Circuit de suppression des effets de modulation dans des compresseurs, des expanseurs et des dispositifs de réduction des bruits.
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namique. Plus particulièrement, l'invention s'applique. au traitement de atonaux de son, bien qu'elle puisse aussi n'appliquer à d'autres signaux.
Des compresseurs et des expanseurs sont normalement utilisés ensemble (système compresseur-expanseur) pour effectuer une réduction des bruits; le signal est compressé avant sa transmission ou son enregistrement
et il est expansé après sa réception ou sa restitution à partir du canal de transmission. Mais des compresseurs peuvent être utilisés seuls pour réduire la plage dynamique, c'est-à-dire pour répondre à la capacité d'un canal
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nal compressé convient au but final. En outre, des compresseurs seuls sont utilisés dans certaine appareils, particulièrement des appareils de reproduction sonore
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signaux compressée, diffusés ou enregistrés préalablement. Des expanseurs seuls sont utilisés dans certains appa-
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sonore qui ne sont destinés qu'à recevoir ou à restituer des signaux diffusés ou enregistrés préalablement et déjà compressés. Dans certaine appareils, particulièrement des appareils d'enregistrement sonore et de reproduction, un même dispositif est souvent réalisé de manière à fonctionner dans un mode commutable" comme un compresseur pour l'enregistrement des signaux et comme un expanseur pour la restitution des signaux compressée, diffusés ou enregistrés préalablement.
Il est connu que les canaux de transmission possèdent des caractéristiques qui dépendent de la fréquence. Par conséquent, le spectre de fréquences de signaux reçus ou restitués est modifié et, lorsque des signaux compressés sont appliquée à un canal de transmission," <EMI ID=6.1>
par les caractéristiques en fréquences du canal de transmission.
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seur, mais également que le canal de transmission entre la compresseur et l'expanseur préserve les amplitudes
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gour de bande des signaux compressée. A la réception par
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du traitement des signaux par le compresseur. Par conséquent, une erreur dans le canal de transmission entraine que les signaux expansés diffèrent des signaux d'entrée du compresseur. Ces différences peuvent être notables et audibles, en fonction du contenu spectral des
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nent plus :importantes. En général, l'effet le plus audible n'est pas l'effet direct sur les signaux eux-mêmes de fréquences très élevées ou très basses, mais plutôt l'effet de modulation des signaux entre les extrémités
de la largeur de bande, entraînée par le fait que les signaux de fréquences extrêmes, hautes et basées, n'atteignent pas l'expanseur. Dans le cadre de la présente description, cet effet sera appelé l'effet de modulation au milieu de la bande.
Dans les compresseurs-expanseurs à large bande une erreur d'amplitude à la fréquence de commande se manifeste au mené degré dans toutes les autres parties du spectre. Cela peut être acceptable ou non. Dans les com-
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crits par la suite, si les fréquences de commande sont aux extrémités de la largeur.de bande, des .erreurs à ces fréquences sont multipliées aux fréquences intermédiaires,
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trémités de la bande sont réduites ; avantage. en faveur des compresseurs-expanseurs à bande glissante).
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Dans le cas des systèmes de réduction des bruita qui enregistrent des signaux compressés sur un support à largeur de bande relativement étroite, par exemple une
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des cassettes , il est particulièrement difficile d'obtenir une expansion complémentaire précise. de signaux compressés. Cela est dû à l'incapacité de ce circuit d'offrir une réponse d'amplitude plane du signal* parti-
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problème existe même dana les systèmes professionnels-. de compresseur et d'expanseur.
L'impossibilité apparaît après le compresseur peut résulter de l'enregistreur, de la bande, de l'unité de reproduction ou de la combinaisons y compris Ion filtrea lirai te ure de la largeur de bande. D'une fa-
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de reproduction par modulation de fréquence ou par satellite, les erreurs apparaissent après la compression dans l'émetteur, le support qui transmet le signal diffus'. le récepteur ou leur combinaisons. Dans la pratique des
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aaire d'introduire des filtres à coupure brusque avant le compresseur et avant l'expanseur. Ces filtres sont au moins des filtres passe-bas mais comprennent de préférence également des sections passe-haut. Ces filtres
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les borda ou à l'extérieur de la bande passante utile de 10 ensemble afin de ne pas en limiter la largeur de bande. Ces filtres remplissent diverses fonctions! <EMI ID=20.1> <EMI ID=21.1>
fusion à modulation de fréquence afin d'éviter les aifflements par battement et les erreurs d'alignement de codage et de décodage des circuits de traitement de réduction de bruit.
<EMI ID=22.1> ou supersoniques dans le signal d'entrée du codeur, dont il pourrait autrement résulter des produite d'intermodulation audibles et/ou des sifflements de polarisation. d) atténuation des bruita supersoniques de bande <EMI ID=23.1>
décodeur afin d'éviter les erreurs d'alignement de codeur et de décodeur.
e) une définition de la largeur de bande du signal pour faciliter la complémentarité dans la réponse du codeur/décodeur.
Dans des applications professionnelles" il est souhaitable d'utiliser un filtre de limitation de largeur de bande à haute fréquence (par exemple à 20 - 25 kHz) et de préférence également un filtre de limitation de largeur de bande à basse fréquence, par exemple à 20 Hz).
Strictement parlant, ai un canal idéal est présent entre le codeur et le décodeur, le filtre d'entrée du décodeur peut être déconnecté car son introduction peut entraîner dans certaines situations du signal., une légère non-complémentarité (le signal du codeur est soumis
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étages de filtrage). Mais la suppression du filtre d' en-
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sidérations a) à e) ci-dessua. Par conséquent, même en présence d'un bon canal entre la sortie du codeur et l'entrée du décodeur, la prestance du filtre d'entrée du décodeur, très nécessaire! (pour des raisons de protection) conduit à un système non-complémentaire de par sa nature dans certaines conditions du signal. Pour cette raison, il convient de considérer le filtre d'entrée de l'expanseur oomme une partie intégrante du canal de
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dans des systèmes de réduction de bruits du type à compresseur-expanseur" résultant d'erreurs dans la réponse en amplitude du canal de transmission.
Autrement dit, un objet de l'invention est de permettre la suppression des effets nuisibles sur lacom-
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type à compresseurs-expanseurs" résultant d'erreurs de réponse en amplitude, apparaissant entre le compresseur et l'expanseur.
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primer les effets de non-complémentarité aux fréquences très élevées (basses) qui produisent des effets audibles aux fréquences intermédiaires (pour réduire l'effet de modulation en milieu de bande). Un autre objet de l'invention est de supprimer des effets nuisibles dans des sys-
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ponae en amplitude du canal de transmission est relativement plate.
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primer cee effets nuisibles dans des systèmes de reproduction sonore à bande magnétique utilisant des cassettes ou autres supporta de largeur de bande réduite, y compris la partie son des cassettes d'image et des disques d'image.
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de faible niveau lorsqu'ils sont présente avec des signaux de fréquences extrêmement élevées (par exemple au-dessus de 10 kHz) dans des systèmes à bande magnétique de reproduction sonore.
Un autre objet encore de l'invention est de réduire des effets de non-complémentarité introduite par l'utilisation des filtres d'entrée des expanseurs.
Un autre objet encore de 1'invention est de réduire
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du type qui sera décrit par la suite.
Dans des systèmes limites en largeur de bande, la largeur de bande des fréquences des signaux compresses s'approche ou dépasse la largeur de bande utilisable du canal de transmission d'enregistrement et de reproduction et par conséquent, ces systèmes sont particulièrement sensibles aux erreurs de réponse en fréquence à l'enregistrement et à la reproduction, particulièrement dans la région des borda de bande à fréquence élevée et à fréquence basse.
Ce problème se présente sous deux aspects :
I) la largeur de bande de sortie du compresseur peut dépasser la largeur de bande dans laquelle la réponse à l'enregistrement et la reproduction est relativement plate dans les. dispositifs de reproduction sonore autonomes, et
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gistrés préalablement peut dépasser la largeur de bande dans laquelle la réponse de reproduction de l'appareil sonore est plate.
Bien que des erreurs poissent théoriquement apparaît tre en n'importe quel endroit du spectre, comme cela sera
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tée sur la suppression des effets des- erreurs aux extrémités de la-largeur de bande de l'ensemble, particulièrement sur
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provoquées par ces erreurs.
L'invention qui apporte la solution du problème de la modulation au -milieu de bande est plutôt surprenante par sa simplicité. Plus particulièrement, les signaux traités par
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quences élevées (et/Ou basses) avec une fréquence de coude
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un peu au-dessous (au-dessus) de la fréquence à laquelle la réponse du canal de transmission ou d'enregistrement/ reproduction introduit des erreurs substantielles.
Ainsi, selon l'invention, une partie (ou des parties) du spectre du signal dans laquelle la réponse du canal
de transmission ou de l'enregistrement et de la reproduc-
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un niveau tel que la partie atténuée soit pratiquement exclue de la commande de compression et d'expansion.
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sont soumis à une accentuation complémentaire, de sorte qu'une réponse en fréquence globale constante est maintenue, Si une réponse en fréquence globale constante n'est pas nécessaire, l'invention peut être appliquée uniquement aux parties de compression de l'ensemble de compresseur-expanseur,
Selon l'invention, le contenu spectral des signaux traités par le compresseur est modifié ou distordu ("dis-
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nettement moins sensible à l'influence des signaux au-delà de la fréquence de coupure brusque,
Dans un mode de réalisation de l'invention, un filtre (ou un réseau) approprié est disposé dans le circuit des signaux de l'entrée du compresseur (et de préférence un filtre complémentaire dans le circuit de signaux de la sortie de l'expanseur). Cette solution est préférée car elle n'impose qu'une faible quantité de composants de circuits et
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de-ux filtres : l'an dans le circuit de commanda du compres-
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compresseur*' D'une façon similaire, dans l'expanseur, un filtre est dispose dans le circuit de commande et l'autre dans
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variantes sont possibles dans le caa d'.un compresseur ou d'un expanseur à double circuit (comme le décrivent par
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sur les signaux, qui le traversent, et également le circuit de commande du trajet latéral ou la disposition équivalente à deux filtres peut convenir si un filtre est placé dans le trajet du circuit de commande latéral et l'autre dans le circuit de sortie du signal du trajet latéral.
Il est connu dans les systèmes à compresseurexpanseur de prévoir uns coupure aux fréquences élevées sur la côté compresseur de l'ensemble et uns accentuation complémentaire sur le côté expanseur de 1' ensemble afin de réduire la saturation de la bande magnétique comme cela est décrit par exemple dans les Brevets des
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22ème année (1978) H.2, pages 63-74. Mais la coupure
est progressive et ne suffit pas pour éviter que les signaux de niveau haut aux fréquences élevées (ou basses) dans la région de réponse incertaine de l'ensemble n'affecte le compresseur, comme cela est obtenu selon l'invention.
Il est connu d'après les publications précitées, de placer des filtres anti-saturation en différente pointa du circuit des signaux: avant et après le compresseur-expanseur et dans le compresseur-expanseur comprenant en même temps son circuit de commande. Il y a donc de nombreuses positions possibles pour les filtres anti-saturation dans les circuits du compresseur et de l'expanseur, servant à réduire les signaux à fréquences élevées appliquées à la bande magnétique d'enregistrement. ment. Au contraire, le circuit selon l'invention peut être positionné de façon plus précise étant donné qu'il affecte le compresseur, et par conséquent l'expanseur,
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le compresseur traite.
Bien que l'invention ne soit pas orientée sur l'élimination des effets de saturation, elle facilite néanmoins dans une certaine mesure l'élimination de la saturation de la bande magnétique. Mais étant donné
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de le, région dans laquelle les saturations commencent à apparaître, la eaturation de la bande est traitée préférablement par d'autres moyens, comme cela est décrit par
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Comme avec les dispositions connues d'anti-
saturation, l'invention n'entraîne pas une perte d'effet
brusquement atténués en fonction de la fréquence. Mais la fréquence de coude delà coupure brusque de l'extrémité des fréquences supérieures de l'ensemble se trouve à une fréquence relativement élevée dans la région à laquelle l'oreille humaine est beaucoup moins sensible aux bruits. En ce qui concerne l'application de l'invention à l'extrémité à basse fréquence de l'ensemble, l'oreille est aussi moins sensible et il n'existe essentiellement
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correctement réalisés, même avec une moindre réduction des bruits. L'invention concerne une distorsion spectrale seulement aux extrémités des fréquences élevées et/ou basses car en pratique, ces zones de fréquences sont les seules dans lesquelles la réponse en amplitude du canal de transmission produit des erreurs notables. Une autre raison est qu'une moindre réduction des bruits peut être tolérée à ces extrémités" en raison de la réponse de l'oreille humaine.
Dans un autre système connu, un filtre passebande à douze dB/octave.- avec des fréquences de coude d'environ 20 Hz et 10 kHz est utilisé dans le circuit
de commande d'un dispositif de réduction de bruit du type à compresseur-expanseur pour un enregistreur sur bande magnétique Grand Public à large bande (diffusé sous le
<EMI ID=57.1> pas d'obtenir les résultats de l'invention car aucun filtre n'est prévu dans le circuit des signaux et un signal de haut niveau à fréquence élevée (basse) audelà de 10 kHz (ou au-dessous de 20 Hz) eat amplifié en fonction du niveau des signaux qui sont présents dans la bande passante du circuit de commande. Par conséquent, cette disposition apporte une amplification excessive des signaux de haut niveau à fréquence élevée
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20 Hz à 10 kHz n'est présent, ce dont il résulte une attaque excessive du canal de transmission.
Il est également connu dans un système de ré-
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rique US-PS 3 846 719) d'utiliser un filtre éliminateur de bande à coefficient de surtension variable réagissant au niveau chromatique, centré sur la fréquence de nous-
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bruits aux fréquences inférieures à celles de la fréquence de sous-porteuse de chrominance. Ainsi la fréquence centrale du filtre se trouve entre les extrémités de la largeur de bande des signaux et à l'intérieur de la réponse prévisible du canal de transmission du système et en outre, cela n'a pas pour but d'éliminer les erreurs de réponse à l'enregistrement et à la repro-
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Il est également connu que prévoir des filtres passe-bas, 1 passe-bande et passe-haut à 12 dB/octave , dans les circuits latéraux des compresseurs et expanseurs à deux circuits (Brevet des Etats Unis d'Amérique US-PS 3 [pound]46 719 Journal of the Audio Engineering Socie-
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ces filtres sont prévus pour un but entièrement différent, à savoir la séparation de bande de l'effet de réduction de bruit dans des circuits latéraux séparés, et <EMI ID=63.1>
situées volontairement à l'extérieur de la bande utile de l'ensembles car ils ne sont pas destinée à affecter les fréquences extrêmes supérieures et inférieures de la largeur de bande.
Il a donc été conaidéré comme indéairable de modifier substantiellement le spectre de 'fréquences dans la largeur de bande utilisable. Par exemple, dans l'enregistrement professionnel, il est considéré comme
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de coude d'un filtre de limitation de bande supérieure.
De façon similaire. dans la diffusion en modulation de fréquence, une limite de bande passante supérieure à
15 kHz est rigoureusement maintenue dans tous les étapes du signal de son.
Bien que l'invention ne soit pas limitée à son utilisation avec un type particulier de dispositif de réduction des bruits à compression-expansion et qu'elle améliore le fonctionnement de tous les types de comprea-
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vient particulièrement à des systèmes de réduction de bruit à bande glissante. Des exemples de systèmes de ce genre sont donnée dans les Breveta des Etala Unis d'Amé-
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cuita connus à bande glissante* la compression ou l'expansion de signaux de son à fréquence élevée est obtenue en appliquant une accentuation des fréquences élevées (à la compression) ou une coupure (à l'expansion) au moyen d'un filtre passe-haut avec une fréquence de coude inférieure variable. Quand le niveau du signal dans la bande des fréquences élevées augmente la fréquence de coude du filtre glisse vers le haut de façon à rétrécir la bande accentuée ou coupée et à exclure la signal utile de l'accentuation ou la coupure.
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tion est la modulation qui en résulte des signaux de fréquence moyenne à bas niveau lorsqu'on signal à fréquence élevée dans la région des incertitudes d'enregistrement/ reproduction est présent à l'entrée du compresseur. Dans des dispositifs à bande glissante à double circuit du type décrit dans le Brevet des Etats Unis d�Amérique US PS-Re 28 426 précité, cet effet peut être supprimé en prévoyant une coupure brusque ders fréquences élevées dans le circuit latéral du dispositif. bien que cette configuration n'apporte de réduction brusque qu'aux niveaux moyens :et faibles du signal" elle convient pour
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dispositifs à double circuit, à la fois du type à bande
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28 426) et du type à bande fixe (Brevet des Etats Unis d'Amérique US-PS 3 846 719-
D'autres caractéristiques et avantages de loinvention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et sur les dessine annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels :
Les Figures 1 à 4 sont des schémas simplifiée montrant des variantes de positionnement du ou des circuits de distorsion spectrale selon 1 'inventions <EMI ID=70.1> <EMI ID=71.1>
de distorsion spectrale à fréquence élevée et de cir-
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treur/reproducteur sur bande magnétique en cassette, la Figure 6 est la courbe caractéristique de pondération de bruit selon le standard du comité consultatif international des radiocommunications (CCIR) les Figures 7 à 10 sont des exemples de courbes
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nétique en cassette <EMI ID=74.1>
qui conviennent pour mieux faire comprendre l'invention.
Les Figures 1 à 4 sont donc des schémas généraux simplifiés qui montrent les différentes positions dans lesquelles peuvent être placés les circuits de distorsion spectrale. selon l'invention.
Sur la Figure 1 , qui représente le mode de réalisation préféré , et le plus simple, le circuit de distorsion spectrale (comprenant une section de basse ou de haute fréquence) ou les circuits de distorsion spectrale
(comportant à la fois des sections de basse et haute fréquence), désignés par 2, est ou sont situés dans le circuit du signal d'entrée vers un compresseur 4 dont le signal de sortie est appliqué à un canal de transmission
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seur complémentaire 6 traite le signal reproduit et l'applique à un ou plusieurs circuits 8 de rétablissement spectral en option, possédant une ou plusieurs caractéristiques complémentaires de celles du circuit ou des circuits d'entrée du compresseur. Cette position du circuit est particulièrement avantageuse lorsque le compres-
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La Figure 2 illustre une configuration équivalente qui, en pratique, n'est- pas préférée car elle est plus complexe, impose des circuits supplémentaires <EMI ID=78.1>
lente, un ou plusieurs circuits 10 de distorsion spectrale sont placés dans le circuit de commande du compresseur et un ou plusieurs autres circuits de rétablissement spectral 12 dans le circuit de sortie de signal du compresseur. Si le rétablissement en option est utilisé sur le côté de reproduction, un ou plusieurs cir-
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de celles du ou des circuits 2, et peuvent différer entre elles" pour obtenir les mêmes résultats globaux que le ou les circuits 2. Cette observation s'applique également aux circuits 14 et 16. Si le compresseur 4
et l'expanseur 6 comprennent chacun dea dispositifs
en série, de la manière décrite dans l'article précitée un ou plusieurs circuits 10 de distorsion spectrale ne sont nécessaires que dans le circuit de commande du premier compresseur et un ou plusieurs circuits 12 sont situés seulement dans le circuit de sortie du premier dispositif en série du compresseur alors (qu'en option) un ou plusieurs circuits 14 n'est prévu que dans le circuit d'entrée du dernier dispositif en série de l'expanaeur avec un ou plusieurs circuits 16 dans aon circuit de commande seulement.
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circuits de distorsion spectrale dans les circuits latéraux de compresseur et expanseur à deux circuits. Ces configurations de compresseur et d'expanseur aont bien connues en elles-mêmes et ne seront pas décrites en détail. Mais il existe deux formes principales pour l'autre circuit N (20) . Une variante (Figures 7 et 8 du Brevet des Etats Unis d'Amérique N[deg.] US-PS 3 846 719) consiste en un filtre suivi par un limiteur commandé
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niveau du signal augmente* à la commande d'un signai de commande redressé et filtré. Une suaire variante
(Brevet des Etats Unis d'Amérique US-PS Re 28 86) consiste en un filtre passe-haut à bande glissante dont la bande passante est progressivement rétrécie par le signal de commande de manière à exclure les composantes du signal de grande amplitude à la sortie du filtre. Des valeurs avantageuses de fréquence de coude pour les filtres variables sont de l'ordre de 375 Hz à l'état
de repos, mais en rétrécissant progressivement la bande passante supérieure en réponse au signal de commande.
Des compresseurs et expanseurs à deux circuits (séparés ou en série) peuvent aussi Être utilisés dans les configurations des figures 1 et 2.
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<EMI ID=87.1> équivalente conjointement avec un compresseur 26 ot un
<EMI ID=88.1> figuration équivalente, un circuit ou plusieurs circuits
28 de distorsion spectralesont placés dans le circuit de commande du circuit latéral 30, commandant un circuit de <EMI ID=89.1>
Un autre circuit 34 de distorsion spectrale est placé à la sortie du circuit latéral. En option, les mêmes circuita sont placés dans le circuit latéral de l'expanseur. Les configurations des figures 1 et 2 sont préférées à celles des figures 3 et 4 car elles agissent à tous les niveaux du signal et par conséquent réduisent aussi lea effets de surcharge du canal ou de saturation de la bande magnétique à l'extrémité ou aux extrémités de la bande.
Bien que les figures 3 et 4 ne montrent qu'un
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Être utilisés, comme le décrit par exemple le Brevet des Etats Unis d'Amérique N[deg.] US-PS 3 846 719 précité. En outre, les circuits latéraux peuvent être réalisés de manière que le circuit latéral de compresseur présente une configuration en réaction et que le circuit latéral de l'expanseur présente une configuration d'attaque directe comme le décrit par exemple le Brevet des Etats Unis d'Amérique US-PS 3 903 485. Lorsque des dispositifs à deux circuits en série sont utilisés dans un compresseur et un expanseur, par exemple du type décrit dans Audio- <EMI ID=91.1>
sieurs circuits de distorsion spectrale dans le premier dispositif en série du compresseur et, en option, dans le dernier dispositif en série de 1'expanseur, bien que la configuration de la figure 1 soit préférable.
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prend de préférence: f) une fréquence de coude de coupure dans la région dans laquelle la réponse du canal de transmission ou de l'enregistreur- sur bande, y compris celle du <EMI ID=93.1>
blement sure, c'est-à-dire quelque peu au-dessous (audessus) de la fréquence à laquelle la réponse du canal de transmission ou de l'enregistreur sur bande est in-
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b) une coupure brusque pour obtenir une limite bien définie des fréquences de commande du circuit. c) une forme bien définie suivant la coupure de manière à permettre la création facile de la caractéristique inverse pendant la reproduction ou la restitution, et maintenir ainsi une réponse en fréquence globale constante (si cela est désiré). d) une forme qui tire leplus grand profit de la caractéristique de sensibilité au bruit à bas niveau <EMI ID=95.1>
en fréquence aussi brusque et aussi profonde que possible sans introduction d'une augmentation sensible du niveau de bruit lors de l'utilisation de la caractéristique complémentaire pendant la reproduction.
Bien que la caractéristique de distorsion spectrale réduise de façon efficace l'effet de réduction de
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brusque, si la fréquence est supérieure à environ 8 kHz
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pas audible en raison de la réponse de l'oreille humaine aux bruits de bas niveau de fréquence élevée et basse,
<EMI ID=98.1> bas comme c'est le cas lorsque l'invention est appliquée
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magnétique . Cet aspect quelque peu surprenant de l'invention a été vérifié expérimentalement.
Une justification de ce traitement peut également ressortir de la forme de la courbe de pondération de bruit du Comité Consultatif International de Radio-
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courbe suit la sensibilité de l'oreille humaine aux bruits de faible niveau. Il faut noter que la sensibilité est faible aux basses fréquences et décroît aussi
<EMI ID=101.1>
Il existe donc un besoin réduit psycho- acoustique de maintenir une réduction substantielle des bruits aux fré-
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aux fréquences élevées de la possibilité observée des systèmes de réduction de bruit d'apporter une réduction de bruit subjectivement importante même si des basses fréquences peuvent être que peu traitées, sinon pas du tout. Une bonne réalisation peut éliminer le. ronflement qui, dans l'enregistrement sur bande magnétique en cassette, est le seul bruit à basse fréquence qui soit sélectivement gênant.
Dans les dispositifs professionnels de réduction des bruits dans lesquels la réduction des bruits
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des problèmes de ronflement non prévus, il n'est généralement que peu nécessaire de réduire les bruits au-dessous de la composante de ronflement la plus basse, qui
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Particulièrement à l'extrémité des fréquences élevées du spectre, l'utilisation d'un circuit de distorsion spectrale n'élimine ni ne remplace un filtre global de limitation de bande, .quelque fois appelé
de façon populaire un "filtre multiplex" (MPI). Les raisons en ont déjà été données. Comme cela a été expli-
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lisé à l'enregistrement et à la reproduction remplit plusieurs fonctions qui ne sont liées qu'extérieurement à celles décrites dans la présente description. Par con-
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il est souhaitable de disposer au décodage et au codage
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bande; et
2) de circuits de distorsion et de rétablissement spectral.
Le ou les circuits de distorsion spectrale
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cente brusque, comme le montra la Figure 5. Les lignes pointillées sont destinées à montrer que la fréquence élevée finale (réponse à fréquence basse) n'a pas à être précisément celle représentée en traits pleins.
Une forme appropriée de circuit de distor-
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passe-bas (passe-haut) à coude brusque, avec une pente de 18 dB par octave, et avec une fréquence de coude dans la partie de décroissance rapide de la courbe de pondération de bruit du CCIR (Figure 6) et au-dessous (audessus) de la fréquence de coupure supérieure du canal de transmission. Un coude ou une fréquence de coupure
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ces basses) pourrait convenir pour une platine de bande
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trémité des fréquences basses à 30 - 60 Hz).
Le circuit pourrait également se présenter sous la forme d'un circuit d'accentuation avec environ
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Une autre forme de circuit qui convient cet un filtre éliminateur de bande avec une fréquence centrale d'environ 2 kHz (20 Hz), un facteur de surtension tel qu'une fréquence de coude d'environ 8 à 10 kHz
(40 Hz) soit obtenue, et une profondeur de l'ordre de
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(accord étagé) peut aussi être utilisé, particulière-ment dans les applications professionnelles afin d'obtenir une plus large bande globale éliminée. la seconde bande étant placée à une fraction d'une octave au-dessus de la première bande (par exemple 1/3 octave ).
Il est apparu expérimentalement qu'une profondeur de l'ordre de 10 à 15 dB élimine l'effet de modulation en milieu de bande dans les cas les plus difficiles.
Il atout avéré cependant qu'une profondeur aussi faible que 6 dB apporte une amélioration substantielle de l' effet de modulation en milieu de bande, particulièrement si la coupure est très brusque, par exemple à 18 dB par octave.
Si une réponse globale plate est désirée, le
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duction ou de restitution de l'ensemble.
En ce qui concerne particulièrement les carao-
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duction de son sur bande magnétique en cassette compacte, et pour mieux apprécier l'invention, il y a lieu de se reporter aux figurée 7 à 9 qui représentent des courbes mesurées de réponse en fréquences élevées à des niveaux d'entrée suffisamment bas pour éviter la saturation de
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sur cassette. La Figure 10 représente des courbes de ré-
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treur décroît rapidement au-delà de 10 kHz. La Figure 8 montre une montée de la réponses commençant aux envi-
<EMI ID=119.1>
La réponse de la Figure 9 présente une crête
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pide de la réponse au-delà de cette fréquence* La ré-
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la saturation, est presque idéale, suffisamment plate Jusqu'à 20 kHz. Mais cette bonne réponse est rare.
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circuit de distorsion spectrale de fréquences élevées
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de ce �enre car les courbes de réponse des Figures 7
à 10 montre que pour les niveaux au-dessous de la saturation, l'enregistreur courant bien réglé ne présente
<EMI ID=124.1>
Ainsi le circuit de distorsion spectrale assure à la plupart des niveaux qu'il n'y a pratiquement aucune discordance de niveau dans le signal de commande de lecture résultant d'incertitude de réponse aux fréquences extrêmement élevées. Une fréquence de coude d'environ 10 kHz est un bon choix pour les dispositifs de ce �enre car, en outre, la fréquence se trouve dans la partie de décroissance rapide de la courbe de pondération
<EMI ID=125.1>
Dans le choix d'une fréquence de coude appropriée pour un circuit de distorsion spectrale le réalisateur peut choisir des :fréquences approximatives
<EMI ID=126.1>
son appareil. Par exemple, dans le cas d'un canal de transmission de plus haute qualité, une fréquence de
<EMI ID=127.1>
cerne lois appareils à cassette du type dont les carao-
<EMI ID=128.1>
peut se situer entre environ 10 kHz et environ 11 à
12 kHz. En outre bien qu'un filtre d'environ 18 dB
<EMI ID=129.1>
<EMI ID=130.1>
mandent pas le compresseur" une coupure moindre à
12 dB par octave permet d'atteindre les objectifs de l'invention pour la plupart des signaux. Des atténuationa plan brusques que 18 dB par octave présentent <EMI ID=131.1>
et sont plus coûteuses.
<EMI ID=132.1>
en partie de la sensibilité du compresseur aux signaux au-delà de la fréquence de coupure du filtre. Il y a
<EMI ID=133.1>
sante à deux circuits décrit dans le Brevet de Etats Unie d'Amérique US-PS Re 28 426 précité. Dans ce diapoaitif, une pré-accentuation dea fréquences élevées est utilisée dans le circuit de commande du compresseur) de manière que si un signal tel que celai représenté sur la <EMI ID=134.1> être produit par un son de percussion à large bande) la pré-accentuation du circuit de commande entraîne pour le signal un spectre d'énergie tel que celui représenté sur la Figure 12. Le spectre du signal pré-accentué comporte <EMI ID=135.1>
<EMI ID=136.1>
compresseur.
La Figure 13 illustre les réponses incertaines en fréquence du canal enregistreur sur bande magnétique" représentées pour quatre enregistreurs sur bande en cas- <EMI ID=137.1>
<EMI ID=138.1>
dans le circuit de commande de l'expanseur (décodeur) dont il résulte quatre signaux continus différente de commande. Il est clair qu'il en résulte des erreurs de
<EMI ID=139.1>
Dans ce case nous l'effet d'une caractéristique
<EMI ID=140.1>
cour (décodeur) produit le même signal continu de commande dans chaque cas, par exemple comme le montre la <EMI ID=141.1> quence de coude d'environ 10 kHz. comme le montre la <EMI ID=142.1> mine pas le glissement de la bande de fréquence; au contraire, elle peut être seulement légèrement réduite. Mais
<EMI ID=143.1>
dant la reproduction.
Il faut noter que l'objet essentiel de l'invention ressort de la Figure 15 -à savoir d'assurer que la
<EMI ID=144.1>
<EMI ID=145.1>
dans le compresseur et dans l'expanseur.
En ce qui concerne les systèmes à bande glissante du type mentionné ci-dessus le circuit de distorsion spectrale est particulièrement utile en ce qu'il supprime la modulation à fréquence moyenne provoquée par la présence de signaux à fréquence élevée et à niveau élevé dans le compresseur. et qui ne sont pas récupérés et apliquéa à l'expanseur. Cet effet de modulation qui se présente très rarement dans les sources musicales réelles concerne le fonctionnsssst de base du dispositif à bande
<EMI ID=146.1>
tique de fréquence de bande glissante et peut provoquer des effets audibles lorsque ce signal se situe à une fréquence élevée qui n'est pas restituée à la reproduction. Si ce signal prédominant se trouve à une fréquence élevée, nettement au-dessus de la fréquence d'un signal à fréquence moyenne et à niveau base l'effet de modulation à fréquence moyenne est audible si le signal à fréquence élevée est intermittent, par exemple dea sons de
<EMI ID=147.1>
cet effet n'eat pas reproduit avec le même niveau par l'enregistreur sur bande magnétique. Dans ce cas les signaux à fréquence moyenne sont modulés en ampli tude, même après décodage, oar le signal à fréquence élevée entra!ne une variation de la réponse en fréquence
à bande glissante sans expansion complémentaire dans le décodeur de reproduction. Il faut noter que cet effet n'est pas de la nature d'un effet de saturation de la nature d'un effet de saturation de bande magnétique:
il peut résulter d'une polarisation et d'une correc-
<EMI ID=148.1>
vaise orientation, etc. Mais il est clair que l'effet peut être pire s'il y a également saturation dans la région des fréquences de commande.
Ce problème des effets de modulation à fréquence moyenne, à bas niveau, peut être bien compris en regard de la Figure 16 qui montre des résultats obtenus lorsqu'une série de courbes de tonalité d'essai utili-
<EMI ID=149.1>
au-dessous, et une tonalité d'essai à bas niveau de fréquence variable à -65 dB sont enregistrées et restituées sur un système à bande glissante.
Il faut noter que si l'amplitude d'un signal dominant à 15 kHz augmente de -60 dB à par exemple
-50 dB, la sortie du compresseur change d'environ 2 dB. Ce changement de 2 dB doit être préservé exactement dans le traitement d'enregistrement en raison de la dépendance entre la dynamique des fréquences moyennes et ce signal dominant (un changement d'environ 10 dB est pro- <EMI ID=150.1>
production dans la région des fréquences de commande est multipliée substantiellement dans la région des fréquences moyennes.
Si un dispositif de réduction des bruits traite les fréquences basses, il apparait un effet correspondant sur ces fréquences basses. Un ronflement de fréquence. extrêmement basse dans le signal d'entrée du compresseur peut déclencher les circuits de ce dernier. Si l'enregistreur ne reproduit pas les composantes de ronflement, les effets de modulation de signal à la sortie de l'expanseur sont évidents.
REVENDICATIONS
<EMI ID=151.1>
de transmission de signaux dans lequel un signal compressé est appliqué à un canal de transmission qui est à son tour connecté à un expanseur, dans lequel la réponse en amplitude relative du signal dans le canal de transmission entre le compresseur et l'expanseur est incertaine dans les régions d'extrémité et fréquences élevées, ou des fréquences basses,
<EMI ID=152.1>
qués au compresseur, le taux de compression du compresseur étant commande en fonction de caractéristiques de fréquence et de niveau d'amplitude desdits signaux appliqués, caractérisé par le fait que le compresseur (26) comporte des. moyens de filtrage (32, 28) tels que lesdites régions d'extrémité de fréquences élevées ou de fréquences basses, ou
les deux, soient pratiquement exclues de la commande dudit
<EMI ID=153.1>
<EMI ID=154.1>
les deux., dans le signal compressé,
Circuit for suppressing modulation effects in compressors, expanders and noise reduction devices.
<EMI ID = 1.1>
<EMI ID = 2.1>
namique. More particularly, the invention applies. to the processing of sound atonals, although it may also not apply to other signals.
Compressors and expanders are normally used together (compressor-expander system) to effect noise reduction; signal is compressed before transmission or recording
and it is expanded after it is received or returned from the transmission channel. But compressors can be used alone to reduce the dynamic range, i.e. to meet the capacity of a channel
<EMI ID = 3.1>
Compressed nal is suitable for the final purpose. In addition, only compressors are used in some devices, particularly sound reproducing devices
<EMI ID = 4.1>
signals compressed, broadcast or previously recorded. Only expanders are used in some devices.
<EMI ID = 5.1>
sound which are only intended to receive or restore signals broadcast or recorded previously and already compressed. In certain devices, particularly sound recording and reproduction devices, the same device is often produced so as to operate in a switchable mode "like a compressor for recording signals and like an expander for playing compressed signals, previously broadcast or recorded.
It is known that transmission channels have characteristics which depend on the frequency. Consequently, the frequency spectrum of signals received or reproduced is modified and, when compressed signals are applied to a transmission channel, " <EMI ID = 6.1>
by the frequency characteristics of the transmission channel.
<EMI ID = 7.1>
seur, but also that the transmission channel between the compressor and the expander preserves the amplitudes
<EMI ID = 8.1>
signal band compressed. Upon receipt by
<EMI ID = 9.1>
signal processing by the compressor. Therefore, an error in the transmission channel causes the expanded signals to differ from the input signals from the compressor. These differences can be significant and audible, depending on the spectral content of the
<EMI ID = 10.1>
no longer important. In general, the most audible effect is not the direct effect on the signals themselves of very high or very low frequencies, but rather the modulation effect of the signals between the ends
bandwidth, caused by the fact that extreme, high and base frequency signals do not reach the expander. In the context of the present description, this effect will be called the modulation effect in the middle of the band.
In broadband compressors an amplitude error at the control frequency manifests to the same degree in all other parts of the spectrum. It may or may not be acceptable. In the com-
<EMI ID = 11.1>
subsequently, if the control frequencies are at the ends of the bandwidth, errors at these frequencies are multiplied at the intermediate frequencies,
<EMI ID = 12.1>
<EMI ID = 13.1>
strip hoppers are reduced; advantage. in favor of sliding band compressors / expanders).
<EMI ID = 14.1>
In the case of noise reduction systemsa which record compressed signals on a medium with relatively narrow bandwidth, for example a
<EMI ID = 15.1>
cassettes, it is particularly difficult to obtain precise complementary expansion. of compressed signals. This is due to the inability of this circuit to offer a plane amplitude response of the signal * parti-
<EMI ID = 16.1>
problem even exists in professional systems. compressor and expander.
The impossibility appears after the compressor can result from the recorder, the tape, the reproduction unit or the combinations including the filter of the bandwidth. In a way
<EMI ID = 17.1>
of reproduction by frequency modulation or by satellite, errors appear after compression in the transmitter, the medium which transmits the diffuse signal. the receiver or combinations thereof. In the practice of
<EMI ID = 18.1>
Introduce sudden cut filters before the compressor and before the expander. These filters are at least low pass filters but preferably also include high pass sections. These filters
<EMI ID = 19.1>
bordered them or outside the useful bandwidth of 10 together so as not to limit the bandwidth thereof. These filters perform various functions! <EMI ID = 20.1> <EMI ID = 21.1>
frequency modulation fusion to avoid beat whiffing and coding and decoding alignment errors in noise reduction processing circuits.
<EMI ID = 22.1> or supersonic in the encoder input signal, which could otherwise result from audible intermodulation products and / or polarization whistles. d) attenuation of supersonic band noise <EMI ID = 23.1>
decoder to avoid encoder and decoder alignment errors.
e) a definition of the signal bandwidth to facilitate complementarity in the coder / decoder response.
In professional applications "it is desirable to use a high frequency bandwidth limiting filter (for example at 20 - 25 kHz) and preferably also a low frequency bandwidth limiting filter, for example at 20 Hz).
Strictly speaking, there is an ideal channel between the encoder and the decoder, the input filter of the decoder can be disconnected because its introduction can lead in certain situations to the signal., A slight non-complementarity (the encoder signal is subject
<EMI ID = 24.1>
filtering stages). But removing the filter from-
<EMI ID = 25.1>
considerations a) to e) above. Therefore, even in the presence of a good channel between the output of the encoder and the input of the decoder, the presence of the input filter of the decoder is very necessary! (for protection reasons) leads to a non-complementary system by its nature under certain signal conditions. For this reason, the expander input filter should be considered as an integral part of the
<EMI ID = 26.1>
<EMI ID = 27.1>
in noise-reducing systems of the compressor-expander type "resulting from errors in the amplitude response of the transmission channel.
In other words, an object of the invention is to allow the elimination of harmful effects on the
<EMI ID = 28.1>
compressor-expander type "resulting from amplitude response errors occurring between the compressor and the expander.
<EMI ID = 29.1>
override the effects of non-complementarity at very high frequencies (low) which produce audible effects at intermediate frequencies (to reduce the modulation effect in the middle of the band). Another object of the invention is to suppress harmful effects in systems
<EMI ID = 30.1>
ponae in amplitude of the transmission channel is relatively flat.
<EMI ID = 31.1>
to overcome these harmful effects in magnetic tape sound reproduction systems using cassettes or other media of reduced bandwidth, including the sound part of image cassettes and image discs.
<EMI ID = 32.1>
<EMI ID = 33.1>
<EMI ID = 34.1>
low level when present with extremely high frequency signals (eg above 10 kHz) in magnetic tape systems for sound reproduction.
Yet another object of the invention is to reduce the effects of non-complementarity introduced by the use of the expander input filters.
Yet another object of the invention is to reduce
<EMI ID = 35.1>
of the type which will be described later.
In bandwidth boundary systems, the frequency bandwidth of the compressed signals approaches or exceeds the usable bandwidth of the recording and reproducing transmission channel, and therefore these systems are particularly susceptible to error. frequency response to recording and playback, particularly in the region of high frequency and low frequency band borders.
There are two aspects to this problem:
I) the output bandwidth of the compressor may exceed the bandwidth in which the response to recording and reproduction is relatively flat in them. standalone sound reproducing devices, and
<EMI ID = 36.1>
<EMI ID = 37.1>
previously recorded may exceed the bandwidth in which the reproduction response of the sound device is flat.
Although errors theoretically can appear anywhere on the spectrum, as will be
<EMI ID = 38.1>
the elimination of the effects of errors at the ends of the bandwidth of the assembly, particularly on
<EMI ID = 39.1>
caused by these errors.
The invention which provides the solution to the problem of mid-band modulation is rather surprising in its simplicity. More specifically, the signals processed by
<EMI ID = 40.1>
high (and / or low) frequencies with a bend frequency
<EMI ID = 41.1>
slightly below (above) the frequency at which the response of the transmission or recording / reproduction channel introduces substantial errors.
Thus, according to the invention, part (or parts) of the signal spectrum in which the response of the channel
transmission or recording and reproduction
<EMI ID = 42.1>
a level such that the attenuated part is practically excluded from the compression and expansion control.
<EMI ID = 43.1>
are subject to additional enhancement, so that a constant overall frequency response is maintained, If a constant overall frequency response is not required, the invention can be applied only to the compression portions of the compressor assembly - expander,
According to the invention, the spectral content of the signals processed by the compressor is modified or distorted ("dis-
<EMI ID = 44.1>
significantly less sensitive to the influence of signals beyond the abrupt cutoff frequency,
In one embodiment of the invention, a suitable filter (or network) is arranged in the signal circuit of the compressor input (and preferably a complementary filter in the signal circuit of the expander output ). This solution is preferred because it only requires a small amount of circuit components and
<EMI ID = 45.1>
<EMI ID = 46.1>
two filters: the year in the compressor control circuit
<EMI ID = 47.1>
compressor * 'Similarly, in the expander, one filter is placed in the control circuit and the other in
<EMI ID = 48.1>
variants are possible in the caa of a compressor or a dual circuit expander (as described by
<EMI ID = 49.1> <EMI ID = 50.1>
on the signals which pass through it, and also the side path control circuit or the arrangement equivalent to two filters may be suitable if one filter is placed in the path of the side control circuit and the other in the signal output circuit of the lateral path.
It is known in expander systems to provide a cutoff at high frequencies on the compressor side of the assembly and a complementary boost on the expander side of the assembly in order to reduce the saturation of the magnetic strip as described for example in the Patents of
<EMI ID = 51.1>
22nd year (1978) H.2, pages 63-74. But the cut
is progressive and is not sufficient to prevent the high level signals at high (or low) frequencies in the uncertain response region of the assembly from affecting the compressor, as is obtained according to the invention.
It is known from the above publications to place anti-saturation filters at different points of the signal circuit: before and after the compressor-expander and in the compressor-expander at the same time comprising its control circuit. There are therefore many possible positions for the anti-saturation filters in the compressor and expander circuits, used to reduce the high frequency signals applied to the recording magnetic tape. is lying. On the contrary, the circuit according to the invention can be positioned more precisely since it affects the compressor, and consequently the expander,
<EMI ID = 52.1>
the compressor is processing.
Although the invention is not directed towards the elimination of the effects of saturation, it nevertheless facilitates to a certain extent the elimination of the saturation of the magnetic tape. But given
<EMI ID = 53.1>
<EMI ID = 54.1>
of the, region in which the saturations begin to appear, the eating of the strip is preferably treated by other means, as described by
<EMI ID = 55.1>
As with the known provisions of anti
saturation, the invention does not cause a loss of effect
suddenly attenuated as a function of frequency. However, the frequency of bending beyond the abrupt cut-off at the end of the upper frequencies of the set is found at a relatively high frequency in the region where the human ear is much less sensitive to noise. As regards the application of the invention to the low frequency end of the assembly, the ear is also less sensitive and there is essentially
<EMI ID = 56.1>
correctly performed, even with less noise reduction. The invention relates to a spectral distortion only at the ends of the high and / or low frequencies because in practice, these frequency zones are the only ones in which the amplitude response of the transmission channel produces significant errors. Another reason is that less noise reduction can be tolerated at these ends "due to the response of the human ear.
In another known system, a twelve dB / octave bandpass filter with bend frequencies of around 20 Hz and 10 kHz is used in the circuit
for controlling a noise reduction device of the compressor-expander type for a wideband consumer tape recorder (distributed under the
<EMI ID = 57.1> not obtain the results of the invention because no filter is provided in the signal circuit and a high level signal at high frequency (low) above 10 kHz (or below 20 Hz) is amplified according to the level of the signals which are present in the bandwidth of the control circuit. Consequently, this arrangement provides excessive amplification of the high level signals at high frequency.
<EMI ID = 58.1>
20 Hz to 10 kHz is not present, which results in excessive attack on the transmission channel.
It is also known in a system of re-
<EMI ID = 59.1>
US-PS 3 846 719) to use a band eliminator filter with variable overvoltage coefficient reacting at the chromatic level, centered on the frequency of us-
<EMI ID = 60.1>
noises at frequencies lower than those of the chrominance subcarrier frequency. Thus the center frequency of the filter is located between the ends of the bandwidth of the signals and within the predictable response of the system transmission channel and furthermore, it is not intended to eliminate errors of response to recording and repro-
<EMI ID = 61.1>
It is also known that to provide low-pass filters, 1 band-pass and high-pass at 12 dB / octave, in the lateral circuits of compressors and expanders with two circuits (United States patent US-PS 3 [ pound] 46,719 Journal of the Audio Engineering Socie-
<EMI ID = 62.1>
these filters are intended for an entirely different purpose, namely the band separation of the noise reduction effect in separate lateral circuits, and <EMI ID = 63.1>
voluntarily located outside the useful band of the assemblies because they are not intended to affect the upper and lower extreme frequencies of the bandwidth.
It was therefore considered advisable to modify substantially the frequency spectrum in the usable bandwidth. For example, in professional registration, it is considered
<EMI ID = 64.1>
elbow of an upper band limiting filter.
In the same way. in frequency modulation broadcasting, a bandwidth limit greater than
15 kHz is strictly maintained in all stages of the sound signal.
Although the invention is not limited to its use with a particular type of compression-expansion noise reduction device and it improves the operation of all types of compressors.
<EMI ID = 65.1>
especially comes to sliding band noise reduction systems. Examples of such systems are given in the United States of America's Breveta
<EMI ID = 66.1>
cuita known with sliding band * compression or expansion of high frequency sound signals is obtained by applying a boost of high frequencies (at compression) or a cut (at expansion) by means of a pass filter high with variable lower bend frequency. When the signal level in the high frequency band increases the bend frequency of the filter slides up so as to narrow the accented or cut band and exclude the useful signal from the boost or cut.
<EMI ID = 67.1>
tion is the resulting modulation of low frequency medium frequency signals when a high frequency signal in the region of recording / reproducing uncertainties is present at the compressor input. In dual-circuit sliding strip devices of the type described in United States Patent US PS-Re 28,426 supra, this effect can be suppressed by providing for a sudden cut at high frequencies in the side circuit of the device . although this configuration brings about a sudden reduction only at the medium: and weak levels of the signal "it is suitable for
<EMI ID = 68.1>
dual circuit devices, both of the strip type
<EMI ID = 69.1>
28 426) and of the fixed band type (Patent of the United States of America US-PS 3 846 719-
Other characteristics and advantages of the invention will become apparent during the following description of several exemplary embodiments and in the drawings appended as examples which are in no way limitative and in which:
Figures 1 to 4 are simplified diagrams showing alternative positioning of the spectral distortion circuit (s) according to the inventions <EMI ID = 70.1> <EMI ID = 71.1>
high frequency spectral distortion and
<EMI ID = 72.1>
weigher / reproducer on magnetic tape in cassette, Figure 6 is the characteristic noise weighting curve according to the standard of the International Radio Consultative Committee (CCIR) Figures 7 to 10 are examples of curves
<EMI ID = 73.1>
netic in cassette <EMI ID = 74.1>
which are suitable for making the invention better understood.
Figures 1 to 4 are therefore simplified general diagrams which show the different positions in which the spectral distortion circuits can be placed. according to the invention.
In FIG. 1, which represents the preferred and simplest embodiment, the spectral distortion circuit (comprising a low or high frequency section) or the spectral distortion circuits
(comprising both low and high frequency sections), designated by 2, is or are located in the circuit of the input signal to a compressor 4 whose output signal is applied to a transmission channel
<EMI ID = 75.1>
complementary seur 6 processes the reproduced signal and applies it to one or more optional spectral recovery circuits 8, having one or more characteristics complementary to those of the compressor input circuit or circuits. This position of the circuit is particularly advantageous when the compressor
<EMI ID = 76.1>
<EMI ID = 77.1>
Figure 2 illustrates an equivalent configuration which, in practice, is not preferred because it is more complex, requires additional circuits <EMI ID = 78.1>
slowly, one or more spectral distortion circuits 10 are placed in the compressor control circuit and one or more other spectral recovery circuits 12 in the signal output circuit of the compressor. If optional recovery is used on the breeding side, one or more circuits
<EMI ID = 79.1>
<EMI ID = 80.1>
<EMI ID = 81.1>
<EMI ID = 82.1>
from those of circuit (s) 2, and may differ between them "to obtain the same overall results as circuit (s) 2. This observation also applies to circuits 14 and 16. If the compressor 4
and expander 6 each include devices
in series, as described in the aforementioned article, one or more spectral distortion circuits 10 are only necessary in the control circuit of the first compressor and one or more circuits 12 are located only in the output circuit of the first device in compressor series then (as an option) one or more circuits 14 is only provided in the input circuit of the last device in series of the expander with one or more circuits 16 in a control circuit only.
<EMI ID = 83.1>
spectral distortion circuits in the two-circuit compressor and expander side circuits. These compressor and expander configurations are well known in themselves and will not be described in detail. But there are two main forms for the other N circuit (20). A variant (Figures 7 and 8 of the United States Patent N [deg.] US-PS 3 846 719) consists of a filter followed by a controlled limiter
<EMI ID = 84.1>
signal level increases * when a rectified and filtered control signal is commanded. A variant shroud
(Patent of the United States of America US-PS Re 28 86) consists of a high-pass filter with sliding band whose bandwidth is progressively narrowed by the control signal so as to exclude the components of the signal of large amplitude at the filter outlet. Advantageous bend frequency values for variable filters are of the order of 375 Hz in the state
rest, but gradually narrowing the upper bandwidth in response to the control signal.
Two-circuit compressors and expanders (separate or in series) can also be used in the configurations of Figures 1 and 2.
<EMI ID = 85.1>
<EMI ID = 86.1>
<EMI ID = 87.1> equivalent together with a compressor 26 and a
<EMI ID = 88.1> equivalent figuration, one circuit or several circuits
28 of spectral distortion are placed in the control circuit of the side circuit 30, controlling a circuit of <EMI ID = 89.1>
Another spectral distortion circuit 34 is placed at the output of the lateral circuit. Optionally, the same circuits are placed in the lateral circuit of the expander. The configurations of Figures 1 and 2 are preferred to those of Figures 3 and 4 because they act on all signal levels and therefore also reduce the effects of channel overload or saturation of the magnetic strip at the end or ends Of the band.
Although Figures 3 and 4 show only one
<EMI ID = 90.1>
Be used, as described for example in the United States Patent N [deg.] US-PS 3 846 719 cited above. In addition, the lateral circuits can be made so that the lateral compressor circuit has a reaction configuration and that the lateral expander circuit has a direct attack configuration as described for example in the United States Patent. America US-PS 3,903,485. When devices with two circuits in series are used in a compressor and an expander, for example of the type described in Audio- <EMI ID = 91.1>
several spectral distortion circuits in the first device in series of the compressor and, optionally, in the last device in series of the expander, although the configuration of FIG. 1 is preferable.
<EMI ID = 92.1>
preferably takes: f) a cut-off frequency in the region in which the response of the transmission channel or of the tape recorder, including that of the <EMI ID = 93.1>
definitely safe, that is, somewhat below (above) the frequency at which the response of the transmission channel or tape recorder is
<EMI ID = 94.1>
b) a sudden cut to obtain a well defined limit of the circuit control frequencies. c) a well-defined shape following the cut so as to allow easy creation of the inverse characteristic during reproduction or restitution, and thus maintain a constant overall frequency response (if desired). d) a shape that takes full advantage of the low-level noise sensitivity characteristic <EMI ID = 95.1>
in frequency as abrupt and as deep as possible without introducing a significant increase in the noise level when using the additional characteristic during reproduction.
Although the spectral distortion characteristic effectively reduces the reduction effect of
<EMI ID = 96.1>
abrupt, if the frequency is above about 8 kHz
<EMI ID = 97.1>
not audible due to the response of the human ear to low level noise of high and low frequency,
<EMI ID = 98.1> low as is the case when the invention is applied
<EMI ID = 99.1>
magnetic. This somewhat surprising aspect of the invention has been verified experimentally.
A justification for this treatment can also be seen from the shape of the noise weighting curve of the International Radio Advisory Committee.
<EMI ID = 100.1>
curve follows the sensitivity of the human ear to low level noise. Note that the sensitivity is low at low frequencies and also decreases
<EMI ID = 101.1>
There is therefore a reduced psycho-acoustic need to maintain a substantial reduction in noise at frequencies.
<EMI ID = 102.1>
at high frequencies the observed possibility of noise reduction systems to provide subjectively significant noise reduction even if low frequencies can be treated little, if at all. A good achievement can eliminate the. humming noise which, in cassette tape recording, is the only low frequency noise that is selectively annoying.
In professional noise reduction devices in which noise reduction
<EMI ID = 103.1>
snoring problems not expected, there is usually little need to reduce noise below the lowest snoring component, which
<EMI ID = 104.1>
Particularly at the high frequency end of the spectrum, the use of a spectral distortion circuit does not eliminate or replace a global band limiting filter, sometimes called
popularly a "multiplex filter" (MPI). The reasons have already been given. As has been explained
<EMI ID = 105.1>
Played at the recording and at the reproduction fulfills several functions which are linked only externally to those described in the present description. By con-
<EMI ID = 106.1>
it is desirable to have decoding and coding
<EMI ID = 107.1>
bandaged; and
2) distortion and spectral recovery circuits.
The spectral distortion circuit (s)
<EMI ID = 108.1>
sharp cent, as shown in Figure 5. The dotted lines are intended to show that the final high frequency (low frequency response) need not be precisely that shown in solid lines.
An appropriate form of distortion circuit
<EMI ID = 109.1>
abrupt bend low pass (high pass), with a slope of 18 dB per octave, and with a bend frequency in the rapidly decreasing part of the CCIR noise weighting curve (Figure 6) and below (above) the upper cutoff frequency of the transmission channel. Elbow or cutoff frequency
<EMI ID = 110.1>
these basses) could be suitable for a tape deck
<EMI ID = 111.1>
<EMI ID = 112.1>
low frequencies at 30 - 60 Hz).
The circuit could also take the form of an accentuation circuit with approximately
<EMI ID = 113.1>
Another form of circuit suitable for this is a band eliminator filter with a center frequency of about 2 kHz (20 Hz), an overvoltage factor such as a bend frequency of about 8 to 10 kHz.
(40 Hz) is obtained, and a depth of the order of
<EMI ID = 114.1>
(layered agreement) can also be used, particularly in professional applications in order to obtain a wider overall band eliminated. the second band being placed at a fraction of an octave above the first band (for example 1/3 octave).
It has appeared experimentally that a depth of the order of 10 to 15 dB eliminates the modulation effect in the middle of the band in the most difficult cases.
However, it has been found that a depth as small as 6 dB provides a substantial improvement in the modulation effect in the middle of the band, particularly if the cut is very abrupt, for example at 18 dB per octave.
If a flat overall response is desired, the
<EMI ID = 115.1>
duction or restitution of the whole.
With particular regard to the Caribbean
<EMI ID = 116.1>
duction of sound on magnetic tape in compact cassette, and to better appreciate the invention, reference should be made to FIGS. 7 to 9 which represent measured curves of response in high frequencies at sufficiently low input levels to avoid saturation of
<EMI ID = 117.1>
on cassette. Figure 10 shows curves of re-
<EMI ID = 118.1>
slower decreases rapidly above 10 kHz. Figure 8 shows a rise in responses starting at around
<EMI ID = 119.1>
The answer in Figure 9 shows a peak
<EMI ID = 120.1>
pide of the response beyond this frequency * The re-
<EMI ID = 121.1>
saturation is almost ideal, sufficiently flat Up to 20 kHz. But this correct answer is rare.
<EMI ID = 122.1>
high frequency spectral distortion circuit
<EMI ID = 123.1>
of this � enre because the response curves of Figures 7
to 10 shows that for levels below saturation, the well-adjusted current recorder does not have
<EMI ID = 124.1>
Thus the spectral distortion circuit assures at most levels that there is practically no level mismatch in the read control signal resulting from response uncertainty at extremely high frequencies. A bend frequency of around 10 kHz is a good choice for the devices in this unit because, moreover, the frequency is in the fast decay part of the weighting curve.
<EMI ID = 125.1>
When choosing an appropriate bend frequency for a spectral distortion circuit, the director can choose: approximate frequencies
<EMI ID = 126.1>
his device. For example, in the case of a higher quality transmission channel, a frequency of
<EMI ID = 127.1>
identifies laws of cassette type such as caravans
<EMI ID = 128.1>
can be between about 10 kHz and about 11 to
12 kHz. Also although a filter of around 18 dB
<EMI ID = 129.1>
<EMI ID = 130.1>
not require the compressor "a lesser cut to
12 dB per octave achieves the objectives of the invention for most signals. Abrupt plane attenuations that 18 dB per octave present <EMI ID = 131.1>
and are more expensive.
<EMI ID = 132.1>
partly the sensitivity of the compressor to signals beyond the filter cutoff frequency. There is
<EMI ID = 133.1>
two-circuit health described in the United States Patent US-PS Re 28,426 cited above. In this slide, a high frequency pre-boost is used in the compressor control circuit) so that if a signal like that shown in the <EMI ID = 134.1> be produced by a wideband percussion sound) the pre-emphasis of the control circuit results in an energy spectrum for the signal as shown in Figure 12. The spectrum of the pre-stressed signal behaves <EMI ID = 135.1>
<EMI ID = 136.1>
compressor.
Figure 13 illustrates the uncertain frequency responses of the magnetic tape recorder channel "shown for four case tape recorders. <EMI ID = 137.1>
<EMI ID = 138.1>
in the expander control circuit (decoder) which results in four different continuous control signals. It is clear that this results in errors of
<EMI ID = 139.1>
In this box we have the effect of a characteristic
<EMI ID = 140.1>
court (decoder) produces the same continuous control signal in each case, for example as shown in the <EMI ID = 141.1> bend frequency of approximately 10 kHz. as the <EMI ID = 142.1> does not undermine the sliding of the frequency band; on the contrary, it can only be slightly reduced. But
<EMI ID = 143.1>
during reproduction.
It should be noted that the essential object of the invention emerges from Figure 15 - namely to ensure that the
<EMI ID = 144.1>
<EMI ID = 145.1>
in the compressor and in the expander.
With regard to sliding band systems of the type mentioned above the spectral distortion circuit is particularly useful in that it suppresses the medium frequency modulation caused by the presence of high frequency and high level signals in the compressor . and which are not recovered and applied to the expander. This modulation effect which occurs very rarely in real musical sources concerns the basic function of the tape device
<EMI ID = 146.1>
Slippery band frequency tick and may cause audible effects when this signal is at a high frequency which is not reproduced during playback. If this predominant signal is at a high frequency, significantly above the frequency of a medium frequency signal and at a low level the effect of medium frequency modulation is audible if the high frequency signal is intermittent, for example dea sounds
<EMI ID = 147.1>
this effect was not reproduced with the same level by the tape recorder. In this case, the signals at medium frequency are modulated in amplitude, even after decoding, because the signal at high frequency causes a variation in the frequency response.
with sliding band without additional expansion in the reproduction decoder. It should be noted that this effect is not of the nature of a saturation effect of the nature of a magnetic stripe saturation effect:
it can result from a polarization and a correction
<EMI ID = 148.1>
vaise orientation, etc. But it is clear that the effect can be worse if there is also saturation in the region of the control frequencies.
This problem of low frequency medium frequency modulation effects can be well understood with reference to Figure 16 which shows results obtained when a series of test tone curves use
<EMI ID = 149.1>
below, and a low-frequency test tone with a variable frequency of -65 dB are recorded and output on a sliding band system.
It should be noted that if the amplitude of a dominant signal at 15 kHz increases from -60 dB to for example
-50 dB, the compressor output changes by about 2 dB. This 2 dB change must be preserved exactly in the recording processing due to the dependence between the mid-frequency dynamics and this dominant signal (a change of about 10 dB is pro- <EMI ID = 150.1>
production in the region of control frequencies is multiplied substantially in the region of medium frequencies.
If a noise reduction device processes the low frequencies, there is a corresponding effect on these low frequencies. Frequency snoring. Extremely low in the compressor input signal can trigger the compressor circuits. If the recorder does not reproduce the snoring components, the effects of signal modulation at the output of the expander are evident.
CLAIMS
<EMI ID = 151.1>
signal transmission system in which a compressed signal is applied to a transmission channel which is in turn connected to an expander, wherein the relative amplitude response of the signal in the transmission channel between the compressor and the expander is uncertain in end regions and high frequencies, or low frequencies,
<EMI ID = 152.1>
qués the compressor, the compression ratio of the compressor being controlled as a function of frequency characteristics and amplitude level of said applied signals, characterized in that the compressor (26) comprises. filtering means (32, 28) such as said high frequency or low frequency end regions, or
both, are practically excluded from the order of said
<EMI ID = 153.1>
<EMI ID = 154.1>
both., in the compressed signal,