DE2035479A1 - Signalkompressor oder -expander - Google Patents
Signalkompressor oder -expanderInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G9/00—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control
- H03G9/02—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers
- H03G9/025—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers frequency-dependent volume compression or expansion, e.g. multiple-band systems
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
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- H03G9/02—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers
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- H03G9/18—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers having semiconductor devices for tone control and volume expansion or compression
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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- H04B1/64—Volume compression or expansion arrangements
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- Signal Processing Not Specific To The Method Of Recording And Reproducing (AREA)
Description
DOLBY LABORATORIES INC., New York, New York, VStA
Signalkompressor oder -expander
Die Erfindung betrifft Signalkompressoren, Expander
und Systeme zur* Geräuschverminderung, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 14 87 276.5 und P 19 OO 639.4
beschrieben sind. Die Erfindung ist anwendbar sowohl . bei Geräten der Type I und der Type II, die in der an
zweiter Stelle genannten Anmeldung angegeben sind.
Das Hauptmerkmal aller Schaltungsanordnungen, die in
den genannten Patentanmeldungen beschrieben sind, ist, daß kein Versuch gemacht wird, die erforderliche Kompression
oder Expansion durch Beeinflussung des gesamten dynamischen Bereichs der Signale zu erreichen.
Vielmehr ist ein geradeaus verlaufender Hauptkanal fUr die Signale vorgesehen, durch den die Signale,
insbesondere Signale im Bereich hoher Pegel, unverzerrt übertragen werden. Diese Signale werden mit der
Ausgangsgröße eines weiteren Ubertragungsweges kombiniert, dem die Eingangssignale entweder von dem Eingang
oder dem Ausgang der Schaltungsanordnung zugeführt · .
werden· Diese Ausgangsgröße im Bereich niedriger . Signalpegel hebt die Hauptsignale entweder an oder
schwächt ei·, um eine Kompression oder Expansion
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zu erreichen. Der weitere Übertragungsweg enthält einen
Begrenzer, so daß im Bereich hoher Signalpegel die Signale am Ausgang dieses Weges im Vergleich mit dem Hauptsignal
vernachlässigbar sind, so daß sich eine minimale Anhebung oder Abschwächung ergibt. Auf diese Weise wird eine Kompressions-
oder Expansionscharakteristik erhalten, bei der die schwerwiegenden Nachteile vermieden werden, die
bei den bisher bekannten Vorrichtungen zur Dynamikverbesserung auftreten, die eine Beeinflussung des gesamten Signals
entsprechend einem nichtlinearen Gesetz benutzen.
Es ist besonders wichtig, daß Kompressoren und Expander der eben.beschriebenen Art genau komplementär ausgeführt
werden können, so daß sich eine vollständige Geräuschverminderung bzw. ein Kompandorsystem ergibt, bei dem das
Signal zuerst durch den Kompressor und danach durch den Expander hindurchläuft, ohne daß durch dieses System Verzerrungen
hervorgerufen werden.
Bei den Ausführungsbeispielen, die in den oben genannten
Patentanmeldungen beschrieben sind, und auch bei dem Ausführungsbeispiel der deutschen Patentanmeldung P 19 54 328.3
sind die weiteren Übertragungswege so ausgebildet, daß sie nur innerhalb eines bestimmten Bandes arbeiten, das einen
Teil des gesamten Signalbandes bildet, da Geräuschmodulationen die Verwendung einer einfachen breitbandigen Geräuschverminderung ausschließen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, wirtschaftlich arbeitende Kompressoren und Expander anzugeben, die eine
breitbandige Geräuschverminderung^bei niedrigen Signalpegeln liefern, die jedoch unter Grenzbedingungen im wesentlichen
als Hochpaß oder Tiefpaß arbeiten. Bei einer Tonübertragung? z.B. bei der der weitere Übertragimgsweg
unter Grenzbedingungen ein Hochpaß wird, bewirkt die Ver-
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Wendung eines Kompressors und Expanders eine Geräuschverminderung über ein breites Band, solange das Signal im
Bereich niedriger Pegel liegt* Wenn jedoch ein nennenwertes Signal im Bereich niedriger bis mittlerer Frequenzen auftritt, wirkt der weitere Übertragungsweg als Hochpaß und
die Geräuschverminderung findet nur bei hohen Frequenzen
statt, so daß Schwierigkeiten durch Geräuschmodulation
vermieden werden.
Die Erfindung geht von einem Signalkompressor oder Expander
aus, der einen Geradeaus-Signalkanal enthält und Einrichtungen aufweist, um mit den Signalen des Hauptkanals das Ausgangssignal
eines weiteren Kanals zu kombinieren, so daß die Signale entweder angehoben oder abgeschwächt werden, wobei
die Eingangssignale für den weiteren Kanal entweder von dem Eingang oder dem Ausgang des Kompressors oder Expanders
abgenommen werden und der weiterhin Einrichtungen zur Begrenzung
der Amplitude des Ausgangssignals enthält und ein Filter mit veränderbarer Grenzfrequenz aufweist, welches
die Signale, die den Zusatzkanal durchlaufen, einschränkt,
wobei gemäß der Erfindung das Filter so aufgebaut ist, daß
es im Bereich von Signalen niedrigen Pegels im wesentlichen einen Allpaß darstellt und daß es einen Zweig veränderlicher
Impedanz aufweist, dessen Impedanz von dem Ausgangspegel des Filters derart abhängt, daß im Bereich hoher Signalpegel
das Filter die Eigenschaften eines Hochpasses oder Tiefpasses oder eines Hochpasses plus Tiefpasses annimmt.
Die Erfindung wird nunmehr im Zusammenhang-mit mehreren
Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die in den Zeichnungen
dargestellt sind.
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Die Figuren 1 und 2
Die Figuren 3 und 4
zeigen die Schaltungen von zwei einfachen Ausführungsbeispielen gemäß der
Erfindung.
zeigen Schaltungen von verbesserten Ausführungsbeispielen, die besonders
in Verbindung mit Bandaufzeichnungsgeräten benutzt werden können, bei
denen stärkere Störgeräusche hoher Frequenz in Form von Zischen und weniger niederfrequente Störgeräusche auftreten.
Die Fig. 3a
Die Figuren 5 und 6
zeigt eine Abänderung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3.
zeigen Abänderungen der Schaltung der Fig. 4, wenn es sich darum handelt,
Geräusche niedriger Frequenz wirksamer zu vermindern ;und wenn die Erfindung
in Verbindung mit Schallplatten angewendet werden soll und
die Figuren 7 und 8 - zeigen verschiedene Kennlinien.
Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen handelt es sich um
Kompressoren der Type I, um die Beschreibung zu vereinfachen. Die Beispiele können jedoch auch auf Kompressoren
oder Expander der Type I oder II gemäß der Erfindung angewendet
werden, ohne die Ausbildung des weiteren Übertragungsweges abzuändern. Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen
ist eine Eingangsklemme 10 über einen Hauptkanal mit einer Ausgangsklemme 11 verbunden, und es ist ein
weiterer zusätzlicher Übertragungsweg oder Kanal 13 vorgesehen, wobei die Widerstände R1 und R2 dazu dienen,, das
gewünschte Verhältnis zwischen den Signalanteilen der beiden Übertragungswege zu erzeugen»
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In Fig. 1 enthält die Filter/Begrenzer-Vorrichtung einen
Reihenkondensator C1, der durch einen Widerstand R3 überbrückt
ist und auf den eine Parallelschaltung von zwei Dioden 14 folgt, die z.B. durch Batterien 15 vorgespannt
sind und an einem Verstärker 16 liegen. Im Bereich niedriger Pegel wird das Signal von dem Widerstand RjJ durchgelassen
und durch den Verstärker 16 verstärkt, so daß die
Ausgangsgröße des Kompressors wesentlich angehoben wird.
Wenn im Bereich hoher Signalpegel die Dioden 14 leitend werden, treten zwei Wirkungen auf. Erstens wird das Eingangssignal
und infolgedessen auch das Ausgangssignal des Verstärkers 16 begrenzt, wodurch der Beitrag des zusätzlichen
Übertragungskanals im Verhältnis zum Hauptkanal absinkt. Auf diese Weise wird, wie in den oben genannten
Anmeldungen erläutert wurde, eine Kompressionskennlinie erzeugt. .
Die zweite Wirkung ist, daß durch den Kondensator C1 und die leitenden Dioden 14, ein Hochpaß CR-Filter gebildet
wird. Der weitere Übertragungskanal 13 ist daher nicht mehr breitbandig. Er hat Hochpaßeigenschaften und kann
durch entsprechende Bemessung der Komponenten so ausgebildet werden, daß die Störgeräuschverminderung bei hohen
Frequenzen noch andauert, jedoch eine Geräuschmodulation vermindert wird, weil der weitere Übertragungskanal nicht
mehr breitbandig ist.
In Fig. 2 sind die Dioden 14 durch einen Feldeffekttransistor
17 ersetzt, dessen Widerstand durch das Signal in dem weiteren übertragungsweg gesteuert wird. Das Signal wird
durch einen Verstärker 18 verstärkt, durch einen Gleichrichter 19 gleichgerichtet und durch einen Glättungskreis
20 geglättet. Dabei kann die einfache Diode durch einen Vollweggleichrichter oder BrUckengleichrichter ersetzt
werden.
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Die Arbeitsweise dieser Schaltung ist ähnlich der der Fig. 1; wenn nämlich das Signal in dem weiteren Übertragungsweg
ansteigt und der Feldeffekttransistor leitend wird, ergibt sich ein Hochpaßfilter. Xn diesem Augenblick
wird jedoch die erforderliche Begrenzung zur Erzeugung einer Kompressionscharakteristik durch das Filter geliefert,
dessen Grenzfrequenz nach oben wandert, um- Signale im Bereich mittlerer und höherer Pegel in der Weise auszuschließen,
wie dies in den oben genannten Patentanmeldungen näher erläutert ist. Wichtig ist es jedoch darauf
hinzuweisen, daß in Fig. 2 das Filter bei niedrige»' Pegela
nicht vorhanden ist, d.h. seine Grenzfrequenz Ist Null, da tiefe Frequenzen und Gleichstromkomponenten durch den
Widerstand R3 übertragen werden.
Die einfachen Filterschaltungen nach Figuren 1 mad 2 haben
keine genügende Diskriminierung gegen mittlere raid niedrige
Frequenzen im Bereich hoher Signalpegel,'da die Grenzfrequenz des Filters bei nur 6 dB pro Oktave liegt und daher
bei bestimmten Arten von Programmen Geräuschmodulationswirkungen auftreten können. Die Ausführungen nach Figuren 3
und 4 liefern eine schärfere Grenzfrequenz und benötigen trotzdem nur ein aktives Element in dem Filter«
In.der Schaltung der Fig. 3 liegt vor dem Tiefpaßfilter, das
durch den Kondensator C1 und den Feldeffekttransistor
17 gebildet wird» ein festes Hochpaßfilters, das den Kondensator
C2 und den Widerstand R4 enthält. Der Widerstand R3 ·
liegt noch unmittelbar zwischen der Eingangsklemee 10 und
dem Feldeffekttransistor 179 um Im Ruhezustand alle Frequenzen
durchzulassen», Wahlweise lcaaa ©In Wlderataad R5
vorgesehen sein» der parallel
17 liegt und nicht wie dargestellt sator C1 geschaltet ist» Der
17 liegt und nicht wie dargestellt sator C1 geschaltet ist» Der
vorgesehen ist, eine verminderte Übertragung von tiefen
Frequenzen im Verhältnis zu hohen Frequenzen. So ist es z.B. möglich, bei tiefen und mittleren Frequenzen eine
Störgsräuschverminderung von 6 dB'vorzusehen, während bei
hohen Frequenzen 10 dB erhalten werden. Die verminderte
Schwächung der Geräusche bei tiefen Frequenzen genügt in
vielen Fällen, sie ist jedoch nicht so groß, daß weitere
Schwierigkeiten durch Brummodulation auftreten. In Fig. 3 folgt auf den Verstärker 16 eine Begrenzerstufe 21, um
starke Störimpulse zu eliminieren, die durch den vorhergehenden Begrenzer hindurchgehen (der infolge der Glättungsschaltung
20 syllabisch ist).
Die in Fig. 7 dargestellten Kennlinien wurden mit einer
Schaltung nach Fig. 3 erzeugt. Der Ausgangspegel ist in
Abhängigkeit von der Frequenz für verschiedene Eingangspegel dargestellt, wobei die Kurven mit den betreffenden
Eingangspegeln bezeichnet sind. Bei einem Eingangspegel von -40 dB ergibt sich, daß der weitere Übertragungskanal
13 eine Anhebung von 6 dB bei tiefen und mittleren Frequenzen einführt. Die Anhebung steigt auf 10 dB bei hohen
Frequenzen. Bei -30 dB Eingangspegel sind die entsprechenden Anhebungen 6 dB und 8 dB. Bei -20 dB Eingangspegel ergibt
sich eine Anhebung von 4 bis 5 dB im gesamten Frequenzbereich,
und bei -10 dB Eingangspegel fällt die Anhebung auf etwa 2 dB. Bei 0 VU beträgt die Anhebung nur etwa
1 dB bei tiefen Frequenzen und weniger als 1/2 dB bei hohen Frequenzen.
Aus Fig. 7 könnte sich als Nachteil ergeben, daß die Begrenzungswirkung
des weiteren Übertragungsweges für tiefe und mittlere Frequenzen, bei hohen Pegeln nicht genügend
groß ist. Der Unterschied von 1 dB bei hohen Pegeln könnte beim Ein- und Ausschalten des weiteren Übertragungskanals
(Geräuschverminderung ein- bzw. ausgeschaltet) Mehrdeutigkeiten bezüglich des Pegels und der Normalisierung ergeben.
1G98 0ß/13^7"
Außerdem hängen viele der Vorteile bezüglich schwacher Verzerrung und des Gleichlaufes bei der Differenzbildung, bei
der die Signale von einem Hauptkanal und einem weiteren Übertragungsweg kombiniert werden,, davon abp ob Begrenzerschwellwerte bei niedrigen Pegeln verwendet werden und eine
starke Begrenzercharakteristik bei hohen Pegeln benutzt wird.
Die schwache Begrenzercharakteristik bei tiefen Frequenzen ist hauptsächlich auf die schwache Verstärkung des RegeT -■*
Verstärkers bei tiefen Frequenzen zurückzuführen ι äußert :--m
ist eine Abschwächung von etwa 6 dB in der Filter-Begreß. ■-zungsvorrichtung
bei tiefen Frequenzen vorhanden„ die weiterhin
zu der niedrigen Verstärkung beiträgt«, Eine gewisi*
Verbesserung (von etwa 6 dB Verstärkung in der Schleife) kann durch Weglassen des Widerstandes R5 erzielt werden«,
Volle Übertragungsstärke wird bei tiefen Frequenzen beibehalten,
wodurch sich die Verstärkungseigenschaft in der Schleife verbessert. Das Ausgangssignal des zusätzlichen
Kanals muß aber dann durch eine Korrekturschaltung (Fig» 3a) verbessert werden, die anstelle des Kompressorwiderstandes
R2 der Fig. 3 benutzt wird» Die gewünschte Erhöhung um 6 dB bei tiefen und mittleren Frequenzen^ zusammen
mit einem allmählichen Übergang auf volle 10 dB bei hohen Frequenzen, kann dann erreicht werden»
Jede weitere Erhöhung der Verstärkung bei tiefen Frequenzen durch Änderung der Zeitkonstanten-Schaltung im Emitterkreis
des Regelverstärkers, ist unerwünscht, da dann die Gefahr'besteht, daß die Hochfrequenzübertragung der
Filter/Begrenzer-Vorrichtung unnötigerweise durch Signale niedriger Frequenz beeinflußt wird, wodurch sich üGeräuschmodulationswirkungen
ergeben«,
Eine weitere Möglichkeit eine stärkere Begrenzungscharakteristik bei tiefen und mittleren Frequenzen zu erreichen
bestehtodarin, die Impedanz des Übertragungsweges für die "
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■ - 9 -
tiefen Frequenzen, der den Feldeffekttransistor speist,
zu erhöhen. Es sei daher in Fig. 3 angenommen, daß der Widerstand R5 weggelassen ist, und daß der Widerstand R3
einen sehr hohen Wert hat (das Ausgangssignal der Filter/
Begrenzer-Vorrichtung wird einem Verstärker 16 mit sehr
hohem Eingangswiderstand zugeführt). Bei sehr tiefen Frequenzen
ist dann der Feldeffekttransistor 17 in der Lage, das Signal stark zu begrenzen, selbst wenn die Verstärkung
in der Schleife nur mäßig ist. Bei hohen Frequenzen jedoch
ist der Widerstand R3 durch die Reihenkombination von C1 und R4 überbrückt, so daß sich eine Absenkung bei mittleren Frequenzen ergibt selbst bei niedrigem Pegel, wenn der
Feldeffekttransistor nicht leitet.
Ein Verfahren, die Absenkung in der Ruhelage zu vermeiden,
ist in Fig. 4 dargestellt. Das geerdete Ende des Widerstandes
R4 ist mit dem Ausgang eines Verstärkers 22 hohen Eingangswiderstandes
mit dem Verstärkungsfaktor 1 verbunden, der von dem Ausgang des Begrenzers her gespeist wird. Solange
keine Begrenzerwirkung auftritt, verhindert die Rückkopplung an R4 praktisch die Leitung durch diesen Widerstand, d.h. der Widerstand R4 hat eine sehr hohe Impedanz,
wodurch die Anordnung C2, R4 eine sehr tiefe Grenzfrequenz von z.B. 2 Hz aufweist.
Bei niedrigen Pegeln (wenn der Feldeffekttransistor unwirksam ist) läßt die Schaltung alle Frequenzen mit dem Verstärkungsfaktor
1 hindurch. Wenn der Feldeffekttransistor 17 zu leiten beginnt, entsteht ein Spannungsabfall an R3
und C1, so daß die Spannung an dem Ausgangspunkt 23 und am unteren Ende von R4 vermindert wird. Der wirksame Widerstand
von R4 wird vermindert, wodurch die Grenzfrequenz von C2 und R4 nach oben verschoben wird.
Wenn die Werte der Schaltelemente in geeigneter Weise gewählt werden, ist es möglich, eine absichtliche Absenkung
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der Mittelfrequenz in der Kompressorausgangsspannung zu . erzeugen, unter Bedingungen einer mäBigen Begrenzung ,
welche die Störverminderung bei tiefen Frequenzen (Brusra™
beseitigung) aufrechterhält, während gleichzeitig di© Kornpressoranhebung
bei mittleren Frequenzen vermindert wird«
Wenn die Begrenzung sehr stark ist, nimmt die Schaltung die Eigenschaften derjenigen der Fig., 3 an, wobei das untere
Ende von R4 praktisch auf Erdpotential bei mittleren und tiefen Frequenzen liegt. Die Schaltung hat auf diese Weise
die ideale Eigenschaft, den .gewünschten Grad der Begren- '
zung bei tiefen und mittleren Frequenzen zu liefen^ mit
einer niedrigen Verstärkung in der Schleife, während ein
flacher Frequenzgang bei ruhigem Zustand erhalten wird»
Eine Schaltung nach Fig. 3a kann im Bedarfsfall in der Addierschaltung anstelle von R2 benutzt werden 9 vm den
Betrag der Störverminderung bei tiefen und mittleren Frequenzen entsprechend zu bemessen.
Bei einer anderen Ausführung liegt R3 parallel zu C1 . anstelle der Reihenschaltung von C1 und C2.. Der zusätzliche
Kanal läßt dann bei niedrigen Pegeln alle Frequenzen hindurch, weil der wirksame Widerstaad von R4 bei niedrig©»
Pegeln so hoch ist, daß C2 und BA zusammen eine Greazfre·=»
quenz ergeben, die sehr niedrig liegt». z-B, bei 2 Hz»
Selbst wenn eine Schaltung mit einer band nach den obigen Angaben
Abhängigkeit zwischen dem Betrag tiefen Frequenzen und hohen Frequenz
Anordnung, z„B» zur Verminderung
sehen, ist in Fig« 9 angegelb<
' Schaltung mit einem weiteren • trennten Untertanäl«. 13 und· 2h
im Hochfrequenz plus
Mittelband verarbeiten. Um Modulationseffekte zu vermeiden, ist es wünschenswert, den äußeren gegensätzlichen Teil des
Spektrums von jedem Kanal auszuschließen, und dies wird erreicht durch Benutzung eines Sperrfilters 25 für tiefe Frequenzen
in dem Kanal 13 und ein Sperrfilter 26 für hohe Frequenzen im Kanal 24. Die Filter 25 und 26 können z.B.
Frequenzen unter 100 Hz und über 2 kHz sperren. Die Schaltungen 27 und 28 können dann am Ausgang der Hochfrequenzbzw.
Niederfrequenzkanäle 13 und 24 vorgesehen sein, wodurch sich ein niedriger Gesamtpegel über das ganze Spektrum
ergibt.
Die Komponenten des Übertragungsweges 24 haben im wesentlichen die gleichen Bezugszeichen wie die des Übertragungsweges
13, unter Hinzufügung eines Apostrophs. Der Beitrag der Übertragungswege 13 und 24 wird mit dem des Hauptkanals 12
über die Schaltungen 27 und 28 vereinigt.
Um das Niederfrequenzende des Spektrums zu berücksichtigen, ist das Hochpaßfilter Q1,C2,R3,R4 des Übertragungsweges 13
in dem Übertragungsweg 24 durch zwei Reiheninduktivitäten L1 und L2 mit einem Nebenschlußwiderstand R6 ersetzt, an
den ein Verstärker 22' mit dem Verstärkungsfaktor 1 angeschlossen ist. (Eine weniger zufriedenstellende Alternative
besteht darin, die Induktivitäten L1 und L2 durch Widerstände zu ersetzen und den Widerstand R6 durch einen Kondensator
zu ersetzen).
Fig. 8 zeigt die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 5·
Xm Ruhezustand kann der Frequenzgang des Niederfrequenz- ,
Übertragungsweges 24 durch die Kurve a dargestellt werden, und die des Übertragungsweges 13 hoher Frequenz durch Kurve
b. Der Gesamtfrequenzgang des Kompressors bei niedrigen Pegeln ist in Kurve c dargestellt. Wenn ein Signal im mittleren
Frequenzbereich vorhanden ist, dann bilden die Kanäle 13 und 24 Hoch- bzw. Tiefpaßfilter mit der Charakte-
1 0 98 0R / 1 34 7'
ristik d. Wenn eine nennenswerte Niederfrequenskomponente
vorhanden ist, dann ergibt sich die Kurve e tmd in ähnlicher
Weise bei Vorhandensein einer nennenswerten Hochfrequenzkomponente
die Kurve f. Wenn beide Komponenten vorhanden sind, erhält man die Kurve g.
Die Regelverstärkerschaltungen 18 und 18' haben Verstärkungsfaktoren, die vorzugsweise bei tiefen und hohen Frequenzen'
erhöht sind, so daß sich eine bessere Unabhängigkeit beim Betrieb der beiden Ubertragungswege ergibt, u?.u
Störgeräuschmodulationswirkungen zu vermeiden und auch il*.
die Möglichkeit einer Übersteuerung des Aufzeichnungsträgers zu vermindern.
Fig. 6 zeigt eine vereinfachte Ausführung der Schaltung nach Fig. 5, bei der ein einzelner zusätzlicher Kanal benutzt wird, bei dem Tief- und Hochpaßfilterabschnitte
parallel liegen. Die gleiche Unabhängigkeit der Wirkung ist jedoch dabei nicht möglich, jedoch kann die Schaltung
zufriedenstellende Ergebnisse bei billigen Störbefreiunssystemen
ergeben.
Es sei noch bemerkt, daß Filter/Begrenzer-Schaltungen, wie die nach Figuren 4, 5 und 6,auch an anderen Stellen
benutzt werden können, als in Kompressoren und Expandern nach Type I und II. Es sei z.B. der Fall eines Widerstandsnetzwerkes
mit drei Klemmen angenommen, und zwar mit einer Eingangsklemme, einer Ausgangsklemme, die an einem Feldeffekttransistor
nach Fig. 4 liegt und einer gemeinsamen Klemme, die an die Ausgangsklemme über einen Rückkopplungsverstärker mit dem Verstärkungsgrad 1 nach' Fig. 4 angeschlossen
ist. Der Ruhezustand dieser Schaltwig ergibt
eine Verstärkung 1. Die Eigenschaften der Schaltung beim
Leitendwerden des Feldeffekttransistors sind durch die Schaltung mit den drei Klemmen bestimmt 9 aber die möglichen
Änderungen, die man erhalten kann^, sind größer als die normalerweise
mit einem einzelnen steuerbaren Element, erhal-
10980fi/13/. 7
ten werden. Diese Eigenschaften können bei üblichen Hochpegelbegrenzern, Kompressoren und Expandern nützlich sein,
bei denen das Signal über einen einzigen Kanal veränderlicher Übertragung übertragen wird.
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Claims (9)
- Patentansprüche(y. Signalkompressor oder -expander mit einem Geradeaussignalkanal und mit Einrichtungen zur Vereinigung der Si-gnale dieses Kanals.mit den AusgangsSignalen eines zusätzlichen Kanals, um die Signale entweder anzuheben oder zu schwächen, wobei der zusätzliche Kanal seine Eingangssignale entweder von dem Eingang oder dem Ausgang der Kompressor- oder Expanderschaltung bezieht, der ferner Mittel aufweist, die die Amplitude des Ausgangssignals begrenzen® und der ein Filter mit veränderbarer Grenzfrequenz zur Einschränkung der Signale, die durch den Zusatzkanal laufen, enthält,dadurch gekennzeichnet, daß das Filter bei Signalen mit niedrigem Pegel im wesentlichen eine Allpaßcharakteristik hat und ein übertragungselement (14,17) veränderlicher Impedanz enthält, dessen Impedanz von dem Ausgangspegel des Filters derart abhängt, daß im Bereich hoher Signalpegel das Filter Hochpaß™ oder Tiefpaß- bzw. Hochpaß- und Tiefpaßeigensehaften annimmt.
- 2. Signalkompressor oder -expander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter mindestens einen Serienzweig (CI9 R3) aufweist, an den ein Parallelzweig mit gesteuertem Widerstand (17) angeschlossen ist, dessen Widerstandswert durch eine Steuerschaltung (18,19,20) in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Filters gesteuert wird,, um den Wl&erstandawert zu erniedrigen, wenn die Ausgangs spannung ansteigt.
- 3. Signalkompressor oder -expander naeh !»sprach Z9 dadurch gekennzeichnet 9 daß der gesteuerte Widerstand (17) si» F©ld©ff@&ttF@aeIet©r ist. „ .
- 4. Signalkompressor oder -expander nach Ansprüchen 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine unmittelbar vom Eingang des zusätzlichen Kanals zum Parallelzweig führende Widerstandsverbindung (R3) vorgesehen ist.
- 5. Signalkompressor oder -expander nach Anspruch 4, da durch gekennzeichnet, daß das Filter einen reaktiven ersten Reihenzweig (C2) enthält, an den ein Widerstandsparallelzweig (R4) angeschlossen ist, auf den ein zweiter reaktiver Reihenzweig (C1) folgt, an den sich ein Parallelzweig anschließt, der. den gesteuerten Widerstand (17) enthält, und daß ein Widerstand (R3) parallel zu der Reihenkombination der beiden reaktiven Zweige liegt.
- 6. Signalkompressor oder -expander nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden reaktiven Zweige als kapazitive Zweige (C1 und C2) ausgebildet sind.
- 7. Signalkompressor oder -expander nach Ansprüchen 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Filter einen ersten Reihenzweig (C2) enthält, an den ein erster Parallelzweig (R4) angeschlossen ist, an den sich ein zweiter Reihenzweig (C1) anschließt, auf den ein zweiter Parallelzweig mit dem gesteuerten Widerstand (17) folgt, wobei die Ausgangssignale des Filters auf den ersten Parallelzweig über einen Verstärker (22) zurückgekoppelt werden, der praktisch den Verstärkungsfaktor 1 hat, wodurch die Impedanz des ersten Parallelzweiges (R4) wesentlich erhöht wird, wenn der zweite Parallelzweig (17) im wesentlichen nicht leitend ist, aber fortschreitend abnimmt, wenn der zweite Parallelzweig fortschreitend stärker leitend wird. .10980ß/1V-7 '
- 8. Signalkompressor oder -expander nach einem der Ansprü- · ehe 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Kanal zwei Übertragungswege (13, 24) enthält, die parallel geschaltet sind und deren Filter bei höheren Signalpegeln Hochpaß- bzw. Tiefpaßeigenschaften aufweisen.
- 9. Signalkompressor oder -expander nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Filter zwei Abschnitte (C2, L1) in Parallelschaltung enthält, und daß mindestens ein Parallelzweig (RA; mit dem Ausgang des Verstärkers, der den Verstärkungsfaetor 1 hat, verbunden ist, wobei die beiden Abschnitte bei hohen Signalpegeln Hochpaß- bzw. Tiefpaßeigenschaften annehmen.1! 0' 9 8 Π R / 1 3 L 7L e e r s e i t e
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