NL7901045A

NL7901045A - Compressor for audio systems - has switching transistor stage to provide fast response to peak output voltage (NL 12.8.80)

Info

Publication number: NL7901045A
Application number: NL7901045A
Authority: NL
Original assignee: Novanex Automation Nv
Priority date: 1979-02-09
Filing date: 1979-02-09
Publication date: 1980-08-12

Abstract

A signal compressor for use in high fidelity system or musical instruments reacts to a peak output threshold value to curse a reduction in the amplification. This is followed by an increase in amplification. The compressor provides a rapid decrease in amplification followed by a rapid increase. An operational amplifier (1) is connected via a resistance (2) between the input (3) and the output terminal. A control transistor (13) is connected by the operational amplifier output and the negative terminal via a resistor (8). The control electrode on 'n' channel f.e.t. (5) is coupled to the collector of the transistor. The ratio of two resistors (8, 12) is selected to cause blocking of the f.e.t. in normal operation. When the output peak voltage exceeds a threshold the f.e.t. is gated.

Description

* VO 7210* VO 7210

Novanex Automation N.V.Novanex Automation N.V.

WijchenWijchen

Compressor.Compressor.

Men kan de huidige compressoren onderverdelen in twee categorieën t.w. die, welke worden toegepast bij zgn. Hi-Fi-stelsels en die, welke worden toegepast bij versterkers voor muziekinstrumenten.The current compressors can be divided into two categories, i.e. those used in so-called Hi-Fi systems and those used in musical instrument amplifiers.

Bij het eerste type compressor wordt een piekwaarde in het 5 uitgangsspanningsverloop vastgesteld, waarop het volume snel wordt teruggeregeld. Daarna komt het volume langzaam weer op totdat een volgende piekwaarde aangeeft, dat weer een maximum-signaal is bereikt.In the first type of compressor, a peak value in the output voltage curve is determined, after which the volume is quickly reduced. Then the volume slowly rises again until a next peak value indicates that a maximum signal has been reached again.

Deze compressoren regelen derhalve snel terug en langzaam op.These compressors therefore adjust quickly and slowly back up.

Een bezwaar van dit type compressor is, dat de versterker 10 langzaam opengaat en bij het bereiken van een piekwaarde hoorbaar wordt gesloten.A drawback of this type of compressor is that the amplifier 10 opens slowly and closes audibly when a peak value is reached.

Aan het tweede type compressor worden bepaalde eiser gesteld.Certain claimants are placed on the second type of compressor.

Het is bij versterkers voor muziekinstrumenten nl. nodig, dat deze compressoren snel werken, d.w.z. als een dynamische compressor werken.Namely, musical instrument amplifiers require these compressors to operate quickly, i.e. operate as a dynamic compressor.

15 Wanneer men als muziekinstrument b.v. een gitaar beschouwt, dan treedt bij het aanslaan daarvan een zeer sterk signaal op en is de naklank ten opzichte daarvan zeer zwak. Bij het weergeven van dit gitaargeluid is het gewenst de aanslag iets luider en de naklank nauwelijks zachter weer te geven. Bovendien mag de ingreep van de compressor 20 hierbij niet of nauwelijks hoorbaar zijn.When as a musical instrument e.g. a guitar, then a very strong signal occurs when it is played and the resonance is very weak with respect to it. When reproducing this guitar sound, it is desirable to reproduce the touch slightly louder and the resonance to be slightly softer. In addition, the intervention of the compressor 20 must be barely audible.

Hieruit volgt, dat de compressor van dit type de versterking derhalve zeer snel moet terugregelen, doch 4.deze ook weer zeer snel moet opregelen. Dit in tegenstelling met het bovengenoemde eerste type compressor.It follows that the compressor of this type must therefore adjust the gain very quickly, but must also adjust it very quickly. This is in contrast to the above-mentioned first type of compressor.

25 Bovendien wordt bij een muziekinstrumentversterker geëist, dat de compressor een veel grotere oversturing van het ingangssignaal toelaat. Een faktor 10.000 is hierbij zeer attractief.Moreover, with a musical instrument amplifier it is required that the compressor allows a much greater overdriving of the input signal. A factor of 10,000 is very attractive here.

In vele gevallen is het bij muziekinstrumentversterkers zelfs 790 1 0 4 5 •Τ'In many cases with musical instrument amplifiers it is even 790 1 0 4 5 • Τ '

VV

2 aantrekkelijk om een oversturing van de versterker in de vorm van het uitgangssignaal te suggereren, zonder dat dit in feite plaatsvindt, waarbij de gewenste dynamiekverschillen tussen de normale en overstuurde toestand veel geringer zijn dan de signalen suggereren.2 attractive to suggest overdriving of the amplifier in the form of the output signal, without actually taking place, the desired dynamics differences between the normal and overdriven state being much smaller than the signals suggest.

5 Het is duidelijk, dat wanneer dergelijke eisen worden ge steld, een muziekinstrumentversterker moet worden voorzien van een snelwerkende compressor, die ook de tussenstadia van het te versterken signaal kan controleren.It is clear that when such requirements are made, a musical instrument amplifier must be provided with a fast-acting compressor, which can also control the intermediate stages of the signal to be amplified.

Een dergelijke snelwerkende compressor biedt ten opzichte 10 van de zgn. Hi-Fi-compressor bij muziékinstrumentenversterkers nog het voordeel, van een groter geproduceerd vermogen, dat, indien gewenst, praktisch voortdurend maximaal kan zijn.Compared to the so-called Hi-Fi compressor with musical instrument amplifiers, such a fast-acting compressor offers the advantage of a greater power output, which, if desired, can be practically continuously maximum.

Gezien de bovenstaande eisen verdient het de voorkeur in een . dergelijke compressor ten gebruike bij een muziekinstrumentversterker 15 gebruik te maken van een junctie-FET, aangezien deze een aantal eigenschappen bezit, welke in het betreffende geval van groot nut zijn.Given the above requirements, it is preferable in one. such a compressor for use with a musical instrument amplifier 15 using a junction FET, since it has a number of properties which are of great use in the particular case.

Zo is de werking van een dergelijke FET tot ongeveer 100 mV bidirec-tioneel en men kan er dus een signaal tot 100 mV wisselspanning mee regelen. In de tweede plaats is de stuuringang d.w.z. de poortingang 20 van een dergelijke FET zeer hoogohmig. Men kan het stuursignaal dus reeds met een kleine condensator vasthouden. Omgekeerd kan men de spanningstoestand van deze kleine condensator zeer snel wijzigen zonder dat daarvoor een grote stuurstroom is vereist.For example, the operation of such a FET up to about 100 mV is bidirectional and it is thus possible to control a signal up to 100 mV AC. Secondly, the control input, i.e. the gate input 20 of such a FET, is very high-impedance. The control signal can therefore already be held with a small capacitor. Conversely, the voltage state of this small capacitor can be changed very quickly without requiring a large control current.

Boven de genoemde waarde van ongeveer 100 mV kan een derge-25 lijke FET ook bidirectioneel werken, mits men op de stuurspanning voor de poortelektrode de helft van de signaalspanning superponeert; gewezen wordt in dit verband op hetgeen is beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage.........Above the stated value of about 100 mV, such a FET can also work bidirectionally, provided that half of the signal voltage is superimposed on the gate voltage for the gate electrode; in this context reference is made to what is described in the Dutch patent application .........

Een verder voordeel van een junctie-FET is de grote bedrijfs- * 4f 30 zekerheid daarvan.A further advantage of a junction FET is its high operational * 4f 30 security.

Een bezwaar van een dergelijke FET is evenwel, dat de stuurspanning op de poortelektrode wat werkgebied betreft sterk varieert.A drawback of such a FET, however, is that the control voltage on the gate electrode varies greatly in the working range.

D.w.z. dat deze van FET tot FET binnen ruime grenzen kan variëren.I.e. that it can vary from FET to FET within wide limits.

Dit brengt met zich mede, dat wanneer men een dergelijke FET 35 toepast in een compressor, men genoodzaakt is door de variabele specificatie van de FET het werkgebied daarvan in te stellen b.v. onder 790 1 0 4 5 - 3 -x t gebruik van een trimmer. Deze is zowel nodig in het bovengenoemde gebied onder ongeveer 100 mV als boven dit gebied.’This implies that when such a FET 35 is used in a compressor, it is necessary to set the operating range thereof, e.g., by the variable specification of the FET. under 790 1 0 4 5 - 3 -x t use of a trimmer. It is needed both in the above range below about 100 mV and above this range. "

Het is duidelijk, dat de noodzaak van een dergelijke trimmer in zeer vele gevallen bezwaarlijk is. In de eerste plaats dient 5 een instelling van FET tot FET plaats te vinden, in de tweede plaats dient deze instelling te geschieden door een min of meer geschoold persoon en in de derde plaats maakt de aanwezigheid van een dergelijke trimmer de opbouw van de compressor min of meer complex.It is clear that the need for such a trimmer is objectionable in very many cases. In the first place, an adjustment from FET to FET must take place, secondly, this adjustment must be made by a more or less trained person and, thirdly, the presence of such a trimmer makes the construction of the compressor less or more complex.

De uitvinding stelt zich nu ten doel dit bezwaar van de ver-10 eiste instelling te elimineren.The object of the invention is now to eliminate this drawback of the required setting.

Daartoe bestaat bij een compressor ten gebruike bij een audio-versterker voorzien van een versterkerorgaan en een tussen de uitgang en een ingang hiervan verbonden compressienetwerk, omvattende een tussen de genoemde ingang en een referentiespanningslijn van de com-15 pressor verbonden, bestuurbare halfgeleiderinrichting waarvan de -stuurelektrode over een stuurspanningsregelorgaan met de genoemde uitgang en tevens over een condensator met de referentiespanningslijn is gekoppeld, volgens de uitvinding het regelorgaan uit een transistor waarvan de emitter met de genoemde uitgang, de collector 20 met de stuurelektrode en over een weerstand met de negatieve spannings-lijn van de compressor, en de basis met de referentiespanningslijn is gekoppeld, waarbij de stuurelektrode verder afhankelijk van het bedrijfsgebied over een weerstand met de referentiespanningslijn resp. de ingang van het versterkerorgaan is gekoppeld.To this end, a compressor for use with an audio amplifier provided with an amplifier member and a compression network connected between the output and an input thereof comprises a controllable semiconductor device connected between the said input and a reference voltage line of the compressor. control electrode is connected across a control voltage regulator to the said output and also across a capacitor to the reference voltage line, according to the invention the control member consists of a transistor whose emitter has the said output, the collector 20 has the control electrode and a resistor with the negative voltage line of the compressor, and the base is coupled to the reference voltage line, the control electrode further depending on the operating area across a resistance with the reference voltage line resp. the input of the amplifier member is coupled.

25 De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: fig. 1 een compressor, welke is voorzien van een FET, waarbij een trimmer wordt gebruikt om het werkgebied van de FET te kunnen instellen, welke compressor bestemd is om te worden toegepast in een ' 30 gebied onder ongeveer 100 mV; » fig. 2 een soortgelijke, van een trimmer voorziene compressor, welke echter bestemd is om te worden toegepast in een gebied boven ongeveer 100 mV? fig. 3 een uitvoeringsvorm van een compressor volgens de 35 uitvinding; fig. 3a een variant van de in fig. 3 afgeheelde uitvoeringsvorm; 790 1 0 4 5 4 »· r fig. 4 een andere uitvoeringsvorm van een compressor volgens de uitvinding; fig. 5 een uitbreiding van een compressor volgens de uitvinding met een aantal trappen; 5 fig. 6 een uitvoeringsvorm van een compressor volgens de uitvinding, welke bestemd is om te werken in een gebied boven ongeveer 100 mV; fig. 7 een verbeterde uitvoeringsvorm van een compressor volgens fig. 6; 10 fig..8 een compressor volgens de uitvinding, die netspannings- afhankelijk is; fig. 8a een variant van de uitvoeringsvorm volgens fig. 8; fig. 8b een andere variant van de uitvoeringsvorm volgens fig. 8; 15 fig. 9 weer een andere uitvoeringsvorm van een compressor volgens de uitvinding, waarin een aantal varianten gestippeld is aangegeven; en fig. 10 een verdere variant van een compressor volgens de uitvinding.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. In the drawing: Fig. 1 shows a compressor provided with an FET, a trimmer being used to adjust the operating range of the FET, which compressor is intended to be used in an area below about 100 mV; FIG. 2 is a similar trimmer compressor, but it is intended to be used in an area above about 100 mV? Fig. 3 shows an embodiment of a compressor according to the invention; Fig. 3a shows a variant of the embodiment shown in Fig. 3; 790 1 0 4 5 4 - fig. 4 another embodiment of a compressor according to the invention; Fig. 5 shows an extension of a compressor according to the invention with a number of stages; Fig. 6 shows an embodiment of a compressor according to the invention, which is intended to operate in an area above about 100 mV; Fig. 7 shows an improved embodiment of a compressor according to Fig. 6; Fig. 8 a compressor according to the invention, which is mains voltage dependent; Fig. 8a shows a variant of the embodiment according to Fig. 8; Fig. 8b another variant of the embodiment according to Fig. 8; Fig. 9 shows yet another embodiment of a compressor according to the invention, in which a number of variants are indicated in dotted lines; and Fig. 10 shows a further variant of a compressor according to the invention.

' « 20 In fig. 1 vindt men een uitvoeringsvorm van e m compressor, welke bestemd is voor signalen van maximaal ongeveer 100 mV. De compressor is, zoals uit deze figuur blijkt, opgebouwd uit een operationele versterker 1, waarvan de inverterende (negatieve) klem via een weerstand 2 met de ingangsklem 3 is verbonden. Tussen het, het verst 25 van de klem 3 gelegen uiteinde van de weerstand 2 en de mét 0 aangeduide nulleiding is een FET 4, meer in het bijzonder een junctie-FET, hier van het n-kanaaltype, verbonden. De poortelektrode 5 van deze FET 4 is verbonden met het beweegbare contact van een instelbare weerstand 6. Zoals uit de figuur blijkt, is deze weerstand 6 in serie met 30 een diode 7 en een vaste' weerstand 8 tussen de uitgang van de operationele versterker 1 en de minlijn verbonden. Tussen de poortelektrode 5 van de FET 4 en de nullijn bevindt zich voorts een condensator 9.In fig. 1 there is found an embodiment of the compressor, which is intended for signals of maximum 100 mV. As can be seen from this figure, the compressor is composed of an operational amplifier 1, the inverting (negative) terminal of which is connected to the input terminal 3 via a resistor 2. A FET 4, more particularly a junction FET, here of the n-channel type, is connected between the end of the resistor 2 furthest from the terminal 3 and the neutral line indicated with 0. The gate electrode 5 of this FET 4 is connected to the movable contact of an adjustable resistor 6. As shown in the figure, this resistor 6 is in series with a diode 7 and a fixed resistor 8 between the output of the operational amplifier 1 and the minus connected. A capacitor 9 is further located between the gate electrode 5 of the FET 4 and the zero line.

De variabele weerstand 6 is, zoals boven reeds is toegelicht, nodig in verband met de grote spreiding, welke men bij FET's 35 in het algemeen aantreft. De aanwezigheid van deze variabele weerstand 790 1 0 4 5 - 5 f jr of trimweerstand 6 heeft een aantal bezwaren, welke eveneens boven reeds uitvoerig zijn toegelicht.The variable resistor 6, as already explained above, is necessary because of the large spread commonly found in FETs 35. The presence of this variable resistor 790 1 0 4 5 - 5 f yr or trim resistor 6 has a number of drawbacks, which have also already been explained in detail above.

In fig. 2 vindt men een soortgelijke compressor, welke evenwel bestemd is voor signaalspanningen boven ongeveer 100 mV.In Fig. 2 there is found a similar compressor, which however is intended for signal voltages above about 100 mV.

5 Ook hier weer is de inverterende ingang van een operationele versterker 1 via een weerstand 2 met de ingangsklem 3 verbonden en bevindt zich tussen het, het verst van de klem 3 gelegen uiteinde van de weerstand 2 en de nullijn een FET 4. De poortelektrode 5 van deze FET 4 is verbonden met het verbindingspunt van twee gelijk in serie verbonden 10 weerstanden 10. Deze weerstanden zijn in serie met de weerstand 8 en een condensator 11 tussen de ingangslijn en de minlijn van de compressor verbonden. Bij deze schakeling treft men voorts de onder-* delen 6, 7 en 9 aan, zoals deze reeds bij de schakeling volgens fig. 1 aanwezig zijn. De diode 7 uit fig. 1 is hier evenwel als een Zener-15 diode af geheeld. Uit de schakeling blijkt weer, dat ook in dit geval een variabele weerstand, d.w.z. trimweerstand 6, nodig is met alle bezwaren vandien.Here again the inverting input of an operational amplifier 1 is connected via a resistor 2 to the input terminal 3 and a FET 4 is located between the end of the resistor 2 furthest from the terminal 3 and the zero line. The gate electrode 5 of this FET 4 is connected to the junction of two equally connected series 10 resistors 10. These resistors are connected in series with the resistor 8 and a capacitor 11 between the input line and the minus line of the compressor. In this circuit parts 6, 7 and 9 are furthermore found, as are already present in the circuit according to Fig. 1. However, the diode 7 of FIG. 1 is healed here as a Zener-15 diode. The circuit shows again that also in this case a variable resistor, i.e. trimming resistor 6, is necessary with all the drawbacks that entails.

Om nu de genoemde bezwaren te elimineren wordt volgens de uitvinding de in fig. 1 weergegeven compressor uitgevoerd op een wijze, 20 als aangegeven in fig. 3 van de tekening. Zoals uit deze fig. 3 blijkt, bevindt zich tussen de uitgang van de operationele versterker 1 en de minlijn in serie met de reeds genoemde weerstand 8 een transistor 13, waarvan de emitter met de uitgangslijn, de collector met de minlijn en de basis met de nullijn van de compressor is verbonden.In order to eliminate the above-mentioned drawbacks, according to the invention the compressor shown in fig. 1 is carried out in a manner as indicated in fig. 3 of the drawing. As can be seen from this Figure 3, between the output of the operational amplifier 1 and the minus in series with the aforementioned resistor 8 there is a transistor 13, the emitter of which has the output line, the collector with the minus and the base with the the compressor's zero line is connected.

25 De poortelektrode 5 van de FET 4, welke op de reeds beschreven wijze tussen de ingangslijn en de nullijn van de compressor aanwezig is, is verbonden met de collector van deze transistor 13. Tussen de poortelektrode 5 van de FET 4 en de nullijn bevindt zich weer de condensator 9, waaraan een weerstand 12 parallel is verbonden. Het blijkt nu, 30 dat de negatieve poortelektrodespanning van de FET 4 wordt bepaald door de verhouding van de weerstandswaarden van de weerstanden 8 en 12.The gate electrode 5 of the FET 4, which is present between the input line and the zero line of the compressor in the manner already described, is connected to the collector of this transistor 13. Between the gate electrode 5 of the FET 4 and the zero line is again the capacitor 9, to which a resistor 12 is connected in parallel. It now appears that the negative gate electrode voltage of the FET 4 is determined by the ratio of the resistance values of the resistors 8 and 12.

Deze verhouding wordt zodanig gekozen, dat de FET 4 in de normale bedrijfstoestand van de inrichting volledig is geblokkeerd. Dit betekent, dat het ingangssignaal vrij over de operationele versterker 1 35 wordt overgedragen. Wanneer de uitgangspiekspanning van de operationele 790 1 0 4 5 * β · versterker 1 evenwel boven een bepaalde waarde van b.v. 0,4 V stijgt, welke waarde overeenkomt met de emitter-basisspanning van de transistor 13, dan beïnvloedt deze de weerstand 8 en de condensator 9 zodanig, dat de FET 4 in de geleidende toestand komt. Het blijkt der-5 halve, dat een automatische instelling van de voorspanning van de FET 4 wordt verkregen, welke voorinstelling door de verhouding van de weer-standswaarden van de genoemde weerstanden 8 en 12 wordt bepaald en welke niet meer van FET tot FET in verband met de spreiding daarvan behoeft te worden bijgesteld. Het is duidelijk, dat door deze maatregel, d.w.z. 10 het elimineren van de trimweerstand een sterke vereenvoudiging van het bedrijven van de compressor, zoals dit tot dusverre nodig was, wordt verkregen.This ratio is selected such that the FET 4 is completely blocked in the normal operating state of the device. This means that the input signal is freely transmitted over the operational amplifier 1. However, if the output peak voltage of the operational 790 1 0 4 5 * β · amplifier 1 exceeds a certain value of e.g. 0.4 V increases, which value corresponds to the emitter base voltage of the transistor 13, then it affects the resistor 8 and the capacitor 9 so that the FET 4 enters the conducting state. It has therefore been found that an automatic bias of the bias of the FET 4 is obtained, which bias is determined by the ratio of the resistance values of said resistors 8 and 12 and which is no longer from FET to FET in connection with its distribution needs to be adjusted. It is clear that this measure, i.e., the elimination of the trimming resistance, provides a great simplification of the operation of the compressor, as has hitherto been necessary.

Nog wordt opgemerkt, dat tussen de uitgang van de operationele versterker 1 en de emitter van de transistor 13 eventueel een diode 15 resp. een Zener-diode kan worden opgenomen; dit is in de figuur niet aangegeven.It should also be noted that between the output of the operational amplifier 1 and the emitter of the transistor 13 there may be a diode 15 and 10, respectively. a Zener diode can be included; this is not indicated in the figure.

In fig. 3a vindt men een variant van de in fig. 3 afgeheelde uitvoeringsvorm volgens de uitvinding, waarbij tussen de uitgang van de operationele versterker 1 en de nie.t-inverterende ingang daarvan 20 een stelsel is opgenomen, dat is pgebouwd uit drie parallelle takken, waarvan de eerste een weerstand 14 omvat, de tweede tak één of meer in een bepaalde richting gepoolde dioden 15 omvat en de derde tak één of meer in tegengestelde richting gepoolde dioden 16 omvat. Bij deze uitvoeringsvorm is de in fig. 3 niet afgeheelde diode tussen de uitgang 25 van de operationele versterker 1 en de emitter van de transistor 13 als diode 17 getekend. Voor de werking van het op de bovenbeschreven wijze opgebouwde stelsel tussen de uitgangsklem en de niet-inverterende ingangsklem van de operationele versterker 1 wordt verwezen naar de Nederlandse octrooiaanvrage .........Fig. 3a shows a variant of the embodiment according to the invention shown in Fig. 3, in which a system is built between the output of the operational amplifier 1 and the non-inverting input thereof 20, which consists of three parallel branches, the first of which comprises a resistor 14, the second branch of which comprises one or more diodes 15 poled in a certain direction and the third branch of which one or more diodes 16 are polarized in the opposite direction. In this embodiment, the diode not shown in FIG. 3 between the output 25 of the operational amplifier 1 and the emitter of the transistor 13 is shown as diode 17. For the operation of the system built up in the manner described above between the output terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 1, reference is made to the Dutch patent application .........

30 Het«is gebleken dat, wanneer men een signaal, dat b.v. afkom stig is uit een gitaar of een piano of een ander slaginstrument, als functie van de tijd beschouwt, het verloop hiervan een steile voorflank en een vrij snel afnemende achterflank bezit. Het is de bedoeling, dat, zoals boven eveneens reeds is toegelicht, deze achterflank 35 wordt verhoogd om de naklank te verbeteren. Dit nu wordt met een compressor en meer in het bijzonder op een elegante wijze met een. compres- 790 1 0 4 5 * 7 - ψ sor volgens de uitvinding, verwezenlijkt, doch daarbij blijkt, dat in de achterflank van het hiermede verkregen verbeterde signaal toch nog direkt achter de piekwaarde van het signaal een zgn. dip optreedt, welke storend werkt. Dit verschijnsel nu kan men met behulp van een 5 compressor, uitgevoerd als aangegeven in fig·. 4 van de tekening, elimineren.It has been found that when a signal, e.g. comes from a guitar or a piano or other percussion instrument, as a function of time, the course of this has a steep front edge and a fairly rapidly decreasing rear edge. It is intended, as also explained above, that this trailing edge 35 is raised to improve the trailing edge. This is now done with a compressor and more particularly elegantly with a. compressor according to the invention, but it has been found that a so-called dip occurs in the rear edge of the improved signal obtained thereby, immediately behind the peak value of the signal. . This phenomenon can now be done with the aid of a compressor, carried out as shown in fig. 4 of the drawing, eliminate.

De in fig. 4 af geheelde compressor komt weer in velerlei opzichten overeen met de reeds besproken compressoren en voor overeenkomstige onderdelen zijn dan ook overeenkomstige verwijzingen gebruikt.The compressor shown in Figure 4 again corresponds in many respects to the compressors already discussed, and corresponding references have therefore been used for corresponding parts.

10 Daarbij is in fig. 4 de weerstand 12 van fig. 3 thans gesplitst in twee deelweerstanden 18, 19, waarbij het verbindingspunt van deze weerstanden met de poortelektrode 5 van de FET 4 is verbonden. Parallel « aan de weerstand 18 is een condensator 20 verbonden. De onderdelen zijn zodanig gedimensioneerd, dat de weerstand 8 een grote waarde, 15 de condensator 20 een kleine waarde en de condensator 19 een grote waarde heeft.In addition, in FIG. 4, the resistor 12 of FIG. 3 is now split into two partial resistors 18, 19, the junction of these resistors being connected to the gate 5 of the FET 4. A capacitor 20 is connected parallel to the resistor 18. The parts are dimensioned such that the resistor 8 has a large value, the capacitor 20 has a small value and the capacitor 19 has a large value.

Wat de werking van deze compressor betreft wordt opgemerkt, dat indien de uitgangsspanning van de operationele versterker 1 toeneemt tot een waarde, gelijk aan twee diodespanningen, welke optreden 20 over resp, de diode 17 en het diodegedeelte van de transistor 13, de condensator 9 zich zal ontladen. Over de door de weerstanden 18 en 19 gevormde spanningsdeler wordt deze regelspanning gedeeld. De kleine condensator 20 zal trachten dit gedurende korte tijd te voorkomen.Regarding the operation of this compressor, it is noted that if the output voltage of the operational amplifier 1 increases to a value equal to two diode voltages, which occur across respectively the diode 17 and the diode portion of the transistor 13, the capacitor 9 will discharge. This control voltage is divided across the voltage divider formed by resistors 18 and 19. The small capacitor 20 will attempt to prevent this for a short time.

Dit betekent, dat de poortelektrode 5 van de FET 4 snel wordt openge-25 stuurd en zonder verder stuursignaal weer zal willen sluiten.This means that the gate electrode 5 of the FET 4 is opened quickly and will want to close again without any further control signal.

Het resultaat van deze werking is, dat .de bovengeciteerde dip in het uitgangssignaal, welke dip in de achterflank van het signaal optreedt, in hoofdzaak wordt geëlimineerd.The result of this operation is that the above-quoted dip in the output signal, which occurs in the trailing edge of the signal, is substantially eliminated.

Een verder voordeel van een compressor volgens de uitvinding 30 is, dat deze kan worden uitgebreid met een aantal verdere trappen, zoals dit b.v. in fig. 5 is aangegeven. Het linker gedeelte van deze figuur toont weer de compressor zoals men deze in fig. 4 van de tekening aantreft. De uitgang van de operationele versterker 1 is verbonden met de ingang van een verdere operationele versterker 21, welke b.v.A further advantage of a compressor according to the invention is that it can be extended with a number of further stages, such as e.g. is shown in Fig. 5. The left part of this figure shows the compressor again as it is found in figure 4 of the drawing. The output of the operational amplifier 1 is connected to the input of a further operational amplifier 21, which e.g.

35 een toonregelaar kan zijn, zoals schematisch door de pijl in deze operationele versterker is aangegeven. De uitgang van deze operationele 790 1 0 4 5 v 8 versterker 21 is over één of meer dioden 22 verbonden met de emitter van een verdere transistor 23, welke op dezelfde wijze is verbonden als de transistor 13 van de voorafgaande trap.35 may be a tone control as schematically indicated by the arrow in this operational amplifier. The output of this operational 790 1 0 4 5 v 8 amplifier 21 is connected across one or more diodes 22 to the emitter of a further transistor 23, which is connected in the same manner as the transistor 13 of the previous stage.

De uitgang van de operationele versterker 21 kan weer zijn 5 verbonden met een verdere operationele versterker 24, welke hier bij wijze van voorbeeld als een mengtrap is uitgevoerd, waarbij het tweede signaal aan de niet-inverterende ingang van deze versterker kan worden toegevoerd, zoals schematisch in de tekening is aangegeven.The output of the operational amplifier 21 can again be connected to a further operational amplifier 24, which here is, for example, designed as a mixing stage, wherein the second signal can be applied to the non-inverting input of this amplifier, as schematically is indicated in the drawing.

De uitgang van deze operationele versterker kan via een spanningsdeler 10 25 zijn verbonden met weer een verdere operationele versterker 26, die op de wijze volgens de eerste of tweede trap kan zijn uitgevoerd.The output of this operational amplifier can be connected via a voltage divider 10 to yet a further operational amplifier 26, which can be designed in the manner of the first or second stage.

Uit het bovenstaande blijkt, dat de compressor volgens de uitvinding op een bijzonder eenvoudige en elegante wijze met een vrij te kiezen aantal verdere trappen kan worden uitgebreid, waarbij het - 15 niveau van de regeling per trap vrijelijk kan worden gekozen.It can be seen from the above that the compressor according to the invention can be expanded in a particularly simple and elegant manner with a freely selectable number of further stages, the level of the regulation per stage being freely selectable.

Tot dusver is het geval beschouwd, dat de compressor bestemd was om te werken bij een signaalspanning onder ongeveer 100 mV.So far, it has been considered that the compressor was intended to operate at a signal voltage below about 100 mV.

In fig. 6 vindt men een uitvoeringsvorm van een compressor, welke dient om.te werken bij signaalspanningen boven deze waarde.Fig. 6 shows an embodiment of a compressor which serves to operate at signal voltages above this value.

20 jij "deze uitvoeringsvorm is de poortelektrode 5 van de FET 4 verbonden met het verbindingspunt van twee in serie verbonden weerstanden, gezamenlijk aangeduid met 27, waarbij het ene uiteinde van deze weerstandscombinatie met de weerstand 8 is verbonden, terwijl het andere uiteinde daarvan over een condensator 28 met de inverterende ingang 25 van de operationele versterker 1 is verbonden. Overigens komt de opbouw van deze compressor overeen met die, zoals boven is beschreven.In this embodiment, the gate electrode 5 of the FET 4 is connected to the junction of two series-connected resistors, collectively designated 27, with one end of this resistor combination connected to the resistor 8, while the other end thereof is connected over a capacitor 28 is connected to the inverting input 25 of the operational amplifier 1. Incidentally, the construction of this compressor corresponds to that as described above.

Wat de werking van deze compressor betreft wordt opgemerkt, dat wanneer de waarde van het uitgangssignaal van de operationele versterker de emitter-basisspanningswaarde van transistor 13 bereikt * 30 de condensator 9 wordt ontladen. In dat geval wordt de FET 4 gesloten, d.w.z. geleidend, en wordt het signaal snel bijgeregeld.With regard to the operation of this compressor, it is noted that when the value of the output signal of the operational amplifier reaches the emitter base voltage value of transistor 13 * 30, capacitor 9 is discharged. In that case, the FET 4 is closed, i.e., conductive, and the signal is quickly adjusted.

Opgemerkt wordt evenwel, dat de condensator 28 daarna de spanning van de condensator 9 volgt, hetgeen er toe leidt, dat de FET 4 in wezen te ver wordt geopend en het resultaat daarvan is, dat in de 35 achterflank van het uitgangssignaal van de operationele versterker 10 weer een dip optreedt, zoals boven ook reeds is besproken.It should be noted, however, that the capacitor 28 then follows the voltage of the capacitor 9, causing the FET 4 to be opened substantially too far and the result of this is that in the rear edge of the output signal of the operational amplifier 10 again a dip occurs, as has already been discussed above.

790 1 0 4 5 9 ·. ---790 1 0 4 5 9. ---

Dit betekent, dat de aanwezigheid van de condensator 28 ongewenst is. Men kan het boven geciteerde bezwaar van deze uitvoeringsvorm ondervangen door bedoelde condensator 28 te vervangen door een transistor, zoals aangegeven in fig. 7 van de tekening.This means that the presence of capacitor 28 is undesirable. The above-mentioned drawback of this embodiment can be overcome by replacing said capacitor 28 with a transistor, as shown in Fig. 7 of the drawing.

5 De opbouw van de compressor, weergegeven in fig. 7, komt.5 The construction of the compressor, shown in fig. 7, comes.

geheel overeen met die volgens fig. 6 behoudens, dat thans de condensator 28 is vervangen door een transistor 29 waarvan de emitter met het in de tekening bovenste uiteinde van de weerstandscombinatie 27, de collector met de pluslijn en de basis met de inverterende ingang van de 10 operationele versterker 1 is verbonden. Het blijkt, dat zich bij een op deze wijze opgebouwde compressor de bovengenoemde dip in het uitgangssignaal· van de operationele versterker 1 niet meer voordoet.corresponds entirely to that of FIG. 6 except that the capacitor 28 has now been replaced by a transistor 29, the emitter of which has the upper end of the resistor combination 27 in the drawing, the collector with the plus line and the base with the inverting input of the Operational amplifier 1 is connected. It has been found that with a compressor constructed in this way the above-mentioned dip in the output signal of the operational amplifier 1 no longer occurs.

Zoals reeds in de octrooiaanvrage Nr......... is beschreven, hebben netspanningsvariaties een grote invloed op de werking van een 15 compressor. Het is nl. zo, dat wanneer de netspanning afneemt door de compressor niet het piekvermogen wordt benut, dat bij volle condensatoren aanwezig is.As already described in patent application No. ........., mains voltage variations have a large influence on the operation of a compressor. The fact is that when the mains voltage decreases by the compressor, the peak power that is present with full capacitors is not utilized.

Bij een compressor volgens de uitvinding kan aan dit euvel op een bijzonder eenvoudicp wijze worden tegemoet gekomen en wel, als 20 aangegeven in fig. 8 van de tekening.With a compressor according to the invention this problem can be overcome in a particularly simple manner, as indicated in Fig. 8 of the drawing.

De in deze figuur afgebeelde compressor omvat een groot aantal onderdelen, zoals deze reeds bij de voorafgaande uitvoeringsvormen zijn terug te vinden en welke derhalve van dezelfde verwijzingen zijn voorzien. Afwijkend is, dat in tegenstelling met de uitvoerings-25 vorm volgens fig. 7 de emitter' van de transistor 13 niet direkt met de uitgang van de operationele versterker is verbonden doch met de collector van een daarmede verbonden transistor 30. Van deze transistor is de emitter over een weerstand 31 met de uitgang van de operationele versterker verbonden, terwijl de basis van deze transistor is ver-30 bonden met het verbindingspunt van een tussen de nul- en pluslijn verbonden stelsel bestaande uit een Zener-diode 31 en een weerstand 32.The compressor shown in this figure comprises a large number of parts, as can already be found in the previous embodiments and which are therefore provided with the same references. The difference is that, in contrast to the embodiment according to Fig. 7, the emitter of the transistor 13 is not directly connected to the output of the operational amplifier, but to the collector of a transistor 30 connected thereto. emitter is connected across a resistor 31 to the output of the operational amplifier, while the base of this transistor is connected to the junction of a circuit connected between the zero and plus lines consisting of a Zener diode 31 and a resistor 32.

Bij een op deze wijze uitgevoerde schakeling is de uitgangsspanning van de operationele versterker 1 steeds maximaal, ook voor piekwaarden, wanneer de condensatorspanningen dit toelaten.In a circuit designed in this way, the output voltage of the operational amplifier 1 is always maximum, also for peak values, when the capacitor voltages permit this.

35 Men kan de in fig. 8 afgebeelde uitvoeringsvorm van een der gelijke netspanningsafhankelijke compressor ook wijzigen zoals is weer 790 1 0 4 5 10 gegeven in fig. 8a en fig. 8b.The embodiment of such a mains voltage-dependent compressor shown in Fig. 8 can also be modified, as shown in Fig. 8a and Fig. 8b.

In fig. 8a is de Zener-diode 31 vervangen door een weerstand 33, terwijl in fig. 8b een Zener-diode 34 aanwezig is waarvan de ene klem met de nullijn en de andere klem met een beweegbaar contact van de 5 weerstand 33 is verbonden.In Fig. 8a, the Zener diode 31 has been replaced by a resistor 33, while in Fig. 8b there is a Zener diode 34, one terminal of which is connected to the zero line and the other clamp to a movable contact of the resistor 33. .

Wanneer men de maximale uitgangsspanning van de operationele versterker 1 als functie van de netspanning beschouwt dan verloopt de karakteristiek bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 8 lineair, bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 8a eveneens lineair doch minder steil en 10 bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 8b in het eerste gedeelte volgens de eerstgenoemde karakteristiek waarna bij de netspanningswaarde van b.v. 220 V de karakteristiek een horizontaal verloop verkrijgt. Dit horizontale verloop wordt bepaald door de aanwezigheid van de Zener-diode 34.If the maximum output voltage of the operational amplifier 1 is considered as a function of the mains voltage, the characteristic curve is linear in the embodiment according to Fig. 8, in the embodiment according to Fig. 8a also linear but less steep and 10 in the embodiment according to Fig. 8b in the first part according to the first-mentioned characteristic, after which the mains voltage value of e.g. 220 V the characteristic obtains a horizontal gradient. This horizontal course is determined by the presence of the Zener diode 34.

15 Het is duidelijk, dat de Zener-diode 31 kan worden vervangen door andere onderdelen of dat daarnaast andere onderdelen kunnen worden toegepast.It is clear that the Zener diode 31 can be replaced by other parts or that other parts can be used in addition.

Zo vindt men in fig. 9 de compressor volgens fig. 8, waarbij . enige varianten van de Zener-diode 31 volgens 'fig. 8 naast elkaar ge- ,r 20 stippeld als alternatieven zijl weergegeven.Thus, in Fig. 9, the compressor of Fig. 8 is found, where. some variants of the Zener diode 31 according to fig. 8 shown side by side, dotted 20 as alternatives.

De uitvoeringsvorm met transistor 35 daarvan, als weergegeven aan de rechter zijde van fig. 9, vindt men nogmaals volledig terug in fig. 10. Een compressor van dit type vertoont dezelfde karakteristiek als een compressor, waarbij in plaats van deze transistor 35 met deel-25 weerstanden gebruik wordt gemaakt van een diode, als gestippeld aangegeven in fig. 9.The embodiment with transistor 35 thereof, as shown on the right-hand side of Fig. 9, is again fully shown in Fig. 10. A compressor of this type has the same characteristic as a compressor, whereby instead of this transistor 35 with partial 25 resistors use is made of a diode, as shown in dotted lines in fig. 9.

Uit het bovenstaande moge blijken, dat men volgens de uitvinding een compressor voor muziekinstrumentversterkers verkrijgt, waarbij de voorspanning van de daarin toegepaste FET niet behoeft te 30 worden nageregeld en welke bovendien een aantal gunstige eigenschappen bezit, die boven uitvoerig zijn toegelicht.From the above it may be seen that according to the invention a compressor for musical instrument amplifiers is obtained, wherein the bias of the FET used therein does not have to be adjusted and which moreover has a number of favorable properties, which have been explained in detail above.

790 1 0 45790 1 0 45

Claims

Compressor using an audio amplifier comprising an amplifier member and a compression network connected between the output and an input thereof, comprising a controllable semiconductor device connected between said input and a reference voltage line of the compressor, the control electrode of which is driven by a control voltage regulator with said output and also coupled across a capacitor to the reference voltage line, characterized in that the regulator consists of a transistor (13) whose emitter with said output, the collector with the control electrode (5) and a resistor (8) to the negative voltage line of the compressor, and the base is coupled to the reference voltage line, the control electrode (5) further depending on the operating range across a resistor (12 and 27, respectively) to the reference voltage line or the input of the amplifier member is connected.

Compressor according to claim 1, characterized in that between the output and an input of the amplifier member there is a network comprising three parallel branches, the first of which has a resistor, the second one or more connected in series in one direction - diodes and the third comprises one or more series-connected, oppositely polarized diodes, a diode being provided between the output of the amplifier member and the emitter of the transistor.

Compressor according to claim 1, characterized in that the resistor (12) consists of two partial resistors (18, 19), with the connection point of which the control electrode (5) is connected, parallel to the collector directly the resistors (18) connected to the transistor (13) are connected to a capacitor (20).

Compressor according to claim 1, characterized in that the output of the amplifier member (1) is connected to an input of a 2Q to a further amplifier member consisting of one or more cascaded amplifier members, wherein one or more of the amplifier means the output is connected across one or more diodes to the emitter of an associated further transistor (23) the collector of which is connected to the collector of the transistor (13) and the base is connected to the reference voltage line.

Compressor according to claim 1, characterized in that when the control electrode (5) is coupled across a resistor to the input of the amplifier, the end of the resistor not connected to the control electrode is connected to the emitter of a second transistor (29) whose collector is connected to the positive voltage line of the compressor and the base to the input of the amplifier member.

Compressor according to claim 1, characterized in that the emitter of the transistor (13) is connected to the collector of a third transistor (30), the emitter of which is connected via a resistor (31) to the output of the amplifier member connected and the base of which is connected across a resistor (32) to the reference voltage line and coupled to the positive voltage line.

Compressor according to claim 6, characterized in that the coupling between the base of the third transistor (30) and the positive voltage line contains a diode (31).

Compressor according to claim 6, characterized in that the coupling between the base of the third transistor (30) and the positive voltage line contains a resistor (33).

Compressor according to claim. 8, characterized in that a diode (34) is present between a point of the resistor (33) and the reference voltage line.

Compressor according to claim 1, characterized in that a number of parallel diodes are present between the emitter of the transistor (13) and the output of the amplifier member.

Compressor according to claim 1, characterized in that a Zener diode is present between the mitter of the transistor (13) and the output of the amplifier element.

11.

Compressor according to claim 1, characterized in that between the emitter of the transistor (13) and the output of the amplifier member there is a fourth transistor (35), the collector of which with the emitter of the transistor (13), the emitter ' with the reference voltage line and the base with the junction of two resistors, 35. connected in series between the reference voltage line and the positive voltage line. 790 1 0 4 5

Compressor according to claim 12, characterized in that a diode is connected between a point of the resistor present between the base of the fourth transistor (35) and the positive voltage line and the reference voltage line. 790 1 0 4 5 UNITED PATENT OFFICES 0.A. No. 7901045 Ned. , S-GRAVENHAGE (HOLLAND) Beh. by letter dated 1-3-1979 vD / 611 "J" r j - 2 K; te / 'j j ^ AMENDMENT PAGE p. 3, lines 19 and 21, after "emitter" resp. "base" inserted "or base" resp. "resp. emitter"; page 10 is replaced in its entirety by the accompanying new page. 10; page 11, lines 8, 21 and 33 after "emitter", insert "resp. Base"; 5 line 10 after "base" is inserted "resp. Emitter"; page 12, line 1 after "base" is inserted "resp. Emitter"; and lines 10, 25, 28, 31 and 33 after "emitter" is inserted "resp. base". 790 1 0 4 5