DE2924373A1

DE2924373A1 - Schaltung zur dynamik-expansion von komprimierten und durch impulsstoerungen beeinflussten signalen

Info

Publication number: DE2924373A1
Application number: DE19792924373
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Schroeder
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1979-06-16
Filing date: 1979-06-16
Publication date: 1980-12-18
Also published as: AU530233B2; DE2924373C2; AU5815180A

Description

Schaltung zur Dynamik-Expansion von komprimierten und
durch Impulsstörungen beeinflußten Signalen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Dynamik-Expansion von komprimierten und durch Impulsstörungen beeinflußten Signalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
ompander werden zur Störabstandsverbesserung bei der Signalübertragung auf Strecken sowie bei der Signalspeicherung eingesetzt. Die Arbeitsweise besteht darin, schwache Signale vcr der Übertragung oder Speicherung in ihrem Pegel anzuheben und nach der Übertragung oder Wiedergabe abzusenken. Dabei werden die auf dem Übertragungswege hinzukommenden Störsignale mit abgesenkt. BesondeFs verbreitet ist der Einsatz von Kompandern im Zusammenhang mit der Speicherung von Signalen auf Magnetband. Die hierbei auftretenden Störsignale sind im wesentlichen Brumm- und Rauschstörungen, die ein kontinuierliches Spektrum aufweisen. Im Gegensatz dazu sind die Störungen bei der Wiedergabe von auf Schallplatten aufgezeichneten Signalen anderer Natur. Hier treten im wesentlichen Rumpel- Knack- und Knisterstörungen mit teilweise diskontinuierlichem Spektrum auf. Derartige Störungen führen zu einer Beeinflussung des Regelzustandes beim Expander, so daß als Folge dieser Störungen auch der Dynamikverlauf der Sutzsignale verfälscht wird. Zu besonders großen Fehlern führen dabei impulsartige Knackstörungen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Schaltung zu schaffen, die den Regelzustand des Expanders für die Nutzsignale beibehält und darüber hinaus eine Verminderung impulsartiger Störsignale erzielt. Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 oder des nebengeordneten Patentanspruchs 2 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 a bis c Signal- und Regelspannungsverläufe bei impulsartigen Störungen ohne die erfindungsgemäße Einrichtung, Fig. 2 a bis d Signal- und Regelspannungsverläufe mit erfindungsgemäßer Einrichtung, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel.
An Hand der Fig. 1 werden die Auswirkungen eines Störimpulses bei einer Expander-Schaltung ohne die erfindungsgemäßen Merkmale erläutert. Das in Fig. 1a dargestellte Signal entspricht dem von derSchallplatte entnommenen und dem Expander-Eingang zugeführten Signal. Der Verlauf eines schwachen Nutzsignals wird durch einen plötzlichen Störimpuls für die Dauer einer Halbwelle verändert. Der in Fig. ib dargestellte Regelspannungsverlauf zeigt einen plötzlichen starken Anstieg der Regelspannung vom Beginn der Störung an und einen flachen Abfall nach Abklingen der Störung, wobei die Regelspannung ein Vielfaches der Störimpulsdauer benötigt, um den stationären Zustand wieder zu erreichen. Die Darstellung des Expanderausgangssignals in Fig. lc zeigt, da3 nicht nur die Störimpulsamplitude in unerwünschter Weise angehoben wird, sondern daß darüber hinaus für die Dauer der Ausschwingzeit des Expanders der Dynamikverlauf des Nutzsignals verfälscht wird.
Eine kürzere Ausschwingzeit würde, wie aus den Figuren Ib und 1c zu folgern ist, den Dynamikverlauf des Nutzsignals nach Abklingen der Störung verbessern; eine solche ilia3-nahme hätte aber einen starken Anstieg des Klirrfaktors bei niedrigen Frequenzen zur Folge, da die Regelspannung und damit die Verstärkung dann dem Signalverlauf niedriger Frequenzen folgen würde.
Die Wirkung der erfindungsgemäßen Maßnahmen geht aus Fig. 2 hervor. In Fig, 2a ist wieder der gleiche Signalverlauf wie in Fig. la dargestellt. Fig. 2b zeigt das Ausgangssignal einer Störimpulserkennungsschaltung, die das Eingangssignal hinsichtlich Flankensteilheit und Amplitudenänderung überwacht. Wie aus Fig. 2c ersichtlich, steuert die Störimpulserkennungsschaltung die Regelspannung UR für die Steuerung der Verstärkung des Expanders während der Dauer eines Störimpulses auf einen Wert, bei dem die Verstärkung des Expanders stark vermindert ist. Nach Abklingen des Störimpulses kehrt die Regelspannung mit der normalerweise im Vergleich zur Ausschwingzeitkonstanten wesentlich kürzeren Einschwingzeitkonstanten auf den dem Amplitudenwert des Nutzsignals entsprechenden Wert zurück. Das in Fig. 2d dargestellte Ausgangssignal UA zeigt entsprechend vor und nach der Störung einen dem Original entsprechenden Dynamikverlauf, während das Ausgangssignal für die Dauer der Störung auf einen sehr kleinen Wert vermindert ist.
Ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltung, mit der ein Signalverlauf wie in Fig. 2 gezeigt ermöglicht wird, ist in Fig. 3 dargestellt. Die Eingangssignale UE werden einer Eingangsklemme 1 zugeführt und gelangen über einen elektronisch steuerbaren Verstärker 3 zu einer Ausgangsklemme 2. Der Verstärker 3 ist so gesteuert, daß seine Verstärkung mit zunehmendem Eingangs signal zunimmt. Zur Gewinnung einer Steuerspannung dient ein Zweigweg mit einem steuerbaren Verstärker 4 und einem Steuersoannungserzeuger 5. Der Verstärker 4 wird im Gegensatz zum Verstärker 3 so gesteuert, daß seine Verstärkung mit zunehmendem Eingangssignal abnimmt, so daß am Ausgang des Verstärkers 4 ein im stationären Zustand konstanter -Pegel herrscht. Der Steuerspannungserzeuger 5 arbeitet nach Art eines Gleichrichters mit sehr steiler Kennlinie.
Die Regelspannung wird sowohl dem Steuereingang des Verstärkers 4 als auch dem Steuereingang des Verstärkers 3 zugeführt. Die Expansion der über die Eingangsklemme 1 zugefuhrten Signale kommt dadurch zustande, daß in der gleichen Weise, wie die Dynamik über den Verstärker 4 auf den Wert O dB herabgesetzt wird, die Dynamik durch den in entgegengesetzter Weise geregelten Verstärker 3 vergrößert wird. Zusätzlich zu der eben beschriebenen -Schaltung ist eine Störimpulserkennungsschaltung 6 mit der Eingangsklemme 1 verbunden, deren Ausgang an einen Steuereingang 7 eines elektronischen Schalters 8 geführt ist. Der elektronische Schalter 8 liegt zwischen einer Klemme die mit einer Referenzspannungsquelle URef verbunden istt und dem Ausgang des Steuerspannungserzeugers 5.
Solange bei der Wiedergabe eines Signals keine Störimpulse auftreten, ist die Störimpulserkennungsschaftung 6 in einem Ruhezustand und der Schalter 8 geöffnet. Trifft ein Störimpuls ein, wird über die Störimpulserkennungsschaltung 6 der Schalter 8 mittels eines Steuersignals an den Steuereingang 7 geschlossen und die Verbindung zwischen dem Ausgang des Steuerspannungserzeugers 5 und der Referenzspannungsquelle URef hergestellt. Die Steuerspannung wird dann zwangsweise auf einen Wert gesetzte bei der der Verstärker 3 eine sehr geringe Verstärkung hat. Nach Abklingen des Störimpulses wird der Schalter 8 geöffnet und es stellt sich wieder ein Wert für die Steuerspannung ein, der dem Pegel des Nutzsignals entspricht.
L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Schaltung zur Dynamik-Expansion von komprimierten und durch Impulsstörungen beeinflußten Signalen, insbesondere von auf Schallplatten gespeicherten komprimierten Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß eine törimpulserkennungsschaltung (6) vorgesehen ist, deren Ausgang mit einem Steuereingang der Dynamik-Expansionsschaltung (3) verbunden ist und bei Eintreffen eines Störimpulses das Übertragungsmaß des Dynamik-Expanders ändert.
2. Schaltung zur Dynamik-Expansion von komprimierten und durch Impulsstörungen beeinflußten Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dynamik-Expansionsschaltung einen mittels einer Steuerspannung steuerbaren Verstärker (3) enthält, und daß eine Störimpulserkennungsschaltung (6) vorgesehen ist, die den Ausgang des Steuerspannungserzeugers (5) bzw. Steuereingang des steuerbaren Verstärkers (3) im Falle eines Störimpulses mit einer Referenzspannungsquelle verbindet (9), wodurch der steuerbare Verstärker (3) zwangsweise auf einen Wert niedriger Verstärkung eingestellt wird.