FI79428C - Naet foer daempning av mellanfrekvensmodulationsfenomen hos kompressorer, expandrar och brusdaempningssystem. - Google Patents

Description

1 79428

Verkko keskitaajuuksien modulaatioilmiöiden vaimentamiseksi kompressoreissa, ekspandereissa ja kohinanvai-mennus järjestelmissä

Esillä oleva keksintö kohdistuu yleisesti piirijärjestelyihin, jotka muuttavat signaalien dynaamista aluetta, nimittäin kompressoreihin, jotka supistavat dynaamista aluetta, ja ekspandereihin, jotka laajentavat dynaamista aluetta. Keksintö on erityisen käyttökelpoinen äänisignaalien käsittelyssä mutta sitä voidaan soveltaa myös muihin signaaleihin .

Kompressoreita ja ekspandereita käytetään tavallisesti yhdessä (kompanderijärjestelmänä) kohinanvaimennuksen aikaansaamiseksi. Signaalin dynaamista aluetta supistetaan ennen lähetystä tai tallennusta ja laajennetaan siirtokanavalta vastaanoton tai toiston jälkeen. Kompressoreita voidaan kuitenkin käyttää yksinään dynaamisen alueen supistamiseen, esimerkiksi siirtokanavan kapasiteettiin sopivaksi, ilman jälkeenpäin suoritettavaa ekspansiota, kun dynamiikaltaan supistettu signaali on riittävä käyttötarkoitukseen. Lisäksi pelkkiä kompressoreita käytetään tietyissä, erikoisesti äänentoistoon liittyvissä tuotteissa, jotka on tarkoitettu pelkästään lähettämään tai tallentamaan dynamiikaltaan supistettuja lähetettyjä tai valmiiksi äänitettyjä signaaleja. Ekspandereita käytetään yksinään tietyissä, erikoisesti äänentoistoon liittyvissä tuotteissa, jotka on tarkoitettu pelkästään vastaanottamaan tai toistamaan aikaisemmin dynamiikaltaan supistettuja yleisradio- tai valmiiksi äänitettyjä signaaleja. Tietyissä tuotteissa, varsinkin ääntä tallentavissa ja toistavissa tuotteissa on usein yksi ainoa laite, joka on tehty toimintamuodoltaan vaihto-kytkettäväksi toimimaan kompressorina signaalien tallennusta varten ja ekspanderina dynamiikaltaan supistettujen yleisradio- tai valmiiksi äänitettyjen signaalien toistamiseksi .

2 79428

Siirtokanavat tiedetään ominaisuuksiltaan taajuusriippuvik-si. Tämän vuoksi vastaanotettujen tai toistettujen signaalien taajuusspektri muuttuu ja kun siirtokanavaan syötetään kompressoituja signaaleja, siirtokanavan taajuusomi-naiskäyrä huonontaa signaalien komplementaarista ekspansiota .

Kompanderityyppisissä kohinanvaimennusjärjestelmissä komple-mentaarisuuden edellytyksenä on sen ohella, että ekspande-rilla on oltava kompressoriin nähden käänteinen ominais-käyrä myös että kompressorin ja ekspanderin välisen siirtokanavan on säilytettävä suhteelliset signaaliamplitudit kompressoitujen signaalien taajuuskaistan kaikilla taajuuksilla. Ekspanderissa ei voida vastaanotettaessa erottaa siirtokanavan aiheuttamia suhteellisten tasojen muutoksia kompressorin suorittamasta signaalinkäsittelystä. Tämän vuoksi siirtokanavan virheistä seuraa, että ekspanderin laajentamat signaalit eroavat kompressorin tulosignaaleis-ta. Erot voivat olla merkittäviä ja kuultavissa signaalien spektrisisällöstä riippuen. Suurilla kompressio/ekspansio-suhteilla siirtokanavan virheet tulevat merkityksellisemmik-si. Helpoimmin kuultavana vaikutuksena ei tyypillisesti ole suora vaikutus erittäin suuritaajuisiin tai erittäin pienitaajuisiin signaaleihin vaan kaistan päiden välillä oleviin signaaleihin kohdistuva modulaatioilmiö, jonka aiheuttaa se, että erittäin suuritaajuiset ja erittäin pieni-taajuiset signaalit eivät pääse ekspanderille asti. Selitystä varten ilmiötä kutsutaan seuraavassa keskitaajuuskais-tan modulaatioilmiöksi.

Laajakaistaisissa kompandereissa amplitudivirhe ohjaavan taajuuden kohdalla ilmenee samassa määrin kaikissa muissa spektrin osissa. Tämä voi tapauksesta riippuen olla hyväksyttävissä tai sitä ei voida hyväksyä. Kuten jäljempänä selitetään, jos liukuvakaistaisissa kompandereissa ohjaavat taajuudet ovat kaistan päissä, näillä taajuuksilla esiintyvät virheet suurenevat oleellisesti keskitaajuuk-silla. (Jos päinvastoin ohjaavat taajuudet ovat keskitaa- 3 79428 juuksilla, kuten ne usein ovat, tällöin ääritaajuuksien virheet pienenevät, mikä on liukuvakaistaisten kompande-reiden etuna.) "Siirtokanava" on tässä käytettynä määritelty sisältämään kaikki järjestelmän osat kompressorin ja ekspanderin välillä.

Kohinanvaimennusjärjestelmissä, jotka tallentavat komressoi-dut signaalit suhteellisen kapeakaistaiselle tallennus-välineelle kuten pieninopeuksiselle magneettinauhalle, esim. C-kaseteille, on erikoisen vaikea saada aikaan kompressoitujen signaalien tarkasti komplementaarista ekspansiota. Tämä johtuu tällaisten järjestelmien kyvyttömyydestä synnyttää tasainen signaalin amplitudivaste erikoisesti pienillä ja suurilla taajuuksilla. Tämän kaltaisia ongelmia on kuitenkin myös ammattikäyttöön tarkoitetuissa kompressori/ ekspanderijärjestelmissä. Puutteellisuudet esiintyvät kompressorin jälkeen ja ne voivat johtua äänityslaitteesta, nauhasta, toistoyksiköstä tai näiden yhdistelmistä kaistanleveyttä rajoittavat suotimet mukaanluettuina. Vastaavasti myös muissa järjestelmissä kuten FM- tai satelliittilähetyksissä virheet esiintyvät kompression jälkeen lähettimes-sä, lähetettyä signaalia siirtävässä väliaineessa, vastaan-ottimessa tai näiden yhdistelmissä.

Käytännön kompressori-ekspanderijärjestelmiin on havaittu välttämättömäksi sisällyttää jyrkästi rajoittavat suotimet ennen kompressoria ja ekspanderin jälkeen. Suotimet ovat ainakin alipäästösuotimia mutta niihin voi sisältyä edullisesti myös ylipäästöosat. Näiden kaistanrajoitussuotimien rajataajuudet ovat järjestelmän käyttökelpoisen päästökais-tan rajojen kohdalla tai ulkopuolella. Näillä suotimilla on useita tehtäviä: 4 79428 a) FM-lähetyksissä käytettyjen apukantoaaltokomponenttien ja 19 kHz pilottaajuuden vaimentaminen, jotta vältettäisiin esimagnetoinnin "viserrys" sekoitustulokset (vihellykset) ja kohinanvaimennuksen koodaus- ja dekoodauskäsittelypii-rien seurantavirheet.

b) Signaalipiireihin mahdollisesti vuotavan nauhurin esimagnetoinnin vaimennus, jotta vältettäisiin kooderin ja de-kooderin seurantavirheet.

c) Kooderin tulosignaalin radiotaajuisten tai äänitaajuuksia korkeampien komponenttien vaimentaminen, jotka voisivat muuten aiheuttaa kuultavia keskeismodulaatiotuloksia ja/tai esimagnetoinnin "viserrystä".

d) Äänitaajuuksien yläpuolella olevan nauhakohinan tai muun siirtokanavan kohinan vaimentaminen, jotta vältettäisiin kooderin ja dekooderin seurantavirheet.

e) Signaalikaistan rajoitus kooderin ja dekooderin vasteiden komplementaarisuuden parantamiseksi.

Ammattisovellutuksissa on suotavaa käyttää korkeiden taajuuksien kaistanrajoitussuodinta (esim. 20-25 kHz kohdalla) ja edullisimmin myös pienten taajuuksien kaistanrajoitussuodinta (esim. 20 Hz kohdalla).

Tarkkaan ottaen mikäli kooderin ja dekooderin välillä on ideaalinen kanava, dekooderin tulosuodin olisi poistettava, koska sen lisääminen voi aiheuttaa tietyissä signaalitilan-teissa lievää epäkomplementaarisuutta (kooderin signaaliin vaikuttaa yksi suodatusaste, dekooderin signaaliin kaksi suodatusastetta). Dekooderin tulosuotimen poistaminen ei kuitenkaan ole käytännöllistä edellä esitetyistä seikoista a) - e) johtuen. Siten vaikka kooderin lähdön ja dekooderin tulon välillä on hyvä kanava, välttämättömän dekooderin tulosuotimen läsnäolosta (suojaustarkoituksia varten) seuraa luonnostaan epäkomplementaarinen järjestelmä tietyissä signaalitiloissa. Tästä johtuen on hyödyllistä ajatella ekspanderin tulosuodin siirtokanavan osaksi.

s 79428

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on vaimentaa kompande-rityyppisten kohinanvaimennusjärjestelmien komplementaari-suuteen vaikuttavia haitallisia ilmiöitä, jotka johtuvat siirtokanavan amplitudivasteen virheistä.

Keksinnön tarkoituksena on toisin sanoen pienentää kompande-rityyppisten kohinanvaimennusjärjestelmien komplementaari-suuteen vaikuttavia haitallisia ilmiöitä, jotka johtuvat kompressorin ja ekspanderin välillä syntyvistä amplitudi-vasteen virheistä.

Keksinnön tarkoituksena on erikoisesti pienentää erittäin korkeiden (matalien) taajuuksien epäkomplementaarisuusilmi-öitä, jotka aiheuttavat kuultavia vaikutuksia keskitaajuuk-silla (keskitaajuuskaistan modulaatioilmiöiden vähentämiseksi) .

Keksinnön eräänä tarkoituksena on pienentää mainittuja haitallisia ilmiöitä järjestelmissä, joissa kompressoitujen signaalien kaistanleveys ylittää kaistan, jossa siirtokanavan amplitudivaste on suhteellisen tasainen.

Keksinnön vielä eräänä tarkoituksena on pienentää mainittuja haitallisia ilmiöitä äänisignaalien nauhoitusjärjestelmissä, joissa käytetään C-kasetteja tai muita kaistanleveydeltään rajoitettuja välineitä mukaanluettuina videokasettien ja -levyjen äänisignaaliosat.

Keksinnön eräänä tarkoituksena on lisäksi vaimentaa pieni-tasoisten keskitaajuisten (esim. noin 500 Hz - 1 kHz) signaalien epäkomplementaarisuusmodulaatiota niiden esiintyessä yhdessä erittäin suuritaajuisten (esim. yli 10 kHz) signaalien kanssa tällaisissa äänisignaalien nauhoitusjärjestelmissä.

Tarkoituksena on lisäksi pienentää ekspanderin tulosuotimien käyttämisestä johtuvia epäkomplementaarisuusilmiöitä.

6 79428

Keksinnön vielä eräänä tarkoituksena on pienentää edellä esitettyjä ilmiöitä myöhemmin selitettävän tyyppisissä liukuvakaistäisissä järjestelmissä.

Kaistarajoitetuissa järjestelmissä kompressoitujen signaalien kaistanleveys on lähes yhtä suuri tai suurempi kuin tal-lennus/toistosiirtokanavan käyttökelpoinen kaistanleveys ja tämän tyyppiset järjestelmät ovat siten erityisen alttiita tallennus/toistovasteen virheille, varsinkin kaistan korkea- ja matalataajuisten reunojen alueella.

Ongelma esiintyy kahdessa muodossa: 1) kompressorin lähdön kaistanleveys voi ylittää kaistan, jolla kyseisen täydellisen audiolaitteen tallennus/toistovaste on suhteellisen tasainen, ja 2) laitteen, jota käytetään valmiiksi äänitettyjen nauhojen tai levyjen valmistuksessa, lähdön kaistanleveys voi ylittää kaistan, jolla audiolaitteen toistovaste on tasainen.

Vaikkakin virheitä voi teoreettisesti esiintyä missä tahansa spektrin osassa, kuten jäljempänä selitetään, keksintö kohdistuu järjestelmän kaistan ääripäissä esiintyvien virheiden vaikutuksen ja erikoisesti kyseisten virheiden aiheuttamien keskitaajuuskaistan modulaatioilmiöiden vaimentamiseen.

Keksintö, jolla keskitaajuuskaistan modulaatio-ongelma ratkaistaan, on melko yllättävä yksinkertaisuudessaan. Täsmällisemmin esitettynä kompressorin käsittelemiin signaaleihin kohdistetaan jyrkkä korkeiden (ja/tai matalien) taajuuksien tason lasku, jonka rajataajuus on selvästi järjestelmän käyttökelpoisen päästökaistan sisällä ja jonkin verran alempana (ylempänä) taajuutta, jolla siirtokanavan tai tallennuksen/toiston vasteessa on oleellisia virheitä. Eks-panderin käsittelemiin signaaleihin on edullista kohdistaa komplementaarinen korostus kokonaisvasteen säilyttämiseksi tasaisena. Mikäli tasaisen kokonaisvasteen puuttuminen 7 79428 voidaan hyväksyä, keksintö voidaan sisällyttää pelkästään kompanderijärjestelmän kompressoriosiin.

Siten esillä olevan keksinnön mukaisesti signaalispektrin osa(t), jossa (joissa) siirtokanavan tallennus/toistovastees-sa on virheitä, vaimennetaan sellaiselle tasolle, että vaimennettu osa ei enää käytännöllisesti katsoen vaikuta kompression ja ekspansion ohjaukseen.

Keksinnön mukaan kompressorin käsittelemien signaalien spektrisisältöä muutetaan tai vinoutetaan ("spektrin vinou-tus") siten, että kompressiotoiminta tulee oleellisesti epäherkemmäksi jyrkän tason laskun taajuuden takana olevien signaalien vaikutukselle.

Keksinnön eräänä edullisena toteutusmuotona on sijoittaa sopiva suodin (tai verkko) kompressorin tulon signaali-tielle ( ja edullisimmin komplementaarinen suodin ekspande-rin lähdön signaalitielle). Tämä lähestymistapa on edullinen, koska siinä tarvitaan vähiten piirikomponentteja ja koska se toimii kaikilla signaalitasoilla. Samanarvoinen järjestely saadaan kuitenkin käyttämällä kahta suodinta: toista kompressorin ohjauspiirin tiellä ja toista kompressorin lähdön signaalitiellä. Vastaavasti ekspanderissa sijoitetaan toinen suodin ohjauspiirin tielle ja toinen ekspande-rin tulon signaalitielle. Kaksitiekompressoreiden ja -eks-pandereiden (esimerkiksi US-patenttijulkaisuissa 3 846 719 ja Re 28 426 selitettyjä vastaavien) tapauksessa on mahdollista käyttää muita vaihtoehtoja: sopiva suodin voidaan sijoittaa joko vain prosessorin sivutien tuloon vaikuttamaan sekä sivutien kautta kulkeviin signaaleihin että sen ohjaus-piiriin tai voidaan käyttää vastaavaa kahden suotimen järjestelyä, jossa toinen suodin sijoitetaan sivutien ohjaus-piiritielle ja toinen sivutien signaalin lähtötielle.

Aikaisemmin on tunnettua käyttää korkeiden taajuuksien vaimennusta järjestelmän kompressiopuolella ja komplementaarista korostusta ekspanderipuolella esimerkiksi nauhan kyl- 8 79428 lästymisen pienentämiseksi (US-patenttijulkaisut 3 846 719, 4 072 914, Rundfunktechn. Mitteilungen, Jahrg. 22 (1978) H.2, pp. 63-74). Käytetty vaimennus on kuitenkin lievä eikä riitä estämään suuritasoisia signaaleja korkeilla (matalilla) taajuuksilla järjestelmän vasteen epävarmalla alueella vaikuttamasta kompressoriin siten kuin esillä olevassa keksinnössä on aikaansaatu.

Edellä mainituista viitteistä on tunnettua sijoittaa kyl-lästymisenestosuotimia eri kohtiin signaalitiellä: kompres-sorin/ekspanderin eteen ja jälkeen ja kompressorin/ekspan-derin sisälle ja samalla sen ohjauspiiriin. Kyllästymisen-estosuotimet voidaan siten sijoittaa moniin mahdollisiin paikkoihin kompressorin ja ekspanderin signaaliteillä siten,että ne pienentävät magneettinauhalle syötettyjä suurtaajuisia signaaleja. Esillä olevan keksinnön mukaiset piirit on sitä vastoin sijoitettava täsmällisemmin, koska tarkoituksena on vaikuttaa kompressoriin ja sen seurauksena ekspanderiin muuttamalla kompressorin käsittelemien signaalien taajuusspektriä.

Vaikka esillä olevan keksinnön tavoitteena ei ole kyllästy-misilmiöiden pienentäminen, se kuitenkin jossain määrin auttaa nauhan kyllästymisen välttämisessä. Kuitenkin koska jyrkän tason laskun rajataajuus sijaitsee tavallisesti sen alueen yläpuolella (alapuolella), jossa kyllästymistä alkaa esiintyä, nauhan kyllästymistä on edullisinta käsitellä muulla tavoin kuten on selitetty esimerkiksi viitteessä Audio, May, 1981, pp. 20-26.

Samoin kuin tunnetut kyllästymisenestojärjestelyt esillä oleva keksintö aiheuttaa kohinanvaimennusvaikutuksen pienentymistä alueella, jossa signaaleja vaimennetaan jyrkästi taajuuden funktiona. Järjestelmän taajuusalueen yläpään jyrkän tasonlaskun rajataajuus on kuitenkin suhteellisen korkealla, alueella, jossa ihmisen korva on epäherkkä kohinalle.

9 79428 Käytettäessä keksintöä järjestelmän taajuuksien alapäässä korva on samoin epäherkkä ja oikein suunnitelluissa järjestelmissä ei myöskään näillä taajuuksilla pitäisi esiintyä käytännöllisesti katsoen lainkaan kuultavaa kohinaa edes pienentyneellä kohinanvaimennuksella. Keksinnössä on ajateltu spektrin vinouttamisen käyttämistä vain korkeilla ja matalilla ääritaajuuksilla, koska käytännön järjestelmissä siirtokanavan amplitudivasteessa on huomattavia virheitä vain näillä taajuusalueilla. Toisena syynä on, että kohinanvaimennuksen huonontuminen voidaan hyväksyä näissä ääripäissä ihmisen korvan ominaisuuksista johtuen.

Eräässä toisessa tunnetussa järjestelmässä on käytetty 12 dB/oktaavi kaistanpäästösuodinta, jonka rajataajuuksina ovat noin 20 Hz ja 10 kHz, laajakaistaisen kuluttajatasoisen ääninauhurin kompanderityyppisen kohinanvaimennusjärjestelmän (jota myydään tavaramerkillä "dbx II") ohjauspiirissä. Tällä järjestelyllä ei kuitenkaan saavuteta esillä olevan keksinnön ominaisuuksia, koska signaalitielle ei ole sijoitettu suodinta ja suuritasoista suuritaajuista (pienitaa-juista) 10 kHz yläpuolella (tai 20 Hz alapuolella) olevaa signaalia vahvistetaan millaisten tahansa ohjauspiirin pääs-tökaistan sisällä vaikuttavien signaalien tason mukaisesti. Tästä johtuen tällainen järjestelmä vahvistaa liikaa suu-ritasoisia, suuritaajuisia (pienitaajuisia) signaaleja (20 Hz - 10 kHz kaistan ulkopuolella), kun 20 Hz - 10 kHz sisällä ei ole amplitudiltaan suuria signaaleja, mikä johtaa siirtokanavan yliohjautumiseen.

Aikaisemmin tunnettua on myös varustaa videokohinanvaimen-nusjärjestelmä (US-patenttijulkaisu 3 846 719) Q-arvoltaan säädettävällä kapeakaistaisella kaistanestosuotimella, jota värikkyyssignaalin taso ohjaa ja jonka keskitaajuus on asetettu väritelevision apukantoaallon taajuuden kohdalle, jotta estettäisiin värikkyyssignaaleja yliohjäämästä kompressoria ja ekspanderia ja siten eliminoimasta kohinanvaimen-nusta väriapukantoaaltotaajuuden alapuolella. Suotimen 10 79428 keskitaajuus on siten järjestelmän signaalikaistan rajojen välissä ja järjestelmän siirtokanavan ennustettavissa olevan vasteen alueella ja lisäksi sitä ei käytetä tallennus/ toistovasteen virheiden välttämiseen, mikä tarkoitus on esillä olevan keksinnön perustana.

Lisäksi on tunnettua sijoittaa 12 dB/oktaavi alipäästö-, kaistanpäästö- ja ylipäästösuotimia kaksitiekompressoreiden ja ekspandereiden sivuteille (US-patenttijulkaisu 3 846 719, Journal of the Audio Engineering Society, Voi. 15, No. 4, October, 1967, pp. 383-388). Näillä suotimilla on kuitenkin täysin erilainen tarkoitus, nimittäin kohinanvaimennustoimin-nan kaistanjakaminen erillisiin sivuteihin ja ne eivät vaikuta kompressorin tulosignaalien ylempiin ja alempiin ääri-taajuuksiin.

Vastaavasti aikaisemmin esitettyjen jyrkkien kaistanrajoitus-suotimien rajataajuudet on tarkoituksellisesti sijoitettu järjestelmän käyttökelpoisen kaistan ulkopuolelle, koska niillä ei ole tarkoitus vaikuttaa kaistan suuri- ja pieni-taajuisiin päihin.

Tähän asti·taajuusspektrin oleellista muuttamista järjestelmän käyttökelpoisen kaistanleveyden sisällä on pidetty epä-suotavana. Esimerkiksi ammattitasoisessa tallennuksessa on pidetty mahdottomana minkään yläpään kaistanrajoitussuotimen rajataajuuden sijoittamista 20 kHz alapuolelle. Samoin FM yleisradiotekniikassa päästökaistan ylärajana on säännöllisesti 15 kHz kaikissa äänitaajuussignaaliasteissa.

Vaikka esillä oleva keksintö ei rajoitu minkään määrätyn tyyppisen kohinanvaimennuskompanderijärjestelmän käyttöön ja vaikka keksintö parantaa kaiken tyyppisten kompanderei-den toimintaa, se on erityisen käyttökelpoinen liukuvakaistais-ten kohinanvaimennusjärjestelmien yhteydessä käytettynä. Esimerkkejä tällaisista järjestelmistä on US-patenttijulkaisuissa Re 28 426 ja 3 757 254. Tämän kaltaisissa tunnetuissa liukuvakaistaisissa piireissä suurtaajuisten äänisig- η 79428 naalien kompressio tai ekspansio saadaan käyttämällä suurten taajuuksien korostusta (kompressiolle) tai vaimennusta (ekspansiolle), joka aikaansaadaan ylipäästösuotimella, jolla on ohjattava alarajataajuus. Kun suuritaajuisen alueen signaalitaso kasvaa, suotimen rajataajuus liukuu ylöspäin kaventaen korostettua tai vaimennettua kaistaa ja poistaen hyötysignaalia korostuksen tai vaimennuksen piiristä.

Liukuvakaistaisissa laitteissa tallennus/toistovasteen epävarmuuksien yhtenä vaikutuksena on tuloksena oleva pieni-tasoisten keskitaajuisten signaalien modulaatio, kun kompressorin tulossa on suuritaajuinen signaali tallennus/ toistovasteen epävarmuuksien alueella. Esimerkiksi US-patenttijulkaisussa Re 28 426 esitetyn tyyppisissä liukuvakaistaisissa kaksitielaitteissa ilmiö voidaan vaimentaa aikaansaamalla jyrkkä korkeiden taajuuksien tason lasku laitteen sivutielle. Vaikka tällainen toteutus aikaansaa jyrkän tason laskun vain keskisuurilla ja pienillä signaali-tasoilla, se riittää oleellisesti toteuttamaan esillä olevan keksinnön tavoitteet sekä liukuvakaistaisissa (US-pa-tenttijulkaisu Re 28 426) että kiinteäkaistaisissa (US-patenttijulkaisu 3 846 719) kaksitielaitteissa.

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin seuraavassa esimerkin avulla oheisiin piirustuksiin liittyen, joissa:

Kuviot 1-4 ovat lohkokaavioita, jotka esittävät keksinnön mukaisen spektrinvinoutusverkon (-verkkojen) vaihtoehtoisia s ij oituspaikkoj a, kuvio 5 on vastekäyrä, joka esittää yleisesti kasettinau-huriin/soittimeen tarkoitettujen suurten taajuuksien spektrinvinoutusverkon ja komplementaarisen oikaisuterkon ominaisuuksia, kuvio 6 on CCIR standardin kohinanpunnituskäyrä, kuviot 7-10 ovat tyypillisten kasettinauhureiden/soittimien vasteita edustavia käyriä, i2 79428 kuviot 11-16 ovat keksinnön ymmärtämisen kannalta hyödyllisiä esimerkkikäyriä.

Kuvioissa 1-4 on esitetty yleistettyjä lohkokaavioita, jotka havainnollistavat keksinnön mukaisten spektrinvinou-tusverkkojen erilaisia mahdollisia sijoituspaikkoja.

Kuviossa 1, joka esittää yksinkertaisinta ja parhaana pidettyä toteutusmuotoa, spektrinvinoutusverkko (jossa on joko matalien tai korkeiden taajuuksien osa) tai -verkot (joissa on sekä matalien että korkeiden taajuuksien osat) 2 on sijoitettu kompressorin 4 tulosignaalitielle. Kompressorin lähtö on syötetty siirtokanavaan N. Kanavan N toisto-puolella toistettuun signaaliin vaikuttaa komplementaarinen ekspanderi 6, joka syöttää signaalin haluttaessa käytettävälle spektrinoikaisuverkolle (-verkoille) 8, jo(i)lla on kompressorin tulotien verkkoon (verkkoihin)verrattuna komplementaarinen ominaiskäyrä (komplementaariset ominais-käyrät) . Tämä verkon sijainti on erityisen edullinen, kun sekä kompressoriin että ekspanderiin sisältyy kaksi tai useampia sarjalaitteita kuten julkaisussa Audio, May, 1981, pp. 20-26 on esitetty.

Kuvio 2 esittää vastaavaa toteutusta, joka ei käytännössä ole edullisin, koska se on monimutkaisempi, vaatii enemmän piirejä ja on kalliimpi. Tässä samanarvoisessa toteutuksessa kompressorin ohjauspiiriin on sijoitettu spektrinvinoutusverkko (-verkot) 10 ja kompressorin lähtösignaali-tielle on sijoitettu toinen spektrinvinoutusverkko (toiset verkot) 12. Jos toistopuolella käytetään valinnaista spektrinoikaisua, ekspanderin tulosignaalitielle sijoitetaan komplementaarinen oikaisuverkko (-verkot) 14 ja ekspanderin 6 ohjauspiiriin sijoitetaan spektrinvinoutusverkko (-verkot) 10, jo(i)11a on sama ominaiskäyrä kuin kompressorin ohjaus-piirin verkolla (verkoilla) 10. Verkkojen 10 ja 12 ominais-käyrät voivat erota jonkin verran verkosta (verkoista) 2 13 79428 ja toisistaan samojen kokonaistulosten saavuttamiseksi kuin verkolla (verkoilla) 2. Tämä toteamus pätee myös verkoille 14 ja 10. Kun sekä kompressoriin 4 että ekspanderiin 6 sisältyy sarjalaitteita siten kuin mainitun julkaisun Audio artikkelissa on selitetty, spektrinvinoutusverkko (-verkot) 10 tarvitaan vain ensimmäisen kompressorilaitteen ohjauspiirissä ja verkko (verkot) 12 sijoitetaan vain ensimmäisen sarjakompressorilaitteen lähtötielle sekä (haluttaessa) verkko (verkot) 14 sijoitetaan vain viimeisen sarja-ekspanderilaitteen tulotielle ja verkko (verkot) 16 vain sen ohjaustielle.

Kuviot 3 ja 4 havainnollistavat spektrinvinoutusverkkojen sijoitusta kaksitiekompressoreiden ja -ekspandereiden sivuteille. Tämän kaltaiset kompressori- ja ekspanderitoteu-tukset ovat sinänsä tunnettuja eikä niitä tämän vuoksi selitetä yksityiskohtaisesti. Kuitenkin lisätien N (20) suhteen on olemassa kaksi päämuotoa. Toisena vaihtoehtona (US-patenttijulkaisun 3 846 719 kuviot 7 ja 8) on suodin, jota seuraa ohjattu rajoitin, joka on ohjattu rajoittamaan progressiivisesti signaalitason kasvaessa tasasuunnatun ja suodatetun ohjaussignaalin avulla. Toisena vaihtoehtona (US-patenttijulkaisu Re 28 426) on liukuvakaistainen yli-päästösuodin,jonka päästökaistaa kavennetaan progressiivisesti ohjaussignaalilla suurien signaalikomponenttien sulkemiseksi pois suotimen lähdöstä. Ohjattavien suotimien raja-taajuudet ovat edullisesti noin 375 Hz lepotilassa, mutta ylipäästökaista kapenee progressiivisesti ohjaussignaalin vaikutuksesta. Kaksitiekompressoreita ja ekspandereita (yksin tai sarjassa) voidaan myös käyttää kuvioiden 1 ja 2 toteutuksissa.

Kuviossa 3 spektrinvinoutusverkko (-verkot) 18 on sijoitettu kompressorin 22 ja (haluttaessa) ekspanderin 24 kohinanvai-mennussivutien piirien 20 tulosignaalitielle. Kuviossa 4 on esitetty vastaava toteutus liukuvakaistaisen kompressorin 26 ja ekspanderin 28 yhteydessä. Tässä samanarvoisessa toteutuksessa spektrinvinoutusverkko (-verkot) 28 on sijoi- 14 79428 tettu sivutien ohjauspiiriin 30, joka ohjaa taajuudeltaan ohjattua askelpiiriä tai liukuvakaistaista suodinpiiriä 32. Toinen spektrinvinoutusverkko 34 on sijoitettu sivutien lähtöön. Haluttaessa samanlaiset verkot voidaan sijoittaa ekspanderin sivutielle. Kuvioiden 1 ja 2 toteutuksia pidetään edullisempina kuin kuvioiden 3 ja 4 toteutuksia, koska ensiksi mainitut vaikuttavat kaikilla signaalitasoilla ja siten myös pienentävät kanavan ylikuormitus- tai nauhan kyllästymisilmiöitä kaistan ääripäässä (-päissä).

Vaikka kuvioissa 3 ja 4 on esitetty vain yksi sivutie, myös useita sivuteitä voidaan käyttää siten kuin esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 3 846 719. Lisäksi sivutiet voidaan toteuttaa siten, että kompressorin sivutie on takaisinkytken-tämuotoinen ja ekspanderin sivutie eteensyöttömuotoinen kuten esimerkiksi US-patenttijulkaisussa 3 903 485. Kun kompressorissa ja ekspanderissa käytetään esimerkiksi julkaisussa Audio, May, 1981, pp. 20-26 selitetyn tyyppisiä sarjaan kytkettyjä kaksitielaitteita, on riittävää käyttää spektrin vinoutusverkkoa (-verkkoja) kompressorin ensimmäisessä sar-jalaitteessa ja (haluttaessa) ekspanderin viimeisessä sarja-laitteessa, vaikkakin kuvion 1 toteutusta pidetään edullisimpana .

Spektrinvinoutuksen ominaiskäyrällä on edullisimmin: a) Tason laskun rajataajuus alueella, jossa siirtokanavan tai nauhurin vaste mukaanluettuna ekspanderin kaistanpäästö-suodin, on kohtuullisen luotettava, eli jonkin verran taajuuden alapuolella (yläpuolella), jossa siirtokanavan tai nauhurin vaste on epävarma ja alkaa laskea.

b) Jyrkkä tason lasku selvästi määritellyn rajan saamiseksi piiriä ohjaaville taajuuksille.

c) Selvästi määrätty muoto tason laskun jälkeen mahdollistamaan käänteisen ominaiskäyrän helppo toteuttaminen toistossa kokonaisuutena tasaisen taajuusvasteen säilyttämiseksi (haluttaessa).

is 79428 d) Muoto, jossa on käytetty optimaalisella tavalla hyväksi kuulon herkkyysominaisuuksia pienitasoiselle kohinalle, mikä merkitsee taajuusvasteen laskua, joka on niin jyrkkä ja syvä kuin on mahdollista kohinatason kasvamatta havaittavasti käytettäessä käänteistä ominaiskäyrää toistossa.

Vaikka spektrin vinoutuksen ominaiskäyrä tehollisesti pienentää kohinanvaimennusvaikutusta terävän rajataajuuden yläpuolella (alapuolella), jos taajuus on suurempi kuin noin 8 kHz (tai pienempi kuin noin 50 Hz), kasvanut kohina ei ole kuultavissa, kun otetaan huomioon korvan herkkyys pienitasoiselle korkea- ja matalataajuiselle kohinalle, varsinkaan jos kohinataso on erittäin alhainen kuten käytettäessä keksintöä nauhuriin liittyvässä kompanderissa. Tämän keksinnön jossain määrin yllättävä piirre on vahvistettu kokeellisesti .

Tämän käsittelyn oikeutus voidaan löytää myös CCIR kohinan-punnituskäyrän muodosta, joka on esitetty kuviossa 6. Käyrä seuraa ihmisen korvan herkkyyttä pienitasoiselle kohinalle. Havaitaan, että herkkyys on pieni pienillä taajuuksilla ja putoaa myös erittäin voimakkaasti noin 6-7 kHz kohdalla olevan huipun jälkeen. Psykoakustinen kohinanvai-mennuksen säilyttämisen tarve yli 8-10 kHz taajuuksilla on siten pieni. Tämä muodostaa suuritaajuisen vastineen ko-hinanvaimennusjärjestelmien havaitulle kyvylle aikaansaada subjektiivisesti suhteellisen suuri kohinanvaimennus, vaikka pieniä taajuuksia käsitellään vain vähän tai ei ollenkaan. Hyvällä suunnittelulla voidaan poistaa hurina, joka kaset-tinauhaäänityksessä on ainoa pienitaajuinen kohina, joka on subjektiivisesti häiritsevää.

Ammattitasoisissa kohinanvaimennusjärjestelmissä, joissa pie-nitaajuista kohinanvaimennusta käytetään varmistuksena odottamattomien hurinaongelmien varalta, ei yleensä juuri tarvita kohinanvaimennusta alimman todennäköisen hurinakompo-nentin (ts. 50 Hz) alapuolella.

1« 79428

Spektrinvinoutusverkon käyttö ei varsinkaan spektrin suuri-taajuisessa päässä tee tarpeettomaksi tai korvaa kokonais-kaistan rajoittavaa suodinta, josta joskus käytetään nimitystä "multipleksisuodin" ("MPX"). Syitä tähän on esitetty aikaisemmin. Kuten tällöin on todettu, kaistanrajoitus-suotimilla, joita tavallisesti käytetään sekä äänityksessä että toistossa, on useita tehtäviä, jotka liittyvät vain vähän tässä tarkasteltuihin tehtäviin. Siten myös ideaalisen signaalikanavan tapauksessa on suotavaa käyttää koodauksessa ja dekoodauksessa sekä 1) kaistanrajoitussuotimia että 2) spektrinvinoutus- ja -oikaisuverkkoja.

Spektrinvinoutusverkot (2, 10, 12, 18, 28, 34) aikaansaavat jyrkän askeleen, pudotuksen tai tason laskun kuten kuviossa 5 on esitetty. Katkoviivojen tarkoituksena on esittää, että lopullisen suurten (pienten) taajuuksien vasteen ei tarvitse olla täsmälleen yhtenäisin viivoin esitetyn mukainen.

Eräs sopiva spektrinvinoutusverkon (-verkkojen) (2, 10, 12, 18, 28, 34) muoto on terävä alipäästö- (ylipäästö-)suodin, jossa on 18 dB/oktaavi luiska ja jonka rajataajuus on CCIR kohinanpunnituskäyrän (kuvio 6) nopeasti laskevan osan sisällä ja siirtokanavan ylemmän rajataajuuden alapuolella (yläpuolella). Noin 8-10 kHz rajataajuus (50 Hz pienitaa-juisessa päässä) sopii korkealaatuiselle dekille, jolla on noin 15 kHz asti (tai pienitaajuisessa päässä 30-60 Hz asti) ulottuva käyttökelpoinen joskin epävarma vaste.

Verkko voi myös muodostua askelverkosta, jossa on noin 10 dB porrastaso kuten kuviossa 5 on esitetty.

Eräänä sopivana verkon muotona on kapeakaistainen kaistan-estosuodin, jonka keskitaajuus on noin 16 kHz (20 Hz) ja jonka Q-arvo on sellainen, että rajataajuudeksi saadaan noin 8-10 kHz (40 Hz) ja estovaimennuksen syvyydeksi noin 10 dB. Myös kaksoisviritettyä (hajaviritettyä) kapeakaistais- i7 79428 ta suodinta voidaan käyttää erikoisesti ammattisovellutuksissa leveämmän kokonaiskaistan saamiseksi, jolloin toinen kaista on sijoitettu oktaavin murto-osan verran (esim. 1/3 oktaavia) ensimmäisen kaistan yläpuolelle.

Noin 10-15 dB vaimennussyvyys on osoittautunut kokeiden perusteella riittäväksi keskikaistan modulaatiotlmiön poistamiseksi vaikeammissakin tapauksissa. Kuitenkin jopa vain 6 dB syvyyden on havaittu parantavan oleellisesti keskikaistan modulaatioilmiöitä, varsinkin silloin kun tason lasku on erittäin jyrkkä, esim. 18 dB/oktaavi.

Tasaista kokonaisvastetta haluttaessa järjestelmän toisto-osassa käytetään samanlaista verkkoa ja/tai komplementaarisia verkkoja 8, 10, 14, 18, 28 ja 34.

Keksinnön etujen ymmärtämiseksi täydellisemmin tarkastellaan kuluttajatason äänisignaalien C-kasettinauhuri- ja -soitinlaitteiden ominaiskäyriä. Kuviot 7-9 esittävät edustavia mitattuja suurten taajuuksien vastekäyriä tulotasoilla, jotka ovat riittävän alhaisia nauhan kyllästymisen välttämiseksi, useille tyypillisille C-kasettinauhureille. Kuvio 10 esittää edustavia suurten taajuuksien vasteen käyriä useilla tasoilla eräälle toisen tyyppiselle C-kaset-tinauhurille. Havaitaan, että kuviossa 7 nauhurin vaste putoaa nopeasti 10 kHz yläpuolella. Kuviossa 8 vaste alkaa nousta noin 10 kHz kohdalla ja sillä on selvä huippu noin 17 kHz kohdalla. Kuvion 9 vasteessa on suurten taajuuksien huippu 15 kHz kohdalla ja nopea lasku tämän taajuuden yläpuolella. Kuvion 10 vaste tasolla -20 dB, jolla kyllästyminen vältetään, on lähes ideaalinen ollen oleellisesti tasainen 20 kHz kohdalle asti. Näin hyvä vaste on kuitenkin harvinainen.

Siten noin 10 kHz on hyvä valinta korkeiden taajuuksien spektrinvinoutusverkon rajataajuudeksi, koska kuvioiden 7-10 vastekäyrät osoittavat, että kyllästymisen alittavilla ib 79428 tasoilla tyypillisen oikein säädetyn nauhurin vasteessa on vähän virheitä 10 kHz alapuolella. Tästä johtuen spektrinvinoutusverkko takaa useimmilla tasoilla, että toiston ohjaussignaalissa ei käytännöllisesti katsoen ole erittäin korkeiden taajuuksien vasteen epävarmuuksien aiheuttamia tasovirheitä. Noin 10 kHz rajataajuus on hyvä valinta tällaisille laitteille lisäksi, koska kyseinen taajuus on CCIR kohinanpunnituskäyrän (kuvio 6) jyrkästi laskevalla osalla ja siten korva voi hyväksyä jonkin verran kohi-nanvaimennuksen pienentymistä.

Spektrinvinoutusverkon sopivaa rajataajuutta valittaessa suunnittelija voi valita 10 kHz taajuudesta eroavia lähellä olevia taajuuksia järjestelmän parametreihin perustuen. Esimerkiksi hyvälaatuisen siirtokanavan yhteydessä suurempi rajataajuus voi olla hyväksyttävissä. Sen tyyppisillä C-kaset-tilaitteilla, joiden ominaiskäyriä on esitetty kuvioissa 7-10, hyväksyttävä korkeiden taajuuksien rajataajuus voi vaihdella arvosta noin 8 kHz ehkä arvoon 11 tai 12 kHz.

Vaikka noin 18 dB/oktaavi suotimen käyttäminen on suotavaa, jotta varmistettaisiin, että suuritasoiset suuritaajuiset (pienitaajuiset) signaalit eivät ohjaa kompressoria, myös jopa vain 12 dB/oktaavi luiska riittää oleellisesti keksinnön tavoitteiden saavuttamiseen useimmille signaaleille. Jyrkemmät vaimennukset kuin 18 dB/oktaavi aiheuttavat vaikeuksia komplementaarisen oikaisun aikaansaamisessa ja ovat kalliimpia.

Vaadittava suotimen tason laskun jyrkkyys riippuu osaksi kompressorin herkkyydestä suotimen rajataajuuden yläpuolella oleville signaaleille. Esimerkkinä tarkastellaan US-patenttijulkaisussa Re 28 426 esitetyn kaltaista liukuva-kaistaista kaksitiekompressoria. Tässä laitteessa kompressorin ohjauspiirissä käytetään korkeiden taajuuksien esi-korostusta, niin että syötettäessä kuviossa 11 esitetyn tyyppinen signaali kompressoriin (tämän kaltaisen signaalin saattaa kehittää laajakaistainen iskuääni) ohjauspiirin 19 79428 esikorostus muuttaa signaalin energiaspektrin kuviossa 12 esitetyn kaltaiseksi. Esikorostetussa signaalispektrissä on yksi huippu. Tämä huippu muodostaa suodatuksen jälkeen tasajänniteohjaussignaalin, joka ohjaa kompressorin liukuvakaistaista toimintaa.

Kuvio 13 esittää nauhoituskanavan epävarmoja vasteita, jotka on esitetty neljälle esimerkkinä toimivalle C-kasettinauhu-rille a, b, c ja d. Kuvion 12 spektrin vaikutus aikaansaa neljä erilaista spektriä ekspanderin (dekooderin) ohjaus-piiriin, joista seuraa neljä erilaista tasajänniteohjaussig-naalia. Seurauksena on selvästi dekoodausvirheitä.

Tässä tapauksessa sopiva spektrinvinoutusverkon ominaiskäyrä aikaansaa ekspanderin (dekooderin) kehittämään jokaisessa tapauksessa samanlaisen tasajännitesignaalin siten kuin on esitetty kuviossa 15. Verkon ominaiskäyrä, jolla on rajataajuus noin 10 kHz kohdalla, kuten kuvion 5 ominaiskäyrällä, on sopiva. On huomattava, että verkko ei poista taajuuskaistan liukumista, itse asiassa liukuminen voi korkeintaan hieman pienentyä. Kuitenkin liukuminen (tai kompressio US-patenttijulkaisun 3 846 719 kaistanjakojärjestelmässä) voidaan tällöin saada korjatuksi toiston aikana.

On huomattava, että kuviosta 15 ilmenee esillä olevan keksinnön ensisijainen tavoite eli vaihtojänniteohjausöignaalin spektrin saman huipun läsnäolon varmistaminen sekä kompressorin että ekspanderin tasasuuntauskohdassa.

Edellä mainitun tyyppisissä liukuvakaistaisissa järjestelmissä spektrinvinoutusverkko on erityisen käyttökelpoinen vaimennettaessa keskitaajuuksien modulaatiota, jonka aiheuttavat kompressorissa vaikuttavat suuritasoiset suuritaajui-set signaalit, joita ei saada toistetuksi ja syötetyksi ekspanderille. Tämä modulaatioilmiö, joka esiintyy erittäin harvoin todellisten musiikkiäänilähteiden tapauksessa, 20 79428 liittyy liukuvakaistäisen laitteen perustoimintatapaan epätäydellisten signaalikanavien yhteydessä. Liukuvakais-taista taajuusominaiskäyrää ohjaa tehollisesti hallitseva signaali ja se voi aiheuttaa kuultavia vaikutuksia kyseisen signaalin esiintyessä suurilla taajuuksilla, joita ei saada takaisin toistossa. Kun hallitseva signaali esiintyy suurilla taajuuksilla merkittävästi pienitasoisen keskitaajui-sen signaalin taajuuden yläpuolella, keskitaajuuksien modu-laatioilmiö on kuultavissa, jos suuritaajuinen signaali on katkonainen kuten esimerkiksi iskuäänissä ja symbaalin äänissä ja nauhuri ei toista sitä samalla tasolla. Tässä tapauksessa keskitaajuiset signaalit moduloituvat amplitudin suhteen myös dekoodauksen jälkeen, koska suuritaajuinen signaali aikaansaa liukuvakaistaisen taajuusvasteen muuttumisen ilman komplementaarista ekspansiota toistodekooderis-sa. On huomattava, että ilmiö ei pohjimmiltaan ole nauhan-kyllästyrnisilmiö, se voi johtua epätarkasta esimagnetoin-nista ja korjauksesta tai äänipään raon häviöistä, virheellisestä atsimuuttiasetuksesta tai vastaavasta. On kuitenkin selvää, että ilmiö on pahempi, mikäli ohjaavalla taajuusalueella esiintyy myös kyllästymistä.

Tämä pienitasoisten keskitaajuuksien modulaatioilmiöiden ongelma on paremmin ymmärrettävissä kuvion 16 avulla, joka esittää tuloksia, jotka saadaan, kun joukko testitaajuus-käyriä, joissa käytetään 15 kHz signaalia, jonka taso vaih-telee arvosta 0 arvoon - 60 dB ja sen alapuolelle, ja pieni-tasoista -65 dB pyyhkäistyä testitaajuutta, muodostetaan liukuvakaistaisella järjestelmällä tallentamalla ja toistamalla.

Havaitaan, että hallitsevan 15 kHz signaalin amplitudin kasvaessa arvosta -60 dB esim. arvoon -50 dB kompressorin lähtö muuttuu noin 2 dB. Tämän 2 dB muutoksen on säilyttävä tarkasti tallennusprosessissa, koska keskitaajuuksien dynamiikka riippuu hallitsevasta signaalista (1 kHz alueella syntyy noin 10 dB muutos). Siten jokainen toistossa ohjaa- 2i 79428 valla taajuusalueella esiintyvä virhe kasvaa oleellisesti keskitaajuusalueella.

Jos kohinanvaimennusjärjestelmä käsittelee pieniä taajuuksia, vastaava vaikutus esiintyy pienillä taajuuksilla. Kompressorin tulosignaalissa oleva erittäin alhainen jyrinä voi ohjata kompressorin piirejä. Jos nauhuri ei toista jyrinäkomponentteja, ekspanderin lähdössä ilmenee signaali-modulaatioilmiöitä.

Claims (13)

1. 22 79428 Patentti vaatimukset
2. 1. Signaalikompressori käytettäväksi signaalin siirtojärjestelmässä, jossa kompressoitu signaali syötetään siirtokanavaan, joka vuorostaan on kytketty ekspanderiin, jolloin kompressorin kompressiota ohjataan syötetyn signaalin taajuus-ja amplitudi taso-ominaisuuksien mukaisesti ja kompressorin ohjaustuloon on järjestetty suodatuselin, jolloin ohjaussignaalin taajuusalue oleellisesti kattaa kompressorin tulosig-naalin käyttökelpoisen kaistanleveyden lukuunottamatta suuri-ja/tai pi eni taaj ui si a äärialueita, tunnettu siitä, että kompressorin (4) tuloon on järjestetty verkko (2), jonka omi-naiskäyrässä (kuvio 5) on siirtojärjestelmän taajuusalueella äkillinen vaimennus, joka on mahdollisimman jyrkkä ja suuri ilman että kompressorin tulon ja ekspanderin lähdön välillä tasaisen taajuusvasteen aikaansaamiseksi tarvittava ekspanderin (6, 8) käänteinen ominaiskäyrä (kuvio 5) aiheuttaisi huomattavan kohinatason nousun niin, että siirtokanavan (N) omina i sk äyrän (kuvio 13) vaikutus kompressorin (4) ja ekspanderin (6) välillä äärimmäisen suurilla ja/tai pienillä kompressoriin (4) tulevan signaalin käyttökelpoisen taajuuskaistan taajuuksilla siirtokanavan (N) lopussa tai ekspanderin (6) lähdössä olevaan signaaliin on estetty, vaimentamalla samanaikaisesti kompressoidun signaalin taajuuden ylä- ja/tai ala-äärialueita ja pitämällä nämä oleellisesti pois kompressorin (4) ohjaustulosta (kuvio 1).
3. 2. Signaalikompressori käytettäväksi signaalin siirtojärjestelmässä, jossa kompressoitu signaali syötetään siirtokanavaan, joka vuorostaan on kytketty ekspanderiin, jolloin kompressorin kompressiota ohjataan syötetyn signaalin taaj"us-ja amplituditaso-omi nai suuksi en mukaisesti ja kompressorin ohjaustuloon on järjestetty suodatuselin, jolloin ohjaussignaalin taajuusalue oleellisesti kattaa kompressorin tulosig-naalin käyttökelpoisen kaistanleveyden lukuunottamatta suuri-ja/tai pienitaajuisia äärialueita, tunnettu siitä, että sekä kompressorin (4) ohjaussignaalia ohjaavaan piiriin että 23 79428 signaalilähtöpiiriin on järjestetty verkko (10, 12), jonka omi naiskäyrässä (kuvio 5) on siirtojärjestelmän taajuusalueella äkillinen vaimennus, joka on mahdollisimman jyrkkä ja suuri ilman että kompressorin tulon ja ekspanderin lähdön välillä tasaisen taajuusvasteen aikaansaamiseksi tarvittava ekspanderin (6, 14) käänteinen ominaiskäyrä (kuvio 5) aiheuttaisi huomattavan kohinatason nousun niin, että siirtokanavan (N) omi naiskäyrän (kuvio 13) vaikutus kompressorin (4) ja ekspanderin (6) välillä äärimmäisen suurilla ja/tai pienillä kompressoriin (4) tulevan signaalin käyttökelpoisen taajuuskaistan taajuuksi11 a si irtokanavan (N) lopussa tai ekspanderin (6) lähdössä olevaan signaaliin on estetty, vaimentamalla samanaikaisesti kompressoidun signaalin taajuuden ylä- ja/tai aiaääriaiueita ja pitämällä nämä oleellisesti pois kompressorin (4) ohjaustulosta (kuvio 2).
4. 3. Signaalikompressori käytettäväksi signaalin siirtojär jestelmässä, jossa kompressoitu signaali syötetään siirtokanavaan, joka vuorostaan on kytketty ekspanderiin, jolloin kompressorin kompressiota ohjataan syötetyn signaalin taajuus-ja amplituditaso-omi naisuuksien mukaisesti ja kompressorin ohjaustuloon on järjestetty suodatuselin, jolloin ohjaussignaalin taajuusalue oleellisesti kattaa kompressorin tulosig-naalin käyttökelpoisen kaistanleveyden lukuunottamatta suuri-ja/tai pienitaajuisia äärialueita, mainitun signaalikompressorin sisältäessä pääsignaali11 a piirielimen, jolla on vakio-dynamiikka, ja edelleen sivusignaali11 a piirielimen, jonka tulo on kytketty joko pääsignaalin piirielimen tuloon tai lähtöön ja jonka lähtö on kytketty pääsignaalin piirielimeen ja jonka lähtöamplitudi on rajoitettu, tunnettu siitä, että sivusignaalin piirielimen (20) tuloon on järjestetty verkko (18), jonka omi naiskäyrässä (kuvio 5) on siirtojärjestelmän taajuusalueella äkillinen vaimennus, joka on mahdollisimman jyrkkä ja suuri ilman että kompressorin tulon ja ekspanderin lähdön välillä tasaisen taajuusvasteen aikaansaamiseksi tarvittava ekspanderin (24) käänteinen ominaiskäyrä (kuvio 5) 24 79428 aiheuttaisi huomattavan kohinatason nousun niin, että siirtokanavan (N) omi naiskäyrän (kuvio 13) vaikutus kompressorin (22) ja ekspanderin (24) välillä äärimmäisen suurilla ja/tai pienillä kompressoriin (22) tulevan signaalin käyttökelpoisen taajuuskaistan taajuuksilla siirtokanavan (N) lopussa tai ekspanderin (24) lähdössä olevaan signaaliin on estetty, vaimentamalla samanaikaisesti sivusignaalin taajuuden ylä- ja/tai aiaääriaiueita ja pitämällä nämä oleellisesti pois kompressorin (22) ohjaustulosta (kuvio 3).
5. 4. Si gnaali kompressori käytettäväksi signaalin si irtojär- jestelmässä, jossa kompressoitu signaali syötetään siirtokanavaan, joka vuorostaan on kytketty ekspanderiin , jolloin kompressorin kompressiota ohjataan syötetyn signaalin taajuus-ja amplitudi taso-omi nai suuksi en mukaisesti ja kompressorin ohjaustuloon on järjestetty suodatuselin, jolloin ohjaussignaalin taajuusalue oleellisesti kattaa kompressorin tulosig-naalin käyttökelpoisen kaistanleveyden lukuunottamatta suuri-ja/tai pienitaajuisia äärialueita, mainitun signaalikompressorin sisältäessä pääsignaali11 a piirielimen, jolla on vakio-dynamiikka, ja edelleen sivusignaali11 a piirielimen, jonka tulo on kytketty joko pääsignaalin piirielimen tuloon tai lähtöön ja jonka lähtö on kytketty pääsignaalin piirielimeen ja jonka 1ähtöamplitudi on rajoitettu, tunnettu siitä, että sekä ohjaussignaalia ohjaavaan piiriin (30 ) että si vusi gnaali n piirielimen lähtöön on järjestetty verkko (2S, 34), jonka omi naiskäyrässä (kuvio 5) on siirtojärjestelmän taajuus-: alueella äkillinen vaimennus, joka on mahdollisimman jyrkkä ja suuri ilman että kompressorin tulon ja ekspanderin lähdön välillä tasaisen taajuusvasteen aikaansaamiseksi tarvittava ekspanderin (27) käänteinen ominaiskäyrä (kuvio 5) aiheuttaisi huomattavan kohinatason nousun niin, että siirtokanavan (N) omi naiskäyrän (kuvio 13) vaikutus kompressorin (26) ja ekspanderin (27) välillä äärimmäisen suurilla ja/tai pienillä kompressoriin (26) tulevan signaalin käyttökelpoisen taajuuskaistan taajuuksilla siirtokanavan (N) lopussa tai ekspanderin 25 79428 (27) lähdössä olevaan signaaliin on estetty, vaimentamalla samanaikaisesti sivusignaalin taajuuden ylä- ja/tai alaääri-alueita ja pitämällä nämä oleellisesti pois kompressorin (26) ohjaustulosta (kuvio 4).
6. 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen signaali-kompressori, tunnettu siitä, että omi naiskäyrän äkillinen vaimennus on noin 12 dB/oktaavi - 18 dB/oktaavi.
7. 6. Jonkin patentti vaati muksi sta 1-5 mukai nen si gnaali -kompressori, tunnettu siitä, että mainitut piirielimet (30) sisältävät ainakin yhden sellaisen kaistanestoverkon, jossa taajuuden ylä- ja/tai aiaäärialueet vaimenevat.
8. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen signaalikompressori, tunnettu siitä, että kaistanestoverkko (28) käsittää kapeakaistaisen kaistanestosuotimen suurten ja/tai pienten taajuuksien äärialueella.
9. 8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen signaalikompressori , tunnettu siitä, että kaistanestoverkko (28) käsittää askel-verkon suurten ja/tai pienten taajuuksien äärialueella.
10. 9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen signaali-kompressori, tunnettu siitä, että äkillisen vaimennuksen suuruus on 6-15 dB.
11. 10. Ekspanderi käytettäväksi siirtojärjestelmässä, jossa kompressoitu signaali johdetaan siirtokanavaan, jonka tuloon jonkin patenttivaatimuksien 1-9 mukainen signaalikompressori syöttää kompressoidun signaalin, tunnettu siitä, että eks-panderin lähtöön on järjestetty verkko (8), jonka taajuusvaste on kompressorin verkon tai verkkojen taajuusvasteen peilikuva (kuvio 1). 26 79428 Π. Ekspanderi käytettäväksi siirtojärjestelmässä, johon kompressoitu signaali johdetaan siirtokanavan kautta, jonka tuloon jonkin patenttivaatimuksien 1-9 mukainen signaalikompressori syöttää kompressoidun signaalin, tunnettu siitä, että sekä ekspanderin (6) ohjaussignaalia ohjaavaan piiriin että sen signaalin tulopiiriin on järjestetty verkko (10, 14), jonka taajuusvaste on kompressorin (4) verkon tai verkkojen taajuusvasteen peilikuva (kuvio 2).
12. 12. Ekspanderi käytettäväksi siirtojärjestelmässä, johon kompressoitu signaali johdetaan siirtokanavan kautta, jonka tuloon jonkin patenttivaatimuksien 1-9 mukainen signaalikompressori syöttää kompressoidun signaalin, mainitun signaali-kompressorin sisältäessä pääsignaali11 a piirielimen, jolla on vakiodynamiikka, ja edelleen sivusignaali11 a piirielimen, jonka tulo on kytketty joko pääsignaalin piirielimen tuloon tai lähtöön ja jonka lähtö on kytketty pääsignaalin piirielimeen ja jonka 1ähtöamplitudi on rajoitettu, tunnettu siitä, että sivusignaalin piirielimen (20) tuloon on järjestetty verkko (18), jonka taajuusvaste on kompressorin verkon tai verkkojen taajuusvasteen peilikuva (kuvio 3).
13. 13. Ekspanderi käytettäväksi siirtojärjestelmässä, johon kompressoitu signaali johdetaan siirtokanavan kautta, jonka " tuloon jonkin patenttivaatimuksien 1-9 mukainen signaalikompressori syöttää kompressoidun signaalin, mainitun signaali-kompressorin sisältäessä pää si gnaali11 a pi i ri eli men, jolla on vakiodynamiikka, ja edelleen sivusignaali11 a piirielimen, jonka tulo on kytketty joko pääsignaalin piirielimen tuloon tai lähtöön ja jonka lähtö on kytketty pääsignaalin piirielimeen ja jonka 1ähtöamplitudi on rajoitettu, tunnettu siitä, että sekä ekspanderin (27) ohjaussignaalia ohjaavaan piiriin (30) että sivusignaalin piirielimen (20) lähtöön on järjestetty verkko (28, 34), jonka taajuusvaste on kompressorin verkon tai verkkojen taajuusvasteen peilikuva (kuvio 4). 27 79428