DE3627055A1 - Schaltung zur dynamik-kompression oder -expansion in einem nutzsignalweg - Google Patents
Schaltung zur dynamik-kompression oder -expansion in einem nutzsignalwegInfo
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- H—ELECTRICITY
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- 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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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G9/00—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control
- H03G9/02—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers
- H03G9/025—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers frequency-dependent volume compression or expansion, e.g. multiple-band systems
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Description
Es ist bekannt, die Qualität der Wiedergabe von Tonfrequenz-
Darbietungen durch Vergrößern des Signal-Rausch-Abstandes
durch ein Kompression-Expansion-System (Kompandersystem) zu
verbessern. Die Nutzsignale werden vor dem gestörten Übertragungsweg,
z. B. Leitung oder Tonband, in ihrer Amplitude komprimiert
und nach der Übertragung expandiert.
Bei einem bekannten Kompandersystem (DE-PS 24 06 258) wird
vom Ausgang oder Eingang des Nutzsignalweges ein Zweigweg
abgezweigt, in dem aus dem Nutzsignal in einem Steuerspannungserzeuger
eine Steuerspannung gewonnen wird, die Mitteln
zur Änderung des Übertragungsmaßes im Nutzsignalweg, sogenannten
Stellgliedern, zugeführt wird. Dabei wird die Steuerspannung
auch im Zweigweg liegenden Mitteln zur Änderung des
Übertragungsmaßes zugeführt, und zwar im Sinne einer Gegenregelung
des Übertragungsmaßes im Zweigweg.
Die Änderung des Übertragungsmaßes, d. h. der Verstärkung eines
im Signalweg liegenden Verstärkers, erfolgt vorzugsweise
über einen dem Verstärker zugeordneten Gegenkopplungsweg mit
einem Widerstand, dessen Wert durch die Steuerspannung veränderbar
ist.
Es ist bekannt (DE-OS 27 07 609), den steuerbaren Widerstand
durch einen Feldeffekttransistor (FET) zu realisieren und
diesen FET über einen Kondensator an den Weg des Nutzsignales
anzuschließen. Durch den Kondensator wird insbesondere
erreicht, daß die Gleichstromgegenkopplung des Verstärkers
unverändert bleibt und die Steuerspannung nicht als ein
scheinbares Nutzsignal am Eingang des Verstärkers erscheint.
Da die Steuerspannung sowohl das Übertragungsmaß im Nutzsignalweg
als auch das Übertragungsmaß im Zweigweg beeinflußt,
erfordert eine solche Schaltung insgesamt zwei FET.
Der Weg der Steuerspannung hat eine relativ geringe Zeitkonstante.
Das ist notwendig, damit bei einem Sprung in der Amplitude
des Nutzsignals die Verstärkung im Weg des Nutzsignals
möglichst schnell der neuen Amplitude angepaßt wird.
Diese Anpassung erfolgt etwa in einer Zeit von 500 µs bis
1 ms. Das bedeutet, daß in der Steuerspannung relativ steile
Spannungssprünge auftreten, die in erwünschter Weise auf die
Stellglieder im Weg des Nutzsignals und im Zweigweg gelangen.
Dabei hat sich gezeigt, daß derartige Spannungssprünge
in der Steuerspannung in unerwünschter Weise als scheinbares
Signal in den Weg des Nutzsignales gelangen und das Nutzsignal
stören oder verfälschen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Einfluß derartiger
Spannungssprünge in der Steuerspannung auf das Nutzsignal
zu verringern.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung beruht auf folgenden Tatsachen. Feldeffekttransistoren
haben eine unvermeidbare Kapazität in der Größenordnung
von 5 pF zwischen der Steuerelektrode und der an den
Nutzsignalweg angeschlossenen Ausgangselektrode. Über diese
Kapazität gelangen die Spannungssprünge in der Steuerspannung
von der Steuerelektrode auf die Ausgangselektrode und
erscheinen dadurch als störendes scheinbares Signal im Weg
des Nutzsignals. An der Steuerelektrode indessen müssen diese
Spannungssprünge stehen, weil der Feldeffekttransistor
angesteuerst werden muß, um die Verstärkung im Nutzsignalweg
entsprechend schnell zu ändern. Erfindungsgemäß wird nun der
an der Steuerelektrode vorhandene und über die Kapazität auf
die Ausgangselektrode gekoppelte Spannungssprung durch einen
Spannungssprung gleicher Größe, aber entgegengesetzter Polarität
auf die Ausgangselektrode gekoppelt. Die Steuerung des
Feldeffekttransistors als steuerbarer Widerstand bleibt dabei
erhalten, während aber in erwünschter Weise der Spannungssprung
an der Ausgangselektrode kompensiert wird.
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel
anhand der Zeichnung erläutert.
Die Figur zeigt eine Kompressionsschaltung, deren Grundprinzip
in der DE-PS 24 06 258, Fig. 8, beschrieben ist. Das
Nutzsignal U 1 gelangt von der Klemme a über den Widerstand 1
und den Verstärker 2 an die Klemme c, wo es als komprimiertes
Signal U 2 zur Verfügung steht. Zwischen dem Ausgang c
und dem Eingang b des Verstärkers 2 liegt ein Gegenkopplungsweg
mit dem Verstärker 4. Auf oberen Eingang des Verstärkers
4 liegt das Signal von der Klemme c über den Tiefpaß 3.
Am unteren Eingang liegt die Reihenschaltung eines Kondensators
13 und eines FET F 1, die zusammen einen steuerbaren Widerstand
darstellen. Das Signal gelangt außerdem über den
Widerstand 5 an den Eingang eines Differenzverstärkers 6,
dessen Ausgang an einen Gleichrichter 8 angeschlossen ist.
Der Gleichrichter 8 arbeitet als Gegentaktgleichrichter mit
zwei Differenzverstärkern 9, 10 und zwei Dioden 11, 12. An
der Klemme g wird dadurch eine Steuerspannung gewonnen, die
bei starken Sprüngen in der Amplitude des Nutzsignals einen
Spannungssprung S aufweist. Die Steuerspannung wirkt auf den
FET F 1 ein und ändert über den Verstärker 4 die wirksame Verstärkung
des Verstärkers 2 im Sinne einer Dynamik-Kompression
des Signals U 1. Die Steuerspannung steuert außerdem den
FET F 2, der im Sinne einer Gegenregelung die wirksame Verstärkung
des Verstärkers 6 ändert. Die soweit beschriebene
Schaltung ist im Prinzip bekannt.
An die Klemme g ist zusätzlich der Transistor T 1 mit seiner
Basis über den Kondensator 14 angekoppelt. Der Arbeitswiderstand
16 des Transistors T 1 ist über den Kondensator 15 mit
der Ausgangselektrode des FET F 1 verbunden. Bei einem Spannungssprung
in der Steuerspannung an der Klemme g würde
durch die Wirkung der störenden Kapazität C zwischen der
Steuerelektrode und der Ausgangselektrode des FET F 1 an der
Ausgangselektrode und damit am Eingang des Verstärkers 4 der
dargestellte Spannungssprung S′ wirksam, der als störendes
scheinbares Signal im Nutzsignalweg erscheinen würde. Die
Verstärkung des Transistors T 1, der eine Phasenumkehr bewirkt,
ist so bemessen, daß vom Transistor T 1 über den Kondensator
15 ein entgegengesetzter Spannungssprung S″ gleicher
Amplitude auf die Ausgangselektrode des FET F 1 gekoppelt
und der störende Spannungssprung S′ kompensiert wird.
Die Steuerung des FET F 1 als veränderbarer Widerstand entsprechend
dem Spannungssprung bleibt dabei in erwünschter
Weise erhalten.
Die gleiche Schaltung wird vorzugsweise angewendet in einer
ähnlich aufgebauten Schaltung, mit der das Nutzsignal bei
der Wiedergabe wieder zeitlich expandiert wird. Vorzugsweise
sind dem Verstärker 2 mehrere derartige Schaltungen 3, 4, 5,
6, 8 bis 15 über entsprechende Frequenzweichen für unterschiedliche
Frequenzbänder, z. B. die tiefen, die mittleren
und die hohen Frequenzen zugeordnet. Dann hat jede dieser
Schaltungen eine derartige Kompensationsschaltung mit dem
Transistor T 1. Für den FET F 2 ist die beschriebene Kompensation
nicht erforderlich, weil dieser FET nicht im Nutzsignalweg
liegt, sondern in dem Zweigweg zur Gewinnung der Steuerspannung
an der Klemme g.
Die für die vorliegende Erfindung wesentlichen Bauteile hatten
in einer praktisch erprobten Schaltung gemäß der Figur
folgende Werte:
FET F 1, F 2 :realisiert durch ein IC vom Typ MC4049 der
Firma Motorola
C 13:100 µF für niedrige, 22 µF für mittlere und
hohe Frequenzbereiche
C 14:22 nF
C 15:5,6 pF
R 16:22 kOhm
Claims (5)
1. Schaltung zur Dynamik-Kompression oder -Expansion in
einem Nutzsignalweg durch Änderung des Übertragungsmaßes
eines Stellgliedes, bei der eine in einem Steuerspannungserzeuger
(8) gewonnene Steuerspannung an die
Steuerelektrode eines Feldeffekttransistors (F 1) angelegt
ist, dessen Ausgangselektrode an einem Steuereingang
des Stellgliedes (4) liegt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausgang (g) des Steuerspannungserzeugers
(8) mit der Ausgangselektrode des Feldeffekttransistors
(F 1) über einen invertierenden Wechselspannungsverstärker
(T 1) verbunden ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausgang (g) über einen ersten Kondensator
(14) mit der Basis eines Transistors (T 1) verbunden
ist, dessen Kollektorwiderstand (16) mit der Ausgangselektrode
des Feldeffekttransistors (F 1) verbunden
ist.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Kollektorwiderstand (16) und der Ausgangselektrode
des Feldeffekttransistors (F 1) ein
zweiter Kondensator (15) liegt.
4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Kondensator (14) einen Wert in der Größenordnung
von 20 nF hat.
5. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Kondensator (15) einen Wert in der Größenordnung
von 6 pF hat.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863627055 DE3627055A1 (de) | 1986-08-09 | 1986-08-09 | Schaltung zur dynamik-kompression oder -expansion in einem nutzsignalweg |
PCT/EP1987/000425 WO1988001112A1 (en) | 1986-08-09 | 1987-08-03 | Sound compression and expansion circuit in a useful signal path |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863627055 DE3627055A1 (de) | 1986-08-09 | 1986-08-09 | Schaltung zur dynamik-kompression oder -expansion in einem nutzsignalweg |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3627055A1 true DE3627055A1 (de) | 1988-02-11 |
Family
ID=6307065
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863627055 Withdrawn DE3627055A1 (de) | 1986-08-09 | 1986-08-09 | Schaltung zur dynamik-kompression oder -expansion in einem nutzsignalweg |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3627055A1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3873945A (en) * | 1973-06-28 | 1975-03-25 | Victor Company Of Japan | Compression and expansion system using a subtraction circuit |
DE2735500A1 (de) * | 1974-02-09 | 1979-02-15 | Licentia Gmbh | Schaltung zur wahlweisen dynamik- kompression oder -expansion |
DE3149803A1 (de) * | 1981-12-16 | 1983-07-21 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Schaltungsanordnung zur automatischen dynamikkompression |
DE2945783C2 (de) * | 1979-11-13 | 1986-07-31 | Fricke, Jobst Peter, Prof. Dr., 5000 Köln | Tonsignal-Verstärkerschaltung |
-
1986
- 1986-08-09 DE DE19863627055 patent/DE3627055A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
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