JPS6397021A - 圧縮装置 - Google Patents

圧縮装置

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JPS6397021A
JPS6397021A JP61243607A JP24360786A JPS6397021A JP S6397021 A JPS6397021 A JP S6397021A JP 61243607 A JP61243607 A JP 61243607A JP 24360786 A JP24360786 A JP 24360786A JP S6397021 A JPS6397021 A JP S6397021A
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JP
Japan
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output
detector
time constant
signal
voltage control
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JP61243607A
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English (en)
Inventor
Masanori Kojima
小島 正典
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • 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
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G9/00Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control
    • H03G9/02Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers
    • H03G9/025Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers frequency-dependent volume compression or expansion, e.g. multiple-band systems

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は入力信号のダイナミックレンジを圧縮した出
力信号をテープレコーダなどの負荷に供給する圧縮装置
に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、音声信号をテープレコーダ等で録音再生する場合
にダイナミックレンジを大幅に改善することができる装
置として第3図に示すものがあった。図において、lは
入力信号源である。2は電圧制御増幅器、3は第1の検
波器で、これらにより圧縮装置7が構成される。4は負
荷、ここではテープレコーダである。又、5は電圧制御
増幅器、6は検波器で、これらにより伸張装置8が構成
される。
上記構成において、入力信号源1からの入力信号は電圧
制御増幅器2に供給される。電圧制御増幅器2は検波器
3の出力に反比例して増幅度が変化する。検波器3は電
圧制御増幅器2の出力を入力され、これに比例した直流
電圧を発生する。ここで、圧縮装置7の出力信号のレベ
ルをB、入力信号のレベルをAとすると、電圧制御増幅
器2の増幅度がレベルBに反比例するのでB oc b
とな!5. BoC)/Aとなる。従って、入力信号の
ダイナミックレンジがデシベルで言えば棒に圧縮される
この圧縮された信号がチープレコーグ4に供給されて録
音される。次に1圧縮録音された信号は伸張装置8で伸
張される。この伸張動作は圧縮動作と相補関係にある。
即ち、テープレコーダ4の再生信号は、電圧制御増幅器
5に入力され、また検波器6により検波された後電圧制
御増幅器5を制御する。電圧制御増幅器5は検波器6の
直流出力電圧に比例して増II度が変化し、検波器6は
検波器3と等価な特性を有し、チープレコーグ4の再生
出力を直流電圧に変換する。ここで、テープレコーダ4
の再生出力のレベルをC1伸張装置8の出力レベルをD
とすると、電圧制御増幅器5の増幅度はCに比例するの
でDOcC”となり、再生信号のダイナミックレンジが
デシベルで言えば2倍に伸張される。こうしてテープレ
コーダ4のダイナミックレンジは実効的に拡大され、入
力信号源1からの入力信号の広いダイナミックレンジが
損われることなく再生出力に再現される。しかも、この
とき、テープノイズ等の雑音も伸張装置8で伸長されて
微小レベルに下げられるので、入力信号のビアニツシモ
等もテープノイズにマスクされることなく再現される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記した従来装置において、第1の検波
器3の検波には通常数ミリセカンドの積分時定数(第1
の時定数)が伴うので、入力信号のレベルが急激に増加
した場合、電圧制御増幅器2の出力が急激に増加しても
検波器3の出力は上記第1の時定数に従ってゆっくり増
加し、電圧制御増幅器2の増幅度の制御が遅れてしまう
。例えば、入力信号源1からの入力信号が第4図(a)
に示すようにトーンバースト状であった場合、検波器3
の出力は第4開山)に示すように第4図(a)に示す信
号の立上りと同時に第1の時定数で上昇を開始する。こ
のため、電圧制御増幅器2の出力は第4図(C)に示す
ように立上り部では圧縮されず、この部分ではテープレ
コーダ4のダイナミックレンジを越えることになシ、歪
の増加、微細音の欠除、クリック雑音の発生等の異常動
作が発生し、あるいはチープレコーグ4に余分なダイナ
ミックレンツを要求することになるという問題点があっ
た。
この発明は上記のような問題点を解決するためIc成さ
れたものであり、第1の検波器の動作遅れによる異動動
作発生を防止することができる圧縮装置を得ることを目
的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る圧縮装置は、出力信号に関連した信号を
入力されこの信号を第1の時定数より短い第2の時定数
で検波する第2の検波器と、第2の検波器の出力を第1
の検波器の出力に結合する結合手段を設けたものである
〔作 用〕
この発明において、第2の検波器は第1の時定数より短
かい第2の時定数で検波を行うので、第2の検波器の出
力の立上りが早く、この第2の検波器の出力を第1の検
波器の出力に結合するので電圧制御増幅器の出力は立上
りから圧縮され、歪の増加等の異常動作は発生しない。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第1
図において、圧縮装置12は電圧制御増幅器2、第1の
検波器3、結合手段9、スレシヨールド手段10および
第2の検波器11から構成される。又、伸長装置16は
電圧制御増幅器5、第3の検波器6、結合手段13、ス
レシヨールド手段14および第4の検波器15から構成
される。
上記構成において、第2の検波器11は第1の検波器3
が有する第1の時定数よシ短かい第2の時定数を有し、
電圧制御増幅器2の出方は各検波器3,11によシ検波
される。第2の検波器11の出力はスレシヨールド手段
1oを通りスレシヨールドレベルを越えた部分は結合手
段9によって第1の検波器3の出力と結合され、結合手
段9の −出力によって電圧制御増幅器2を制御する。
ここで、入力信号源1からの入力信号が第4図(a)に
示すトーンバースト状であった場合、第2の検波器11
の出力は第2図(a) K示すように第2の時定数で立
上がる。又、スレシヨールド手段loの出力は第2図ら
)に示すようにスレシヨールドレベルを越えた部分の波
形となり、この出力と第1の検波器3の出力は結合手段
9によシ結合され、第2図(c)に示す波形となり、こ
の波形の立上シは第1の検波器3の立上υよυ早い。従
って、電圧制御増幅器2の出力即ち圧縮装置12の出力
信号は第2Iffl (d)に示すように従来より早く
圧縮される。圧縮されるレベルはスレシヨールドレベル
により概ね定まり、テープレコーダ4のダイナミックレ
ンジ付近に選ぶことができる。その後、第1の検波器3
の出力が立上ってくると結合手段9の出力は第1の検波
器3の出力に従って上昇し、出力信号の圧縮が再び始ま
る。これに対応して第2の検波器】1の出力が低下して
行くと共に圧縮が完了して行く。
上記のようにしてテープレコーダ4のダイナミックレン
ジを越える時間が短縮されるので、歪の増加、微細台の
欠除、クリック雑音の発生等の異常動作発生時間が短縮
され、異常動作が軽減される。特に、第2の検波器11
は電圧制御増幅器2の出力信号の立上シ立下りの90’
区間を検波するわけであるから、該出力信号の周期が第
2の時定数の4倍以上であれば概ね第2の検波器11の
出力は上記出力信号の立上りに追従することができて圧
縮の遅れがなく、ダイナミックレンジを大幅に越える時
間は実用上なくなる。このような第2の時定数を選択す
ることは可能である。又、ダイナミックレンジを越える
量を小さくすることができ、それだけ異常動作が軽減さ
れる。スレシヨールドレベルを出力信号換算値でダイナ
ミックレンジ以上に選んでもこの効果は得られる。又、
スレシヨールドレベルをダイナミックレンツ以下に選び
、第2の検波器11による圧縮がなされる時点でのダイ
ナミックレンジ超過をなくすことも可能である。しかし
、スレシヨールドレベルヲ零ニすると通常使用振幅でも
第2の時定数で圧縮が起こり、第1の時定数で圧縮を規
定している機器の互換性を損ねるので、スレシヨールド
手段10を除くことはできない。
次に、再生動作について説明する。再生を従来の伸張装
置8によって行っても前述の効果は期待できる。しかし
、この実施例では忠実度をさらに向上することができる
。即ち、第2の時定数で圧縮を行った動作と相補関係に
ある動作を伸張装置16に付与することにより、欠除さ
れた信号の大部分を復元することができる。まず、テー
プレコーダ4からの再生信号は検波器6およびスレシヨ
ールド手段14に入力され、検波器6では直流電圧に変
換され、スレシヨールド手段14ではスレシヨールド手
段10と等価なスレシヨールドレベルを越えた部分だけ
が検波器15に供給される。
検波器15は検波器11と等価な時定数等の特性を有す
ることが望ましい。検波器15の出力は結合手段13に
より検波器6の出力と結合され、結合出力により電圧制
御増幅器5の増幅度を制御する。結合手段13も結合手
段9と等価な特性を持つことが望ましい。このような構
成により、第2の時定数で圧縮された入力信号は第2の
時定数で伸張される。
尚、上記実施例では電圧制御増幅器2の出力をそのまま
第2の検波器110入力としたが、第6図に示すように
電圧制御増幅器2の出力をバイパスフィルタ17を介し
て第2の検波回路11に供給するようにしても良い。こ
の場合には高域を強調して検波することになシ、高域で
の圧縮の遅れを改良することができる。このように第2
の検波器11の入力信号は電圧制御増幅器2の出力信号
に限ることはなく、該出力信号に関係していればダイナ
ミックレンジとスレシヨールドレベルの関係が定まり、
この発明の効果を奏することができる。又、第1図にお
いて、第2の検波器11とスレシヨールド手段10とを
入替えることができる。
即ち、第7図に示すように電圧制御増幅器2の出力をス
レシヨールド手段10を介して第2の検波器11に与え
、第2の検波器11の出力を結合手段9に加えるように
しても良い。さらに、スレシヨールド手段10と第2の
検波器11と結合手段9と第1の検波器3を混然と動作
させるようにしても良い。
第5図は圧縮装置12の出力信号から結合手段9の出力
を得る回路であり、51は絶対値回路で、その出力はト
ランジスタ53で0.6 V直流加算され、トランジス
タ55のペースに供給される。抵抗54は電源52から
トランジスタ53にエミッタ′tlj流を供給している
。トランジスタ55のエミッタにはペースより0.6 
V直流減算された電圧が得られ、この電圧により抵抗5
6を介してコンデンサ57を充電する。第1の時定数は
抵抗56とコンデンサ57により定まる。絶対値回路5
1の出力がコンデンサ57の電位より低いとトランジス
タ55は遮断され、コンデンサ57の電荷は抵抗59を
介して放電され、全体として第1の検波器3を構成する
。一方、トランジスタ58は第1の検波器3と協動する
。即ち、トランジスタ58は絶対値回路51の出力が帆
6vを越えると、エミッタ電流でコンデンサ57を充電
し、この0.6Vがスレシヨールドレベルとなる。従っ
て、圧縮装置12の出力信号のレベルや絶対値回路51
のrインによって、ダイナミックレンジとスレシヨール
ドレベルを関連づけることができる。又、第2の時定数
はトランジスタ58のエミッタ抵抗(数十オーム)59
とコンデンサ57によって定まり、第1の時定数より小
さくできる。
又、この発明は他の実施例にも適用できる。例えば、第
8図のように圧縮装置12の出力信号をバイパスフィル
タ18を介して第1の検波器3に入力する場合や第9図
のように入力信号をプリエンファシス19を介して電圧
制御増幅器2に入力する場合にも適用できる。
又、第10図、第11図は従来の圧縮装置を示し、第1
0図の場合には入力信号の振幅に従った第1の検波器3
の出力が得られ、この出力に従って電圧制御増幅器2の
増幅度が低下してレベルの圧縮が行われるが、この場合
にもこの発明は適用可能である。又、第11図の場合に
は、電圧制御増幅器2は演算増幅器20および電圧制御
増幅器21とから成り、入力信号は演算増幅器20の(
+)端子に入力され、演算増幅器20の出力は制御電圧
に比例した増幅度を有する電圧制御増幅器21に供給さ
れ、電圧制御増幅器21の出力は演算増幅器20の(−
)端子に加えられる。この第11図の構成では、全体の
伝達関数はフィード・ぐツクの伝達関数即ち・電圧制御
増幅器21の伝達関数の逆数となり、電圧制御増幅器2
は制御電圧に反比例した増幅度を持つ。従って、第11
図の従来装置にもこの発明は適用できる。又、再生にお
いても伸張袋[16に圧縮と相補関係にある回路と動作
を持たせることによシ、忠実度の向上を図ることができ
る。
尚、上記実施例では負荷がテープレコーダの場合につい
て述べたが、一般的な交流バイアス記録方式のテープレ
コーダを含むのはもちろんであり、FM記録やPCM記
録方式のテープレコーダにもこの発明は適用できる。即
ち、交流)9イアス記録方式ではダイナミックレンジを
越えてからの歪の増加はなだらかであるが、FM記録で
はFM波のサイドバンド帯域が広がり、例えばステレオ
では互いの帯域内に妨害を与え、雑音を与える。又、こ
れを防ぐためにテープレコーダの入力即ち圧縮装置の出
力信号に対して振幅制限をしている場合は、歪が大幅に
増加することになる。従って、ダイナミックレンジを越
えたときの障害が大きく、この発明の適用による効果は
大きい。又、PCMの記録の場合もAD変換のダイナミ
ックレンジを越えると最大振幅として扱われ、振幅制限
している場合と同じことになり、歪が大幅に増加する。
従って、この場合もこの発明を適用する効果は大きい。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、第1の検波器が有する
第1の時定数より短かい第2の時定数を有する第2.の
検波器により出力信号に関連した信号を検波し、この立
上りの早い検波出力を第1の検波器の検波出力と結合し
、この結合出力によυ電圧制御増幅器の増幅度を制御し
ているので、電圧制御増幅器による入力信号の圧縮遅れ
が防止される。このため、この圧縮された信号を供給さ
れる負荷における歪の増加、微細音の欠除、クリック雑
音の発生等の異常動作は防止される。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は夫々この発明による圧縮伸長装置
の構成図および動作波形図、第3図および第4図は夫々
従来の圧縮伸長装誼の構成図および動作波形図、第5図
はこの発明による圧縮装置の要部回路図、第6図〜第9
図は夫々この発明による圧縮装置の他の実施例における
構成図、第10図および第11図は夫々この発明が適用
可能な従来の圧縮装置の構成図である。 1・・・入力信号源、2・・・電圧制御増幅器、3・・
・第1の検波器、4・・・テープレコーダ、9・・・結
合手段、10・・・スレシヨールド手段、11・・・第
2の検波器、12・・・圧縮装置。 尚、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)出力信号に関連した信号を第1の時定数で直流電
    圧に変換する第1の検波器と、入力信号を増幅するとと
    もに第1の検波器の出力により増幅度が変化する電圧制
    御増幅器を備え、この電圧制御増幅器の出力を入力信号
    のダイナミツクレンジを圧縮した出力信号として負荷に
    供給する圧縮装置において、スレシヨールド手段を含み
    出力信号に関連した信号を入力されこの信号を第1の時
    定数より短い第2の時定数で検波する第2の検波器と、
    第2の検波器の出力を第1の検波器の出力に結合する結
    合手段を備えたことを特徴とする圧縮装置。
JP61243607A 1986-10-13 1986-10-13 圧縮装置 Pending JPS6397021A (ja)

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