. Endvidere ændres spektralindholdet af signalerne, der er behandlet ved hjælp af kompressoren (ved spektralfil-trering), således at kompressionen ikke påvirkes særligt me-20 get af signaler uden for det bratte fald.10 If one can accept a reproduction characteristic that is not flat at all, the circuit of the invention can be incorporated into the compressor portion of a compander system. Thereby, one or more parts of the spectrum within which the transmission channel or recording / playback characteristic has errors are attenuated to a level where they are substantially unable to influence the compression and thereby the expansion. Furthermore, the spectral content of the signals processed by the compressor (by spectral filtration) is changed so that the compression is not particularly affected by signals outside the steep drop.
Endvidere kan der ifølge opfindelsen være anbragt et filter i signalvejen af kompressorens indgang og fortrinsvis et komplementært filter i signalvejen af ekspanderens udgang. Derved kan man klare sig med færre kredsløbselementer som følge 25 af, at der opereres ved alle signalniveauer. Alternativt vil der kunne anvendes to filtre, et i styrekredsløbet af kompressoren og et i signalvejen af kompressorens udgang. I ekspanderen er det ene filter anbragt i styrekredsløbet og det andet i signalvejen af ekspanderens udgang. Endvidere kan der 30 anbringes et filter i indgangen af kompressorens sidevej til påvirkning af de signaler, der føres derigennem, og til styring af sidevejskredsløbet.Further, according to the invention, a filter may be arranged in the signal path of the compressor input and preferably a complementary filter in the signal path of the expander output. Thereby fewer circuit elements can be coped as a result of 25 operating at all signal levels. Alternatively, two filters may be used, one in the control circuit of the compressor and one in the signal path of the output of the compressor. In the expander, one filter is located in the control circuit and the other in the signal path of the expander output. Further, a filter may be applied to the input of the compressor sidewall to influence the signals passed therethrough and to control the sidewall circuit.
Det er ganske vist kendt at indskyde antimætningsfiltre i signalvejen; før eller efter kompressoren/ekspanderen og i 5 DK 172325 B1 kompressoren/ekspanderen, der samtidigt indeholder styrekredsløbet. Antimætningsfiltrene kan være placeret flere forskellige steder i kompressor- eller ekspandersignalvejene, og de tjener til at dæmpe de højfrekvenssignaler, der tilføres 5 til et indspilningsbånd.It is admittedly known to insert anti-saturation filters into the signaling pathway; before or after the compressor / expander and in 5 DK 172325 B1 the compressor / expander, which simultaneously contains the control circuit. The anti-saturation filters may be located at various locations in the compressor or expander signal paths and serve to attenuate the high frequency signals applied to a recording band.
Kredsløbet ifølge opfindelsen er placeret mere præcist, eftersom det skal kunne påvirke kompressoren og følgelig ekspanderen ved at ændre frekvensspektret af de af kompressoren behandlede signaler. Kredsløbet ifølge opfindelsen er ikke 10 rettet mod undertrykkelse af mætningseffekter, men vil alligevel kunne medvirke til at undgå sådanne.The circuit of the invention is located more precisely as it should be able to affect the compressor and, consequently, the expander, by changing the frequency spectrum of the signals processed by the compressor. The circuit according to the invention is not aimed at suppressing saturation effects, but can nevertheless help to avoid such.
Ligesom de kendte antimætningskredsløb giver den foreliggende opfindelse ikke anledning til en mindre støjreduktion i det område, hvor signalerne dæmpes brat som funktion af frekven-15 sen. Afskæringsfrekvensen ved det bratte fald i det ydre frekvensområde af systemet ligger ved en forholdsvis høj frekvens i det område, hvor det menneskelige øre er væsentlig mindre følsomt overfor støj . I det lave frekvensområde af systemet er øret også mindre følsomt, og der må i det væsentli-20 ge ikke, selv om der er en mindre støjreduktion i disse områder, være nogen hørbar støj i disse områder i korrekt dimensionerede systemer: Opfindelsen har kun relation til spek- tralfiltrering i de yderste høj- og/eller lavfrekvente områder, eftersom disse frekvensområder i praksis er de eneste 25 områder, hvor der er væsentlige fejl i transmissionskanalens amplitudegengivelse. En yderligere årsag er, at en dårligere støjundertrykkelse i disse yderste dele vil kunne tolereres som følge af den dårligere gengivelse af det menneskelige øre.Like the known anti-saturation circuits, the present invention does not cause a minor noise reduction in the region where the signals are attenuated abruptly as a function of frequency. The cut-off frequency at the steep decrease in the outer frequency range of the system is at a relatively high frequency in the region where the human ear is substantially less sensitive to noise. In the low frequency range of the system, the ear is also less sensitive, and substantially, although there is a slight noise reduction in these ranges, there should be no audible noise in these ranges in correctly sized systems: for spectral filtering in the extreme high and / or low frequency ranges, since these frequency ranges are in practice the only 25 regions where there are significant errors in the amplitude reproduction of the transmission channel. A further reason is that poorer noise suppression in these outer parts can be tolerated as a result of the poorer reproduction of the human ear.
30 I et andet kendt system er et 12 dB/oktav båndpasfilter med afskæringsfrekvenser ved omkring 20 Hz og 10 kHz indskudt i styrekredsløbet af et bredbånds-støjreduktionssystem af audiobånd-kompandertypen (der er solgt under varemærket "dbx II"). Dette giver ikke de samme resultater som kredsløbet 6 DK 172325 B1 ifølge opfindelsen, idet der ikke et noget filter i signalvejen, og et højfrekvenssignal (eller et lavfrekvenssignal) af et højt niveau og over 10 kHz (eller under 20 Hz) er forstærket i overensstemmelse med niveauet af signalerne i pas-5 båndet af styrekredsløbet.In another known system, a 12 dB / octave bandpass filter with cut-off frequencies at about 20 Hz and 10 kHz is inserted into the control circuit of a broadband noise-canceling system of the audio band compander type (sold under the trademark "dbx II"). This does not give the same results as the circuit 6 according to the invention, in that there is no filter in the signal path and a high frequency signal (or a low frequency signal) of a high level and above 10 kHz (or below 20 Hz) is amplified accordingly. with the level of the signals in the pass band of the control circuit.
Et sådant system giver en glimrende forstærkning af højfrekvenssignaler (lavfrekvenssignaler) af højt niveau (uden for området fra 20 Hz til 10 kHz) , når transmissionskanalen ikke overstyres af signaler i frekvensbåndet fra 20 Hz til 10 kHz.Such a system provides excellent amplification of high-frequency (low-frequency) signals (out of range from 20 Hz to 10 kHz) when the transmission channel is not overpowered by signals in the frequency band from 20 Hz to 10 kHz.
10 Opfindelsen angår også en signalekspander til brug i et transmissionssystem, i hvilket et komprimeret signal tilføres til en transmissionskanal, hvis indgang får tilført et signal komprimeret ved hjælp af en signalkompressor, hvilken ekspander indeholder et styrekredsløb til generering af et styre-15 signal til styring af ekspansionen i ekspanderen. Signalekspanderen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at den har et eller flere frekvensafhængige netværk, der kan påvirke båndbredden af ekspanderens udgangssignal og styresignalet ved de yderste høj- og/eller lavfrekvente områder af signa-20 let, idet filterkarakteristikken af hvert netværk har en sådan form, at ekspanderen er komplementær til kompressoren, hvorved der af ekspanderen tilvejebringes ekspanderede signaler, der i hovedsagen svarer til indgangssignalerne til kompressoren uden den midtbåndsmodulationseffekt, der ellers vil 25 opstå, hvis den usikre frekvenskaraketistik af transmissionskanalen i området af de yderste høj - og/eller lavfrekvente dele resulterer i, at der tilføres forvrængede høj- og/eller lavfrekvente signaler til ekspanderen. Derved opnås en særlig hensigtsmæssig ekspander.The invention also relates to a signal expander for use in a transmission system in which a compressed signal is applied to a transmission channel, the input of which is supplied with a signal compressed by a signal compressor, which expander contains a control circuit for generating a control signal for control. of the expansion in the expander. The signal expander according to the invention is characterized in that it has one or more frequency dependent networks which can influence the bandwidth of the expander's output signal and the control signal at the outermost high and / or low frequency ranges of the signal, the filter characteristic of each network having such form. that the expander is complementary to the compressor, thereby providing expanded signals to the compressor which substantially correspond to the input signals to the compressor without the mid-band modulation effect that would otherwise occur if the uncertain frequency characteristic of the transmission channel in the region of the low frequency parts result in distorted high and / or low frequency signals being applied to the expander. Thereby, a particularly expedient expander is obtained.
30 Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1-4 viser eksempler på transmissionssystemer indeholden- 7 DK 172325 B1 de kompressorer og ekspandere med spektral-filterforskydningsnetværk , fig. 5 et højfrekvens spektral-filterforskydningsnetværk og et kompensations-filterforskydningsnetværk til brug i forbin-5 delse med en kassettebåndoptager, fig. 6 det menneskelige øres følsomhed over for støj som funktion af frekvensen (CCIR støj-vægtfunktionen) fig. 7-10 gengivekarakteristikker af typiske kassettebåndoptagere , og 10 fig. 11-16 repræsentative kurver til forklaring af opfindelsen.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, in which 1-4 show examples of transmission systems containing the compressors and expanders with spectral-filter displacement networks; 5 shows a high frequency spectral filter displacement network and a compensation filter displacement network for use with a cassette recorder; FIG. 6 shows the sensitivity of the human ear to noise as a function of frequency (CCIR noise-weight function) FIG. 7-10 reproduction characteristics of typical cassette recorders; and FIG. 11-16 representative curves for explaining the invention.
De i fig. 1-4 viste kompandersystemer indeholder spektral-filterforskydningsnetværk og viser mulige placeringer af disse .The 1-4 compander systems contain spectral-filter offset networks and show possible locations of these.
15 I det i fig. 1 viste transmissionssystem er et spektral-filterf orskydningsnetværk 2 (med en lavfrekvent og/eller en høj -frekvent del) anbragt i indgangssignalvejen til en kompressor 4, hvis udgangssignal tilføres til en transmissionskanal N.15 In the embodiment of FIG. 1, a spectral filter displacement network 2 (with a low frequency and / or a high frequency part) is arranged in the input signal path of a compressor 4 whose output signal is applied to a transmission channel N.
På gengivesiden af kanalen N er anbragt en komplementær eks-20 pander 6, der påvirker det transmitterede signal og tilfører dette til et kompensations-filterforskydningsnetværk 8 med en karakteristik, der er komplementær til karakteristikken af netværket 2. Denne placering af filternetværkerne er fordelagtig i tilfælde af, at både kompressoren 4 og ekspanderen 6 25 består af seriekoble anordninger, jf. f.eks. Dolby B og Dolby C støjundertrykkelsessystemer, der er omtalt i Audio maj 1981, side 20-26.On the reproducing side of channel N is arranged a complementary expander 6 which affects the transmitted signal and feeds it to a compensation filter offset network 8 having a characteristic complementary to the characteristic of the network 2. This location of the filter networks is advantageous in case in that both the compressor 4 and the expander 6 25 consist of series-coupled devices, cf. Dolby B and Dolby C noise suppression systems discussed in Audio May 1981, pages 20-26.
Fig. 2 illustrerer et transmissionssystem, som indeholder flere kredsløb og er lidt mere kompliceret. I dette transmis-30 sionssystem er et spektral-filterforskydningsnetværk 10 an- DK 172325 Bl 8 bragt i kompressoren 4's styrekredsløb, og et yderligere spektral-filterforskydningsnetværk 12 er anbragt ved kompressoren 4's udgang. Til opnåelse af kompensationsfiltrering på gengivesiden må der desuden anbringes et komplementært kom-5 pensations filternetværk 14 i indgangssignalvejen af ekspanderen 6. Et spektral-filterforskydningsnetværk 10, med samme karakteristik som netværket 10 i kompressorens styrekredsløb, er derfor placeret i ekspanderen 6's styrekredsløb. Karakteristikkerne af netværkerne 4 og 12 kan afvige indbyrdes og 10 fra karakteristikken af netværket 2 og alligevel give samme resultat som sidstnævnte. Dette er også tilfældet i forbindelse med netværkerne 14 og 10. Hvis kompressoren 4 og ekspanderen 6 består af seriekoblede anordninger, behøves der kun ét spektral-filterforskydningsnetværk 10 i styrekredslø-15 bet af kompressoren 4, og der er kun anbragt et spektral-filterforskydningsnetværk 12 i udgangssignalvejen af kompressoren 4, og et kompensationsfilternetværk 14 i indgangssignalvejen af ekspanderen 6, idet der kun er et netværk 10 i dennes styrekredsløb.FIG. 2 illustrates a transmission system which contains several circuits and is a little more complicated. In this transmission system, a spectral-filter offset network 10 is applied to the control circuit of compressor 4, and a further spectral-filter offset network 12 is located at the output of compressor 4. In order to obtain compensation filtering on the reproduction side, a complementary compensation filter network 14 must also be placed in the input signal path of the expander 6. A spectral filter displacement network 10, with the same characteristic as the network 10 in the compressor control circuit, is therefore located in the control circuit of the expander 6. The characteristics of the networks 4 and 12 may differ from each other and 10 from the characteristics of the network 2 and yet give the same result as the latter. This is also the case with the networks 14 and 10. If the compressor 4 and the expander 6 consist of series-connected devices, only one spectral filter shift network 10 is needed in the control circuit 15 of the compressor 4 and only a spectral filter shift network 12 is provided. in the output signal path of the compressor 4, and a compensation filter network 14 in the input signal path of the expander 6, with only one network 10 in its control circuit.
20 Fig. 3 og 4 viser placeringen af spektral-filterforskydnings-netværkene i sidesignalvejene af tovejskompressorer og -ekspandere. Sådanne kompressorer- og ekspandere er velkendte og vil derfor ikke blive beskrevet nærmere. Der er imidlertid to mulige udformninger af den yderligere signalvej N (20). I den 25 første udformning er et filter efterfulgt af en styret begrænser, der er indrettet til at begrænse progressivt med et voksende signalniveau af et ensrettet og udglattet styresignal, jf. US-patentskrift nr. 3.846.319. I den anden udformning er der et glidebåndhøjpasfilter, hvis pasbånd indsnævres 30 af et voksende styresignal, således at store signalkomponenter ikke afgives fra udgangen af filteret - jf. US patent-skrift nr. Re 28.426 - . Passende afskæringsfrekvenser for de variable filtre ligger i hviletilstand ved omkring 375 Hz, men giver i afhængighed af styresignalet et progressivt ind-35 snævret højpas. Tovejskompressorer og/eller -ekspandere kan også anvendes i transmissionssystemerne i fig. 1 og 2.FIG. Figures 3 and 4 show the location of the spectral-filter offset networks in the side signal paths of bidirectional compressors and expanders. Such compressors and expanders are well known and will therefore not be described in detail. However, there are two possible configurations of the additional signal path N (20). In the first embodiment, a filter is followed by a controlled limiter adapted to progressively limit with a growing signal level of a unidirectional and smoothed control signal, cf. U.S. Patent No. 3,846,319. In the second embodiment, there is a sliding band high pass filter whose pass band is narrowed by a growing control signal so that large signal components are not emitted from the output of the filter - cf. US Patent No. Re 28,426 -. Suitable cut-off frequencies for the variable filters are in the idle state at about 375 Hz, but, depending on the control signal, provides a progressively narrow high pass. Two-way compressors and / or expanders can also be used in the transmission systems of FIG. 1 and 2.
9 DK 172325 B1 I fig. 3 er et spektral-filterforskydningsnetværk 18 anbragt i indgangssignalvejen af et sidevej s-støjundertrykkelseskredsløb 20 af en kompressor 22 og eventuelt også af en ekspander 24. I fig. 4 anvendes en kompressor 26 og en ekspander 5 27 af den type, der har et glidebånd. I dette transmissions system er et spektral-filterforskydningsnetværk 28 anbragt i et styrekredsløb 30, der tjener til at styre et frekvensvariabelt "plateau" af et glidebåndfilterkredsløb 32. Et yderligere spektral-filterforskydningsingsnetværk 34 er anbragt i 10 udgangen af sidevejen. Et tilsvarende spektral-filterforskydningsnetværk kan være anbragt i ekspanderens 24 sidevej. Transmissionssystemerne i fig. 1 og 2 foretrækkes frem for transmissionssystemerne i fig. 3 og 4, eftersom de første virker ved alle signalniveauer og følgelig også reducerer en 15 eventuel overbelastning af transmissionskanalen og eventuelle mætningseffekter af registreringsmediet ved de yderste dele af frekvensbåndet.9 DK 172325 B1 In fig. 3, a spectral filter displacement network 18 is arranged in the input signal path of a sideways s noise suppression circuit 20 of a compressor 22 and optionally also of an expander 24. In FIG. 4, a compressor 26 and an expander 5 27 of the type having a sliding belt are used. In this transmission system, a spectral filter displacement network 28 is arranged in a control circuit 30 which serves to control a frequency variable "plateau" of a sliding band filter circuit 32. An additional spectral filter displacement network 34 is arranged at the output of the lateral path. A corresponding spectral-filter offset network may be located in the side path of the expander 24. The transmission systems of FIG. 1 and 2 are preferred over the transmission systems of FIG. 3 and 4, since the first act at all signal levels and consequently also reduce any possible congestion of the transmission channel and any saturation effects of the recording medium at the outermost parts of the frequency band.
Selv om der kun er vist en enkelt sidevej i fig. 3 og 4, vil yderligere sideveje kunne komme på tale. Sidevejene kan være 20 udformet således, at kompressorens sidevej danner en feedforward konfiguration, og ekspanderens sidevej danner en feed-back konfiguration, jf. f.eks. US patentskrift nr. 3.903.485. Hvis kompressoren og ekspanderen består af tovejsanordninger eksempelvis af den type, der er beskrevet i Audio 25 maj 1981, side 20-26, er det tilstrækkeligt at anvende et spektralnetværk i den første seriekoblede anordning i kompressoren, og eventuelt også i den sidste seriekoblede anordning i ekspanderen.Although only a single side road is shown in FIG. 3 and 4, additional sideways may be discussed. The side paths may be designed such that the compressor side path forms a feedforward configuration and the expander side path forms a feedback configuration, cf. U.S. Patent No. 3,903,485. If the compressor and expander consist of two-way devices, for example of the type described in Audio May 25, 1981, pages 20-26, it is sufficient to use a spectral network in the first series-coupled device in the compressor, and possibly also in the last series-coupled device in expander.
Filterkarakteristikken har fortrinsvis: 30 a) en afskæringsfrekvens i det område, i hvilket transmissionskanalen eller båndoptagerkarakteristikken inklusive ekspanderens båndpasfilter er rimelig pålidelig, dvs. en smule under (over) den frekvens, ved hvilken transmissionskarakte- 10 DK 172325 B1 ristikken eller båndoptagergengivekarakteristikken er usikker eller begynder at falde af, b) en brat afskæring til opnåelse af en veldefineret begrænsning af de frekvenser, der styrer kredsløbet, 5 c) en veldefineret form efterfulgt af et fald, således at det er let at danne den reciprokke karakteristik under gengivelse eller afspilning til opretholdelse af en flad gengivekarakteristik, hvis det ønskes, d) en form, som optimalt udnytter støjfølsomhedskarakteri-10 stikken af den menneskelige hørelse, dvs. med et fald i gengivelsen, der er så stejlt og så dybt som muligt, uden at der indføres en mærkbar forøgelse i støjniveauet, ved anvendelse af den reciprokke karakteristik under afspilning.The filter characteristic preferably has: a) a cut-off frequency in the region in which the transmission channel or tape recorder characteristic including the expander's bandpass filter is reasonably reliable, i.e. slightly below (above) the frequency at which the transmission characteristic or tape recorder characteristic is uncertain or begins to decline; (b) a sharp cut to achieve a well-defined limitation of the frequencies controlling the circuit; a well-defined form followed by a decrease so that it is easy to form the reciprocal characteristic during reproduction or playback to maintain a flat reproduction characteristic, if desired; d) a form which optimally utilizes the noise sensitivity characteristics of the human hearing; i.e. with a decrease in reproduction that is as steep and as deep as possible, without introducing a noticeable increase in noise level, using the reciprocal characteristic during playback.
Selv om spektral filterforskydningskarakteristikken effektivt 15 reducerer støjundertrykkelsen over (under) den skarpe afskæringsfrekvens over ca. 8 kHz (eller under ca. 50 Hz), vil den forøgede støj ikke være hørbar som følge af det menneskelige øres mindre følsomhed og overfor højfrekvent og lavfrekvent støj af lavt niveau, især hvis støjniveauet er ekstremt lavt, 20 således som det er tilfældet i en båndoptagerkompander. Dette overraskende aspekt er eftervist ved forsøg.Although the spectral filter offset characteristic effectively reduces the noise suppression above (below) the sharp cut-off frequency above approx. 8 kHz (or below about 50 Hz), the increased noise will not be audible due to the lower sensitivity of the human ear and to high-frequency and low-frequency low-level noise, especially if the noise level is extremely low, as is the case in a tape recorder commander. This surprising aspect has been proven by trial.
Begrundelsen for denne signalbehandling fremgår af CCIR-støj-vægtfunktionen - se i fig. 6 - der angiver det menneskelige øres følsomhed over for støj af lavt niveau. Det ses, at føl-25 somheden er lav ved lave frekvenser og vokser til et maksimum ved ca. 6-7 kHz og derefter aftager hurtigt. Der er således ikke behov for nogen særlig støjreduktion ved frekvenser over 8-10 kHz. Dette er højfrekvensmodstykket til de konstaterede egenskaber af støjreduktionssystemer til tilvejebringelse af 30 en betydelig støjreduktion, selv om de lave frekvenser ikke behøver særlig megen signalbehandling og eventuelt slet ikke behøver nogen signalbehandling overhovedet. Ved beregninger 11 DK 172325 B1 er det muligt at udelukke brum, som under kassettebåndoptagelse er den eneste lavfrekvente støj, der volder problemer.The reason for this signal processing is stated in the CCIR noise-weight function - see in fig. 6 - indicating the sensitivity of the human ear to low-level noise. It is seen that the sensitivity is low at low frequencies and grows to a maximum at approx. 6-7 kHz and then decreases rapidly. Thus, no special noise reduction is needed at frequencies above 8-10 kHz. This is the high frequency counterpart of the found noise reduction system properties to provide a significant noise reduction, although the low frequencies do not require much signal processing and may not require any signal processing at all. By calculations 11 DK 172325 B1 it is possible to exclude hum which during tape recording is the only low frequency noise causing problems.
I professionelle støjreduktionssystemer med en lavfrekvent støjreduktion til at beskytte mod brum, er der i almindelig-5 hed kun et lille behov for støjreduktion under den laveste brumkomponent, der kan forventes (50 Hz).In professional noise reduction systems with a low frequency noise reduction to protect against hum, generally there is little need for noise reduction below the lowest hum expected (50 Hz).
Især i den højfrekvente ende af spektret vil et spektral-filterforskydningsnetværk ikke kunne overflødiggøre eller erstatte et over alt begrænsende filter, såsom et såkaldt "mul-10 tipleksfilter" (MPX). Årsagerne er tidligere blevet angivet.In particular, at the high-frequency end of the spectrum, a spectral-filter offset network will not be able to overlap or replace an overly restrictive filter, such as a so-called "multiplex filter" (MPX). The reasons have been previously stated.
Som før nævnt har et båndbegrænsende filter, der sædvanligvis både anvendes under indspilning og afspilning, flere funktioner, der kun perifert har relation til nærværende diskussioner. Det er derfor også ved en ideel transmissionskanal ønsk-15 værdigt under kodning eller afkodning af have både: 1) et båndbegrænsende filter, og 2) spektralfilterforskydnings- og kompensationsfilterforskydningsnetværk.As mentioned before, a tape limiting filter, which is usually used both during recording and playback, has several functions that are only peripherally related to the present discussions. Therefore, it is also desirable in an ideal transmission channel during encoding or decoding of gardens, both: 1) a band-limiting filter, and 2) spectral filter offset and compensation filter offset network.
Spektral-filterforskydningsnetværkene 2, 10, 12, 18, 28 og 34 har en flad karakteritik og et dyk, som vist i fig. 5. De 20 stiplede linier indikerer, at karakteristikken ved de yderste høje frekvenser eller de yderste lave frekvenser ikke behøver at være præcis som vist ved hjælp af de fuldt optrukne linier .The spectral filter displacement networks 2, 10, 12, 18, 28 and 34 have a flat characteristic and a dive, as shown in FIG. 5. The 20 dashed lines indicate that the characteristics of the extremely high frequencies or the extremely low frequencies need not be accurate as shown by the fully drawn lines.
En passende udformning af spektral-filterforskydningsnetvær-25 kene 2, 10, 12, 18, 28 og 34 er et skarpt lavpas- (højpas) filter med en hældning på 18 dB/oktav og en afskæringsfrekvens i den hurtigt aftagende del af CCIR-vægtfunktionen - se fig. 6 - og under (over) den øvre afskæringsfrekvens af transmissionskanalen. En afskæringsfrekvens på ca. 8-10 kHz 30 (50 Hz ved den lavfrekvente ende) vil være passende for en båndbelægning af høj kvalitet og med en brugbar, men usikker 12 DK 172325 B1 karakteristik op til omkring 15 kHz (eller ned til 30-60 Hz ved de laveste frekvenser).A suitable design of spectral filter displacement networks 2, 10, 12, 18, 28 and 34 is a sharp low-pass (high-pass) filter with a slope of 18 dB / octave and a cut-off frequency in the rapidly decreasing part of the CCIR weight function. - see fig. 6 - and below (above) the upper cut-off frequency of the transmission channel. A cut-off frequency of approx. 8-10 kHz 30 (50 Hz at the low frequency end) will be suitable for a high quality band coating with a usable but uncertain 12 kHz characteristic up to about 15 kHz (or down to 30-60 Hz at the lowest frequencies).
Netværket kan også antage form af et netværk med et plateau (shelving netværk) og en bund ved omkring -10 dB - se fig. 5.The network can also take the form of a network with a plateau (shelving network) and a bottom at about -10 dB - see fig. 5th
5 Netværket kan alternativt være udformet som et dykfilter med en centerfrekvens på omkring 16 kHz (20 Hz) , og en sådan Q-værdi, at der opnås en afskæringsfrekvens på 8-10 kHz (40 Hz) og et fald på omkring 10 dB. Et dobbelt frekvensafstemt (forskudt afstemt) dykfilter kan også komme på tale, især i for-10 bindelse med professionelt udstyr til opnåelse af et bredere samlet dyk, idet det andet dyk er placeret en brøkdel af en oktav, eksempelvis 1/3 oktav over det første dyk.Alternatively, the network may be designed as a dive filter with a center frequency of about 16 kHz (20 Hz) and such a Q value that a cut-off frequency of 8-10 kHz (40 Hz) is obtained and a decrease of about 10 dB. A dual frequency (staggered) dive filter may also come into play, especially in connection with professional equipment to achieve a wider overall dive, the second dive being located a fraction of one octave, for example 1/3 octave above it. first dive.
Ved et dyk på omkring 10-15 dB undgås midtbåndsmodulations-effekt i de vanskeligste tilfælde. Et dyk på kun 6 dB har 15 imidlertid vist sig at give en betydelig reduktion i midtbåndsmodulationseffekten, især hvis dykket er meget stejlt, eksempelvis 18 dB per oktav.At a dive of about 10-15 dB, the mid-band modulation effect is avoided in the most difficult cases. However, a dive of only 6 dB has been found to give a significant reduction in mid-band modulation power, especially if the dive is very steep, for example 18 dB per octave.
Til opnåelse af en flad karakteristik anvendes de samme netværk og/eller komplementære netværk 8, 10, 14, 18, 28 og 34 i 20 gengive- eller afspilningsdelen af transmissionssystemet.To obtain a flat characteristic, the same networks and / or complementary networks 8, 10, 14, 18, 28 and 34 are used in the 20 reproduction or playback portion of the transmission system.
Der refereres nu til konsumkassetteaudiobåndoptagere til illustration af opfindelsen. Fig. 7-9 viser for typiske kassettebåndoptagere de målte højfrekvenskarakteristikker ved indgangsniveauer, der er tilstrækkeligt lave til, at der ikke 25 forekommer mætning i magnetbåndet. Fig. 10 viser repræsentative højfrekvenskarakteristikker ved forskellige indgangsniveauer for en anden typisk kassettebåndoptager. I fig. 7 ses, at karakteristikken hurtigt falder af ved 10 kHz. I fig. 8 begynder karakteristikken at stige ved ca. 10 kHz, og der er 3 0 en tydelig spids ved ca. 17 kHz. Karakteristikken i fig. 9 har en højfrekvensspids ved 15 kHz efterfulgt af et hurtigt fald. Karakteristikken i fig. 10 for et niveau på -20 dB, som 13 DK 172325 B1 ikke giver mætning, er næsten ideel, idet den i hovedsagen flader ud ved 20 kHz. En så god karakeristik er imidlertid sjælden.Reference is now made to consumer cassette audio tape recorders to illustrate the invention. FIG. 7-9 show, for typical cassette tape recorders, the measured high frequency characteristics at input levels sufficiently low that no saturation occurs in the magnetic tape. FIG. Figure 10 shows representative high frequency characteristics at different input levels for another typical cassette recorder. In FIG. 7 it is seen that the characteristic drops rapidly at 10 kHz. In FIG. 8, the characteristic begins to increase by approx. 10 kHz, and there is a clear peak at approx. 17 kHz. The characteristic of FIG. 9 has a high frequency peak at 15 kHz followed by a rapid decrease. The characteristic of FIG. 10 for a level of -20 dB, which does not provide saturation, is almost ideal as it generally flattens out at 20 kHz. However, such good characterization is rare.
En afskæringsfrekvens for et spektralfilterforskydningsnet-5 værk på ca. 10 kHz er passende for sådanne anordninger, eftersom frekvenskarakteristikkerne i fig. 7-10 viser, at en korrekt justeret båndoptager for niveauer under mætning kun har få ufuldkommenheder under 10 kHz. Spektralfilterforskydningsnetværket sikrer således, at der ved de fleste signalni-10 veauer, i hovedsagen ikke er nogen niveauoverensstemmelse i afspilningssignalet forårsaget af usikkerheder i karakteristikken ved frekvenser i den højeste ende. En afskæringsfrekvens på omkring 10 kHz er passende for sådanne anordninger, eftersom denne frekvens ligger på den stejlt aftagende del af 15 CCIR støjvægtfunktionen - se fig. 6. En mindre støjreduktion ved denne frekvens kan derfor tolereres af det menneskelige øre.A cut-off frequency for a spectral filter offset network of approx. 10 kHz is suitable for such devices, since the frequency characteristics of FIG. 7-10 shows that a properly adjusted tape recorder for levels during saturation has only a few imperfections below 10 kHz. The spectral filter offset network thus ensures that at most signal levels, there is essentially no level mismatch in the playback signal caused by uncertainties in the characteristic of frequencies at the highest end. A cut-off frequency of about 10 kHz is appropriate for such devices since this frequency is on the steeply decreasing portion of the CCIR noise weight function - see FIG. 6. A minor noise reduction at this frequency can therefore be tolerated by the human ear.
Som afskæringsfrekvens for et spektralfilterforskydningsnetværk kan designeren ud fra de pågældende systemparametre væl-20 ge frekvenser, der er forskellige fra 10 kHz. Ved en transmissionskanal af højere kvalitet kan en højere afskæringsfrekvens være acceptabel. For kassettebåndoptagere med karakteristikker som vist i fig. 7-10, kan en acceptabel højfrekvent afskæringsfrekvens ligge fra omkring 8 kHz til 11 eller 12 25 kHz. Selv om et filter med en dæmpning på omkring 18 dB/oktav er ønskværdigt for at sikre, at højfrekvente (lavfrekvente) signaler af højt niveau ikke påvirker kompressoren, vil en dæmpning på blot 12 dB/oktav for de fleste signalers vedkommende i det væsentlige opfylde formålet med nærværende opfin-30 delse. Dæmpninger på mere end 18 dB/oktav volder problemer under tilvejebringelse af komplementære kompensationsfilterforskydninger og er forbundet med omkostninger.As the cut-off frequency for a spectral filter offset network, the designer can select frequencies different from 10 kHz from the system parameters concerned. For a higher quality transmission channel, a higher cut-off frequency may be acceptable. For cassette recorders with characteristics as shown in FIG. 7-10, an acceptable high frequency cut-off frequency can range from about 8 kHz to 11 or 12 25 kHz. Although a filter with attenuation of about 18 dB / octave is desirable to ensure that high-frequency (low-frequency) high-level signals do not affect the compressor, a damping of just 12 dB / octave for most signals will essentially satisfy the object of the present invention. Attenuations exceeding 18 dB / octave cause problems in providing complementary compensation filter offsets and are associated with costs.
Den nødvendige flankestejlhed af filteret afhænger til dels af kompressorens følsomhed over for signaler, der ligger uden 14 DK 172325 B1 for filterets afskæringsfrekvens - jf. f.eks. tovejs glide-båndskompressoren ifølge US patentskrift Re 29 426. I denne kompressor anvendes højfrekvens forbetoning, dvs. fremhævning af høje frekvenser i kompressorens styrekredsløb. Hvis et sig-5 nal som vist i fig. 11 tilføres til kompressoren (et sådant signal kan f.eks. genereres ved hjælp af en bredbåndet slagtøj siyd) , vil styrekredsløbets forbetoning bevirke, at signalet får et energispektrum som vist i fig. 12. Det forbetonede signalspektrum har en spids, der efter ensretning giver et 10 DC-styresignal til styring af glidebåndet af kompressoren.The necessary flank stiffness of the filter depends in part on the sensitivity of the compressor to signals that are outside the cut-off frequency of the filter - cf. two-way slip-band compressor according to US Patent Re 29,426. In this compressor, high frequency pre-emphasis is used, ie. highlighting high frequencies in the compressor control circuit. If a signal as shown in FIG. 11 is applied to the compressor (such a signal can be generated, for example, by means of a broadband percussion device), the pre-emphasis of the control circuit will cause the signal to have an energy spectrum as shown in FIG. 12. The concreted signal spectrum has a peak which, when aligned, provides a 10 DC control signal for controlling the sliding band of the compressor.
Fig. 13 illustrerer frekvenskarakteristikker af båndoptagerkanaler af fire repræsentative kassettebåndoptagere a, b, c og d. Det ses, at frekvenskarakteristikkerne er usikre. Virkningen af spektret i fig. 12 er da, at der fremkommer fire 15 forskellige DC-styresignaler i styrekredsløbet af ekspanderen (afkoderen) - se fig. 14 - hvilket resulterer i fire forskellige spektre. Der vil, som følge heraf, kunne opstå fejl under afkodning.FIG. Figure 13 illustrates frequency characteristics of tape recorder channels of four representative cassette tapes a, b, c and d. It is seen that the frequency characteristics are uncertain. The effect of the spectrum of FIG. 12 is then that four 15 different DC control signals appear in the control circuit of the expander (decoder) - see fig. 14 - resulting in four different spectra. As a result, errors may occur during decoding.
I et sådant tilfælde vil en ønsket karakteristik af et spek-20 tral-filterforskydningsnetværk give anledning til, at ekspanderen (afkoderen) i alle tilfælge frembringer det samme DC-styresignal - se fig. 15. En afskæringsfrekvens ved omkring 10 kHz - se fig. 5 - er passende. Netværket eliminerer ikke glidningen af frekvensbåndet; selv om denne muligvis reduce-25 res en smule. Glidningen (eller kompressionen som i båndopdelingssystemet i US patentskrift nr. 3.846.719) genskabes under afspilning.In such a case, a desired characteristic of a spectral filter displacement network will cause the expander (decoder) to produce the same DC control signal in all cases - see FIG. 15. A cut-off frequency at about 10 kHz - see fig. 5 - is appropriate. The network does not eliminate the slipping of the frequency band; although this may be slightly reduced. The slip (or compression as in the tape splitting system of U.S. Patent No. 3,846,719) is recreated during playback.
Det primære formål med opfindelsen, nemlig at sikre, at den samme spids i spektret af DC-styresignalet er til stede i bå-30 de kompressoren og ekspanderen, er illustreret i fig. 15.The primary object of the invention, namely to ensure that the same peak in the spectrum of the DC control signal is present in both the compressor and the expander, is illustrated in FIG. 15th
Med giidebåndsysterner af den ovennævnte type er spektral-filterforskydningsnetværket særligt velegnet til at undertrykke midtbåndsmodulation forårsaget af højfrekvenssignaler af højt 15 DK 172325 B1 niveau i kompressoren, som ikke genvindes og tilføres til ekspanderen. Denne modulationseffekt, som er sjældent forekommende i musikkilder, har relation til den grundlæggende virkemåde af glidebåndsystemerer med ufuldkomne transmissi-5 onskanaler; et dominerende signal styrer giidebånd-frekvenskarakteristikken og kan give anledning til hørbare effekter, hvis dette signal ligger ved en høj frekvens, som ikke gengives under afspilning. Hvis dette dominerende signal ligger ved en høj frekvens, der er væsentlig højere end frekvensen 10 af et midtfrekvenssignal af lavt niveau, og hvis højfrekvenssignalet er intermitterende, eksempelvis som følge af, at det hidrører fra slagtøjslyde, børstebækkener osv. og ikke genvindes ved samme niveau af båndoptageren, så opstår der en hørbar midtbåndsmodulationseffekt. I dette tilfælde er midt-15 båndssignalerne også amplitudemoduleret efter afkodning, eftersom højfrekvenssignalet medfører, at glidebåndkarakteri-stikken varierer uden at der er en tilsvarende komplementær ekspansion i afspilningsafkoderen. Denne effekt er ikke en følge af mætning i magnetbåndet, men kan alternativt være en 20 følge af en unøjagtig bias- og kompensationsfiltrering eller båndtab, unøjagtig azimuth eller lignende. Effekten bliver imidlertid forøget, hvis der også opstår mætning i det styrende frekvensområde.With guideband system of the aforementioned type, the spectral-filter shift network is particularly well suited to suppress mid-band modulation caused by high frequency signals of high compressor level which are not recovered and supplied to the expander. This modulation effect, which is rarely found in music sources, is related to the basic operation of slipband systems with imperfect transmission channels; a dominant signal controls the guide band frequency characteristic and can give rise to audible effects if this signal is at a high frequency which is not reproduced during playback. If this dominant signal is at a high frequency which is substantially higher than the frequency 10 of a low-level mid-frequency signal, and if the high-frequency signal is intermittent, for example, because it originates from percussion sounds, brush pelvises, etc. and is not recovered at the same level of the tape recorder, an audible mid-band modulation effect occurs. In this case, the mid-band signals are also amplitude modulated after decoding, since the high-frequency signal causes the sliding band characteristics to vary without a corresponding complementary expansion in the playback decoder. This effect is not a consequence of saturation in the magnetic tape, but may alternatively be a consequence of an inaccurate bias and compensation filtering or tape loss, inaccurate azimuth or the like. However, the effect is increased if saturation also occurs in the controlling frequency range.
Problemet med midtbåndsmodulationseffekt ved signaler af lavt 25 niveau forstås lettere under henvisning til fig. 16, som viser en serie af test tonekurver, der opnås ved hjælp af et 15 kHz signal ved niveauer fra 0 til -60 dB og derunder samtidigt med, at en sweepet lavniveautesttone ved -65 dB indspilles og afspilles på et glidebåndsystem.The problem of mid-band modulation power at low-level signals is more easily understood with reference to FIG. 16, which shows a series of test tone curves obtained by a 15 kHz signal at levels from 0 to -60 dB and below, while a sweep low-level test tone at -65 dB is recorded and played on a sliding tape system.
30 Det ses, at når et dominerende signal på 15 kHz vokser i amplitude fra -60 dB til f.eks. -50 dB, ændres udgangseffekten fra kompressoren omkring 2 dB. Denne ændring på 2 dB må bibeholdes nøjagtigt under registreringsprocessen som følge af midtbåndsdynamikkernes afhængighed af dette dominerende sigIt is seen that when a dominant signal of 15 kHz grows in amplitude from -60 dB to e.g. -50 dB, the output power of the compressor changes about 2 dB. This change of 2 dB must be accurately maintained during the registration process due to the dependence of the mid-band dynamics on this dominant
Claims (6)
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US16395080A | 1980-06-30 | 1980-06-30 | |
| US16395080 | 1980-06-30 | ||
| US18077180A | 1980-08-22 | 1980-08-22 | |
| US18077180 | 1980-08-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK282881A DK282881A (en) | 1981-12-31 |
| DK172325B1 true DK172325B1 (en) | 1998-03-16 |
Family
ID=26860115
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK282881A DK172325B1 (en) | 1980-06-30 | 1981-06-26 | Signal compressor and signal expander for use in a transmission system |
| DK282581A DK156356C (en) | 1980-06-30 | 1981-06-26 | CIRCUIT TO REDUCE OVERLOAD EFFECTS IN SIGNAL RECORDING AND TRANSMISSION SYSTEMS |
| DK282981A DK168806B1 (en) | 1980-06-30 | 1981-06-26 | Circuit arrangement for dynamic range modification |
Family Applications After (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK282581A DK156356C (en) | 1980-06-30 | 1981-06-26 | CIRCUIT TO REDUCE OVERLOAD EFFECTS IN SIGNAL RECORDING AND TRANSMISSION SYSTEMS |
| DK282981A DK168806B1 (en) | 1980-06-30 | 1981-06-26 | Circuit arrangement for dynamic range modification |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (4) | KR880000105B1 (en) |
| AT (3) | AT372796B (en) |
| AU (3) | AU544888B2 (en) |
| BR (3) | BR8104157A (en) |
| CH (3) | CH660653A5 (en) |
| DE (3) | DE3125788A1 (en) |
| DK (3) | DK172325B1 (en) |
| ES (3) | ES503493A0 (en) |
| FI (3) | FI74368C (en) |
| GB (3) | GB2079114B (en) |
| HK (3) | HK28485A (en) |
| IT (3) | IT1137987B (en) |
| MY (3) | MY8501148A (en) |
| NL (3) | NL192652C (en) |
| NO (3) | NO157400C (en) |
| SE (3) | SE447525B (en) |
| SG (3) | SG4385G (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4736433A (en) * | 1985-06-17 | 1988-04-05 | Dolby Ray Milton | Circuit arrangements for modifying dynamic range using action substitution and superposition techniques |
| US4815068A (en) * | 1987-08-07 | 1989-03-21 | Dolby Ray Milton | Audio encoder for use with more than one decoder each having different characteristics |
| US5651028A (en) * | 1995-05-09 | 1997-07-22 | Unisys Corporation | Data transmission system with a low peak-to-average power ratio based on distorting frequently occuring signals |
| US5793797A (en) * | 1995-05-09 | 1998-08-11 | Unisys Corporation | Data transmisson system with a low peak-to-average power ratio based on distorting small amplitude signals |
| DE10011193B4 (en) * | 2000-03-08 | 2004-02-05 | Sennheiser Electronic Gmbh & Co. Kg | Compander system with a compressor circuit and an expander circuit |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US28426A (en) * | 1860-05-22 | Shortening tires | ||
| US2558002A (en) * | 1939-10-24 | 1951-06-26 | Int Standard Electric Corp | Volume compression system |
| US3022473A (en) * | 1959-08-18 | 1962-02-20 | Bell Telephone Labor Inc | Signal recovery circuits |
| GB1253031A (en) * | 1968-01-10 | 1971-11-10 | ||
| US3846719A (en) * | 1973-09-13 | 1974-11-05 | Dolby Laboratories Inc | Noise reduction systems |
| US3903485A (en) * | 1968-01-10 | 1975-09-02 | Ray Milton Dolby | Compressors, expanders and noise reduction systems |
| USRE28426E (en) * | 1968-11-01 | 1975-05-20 | Signal compressors and expanders | |
| US3757254A (en) * | 1970-06-05 | 1973-09-04 | Victor Co Ltd | N system noise reduction system and apparatus using a compression and expansio |
| GB1390341A (en) * | 1971-03-12 | 1975-04-09 | Dolby Laboratories Inc | Signal compressors and expanders |
| US3795876A (en) * | 1971-04-06 | 1974-03-05 | Victor Company Of Japan | Compression and/or expansion system and circuit |
| US3875537A (en) * | 1972-05-02 | 1975-04-01 | Dolby Laboratories Inc | Circuits for modifying the dynamic range of an input signal |
| GB1432763A (en) * | 1972-05-02 | 1976-04-22 | Dolby Laboratories Inc | Compressors expanders and noise reduction systems |
| US3934190A (en) * | 1972-09-15 | 1976-01-20 | Dolby Laboratories, Inc. | Signal compressors and expanders |
| US3909733A (en) * | 1973-05-17 | 1975-09-30 | Dolby Laboratories Inc | Dynamic range modifying circuits utilizing variable negative resistance |
| US3971405A (en) * | 1974-07-15 | 1976-07-27 | Parker-Hannifin Corporation | Pressure controlled hydrant valve coupler |
| US3930208A (en) * | 1974-08-29 | 1975-12-30 | Northern Electric Co | A-C signal processing circuits for compandors |
| US3902131A (en) * | 1974-09-06 | 1975-08-26 | Quadracast Systems | Tandem audio dynamic range expander |
| JPS51127608A (en) * | 1975-04-30 | 1976-11-06 | Victor Co Of Japan Ltd | Signal transmitting unit |
| US4061874A (en) * | 1976-06-03 | 1977-12-06 | Fricke J P | System for reproducing sound information |
| DE2803751C2 (en) * | 1978-01-28 | 1982-06-09 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Circuit for automatic dynamic compression or expansion |
| JPS5552971A (en) * | 1978-10-16 | 1980-04-17 | Mitsubishi Electric Corp | Simulator for radar indicator |
-
1981
- 1981-06-26 DK DK282881A patent/DK172325B1/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-26 DK DK282581A patent/DK156356C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-26 DK DK282981A patent/DK168806B1/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-29 NO NO812218A patent/NO157400C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-29 GB GB8119974A patent/GB2079114B/en not_active Expired
- 1981-06-29 NO NO812217A patent/NO157399C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-29 FI FI812024A patent/FI74368C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-29 FI FI812026A patent/FI76456C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-29 ES ES503493A patent/ES503493A0/en active Granted
- 1981-06-29 SE SE8104063A patent/SE447525B/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-29 NO NO812216A patent/NO157398C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-29 GB GB8119973A patent/GB2079113B/en not_active Expired
- 1981-06-29 NL NL8103123A patent/NL192652C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-29 GB GB8119972A patent/GB2079112B/en not_active Expired
- 1981-06-29 NL NLAANVRAGE8103122,A patent/NL190214C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-29 SE SE8104061A patent/SE447524B/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-29 NL NLAANVRAGE8103124,A patent/NL189988C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-29 SE SE8104062A patent/SE450985B/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-29 ES ES503497A patent/ES8301084A1/en not_active Expired
- 1981-06-29 ES ES503496A patent/ES503496A0/en active Granted
- 1981-06-29 FI FI812025A patent/FI79428C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-30 CH CH4294/81A patent/CH660653A5/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-30 AT AT0291581A patent/AT372796B/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-30 KR KR1019810002350A patent/KR880000105B1/en active
- 1981-06-30 KR KR1019810002351A patent/KR880000106B1/en active
- 1981-06-30 AU AU72393/81A patent/AU544888B2/en not_active Expired
- 1981-06-30 IT IT22652/81A patent/IT1137987B/en active
- 1981-06-30 AU AU72365/81A patent/AU546641B2/en not_active Expired
- 1981-06-30 BR BR8104157A patent/BR8104157A/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-30 DE DE19813125788 patent/DE3125788A1/en active Granted
- 1981-06-30 BR BR8104158A patent/BR8104158A/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-30 CH CH4293/81A patent/CH654703A5/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-30 DE DE3125789A patent/DE3125789C2/en not_active Expired
- 1981-06-30 AT AT0291681A patent/AT386911B/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-30 DE DE19813125790 patent/DE3125790A1/en active Granted
- 1981-06-30 AT AT0291481A patent/AT386304B/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-30 BR BR8104156A patent/BR8104156A/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-30 CH CH4292/81A patent/CH662684A5/en not_active IP Right Cessation
- 1981-06-30 KR KR1019810002352A patent/KR840002491B1/en active
- 1981-06-30 AU AU72394/81A patent/AU545125B2/en not_active Expired
- 1981-06-30 IT IT22650/81A patent/IT1137985B/en active
- 1981-06-30 IT IT22651/81A patent/IT1137986B/en active
-
1984
- 1984-09-19 KR KR1019840005735A patent/KR840002492B1/en not_active IP Right Cessation
-
1985
- 1985-01-16 SG SG43/85A patent/SG4385G/en unknown
- 1985-01-16 SG SG42/85A patent/SG4285G/en unknown
- 1985-01-16 SG SG45/85A patent/SG4585G/en unknown
- 1985-04-04 HK HK284/85A patent/HK28485A/en not_active IP Right Cessation
- 1985-04-04 HK HK283/85A patent/HK28385A/en not_active IP Right Cessation
- 1985-04-04 HK HK282/85A patent/HK28285A/en not_active IP Right Cessation
- 1985-12-30 MY MY1148/85A patent/MY8501148A/en unknown
- 1985-12-30 MY MY1147/85A patent/MY8501147A/en unknown
- 1985-12-30 MY MY1149/85A patent/MY8501149A/en unknown
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4490691A (en) | Compressor-expander circuits and, circuit arrangements for modifying dynamic range, for suppressing mid-frequency modulation effects and for reducing media overload | |
| JP5488389B2 (en) | Acoustic signal processing device | |
| JPS6128162B2 (en) | ||
| JPS6014539B2 (en) | Noise reduction coding filter device | |
| DK172325B1 (en) | Signal compressor and signal expander for use in a transmission system | |
| US5610985A (en) | Digital 3-channel transmission of left and right stereo signals and a center signal | |
| US4815068A (en) | Audio encoder for use with more than one decoder each having different characteristics | |
| US2606970A (en) | Method of and system for reducing noise in the transmission of signals | |
| JP4221288B2 (en) | Method for concealing obstacles in digital audio signal transmission | |
| JPH0243381B2 (en) | ||
| JP4560858B2 (en) | Transceiver | |
| TWM550500U (en) | Audio playing system | |
| JP3317966B2 (en) | Consumer and semi-professional audio compressors, expanders, and noise reduction circuits | |
| EP0608930B1 (en) | Digital 3-channel transmission of left and right stereo signals and a center signal | |
| RU2038704C1 (en) | Three-dimensional speaking system | |
| DK169693B1 (en) | Method and circuit arrangement for spectral correction and post-correction | |
| Tyler et al. | A companding system for multichannel TV sound | |
| JP3849164B2 (en) | Audio equipment | |
| CA1201388A (en) | Improvements in audio compressors and expanders | |
| Dolby | A 20 dB audio noise reduction system for consumer applications | |
| CA1219810A (en) | Audio compressors and expanders | |
| Fisher | 8 Noise Reduction Systems | |
| US4679239A (en) | Apparatus and method for processing stereo signals for application to an AM stereo broadcasting unit | |
| JPS6019564B2 (en) | noise reduction device | |
| JPH04320199A (en) | Acoustic reproducing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B1 | Patent granted (law 1993) | ||
| PUP | Patent expired |