NO126505B - - Google Patents

Description

Signalkompressor eller -ekspander.

Den foreliggende oppfinnelse angår kompressorer og ekspandere omfattende en hovedsignalvei tii å formidle et inngangssignal som et hovedsakelig uforandret signal, en tilleggssignalvei innrettet til å avlede et signal fra hovedveien i et frekvensbånd innen det bånd som formidles av hovedveien,og til å begrense signalet til en brokdel av inngangssignalets amplitude, samt en kombinerende anordning i hovedveien til å kombinere det begrensede signal med signalet i hovedveien additivt i tilfellet av en kompressor og subtraktivt i tilfellet av en ekspander.

Slike kompressorer og ekspandere anvendes for eksempel

i audio-, video- og "andre elektriske signaler, særlig i stoyreduserende anlegg, idet kompressoren anordnes foran det apparat som innforer

stoyen,og en komplementær ekspander anbringes efter dette apparat. Imidlertid kan ekspanderen også benyttes alene for å bedre kvalite-ten av et signal som ikke er komprimert på forhånd,og der finnes likeledes andre anvendelsestilfeller hvor ekspanderne eller kompressorene kan anvendes alene.

Kompressorer og ekspandere av denne art er allerede inngående beskrevet i sokerens britiske patentskrift nr. 1.110.54-1» Hovedprinsippet for oppfinnelsen ifolge det britiske patent består

i å anordne en direkte signalvei til hvis utgangssignal der i tilfellet av en kompressor adderes, resp. fra hvis utgangssignal der i tilfellet av en ekspander subtraheres, utgangssignalet fra en tilleggsvei sam kan innfore en forsterkning., f. eks. av storrelsesorden 10 dB, men som begrenser veiens maksimale utgangssignal til en liten brokdel av den maksimale amplitude av inngangssignalet., Ved lave nivåer av inngangssignalet vil forsterkningen i tilleggsveien således hoyne (komprimere) resp. senke (ekspandere) signalnivået betydelig. Ved hoyere inngangssignaler vil utgangssignalet fra tilleggs'veien kunne neglisjeres sammenlignet med utgangssignalet fra den direkte signalvei, da det som nevnt blir begrenset. Fordelene ved denne anordning er beskrevet fullstendig i det ovennevnte patentskrift,

og den viktigste ligger i de bemerkelsesverdige forvrengningsfrie resultater man oppnår.

Ved den oppfinnelse som er beskrevet i det nevnte patentskrift, er inngangssignalet til tilleggsveien i tilfellet av en ekspander det samme som inngangssignalet til tilleggsveien i tilfellet av en kompressor og består av utgangssignalet fra en subtraherende anordning. Folgelig får uttrykket for kompresjonen formen

og uttrykket for ekspansjonen formen

hvor x er kompressorens inngangsnivå, y kompressorens utgangsnivå og ekspanderens inngangsnivå, z er ekspanderens utgangsnivå og F-^ og Fg er f.unksjoner som representerer karakteristikken for tilleggsveien i henholdsvis kompressor og ekspander. Både F-^ og Fr> har form av en multiplikator ved lave signalnivåer og avtar ved hoyere nivåer på en slik måte at utgangsnivået fra tilleggsveien blir - hovedsakelig konstant eller blir en avtagende funksjon av henholdsvis x eller y. For komplementær kompressor og ekspander blir Fg * F^

og dermed z = x.

For enkelthets skyld vil kompressorer og ekspandere

som arbeider i samsvar med det ovenstående, bli betegnet som "type 1".

I henhold til den foreliggende oppfinnelse blir tilleggs-verene i kompressoren og ekspanderen med sine innganger koblet på annen måte enn hva som er beskrevet i patentskriftet. I ekspanderen kan tilleggsveien få samme inngangssignal som den direkte signalvei,■ xn hvorved uttrykket for ekspansjonen blir z • (l - F^) y. I kompressoren kan tilleggsveien få sitt inngangssignal fra kompressorens utgang, hvorved uttrykket for kompresjonen blir y "= x + F-^y eller<1> y x/(l - F^).. For F-^ = vil det igjen ses at z « x.

Kompressorer og ekspandere som arbeider i samsvar med disse nye uttrykk, vil bli betegnet som "type 2". I et komplett stoyreduserende anlegg vil ekspanderen fortrinnsvis være av samme type som kompressoren, skjont dette ikke er nodvendig i alle tilfeller, da det kan vise seg at de feil som oppstår ved blanding av ty-pene, blir små hvis maksimalverdiene av F-^ og F^ er lave. En kompressor eller ekspander kan også utfores på den måte at en ekspander eller kompressor av henholdsvis forste eller annen type skytes inn i tilbakekoblingsveien hos en tilbakekoblet forsterker med stor forsterkning.

I alle kompressorer og ekspandere kan man la tilleggsveien behandle hele signalbåndet, men ved de fleste praktiske anvendelser vil man la tilleggsveien bare slippe frem signalet i en begrenset del av det samlede signalbånd. Videre kan to eller flere veier på kjent måte anordnes for selektivt å behandle forskjellige frekvensbånd, som beskrevet i fremstillingen vedrorende hovedoppfin-nelsen.

Hovedbetydningen av type 2 sammenholdt med type 1 be-

står i folgende: a) I kompressoren, hvor der benyttes en positiv tilbakekoblingssloyfe med forsterkning mindre enn 1, får kretsen iboende hoy Nyquist-stabilitet; b) i ekspanderen benyttes der ingen lukket sloyfe, og man unngår igjen stabilitetsproblereer. Det er således mulig å konstruere enkle og billige stoyreduksjonsanlegg,særlig når det gjelder videosignaler, hvor stabilitetshensyn får påtagelig betydning på grunn av de store båndbredder som skal mestres. Et eksempel på en forenklet videoekspander av type 2 som f.eks. kan bygges inn i en fjernsynmottagér for hjemmebruk, er beskrevet i det folgende: I det ovennevnte patentskrift er det særlig under henvisning til fig. 12 beskrevet hvorledes der tilveiebringes kompresjons-og ekspansjons-karakteristikker for henholdsvis kompressorer og ekspandere av type 1, og der gis endel . informasjon om hvorledes

karakteristikken kan formes for å mote behovene. Denne beskrivelse er i det vesentlige gyldig også for kompressorer og ekspandere av type 2 i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

I det nevnte patentskrift er der beskrevet tilleggsveier som innbefatter en eneste begrensningskanal. Ifolge den foreliggende oppfinnelse er det imidlertid mulig å anvende et antall parallellkoblede begrensere som har nver sin forskjellige begrensningsterskel og/eller hvert sitt forskjellige påtrykte signalnivå. Ved å kombinere utgangssignalene fra begrenserne, enten alle additivt eller noen subtraktivt, innen de kombineres med signaler i den direkte vei, er det mulig å bygge opp resulterende kompresjons- og ekspansjonsoverforingskarakteristikker med forskjellige onskede former. Dette kan gjores meget noyaktig og godt reproduserbart. Etterfolges de lineære begrensere av ikke-lineære begrensere med passende terskler som beskrevet i det nevnte patentskrift, fås enn videre neglisjerbart oversving.

Et spesielt forhold når det gjelder kurveformning, ligger i tilveiebringelsen av et tilleggsvei-utgangssignal som etter forst å til-ta blir en avtagende funksjon av inngangssignalnivået. Denne egenskap kan betegnes som en nedadboyende karakteristikk. Nedadboyende karakteristikker har betydning fordi de forer til at tilleggsveiens utgangssignal blir neglisjerbart ved hoye signalnivåer, så utgangssignalet fra kompressoren eller ekspanderen under slike forhold i det vesentlige bare vil bestå av det direkte signal. Nedadboyende karakteristikker er anvendelige for audio- og videoanlegg.

I henhold til oppfinnelsen blir en forbedret kompressor eller ekspander oppnådd ved at tilleggsveiens resp. hver tilleggsveis inngang er koblet til den kombinerende anordnings utgangsside i tilfellet av en kompressor og til den kombinderende anordnings inngangsside i tilfellet av en ekspander, og ved at tilleggsveien resp. hver tilleggsvei innbefatter en lineær (syllabisk) begrenser som slipper signalet igjennom hovedsakelig uten forvrengning av bolgeformen, idet forsterkningen i tilleggsveien resp. hver tilleggsvei avtar med stigende nivå av det signal som tilfores den,så utgangssignalet fra tillegesveien resp. hver tilleggsvei ved hoye signalnivåer blir neglisjerbart i sammenligning med signalet i hovedveien og blir begrenset til et nivå som er minst en størrelsesorden lavere enn signalet i hovedveien.

I det folgende vil endel utforelseseksempler på oppfinnelsen bli belyst nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 er et blokkskjerna for stoyreduksjonsanlegg av den kjente type 1. Fig. la viser en utforelsesvariant av skjemaet på fig. 1.

Fig. 2 er et blokkskjeraa for stoyreduksjonsanlegg av

type 2 i samsvar med oppfinnelsen.

Fig. 2a viser en utforelsesvariant av skjemaet på fig. 2. Fig. 3 viser overforingskarakteristikker for en kompressor av type 1. Fig. 4 er et prinsippkoblingsskjerna for en kompressor eller ekspander som generelt arbeider som addisjonsanordning. Fig. 4a er et prinsippkoblingsskjema for en kompressor eller ekspander som generelt arbeider som addisjons- eller subtrak-sjonsanordning.

Fig. 5 er et blokk-koblingsskjerna for tilleggsveiene i

et audioanlegg.

Fig. 6 viser overforingskarakteristikker for en kompressor av type l,hvis tilleggsvei inneholder tre parallellkoblede begrensere. Fig. 7 viser overforingskarakteristikker for en begrenset kobling med to begrensere med forskjellige terskelverdier.. Fig. 7a er et diagram i likhet med fig. 7> men med to like begrensningst erskler, og

fig. 8 viser en tilleggsvei av den art som forekommer

på fig. 2.

Som en innledning til forklaringen av kompressorer

og ekspandere av type 2 vil der forst bli gitt en beskrivelse av innretninger av type 1 under -henvisning til fig. 1, som viser et fullst endig stoyreduksjonsanlegg.

I kompressoren avleder en tilleggsvei 10 en særskilt signalkomponent fra inngangssignalet, og komponenten i tilleggsveien blir ved hjelp av en additiv blander 12 tilfoyet det direkte signal. Utgangssignalet får således ved lave nivåer oket amplitude, dvs.

at det komprimeres. Overforingskarakteristikken for-en kompressor av type 1 er vist ved (d) på fig. 3 i logaritmisk målestokk eller desibelskala. Det stigende og nedadboyende signal (b) er fra begrenserkretsen addert til den direkte komponent ^a) for å danne det komprimerte signal (d), som tilfores opptegnings- eller sendeanlegget. Hvis det ,6nskes, kan signalet fra tilleggsveien tilfores en særskilt opptegnings- eller overforiirgskanal for siden å kombineres med den direkte komponent ved mottagningsenden.

I ekspanderen blir en tilleggsvei-signalkomponent maken til den nevnte avledet fra anleggets utgangssignal ved hjelp av tilleggsveien 14 og subtrahert fra det oppteneJ.e eller overforte signal ved hjelp av en subtraktiv blander 16. Ekspanderens overforingskarakteristikk er vist ved (e) på fig. 3 og gir, som det.ses, en forsterkning omtrent lik 1 ved hoye nivåer og avtagende ved lave nivåer for å bevirke stoyreduksjon.

Hovedopplegget for innretninger av type 2 er anskuelig-gjort på fig. 2, som viser et komplett stoyreduksjonsanlegg. Lik-heten med opplegget på fig. 1 er tydelig. Imidlertid inngår tilleggsveien 14 ved en ekspander av type 2 ikke i noen lukket sloyfe. Inngangssignalet til veien tas direkte fra opptegnings- eller overførings-kanalen, og veiens utgangssignal blir tilslutt subtrahert fra det direkte signal ved hjelp av den subtraktive blander 16. Dette enkle anlegg gjor det mulig å bruke tilsvarende billige koblinger i innretninger for praktisk bruk. \

Kompressoren har komplementær utforelse. Inngangssignalet til tilleggsveien 10 tas fra kompressorens utgang, og det kombinerte utgangssignal tilfores den additive blander 12. Tilleggsveien inneholdes således i.en positiv tilbakekoblingssloyfe. Da imidlertid forsterkningen i den åpne sloyfe er mindre enn 1, finnes der ingen tilboyelighet til svingning. Enn videre blir det unød-vendig å tilpasse sloyfens amplitude-faseavhengighet utenfor gjennomslipningsbåndet slik det er tilfellet ved ekspandere av type 1.

For å oppnå de samme kompressor- eller ekspander-overforingskarakteristikker i anlegg av type 2 som i anlegg av type 1

er det nodvendig å bruke en litt avvikende form av tilleggsveiens overforingskarakteristikker. Således gjelder kurve (c) på fig.3

for systemet av type 2, istedenfor kurve (b). Der benyttes en hoyere terskel og en noe flatere karakteristikk. Disse kurver gjelder bare for egenskapene i stabil tilstand, og lignende justeringer må foretas i de dynamiske karakteristikker, idet der benyttes lengere tidskon-stanter i styresignal-glattekoblingen i systemet av type 2.

Kombinerte innretninger av type 1 og type 2 kan utfores ved at man lar inngangssignalet til tilleggsveien utgjore en vilkårlig andel av innretningens inngangs- og utgangssignaler.

Således kan en generalisert kompressor eller ekspantier (fig. 4) betraktes som oppbygget av en forste addisjonsanordning 50

i hovedveien, en ytterligere addisjonsanordning 51 som er innrettet til i et fastlagt forhold å addere signaler avledet fra både inngangen til og utgangen fra den forste addisjonsanordning 50,samt en tilleggsvei 52 som tar sitt inngangssignal fra den ytterligere

addisjonsanordning 51. Utgangssignalet fra tilleggsveien 52 blir tilfort den forste addisjonsanordning 50 uten inversjon i tilfellet av en kompressor og med inversjon i tilfellet av en ekspander for å gi en subtraktiv kombinasjon. Benyttes bare en ekspander, innbefatter tilleggsveien en omformer 54«

I en innretning av type 1 kan kompressorens addisjonsanordning 12 fjernes og anvendes på et sted 12a (fig. la) ved ekspanderen, idet det uforandrede signal og utgangssignalet fra tilleggsveien her skal overfores til ekspanderen over separate kanaler. I

en innretning av type 2 eller type 1 - 2 er addisjonsanordningene (12) viktige for å forme inngangssignalet til tilleggsveien. Alli-kevel kan det uforandrede inngangssignal fra tilleggsveien stadig overfores eller opptegnes separat, idet man anbringer en ytterligere addisjonsanordning 12a ved ekspanderen for å forme det komprimerte signal (fig. 2a).

Ved hjelp av en symmetrisk oppbygning (fig. 4a) av kompressorene og ekspanderne blir det mulig å oppnå en jevn over-gang fra kompresjon til ekspansjon ved at både addisjons- og sub-traksjonsanordningene henholdsvis ^ >0a og 50° anordnes i hovedveien og en innstillbar andel av tilleggsveiens utgangssignal blir tilfort disse addisjons- eller subtraksjonsanordninger over en spenningsdeler 53.

Da tilleggsvei-komponerfen i alle innretninger i et komplett stoyreduksjonsanlegg forst er addert til og derefter subtrahert, fra hovedveien,fdiger det at anleggets utgangssignal blir maken til inngangssignalet. Skjont anlegget således ikke gir noen resulterende virkning på signaldynamikk eller frekvensreaksjon, uansett de spesielle karakteristikker for de to (identiske) tilleggsveier, er det nodvendig å velge egnede karakteristikker for å oppnå en god stoy-reduksjonsvirkning.

Når det gjelder profesjonelle audiostoyreduksjonsanlgg, får man gode resultater med fire tilleggsveier som vist på fig. 5, anordnet for hvert sitt frekvensbånd henholdsvis 8.0 Hz lavpass, 80 Hz - 3 kHz båndpass, 3 kHz hoypass og 9 kHz hoypass. Filtrene 18 efterfolges av innbyrdes like lineære begrensere 20 med overforingskarakteristikker i likhet med dem som er vist ved (b) på fig. 3. Hver begrenser styres av et likerettet og glattet styresignal som fås fra begrenserens inngangs- eller utgangssignaler, idet en slik kombinasjon gir de onskede stigende og nedadboyende karakteristikker. Efter de lineære begrensere folger ikke-lineære begrensere 22 (diode-klipperkretser) hvis funksjon er å begrense amplitudene av transienter som slippes igjennom i begrensernes innhuggstidsrom (ca. 1 ms). Utgangssignalene på de fire bånd blir så kombinert i en additiv blander 24, som folges av enda en ikke-lineær begrenser 26 til å klippe de summerte transienter for å redusere oversving. Den viste kobling skaffer en tilleggsvei- signalkomponent som er istand til å bevirke en minskning av spra-king, brum, båndekko, krysstale og hvisling.

Den ovenfor behandlede metode til å fastlegge forlopet

av kompresjons- og ekspansjonskurven ved en enkel begrenser kan også utvides til flere parallellkoblede begrensere (i et gitt frekvensbånd eller i innbyrdes overlappende bånd) som har innbyrdes forskjellige terskelverdier og/eller forskjellig hoye signalnivåer. På denne måte fås de onskede overforingskarakteristikker av forskjellig form, samtidig som de fleste fordeler ved utfdreisesformen med en enkelt begrenser bibeholdes,som stor noyaktighet, liten forvrengning, lavt stoynivå og lite oversving.

For å anskueliggjore prinsippet viser fig. 6 stoykarak-teristikker for en kompressor av type 1 med tre begrensere parallell-koblet i en felles tilleggsvei.

Karakteristikken for den direkte vei er vist ved (a), og karakteristikken for de tre begrensere er vist ved henholdsvis (b), (d) og (e) og er forskjovet i forhold til hverandre på grunn av de forskjellige terskler. Istedenfor å få den resulterende karakteristikk som er vist ved (c), som i tilfellet av bare en begrenser med karakteristikk (b), får man her en resulterende karakteristikk (f). Hver lineær begrenser kan altså efterfolges av en ikke-lineær begrenser (klipper med passende terskel, mens en annen slik begrenser behandler det kombinerte tilleggssignal, som på fig. 5, så der fås meget lite oversving.

Formen av de resulterende karakteristikker kan man regulere noye ved valg av form, plasering og antall av begrenserka-rakteristikker og, om nodvendig, også ved å kombinere utgangssignalene fra en eller flere begrensere subtraktivt istedenfor additivt, hvilket gir et resultat som kan betraktes som en kombinasjon av en kompressor av type 1 og en ekspander av type 2.

I det generelle tilfelle av flere begrensere eller flere tilleggsvei-innretninger kan en hvilken som helst gitt begrenser kobles uavhengig for å virke med kompresjons- eller ekspansjonsfunksjon av type 1 eller 2, og den kan dele det tilhorende filter med en annen begrenser, eller filteret kan være selvstendig i et likt, et

overlappende eller et forskjellig frekvensbånd.

Hittil er der generelt beskrevet metoder til formning

av karakteristikker ved anvendelse av flere begrensere. Når det gjelder anvendelsen for videoformål, vil det være til hjelp å hen-vise til begrenserkretsen på fig. 4 °g til overforingskarakteristik-kene på fig. 7 °S 7a> som er tegnet i lineær målestokk for å lette forståelsen av subtraksjonsvirkningen.

Hvis to begrensere av den type som er vist på fig. 4> drives parallelt under like forhold og deres utgangssignaler kombineres subtraktivt, vil det inntre slettélse. Men hvis arbeidsbetin-gelsene for den ene begrenser endres passende (med hensyn til begrensningsterskel, diodetype, signalforsterkning), er det mulig å få et nyttig kombinert utgangssignal og samtidig oppnå den onskede nedadboyende overforingskarakteristikk. Fig. 7 viser anvendelsen av to forskjellige begrensnings-terskler i den forbindelse. For inngangssignalet med hoy amplitude gir de to begrenserkretser utgangssignaler som når bestemte nivåer som vist. Utgangssignalet a multipliseres med en passende faktor k, og utgangssignalet b blir så trukket fra. Ved hoye inngangs-nivåer blir resultatet 0, mens der ved lave nivåer fås et normalt utgangssignal. Fig. 7a anskueliggjør det omvendte tilfelle at begge begrensere har samme terskel, men den ene begrenser drives med redu-sert forsterkning. For inngangssignalet med hoy amplitude vil utgangssignalene fra de to forsterkere nå et bestemt nivå som vist, dvs. de vil være omtrent like. Ved lave nivåer vil imidlertid utgangssignalene avvike fra hverandre med en forskjell svarende til differansen mellom de tilforte signalnivåer. Når de to utgangssignaler kombineres subtraktivt, fås den forlangte stigende og nedadboyende karakteristikk.

I det ovennevnte britiske patentskrift er der omtalt tilfeller hvor man ikke kan innvirke på et signal direkte, men bare på en bærebolge som signalet er modulert på. Der blir droftet anvendelser for farvefjernsyn og instrumentering, men prinsippet er anvendelig på tilfellet av bærebolgesignaler generelt.

I noen anvendelser, f.eks. slike hvor der forekommer audiosignaler, bor det brukes lineære begrensere i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Når man tar tilfeller hvor der skal behandles signaler med undertrykt bærebolge, er det nodvendig å anvende et filter til avvisning av bolgerbolgen ved inngangen til tilleggsveien. Forekommer flere tilleggsveier, kan dette filter plaseres ved den felles inngang til alle tilleggsveiene.

De tilleggsveier som brukes ved bærebolge-kompressorer

og -ekspandere, er analoge med dem som har vært beskrevet tidligere. Når bærebolgen en gang har vært avvist, kan sidebåndene behandles

på forskjellige måter. Forekommer der en eneste tilleggsvei og ikke noe filter, får man bredtbånd-kompresjon eller -ekspansjon. Alternativt kan man anvende flere tilleggsveier, hvert med et filter avstemt på et gitt område av sidebåndfrekvenser, med derav folgende kompresjon eller ekspansjon i de modulasjonssignal-frekvensområder som svarer til de anvendte filterfrekvenser.

For å unngå forvrengning i bærebolgesystemer med dobbelt sidebånd er det å foretrekke å benytte filtre som behandler sidebåndene på symmetrisk grunnlag i hver tilleggsvei. I praksis kan man oppnå dette ved å anvende en kombinasjon av båndpass- og båndavvis-ningsfiltre, begge sentrert på bærefrekvensen, men med passende for-skjeller i båndbredde.

I et enkelt bærebolge-stoyreduksjonssystem som vil egne seg for audiosignaler, kan bærebolge-avvisningsfilteret velges for å dempe sidebåndene av de lave og midlere audiofrekVenser foruten selve bærefrekvensen. Stoyreduksjonen vil dermed vesentlig bli effektiv ved de hoye audiofrekvenser for på gunstig måte å redusere hvisling. Benyttes en ytterligere tilleggsvei med et smalere avvisningsfilter, vil den stoyreduserende virkning bli utvidet lenger ned i audiofre-kvensområdet. Virkningene av tilleggsveiene adderer seg da ved de sidebåndfrekvenser som svarer til de hoyere audiofrekvenser, men bare den forste tilleggsvei vil virke når den annen blokkeres av sidebåndsignaler med hoyt nivå svarende til de midlere audiofrekvenser.

I det nevnte britiske patentskrift ble der beskrevet begrenserkretser for audio- og video-signaler hvor begrensningsvirk-ningen tilveiebringes ved at filterets reaksjon automatisk skifter for å redusere gjennomslipningsbåndet nå filterets utgangssignal stiger over et visst nivå. En lignende virkning lar seg også realisere med bærebolgesignal-kompressorer og -ekspandere. For kana-

ler hvor fasen bevares, kan man benytte seg av det prinsipp med ikke-lineær forvrengning som er beskrevet for anvendelse med underbære-bolger til farvefjernsyn.

'For audiosignaler bor filteret ifolge oppfinnelsen ar-beide lineært, og i en praktisk utfort kobling kan man benytte den

generelle oppbygning som er vist på fig. 8.

På fig. 8 er tilleggsveien bare vist for anvendelse i en.kompressor eller ekspander som vist på fig. 2. Et filter omfatter en motstand R og en parallellresonnanskrets 31 tilhorende bærebolgen. Parallelt med motstanden R er der anordnet begrenserdiode 30 med forspenning.

Et regulerbart motstandselement 33jsom er vist som felteffekttransistor,får en likerettet og glattet reguleringsspen-ning fra en kobling 35>idet den er anordnet parallelt med motstanden

R.

Koblingen arbeider lineært unntagen under plutselige amplitudesprang i sidebåndet som svarer til amplitudesprangene i de audiofrekvente svingninger og bevirker at diodene «r ledende under begrenserens innsvingningstid. I en praktisk utfort kobling blir begrenserdiodene 30 plasert på et punkt i koblingen beliggende bak-til efter forsterkningsområdet for begrensersignalet. En sugekrets kan,hvis det onskes, anordnes parallelt med diodene.

Kompressorer og ekspandere kan også anvendes uavhengig

av hverandre til forskjellige formål når det gjelder å modifisere signaler. En kompressor med en helbolge-tilleggsvei kan benyttes til å redusere et audiosignals dynamiske område. Benytter man flere tilleggsveier, som dekker forskjellige frekvensområder, er det mulig å realisere spesielle dynamikk-utjevnende karakteristikker.

Få lignende måte er helbolge-ekspandere nyttige når det gjelder å ekspandere signaler og særlig å redusere bakgrunnsstøy i fravær av signaler eller under formidling av signaler med lavt nivå. Ekspandere hvor der benyttes filtre i en eller flere tilleggsveier, er i stand til å bevirke en ytterligere reduksjon av bakgrunnsstøy i nærvær av signaler. F.eks. kan en slik ekspander benyttes til å redusere hvisling på gamle grammafonplater med omdreiningstall 78

med mindre vilkårlig innflytelse i signalene enn i tilfellet av kon-vensjonelle filtreringsmetoder.

Ved anvendelse av ekspandere til å redusere stoy på bestemte frekvenser benytter man båndpassfiltre i særskilte tilleggsveier for de enkelte forstyrrende frekvenser, med en passende inn-stilt særskilt terskel for hver begrenser, f.eks. kan piping eller overbolger fra kraftledninger i audiosignaler så vel som forstyrrende radiosignaler i videosignaler på denne måte reduseres med minimale virkninger på selve signalet. Hvis der opptrer et "signal på en av stoyfrekvensene, kan den'stoyreduserende virkning momentant blokkeres,

men forstyrrelsen blir da effektivt maskert av signalet.

I den foregående beskrivelse er det lagt liten vekt på anordningen av forsterkere, idet dette stort sett er et sporsmål om detaljkonstruksjon. I innretninger av type 2 er forsterkere teore-tisk sett ikke nodvendige.

Claims (10)

1. Signalkompressor eller -ekspander omfattende en hovedsignalvei til å formidle et inngangssignal med linearitet innenfor et dynamisk område, minst en tilleggssignalvei innrettet til å avlede et signal fra hovedveien i et frekvensbånd innen det bånd som formidles av hovedveien, og til å begrense signalet til en brokdel av inngangssignalets maksimale amplitude, samt en kombinerende anordning i hovedveien til å kombinere det begrensede signal med signalet i hovedveien for å forsterke dette i tilfellet av en kompressor og å svekke det i tilfellet av en ekspander, karakterisert ved at tilleggsveiens resp. hver tilleggsveis (10 eller 14) inngang er koblet til den kombinerende anordnings (12) utgangsside i tilfellet av en kompressor og til den kombinerende anordnings (l6) inngangsside i tilfellet av en ekspander, og ved at tilleggsveien resp. hver tilleggsvei innbefatter en lineær (syllabisk) begrenser som slipper signalet igjennom hovedsakelig uten forvrengning av bolgeformen, idet forsterkningen i tilleggsveien resp. hver tilleggsvei avtar med stigende nivå av det signal som tilfores den,så utgangssignalet fra tilleggsveien resp. hver tilleggsvei ved hoye signalnivåer blir neglisjerbart i sammenligning med signalet i hovedveien og blir begrenset til et nivå som er minst en størrelsesorden lavere enn signalet i hovedveien.

2. Kompressor eller ekspander som angitt i krav 1, karakterisert ved at tilleggsveiens resp. hver tilleggsveis (10 eller 14) inngang er koblet til både inngangssiden og utgangssiden av den kombinerende anordning (12 resp. l6) .

3. Ekspander som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved en additivt kombinerende anordning til å addere det uforandrede inngangssignal og det begrensede signal, som leveres separat fra tilleggsveien hos en kompressor, for å skaffe inngangssignalet til ekspanderen.

4. Kompressor eller ekspander som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at tilleggsveien resp. hver tilleggsvei omfatter en lineær begrenser (20) etterfulgt av en ikke-lineær begrenser (22).

5. Kompressor eller ekspander som angitt i krav 4, hvori der forekommer en flerhet av tilleggsveier med filtre som velger forskjellige frekvensbånd innen det bånd som formidles av hovedveien, og en ytterligere kombinerende anordning til å kombinere utgangssignalene fra disse veier for å skaffe det begrensede signal som kombineres ræ d det uforandrede signal ved hjelp av den forstnevnte kombinerende anordning, karakterisert ved en ytterligere ikke-lineær begrenser (26) som virker på det nevnte begrensede signal som skaffes av den ytterligere kombinerende anordning.

6. Signalkompressor eller -ekspander som angitt i krav 1, k arak terisert ved at tilleggsveien innbefatter en flerhet av parallellkoblede begrensere til å skaffe det nevnte begrensede signal hver med en forskjellig begrensingsterskel og/eller et forskjellig påtrykt signalnivå .

7. Kompressor eller ekspander som angitt i krav 6,karakterisert ved at der finnes en flerhet av tilleggsveier hvorav minst én inneholder en flerhet av begrensere som hver arbeider uavhengig med kompresjons- eller ekspansjonsfunksjon av type 1 eller type 2 og har et tilknyttet filter, som deles med en annen begrenser eller er separat, i et identisk, overlappende eller forskjellig frekvensbånd.

8. Kompressor eller ekspander som angitt i krav 6, karakterisert ved at utgangssignalene fra alle begrenserne kombineres additivt.

9. Kompressor eller ekspander som angitt i krav 6, karakterisert ved at utgangssignalet fra en eller flere av begrenserne senker nivået for utgangssignalet fra de ovrige begrensere.

10. Kompressor eller ekspander som angitt i et av kravene 6-9, karakterisert ved en ytterligere kombinerende anordning til å kombinere utgangssignalene fra begrenserne for å levere det nevnte begrensede signal, og en ikke-lineær begrenser som folger etter den ytterligere anordning og ligger foran den forste kombinerende anordning.