JPH0522416B2 - - Google Patents

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JPH0522416B2
JPH0522416B2 JP16192982A JP16192982A JPH0522416B2 JP H0522416 B2 JPH0522416 B2 JP H0522416B2 JP 16192982 A JP16192982 A JP 16192982A JP 16192982 A JP16192982 A JP 16192982A JP H0522416 B2 JPH0522416 B2 JP H0522416B2
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JP
Japan
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circuit
input
time constant
output
signal
Prior art date
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JP16192982A
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English (en)
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JPS5951630A (ja
Inventor
Kenzo Akagiri
Masayuki Nishiguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPS5951630A publication Critical patent/JPS5951630A/ja
Publication of JPH0522416B2 publication Critical patent/JPH0522416B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G7/00Volume compression or expansion in amplifiers
    • H03G7/002Volume compression or expansion in amplifiers in untuned or low-frequency amplifiers, e.g. audio amplifiers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
  • Signal Processing Not Specific To The Method Of Recording And Reproducing (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ダイナミツクレンジ圧縮回路に係
り、特にFM放送、VTRのFM記録再生回路のよ
うに搬送波の帯域幅が厳密に規定されている様な
伝送路に使用するダイナミツクレンジ圧縮回路に
関する。
背景技術とその問題点 たとえば音声信号をビデオトラツクに記録する
ようなVTRにおいて、音声信号を周波数変調し
て他のビデオ信号と周波数多重して記録するもの
では、ダイナミツクレンジ圧縮回路の機能目的と
して大きく言つて次の2つがある。
第1の機能目的はリミツタ機能である。即ち搬
送波の帯域巾をどのような入力に対しても一定値
以下におさえるもので、このために第1図の破線
イで示すように100%変調度以上で非常に大きな
コンプレツシヨンレシオ(圧縮比)をもたせてい
る。又ダイナミツクレンジ圧縮回路の可変利得回
路のゲインを制御する制御信号のアタツクタイム
として、オーバーシユートが一時的に発生しても
クロマ帯域またはビデオ帯域の方にサイドバンド
帯域が広がらないように相当早いアタツクタイム
1msec以内が通常使用され入力レベルを押えてい
る。
第2の機能目的は録音入力に対するコンプレツ
サ機能である。FM音声記録方式では理論的には
ハードクリツピング特性を示さないが、クロマの
帯域への影響を少なくするための入力レベルに対
してハードクリツピング特性をもたせなければな
らない。そこでVTRにおける音声FM記録再生
方式もしくは音声PCM記録再生方式では、リニ
アリテイはハードクリツピング特性を示すのが普
通であり、時たま発生する大レベル入力に対して
は圧縮して録音するのがダイナミツクレンジの有
効利用になり、これによつえ録音レベル設定を容
易ならしめる。このためダイナミツクレンジ圧縮
回路のコンプレツサ特性としては余り大きなコン
プレツシヨンレシオを選ぶと音質上の変化が目立
つのでコンプレツシヨンレシオとして2〜3程度
が使用される。従つてこのときのFM音声信号の
アタツクタイムおよびリカバリタイムは、音楽の
ダイナミツク感が損なわれないよう比較的長い時
間即ち夫々1〜10msecおよび0.1sec〜数+secに
選ぶのが普通である。
以上のようにダイナミツクレンジ圧縮回路は2
つの機能目的を有する。
従来のダイナミツクレンジ圧縮回路では、各機
能目的に対して、夫々可変利得回路とその制御回
路を機能目的別に必要としていた。このため上記
機能目的を共に満足させたい場合には、各機能目
的に対応した可変利得回路とその制御回路とを別
別に並設使用していた。
従つて、この場合には可変利得回路を2つ必要
とし、その制御回路も2つ必要となり、回路が複
雑となるばかりかコスト高となつていた。
発明の目的 本発明は上述の問題点に鑑み、特性のばらつき
の少ないリミツタ効果とコンプレツサ効果を1個
の可変利得回路とその制御回路で得ることができ
るようにし、回路の簡略化とコスト安を図ると共
にリミツタ効果とコンプレツサ効果の動作範囲を
再現性よく決定でき、調整回路を不要とするよう
にしたダイナミツクレンジ圧縮回路を提供するこ
とにある。
発明の概要 本発明は、入力信号を受けて所定の出力信号を
得る可変利得回路3と、前記入力信号が入力され
る第一の検波回路4と、該第一の検波回路4の出
力信号が入力される第一の時定数回路5と、前記
可変利得回路3の出力信号が入力される第二の検
波回路7と、該第二の検波回路7の出力信号が入
力される第二の時定数回路8と、前記第一の時定
数回路5の出力信号と前記第二の時定数回路8の
出力信号との和をとり、前記可変利得回路3のゲ
インを制御する制御信号を出力する加算器6とを
具備し、前記第一の時定数回路5の少なくともア
タツクタイムを前記第二の時定数回路8のアタツ
クタイムより短く、入力信号が出力信号より大き
い時はリミツタとして動き、入力信号が出力信号
より小さい時はコンプレツサーとして働くように
構成したことを特徴とするダイナミツクレンジ圧
縮回路に係るものである。このように構成するこ
とにより、特性のばらつきを少ないリミツタ効果
とコンプレツサ効果を1個の可変利得回路とその
制御回路で得ることができ、回路の簡略化とコス
ト安を図ることができると共にリミツタ効果とコ
ンプレツサ効果の動作範囲を再現性よく決定で
き、調整回路を不要にすることができる。
実施例 以下本発明の実施例につき、図面を参照して説
明する。
第2図は本発明によるダイナミツクレンジ圧縮
回路の一実施例を示し、同図において1は入力信
号が供給される入力端子、2は出力端子、3は入
力端子1と出力端子2間に介挿接続された可変利
得回路、4は入力端が入力端子1に接続された第
1の検波回路(DET1)4にあつて、この第1
の検波回路4の出力端は第1の時定数回路(TC
1)5の入力端に接続されている。この第1の時
定数回路5の出力(入力信号から得られる振幅情
報信号)は加算器6の一方の入力端に供給され
る。また7は入力端が可変利得回路3の出力端に
接続された第2の検波回路(DET2)であつて、
この第2の検波回路7の出力端は第2の時定数回
路(TC2)8の入力端に接続されている。また
第2の時定数回路8の出力(出力信号から得られ
る振幅情報信号)は加算器6の他方の入力端に供
給される。加算器6は第1の時定数回路5の出力
(可変利得回路3の入力信号から得られる振巾情
報信号)と第2の時定数回路8の出力(可変利得
回路3の出力信号から得られる振巾情報信号)と
を加算し、この加算して得られる出力Vcを可変
利得回路3の制御端子に印加し可変利得回路3の
ゲインが可変制御される。この可変利得回路3と
しては一般的に2つのタイプがあり、ここでは便
宜上これをA方式、B方式と呼ぶことにする。
可変利得回路3のゲイン制御電圧をvc、利得をG
とすれば、 A方式では G=∝=1/vc ……(1) B方式では G=∝=exp(−vc) ……(2) の関係にある。
また入力信号振巾をx、出力信号振巾をyとす
ると y=G,x ……(3) の関係にある。
可変利得回路3において、A方式の場合 vc=|x|+|y| ……(4) G=1/vc ……(5) であるから y=G,x=1/vc,x=1/|x|+|y|・x となる。ここで、x,yをレベルとして考える
と、 y=x/x+y ……(6) となる。これより y2+xy−x=0 ……(7) y=−x±√x2+4x/2 ……(8) y≧0だから y=−x+√x2+4x/2 ……(9) となる。
従って、前記6式から定性的にわかるように、
入力xが出力yより非常に大きいとき、分母x+
y≒xであり、y=x/x=1となるから、出力レ ベルは一定値に近ずく。逆に入力xが出力yより
非常に小さければ、前記(6)式はy=x/yとなり、 y=√であるから、入力レベルはデシベル量で
1/2に圧縮される。
上記9式を図示したものが第3図の破線口であ
り、この第3図によると、入力レベルxが1
(0dB)以下ではコンプレツシヨンレシオが2、
入力レベルxが1以上ではコンプレツシヨンレシ
オが∞に近づくことが判る。なお第3図において
Aがリミツタ領域、Bがコンプレツサ領域を示
す。
また可変利得回路3をB方式で構成した場合に
は、加算器6の演算出力vcは vc=K・log(|x|+|y|) ……(4)′ (ここでK:定数) で与えられるものとし、 G=exp(−vc) ……(5)′ であるから、 y=G・x=exp(−vc)・x =〔exp{−Klog(|x|+|y|)}〕・x=
(|x|+|y|)-K・x となる。ここで、x,yをレベルとして考える
と、 y=(x+y)-K・x ……(6)′ となり、K≡1の場合には、前記A方式の6式と
同じになる。Kの値は種々変更しうるので、コン
プレツシヨンレシオを任意に変えられ、一般性が
ある。
なお第1の時定数回路5は、出力として比較的
早いアタツクおよびリカバリタイム、即ち夫々た
とえば1ms以内および160ms程度が得られるよう
に構成されている。また第2の時定数回路8は、
出力として比較的遅いアタツクおよびリカバリタ
イム、即ち夫々たとえば1〜10msおよび0.1sec
〜10secが得られるように構成されている。
以上のように構成すると、第1の時定数回路5
の出力が第2の時定数回路8の出力より大きいと
き、即ち入力信号が出力信号より大きいときに
は、入力側の制御回路(第1の検波回路4と第1
の時定数回路5とからなる)による制御が優勢と
なり、ダイナミツクレンジ圧縮回路は第3図の入
力レベルx(dB)の正領域から判るようにリミツ
タとして働く。また第1の時定数回路5の出力の
方が第2の時定数回路8の出力よりも小さいと
き、即ち出力信号yの方が入力信号xよりも大き
いときには、出力側の制御回路(第2の検波回路
7と第2の時定数回路8とからなる)による制御
が優勢となり、ダイナミツクレンジ圧縮回路は第
3図の入力レベルx(dB)の負領域から判るよう
にコンプレツサとして働く。
このようにして前述した2つの機能目的即ちリ
ミツタ機能とコンプレツサ機能とを一つの回路構
成で特性のばらつきを少なくして達成することが
できる。しかもこのコンプレツサとしての機能動
作からリミツタとしての機能動作に移る入力レベ
ルは2つの制御電圧比即ち、第1の時定数回路5
の出力と第2の時定数回路8の出力の電圧比で決
定されるので、調整回路を要さずに非常に安定な
再現性をもつことができる。
第4図は本発明によるダイナミツクレンジ圧縮
回路の他の実施例を示し、第2図との相異点は、
可変利得回路3の入力側に加算器9を設け、可変
利得回路3の出力を帰還回路10を介して加算器
9に負帰還するように供給し、入力信号と加算し
て得られる加算器9の出力を可変利得回路3の入
力端および第1の検波回路4の入力端に供給する
ように構成したことにある。
第5図は第4図の入出力特性を示し、破線ハで
示される。そして、特に第4図は第2図に比べ可
変利得回路3の出力を入力側に負帰還させたこと
により、第5図の破線ハの矢印ニで示す部分のよ
うに低入力レベルで利得の増加が制限され、ほぼ
一定の利得となり、実質的に圧縮が行われなくな
る。この結果、過度のコンプレツサ効果を防ぐこ
とができ、音楽のダイナミツク感が損われること
がなくなる。その他については前述した第2図と
同様に説明される。
発明の効果 本発明は上述の如く、特性のばらつきの少ない
リミツタ効果とコンプレツサ効果を1個の可変利
得回路とその制御回路で得ることができ、コスト
安となる。また本発明によれば、リミツタ効果と
コンプレツサ効果の動作範囲を、入力信号から得
られる振巾情報信号と出力信号から得られる振巾
情報信号の大きさの比で再現性よく決定できるの
で、調整回路を必要としないなどきわめて大きな
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はダイナミツクレンジ圧縮回路の機能説
明のための図、第2図は本発明によるダイナミツ
クレンジ圧縮回路一実施例を示すブロツク回路
図、第3図は第2図の入出力特性図、第4図は本
発明によるダイナミツクレンジ圧縮回路の他の実
施例を示すブロツク回路図、第5図は第4図の入
出力特性図である。 なお図面に用いられた符号において、3……可
変利得回路、4……第1の検波回路、5……第1
の時定数回路、6,9……加算器、7……第2の
検波回路、8……第2の時定数回路、10……帰
還回路、である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入力信号を受けて所定の出力信号を得る可変
    利得回路3と、 前記入力信号が入力される第一の検波回路4
    と、該第一の検波回路4の出力信号が入力される
    第一の時定数回路5と、 前記可変利得回路3の出力信号が入力される第
    二の検波回路7と、 該第二の検波回路7の出力信号が入力される第
    二の時定数回路8と、 前記第一の時定数回路5の出力信号と前記第二
    の時定数回路8の出力信号との和をとり、前記可
    変利得回路3のゲインを制御する制御信号を出力
    する加算器6とを具備し、 前記第一の時定数回路5の少なくともアタツク
    タイムを前記第二の時定数回路8のアタツクタイ
    ムより短くし、入力信号が出力信号より大きい時
    はリミツタとして働き、入力信号が出力信号より
    小さい時はコンプレツサーとして働くように構成
    したことを特徴とするダイナミツクレンジ圧縮回
    路。
JP57161929A 1982-09-17 1982-09-17 ダイナミツクレンジ圧縮回路 Granted JPS5951630A (ja)

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JPS5951630A JPS5951630A (ja) 1984-03-26
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