KR900000483B1 - 다이나믹 레인지 변경회로 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

다이나믹 레인지 변경회로 장치

제1도는 상보적 쌍선형 압축 및 신장특성을 보여주는 전형적인 일단의 곡선을 표시한 도면.

제2도는 종래의 미끄럼 대역(sliding band) 압축기의 회로도.

제3도는 종래의 미끄럼 대역 신장기의 회로도.

제4도는 제2, 3도의 변경 부분의 회로도.

제5도는 종래의 미끄럼 대역 압축기의 블록 다이어그램.

제6도는 제2, 4도에 도시한 회로의 미끄럼 대역 동작을 표시한 일단의 포로우브 토운(probe tone) 곡선도.

제7-10도는 미끄럼 대역 압축기에 실시된 본 발명에 따른 변조제어 효과를 표시해 주는 일련의 포로우브토운 곡선도.

제11도는 미끄럼 대역 압축기에 실시된 본 발명의 양호한 실시예의 블록 다이어그램.

제12-15도는 미끄럼 대역 압축기에 실시된 본 발명의 다른 양호한 실시예의 블록 다이어그램.

제16, 17도는 종래의 고정대역의 압축기 및 신장기의 블록 다이어그램.

제18-20도는 미끄럼 대역 압축기에 실시된 본 발명에 따른 변조 제어효과를 표시해 주는 응답곡선도.

제21도는 고정대역 압축기에 실시된 본 발명의 양호한 실시예의 블록 다이어그램.

제22도는 고정대역 압축기에 실시된 본 발명의 또 다른 양호한 실시예의 블록 다이어그램.

본 발명은 일반적으로 오디오신호 등의 다이나믹 레인지(dynamic range)를 변경시키는 회로구성에 관한 것으로, 특히 다이나믹 레인지를 압축하는 압축기와 다이나믹 레인지를 신장하는 신장기에 관한 것이다. 본 발명을 좀 더 구체적으로 언급하면, 소망하지 않는 신호에 의해 압축기와 신장기가 오동작하는 확률을 저감시키는 것에 관한 것이다. 본 명세서에서는 이러한 개량점을 후술하는 이유에 의해 ＂변조제어＂라 한다.

압축기와 이와 상보적인 신장기는 잡음의 저감을 가져오기 위해 종종 압신시스템(copander system : 압신기의 신장기가 함께 구성된 시스템)으로써 사용되는데, 이 시스템에서는 신호가 송신 또는 녹음되기 전에 압축되고 전송 채널로부터 수신 또는 재생된 후에는 신장된다.

그러나 압축된 신호가 궁극적인 목적에 부합될때에는 신장기능없이 압축기만 다이나믹 레인지를 저감시키기 위해(예를 들면 송신채널의 용량을 맞추기 위해) 홀로 사용되기도 한다. 또한 압축된 방송신호 혹은 미리 녹음된 신호를 단지 송신 또는 녹음하게끔 설계된 오디오 제품에는 압축기만이 단독으로 사용되기도 하고, 이미 압축된 방송신호 혹은 미리 녹음된 신호를 단지 수신 혹은 재생코저하는 오디오 제품에는 신장기만이 단독으로 사용되기도 한다. 그리고 오디오 녹음 및 재생 제품에 있어서, 신호를 녹음시킬 때에는 압축기로 그리고 압축된 방송신호 혹은 미리 녹음된 신호를 재생시킬 때에는 신장기로 스위칭 하도록 압축기와 신장기가 하나의 장치로 구성되기도 한다.

압축 혹은 신장의 양은 보통 dB로 나타낸다. 예를 들어, 10dB의 압축은 NdB의 입력 다이나믹 레인지가(N-10)dB의 출력 다이나믹 레인지로 압축되었다는 것을 의미한다. 잡음저감시스템에 있어서, 10dB의 상보적인 신장이 뒤따르는 10dB의 압축은 10dB의 잡음 감소효과를 가져다 준다고 한다.

본 발명은 특히 입력 신호의 다이나믹 레인지를 변경시키기 위한 회로의 개량에 관한 것으로, 이 회로들은 각기 ＂1＂) 임계점까지의 저레벨의 선형부와, 2) 규정된 최대 압축비 혹은 신장비를 제공하는 임계점 이상 마감점까지의 중간 레벨의 비선형부(즉, 이득이 변화하는 부분)와, 3) 상기 저레벨 부분과 차이가 나는 이득을 지닌 고레벨의 선형부로 구성된 상선형 특성을 지니고 있다.(여기서 ＂선형＂이라 함은 일정한 이득을 의미한다).

상기 특성을 쌍선형 특성이라 표기한 이유는 이득이 실질적으로 일정한 부분이 두 부분이 있기 때문이다.

상기 임계점 및 마감점은 실질적으로 항시 잘 정의된 ＂점＂들은 아니다. 특히 중간 레벨 부분이 저레벨 및 고레벨의 선형부분으로 합치되는 2곳의 전이 영역은 압축기 및 신장기의 제어 특성에 따라서 각기 그 형상이 매끄러운 곡선에서 날카로운 곡선으로 변할 수 있다.

상기 쌍선형 특성을 지닌 회로 구성은 다음의 2개의 공지구성과는 뚜렷한 차이가 있다. 즉, (a) 고정 혹은 변화하는 기울기와 비선형부를 가지는(전반적인 음의 다이나믹 레인지에 대한 이득 변화를 지니는) 대수회로 혹은 비선형회로 장치와, (b) 특성이 2개소 이상의 부분(그 중 단 한 부분은 단선형임)을 지닌 회로 장치와는 구별이 된다.

본 발명은 또한 후술하는 바와 같이 단선형의 회로에 응용될 수 있다.

상술한 바와 같은 쌍선형 특성을 지닌 회로구성은 특히 다음과 같은 장점이 있어 널리 사용된다. 첫째, 자음에 의한 회로 제어 가능성을 배제하기 위해 임계점을 입력잡음 레벨 이상 혹은 송신채널 잡음 이상으로 설정할 수가 있으며, 둘째 실질적으로 이득이 거의 일정한 고레벨부에서는 왜곡이 도입될 염려가 있기 때문에 고레벨 신호들을 비선형적으로 처리하지 않게 할 수 있다.

잘 알려진 2형태의 쌍선형 회로는 미끄럼 대역회로와 고정대역(혹은 분할 대역이나 다중 대역) 회로로써 언급되고 있다.

미끄럼 대역 회로는 보다 낮은 가변 코오너(corner) 주파수를 지닌 고역 통과 필터에 의해 고주파수를 증강(압축 모우드) 또는 억제(신장 모우드)함으로써 고주파수의 오디오 신호의 압축 또는 신장시 바람직한 특성을 창출한다. 즉, 고주파수 대역의 신호 레벨이 증가함에 따라 필터의 코오너 주파수는 증강되거나 억제된 대역을 좁히고, 증가 또는 억제된 대역으로부터 유용한 신호를 배제하게 위쪽으로 미끄러진다. 이러한 회로는 미합중국 재발행 특허 제28, 426호, 제3, 757, 254호, 제4, 072, 914호, 제3, 934, 190호 및 일본 특허원 제71-55529호에서 발견된다. 이러한 회로는 또한 저 주파수에서 작용하도록 구성할 수 있는데, 이 경우에 저 주파수의 통과 또는 억제는 보다 높은 가변 코오너 주파수를 지닌 저역 통과 필터에 의해 행해진다.

고정대역 회로에 있어서의 주파수 스펙트럼은 해당 대역 통과 필터에 의해 다수의 대역으로 분할되고 압축 또는 신장이 각각의 대역에서 실행되는데, 압축기의 경우는 이득제어장치(자동 응답하는 다이오드형의 제한소자나 제어된 제한소자)에 의해 그리고 신장기의 경우에는 상보적 회로에 의해 행해진다. 이러한 회로의 예는 미합중국 특허 제3, 846, 719호, 제3, 903, 485호 및 오디오 기술계의 저널(Journal of the Audio Engineering Society)권 15, 제4호의 383-388페이지에서 발견할 수 있다. 이러한 고정대역 회로는 다양한 주파수 대역에서 독립적으로 작용한다.

단일로를 이용하여 미끄럼대역 및 고정대역 형태의 쌍선형 압축기와 신장기를 구성하는 것이 알려져 있다. 그러나, 일반적으로 다이나믹 레인지에 대하여 선형이고 동시에 합성회로가 있는 주 신호회로 및 보조회로를 구성하여 이러한 장치를 구성하는 것이 바람직한데, 이 보조회로는 그 입력을 주신호회로의 입력 혹은 출력으로부터 유도하고 그 출력은 앞의 합성회로에 결합한다. 이 보조회로는 제한기(자체 동작되거나 제어됨)를 포함하게 되고, 이 회로에 의해 제한된 신호는 압축의 경우 합성회로의 주회로신호를 증강하지만 신장의 경우에는 주회로 신호를 억제시킨다. 제한된 보조로의 신호는 입력 다이나믹 레인지의 상부에서 주회로의 신호보다 더 작다. 주회로 및 보조회로는 바람직하고 아주 편리하며 독립적으로 인지할 수 있는 신호로이다. 1개이상의 보조회로는 보통 고정대역 장치의 경우에 적용된다. 주회로 및 보조회로를 지닌 쌍선형 장치는 종종 이중 신호로 장치로 언급된다.

이러한 이중 신호로의 압축기 및 신장기는 이들 회로가 고레벨에서 왜곡을 일으킴이 없이 바람직한 유형의 전이 특성을 정밀하게 성립시키기 때문에 특히 유리하다. 실질적으로 일정한 이득을 지닌 저레벨부는 보조로에 잡음 레벨 이상의 임계점을 부여하여 성립되는데, 이 임계점 미만에서는 보조로가 선형 동작을 행한다. 중간 레벨 부분은 보조로의 제한 동작이 부분적으로 유효하게 되고 거의 일정한 이득을 지닌 제한기가 완전히 동작된 후에 고레벨 부분이 발생해 보조로 신호의 증가가 멈추게 되고 주로의 신호에 비해 무시할 정도가 되는 영역에 의해서 창출된다. 입력 다이나믹 레인지의 가장 높은 부분에서의 회로의 출력은 사실상 단지 선형의 주신호에 의해 통과된 신호, 즉 다이나믹 레인지에 대하여 선형이다.

이런 유형으로 알려져 있는 회로의 예는 미합중국 특허 제3, 846, 719호, 제3, 903, 485호 및 미합중국 재발행 특허 28, 426호이다. 또한 이와 유사한 회로(미합중국 특허 제3, 828, 280호 및 제3, 875, 537호)도 상기와 유사한 결과를 달성하지만 보조로가 제한기 특성에 반대되는 특성을 가져 압축용 주로의 신호를 억제시키고 신장용 주로의 신호를 증강시킨다.

본 발명은 본래의 내제된 장점을 살리기 위해 이러한 공지의 쌍선형 회로의 어느 것에도 응용 가능하다. 본 발명은 쌍선형 회로에 한정될 뿐만 아니라 상술한 단일 선형 회로의 동작을 개선시키는데도 사용될 수 있다. 후술하겠지만, 본 발명은 또한 대수 함수적인 전이 기능으로부터의 이탈 될 수 있다는 전제하에 대수 함수적인 회로에도 적용할 수 있다. 그러나, 바람직한 실시예는 쌍선형 회로에 관한 것이고, 구체적으로 언급할 경우를 제외하곤 본 명세서 전반에 걸쳐 쌍선형 회로를 예로 삼았다.

상술한 바와 같이 소위 ＂이중로＂ 기술에 의해 기대한 형태의 쌍선형 특성을 창출하는 것이 필수적인 것이 아니다. 미합중국 특허 제3,757, 254호, 제3, 967, 219호, 제4,072,914호, 제3, 909, 733호 및 일본 특허원 71-55529호에 기술되어 있듯이 단일로로 동작하는 대안을 고려할 수 있다. 이 단일로 회로가 보통 이중로 회로와 같은 양호한 결과를 달성할 수는 없지만(즉, 보다 덜 편리하여 경제상의 잇점이 적을 수 있지만) 이와 버금가는 결과를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명은 이러한 기존 회로에도 적용 가능하다.

본 발명은 직렬 연결된(예를 들어 다단) 쌍선형 회로가 사용된 기존의 압축기 및 신장기에도 적용된다. 이러한 회로 구성은 벨기에 특허 제889, 428호에 설명되어 있다.

압축기 및 신장기, 특히 주파수 선택 또는 다수 대역장치에 있어서, 1신호 범위의 강한 신호가 부적절하게 다른 주파수 범위의 신호동작에 영향을 주지 않아야 한다. 다양한 회로에 사용되고 있는 여파 및 등화기술은 대수 함수적인 장치 및 상술한 단일 선형 내지 쌍선형 회로와 같은 특정 장치에 있어서 이러한 문제점을 처리하는 표준방법이 사용되고 있다. 이러한 공지 기술의 회로에 있어서, 가변 이득/손실장치(예를 들어 전압제어 증폭기(VCA) 등과 같은 가변이득장치 또는 FET 감쇠기등과 같은 가변 손실기)를 제어하는 직류제어신호는 제어회로에 도달하는 통과 대역의 신호와 정지대역의 신호를 가산적으로 선형 도달하는 통과대역의 신호와 정지대역의 신호를 가산적으로 선형 합성시킴으로써 형성된다. 본 발명은 통과 대역신호 대 정지대역 신호에 관한 압축기 또는 신장기의 성능을 최적의 상태로 하기 위해 레벨 의존 방식으로 이러한 결합을 효과적으로 변경시킨다. 스펙트럼의 여러 부분에서의 신호 정류를 포함한 비선형 동작이 수행되고, 상대적 절대적인 진폭의 분석이 이루어진다. 최종적인 제어는 여러 신호중의 한 개의 신호를 선택함에 의하여 그리고 2개 이상의 신호를 합성시킴으로서(즉 여러 신호중 적어도 한 신호에 한정시키는 것과 같은 비선형 동작을 함으로써) 행해진다.

광의의 개념에서 본다면, 본 발명은 입력신호의 다이나믹레인지를 변경시키기 위한 회로를 구성하는 것으로, 주파수 통과 대역 결정용 주파수 선택회로로 구성되어 있는데, 이 주파수 통과대역내에서 다이나믹 레인지의 변경이 일어나고 다이나믹 레인지 변경수단이 그 통과 대역에 있어서 신호 성분의 점진적 동적 변경을 초래케하거나 주파수통과 대역의 점진적 미끄러짐을 초래케 함으로써 다이나믹 레인지가 변경된다. 이때 동적 변경수단의 동적작용이 고레벨의 입력신호의 경우 정지 대역 신호 성분보다 덜 반응하도록 회로 장치내에서 통과 대역의 신호성분 및 정지대역의 신호성분을 거의 선형적으로 가산 합성한 증가레벨에 반응한다. 달리 표현해서, 입력 신호의 레벨이 낮은 경우에 회로 구성은 실질적으로 기존의 압축기 또는 신장기로서 동작하지만, 입력 신호의 레벨이 높은 경우에는 압축기 또는 신장기의 작용이 본 발명의 변조 제어회로에 의해 변경된다.

부수적인 효과는 어떤 특정 주파수 또는 주파수 합성에 있어서 입·출력 레벨의 전이 특성을 변경시키는 것이다. 전반적인 효과는 중요치 않고 심지어 쌍선형 시스템의 우세 주파수에서 현저하지 않은 것처럼 보일지 모르지만, 대수 함수적인 시스템에 있어서 변조신호(1차적으로 다이나믹 레인지의 높은 레벨 부분에서 동작함)의 효과는 순수한 대수함수적인 특징으로부터 이탈하게 한다. 이점은 어떤 특징의 응용예에 있어서는 중요할 수도 있고 중요하지 않을 수도 있다.

본 발명은 이상적으로 압축기 및 신장기에 있어서 압축 및 신장이 기대한 주파수 통과 대역내의 신호레벨에만 반응하고 다른 주파수(이 주파수가 정지내역에 있을때)의 신호레벨에는 반응하지 않는다는 점에 착안하였다. 예를 들어, 이상적인 회로에 있어서 압축 또는 신장은 고정대역의 통과대역 또는 미끄럼 대역의 통과 대역에 영향을 받지 말아야 한다(무활동 위치에 있느냐 하는 문제와는 상관없음). 본 발명에 의한 미끄럼 대역회로의 경우 가변 대역에서 주파수의 미끄러짐의 양은 필요로 하는 것에 지나지 않게 되어 우세한 제어용 신호가 기준 레벨 이상으로(압축의 경우) 보강되지 않게 한다.

본 발명을 쌍선형 회로, 특히 이중로 구성을 이루는 쌍선형 회로에 적용시킬 경우, 본 발명은 이러한 회로의 본질적 특성 즉, 고입력신호 레벨에 있어서 주신호로의 신호가 실질적으로 보조로의 신호보다 더 크다는 사실을 추가적으로 이용한 것이다. 결론적으로, 보조로에서 로레벨 신호의 조작은 본질적으로 들리지 않게 되고, 또 이상(移相)인 경우를 제외하곤 본질적으로 측정할 수 없게 된다(즉, 레벨 변화가 무시할 수 있을 정도로 된다). 쌍선형 회로의 이러한 성질은 이중로 회로의 맥락에서 아주 쉽게 이해할 수 있다. 그러나, 이 원리는 독립적으로 식별되는 여러 신호로 안에 각기 있는 것이 아니라 같은 신호로에 2개 이상의 신호 성분이 있는 단일로의 상선형 회로에도 적용된다.

본 발명은 쌍선형 회로 특성에 관한 상술한 기술을 이용한다. 종리기술의 쌍선형 압축기 및 신장기와 비교해볼때, 본 발명은 전반적인 압축기 또는 신장기의 반응이 선형인 고입력 신호레벨 영역에 있어서 신호를 변조 제어하기 위해 제공된다. 비교적 저레벨의 잡음 저감 성분은 고신호레벨에 있어서만 이러한 별개의 방식으로 조작되어 신호채널에 어떤 중요한 효과 보다 큰 주신호 성분에 포함된다.

이중로 쌍선형 회로에 있어서, 본 발명의 효과는 보조로의 특성 자체가 고입력 신호레벨에서 편평해지거나 하강하는 대신에 쌍선형적으로 되도록 보조로의 전이특성을 변경시키는 것이다. 이것은 변조제어의 비례에 의한 결과이다. 즉, 입력 레벨이 높을 때 보조로의 레벨이 선택된 주로 레벨과의 비율(예를 들어 1/4 또는 1/10)이하로 강하되지 않는다. 이것은 보조로의 신호가 고입력 신호에서 주로의 신호보다 실질적으로 더작은 채로 남고 정지 대역이 보통 주로의 신호 채널에 관하여 실질적으로 위상 편이하기 때문에 발생한다.

이와 동일한 이유로, 본 발명은 고신호레벨에서 선형의 응답 특성을 지닌 단일의 선형회로에 실시할 수도 있다.

또 다른 관점에서 본다면 본 발명의 작용은 고신호레벨이 높을 경우 장치의 출력에 포함되어 있는 정지대역 신호 성분의 레벨을 증가시키지만, 상대적으로 아주 적은 양이기 때문에 녹음 또는 송신채널과의 문제는 일으키지 않는다. 이러한 정지대역 신호 성분을 증가시키는 것은 그 자체가 장점이 아니지만 통과 대역 내에서 개선된 동적인 작용 내지 잡음 감소를 위해 필요하다. 고입력신호에서 장치의 출력에 내포된 정지 대역 신호의 레벨을 증가시키는 것은 고신호레벨에서 제어 신호 채널의 정지 대역 신호 성분 레벨을 저감시킴으로써, 또는 고신호레벨에서 제어 신호 형성시 사용되는 신호에 있어서 저감된 정지대역 신호 성분 레벨이 있었던 것처럼 제어 신호가 발생되게 회로들을 배열함으로써(예를 들어, 제어 회로에서 여파시키고 제한시키거나 또는 주파수 의존 신호를 상쇄시키도록 배열함으로써) 성취된다.

본 발명의 추가적인 장점은 청취시험에 있어서 단일 형태로 구성된 압축기 및 신장기는 ＂펌핑효과(pumping effect)＂가 제거되지는 않지만 실질적으로 감소된다는 것이다. 따라서 본 발명은 상보적인 잡음 저감시스템에 사용하는 것에 부가하여 단일 형태로 구성된 압축기나 신장기(즉, 후속하는 신장이 없는 신호압축에 사용하기 위한 압축이 및 앞단에서 압축이 없었던 신호를 신장시키는데 사용되는 신장기)에 사용하면 특히 유용하다.

본 발명의 배경에 의하면 잡음 저감 회로에 대한 다양한 실시예가 성공적으로 입증되고 있지만, 이러한 회로는 동작상 부적합하게 압축 및 신장을 제어하는 정지 대역의 신호문제 때문에 어느 정도 이상치에서 빗나간다. 이러한 단점은 몇 가지 상관된 사항, 즉 ＂1) 잡음 저감 시스템 통과 대역의 일부분에 있어서의 잡은 저감 효과 감소와, 2) 잡음 변조 효과(예를 들어, 주파수 스펙트럼의 상이한 부분의 잡음레벨을 변조시키는 한 주파수의 신호 레벨)와, 3) 신호 변조 효과(예를 들어, 다른 주파수의 신호레벨을 변조시키는 한 주파수의 신호레벨)와 4) 교차변조효과(예를 들어, 앞서 열거한 두 변조 효과 중 1개 이상으로부터 결과인 의사 변조적)＂에서 명백해진다.

이러한 단점은 잡음 저감 시스템에 사용한 회로의 형태, 녹음 및 재생장비, 녹음/재생채널 또는 매체, 그리고 신호의 물성에 의존한다. 여러 경우에, 이러한 단점은 본질적으로 시험 기기로 관측하는 경우를 제외하고는 관찰할 수 없다. 그럼에도 불구하고 이러한 단점을 처리하는 것이 좋다. 기존의 압축기, 신장기 및 잡음 저감 시스템에서 발견되는 상술한 단점을 신호나 잡음 어느 한 쪽의 변조 효과에 관련된 것이며, 이러한 단점을 줄이기 위하여 본 발명에서는 설명 목적상 ＂변조제어＂란 말을 사용하였다.

이러한 변조 효과의 정열성은 압축기 및 신장기 간의 송신 채널의 동일성에 달려 있다. 예를들어, 자기 테이프식 녹음 및 재생 시스템에 있어서 ＂헤드 범프(head bump)＂라는 주파수 응답 특성이 존재한다. 특히 30입스(ips, inch per second, 초당 76.2cm 이동)로 동작하는 고급 시스템에 있어서 100Hz 이하의 재생 응답은 테이프의 신호 파장과 재생 헤드치수(동일한 차수를 이룸)간의 관계에 의하여 동일하지 않다. 압축기 내지 신장기를 사용한 시스템이 ＂헤드 범프＂영역의 신호에 쉽게 영향을 받게 되면, 재생시 이러한 신호는 보다 높은 주파수(예를 들어, 3KHz까지)에서의 신호 혹은 잡음이 100Hz 이하의 영역의 신호에 의해 변조될 수 있게끔 비상보적인 방식으로 신장기를 제어할 수도 있다.

종래의 고정대역(단일 대역 및 다수 대역) 회로에 있어서는 불필요한 신호에 의한 압축 및 신장의 제어를 최소화시키기 위하여 여러가지 여파 기술이 사용되고 있다. 이러한 기술은 샤아프 필터(sharp filter)(예를 들어, 통과 대역이외의 주파수를 날카롭게 제거시키는 필터)를 신호로나 제어회로(재한용 소자)에 구성하여 사용하는 것이다.

그러나 다수 대역의 압축기 및 신장기에 1옥타아브당 6dB보다 더 날카로운 신호로 필터를 사용하게 되면 전체적인 신호 스펙트럼의 재결합시 진폭 및 위상의 오류가 생기도록 진폭 및 위상의 효과가 야기된다. 옥타브당 12dB 보다 더 날카로운 필터를 사용하게 되면 이 문제는 더욱더 악화된다. 그러나, 단지 옥타브당 6dB 폭은 12dB의 필터의 기울기는 불필요한 모든 신호에 대해 부적절하지는 않다. 다수의 대역(고정 대역)의 쌍선형 필터회로인 미합중국 특허 제3, 846, 719호나 그리고 1967년 10월에 간행된 오디오 기술계 저널 15권 제4호에서는 옥타브당 12dB인 기울기를 지닌 필터를 4개의 고정 대역중 3개의 신호로에 사용하고 있다. 전반적으로 편평한 주파수 응답은 샤아프 필터에 근접하는 주파수 대역에서의 특징적인 복합 필터를 사용하는 경우에만 얻게 된다. 따라서 이러한 해결점을 일반적으로 응용할 수는 없다.

라디오 기술 (Rundfunktechn-Mitteitungen) 권 22(1978년판), 제2호의 63-74페이지에 기술된 대수 함수적인 다수 대역(고정 대역)의 압축기/신장기에 있어서, 입력신호는 단극 필터에 의해 4개의 대역으로 분할된다. 그러나, 각 대역용 제어 신호는 옥타브당 18dB의 날카로운 필터를 사용하고 있다. 이러한 날카로운 제어신호 필터(옥타브당 12dB)는 또한 상표 ＂ dbx Ⅱ＂로 판매중인 단일의 고정 대역압축기/신장기 회로에 사용되고 있다. 그러나, 날카로운 제어회로 필터를 신호로에 사용하게 되면 진폭이 큰 신호가 제어 신호 필터 통과 대역에 나타나지 않았을때에 제어신호 필터 통과 대역 이외의 통과 대역 이외의 고레벨의 신호를 과도 증폭시키는 결과를 초래하게 되며, 날카로운 차단 필터가 신호로에 사용되지 않게 되면 전송 채널을 과잉 구동시킬 가능성이 있다.

스펙트럼상의 경사(spectral skewing)로 인용도는 종래 기술은 벨기에 특허 제889, 472호, 1981년 5월호인 오디오 잡지의 20-26페이지, 뉴욕주 뉴욕시에 소재하는 오디오 기술계의 1981년 11월의 논집에 실린 논문 제 J-6 및 예비 논문에 설명되어 있다. 스펙트럼상의 경사는 전송 채널의 오류에 기인한 압축기/신장기의 비상보성에서 유래하는 변조효과의 억제에도 관련된다. 이러한 스펙트럼 상의 경사기술에 의하면, 정상적인 시스템의 대역통과 내의 그리고 전송채널의 편평한 주파수 영역내의 주파수에서 날카로운 최소의 여파 기능이 압축기에 마련된다. 스팩트럼 경사가 채널 불규칙성에 기인한 의사 신호 변조 효과를 줄이는데는 성공적이나 미끄럼 대역 시스템의 과도 주파수의 미끄러움 고정 대역 시스템의 과도 감쇠의 문제점에는 맞지 않는다.

따라서, 본 발명에서는 종래 기술의 역효과나 또는 복잡성을 배제하고, 불필요한 신호에 의한 압축 및 신장의 제어를 최소화하는데 있다.

측정 가능한 변조 효과가 본 발명에 의해 완전히 억제되는 것은 아니지만, 오디오 시스템에 본 발명을 적용하면 본 발명의 효과는 심리학적인 음향 마스킹 효과(masking effect)에 의해 보충되어 대부분의 청취자나 또는 음악 기구로 감지할 수 없게 된다. 즉, 변조용 신호로부터 충분히 주파수 간격을 유지한 어떤 한 신호(혹은 여러 신호)의 변조만 인간의 귀에 감지된다. 이러한 변조는 본 발명에 의해 최소화된다.

근접해서 주파수 간격이 이루어진 다른 신호에 의한 어떤 한 신호(혹은 여러 신호)의 변조는 본 발명에 의해 영향을 덜 받거나 개선되는 반면, 이러한 현상은 다음과 같은 연관된 2개의 효과 즉, ＂a) 약한 신호를 들을 수 없을 정도로 주파수에 있어서 강한 신호에 근접한 약한 신호가 강한 신호에 의해 미스킹되는 점과, b) 근접해서 간격이 긴 신호를 압축 이전에 들을 수 있거나 압축기에 의해 이 신호를 레벨 증가가 이루어져서 들을 수 있게 되는 경우, 이 밀접한 주파수 간격유지 때문에 심리적으로 음향적인 변조 효과의 허용 한계가 있는 점에 의거, ＂ 귀로 감지할 수 없게 된다.

결과적으로, 인간의 귀는 근접해서 이격된 주파수의 신호 변조효과를 식별할 수가 없어서 이 발명은 이러한 신호에 대해 충분히 유효할 필요가 없게 된다.

본 발명의 동작 환경은 고정 대역이나 미끄럼 대역을 지닌 압축기나 신장기 회로인데, 이 회로 내에서는 보통 직류 제어 신호에 의해 제어되고 1차적으로 전체 다이나믹 레인지의 하부에서 동작하는 가변회로가 있다. 본 발명에 따르면, 다이나믹 레인지의 상부에서 변조 제어 수단이 동작되어 가변 회로의 작용이 필요 이상이 됨을 예방하고 우세한 신호가 통과 대역의 주파수를 지니느냐 또는 정지대역의 주파수를 지니느냐에 의해 상기 신호를 공식적으로 요구한 만큼 감쇠시킨다. 실질적으로, 가변회로의 제어 동작은 이 회로를 제어하는 제어신호에 작용하는 것으로 구성된다. 변조 제어는 높은 신호 레벨에서 동작하게 되는 능동 혹은 수동 제어 신호 제한 수단 또는 높은 신호 레벨의 존재를 감지하고 제어 신호 레벨의 증가를 막는 신호를 발생시키는 회로를 이용한 수단의 형태를 취한다. 이러한 제어신호의 제한은 1개 이상일 경우 변조 회로의 최적의 제어신호를 공급하기위해 제어 신호를 선택 또는 합성시키는 수단이 구비된다. 높은 레벨 신호 검출 수단, 즉 변조 제어 발생기를 사용할때, 이것은 최소한 다이나믹 레인지의 상부에서의 신호 레벨을 측정할 수 있는 여러 형태로 동작한다. 예를 들어, 변조 제어 신호는 압축기 또는 신장기의 입력 또는 출력신호로부터 유도할 수 있다. 사실상 변조 제어 신호는 가변회로(VCA, 즉 전압 제어 필터)에 가해지는 직류 제어 신호용 기준 신호를 제공한다. 이 기준신호는 정지 대역의 신호 성분에 응답하여 1차적으로 발생되는 직류 제어 신호와 위상이 반대(예를 들어, 반대의 극성을 주어 상쇄시키게)로 결합되어, 가변 회로 수단에 대한 제어 신호가 고정 대역 또는 미끄럼 대역의 통과 대역 밖의 정지대역에서의 신호에 응답하여 얼마나 크게 될 수 있는가에 대한 한계를 마련한다. 실제적으로, 이러한 한계는 상대적으로 ＂어렵게＂ 또는 상대적으로 ＂부드럽게＂ 이루어질 수 있다. 즉, 제어 신호의 연속적 증가는 다소 급하게 정지될 수 있으며 저감된 비율로 연속하는 것을 허용할 수 있다.

이 변조 제어 장치는 가변 회로의 전압 또는 전류 성분을 측정함으로써 가변회로(VCA)로도 유도될 수 있고, 필요하다면, 가변회로에 대한 제어신호가 정지 대역의 신호에 응답하여 얼마나 크게되는 가에 대한 한계를 마련하는데 사용 가능한 신호를 발생시키기 위해 등화로 유도될 수 있다.

결과적으로 고정 대역 또는 미끄럼 대역 장치에 응용된 본 발명은 고정 대역 또는 미끄럼 대역 밖의 신호에 거의 영향을 받지 않게 된다. 미끄럼 대역장치의 경우에 본 발명은 추가적으로 관련된 장점을 제공한다. 즉, 미끄럼대역은 적어도 기준 레벨에서의 레벨 또는 그 이상의 레벨에 대해서 주파수 신호의 이득을 실질적으로 ＂1＂로 하는데 필요한 우세 신호에 반응하여야만 미끄러진다. 기준 레벨은 장치의 다이나믹 레인지의 상부 영역 또는 그 근처에, 예를 들어 최대 허용 레벨의 약 6-20dB내에 있다. 종래의 미끄럼 대역 회로는 가변 필터의 코오너 주파수가 고레벨 신호에 필요한 것보다 더 멀리 밀어낼만큼 과도한 미끄럼에 영향을 받아서 잠재적인 변조 효과를 일으킬 뿐만 아니라 스펙트럼 부분에 있어서의 잡음 저감 손실효과를 가져온다.

본 발명을 미끄럼 대역의 이중로 회로에 적용하면, 가장 간단한 실시예로 입력 또는 출력 상호의 정류, 여파 및 직류 기준 신호를 가변신호에 가해진 제어 신호와 합성시킬 수 있다. 기준 신호의 레벨은 주로의 신호의 해당 성분에 관하여 우세한 신호 성분이 주로의 신호의 성분과 상대적으로 일정한 비율(예를 들어 15dB 미만)을 유지하는데 요구되는 감소를 제한기가 제공하도록, 변조 제어 회로가 동작할 수도 있다.

고정 대역의 이중로 회로에 본 발명의 적용을 할 경우, 가장 간단한 실시예로 미끄럼 대역에서처럼, 1차적으로 입력 신호의 고신호 레벨의 성분에 반응하는 변조 제어 신호를 발생하도록 입력 또는 출력 신호의 장류 및 여파 기능이 마련된다. 그러나, 고정대역 회로의 경우, 샤아프 필터가 통과 대역 제어 회로에 사용되어 통과 대역 제어 신호를 형성한다. 첨언하면, 정지대역 제어회로는 정지대역 제어 신호를 발생시키기 위해 사용된다. 변조 제어 신호는 정지 대역 제어 신호에 대한 기준을 마련한다(즉, 높은 신호 레벨에서는 변조 제어 신호가 정지대역 제어 신호에 반한다). 기준이 이루어진 정지대역 제어 신호는 통과 대역 신호와 비교되고, 이 두 신호가 최대 신호 선택회로를 통해서 보다 큰 신호에 유리하게 합성한 후 VCA를 제어한다. 이 회로의 전체적인 효과는 통화 대역에서 필요한 감쇠(전체적인 압축 법칙)를 제공하는 반면 정지 대역에서 있어서 큰 신호 성분에 의한 통과 대역 감쇠 제어를 피하고, 전체적인 압축기의 출력에서 볼 수 있는 바와 같이 고레벨 신호의 과대한 증폭을 피하는 데에 있다.

기준 억제 신호가 발생되는 이들 실시예 내지는 여타 실시예에서, 이 신호는 입력 또는 출력에서 본 발명이 동작하는 높은 신호 레벨에서 입력 및 신호 레벨이 거의 동일하기 때문에 유도할 수 있다. 어떤 실시예에서는 변조 제어 신호를 정류 이전에 여파 또는 동화시킬 수도 있다. 이러한 등화는 신호 회로 및 제어 회로에 사용된 고정 또는 가변 여파 또는 등화와 관련 동작하여 정지 대역의 신호 성분에 의해 제어를 억제시키는데 가장 유효한 전체적인 변조제어를 행하는 한편 이와 동시에 통과 대역이 신호 성분에 의해서는 제어를 가능한 한 적게 간섭한다.

다른 실시예를 설명하면, 예를 들어 미끄럼 대역 가변 필터의 증폭된 교류 출력은 2개 이상의 대역 통과 채널로 분할되는데, 각 채널은 제한 임계치를 선택하게 되고, 정류, 합성되어 제어 신호를 발생시킨다. 적절한 임계치를 선택하면 미끄럼 대역의 압축기나 신장기의 직류 제어회로는 미끄럼 통과 대역 이외의 신호에 의해 압축기 또는 신장기의 제어를 최소화시키기 위한 주파수 의존의 최대 출력 특성을 지닌다.

단 1개의 제어 회로 채널을 사용하는 변경 실시예에서는 저주파수 보강 회로가 제어 증폭기에 구성되고, 그 다음단에 진폭 제한기 및 고주파수 보강 회로가 따른다. 이때 결과치인 교류 신호는 정류되고 여파되어 제어 신호를 형성한다.

이하 첨부도면에 의거 본 발명을 상세히 설명한다.

제1도에는 전형적이라 할 수 있는 상보적 2선형 압축 및 신장 전이 특성을 도시하였는바, 이득이 실질적으로 일정한 저레벨 선형부, 임계점, 동적 작용부(진폭 변동 범위), 마감점 및 이득이 실질적으로 일정한 고레벨 선형부로 표시되어 있다.

이중로 미끄럼 대역을 지니고 있는 쌍선형 회로의 세부회로는 제2, 3, 4도에 표시되어 있다. 본 발명의 미끄럼 대역의 실시예는 상기 회로들을 참조하여 설명하지만 본 발명의 사용은 이들 회로에 국한되는 것이 아니다. 제2, 3, 4도는 각각 미합중국 재발행 특허 제28, 426호의 제4, 5, 10도와 동일하고, 이들 회로의 세부 설명 및 동작 이론은 상기 특허에 설명되어 있다. 제5도(제4도의 사항 부분을 포함할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있음)는 제2도의 블록 다이어그램이다. 제2, 3, 4도에 관한 다음의 설명은 주로 미합중국 재발행 특허28, 426호를 기준으로 한 것이다.

제2도의 회로는 일반적인 녹음기의 녹음 채널에 사용하기 위한 구체적인 회로도로써, 스테레오 녹음기에는 이러한 회로가 2개 필요하다. 입력 신호가 입력단자(10)에서 저 임피던스 신호 제공용 에미터 플로워(emitter follower) 단(12)을 통하여 저항기(14)로 구성된 주로를 통하여 출력단자(16)로 인출되고, 그 다음에 출력단자(16)로 연결되는 보조로(그 마지막 소자가 저항기 18)를 통하여 송신된다. 상기 저항기(14)(18)는 주로 및 보조로 출력을 가산하여 필요한 압축법칙을 제공한다.

상기 보조로는 고정필터(20)와, FET(24)를 포함한 가변 차단필터(22)(필터 및 제한기를 구성함)와, 출력이 이중 다이오드 제한기 또는 클리퍼(28) 및 저항기(18)에 공급되는 증폭기(26)로 구성된다. 비선형 제한기(28)에는 입력신호의 급격한 증가에 따른 출력신호의 오버 슈우트(overshoot)를 억제시킨다. 상기 증폭기(28)는 실리콘 다이오드로 구성된 제한기, 즉 오버슈우트 억제기(28)의 특성에 있어서, 니이(knee)가 과도 동작상태하의 적절한 신호 레벨에서 유효하게되는 레벨까지 상기 보조로의 신호를 증가시킨다. 오버슈우트 억제기(28)의 유효 임계치는 음절형식을 이루는 필터 제한기의 것보다 다소 더 높다. 상기 저항기(14)(18)의 저항값은 일정한 비율을 이루고 있어서 필요한 보상을 행하는 정도의 감쇠가 보조로의 선호에 대해 제공된다.

상기 증폭기(26)의 출력도 또한 증폭기(30)에 인가되는데, 이 증폭기(30)의 출력은 게르마늄 다이오드(31)에 의해 정류되고 평활용 필터(33)에서 적분되어 FET(24)에 제어 전압을 공급한다.

본 기술에서는 고정필터(20)로써 2개의 간단한 RC 필터를 사용하였지만 등가적인 LC 또는 LCK필터를 사용할 수도 있다. 이 고정필터(20)는 1700Hz (현재는 1500Hz)의 차단 주파수를 제공하는데, 그 이하에서는 감소 압축이 일어난다. 상기 가변차단 필터(22)는 직렬연결의 저항기(38)와 FET(24)(가 계속해서 이어지는 직렬 연결의 커패시터(34)와 분로 저항기(36)로 구성되고, FET(24)의 소오스와 드레인사이의 통로에는 분로 저항기가 연결된다. FET(24)의 게이트에 제로 신호가 인입되는 무동작 상태 하에서, FET(24)는 핀치-오프(pinch-off)되여 거의 무한대의 임피던스를 나타남에 따라 저항기(38)의 존재가 무시될 수 있다. 따라서 가변 차단 필터(22)의 차단 주파수는 800Hz(현재는 750Hz)이고, 이것은 실질적으로 고정 필터(20)의 차단주파수 미만이 된다. FET(24)의 게이트에 걸리는 신호가 FET(24)의 장벽 저항에 충분하리만큼 증가하여 이를테면 저항이 1KΩ이하로 떨어질때 저항기(28)는 효과적으로 저항기(36)를 분로시켜 차단주파수는 증가하고, 필터의 통과 대역을 현저히 좁히게 된다.

FET를 사용하면 편리한데, 그 이유는 신호 진폭의 적절한 제한범위내에서 이러한 소자는 실질적으로 어느 쪽의 극성 신호에 대해서도 선형의 저항기(이 저항기는 저항 값은 게이트의 제어 신호에 의해 결정된다)로서 작용하기 때문이다.

저항기(38) 및 FET(24)는 온도 보상 용 게르마늄 다이오드(48)를 포함한 전위 분할기의 조정 텝(46)에 연결된다. 상기 텝(46)를 조정하면 필터(22)의 압축 임계치를 정할 수 있다.

증폭기(26)는 고 입력 임피던스 및 저 입력 임피던스를 주는 상보형 트랜지스터로 구성된다. 이 증폭기(26)는 다이오드 제한기(28)를 구동시키기 때문에 유한한 출력 임피던스가 필요한데, 이것은 결합용 저항기(50)에 의해 마련된다. 다이오드(28)는 이미 언급하였듯이 실리콘 다이오드이고, 1.2V 정도에서 날카로운 나이를 지니고 있다.

제한기(28)의 신호 및 그 이후의 저항기(18)의 신호는 압축기를 동작시킬 필요가 없을 때 스위치(53)를 통해 접지로 흘려 버릴 수가 있다.

증폭기(30)는 고 주파수에서 이득이 증가를 가져 다 주는 에미터 시정수 회로망(52)를 지닌 NPN 트랜지스터이다. 따라서 강력한 고주파수가 인입되면 신호의 왜곡을 피하기 위해 압축이 발생하는 대역을 신속히 좁히게 된다.

이 증폭기(30)는 정류용 다이오드(31)를 통하여 평활용 필터(32)에 연결된다. 이 필터(32)는 직렬 연결된 저항기(54) 및 분로용 커패시터(56)로 구성된다. 저항기(54)는 정상 상태하의 양호한 평활기능과 결합된 신속한 동작 개시용 커패시터(56)를 순가적으로 충전시키는 실리콘 다이오드(58)에 의해 선택된다. 커패시터(56)의 전압은 FET(24)의 게이트에 직접 인가된다.

상호형 신장기의 완전한 회로 구성이 제3도에 예시되어 있다. 그러나 제2도와 실질적으로 거의 동일하기 때문이며 제2도와의 차이점을 제외하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2도와 제3도와의 차이점은 다음과 같다.

제3도에서, 보조로는 그 입력을 출력 단자(16a)에서 유도한 후 증폭기(26a)를 통해 반전되며, 저항기(14)(18)에 의해 합성된 신호는 에미터 플로워(12)의 입력 단자(베어스)에 인가된 후 출력단자(16a)에 공급된다. 낮은 구동 임피던스를 확실히 보강하기 위해서 입력단자(10a)는 에이터 플로워(60)를 통하여 저항기(14)에 연결되는데, 신장기에서 바이어스를 예방하도록 적절한 조치가 취해져야 한다.

증폭기(26a)는 제 2PNP 트랜지스터의 콜렉터 단자가 아닌 에미터 단자에서 출력을 취하여 반전된다. 이러한 변경은 10KΩ의 저항기(62)(제2도 참조)를 콜렉터에서 에미터(제2도 참조)로 이동시키는 문제를 수반하며, 이것은 자동적으로 제한기 구동을 위하여 적절한 출력임피던스를 준다. 따라서 제3도에서는 이 저항기(50)를 생략하였다.

압축기 및 신장기에서 트랜지스터(12)의 에미터에 대해 균등한 신호레벨을 지닌다는 것은 완전히 잡음 저감 시스템을 구성하는 데에 있어서 매우 중요하다. 따라서, 계기용 단자(M)가 이러한 에미터 단자에 접속되어 있다.

제4도는 제2, 3도의 A, B 및 C 점간의 회로를 대치시키기 위한 우선적인 회로이다. FET(24)가 없는거나 마찬가지로 될 때 제2회로망(22)은 동작하지 않고, 제1RC회로망(20)은 보조로의 응답을 결정한다. 개선된 이 회로는 신호 상태하에서 옥타브당 12dB 감쇠 특성을 갖게 되는 2개부로 된 RC 필터의 무활동 상태하에서는 단 하나의 RC부만 가지게 되는 위상 잇점들을 결합시킨다.

MPE 104 FET를 사용하는 실제의 회로에 있어서는 유한의 소오스 임피던스를 제공하기 위해 39KΩ 저항기(36a)가 필요하다. 이에 따라 모든 주파수 및 레벨에서의 압축 비는 최대로 약 2까지 유지된다. 39KΩ저항기(36)는 제2, 3도의 저항기(36)와 동일하게 개선된 회로(제4도)의 기능을 제한시키는 압축 비율을 마련한다. 덧붙여서, 이 저항기는 신호에 대해 저주파수로를 마련한다.

제2, 3, 4도의 회로중 어떤 세부적인 부분은 오랫동안 보다 현대적인 형태의 회로로 발전되어 왔다. 미합중국 재발행 특허 제28, 426호의 특징 회로를 명세서 작성의 편의상 참조하였다.

제5도는 제2, 4도의 압축기의 주요 부분들을 표시한 블록다이어그램이다. 제5도의 합성회로(15)는 제2, 3도의 합성 저항기(14)(18)를 나타낸다.

미끄럼 대역 장치의 가변 대역 작용은 제6도에서 볼 수가 있는데, 이 도면에서는 제4도를 반영한 제2도의 회로로부터 얻게되는 실제 챠아트 기록계의 프로우브 토운 응답을 보여주고 준다. 가변 대역의 작용은 고레벨 신호의 출현시 저레벨의 프로우브 토운(이것의 레벨은 압축기의 입계점 이하임)에 의한 압축기의 주파수 응답을 도면에 기입하여 표시하였다. 이러한 프로우브 토운은 추적용 필터에 의해 압축기의 출력에서 검지된다. 고레벨 신호가 압축기 회로를 동작시키며, 이 그래프는 상기 필터의 전이 주파수에 대한 효과를 보여주고 있다.

본 발명에 의한 미끄럼 대역 장치에 있어서, 미끄럼 대역의 동작을 야기시키는 고레벨, 즉 우세신호의 진폭은 과도한 미끄럼이나 또는 미끄럼대역의 통과 대역 이외에 따른 고레벨의 신호 존재에 의한 과도한 미끄럼을 일으키지 말아야 한다. ＂과도한 미끄럼＂이라 함은 우세 신호를 기준 레벨 이상으로 보강시키는 것을 피하는 미끄럼 대역의 압축기 특성을 형성하기 위해 필요한 것보다 더 빠른 가변 필터의 전이 주파수의 운동을 말한다. 기준 레벨의 절대치는 시스템의 설계자에 의해 선택되지만, 보통 정상 상태 하에서의 절대치는 사용된 가장 높은 레벨 이하의 약 10dB이다.

제7도는 제2도의 회로(제4도의 변경부분 포함)와 설계상 유사하지만 8dB의 저레벨의 이득과 800Hz의 필터 무동작 주파수를 지닌 미끄럼 대역 압축기 회로의 경우에 대한 일련의 차아트 기록계 프로우브 토운 곡선을 보충적으로 표시한 것이다. 프로우브 토운 레벨은 압축기의 임계점 이하인 -40dB에 설정된다. 곡선은 기준레벨이 0dB이 경우에 -20, -10, 0, +10 및 +20dB에서의 100Hz 신호에 대해서 취해졌다. 또한 100Hz 이외의 신호에 대한 곡선도 표시되어 있다. -10, 0, +10 및 +20dB의 챠이트 기록 곡선은 모두가 약 200Hz에서 시작하고 있다. 이것은 또한 제8도에 있어서도 마찬가지이다. 제9, 10도는 무신호 상태의 경우에 대한 곡선이다.

다시 제7도를 참조하면, 이상적으로는 100Hz 신호에 대해서는 아무런 미끄럼 응답이 없어야 한다. 왜냐하면 이 신호는 상기 회로의 가장 낮은 주파수(무활동)의 통과대역을 훨씬 벗어났기 때문이다. 그럼에도 불구하고, 100Hz 신호가 레벨의 증가에 따라 대역의 위쪽으로 미끄러진다. -10, 0, +10 및 +20dB의 곡선은 상기 100Hz 신호의 실질적인 어떤 보강은 피하기 위해 -20dB 곡선보다 더 멀리 미끄러질 필요가 없다. 이러한 불필요한 미끄러짐은 다음과 같은 2가지 효과가 있다. 즉, 그것은 a) 다른 상태였더라면 보강이 일어날 수 있는 주파수에서 보강이 일어나지 않았기 때문에 재생 동작을 행하는 동안 실질적인 잡은 저감 작용이 행해지지 않는 점과, b) 상기 100Hz 신호 진폭의 변동과 함께 이 신호가 그 제어하에 미끄러짐 대역이 변동함에 따라 보다 높은 주파수에서 신호를 변조시켜 녹음 또는 전송 채널이 100Hz 근처에서 불규칙적인 주파수 응답을 갖게 되면 신장기에 의해 부정확한 신호의 회복이 행해진다는 점이다.

제8도는 상기와 동일한 회로를 위한 것이지만 후술하는 바와 같은 변조 제어 회로가 첨가된 회로에 대한 일련의 사실적인 챠아트 기록계 브로우브 토운 곡선을 보여주고 있다.

본질적으로 제7도에 표시된 바와 같이 동일한 레벨의 1000Hz 신호에 대해 어떠한 미끄러움도 발생하지 않는다. 미끄럼 대역의 압축기는 본질적으로 그 통과 대역 이외의 강한 신호에 대해 영향을 받지 않는다. 미끄럼 대역의 응답은 우세한 신호가 전혀 존재하지 않을때 임계점 이하의 응답과 본래 동일하다.

미끄럼 대역의 압축기를 위한 변조 제어 효과가 제9, 10도에 표시되었는데, 이것도 제7, 8도와 동일한 회로, 동일한 브로우브 토운 레벨에 따라 취해진 실제 이용되는 챠아트 기록계의 프로우브 토운 곡선이다. 이 경우에 있어서, 회로의 바람직한 동작 영역내의 주파수인 800Hz에서 우세한 신호의 효과가 표시되어 있다. 이상적으로, 800Hz 신호를 OdB의 기준 신호 이상으로 보강시키지 않을 만큼 아주 멀리갈때만 미끄러짐이 필요하다. 따라서 제9도의 응답에 있어서, 변조 제어가 없으면, -10, 0, +10 및 +20dB의 레벨에서 800Hz 신호에 의해 생성된 미끄러짐은 과도적이다 제10도는 변조 제어 기능을 지닌 회로의 응답 곡선인데, 0dB이 상에서의 미끄러짐이 크게 저감되어 있다. 그 효과는 낮은 신호 레벨에 대해 진행함에 따라 저감되어 있지만, -10dB 신호 레벨에서 어느 정도 관찰이 가능하다.

제11도는 이중로 쌍선형 미끄럼 대역 장치에 실시된 본 발명의 제어 회로의 구성예를 일반적으로 표시한 것이다. 참고 번호는 회로의 소자의 기능이 동일 또는 유사한 경우에는 가능한 한 제5도의 경우와 동일하게 표시하였다. 제7-10도의 프로우브 토운 응답 곡선은 대체적으로 제11도에 표시한 것과 동일한 미끄럼 대역 장치로부터 얻어진 것이며, 동시에 상기회로 이외에서 취해진 점선으로 표시한 블록(100)내의 보조 회로는 변조 제어가 없는 응답곡선을 형성한다. 제11도의 세부 회로는 본질적으로 제2 및 제4도의 것과 동일하다. 이 회로는 변조 제어 보조회로(100)의 기본동작에 영향을 주지 않고 후술하는 바와 같이 변경시킬 수 있다.

제11도에 표시하였듯이 상기 변조 제어 보조회로(100)는 증폭기(30'), 정류기(31') 및 평활 회로(32'a)에 의해 상기 회로의 입력으로부터 (또는 선택적으로 합성 회로 15의 출력으로부터) 직류 제어 신호를 유도한다. 전위차계(102)는 평활 회로(32'a)에서 출력된 신호가 제어 이득을 가짐을 표시하기 위해 도시하였다. 실제적으로 이 이득은 설계시 보통 미리 설정된다. 상기 합성 회로(33)는 증폭기(30), 정류기(31) 및 평활 회로(32a)를 통하여 공급된 주 제어 신호로부터 상기 변조 제어 보조회로(100)에서 인가된 신호를 감산한다.

제11도의 평활 회로는 회로 소자의 비용을 최소로 하기 위해 2단(STAGE)으로 분할된다. 따라서, 블록(block)(32a)과 블록(32'a)은 동일 회로로써 각각 단일의 RC 필터를 구성하며, 합성된 제어 신호를 추가적으로 평활하게 하는 블록(32b)은 추가적인 RC 필터를 구성한다.

이 신호들은 상기 합성 회로(33)에 의해 합성되기 전에 극성의 모호함을 피하기 위해 정류기들(31)(31')에 의해 직류로 정류된다. 만약 교류 신호들이 합성된 후에 정류되면(즉, 교류 신호에는 2안정 상태가 가능하므로) 극성의 모호함이 생길 수 있다.

따라서 제11도의 회로 구성은 직류 제어 신호를 안정시키기 위한 기준 신호 즉, 입력 신호 레벨에 따라 동적으로 변화하는 기준 신호를 제공하여, 상기 가변 필터의 동적인 작용 부분을 기준 레벨에 의해 결정된 레벨의 영역까지 이동 변위시킨다. 이 회로 구성은 잡음 저감 보조로를 통과하고 입력 신호의 일정 비율을 점유하고 있는 우세 신호의 최대 진폭을 높은 신호 레벨로 유지하게 한다. 변조 제어 보조회로(100)로부터 출력되는 상대적 레벨은 미끄럼 대역의 통과 대역 외측의 신호에 반응하여 미끄럼 작용을 최소화시키도록 선정된다.

제11도의 실시예는 변조 제어 보조 회로(100)의 입력을 과대역의 입력(또는 출력)으로부터 취했을 때 효과적이지만, 다이나믹 레인지의 상단부분에 일정한 신호 레벨을 주는 다른 실시예도 가능하다. 예를 들어, 변조제어 보조부 회로(100)의 입력을 고정 필터(20)의 출력에서 취했을지라도 다소의 변조 제어 효과를 얻을 수 있다. 이상적으로는, 등화 회로가 전반적인 변조 효과(통과 대역 성분에 의한 제어 대정지 대역 성분에 의한 제어)를 최적화하기 위해 증폭기(30)(30')에 사용되는데, 이것은 필터(20)(22)의 합성주파수 응답 효과 및 제어증폭기(26)에 사용된 등화 회로를 고려한 것이다.

본 발명을 벨기에 특허 제 889, 428호에 설명된 것과 같은 직렬 연결 장치에 실시할 때, 각 단일 기준 신호를 제공하기 위해 단일의 변조 제어 보조회로를 사용할 수 있다. 이러한 회로는 제1단이 가장 높은 레벨의 임계치를 가지게끔 우선적인 순서대로 직렬의 여러 단이 구성되었을 때, 그 입력을 마지막 압축기 단의 출력에서 유도한다는 면에서 유리하다. 출력으로부터 기준 신호를 유도하므로서 낮은 레벨의 단은 보다 낮은 신호 레벨에서 변조 제어 효과를 수신하게 되어 변조 제어 작용을 증대시킨다.

상술한 바와 같이 입력(또는 출력)신호에서 제어 기준 신호를 유도하는 방법 이외의 다른 수단에 의해서도 미끄럼 대역 회로의 변조 제어 효과를 얻을 수 있다. 1개 이상의 제어 신호는 가변 필터의 출력으로부터 유도할 수가 있고, 또 제11도의 억제 실시예에서 얻어지는 것과 유사할 결과를 얻게끔 제한시킬 수가 있어서 본질적인 결과는 동일하다고 할 수 있다. 즉 그것은 정지 대역내의 높은 레벨 신호들에 대한 상기 회로의 동적 변조 작용에 대한 감응 효과를 줄이는 것이다. 제12, 13, 14도는 이러한 제한 기능을 사용하는 실시예에 대한 것이다.

제12도의 실시예에서, 제어 신호 발생 수단(제5도의 블록 30, 31 및 32)은 증폭기(30)(116)(124)와 필터(110)(118)(126)에 의해 3개의 신호로(고주파수로, 중간 주파수로 및 저 주파수로)로 분할된다. 상기 각각의 신호로는 미리 설정된 임계치를 지닌 제한기(112, 120, 128)를 포함한다. 상기 제한기(112, 120, 128)는 제2도에 표시한 다이오드(28)와 같은 구성을 취한다. 일반적으로 제7내지 10도에 표시된 것과 같은 성능을 지닌 고주파수 오디오 압축기에 대한 필터(126)(118)(110)의 주파수는 다음과 같다. 제1필터(126)는 200Hz의 저역 통과 필터이고, 제2필터(118)는 200내지 800Hz의 중간대역 통과 필터이며, 제3필터(110)는 800Hz의 고역 통과 필터이다. 상기 각 제한기(114)(122)(130)의 출력은 정류기(114)(122)(130)에 의해 정류되고 합성되어(또는 최대치가 선택되어) 평활 회로(32)에 인가된다. 상기 제한 기능은 정류 이후에 마련될 수 있다. 동작시 저 주파수 대역 및 중간 주파수 대역의 제한기는 통과 대역 밖의 신호들에 의한 미끄럼의 효과를 최소화하게끔 설정된다. 고주파수로에서는 신호 제한이 필요치 않거나 없어서, 이 신호로에 의해 초래되는 제어는 증폭기(30)에 블록(52)으로 표시되는 고주파수 증강 기능을 마련함으로써 증가시킬 수 있다.

제13도는 보조적인 분할 신호로의 제어 회로의 실시예를 보여주고 있다. 이 실시예에서는 2개의 신호로, 즉 고주파수로와 저주파수로가 사용되고 있다. 상기 고주파수로는 제한기(112)가 빠졌다는 점을 제외하고는 제12도의 실시예와 본질적으로 동일하다. 저 주파수로는 고주파수 감쇠기(134)를 지닌 증폭기(132)가 있다. 이 증폭기(132)의 출력은 저역 통과 필터(136)를 통해 제한기(138)에 인가된다. 상기 제한기(138)의 임계치는 다양한 필터 및 증폭기 필터 특성에 따라서 설정되어 있기 때문에 정지 대역 신호들에 의한 미끄럼 대역의 제어에 영향을 전혀 받지 않는다. 이 이중로에 흐르는 각각의 신호들은 정류기(114)(14)에서 정류된 후 평활 회로(32)에 입력에서 합성된다.

제3도의 실시예를 더욱 간략화한 실시예가 제14도에 예시되어 있다. 상기 제13도에 언급되었던 고역 통과필터(110), 저역 통과 필터(136) 및 고주파수 감쇠기(134)가 제14도에는 생략되어 있다. 증폭기(30)의 고주파 증강 회로(52')는 고주파 증강이 보다 높은 주파수에서 유효하게끔 회로망을 변경시킨 것이다. 결과적으로 증폭기(132)를 내포한 광대역 신호로만 저주파수 신호(고주파수 신호와 함께)를 반송한다. 상기 제한기(138)의 임계치는 고주파 증강회로(52')의 고주파 증강 특성에 따라 조정되어 있어서, 정지 대역의 신호들에 의한 미끄럼에 미치는 효과를 최소로 하게 한다.

제15도는 단일로 제어 회로를 지닌 실시예를 보여 주고 있는데, 이 단일로 제어 회로는 저주파 증강회로망(142)을 지닌 주파수 의존 증폭기(141)와, 제한기(144)와, 고주파 증강 회로망(148)를 지닌 증폭기(146)을 포함한다. 동작시 불필요한 미끄러움을 일으키는 스펙트럼의 저주파수 부분을 먼저 증강한 후에 제한한다. 제한기(144)는 우선적으로 그 자신의 폐쇄루우프 증폭기(146)와, 정류기(114)와, 평활회로(32)와, 제17도의 블록(276, 280, 282 및 270)과 같은 제어 이득 소자로 음절 형식을 이루고 있다. 고주파 증강 회로망(148)를 지닌 증폭기(146)는 필요로 하는 어떤 고주파수의 전치-엠파시스(pre-emphasis)를 회복한다. 그후 증폭기(146)의 출력은 정류기(114) 및 평활 회로(32)에 의해 각기 정류되고 여파된다. 이와 같이 단일 제어 회로에 있어서, 고레벨 정지 대역의 신호 성분들은 정류기(114)에서 크게 감소한다.

편의 목적상 그리고 간단하게 설명하기 위해 미끄럼 대역의 실시예를 미끄럼 대역 압축기의 특정 구성예와 관련하여 설명하였다. 본 발명은 제11-14도의 실시예에 표시된 잡음 저감 보조로의 제어 회로를 신장기에도 동일하게 적용하는 것이 가능하다. 압축기 및 신장기를 사용하는 잡음 저감 시스템에 있어서, 본 발명의 변조 제어를 상보적 보장을 위하여 두 장치에 모두 적용하는 것이 바람직하다. 본 발명은 저주파 미끄럼 대역의 회로에도 동일하게 적용할 수 있는데, 이 회로에서는 압축 및 신장 작용이 저주파수 영역에서 일어나게 구성되어 있다.

제16도 대역 교정된 이중로의 쌍선형 압축기 및 신장기 구성에 관한 블록 다이어그램이다. 이 시스템의 근본적인 구성은 미합중국 특허 제3, 846, 719호, 제3, 903, 485호 및 1967는 10월자 오디오 기술계의 저널 권 15, 제4호 383-388 페이지에 설명되어 있다.

공지의 제16도의 실시예에서, 보조로 회로망(250)은 4개의 대역을 구비한다. 대역 1, 3 및 4는 흔히 사용하는 12dB 옥타브 입력 필터이다. 즉, 대역1의 입력에서는 80dB의 저역 통과 필터(252), 대역 3의 입력에서는 3KHz의 고역 통과 필터(254), 그리고 대역 4의 입력에서는 9KHz의 고역 통과 필터(256)이다. 또한 각 대역에는 에미터 플로워 분리단(258)이 각각 뒤따른다. 대역2는 대역 1,3의 주파수 응답에 상보적인 주파수 응답을 가진다. 이러한 응답은 가산기(260)에서 대역 1, 3의 에미터 폴로워 단(258)의 출력을 가산하고, 감산기(262)에서 전체 입력 신호에서 상기 합성치를 감산함으로써 유도된다. 각 대역의 에미터 폴로워단(258)의 출력들과 감산기(262)의 출력들은 각각 제한기(264)(264')에 인가된다. 제한기(264)와 제한기(264')는 대역1, 2의 제한기(264')의 시정수가 대역 3, 4의 제한기(264)의 시정수의 2배인 점을 제외하고는 동일하다. 대역 1-4의 출력은 합성기(266)에서 주로의 신호와 합성된다. 이 압축기의 출력은 상보형의 신장기로의 전송을 위해 잡음이 섞인 채널에 인가되며, 이 신장기에서는 입력 신호로부터 동일한 보조로의 회로망의 출력을 감산하여 상보형의 신장 특성을 제공한다.

제17도는 제16도의 제한기(264)(264')를 보다 상세히 표시한 것이다. 이들 제한기(264)(264')는 각기 제어 신호에 응답하여 동작하는 FET 감쇠기(270)를 포함한다. 이 감쇠기 (270)의 출력은 증폭기(272)를 통해 증폭된다. 이 증폭기(272)의 이득은 바람직한 저레벨신호의 이득을 제공하게 설정된다. 모든 대역들의 출력은 주 신호와 합성되어 약 5KHz까지 입력신호보다 일정하게 10dB 더 높은(이보다 더 높으면 레벨의 증가는 15KHz에서 15dB인점까지 매끄럼게 상승함) 저레벨 출력을 압축기로부터 발생한다.

FET 감쇠기(270)는 피이크 동작 레벨 아래 40dB의 압축 임계치를 마련하는 제어 보조 회로에 의해 제어된다. 제어 보조회로는 전파 정류기(208)를 구동시키는 위상 분할기(278)과 뒤따르는 제어 신호 증폭기(276)를 포함한다. 상기 전파 정류기(280)로부터 발생하는 직류는 평활 회로(282)에 인가되는데, 그 출력 신호가 바로 제어 신호이다. 상기 평활 회로(282)는 선단 RC 적분기, 에미터 폴로워단, 그리고 선단 및 종단 적분기 다이오드에 의해 형성된 비선형 특성을 지니게끔 다이오드와 결합하여 동작하는 종단 RC 적분기를 포함한다. 따라서 신호의 빠른 증폭과 큰 변화가 행해지는 반면 적은 변화는 천천히 행해진다. 이러한 동적인 평활 작용은 변조 효과, 저주파 왜곡, 그리고 제어 신호에 의해 발생되는 왜곡 성분에 대해 최적의 결과를 생성한다. 이 회로는 신속한 회복과 낮은 신호 왜곡을 둘다 성취한다.

제18도는 낮은 레벨 이득이 8dB이고 통과 대역의 필터 주파수가 800Hz인 고역 통과 주파수를 지닌 고정 대역 압축기의 압축 임계점 이하의 응답에 대한 실제적인 챠아트의 기록을 보여주고 있다. 증가 작용이 상기 소자의 능동 주파수 영역(800Hz로 결정됨)내에서 0dB 기준 레벨에 대해 약 -10dB의 레벨까지 제공된다.

제19도는 고 레벨 신호(+10dB)가 100Hz(이 주파수는 800Hz 필터 코오너 주파수보다 훨씬 아래에 있음)에 나타날때의 압축에 대한 효과를 보여주고 있다. 상기 정지 대역내의 강한 100Hz 신호는 효과적으로 압축을 차단시키고, 통과 대역내의 압축을 예방한다. 결과적으로, 통과 대역에서 필요한 잡음 저감이 유실된다. 부가하여, 100Hz 신호가 간헐적으로 발생할 경우 통과 대역의 압축이 잡음 변조 및/또는 신호 변조를 일으키는 제어용 100Hz 신호에 따라서 행해졌다 안행해졌다 한다.

제20도는 후술하는 바와 같은 고정 대역 회로에 대한 변조 제어 보조 회로의 첨부 효과를 표시하고 있다. 100Hz에서 강한(+10dB) 신호가 나타나도 압축이 통과 대역 영역에서 복귀한다. 변조 제어 보조 회로는 효과적으로 고정 대역의 회로가 강한 정지 대역 신호와 무관하게 동작하게 한다.

제21도는 일반적으로 제16도와 관련하여 설명한 형태의 고정 대역 이중로 쌍선형 압축기의 1개의 대역에 본 발명이 응용된 예의 구성도이다. 변조 제어를 제공하기 위해 본 회로에는 두 부분이 첨가되었는데, 제11도의 미끄럼 대역 실시예에 구성된 것(제11도의 (60)과 유사한 변조 제어 보조 회로(198)가 구성되는데, 이 회로(198)는 정류기(208') 및 제1단의 평활회로(210a')를 포함한다. 변조 제어 신호는 압축기의 출력으로부터 선택적으로 인입될 수 있다. 상기 소자(208)와 소자(208') 그리고 소자(210a)와 소자(210a')는 서로 동일하지만 분리되어 있다. 평활 회로(210a')로부터 출력된 변조 제어 신호의 레벨은 감쇠기(212) 또는 어떤 다른 수단에 의해 설정되어 평활 회로(210a)로부터 인출된 정지 대역의 직류 제어 신호와 반대 극성을 이루면서 합성 회로(214)에 의해 합성된다. 덧붙여서 VCA(204) 및 증폭기(206)의 출력은 본질적인 것은 아니지만 우선적으로 필터(202)와 동일한 코오너 주파수를 가지는 필터(216)에 인가된다. 제19, 20도의 비교 그래프는 간단히 6dB 옥타브인 3KHz 저역 통과 필터(216)를 근거로 작성되었다. 그럼에도 불구하고, 필터(216)는 이상적으로 옥타브당 12dB 또는 18dB(예를 들어, 2 또는 3극 필터)등과 같은 상대적으로 날카로운 차단 특성을 가져야 함과 동시에 필터(202)와 동일한 차단 주파수를 가져야 한다. 필터(216)의 출력은 정류기(218)에서 정류되고 평활회로(210a˝)에서 평활되어 통과 대역의 제어 신호를 형성한다. 상기 평활 회로(210a)(210a')(210˝)에 의해 제공되는 평활 작용은 1차적인 여파이고 그 다음에 평활 회로(210b)에서 더욱더 여과된다. 통과 대역 필터의 채널의 출력은 최대 선택기(222)에 인가되는데, 이 선택기(222)의 타입력은 상기 합성기(214)의 출력, 즉 변조 제어 정지 대역의 제어 신호를 수신한다. 최대 선택기(222)는 가장 간단한 형태를 취할 경우 그 입력 신호중 보다 큰 쪽을 통과시키는 2개의 다이오드로 구성되고, 보다 정교한 회로에 있어서는 다이오드 전압 강하를 배제하고 정밀도를 높이기 위해 연산 증폭기가 사용되기도 한다.

동작시, 정지 대역의 신호가 압축 작용이 필요한 통과 대역내의 우세 신호가 없는 경우 변조 제어 보조 회로(198)의 작용을 받게 된다. 따라서, 100Hz에서 +10dB에서와 같은 강한 신호가 정류기(208) 및 평활회로(210a)(210b)에 의해 발생되면, 그 제어 신호가 변조 제어 보조 회로 신호에 의해 억제되어 VCA(204)의 이득은 통과 대역에서 압축 손실을 일으킬 만큼 구동되지 않는다. 한편, 100Hz의 신호가 -20dB의 레벨 영역에서 일어나는 경우, 이 억제 작용은 크게 감소되고, 이때 정지 대역의 제어 신호는 통과 대역이 제어신호가 압축기를 제어하지 못할 만큼의 신호 상태가 될 때마다 적절히 제어한다. 강한 신호가 능동영역 통과 대역에 나타나면, 날카로운 필터 채널의 출력은 즉 통과 대역 제어 회로는 최대 선택기를 제어하여 그에 따라 VCA(204)가 작용하게 한다.

입, 출력에 관계된 변조 제어 보조 회로(198)의 레벨은 강한 통과 대역 이외의 신호에 실질적으로 압축기의 작용이 받지 않게 충분한 레벨(압력에 대한)의 동적 기준 신호를 제공하게 설정된다.

미끄럼 대역 회로를 참조한 등화 제어 및 변조 제어 증폭기에 관한 내용은 고정 대역 실시예도 물론 응용할 수 있다. 따라서, 선택적으로 필터/등화기(224)(226)가 정류기(208)(208')에 대한 각각의 신호로에 삽입될 수 있다. 그러나, 고정 대역의 경우 1개의 주파수 의존 특성을 다른 것에 대해 유리하게 실시하기 위한 기회는 미끄럼 대역의 경우보다 더 적어지는데, 이것이 왜 여러 제어 회로가 고정 대역의 경우에 필요한가를 설명해 주는 이유이다(3개의 회로 대 2개의 회로문제).

또한 압축기 또는 신장기의 입력(또는 출력) 신호로부터 제어 기준 신호를 유도하는 것 이외의 방법으로 고정 대역 회로의 변조 제어를 성취하는 것이 가능하다. 1개의 이상의 제어 신호는 제어 가능한 소자(감쇠기 또는 VCA)의 출력으로부터 유도할 수가 있고, 제21도의 억제용 실시예에 의해 얻어진 것과 유사한 결과를 얻게 제한된다. 제22도는 이러한 제한용의 실시예에 관한 것이다.

제22도에서 제어 신호 발생 수단(제17도의 블록 276, 278, 280 및 282)은 2개의 신호로 나누어지는데, 그중 한 신호로는 증폭기(228), 날카로운 차단 필터(216, 제21도 참조) 및 정류기(218)를 지니고 있고, 다른 신호로는 증폭기(230), 제한기(232) 및 정류기(218')를 지니고 있다. 상기 제한기(232)(예를 들어, 다이오드를 서로 극성이 반대되게 병렬로 연결한 것)는 제한 작용이 비교적 고레벨(제21도의 실시예에서 합성기 214로부터 인출된 출력이 현저하기 시작하는 레벨과 거의 동일함)에서 시작되게끔 선택되어 있다.

정류기들(218)(218')의 출력은 합성된 후 평활 회로(210)를 통해 제어 신호로써 VCA(204)에 공급되거나, 또는 제21의 블록 222와 같은 최대 선택기에 인가된 후 평활 회로(210)에 공급되기도 한다.

제22도의 회로의 동작도 제21도의 실시예와 유사한 방법으로 행해진다.

Claims (13)

1. 입력 신호의 다이나믹 레인지를 변경하는 회로 장치에 있어서, 다이나믹 레인지의 변경이 행해지는 주파수 통과 대역을 결정하는 주파수 선택 회로와; 상기 주파수 통과 대역에서 신호 성분들이 점진적인 동적 변동을 초래케 하거나 또는 점진적인 미끄럼을 초래케 하기 위한 동적 변경 수단으로 구성되어; 다이나믹 레인지가 변경되며, 상기 동적 변경 수단의 동적 작용은 상기 회로장치내의 통과 대역에 위치하는 신호 성분들과 정지 대역의 위치하는 신호 성분들의 선형적 가산 합성치의 증가 레벨에 응답하는 반면 입력 신호의 레벨이 증대함에 따라 상기 정지 대역에 위치하는 신호 성분들에 대하여는 응답도가 저하함을 특징으로 하는 다이나믹 레인지 변경 회로 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 동적 작용 변경 수단은 가변 이득 또는 가변 손실 장치 또는 가변 필터를 포함하며, 이것의 가변적인 동적 작용은 제어 회로에 의해 제어됨을 특징으로 하는 다이나믹 레인지 변경 회로 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 정지 대역 신호 성분에 응답하여 고입력 신호 레벨시 상기 점진적인 동적 변경이나 또는 점진적인 미끄럼을 방해하는 반작용 수단을 포함함을 특징으로 하는 다이나믹 레인지 변경 회로 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 반작용 수단은 상기 정지 대역 신호 성분들을 비선형적으로 처리하기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 다이나믹 레인지 변경 회로 장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 반작용 수단은 상기 제어 회로를 응답시키기 위한 신호들의 한 성분으로써 억제 기준 신호를 발생시키기 위한 보조 회로를 포함하고, 상기 기준 신호가 적어도 고입력이 신호 레벨에서 정보를 제공하여 상기 제어 회로내에서의 정지대역 신호 성분들의 효과가 고입력 신호 레벨시 감소됨을 특징으로 하는 다이나믹 레인지 변경 회로 장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 제어 회로는 최소한 1개 이상의 제한기와 주파수 선택회로 수단을 포함하고, 상기 제한기가 정지 대역내의 신호들에 대하여 우선적으로 작용하여 제어 회로내에서의 정지 대역 성분들의 효과가 고 입력 신호 레벨시 감소됨을 특징으로 하는 다이나믹 레인지 변경 회로 장치.
7. 제1 내지 6항중 어느 하나에 있어서, 상기 회로 장치는 임계점까지 이득이 실질적으로 일정한 저레벨부와, 최대 압축비 또는 신장비를 제공하는 변동 이득을 갖는 임계점 이상의 중간 레벨부와, 상기 저레벨부의 이득과는 다른 실질적으로 이득이 일정한 고 레벨부로 형성된 쌍선형 특성이나 또는 저레벨부로 변동하는 이득들 지니는 단-선형 특성을 가짐을 특징으로 하는 다이나믹 레인지 변경 회로 장치.
8. 제 7항에 있어서, 상기 회로 장치는 쌍선형 특성을 가지며; 상기 회로 장치는 다이나믹 레인지에 대해 선형인 주로와, 주로상의 합성 회로와, 입력이 보조로의 입력 또는 출력에 연결되고 출력이 합성 회로에 연결되는 보조로써 이중로 회로를 구성하며; 상기 보조로는 적어도 주파수 대역의 상부에서 합성회로를 통해 주로의 신호를 증가 또는 억제시키지만 입력 다이나믹 레인지의 상부에서 보조로의 신호가 주로의 신호보다 작게 제한된 신호를 제공함을 특징으로 하는 다이나믹 레인지 변경 회로 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 보조로도 또한 고 입력의 신호 레벨에서 보조로의 신호 레벨이 주로의 신호 레벨의 선택된 부분보다 더 작지 않도록 쌍선형 특성을 지님을 특징으로 하는 다이나믹 레인지 변경 회로 장치.
10. 제2항에 있어서, 오디오 신호를 위하여 상기 동적 작용 변경 수단이 가변-필터를 포함하여 상기 신호대역의 고주파 또는 저주파 영역에서 증강 또는 억제를 제공하고, 상기 필터의 코오너 주파수가 미끄러지도록 우세 신호에 응답하여 상기 증강되거나 억제된 영역을 좁히며, 상기 제어 회로는 정류 및 증폭 수단을 포함하여 상기 필터의 출력에서 유도된 제어 신호를 상기 필터의 제어 임피던스 소자에 제공하여 상기 필터의 코오너 주파수의 미끄러짐을 초래케 하고, 상기 제어 회로는 보조 회로를 포함하여 상기 회로 장치의 입력 또는 출력에서 유도되고 제어 신호를 억제시키기 위한 기준신호를 제공하며, 상기 기준 신호는 상기 입력 또는 출력 신호에 따라 그 레벨에서 동적으로 변동하며; 상기 보조로는 기준 신호의 이득을 설정하기 위한 수단을 포함하여 제어 신호의 정지 대역의 신호 성분들의 효과가 고입력의 신호 레벨에서 감소됨을 특징으로 하는 다이나믹 레인지 변경 회로 장치.
11. 제2항에 있어서, 오디오 신호를 위하여 상기 동적 작용 변경수단이 가변 필터를 포함하여 신호 대역의 고주파 또는 저주파 영역에서 증강 또는 억제를 제공하고, 상기 필터의 코오너 주파수가 미끄러지도록 우세 신호에 응답하여 상기 증강되거나 억제된 영역을 좁히며, 상기 제어회로는 정류 및 증폭 수단을 포함하여 상기 필터의 출력에서 유도된 제어 신호를 상기 필터의 제어 임피던스 소자에 제공하여 상기 필터의 코오너 주파수의 미끄러짐을 초래케 하고, 상기 제어 회로는 최소한 1개 이상의 제한기 및 주파수 선택 회로 수단을 포함하고 제한기가 정지 대역의 신호에 우선적으로 작용하여 고 입력의 신호레벨에서 정지 대역의 신호 성분의 효과가 감소됨을 특징으로 하는 다이나믹 레인지의 변경 회로 장치.
12. 제2항에 있어서, 오디오 신호를 위하여 상기 동적 작용 수단은 가변 이득 또는 손실 장치를 포함하여 상기 통과 대역에서 신호들의 동적 변동을 제공하고 우세한 신호들에 반응하여 점진적인 동적 변동을 행하며; 상기 제어회로는 상기 장치의 제어 입력에 제어 신호를 공급하여 점진적으로 동적 변형을 행하며; 상기 제어 회로는 상기 주파수 선택 회로와 유사한 주파수 특성을 지닌 최소한 1개 이상의 샤아프 필터와 제1신호를 공급하기 위하여 정류 및 증폭 수단을 포함하는 제1보조 회로와, 상기 이득 또는 손실 장치의 출력에서 제2신호를 얻기 위하여 정류 및 증폭 수단을 포함하는 제2보조 회로와, 상기 회로 장치의 입력 또는 출력으로부터 제3신호를 얻기 위하여 추가적인 정류 및 증폭 수단을 포함하는 제3회로로 구성되며; 상기 제3신호는 제4신호를 제공하기 위하여 제2신호를 억제시키기 위한 기준 신호를 형성하고, 상기 기준 신호의 레벨은 상기 입력 또는 출력 신호의 레벨에 대응하여 동적으로 변동하며; 상기 제2보조회로는 기준 신호의 이득을 설정하여 입력 신호의 레벨이 높을 때에 제3신호의 정지 대역 신호성분의 효과를 저하시키는 수단과, 상기 제1신호와 제4신호중 큰 신호를 제어 신호로 하여 상기 장치의 제어 입력에 인가시키는 수단을 포함함을 특징으로 하는 다이나믹 레인지 변경장치.
13. 제2항에 있어서, 오디오 신호를 위하여 상기 동적 작용 수단은 가변 이득 또는 손실 장치를 포함하여 상기 통과 대역에서 신호들이 동적 변동을 제공하고 우세한 신호에 반응하여 점진적인 동적 변경을 행하며; 상기 제어 회로는 상기 장치의 제어 입력에 제어 신호를 공급하여 점진적으로 동적 변동을 행하며; 상기 제어 회로는 상기 주파수 선택 회로의 주파수 특성과 유사한 주파수 특성을 지닌 최소한 1개 샤아프 필터를 포함한 제1보조 회로와, 정류, 평활, 증폭 수단과, 최소한 1개 이상의 제한기 및 주파수 선택 회로 수단에 의해 특징되는 회로에 의해 제한기가 상기 정지 대역의 신호들에 우선적으로 작용하여 고입력 레벨시에 정지 대역의 신호 성분의 영향을 저하시키는 제2보조 회로로 구성됨을 특징으로 하는 다이나믹 레인지 변경 회로 장치.

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