DE2211348C3 - Schaltung zum Ändern des dynamischen Bereichs eines Eingangssignals - Google Patents
Schaltung zum Ändern des dynamischen Bereichs eines EingangssignalsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Andern des
dynamischen Bereiches eines Eingangssignals,, mit zwei
eingangsseitig verbundenen Übertragungskanälen, die mit den beiden Anschlüssen einer Impedanz verbunden
sind, die in einer die von den Kanälen übertragenen Signalkomponenten zu einem Ausgangssignal vereinigenden
Einrichtung liegt, wobei der erste Kanal in bezug auf den Dynamikbereich während des Betriebes
linear und der zweite Kanal frequenzselektiv ist, indem er einen begrenzten Frequenzbereich bestimmt, in dem
der Dynamikbereich des Ausgangssignals relativ zum
ίο Eingangssignal geändert wird, mit einer veränderbaren
Impedanz, die den frequenzselektiven Kanal beeinflußt und sich in Abhängigkeit von einer Signalamplitude in
der Schaltung derart ändert, daß sie den begrenzten Frequenzbereich einengt, wenn die Eingangssignalamplitude
ansteigt
Bei einer derartigen Schaltung kann der dynamische Bereich des Eingangssignals durch eine Kompression
mittels Kompressor oder durch eine Expansion mittels Expander bewirkt werden. In manchen Fällen ist es
erwünscht, daß Kompressor und Expander unabhängig voneinander arbeiten. In vielen Fällen komprimiert der
Kompressor den dynamischen Bereich eines Eingangssignals, bevor es übertragen oder aufgezeichnet wird,
und ein komplementärer Expander expandiert den dynamischen Bereich des empfangenen Signals oder des
von einem Aufzeichnungsträger wieder abgespielten Signals, d. h., der Expander stellt die lineare Kennlinie
des dynamischen Be -eiches in bezug auf das Eingangssignal wieder her. Störgeräusche, die von der Übertragung
oder dem Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgang erzeugt werden, werden dadurch wesentlich
vermindert, und die Kompressor-Expander-Kombination, die auch als Kompander bezeichnet wird, wirkt als
Einrichtung zur Verminderung von Störgeräuschen.
Bei einer bekannten Schaltung der gattungsgemäßen Art (DE-OS 20 35 479) werden die Ausgangssignale der
beiden Übertragungskanäle vereinigt. Ferner hat der eine Übertragungskanal eine frequenzselektive Übertragungskennlinie,
und er kann eine veränderbare Impedanz aufweisen, die die frequer selektive Übertragungskennlinie
beeinflußt und den Durchlaßfrequenzbereich des anderen Kanals so stark einengt, daß hohe
Signalkomponenten nicht durch die Dynamikbereichänderung beeinflußt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die bei
hohen Signalamplituden (Signalpegeln) ebenfalls keine Verzerrungen bewirkt und dennoch einfacher aufgebaut
ist.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die veränderbare Impedanz die in der Vereinigungseinrichtung
liegende Impedanz ist und dadurch einen veränderbaren Kopplungsgrad zwischen den
beiden Kanälen bewirkt und gleichzeitig in Verbindung mit dem zweiten Kanal den begrenzten Frequenzbereich
bestimmt.
Bei dieser Ausbildung liegt die veränderbare Impedanz nicht in dem frequenzselektiven Kanal (dem
zweiten Kanal), sondern die veränderbare Impedanz wird als veränderbare Kopplung zwischen den beiden
Anschlüssen benutzt, mit denen die beiden Kanäle jeweils verbunden sind, Auf diese Weise erhält die
Veränderbare Impedanz eine K.oppe!funktion, nämlich
die Beeinflussung des ffeqüenzselektiven Kanals einer*
seits und die Vereinigung der über die beiden Kanäle übertragenen Signalkomponenten andererseits.
In vielen Anwendungsfällen, t. B, bei Tonübertragun*
gen, hat der erste Übertragungskanal gewöhnlich eine
konstante Frequenzcharakteristik (Amplitudengang). Bei hohen Signalpegeln kann die veränderbare Kopplung
zwischen den beiden Übertragungswegen so eingestellt werden, daß sie den Ausgang des ersten
Übertragungskanals direkt mit dem Schaltungsausgang verbindet Das Ausgangssignal entspricht dann dem der
Ausgangsgröße des ersten Übertragungskanals. Bei niedrigen Signalpegeln hängt jedoch die Ausgangsgröße
der Schaltung, die der Ausgangsgröße des zweiten Übertragungskaaals entspricht, von der Verstärkung
und dem Frequenzverhalten des zweiten Übertragungskanals ab. Wenn der Ausgangspegel des zweiten
Übertragungskanals größer ist als derjenige des ersten Übertragungskanals, dann arbeitet die Schaltungsanordnung
als Kompressor Wenn er niedriger ist als derjenige des ersten Übertragungskanals, dann arbeitet
die Schaltungsanordnung als Expander. Die Frequenzabhängigkeit des zweiten Übertragungskanals kann so
aufgebildet werden, daß sie den Signalen und dem auftretenden Geräusch angepaßt ist Wenn z. B. nur ein
Zischen beseitigt werden soll, dann wird die Frequenzkurve bei niedrigen Signalpegeln, d h. oei entkoppeltem
Betrieb bei hohen Frequenzen im Falle eines Kompressors ansteigen und bei hohen Frequenzen im Falle eines
Expanders absinken.
Die veränderbare Kopplung kann veränderbare Widerstände, veränderbare Kondensatoren und veränderbare
Induktivitäten enthalten.
Wenn der Kompressor und der komplementäre Expander zur Störgeräuschverminderung benutzt werden,
ist es wichtig, daß signalmodulierte Störgeräuscheffekte vermieden werden. Dies wird am besten dadurch
erreicht daß sichergestellt wird, daß die verschiedenen Abschnitte des Frequenzspektrums möglichst unabhängig
voneinander komprimiert oder expandiert werden, So sollte z. B. der Grad der Kompression oder
Expansion (d. h. die Störgeräuschverminderung) bei den extrem hohen Hörfrequenzen z. B. so wenig wie
möglich von den Signalpegeln bei tiefen oder mittleren Frequenzen beeinflußt werden. Die Erfindung ermöglicht
diese g.trennte Behandlung, indem die veränderbare Kopplung so eingerichtet wird, daß sie den Grad
der Kompression und Expansion frequenzselektiv steuert. Wenn ein Signal großer Amplitude bei einer
bestimmten Frequenz auftritt, dann ändert die veränderbare Kopplung das Frequenzverhalten des Filters
oder Netzwerks in dem zweiten Über.ragungskanal und bewirkt, daß bei der Signalfrequenz das Ausgangssignal
möglichst im dynamischen Bereich unverändert bleibt. Dies wird jedoch so durchgeführt, daß Frequenzen,
welche von der Signalfiequenz weit entfernt liegen,
nicht beeinflußt werden. Das Frequenzband, innerhalb dessen die Kompression oder Expansion stattfindet,
wird daher im Endergebnis so weit eingeschränkt oder verschmälert, daß die Signalfrequenz außerhalb des
Bandes liegt. Es ist daher möglich, einen hohen Grad der Kompression oder Expansion bei Frequenzen aufrechtzuerhalten,
die der Signalfrequenz mit hohem Pegel fernliegen, wodurch sich eine gute Geräuschverminderung
ergibt, ohne daß es zu einer Signalrnodulation des Geräusches kommt.
Bei Schaltungsanordnungen zur Gefäuschverminderung ist es gewöhnlich ausreichend, nur den TeU des
dynamischen Bereiches mit niedrigem Pegel, z, B. die
Pegel Von weniger als -2OdB, -4OdB oder selbst ^ 60 dB, mit Bezug auf den maximalen Betriebsnennpegel
(ein, zwei öder drei Größenordnungen niedriger) zu
behandeln. Wenn durch v'iie impedanz der veränderbaren Kopplung irgendwelche Verzerrungen auftreten, so
sind sie daher auf verhältnismäßig niedrige Pegel beschränkt, bei denen sie nicht bemerkbar sind. Bei sehr
niedrigen Pegeln wird eine Verzerrung verhindert weil der zweite Übertragungskanal mit einem linearen
dynamischen Bereich bei Fehlen der Kopplung arbeitet Bei hohen Signalpegeln wird ebenfalls eine Verzerrung
vermieden, da der erste Übertragungskanal mit geradlinigem dynamischen Bereich arbeitet und der
ίο Ausgang mit dem Ausgang des ersten Übertragungskanals
verbunden ist der unter allen Umständen mit einer linearen Kennlinie des dynamischen Bereiches arbeitet.
Die Erfindung kann dahingehend weiterentwickelt werden, daß es möglich ist in dem ersten Übertragungskanal
ein Filter zu benutzen, welches gegenüber der veränderbaren Kopplung entkoppelt ist Es ist auch
möglich, eine Impedanz oder ein Filter in dem ersten Übertragungskanal vorzusehen, die mit der veränderlichen
Kopplung zusammenwirken.
:o Bei einigen Schaltungen ist es erwünscht daß die
Kopplung ihren Höchstwert (klein**» Impedanz) bei niedrigen Pegeln und ihren Minae«'wert (maximale
Impedanz) bei hohen Pegeln annimmt. Die Ausgangscharakteristik bei hohen Pegeln entspricht daher
»i derjenigen des zweiten Übertragungskanals, bei i-.iedrigen
Pegeln entspricht sie derjenigen der beiden miteinander gekoppelten Übertragungskanäle.
Es ist manchmal erwünscht, Phasenschieberschaltungen in einem der beiden Übertragungskanäle oder in
in beiden vorzusehen, besonders um die Übertragungscharakteristik
der Schaltungsanordnung bei verschiedenen Pegeln zu optimieren.
Die Kompressoren und Expander gemäß der Erfindung werden im folgenden getrennt voneinander
beschrieben, es ist jedoch auch möglich, die Arbeitsweise dadurch abzuändern, daß ein Verstärker mit
Gegenkopplung verwendet wird, wobei ein Kompressor bzw. ein Expander in der Rückkopplungsschleife
liegt, um eine Expander- bzw. Kompressorwirkung hervorzurufen.
Die Schaltungen können so entworfen sein, daß sie Trä ;ersignale und ihre Seitenbänder komprimieren
oder expandieren. Ferner können abgestimmte Kreise in der veränderbaren Kopplung oder in einem der
Übertragungskanäle oder in beiden vorgesehen sein.
Die Kopplung kann zwei oder mehret £ veränderbare
Schaltelemente aufweisen, die je einen bestimmten Teil oder Abschnitt des dynamischen Bereiches (z. B.
niedrige Pegel oder mittlere Pegel) oder des Frequenz-Spektrums (z. B. hohe Frequenzen und tiefe Frequenzen)
beeinflussen.
Bei Anwendung im Fernsehbereich, bei denen nichtlincare Verzerrungen, die durch den Kompressor
eingeführt werden, wirkungsvoll durch den Expander kompensiert werden können, ist es möglich, nichtlineare
Elemente, ι. B. Dioden, zu verwenden, um die
veränderliche Kopplung herbeizuführen. Auch nichtlineare Reaktanzen lassen sich in ähnlicher Weise
benutzen.
Wenn jedoch .ine nichtlineare Verzerrung nicht zulässig ist. t. B. bei Hörübertragungen, kann die
veränderliche Köpplungsimpedanz in Abhängigkeit von einem gleichgerichteten und geglättete.! Signal gesteuert
werden, Wodurch sich eine lineare oder syllabische Wirkung erzielen läßt. Das Steuersignal
kann von verschiedenen Stellen der Schaltungsanord* nung, z, B. vom Eingang oder Ausgang abgeleitet
werden, es ist jedoch gewöhnlich von Vorteil, das Signal
aus dem Strom abzuleiten, der eine variable Komponente
der veränderlichen Kopplungsimpedanz durchfließt oder von der Spannung an einer solchen Komponente,
d. h. aus Teilen der Schaltung, in denen der Strom öder die Spannung infolge der Eigenschaften der Schallung
> auf kleine Werte bei hohen Pegeln beschränkt ist. Hierdurch kann es erforderlich werden, einen Differenzverstärker
zu benutzen, aber dies hat den Vorteil, daß die Steuerspannung bei hohen Signalpegeln keine
übermäßig großen Werte annimmt. in
Durch Verwendung einer zweistufigen Integrationsschaltung ist es möglich, die Ansprechzeit der
Anordnung kurz zu halten, während gleichzeitig die Signalverzerrung und die Erzeugung von Modulalionsprodukten
auf einem Minimum gehalten wird. Die erste Stufe sollte eine kurze Zeitkonstante aufweisen. Die
zweite Stufe, die eine längere Zeitkonstante hat. ist mit der ersten Stufe nichtlinear gekoppelt, z. B. durch eine
Dioden-Widerstandskombination, wodurch bei gleich· förmigpn SignalhpHinaiingen Hip zweite Stufe in der
Lage ist, eine zusätzliche Glättung hervorzurufen. Bei großen Änderungen der Signalamplitude leitet das
nichtlineare Netzwerk und bewirkt, daß die Zeitkonstante des zweiten Netzwerks vermindert wird.
Während der Ansprechzeit können überschießende öder zu geringe Signale erzeugt werden. Es ist möglich,
diese auf niedrige Amplituden zu beschränken, indem entsprechend geschaltete nichtlineare Elemente, z. B.
Dioden, benutzt werden. Im allgemeinen sollten die Dioden mit der veränderlichen Kopplung verbunden
sein, um zu verhindern, daß die Spannung an ihnen selbst unter extremen Störwellen einen kleinen Wert
überschreitet.
Die Erfindung wird nun im folgenden ausführlich anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die in
den Zeichnungen dargestellt sind.
F i g. t zeigt ein Blockschaltbild der allgemeinen Schaltung der Erfindung;
F i g. 2 und 3 zeigen Schaltungsanordnungen für einen Kompressor bzw. einen Expander;
Fig.4 zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung, in der die Kopplung bei niedrigen Pegeln
einen Höchstwert und bei hohen Pegeln einen Mindestwert annimmt, und
F i g. 5 zeigt eine Schaltung gemäß der Erfindung zur Verwendung bei Trägerfrequenzsignalen mit ihren
Seitenbändern.
In dem Blockschaltbild der F i g. 1 ist eine Eingangsklemme 10 über einen ersten Übertragungskanal 1 an
einen ersten Anschlußpunkt 11 angeschlossen und steht
über einen zweiten Übertragungskanal 2 mit einem zweiten Anschlußpunkt 12 und einer Ausgangsklemme
14 in Verbindung. Die Punkte 12 und 14 sind bei diesem Ausführungsbeispiel direkt miteinander verbunden. Die
Anschlußpunkte 11 und 12 sind Ober eine veränderliche
Kopplung 3 miteinander verbunden, die einen veränderlichen Kopplungsgrad zwischen den Punkten 11 und 12
in Abhängigkeit von einem oder mehreren Signalpegeln oder einer Pegeldifferenz hervorruft Jeder der Ubertragungskanäle
1 und 2 kann einen Verstärker enthalten. Jeder Ubertragungskanal kann ferner ein Filter oder ein
Netzwerk aufweisen, das im Falle des ersten Ubertragungskanals
von dem Anschlußpunkt 11 durch einen Verstärker entkoppelt sein kann. Die in der Schaltung
des zweiten Übertragungskanals 2 enthaltenen Komponenten sowie die der veränderbaren Kopplung wirken
direkt aufeinander ein, so daß eine Frequenzabhär.gigkeit
des Netzwerks gebildet wird, die von dem Wert der Komponenten der veränderbaren Kopplung 3 beeinflußt
wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel der F \g> 2 wird ein
Eingangssignal von dem Eingang 10 direkt dem Anschlußpunkt 11 zugeführt, während der zweite
Anschlußpunkt 12 über ein Filter 13 mit dem Eingang in Verbindung stellt. Der Anschlußpunkt 12 ist direkt mit
der Ausgangsklemme 14 verbunden. Der erste Übertragungskanal enthält daher eine direkte Verbindung,
während der zweite Übertragungskanal das Filter 13 aufweist.
Das Filter 13 besteht aus einem Reihenzweig* auf den
ein Nebenschlußwiderstand 15 folgt. Der Reihenzweig wird durch einen Widerstand 16 und einen parallel zu
ihm liegenden Kondensator 17 gebildet. Ein derartiges Filter dämpft das Eingangssignal infolge der Potentiometerwirkung
der Widerslände 15 und 16, jedoch überlagert sich dieser Dämpfung eine Anhebung der
hohen Frequenzen infolge des Kondensators 17. Um die Dämpfung zu kompensieren, liegt vor dem Filter ein
Verstärker 18. und zwar sollte dieser Verstärker nicht hinler dem Filter liegen, weil das Filter nicht von dem
AnschluDpunkt 12 entkoppelt sein soll.
Die Anschlußpunkle 11 und 12 sind miteinander über eine veränderbare Impedanz 20 verbunden, die im
vorliegenden Beispiel als Widerstand ausgebildet ist. Der Signalpegel kann in der Schaltung an verschiedenen
Punkten abgegriffen werden, es ist aber vorzugsweise die Schaltung in der dargestellten Form so
ausgebildet, daß die an dem veränderbaren Widerstand 20 auftretende Spannung durch eine Regelschaltung 21
abgegriffen wird, die ein Regelsignal auf einer Leitung 22 erzeugt. Die Schaltung ?' kann die Spannung
verstärken, gleichrichten und glätten, um ein Steuersignal zu erzeugen, welches in Abhängigkeit von dem
mittleren Pegel des Eingangssignals schwankt, so daß die Kompressionswirkung syllabisch und nicht augenblicklich
ist.
Wenn das Steuersignal zunimmt wird der Wert des Widerstandes 20 vermindert Dies kann in verschiedener
Weise erreicht werden. Der Widerstand 20 kann z. B. ein FET oder ein Fotowiderstand sein, der durch
eine Lichtquelle belichtet wird, die von dem Steuersigna!
gespeist wird.
Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende. Wenn der Pegel des Eingangssignals niedrig ist hat das
Ausgangssignal eine starke Anhebung der hohen Frequenzen wegen der Wirkung des Filters 13 und des
Verstärkers 18. Das Ausgangssignal erhält praktisch keinen Beitrag über den hohen Wert des Widerstandes
20, der eine veränderliche Kopplung bildet die unter diesen Umständen einen niedrigen Kopplu^fswert
zwischen den Punkten 11 und 12 darstellt Wenn ein Eingangssignal hoher Frequenz einen hohen Signalpegel
aufweist, wird die Anhebung der hohen Frequenzen dadurch beseitigt daß der Widerstand 20 nun mit einer
sehr niedrigen Impedanz (d. h. einem hohen Kopplungswert) die Grenzfrequenz des Filters 13 auf einen so
hohen Wert verschiebt daß innerhalb des interessierenden Frequenzbereiches keine nennenswerte Anhebung
stattfindet und das Signal, welches die Ausgangsklemme 14 erreicht im wesentlichen das von dem Widerstand 20
übertragene Signal ist Bei Zwischenwerten des Pegels findet ein allmählicher Übergang zwischen den beiden
genannten Bedingungen statt
Durch entsprechende Wahl des Verstärkungsgrades und der Werts der Komponenten ist es möglich za
erreichen, daß die Schaltung ein lineares Verhalten
bezüglich des dynamischen Bereiches bei Frequenzen aufweist, die Unterhalb der Grenzfreqüenz des Filters
liegen, wenn der Widerstand 20 einen hohen Wert hat. Bei hohen Frequenzen jedoch werden die Signale bei
niedrigem Signalpegel angehoben, wodurch der dyna- ί
mische Bereich des Signals komprimiert wird. Die Schaltung arbeitet daher nur bei hohen Frequenzen als
Signalkompressof.
iiiüi einer Tonübertragung kann z. B. die Grenzfrequenz
bei niedrigen Signalpegeln bei etwa 3 kHz liegen, Und die Anhebung kann 10 dB (bei -4OdB oder
weniger) betragen. Ein derartiger Kompressor wird in Verbindung mit einem komplementären Expander
benutzt und kann eine Verminderung der Störgeräusche bei hohen Frequenzen von 10 dB liefern.
Ein Expander kann nach Fig.3 ausgeführt sein,
wobei das Filter 13 nunmehr einen Reihenwiderstand 24 und einen Nebenschlußkondensator 25 aufweist, der mit
Erde verbunden ist. Dieses Filter dämpft die Ausgangsgröße ucä Zweiten UbciUagungskaiiais an der An- zu
schluBstclle 12 bei hohen Frequenzen und niedrigem Eingangssignalpegel. Wenn die hohen Frequenzen
einen höheren Pegel aufweisen, wird der Wert 20 fortschreitend reduziert, so daß die Grenzfrequenz des
Filters angehoben wird und die Frequenzbandbreite. innerhalb deren die Expansion stattfindet, eingeengt
wird.
Das untere Ende des Kondensators 25 kann wahlweise auch an den Ausgang eines Verstärkers 26
mit niedriger Ausgangsimpedanz angeschlossen sein, der vom Eingang her gespeist wird und der auf diese
W„ise einen zweiten Übertragungskanal bildet. Wenn der Verstärker einen Verstärkungsgrad A hat, der
kleiner als 1 ist. kann ein gewünschter Knick in der Frequenzkurve der Expansionscharakteristik erzeugt
werden, z. B. eine Dämpfung von 1OdB oberhalb einer bestimmten Frequenz (A = 0316). Wenn der Verstärkungsgrad
größer als 1 ist. wird eine Kompressionscharakteristik erzeugt (z.B. für A = 3,16 ergibt sich eine
Anhebung der hohen Frequenzen um 10 dB).
F i g. 3 zeigt auch ein Beispiel für die Verwendung von nichtlinearen Einrichtungen zur Vermeidung von
Überhöhungen oder Verminderungen in Form von Dioden 40 und 41 zusammen mit einer Schwellwerteinstellvorrichtung
42. Das gleiche Prinzip läßt sich auch -»5 bei Kompressoren anwenden.
Die Diodenschaltung zeigt ferner eine nichtlineare Kopplung (d.h. ohne Steuerschaltung 21 und Widerstand
20), die sowohl bei Kompressoren als auch bei Expandern angewendet werden kann.
F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung, bei der die Kopplung bei niedrigen Pegeln einen
maximalen Wert aufweist und bei hohen Pegeln einen minimalen Wert Die Schaltung verwendet eine
Kopplung variabler Kapazität, sie könnte jedoch auch in ähnlicher Weise veränderbare Induktivitäten oder
Widerstände enthalten.
Der erste Übertragungskanal enthält einen Verstärker
28, während der zweite Übertragungskanal einen Verstärker 29 und einen Reilieriwidefstand 30 aufweist.
Die Steuerschaltung greift die Spannung an diesem Widerstand ab und steuert den Wert einer veränderbaren
Kapazität 31, welche die veränderbare Kopplung zwischen den Anschlußpunkten fl und 12 bildet.
Bei niedrigen Signalpegeln ist der Wert der Kapazität
31 am größten und die Schaltung zeigt eine ansteigende
öder fallende Charakteristik mit einem Knickpunkt, der
durch die relativen Verstärkungsfaktoren Ai und A2 der
beiden Verstärker bestimmt ist; Wenn Ai größer als A2
ist, arbeitet die Schaltung als Kompressor und umgekehrt. Wenn der Eingangspegel ansteigt, nimmt
der Wert der Kapazität ab. so daß die Grenzfrequenz angehoben wird und das Band, in dem die Kompression
oder Expansion stattfindet, eingeengt wird. Die Steuerschaltung 21 greift den Strom durch den
veränderlichen Kondensator ab. Die größte Steuerspannung entsteht dann, wenn hohe Frequenzkomponenten
fiiii tiOftciTi oignäipcgci νϋΓιιαΠιιέΐϊ äiilu.
F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Prozessors für Trägerfrequenzsignale und ihre Seitenbänder.
Der erste Übertragungskanal enthält hier einen Verstärker 28 und der zweite Übertragungskanal einen
Verstärker 29 sowie ein Filter 33, das aus einer Induktivität 34 und einem parallel geschalteten Kondensator
35 besteht. Die Anschlußpunkte 11 und 12 sind wie in F i g. 2 und 3 durch einen Widerstand 20 gekoppelt.
Wenn die Seitenbänder einen niedrigen Pegel aufweisen, ist der Wert des Widerstandes 20 groß. Die
Steuerschaltung und der Widerstand dienen dazu, den Pegel des Trägers und der Seitenbänder an dem
Widerstand niedrig zu halten. Das Signal, das am Ausgang auftritt, hat daher einen Trägerpegel entsprechend
dem Übertragungskanal 1, aber bei niedrigem Pegel der Seitenbänder entsprechen die Seitenbänder
dem Übertragungskanal 2. Wenn der Verstärkungsgrad Α? des Verstärkers 29 größer als der Verstärkungsgrad
Ai des Verstärkers A2 ist, dann werden die Seitenbänder
bei niedrigen Signalpegeln über die Filterschaltung 33 dem Ausgang zugeführt und entsprechend angehobe",
so daß die Schaltung als Kompressor dient. Wenn der Verstärkungsgrad Ai größer als der Verstärkungsgrad
A2 ist, dann wird das Seitenband-Ausgangssignal bei
niedrigen Pegeln niedriger im Vergleich zu dem bei hohen Signalpegeln und die Schaltung arbeitet als
Expander. Bei niedrigen Seitenbandpegeln hat der Widerstand 20 einen hohen Wert im Vergleich mit der
Impedanz des Filters bei den Seitenbandfrequenzen, und es werden daher große Bandbreiten zu beiden
Seiten der Trägerfrequenz über die Filterschaltung übertragen. Wenn der Pegel der Seitenbänder an dem
Widerstand 20 zunimmt, wird der Wert des Widerstandes 20 verringert, und die effektive Seitenband-Bandbreite,
für die die Filterschaltüng wirksam ist und in der
die Kompression und Expansion stattfindet, wird eingeengt
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Schaltung zum Ändern des dynamischen Bereiches eines Eingangssignals, mit zwei eingangsseitig
verbundenen Übertragungskanälen, die mit den beiden Anschlüssen einer Impedanz verbunden
sind, die in einer die von den Kanälen übertragenen Signalkomponenten zu einem Ausgangssignal vereinigenden
Einrichtung liegt, wobei der erste Kanal in bezug auf den Dynamikbereich während des
Betriebes linear und der zweite Kanal frequenzselektiv ist, indem er einen begrenzten Frequenzbereich
bestimmt, in dem der Dynamikbereich des Ausgangssignals relativ zum Eingangssignal geändert
wird, mit einer veränderbaren Impedanz, die den frequenzselektiven Kanal beeinflußt und sich in
Abhängigkeit von einer Signalamplitude in der Schaltung derart ändert, daß sie den begrenzten
Frequenzbereich einengt, wenn die Eingangssignalamplitude ansteigt, dadurch gekennzeichnet,
daß d'.s veränderbare Impedanz (3) die in der
Vereinigungseinrichtung liegende Impedanz ist und dadurch einen veränderbaren Kopplungsgrad zwischen
den beiden Kanälen (1, 2) bewirkt und gleichzeitig in Verbindung mit dem zweiten Kanal
(2) den begrenzten Frequenzbereich bestimmt
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbare Impedanz (3) den
ersten und zweiten Anschluß (11,12) mit hohem bzw.
niedrigem Kopplungsgrad verbindet, wenn die Eingangssignalamplitude niedrig bzw. hoch ist.
3. Schalturs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die veränderbare Impedanz (3) den ersten und zweiten Anschluß vil, 12) mit niedrigem
bzw. hohem Kopplungsgrad verbindet, wenn die Eingangssignalamplitude niedrig ozw. hoch ist.
4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Übertragungskanalverstärkungen
to gewählt sind, daß die Schaltung in dem begrenzten Frequenzbereich am Ausgang (14) ein
angehobenes Signal abgibt, wenn die Eingangssignalamplitude niedrig ist, so daß die Schaltung als
Kompressor wirkt.
5. Schaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungskanalverstärkungen
ίο gewählt sind, daß die Schaltung in dem begrenzten Frequenzbereich ein gedämpftes Signal
am Ausgang (14) abgibt, wenn die Eingangssignaltmplitude niedrig ist so daß die Schaltung als
Expander wirkt.
6. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Übertragungskanal
(2) einen abgestimmten Kreis (33) zur Unterdrückung einer Trägerschwingung aufweist.
7. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbare
Impedanz einen veränderbaren ohmschen Wider-Hand (20) aufweist.
8. Schaltung nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderbare
Impedanz einen veränderbaren Blindwiderstand aufweist.
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