NO136325B

NO136325B -

Info

Publication number: NO136325B
Application number: NO2642/72A
Authority: NO
Inventors: S Nakamura; N Naito; T Horichi; Y Kanamoto
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1971-07-24
Filing date: 1972-07-24
Publication date: 1977-05-09
Also published as: AU4490772A; MY7900107A; DK146140C; MY7900106A; FR2147146B1; FR2147146A1; ATA636372A; NL7210201A; IT961650B; GB1398732A; JPS5648883B1; DE2236173C3; DE2236173B2; SE388330B; NL175570B; BE786629A; CA997276A; NO136325C; AU476805B2; GB1398733A

Description

Oppfinnelsen angår en koplingsanordning for be- The invention relates to a coupling device for

arbeidning av elektriske signaler, omfattende en forsterker med en tilbakekoplingssløyfe, hvor forsterkerens utgang er for- processing of electrical signals, comprising an amplifier with a feedback loop, where the output of the amplifier is pre-

bundet med et variabelt filter som er innkoplet i tilbakekop-lingssløyfen, og er særlig beregnet pa å undertrykke eller eliminere støy som overlagres signalet mellom opptegning og gj engivelse. bound with a variable filter that is connected to the feedback loop, and is particularly designed to suppress or eliminate noise that is superimposed on the signal between recording and playback.

Elektriske signaler overlagres vanligvis støy når Electrical signals are usually superimposed on noise when

det passerer en overføringsvei fra det sted signalene frembringer og til det sted hvor de skal gjengis. Det er kjent forskjellig teknikk for å overvinne virkningen av slike støysignaler og særlig støy som innføres av et opptegningsmedium og andre appa-rater hvor signalene opptegnes på magnetbånd eller annet opptegningsmedium. Slik støy er ikke jevnt fordelt over informa-sjonssignalets frekvensområde og det er mulig å minske virkningen av slik støy ved å regulere frekvenskarakteristikken i overføringsveien. Det er imidlertid ønskelig å opprettholde en god frekvenskarakteristikk for informasjonssignalet hvilket betyr at enhver økning av signalamplituden i en del av overføringsveien må kompenseres ved minskning av signalamplituden i en annen del av overføringsveien. a transmission path passes from the place where the signals are produced to the place where they are to be reproduced. Various techniques are known to overcome the effect of such noise signals and in particular noise introduced by a recording medium and other devices where the signals are recorded on magnetic tape or other recording medium. Such noise is not evenly distributed over the information signal's frequency range and it is possible to reduce the effect of such noise by regulating the frequency characteristic in the transmission path. However, it is desirable to maintain a good frequency characteristic for the information signal, which means that any increase in the signal amplitude in one part of the transmission path must be compensated by a decrease in the signal amplitude in another part of the transmission path.

En mere avansert korreksjonsteknikk anvender det A more advanced correction technique uses it

faktum at.støy er særlig uønsket når amplituden av informasjonssignalet er liten og ikke overdøver støyen. Ifølge denne teknikk forsterkes signaler med liten amplitude mer enn signaler med stor amplitude før signalene tilføres den del av overføringsveien hvor støy helst overlagerer signalet. F.eks. kan signaler med liten amplitude forsterkes mer enn signalene med stor amplitude under opptegningen på opptegningsmediet. Under gjengivelsen forsterker the fact that noise is particularly undesirable when the amplitude of the information signal is small and does not drown out the noise. According to this technique, signals with a small amplitude are amplified more than signals with a large amplitude before the signals are fed to the part of the transmission path where noise preferably superimposes the signal. E.g. signals with small amplitude can be amplified more than the signals with large amplitude during the recording on the recording medium. During the reproduction amplifier

de opptegnede signaler på sådan måte at signaler med opprinnelig liten amplitude forsterkes mindre enn signaler med opprinnelig stor amplitude. Derved vil hele overføringsveien påvirke signalene jevnt ved kompenseringen for de modifiserte signalamplituder som innføres under opptegningen. Fordelen er her at støysignaler med liten amplitude som kan innføres av selve opptegningsmediet eller som kan inn-føres av opptegningsomformerne bare passerer en del av hele overføringsveien slik at de forsterkes bare lite. Det har også vært foreslått at denne teknikk skal anvendes på bare utvalgte deler av frekvensbåndet for informasjonssignalet, f.eks. for å minske lav-frekvens støy som f.eks. brum, eller høyfrekvent støy som f.eks. pip. the recorded signals in such a way that signals with an initially small amplitude are amplified less than signals with an initially large amplitude. Thereby, the entire transmission path will affect the signals evenly by compensating for the modified signal amplitudes that are introduced during the recording. The advantage here is that noise signals with a small amplitude which can be introduced by the recording medium itself or which can be introduced by the recording converters only pass a part of the entire transmission path so that they are only slightly amplified. It has also been proposed that this technique should be applied to only selected parts of the frequency band for the information signal, e.g. to reduce low-frequency noise such as hum, or high-frequency noise such as beep.

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret korreksjonsteknikk for selektivt å minske støysignalet med liten amplitude i et frekvensbånd avhengig av amplituden av informasjonssignalene. The purpose of the invention is to provide an improved correction technique for selectively reducing the noise signal with small amplitude in a frequency band depending on the amplitude of the information signals.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at innretningen omfatter bare én signalvei som forbinder inngangskretsen med utgangskretsen, og et filter med en.frekvenskarakteristikk med et første hovedsakelig flatt nivå i et første frekvensområde over en første frekvens, og.et andre hovedsakelig flatt nivå i et andre frekvensområde under en andre frekvens, hvilken andre frekvens er lavere enn den første frekvens, og det andre nivå er forskjellig fra det første nivå, og frekvenskarakteristikken mellom den første og andre frekvens ligger mellom det første og andre hovedsakelig flate nivå, hvilket filter omfatter en variabel impedans hvis variasjon på forhåndsbestemt måte i samsvar med amplituden, av i det minste en del av inngangssignalet, forskyver den første og andre frekvens samtidig mens nivåene holdes hovedsakelig konstant. This is achieved according to the invention by the device comprising only one signal path connecting the input circuit to the output circuit, and a filter with a frequency characteristic with a first essentially flat level in a first frequency range above a first frequency, and a second mainly flat level in a second frequency range below a second frequency, which second frequency is lower than the first frequency, and the second level is different from the first level, and the frequency characteristic between the first and second frequencies is between the first and second substantially flat levels, which filter comprises a variable impedance whose variation in a predetermined manner in accordance with the amplitude, of at least a portion of the input signal, shifts the first and second frequencies simultaneously while keeping the levels substantially constant.

Med fordel kan det variable filter omfatte et par.inn-gangsklemmer, en første og en andre kondensator,som er forbundet i serie over inngangsklemmene som en spenningsdeler, et par utgangsklemmer over hvilke-den andre kondensator er forbundet, og en tredje kondensator og en styrbar impedans er forbundet i serie og seriekoplingen er parallellforbundet med den andre kondensator over utgangsklemmene. Advantageously, the variable filter may comprise a pair of input terminals, a first and a second capacitor, which are connected in series across the input terminals as a voltage divider, a pair of output terminals across which the second capacitor is connected, and a third capacitor and a controllable impedance is connected in series and the series connection is connected in parallel with the second capacitor across the output terminals.

Fortrinnsvis er innretningen en vender hvis bevegelige kontakt er forbundet med forsterkerens tilbakekoplingsinngang og hvis faste kontakter er forbundet med filteret resp. forsterkerutgangen. Preferably, the device is a switch whose movable contact is connected to the amplifier's feedback input and whose fixed contacts are connected to the filter or the amplifier output.

Med fordel kan det mellom forsterkerutgangen og filteret være anordnet en amplituderegulator som sammen med filteret har en forsterkning på tilnærmet null .• Advantageously, an amplitude regulator can be arranged between the amplifier output and the filter, which together with the filter has a gain of approximately zero.•

Amplituderegulatoren kan ifolge oppfinnelsen omfatte et dempningsledd og en kompenseringsforsterker. According to the invention, the amplitude regulator can comprise a damping element and a compensating amplifier.

Mellom venderen og forsterkerens tilbakekoplingsinngang kan det videre være anordnet et tilbakekoplingselement. A feedback element can also be arranged between the inverter and the amplifier's feedback input.

Filteret kan videre være forbundet med en styreforsterker for å styre frekvenskarakteristikken for filteret i samsvar med amplituden av signalet som bearbeides i koplingsanordningen. The filter can further be connected to a control amplifier to control the frequency characteristic of the filter in accordance with the amplitude of the signal that is processed in the switching device.

Styreforsterkeren kan med fordel være forbundet med filterets utgang for å motta et signal fra denne utgang. The control amplifier can advantageously be connected to the filter's output in order to receive a signal from this output.

Styreforsterkeren kan med fordel omfitte et båndsperrefilter. The control amplifier can advantageously be fitted with a band-stop filter.

Det variable filter kan omfatte en forste og en andre kondensator i serie med en spenningsdeler for det signal som skal bearbeides, og en tredje kondensator en variabel impedans i serie, parallelt med den andre kondensator. The variable filter can comprise a first and a second capacitor in series with a voltage divider for the signal to be processed, and a third capacitor a variable impedance in series, in parallel with the second capacitor.

Den variable impedans kan omfatte en transistor hvis emitter- kollektorovergang ligger i serie med den tredje kondensator. The variable impedance may comprise a transistor whose emitter-collector junction is in series with the third capacitor.

Det variable filter kan omfatte en emitterfolger- • koplet transistor mellom hvis emitter og et fastlagt potensial er forbundet en belastningsimpedans som er parallellkoplet med seriekoplingen av den forste og andre kondensator, en andre transistor hvis basis og emitter er forbundet med filterets utgangsklemmerv The variable filter may comprise an emitter-follower- • connected transistor between whose emitter and a fixed potential is connected, a load impedance which is connected in parallel with the series connection of the first and second capacitor, a second transistor whose base and emitter are connected to the output terminal of the filter

Styreforsterkeren kan med en inngangsklemme være forbundet med forbindeleespunktet mellom den tredje kondensator av den variable impedans, og med en utgangsklemme forbundet med den variable impedans for å variere denne i samsvar med amplituden av signalet over impedansen. The control amplifier can be connected with an input terminal to the connection point between the third capacitor of the variable impedance, and with an output terminal connected to the variable impedance to vary this in accordance with the amplitude of the signal over the impedance.

Den variable impedans kan være motsatt proporsjonal med spenningen over denne. The variable impedance can be inversely proportional to the voltage across it.

Ved koplingsanordningen ifolge oppfinnelsen blir amplituden av signalene fra forsterkeren modifisert ved hjelp av det variable filter i samsvar-med frekvenskarakteristikken for filteret i oyeblikket. Filteret har en frekvenskarakteristikk som demper et frekvensbånd i forhold til et annet, dvs. signaler med lav frekvens i forhold til signaler med hoy frekvens, innenfor hele frekvensområdet for informasjonssignalene. Filteret er inn-rettet slik at dempningen av signalene med lav frekvens er forholdsvis konstant og dempningen av signaler med hoy frekvens også er forholdsvis konstant, men mellom de lave og hoye frekvenser varierer dempningen mellom en ovre og nedre grense. Styringen av filteret er slik at det regulerte området kan forskyves mot de hoye frekvenser eller mot de lavere frekvenser avhengig av amplituden av in-formasjons signal ere. With the coupling device according to the invention, the amplitude of the signals from the amplifier is modified by means of the variable filter in accordance with the frequency characteristic of the filter at the moment. The filter has a frequency characteristic that attenuates one frequency band in relation to another, i.e. signals with a low frequency in relation to signals with a high frequency, within the entire frequency range for the information signals. The filter is designed so that the attenuation of low frequency signals is relatively constant and the attenuation of high frequency signals is also relatively constant, but between the low and high frequencies the attenuation varies between an upper and lower limit. The control of the filter is such that the regulated area can be shifted towards the high frequencies or towards the lower frequencies depending on the amplitude of the information signal.

Når koplingsanordningen ifolge oppfinnelsen anvendes ved opptegning av informasjonssignalet på et opptegningsmedium, som f.eks. magnetbånd, vil signalene som har passert koplingsanordningen bli tilfort en opptegningsomformer. Kn motkoplingskrets kan forbindes mellom forsterkerens utgangskrets og inngangskrets når anordningen er én del av en opptegningsinnretning. When the coupling device according to the invention is used when recording the information signal on a recording medium, such as e.g. magnetic tape, the signals that have passed the coupling device will be fed to a recording converter. Kn feedback circuit can be connected between the amplifier's output circuit and input circuit when the device is one part of a recording device.

Hvis på den annen side forsterkeren og det variable filter med sin styrekrets anvendes for gjengivelse forbindes utgangen av det variable med forsterkerinngangen slik at det variable filter danner en del av en motkoplingssloyfe. I det tilfellet vil signaler som er mer dempet av filteret tilveiebringe mindre motkop-ling i forsterkeren hvilket vil resultere i en storre utgangsampli-tude i forsterkerutgangen en for signaler som er mindre dempet av filteret. Forsterkerens utgang kan så forbindes med hoyttaler If, on the other hand, the amplifier and the variable filter with its control circuit are used for reproduction, the output of the variable is connected to the amplifier input so that the variable filter forms part of a feedback loop. In that case, signals that are more attenuated by the filter will provide less feedback in the amplifier, which will result in a larger output amplitude in the amplifier output than for signals that are less attenuated by the filter. The amplifier's output can then be connected to speakers

eller en annen onsket belastning. or another desired load.

Disse komponenter kan innordnes i en enkelt innret-ning for opptegning av signaler på bånd <p>g gjengivelse av disse signaler igjen. Hvis innretningen skal.anvendes både for opptegning og gjengivelse anvendes venderen for omkopling.fra det ene til det andre. For opptegning forbinder venderen forsterkerutgangen med forsterkerinngangen via tilbakekoplingselementet, samtidig som forsterkerutgangen gjennom amplituderegulatoren og det variable filter forbindes med opptegningsomformeren. På denne måte dannes en mot-koplingssloyf e gjennom tilbakekoplingselementet og opptegningssignalet påvirkes av filteret. Ved gjengivelse forbinder venderen utgangen fra det vaiable filter med forsterkerinngangen via tilbakekoplings-elenentet. Videre kan forsterkerinngangen via-en ytterligere vender forbindes enten med en mikrofon eller med en gjengivelsesomformer for henholdsvis opptegning og gjengivelse. De to vendere kan med fordel være mekanisk forbundet med hverandre for samtidig betjening. These components can be incorporated into a single device for recording signals on tape and reproducing these signals again. If the device is to be used for both recording and reproduction, the inverter is used to switch from one to the other. For recording, the inverter connects the amplifier output to the amplifier input via the feedback element, at the same time that the amplifier output through the amplitude regulator and the variable filter is connected to the recording converter. In this way, a feedback loop is formed through the feedback element and the recording signal is affected by the filter. For playback, the inverter connects the output of the variable filter to the amplifier input via the feedback element. Furthermore, the amplifier input can be connected via a further switch either to a microphone or to a playback converter for recording and playback respectively. The two rotors can advantageously be mechanically connected to each other for simultaneous operation.

Nok en vender kan forbinde hoytaleren med forsterkerutgangen og opptegningsomformeren til utgangen av filteret henholdsvis for gjengivelse og opptegning. Another switch can connect the loudspeaker to the amplifier output and the recording converter to the output of the filter respectively for reproduction and recording.

For å minske pip som frembringes av magnetbåndet i opptegningsinnretningen kan det variable filter innrettes slik at når informasjnnssignalet ligger i den hoyfrékvente del av overforingsbåndet og samtidig har liten amplitude, vil signalet bli forsterket mere enn andre signaler med lik amplitude i den lavere frekvensdel av overforingsbåndet. For frekvenser i den midtre del av overforingsbåndet vil forsterkningen være avhengig av frekvensen og vil ligge mellom maksimalforsterkning for-dé hoyfrékvente signaler og minimalforsterkning for de lavfrekvente signaler. Når nivået av , de innkommende signaler oker, kan overforingsfrekvensbåndet forskyves slik at forsterkningen av signalene i overforingsbåndet minskes. Ved gjengivelse vil forsterkningen av de hoye frekvenser med liten amplitude være mindre enn., forsterkningen av de lavfrekvente signaler med liten amplitude. Overf5ringsbåndet vil være det samme som for opptegning slik at forsterkningen av signalene innenfor båndet vil ha den inverse verdi av forsterkningen ved opptegning. Anvendelse av samme komponentet både for opptegning og gjengivelse gir lik og motsatt virkning på informasjonssignalene. In order to reduce beeps produced by the magnetic tape in the recording device, the variable filter can be arranged so that when the information signal lies in the high-frequency part of the transmission band and at the same time has a small amplitude, the signal will be amplified more than other signals of equal amplitude in the lower frequency part of the transmission band. For frequencies in the middle part of the transmission band, the gain will depend on the frequency and will lie between maximum gain for high-frequency signals and minimum gain for low-frequency signals. When the level of , the incoming signals increases, the transmission frequency band can be shifted so that the amplification of the signals in the transmission band is reduced. In reproduction, the amplification of the high frequencies with small amplitude will be less than the amplification of the low frequency signals with small amplitude. The transmission band will be the same as for recording so that the amplification of the signals within the band will have the inverse value of the amplification during recording. Use of the same component for both recording and rendering has an equal and opposite effect on the information signals.

Et utfdrelseseksempel på oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningene. Fig. 1 viser et blokkskjema for en koplingsanordning ifolge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et koplingsskjema for det variable filter på fig. 1. Fig. JA - 3D viser egnede kretser som er egnet for anvendelse som den variable impedans i filteret på fig. 2. An illustrative example of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Fig. 1 shows a block diagram for a coupling device according to the invention. Fig. 2 shows a connection diagram for the variable filter in fig. 1. Fig. JA - 3D shows suitable circuits suitable for use as the variable impedance in the filter of Fig. 2.

Fig. 4 viser frekvenskurver for anordningen på fig. Fig. 4 shows frequency curves for the device in fig.

1 anvendt for opptegning. 1 used for recording.

Fig. 5 viser på samme måte frekvenskurver for anordningen på fig. 1 anvendt for gjengivelse. Fig. 6 viser inngangs- utgångskarakteristikkene for koplingsanordningen på fig. 1. Fig. 7 viser et koplingsskjema for koplingsanordningen på fig. 1. Fig. 5 similarly shows frequency curves for the device in fig. 1 used for reproduction. Fig. 6 shows the input-output characteristics for the coupling device in fig. 1. Fig. 7 shows a connection diagram for the connection device in fig. 1.

, Koplingsanordningen på fig. 1 omfatter en inngangsklemme 11 til forsterkeren 12 som har en utgangsklemme 13. Et til- , The coupling device in fig. 1 comprises an input terminal 11 to the amplifier 12 which has an output terminal 13. An additional

bakekoplingselement 14 er også forbundet med en tilbakekoplingsinngang i forsterkeren 12. Tilbakekoplingsinngangen kan være den samme som forsterkerinngangen som er forbundet med klemmen 11., men kan også være inngang til et annet trinn i forsterkeren 12. Tilbakekoplingselementet 14 er her vist som en motstand som er forbundet med den bevegelige kontakt i en vender 16 som har to stil-linger R og P som svarer til opptegning på magnetbånd, resp. gjengivelse av signaler som tidligere er opptegnet på magnetbåndet, og denne stilling av venderen er vist på fig. 1. feedback element 14 is also connected to a feedback input in the amplifier 12. The feedback input can be the same as the amplifier input which is connected to the terminal 11, but can also be an input to another stage in the amplifier 12. The feedback element 14 is shown here as a resistor which is connected to the movable contact in a switch 16 which has two positions R and P which correspond to recording on magnetic tape, resp. reproduction of signals previously recorded on the magnetic tape, and this position of the inverter is shown in fig. 1.

Kt variabelt filter 17 er forbundet med klemmen 13 for å motta utgangssignaler fra forsterkeren 12. Det variable filter skal beskrives nærmere nedenfor. Det skal bare nevnes at frekvenskarakteristikken for det variable filter styres dynamisk av en styreforsterker l8. Utgangen, fra filteret 17 er forbundet med en kompenseringsforsterker 19 hvis forsterkning kan innstilles for å-kompensere for dempningen i et dempningsledd 20 og filteret 17. Utgangen fra kompenseringsforsterkeren 19 er forbundet med kontakten P i venderen 16 og også med en utgangsklemme 21 som på sin side og i foreliggende tilfelle er forbundet med en magnetisk opptegningsomformer 22. Omformeren 22 tjener til opptegning av informasjon på magnetbåndet 23 av hvilket bare er vist en liten lengde på tegningen. Fig. 2 viser koplingsskjemaet for det variable filter 17 pa fig. 1 og omfatter en inngangsklemme 24 som er forbundet med basisen i en forste transistor 26 som er emitterfolgerkoplet og har lav utgangsimpedans. Motstandene 27 og 28 danner en spenningsdeler mellom emitteren i transistoren 26 og jord. De egent-lige filterelementer er innrammet med strekede linjer 29 og omfatter et par kondensatorer'32 og 33 som er parallellforbundet med hver sin motstand i spenningsdeleren 27 og 28. Filterelementene omfatter en tredje kondensator 34 hvis ene pol er forbundet med forbindelses-punktet mellom kondensatorene 32 og 33 °g hvis andre pol er forbundet med emitteren i en transistor 36 hvis kollektor er forbundet med jord. Emitter- kollektorovergangen i transistoren 36 er parallellkoplet med en motstand 37 og basisen i transistoren 36 er forbundet med en klemme 38 f°r tilforsel av et styresignal. Kt variable filter 17 is connected to terminal 13 to receive output signals from amplifier 12. The variable filter will be described in more detail below. It should only be mentioned that the frequency characteristic of the variable filter is controlled dynamically by a control amplifier l8. The output from the filter 17 is connected to a compensating amplifier 19 whose gain can be set to compensate for the damping in a damping link 20 and the filter 17. The output from the compensating amplifier 19 is connected to the contact P in the inverter 16 and also to an output terminal 21 as on its side and in the present case is connected to a magnetic recording converter 22. The converter 22 serves to record information on the magnetic tape 23 of which only a small length is shown in the drawing. Fig. 2 shows the connection diagram for the variable filter 17 in fig. 1 and comprises an input terminal 24 which is connected to the base of a first transistor 26 which is emitter follower coupled and has a low output impedance. The resistors 27 and 28 form a voltage divider between the emitter of the transistor 26 and ground. The actual filter elements are framed by dashed lines 29 and comprise a pair of capacitors 32 and 33 which are connected in parallel with each a resistor in the voltage divider 27 and 28. The filter elements comprise a third capacitor 34, one pole of which is connected to the connection point between the capacitors 32 and 33 °g whose second pole is connected to the emitter of a transistor 36 whose collector is connected to ground. The emitter-collector junction in the transistor 36 is connected in parallel with a resistor 37 and the base of the transistor 36 is connected to a clamp 38 for the supply of a control signal.

Selve filter elementene er forbundetmed basisen i en transistor 39 ra©d forholdsvis hoy inngangsimpedans..Utgangssignalet fra det variable filter 17 taes fra en klemme 4-1 som er forbundet med kollektoren i transistoren 39* Selve filterelementene sammen med motstandene 27 og 28 danner et hoypassfilter. Frekvenskarakteristikken for dette filter varieres med impedansen i emitter- kollektorovergangen i transistoren 36 og dette på sin side styrer amplituden av styresignalet som tilfores klemmen 38. For styresignaler med liten amplitude som påtrykker basisen i transistoren 36 et potensial som ligger svært lite over jordpotensialet, gjor transistoren forholdsvis sterkt ledende. Når amplituden av styresignalet oker, blir transistoren 36 mindre ledende. ;Frekvenskarakteristikken for filteret 17 er vist ;på fig. 4« Det hoyeste nivå V,, av utgangsspenningen har et forhold til inngangsspenningen som kan utledes som e^n ved hjelp av ligningen ;hvor Z^2 og Zoq er impedansene for kondensatorene 32 resp. 33• Denne ligning angir at kondensatorene 32 og 33 bare virker som en spenningsdeler for å tilveiebringe det ovre nivå V^. På den .annen side kan det lave spenningsnivå V-r i forhold til inngangsspenningen <e>^nutledes >'av ligningen hvor Vqo || angir impedansen av parallellforbindelsen av kondensatorene 33 og 34• Hvis grensefrekvensene f^ og f^ var skjærings-punktene mellom de hellende deler av kurvene på fig. 4 °g spennings-nivående V-^ og V^, kunne de uttrykkes ved ligningene ;hvor Cj2, G^ og C^^ er kapasiteten for kondensatorene 32,33 og 34 og <Z>^g er utgangsimpedansen for transistoren 36. FQlgelig kan grensefrekvensene f-^ og f^ variere ved å regulere impedansen Z^g på den hellende linje på fig. 4 fra kurven a til kurven b. Kurven a er frekvenskarakteristikken når nivået av signalet som tilfores inngangsklemmen 38 er lite og derfor er impedansen Z^g stor. Frekvenskarakteristikken folger den hellende linje b når inngangsspenningen som tilfores klemmen 38 er stor og derfor er impedansen Z^g liten. I det midlere signalnivå ligger frekvenskarakteristikken mellom kurvene a og b. Det er viktig at endringen av impedansen C^g ikke endres ved spenningsnivåene V^ og V^, men bare varierer beliggenheten av overf oringsbåndet mellom frekvensene f-^ og f^. ;Frekvenskarakteristikken for filteret er antydet med to frekvenser f-^ og f^ innenfor overf oringsbåndet. Frekvensen f-^ ;er lavere enn frekvensen fg og nivået er alltid lavere for frekvensen f-^ enn for frekvensen f^. Det noyaktige nivå ved hver av disse frekvenser er avhengig av nivået, av den spenning som tilfores klemmen 38. For stor inngangsspenning på klemmen 38 vil nivået ved frekvensen f-^ være V-^. ;Frékvenskarakteristikkene på fig. 4 gjelder også for hele koplingsanordningen for opptegning av signaler på båndet 23 •<I dette tilfellet er den bevegelige kontakt i venderen 16 forbundet med kontakten R og utgangsspenningen fra forsterkeren 12 er modifisert ved frekvenskarakteristikken i det variable filter 17. ;Når koplingsanordningen på den annen side anvendes for gjengivelse av tidligere opptegnede signaler mottar klemmen 11 inngarigs signal et fra en magnetisk gjengivelsesomf ormer og venderen l6 har den stilling som er vist på fig. 1 hvor den bevegelige kontakten er forbundet med kontakten P. Hele tilbakekoplingssloyfen for forsterkeren 12 omfatter ikke bare motstanden 14, men også det variable filter 17, kompenseringsforsterkeren 19 og dempningsleddet 20. Når motkoplingen for forsterkeren 12 er stor, vil utgangsspenningen være forholdsvis liten. På den annen side vil utgangsspenningen være forholdsvis stor når motkoplingen er Jbrholdsvis liten. Da storrelsen av motkoplingen er bestemt av frekvenskarakteristikken av det variable filter 17, vil utgangsspenningen fra forsterkeren 12 ved gjengivelse, målt på klemmen 13 være som vist på fig. 5 som er invers i forhold til fig. 4« Både på fig. 4 og 5 ;er virkningen av en stor inngangsspenning på klemmen j8 på fig. 2, ;en forskyvning av overforingsbåndet tilhoyre, dvs. til kurven b på fig. 4 °g til kurven b<f> på fig. 5« Opptegning og gjengivelse kom-penserer således på dynamisk basis. ;Fig.6 viser forholdet mellom utgangssignalet og inngangssignalet på fig. 1 for begge arbeidsoperasjoner... Overforings-karakteristikken som omfatter både-, opptegning og gjengivelse-.er. lineær, hvilket betyr at amplituden av utgangssignalet er direkte en funksjon av amplituden av inngangssignalet. Dette forhold er angitt med linjen 42 på fig. 6. Karakteristikken for koplingsanordningen på fig, 1 under opptegning er vist med kurvene 43 og 44 over linjen 42 og de tilsvarende kurver for gjengivelse er vist med kurvene 46 og 47 under linjen 42. ;Hele frekvenskarakteristikken mellom inngangsklemmen 11 på fig. 1 og utgangsklemmen 21 viser en dempning av de hoyere frekvenser, Som vist på fig, 4 heves grensefrekvensen ved oket nivå av inngangssignalet. Resultatet er som vist på fig. 5 at-når 'inn-gangssignalnivået er lite,6kes forsterkningen i anordningen med P-^ over den opprinnelige kurve 42 til kurven 43• Når inngangssignal-nivået overskrider punktet, e-^ starter dempningen slik at kurven 43 nærmer seg kurven 42. Dette skyldes at overforingsbåndet for det variable filter 17 forskyves mot b som vist på fig. 4« Dette forhold svarer til det tilfellet hvor inngangssignalet har et meget lavt nivå og en frekvens f-^ som angitt på fig. 4» ;For en hoyere frekvens som befinner seg midt på overforingsbåndet på fig. 4> kan det oppnås et hoyere signalnivå ;som vist med kurven 44- 1 dette tilfellet har anordningen storre forsterkning Pg enn P-^ for signal med lavere frekvens. Forsterkeren 12 styrer det variable filter 17 slik at signalet med frekvensen" ;f2 forsterkes mer enn signalet med frekvensen f-^, og styringen av det variable filter 17 starter på et lavere nivå eo enn inngangs- ;signalnivået e-^. Som folge herav kurven 44 nærme seg kurven 42 ;ved mindre nivå. Ved liten amplitude vil signalet med hoy frekvens bli forsterket mere enn et'signal med hoyere frekvens og samme nivå. Når koplingsanordningen på fig. 1 anvendes for gjengivelse skjer noyaktig det motsatte som vist med kurvene 46 og 47 som er symmetriske med kurvene 43 og44« Dette betyr at signaler med hoyere frekvenser dempes mer ved gjengivelse enn signaler med lavere frekvens. På denne måte kan signal- stoyforholdet bedres ved at hoyfrekvenspip og lignende minskes. ;Fig. 7 viser et- koplingsskjema for koplingsanordningen på fig. 1. I tillegg til fig. 1 har fig. 7 en magnetisk gjengivelsesomformer 49 som er forbundet med kontakten P<*> i venderen l6'. Omformeren anvendes når anordningen skal anvendes for gjengivelse. Det er også vist en mikrofon 51 som er forbundet med kontakten R' for anvendelse når anordningen anvendes for opptegning. Den bevegelige kontakt i venderen 16' er forbundet med en forsterker 52 som leverer signaler med tilstrekkelig amplitude til inngangsklemmen 11. Inngangen til styreforsterkeren l8 er .forbundet direkte med emitteren i transistoren 36 som i virkeligheten er en av utgangsklemmene fra filteret. Koplet på denne måte virker koplingsanordningen i samsvar med de strekede linjer på fig. 6. Styreforsterkeren 18 omfatter tre transistortrinn 54-56 av hvilke The filter elements themselves are connected to the base of a transistor 39 ra©d relatively high input impedance. The output signal from the variable filter 17 is taken from a terminal 4-1 which is connected to the collector of the transistor 39* The filter elements themselves together with the resistors 27 and 28 form a high pass filter. The frequency characteristic of this filter is varied with the impedance in the emitter-collector transition in the transistor 36 and this in turn controls the amplitude of the control signal which is supplied to the terminal 38. For control signals with small amplitude that apply to the base of the transistor 36 a potential that is very little above the ground potential, the transistor relatively strongly conductive. When the amplitude of the control signal increases, the transistor 36 becomes less conductive. The frequency characteristic of the filter 17 is shown in fig. 4« The highest level V,, of the output voltage has a relationship to the input voltage which can be derived as e^n using the equation; where Z^2 and Zoq are the impedances of the capacitors 32 resp. 33• This equation indicates that capacitors 32 and 33 only act as a voltage divider to provide the upper level V^. On the other hand, the low voltage level V-r in relation to the input voltage can be deduced from the equation where Vqo || indicates the impedance of the parallel connection of the capacitors 33 and 34• If the cut-off frequencies f^ and f^ were the intersection points between the sloping parts of the curves in fig. 4 °g voltage leveling V-^ and V^, they could be expressed by the equations; where Cj2, G^ and C^^ are the capacities of the capacitors 32,33 and 34 and <Z>^g is the output impedance of the transistor 36. can the cut-off frequencies f-^ and f^ vary by adjusting the impedance Z^g on the sloping line in fig. 4 from curve a to curve b. Curve a is the frequency characteristic when the level of the signal applied to the input terminal 38 is small and therefore the impedance Z^g is large. The frequency characteristic follows the sloping line b when the input voltage supplied to terminal 38 is large and therefore the impedance Z^g is small. In the average signal level, the frequency characteristic lies between the curves a and b. It is important that the change of the impedance C^g does not change at the voltage levels V^ and V^, but only varies the location of the transmission band between the frequencies f-^ and f^. The frequency characteristic of the filter is indicated by two frequencies f-^ and f^ within the transmission band. The frequency f-^ is lower than the frequency fg and the level is always lower for the frequency f-^ than for the frequency f^. The exact level at each of these frequencies depends on the level of the voltage applied to terminal 38. For a large input voltage on terminal 38, the level at frequency f-^ will be V-^. ;The frequency characteristics of fig. 4 also applies to the entire switching device for recording signals on the tape 23. side is used for reproduction of previously recorded signals, the terminal 11 receives an input signal from a magnetic reproduction converter and the inverter l6 has the position shown in fig. 1 where the movable contact is connected to contact P. The entire feedback loop for the amplifier 12 includes not only the resistor 14, but also the variable filter 17, the compensating amplifier 19 and the damping element 20. When the feedback for the amplifier 12 is large, the output voltage will be relatively small. On the other hand, the output voltage will be relatively large when the feedback is relatively small. Since the size of the feedback is determined by the frequency characteristic of the variable filter 17, the output voltage from the amplifier 12 when reproduced, measured at the terminal 13, will be as shown in fig. 5 which is inverse in relation to fig. 4« Both in fig. 4 and 5; is the effect of a large input voltage on terminal j8 in fig. 2, a displacement of the transfer belt to the right, i.e. to curve b in fig. 4 °g to the curve b<f> in fig. 5« Drawing and rendering thus compensate on a dynamic basis. Fig.6 shows the relationship between the output signal and the input signal in fig. 1 for both work operations... The transfer characteristic which includes both, recording and rendering. linear, meaning that the amplitude of the output signal is directly a function of the amplitude of the input signal. This relationship is indicated by line 42 in fig. 6. The characteristic for the switching device in fig, 1 under drawing is shown with the curves 43 and 44 above the line 42 and the corresponding curves for reproduction are shown with the curves 46 and 47 below the line 42. ;The entire frequency characteristic between the input terminal 11 in fig. 1 and the output terminal 21 shows a damping of the higher frequencies. As shown in fig, 4, the limit frequency is raised when the level of the input signal is increased. The result is as shown in fig. 5 that-when the input signal level is small, the gain in the device is increased by P-^ above the original curve 42 to the curve 43• When the input signal level exceeds the point, e-^ the attenuation starts so that the curve 43 approaches the curve 42. This is due to the fact that the transfer band for the variable filter 17 is shifted towards b as shown in fig. 4" This ratio corresponds to the case where the input signal has a very low level and a frequency f-^ as indicated in fig. 4" ; For a higher frequency located in the middle of the transfer band in fig. 4> a higher signal level can be achieved; as shown by the curve 44-1 in this case the device has a greater gain Pg than P-^ for a signal with a lower frequency. The amplifier 12 controls the variable filter 17 so that the signal with the frequency f2 is amplified more than the signal with the frequency f-^, and the control of the variable filter 17 starts at a lower level eo than the input signal level e-^. As a result curve 44 approaches curve 42 at a lower level. At low amplitude, the signal with a high frequency will be amplified more than a signal with a higher frequency and the same level. When the switching device in Fig. 1 is used for reproduction, exactly the opposite occurs as shown with the curves 46 and 47 which are symmetrical with curves 43 and 44" This means that signals with higher frequencies are attenuated more during reproduction than signals with lower frequencies. In this way, the signal-to-noise ratio can be improved by reducing high-frequency beeps and the like. ; Fig. 7 shows a connection diagram for the switching device in Fig. 1. In addition to Fig. 1, Fig. 7 has a magnetic reproduction converter 49 which is connected to the contact P<*> in the inverter 16'. The converter is used when the device is to a used for rendering. A microphone 51 is also shown which is connected to the connector R' for use when the device is used for recording. The movable contact in the inverter 16' is connected to an amplifier 52 which delivers signals of sufficient amplitude to the input terminal 11. The input of the control amplifier 18 is connected directly to the emitter of the transistor 36 which is in reality one of the output terminals from the filter. Connected in this way, the coupling device works in accordance with the dashed lines in fig. 6. The control amplifier 18 comprises three transistor stages 54-56 of which

"det siste er koplet som emitterfolger og leverer signaler til et båndsperrefilter 53» Hensikten med dette filter er å eliminere spesielle signaler som f.eks. pilotfrekvensen på 19 kHz som anvendes .ved FM-multipleksdrift. Et lavpassfilter 57 forbinder utgangen av trinnene 5^-54 for å forsterke de hoyere frekvenser. Utgangssignalet fra filteret 53 er likerettet og forbundet med basisen i transistoren 36. Resten av koplingsanordningen svarer til fig. 1 og en forklaring skal ikke gjentas her. "the latter is connected as an emitter follower and delivers signals to a band-stop filter 53". The purpose of this filter is to eliminate special signals such as, for example, the pilot frequency of 19 kHz used in FM multiplex operation. A low-pass filter 57 connects the output of the stages 5^ -54 to amplify the higher frequencies.The output signal from the filter 53 is rectified and connected to the base of the transistor 36. The rest of the switching arrangement corresponds to Fig. 1 and an explanation shall not be repeated here.

Claims

1. Coupling device for processing electrical signals, comprising an amplifier with a feedback loop, where the output of the amplifier is connected to a variable filter which is connected in the feedback loop,. characterized in that the device comprises only one signal path that connects the input circuit with the output circuit, and a filter with a frequency characteristic having a first substantially flat level in a first frequency range above a first frequency, and a second substantially flat level in a second frequency range below a second frequency, which second frequency is lower than the first frequency, and the second level is different from the first level, and the frequency characteristic between the first and second frequency lies between the first and second substantially flat levels, which filter comprises a variable impedance whose variation is predetermined in accordance with the amplitude of at least a part of the input signal, shifts the first and second frequencies simultaneously while keeping the levels essentially constant.

2. Connection device according to claim 1, characterized in that the variable filter comprises a pair of input terminals, a first and a second capacitor which are connected in series across the input terminals as a voltage divider, a pair of output terminals across which the second capacitor is connected, and a third capacitor and a controllable impedance are connected in series and the series connection is connected in parallel with the second capacitor across the output terminals.

3. Switching device according to claim 1, characterized in that the device is a switch whose movable contact is connected to the amplifier's feedback input and whose fixed contacts are connected to the filter or the amplifier output.

4. A coupling device according to one of the preceding claims, characterized in that an amplitude regulator is arranged in front of the filter which, together with the filter, has a gain of approximately zero.

5- Coupling device according to claim 4, characterized in that the amplitude regulator comprises a damping link and a compensating amplifier.

6. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that a feedback element is arranged between the inverter and the amplifier's feedback input.

7- Coupling device according to one of the preceding claims, characterized in that a control amplifier is connected to the filter to control the frequency characteristic of the filter in accordance with the amplitude of the signal processed in the coupling device.

8. Coupling device according to claim 7, characterized in that the control amplifier is connected to the output of the filter to receive a signal from this output.

9.. Coupling device according to claim 8, characterized in that the control amplifier comprises a band-stop filter.

10. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the variable filter comprises a first and a second capacitor in series with a voltage divider for the signal to be processed, and a third capacitor and a variable impedance in series, parallel to the other capacitor.

11. Switching device according to claim 10, characterized in that the variable impedance comprises a transistor whose emitter-collector junction is in series with the third capacitor.

12. Switching device according to claim 10, characterized in that the variable filter comprises an emitter-follower coupled transistor between whose emitter and a fixed potential is connected a load impedance which is connected in parallel with the series connection of the first and second capacitor, a second transistor whose base and emitter are connected to the output terminals of the filter.

13. Coupling device according to claim 12, characterized in that the variable impedance is inversely proportional to voltages across it.