DE1953300A1 - Dynamikkompressor - Google Patents
DynamikkompressorInfo
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G7/00—Volume compression or expansion in amplifiers
- H03G7/06—Volume compression or expansion in amplifiers having semiconductor devices
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G7/00—Volume compression or expansion in amplifiers
- H03G7/002—Volume compression or expansion in amplifiers in untuned or low-frequency amplifiers, e.g. audio amplifiers
- H03G7/004—Volume compression or expansion in amplifiers in untuned or low-frequency amplifiers, e.g. audio amplifiers using continuously variable impedance devices
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- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
Akustische u. Kino-Geräte Gesellschaft m.b.H., 1150 Wien,
Nobilegasse 50 (Österreich)
Dynamikkompressor
Gegenstand der Erfindung ist ein Dynamikkompressor, enthaltend einen pegelabhängig steuerbaren Widerstand,
bzw. ein pegelabhängig steuerbares Widerstandsnetzwerk.
Der Dynamikumfang -von Original schall ereignis sen, z.B.
bei Konzerten, beträgt bis zu 80 db und mehr. Es ist bekannt, daß dieser große Bereich bei Schallplattenaufnahmen, Bundfunkübertragungen, Tonbandaufnahmen
und ähnlichem nicht mehr voll bewältigt werden kann,
sondern daß dieser natürliche Bereich entsprechend eingeengt werden muß, wobei eine verbleibende Dynamik von
50 db noch als sehr gut zu bezeichnen ist. Diese Einengung
erfolgt bei hochwertigen Studioaufnahmen üblicherweise
vom {Eoningenieur, also von Hand aus, trotzdem ist es aber auch in vielen fällen der Studiotechnik üblich,
Kompressoren einzusetzen· Auf #eden fall sind sie aber
ein sehr brauchbares Hilfsmittel der Übertragungstechnik
bei elektroakustischen Anlagen schlechthin und vor allem
für den Tonbandamateur außerordentlich wertvoll, da sie ihm eine ständige Kontrolle des Aussteuerungsanzeigers
ersparen und ihm die Möglichkeit geben, sich ausschließlich dem auf zuzurechnenden Schallereignis zu widmen.
Es sind Schaltungen bekannt geworden, die von Brückenanordnungen mit Kohle- und Metallfadenlämpchen bis zu.
aufwendigen Regel schaltungen, z.B. mit Hegelröhren in
Vor- und Rückwärtsregelung reichen. Abgesehen von Schaltungen mit Hegelröhren arbeiten die bekannten Anordnungen
alle nach dem Prinzip des pegelabhängigen Spannungsteilers, wobei bei hochwertigen Anordnungen
die Hegelspannung meist an die eine Diagonale einer Brücke gelegt wird, die aus vier steuerbaren Widerstandselementen,
beispielsweise Dioden, Transistoren u. dgl. besteht, wobei der veränderliche Widerstand an der
anderen Diagonale der Brücke erscheint. Auch Fotowiderstände wurden als steuerbare Widerstände verwendet, die
von einer Lichtquelle, deren Helligkeit von der Signalspannung abhängig ist, beleuchtet werden.
Für den Amateur sind aber die meisten der bekannten Schaltungen zu aufwendig. Die Industrie hat sich bemüht,
dem Amateur entgegenzukommen und hat in der letzten Zeit Tonbandgeräte auf den Harkt gebracht, die bereits mit
einem eingebauten Dynamikkompressor ausgerüstet sind. Nun werden diese Dynamikregler nur in wenigen Fällen
wirklich benötigt, nämlich nur dann, wenn ein Schallereignis, dessen Dynamikumfang sehr groß oder nicht
voraussehbar ist, direkt auf das Band aufgenommen werden soll. Handelt es sich um die Aufnahme von Hundfunksendungen
oder Schallplatten auf Band, ist wegen des bereits reduzierten Dynamikumfanges ein Dynamikkompressor
nicht mehr erforderlich, unter Umständen sogar störend. Es scheint daher wesentlich sinnvoller, den Dynamikkompressor
nicht im Tonband, sondern im Mikrofon unterzubringen, was zur Folge hat, daS eine solche Hegeleinrichtung
mit geringstem Aufwand und mit geringer Speiseleistung auskommen muß.
Für die Verwirklichung dieses Gedankens zeichnen sich zwei Wege ab. Man kann entweder das NF-Signal dem Ton-
000822/1408 BAD ORIGINAL
bandgerat entnehmen, gleichrichten, und die so gewonnene Spannung als Hegelspannung verwenden, oder aber unter
Verwendung eines getrennten Verstärkers die notwendige Regelspannung direkt von Mikrofonausgang ableiten.
Da in beiden Fällen nur sehr geringe Leistungen zur Verfügung stehen, ist es notwendig, den Kompressor mit
einer möglichst großen Empfindlichkeit auszustatten.
Es ist das Ziel der Erfindung, einen solchen hochempfindlichen Dynamikkompressor zu schaffen, der einfach zwischen
Mikrofon und Tonbandgerät geschaltet wird und daher nur
bei Mikrofonaufnahmen wirksam sein kann. Der erfindungsgemäße
Dynamikkompressor enthält einen pegelabhängig steuerbaren Widerstand, bzw. ein pegelabhängig steuerbares
Widerstandsnetzwerk mit Dioden, Transistoren od.dgl. sowie einen Differentialubertrager. Der Dynamikkompressor
gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das zu komprimierende Signal einmal direkt und einmal über
den pegelabhängig gesteuerten Widerstand bzw. über das pegelabhängig gesteuerte Widerstandsnetzwerk an zwei
einander entgegengeschaltete Wicklungen mit gleicher oder annähernd gleicher Windungszahl eines Übertragers
geschaltet ist und daß das auf diese Weise komprimierte Signal zweckmäßigerweise an einer dritten Wicklung des
Übertragers abgenommen wird.
In der vorstehend beschriebenen Ausführung ist der erfindungsgeoäße
Dynamikkompressor am günstigsten mit einer hochohmigen Signal quelle zu betreiben. Da Mikrofone jedoch
im allgemeinen niederohmig sind, wird noch ein Aufwärtstransformator
an der Eingangsseite des Kompressors vorgesehen, in dessen Primärkreis die Signalspannungsquelle
geschaltet ist und parallel zur Signalspannungsquelle eine Verstärkeranordnung liegt, deren Ausgang mit einer Gleichrichteranordnung
belastet ist, von der die gleichgerichtete Ausgangsspannung des Verstärkers an den pegelabhängigen
Widerstand bzw. an die pegelabhängige Widerstandsschaltung geführt ist.
009822/1ΑΟΘ
Als pegelabhängig steuerbare Widerstände eignen sich
insbesondere halbleiter, wie Dioden, !Transistoren od.dgl.,
die entweder als einfacher gesteuerter Spannungsteiler wirken, wobei der differentielle Widerstand ausgenützt
wird, oder aber in einer Briickenschaltung angeordnet sein können, über deren eine Diagonale die Signalspannung dem
Übertrager zugeführt wird, wogegen an der anderen Diagonale die Regelspannung anliegt.
Der erfindungsgemäße Dynamikkompressor soll nun in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher
erläutert werden, in der Fig. 1 das prinzipielle Schaltbild zeigt, in Fig. 2 die Wirkung des Widerstandes auf
den Verlauf der Regelkurve ersichtlich gemacht ist, und die Fig. 3 a - c schließlich Ausführungsformen von signalspannungabhängigen
Anordnungen darstellen.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Prinzipschaltbild handelt es sich um einen Dynamikkompressor, der die Ausgangsspannung
des niederohmigen Mikro»fons M komprimieren soll.
Sinnvollerweise wird die Mikrofonspannung mit dem Übertrager Ü,, hinauf transformiert, da dadurch zusätzlich zu
der erfindungsgemäßen Verbesserung die Spannungsteilung
zwischen dem hinauf transformierten Mikrofonwiderstand und
dem Eingangswiderstand des Differentialübertragers Rg
ausgenützt wird.
Die Sekundärwicklung des Übertragers Ü. liegt mit einem
Ende am Verbindungspunkt zweier Wicklungen 1- und 2 eines DifferentialÜbertragers U^, die gleiche oder wenigstens
annähernd gleiche Windungszahlen aufweisen. Elektrisch
sind die beiden Wicklungen so geschaltet, daß sie sich in ihrer Wirkung entgegenstehen, d.h. in der dritten Wicklung
bildet sich die Differenz der durch die Wicklungen 1 und
induzierten Spannungen. Sind beide Spannungen gleich groß, kommt es zu einer Auslöschung, wird nur eine der beiden
Wicklungen 1 oder 2 beaufschlagt, wird die Signal spannung
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entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Übertragers Ü~ zur Gänze an der Wicklung 3 auftreten. Die Wicklung 1
des Übertragers Üg wird über einen Widerstand IU direkt
mit der Signalspannung beaufschlagt, wogegen die Wicklung
die Signalspannung über einen pegelabhängig steuerbaren
Widerstand, bzw. eine pegelabhängig steuerbare Widerstandsschaltung erhält, d.h. es werden die beiden Spannungen
pegelabhängig mehr oder weniger über den steuerbaren Widerstand Rg einander entgegengeschaltet. An der Wicklung 3
wird dann die auf diese Weise komprimierte Spannung abgenommen.
In dem in ffig. 1 gezeigten Prinzipsohaltbild ist der steuerbare
Widerstand R„ durch eine Brückenschaltung, bestehend aus den vier Blöden D^, Dp, D, und D^, gebildet. Der Brückenwiderstand
zwischen den beiden Eckpunkten A, B ändert sich entsprechend der an die Punkte Q, D angelegten Rege^spannung,
die vom Mikrofonausgang abgeleitet wird. Zu diesem Zweck ist ein Verstärker Y an das Mikrofon angeschlossen,
der mit einer Gleichrichteranordnung &, die im wesentlichen aus einer Diode und einem Ladekondensator besteht, ausgangsseitig
belastet ist. Die solcherart gewonnene Gleichspannung ist in ihrer Größe von der Amplitude der von dem
Mikrofon M abgegebenen Wechselspannung abhängig und wird
der steuerbaren Brückenschaltung zugeführt.
Üblicherweise braucht man je nach Anwendungsfall kurze
Einschwingzeiten (ca. 10 bis 20 ms) und lange Ausschwingzeiten
(ca. 5 his 20 Sekunden), die durch Wahl des Ladekondensators,
des Quellwiderstandes der Wechsel Spannung, und
des Entladewiderstandes realisiert werden (Ta, f_).
Mit dem Widerstand R, kann die Steilheit der Dynamikkompression
verändert werden. Genau genommen überlagern sich zwei Effekte. Einmal wird das Signal entsprechend der
Differenzschaltung Im Übertrager Ug "Βά zum anderen Mal
entsprechend dem Spannungsteilerverhältnis *— beein-
flußt. Mit R-, ist der Eingangswiderstand des Dynamikkompressors
nach dem Eingangsübertrager tL bezeichnet, wogegen U das Übersetzungsverhältnis des Eingangsübertragers angibt.
Der Widerstand R^ stellt den Quellwiderstand des Mikrofones
dar.
In fig. 2 ist der Einfluß des Widerstandes R5 dargestellt,
wobei in dem Diagramm der Zusammenhang zwischen den beiden Spannungen U^, U2 (Ein- und Ausgangs Spannung des Kompressors)
-λ in Abhängigkeit von R, gezeigt ist. Die Wirkung von R, kann
folgendermaßen beschrieben werden! wenn R, gleich R„ ist,
ist das Ausgangssignal U2 gleich Hull, R, wird aber so gewählt,
daß dies sicher erst weit über dem maximal zu übertragenden
Pegel der Fall ist. Man kann aber dadurch, je
nachdem, wohin man diesen Punkt legt, die Steilheit innerhalb des Dynamikbereiches verändern.
Anstelle der Brückenanordnung Bit vier Dioden od. dgl., die nur dort sinnvoll ist, wo eine hohe Dynamikkompression gefordert
und die Unterdrückung von Regelstößen immer schwieriger wird, können auch einfache Schaltungsanordnungen mit nur
einer Diode~yoder einem Transistor angewendet werden, ^n den
) Fig· 3a bis 3c sind derartige Anordnungen im Prinzip dargestellt.
Bei dem Beispiel gemäß Fig. 3a wird eine Diode Dg
verwendet, der über einen Kondensator C die Wechsel spannung zugeführt wird. Die Diode Dg wird über den Widerstand R2
mit der signalabhängigen Regelspannung Vg versorgt. Der von
der angelegten Signal spannung abhängige Widerstand Eg tritt
zwischen den beiden Klemmen A und B auf.
Bei den Schaltungsbeispielen gemäß Fig. 3b und 3c tritt
anstelle einer Diode der Transistor, wodurch man mit kleineren Signal spannungen eine größere Widerstandsänderung als bei der
Diodenschaltung erzielen kann.
009322/ U08
Die Empfindlichkeit des erfindungsgemäßen Kompressors ist
verhältnismäßig hoch, denn schon mit einer Gleichspannung von 0,6 V kann eine Dynamikeinengung von 40 db erzielt
werden. Der erforderliche Leistungsbedarf ist außerordentlich gering, räumlich läßt sieh der erfindungsgemäße Kompressor auch in einem Hikrofongehause unterbringen.
werden. Der erforderliche Leistungsbedarf ist außerordentlich gering, räumlich läßt sieh der erfindungsgemäße Kompressor auch in einem Hikrofongehause unterbringen.
009822/U08
Claims (4)
- Patentansprücheifoj Dynamikkompressor, enthaltend einen pegelabhängig steuerbaren Widerstand bzw. ein pegelabhängig steuerbares Widerstandsnetzwerk, dadurch gekennzeichnet, daß das zu komprimierende Signal einmal direkt und einmal über den pegelabhängig gesteuerten Widerstand bzw. über das pegelabhängig gesteuerte Widerstandsnetzwerk an zwei einander entgegengeschaltete Wicklungen mit gleicher oder annähernd gleicher Windungszahl eines Übertragers geschaltet ist und daß das auf diese Weise komprimierte Signal zweckmäßigerweise an einer dritten Wicklung des Übertragers abgenommen wird.
- 2. Dynamikkompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Signalspannungsquelle eine Verstärkeranordnung liegt, deren Ausgang mit einer Gleichrichteranordnung belastet ist, von der die Ausgangsgleichspannung an den pegelabhängig steuerbaren Widerstand bzw. an das pegelabhängig steuerbare Widerstandsnetzwerk geführt wird.
- 3· Dynamikkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pegelabhängig steuerbare Widerstand einHalbleiterelement, zl?B. eine Diode oder ein Transistor ist, denen die Ausgangsgleichspannung aus der Gleichrichteranordnung als signalabhängige Regelspannung zugeführt wird.
- 4. Dynamikkompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das pegelabhängig steuerbare Widerstandsnetzwerk aus einer Brückenanordnung von Dioden, Transistoren od.dgl. besteht und über die eine Brückendiagonale des von der Signalspannungsquelle herrührende Signal zu einer Wicklung des Übertragers geführt, an die andere Brückendiagonale hingegen die signalabhängige Regelspannung geführt wird.009822/14089 Leerseite
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---|---|---|---|
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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---|---|---|---|---|
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1968
- 1968-11-04 AT AT1069968A patent/AT289202B/de not_active IP Right Cessation
-
1969
- 1969-10-23 DE DE19691953300 patent/DE1953300A1/de active Pending
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Also Published As
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---|---|
GB1248857A (en) | 1971-10-06 |
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