WO1979000560A1

WO1979000560A1 - Circuit for automatic dynamic compression or expansion

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Publication number: WO1979000560A1
Application number: PCT/DE1979/000003
Authority: WO
Inventors: E Schroeder
Original assignee: Licentia Gmbh; E Schroeder
Priority date: 1978-01-28
Filing date: 1979-01-13
Publication date: 1979-08-23
Also published as: DE2803751A1; DE2803751C2

Abstract

In a circuit for automatic dynamic compression or expansion, are provided an adjustable amplifier on the signal path and a second adjustable amplifier on an annex path for obtaining a control tension. The amplification factor of the amplifier located on the signal path is higher than the amplification factor of the other amplifier by a constant factor, e.g. "1". It follows that the line "compression-expansion" is not discontinuous at the OdB point and is continuous with respect to its differential quotient.

Description

Es ist bekannt, die Qualität der Wiedergabe von Tonfrequenzdarbietungen durch Vergrößern des Signal-Rausch-Abstandes durch ein Kompressions-Expansions-System (sogenanntes Koinpander-System) zu verbessern. Die Nutzsignale werden vor dem gestörten Übertragungsweg, z.B. Leitung oder Tonband, in ihrer Amplitude komprimiert und nach der Übertragung expandiert.It is known to improve the quality of the reproduction of audio frequency performances by increasing the signal-to-noise ratio by means of a compression expansion system (so-called Koinpander system). The useful signals are transmitted before the disturbed transmission path, e.g. Line or tape, compressed in amplitude and expanded after transmission.

Bei den bekannten Systemen besteht die Schwierigkeit, unter anderem die folgenden Forderungen möglichst weitgehend zu erfüllen: Geringer wirtschaftlicher Aufwand; sich entsprechende Kennlinien bei der Kompression und Expansion; gute Reproduzierbarkeit der verlangten Werte bei den Geräten z.B. einer Fabrikationsserie und die Ausbaufähigkeit des SystemKonzeptes bezüglich der Wahl des Expansions- und KompressionsGrades. Die bisher bekannten Kompressions-Expansions-Systeme erfordern entweder bei guter Qualität einen relativ großen Aufwand oder sie erfüllen nicht bei einem - insbesondere bei Konsumgeräten erforderten - geringen Aufwand in ausreichendem Maße die oben genannten Forderungen.The known systems have the difficulty, among other things, of fulfilling the following requirements as far as possible: low economic outlay; corresponding characteristic curves for compression and expansion; good reproducibility of the required values for the devices e.g. a production series and the expandability of the system concept with regard to the choice of the degree of expansion and compression. The compression expansion systems known hitherto either require a relatively large outlay with good quality, or they do not sufficiently meet the above-mentioned requirements with a small outlay — in particular in the case of consumer devices.

Der Gegenstand des Hauptpatents DT-PS 24 06The subject of the main patent DT-PS 24 06

258 lost deshalb die Aufgabe, eine Schaltung für ein Kompressions-Expansions-System zu schaffen, die bei vergleichsweise geringem Aufwand ermöglicht: Eine gute Qualität bezüglich der sinngemäßen (komplementären) Übereinstimmung der Kennlinien bei Kompression und Expansion, eine geringe Temperaturabhängigkeit, eine gute Reproduzierbarkeit der verlangten Werte bei Geräten einer oder verschiedener FabrikationsSerien ohne die Arbeit des Abgleichens und einer Erweiterung des Systems zu sehr hohen Kompressions- und Expansions-Graden hin.258 therefore solves the task of creating a circuit for one To create a compression expansion system that enables with comparatively little effort: Good quality with regard to the corresponding (complementary) agreement of the characteristics for compression and expansion, a low temperature dependency, good reproducibility of the required values for devices of one or different production series without the Work of balancing and expanding the system towards very high degrees of compression and expansion.

Der Gegenstand des Hauptpatents bezieht sich auf eine Schaltung zur automatischen Dynamik-Kompression oder Expansion in einem Nutzsignalweg mit Mitteln zum Ändern des Übertragungsmaßes, bei der vom Ausgang bzw. Eingang des Nutzsignalweges ein Weg abgezweigt ist, auf dem aus dem Nutzsignalweg in einem Steuerspannungserzeuger eine Steuerspannung gewonnen wird, die den Mitteln zum Ändern des Über-? tragungsmaßes im Nutzsignalweg zugeführt wird. Die genannte Aufgabe wird bei der Hauptpatentanmeldung dadurch gelöst, daß die Steuerspannung auch im Zweigweg liegenden Mitteln zur Änderung des Übertragungsmaßes zugeführt wird und zwar im Sinne einer Gegenregelung des Übertragungsmaßes im Zweigweg.The subject of the main patent relates to a circuit for automatic dynamic compression or expansion in a useful signal path with means for changing the transmission dimension, in which a path is branched off from the output or input of the useful signal path, on which a control voltage is generated from the useful signal path in a control voltage generator is obtained, which means to change the excess? is measured in the useful signal path. The above-mentioned object is achieved in the main patent application in that the control voltage is also supplied to means in the branch path for changing the transmission dimension, in the sense of a counter regulation of the transmission dimension in the branch path.

Durch diese Gegenregelung (Patentanspruch 1 des Hauptpatents) wird zunächst erreicht, daß die Steuerkennlinien (Abhängigkeit der Ausgangssignale U₂ von den Eingangssignalen U₁ vergleiche Fig. 1), für die Kompression und Expansion (nachfolgend kurz als Kennlinien bezeichnet) in logarithmischer Darstellung annähernd linear sind, wodurch ihre Reproduzierbarkeit in den Geräten z.B. einer Fabrikationsserie erleichtert wird. Die normalen Streuungen der Eigenschaften der Bauelemente haben hierauf keinen wesentlichen Einfluß.Through this counter-regulation (claim 1 of the main patent) it is first achieved that the control characteristics (dependence of the output signals U ₂ on the input signals U ₁ see FIG. 1) for the compression and expansion (hereinafter referred to as characteristics) in a logarithmic representation is approximately linear are, which facilitates their reproducibility in the devices, for example in a production series. The normal variations in the properties of the components have no significant influence on this.

Die mit der beschriebenen Schaltung erzielbaren Kennlinien weisen entsprechend der Fig. 1 einen ersten, linearen Teil 1 mit einer einer linearen Lynamik entsprechenden Steigugng Kompressions-Expansions-System zu schaffen, die bei vergleichsweise geringem Aufwand ermöglicht: Eine gute Qualität bezüglich der sinngemäßen (komplementären) Übereinstimmung der Kennlinien bei Kompression und Expansion, eine geringe Temperaturabhängigkeit, eine gute Reproduzierbarkeit der verlangten Werte bei Geräten einer oder verschiedener Fabrikationsserien ohne die Arbeit des Abgleichens und einer Erweiterung des, Systems zu sehr hohen Kompressions- und Expansions-Graden hin.According to FIG. 1, the characteristic curves achievable with the circuit described have a first, linear part 1 with a gradient corresponding to a linear dynamics To create a compression expansion system that enables with comparatively little effort: Good quality in terms of the corresponding (complementary) agreement of the characteristics for compression and expansion, a low temperature dependency, good reproducibility of the required values for devices of one or different production series without the Work on balancing and expanding the system towards very high degrees of compression and expansion.

Der Gegenstand des Hauptpatents bezieht sich auf eine Schaltung zur automatischen Dynamik-Kompression oder Expansion in einem Nutzsignalweg mit Mitteln zum Ändern des Übertragungsmaßes, bei der vom Ausgang bzw. Eingang des Nutzsignalweges ein Weg abgezweigt ist, auf dem aus dem Nutzsignalweg in einem Steuerspannungserzeuger eine Steuerspannung gewonnen wird, die den Mitteln zum Ändern des Übertragungsmaßes im Nutzsignalweg zugeführt wird. Die genannte Aufgabe wird bei der Hauptpatentanmeldung dadurch gelöst, daß die Steuerspannung auch im Zweigweg liegenden Mitteln zur Änderung des Übertragungsmaßes zugeführt wird und zwar im Sinne einer Gegenregelung des Übertragungsmaßes im Zweigweg.The subject of the main patent relates to a circuit for automatic dynamic compression or expansion in a useful signal path with means for changing the transmission dimension, in which a path is branched off from the output or input of the useful signal path, on which a control voltage is generated from the useful signal path in a control voltage generator is obtained, which is fed to the means for changing the transmission dimension in the useful signal path. The above-mentioned object is achieved in the main patent application in that the control voltage is also supplied to means in the branch path for changing the transmission dimension, in the sense of a counter regulation of the transmission dimension in the branch path.

Die mit der beschriebenen Schaltung erzielbaren Kennlinien weisen entsprechend der Fig. 1 einen ersten, linearen Teil 1 mit einer einer linearen Dynamik entsprechenden Steigung Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Kennlinien-Diagramm für die Wirkungsweise der bekannten und der erfindungsgemäßen Schaltung, Fig. 2 und Fig. 3 je ein Ausführungsbeispiel für die bekannteAccording to FIG. 1, the characteristic curves achievable with the circuit described have a first, linear part 1 with a slope corresponding to a linear dynamic The invention is explained on the basis of exemplary embodiments which are illustrated in the drawing. 1 shows a characteristic diagram for the mode of operation of the known and the circuit according to the invention, FIGS. 2 and 3 each show an exemplary embodiment of the known one

Schaltung und Fig. 4 und 5 de ein Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Schaltung .Circuit and Fig. 4 and 5 de an embodiment of the circuit according to the invention.

In Fig. 2 ist eine bekannte Schaltung (DT-OS 2529 012) zur Kompression von Wechselspannungssignalen als Blockschaltbild dargestellt. Eine solche Schaltung kann z.B. beim Bespielen eines Tonbandgerätes verwendet werden.2 shows a known circuit (DT-OS 2529 012) for compressing AC signals as a block diagram. Such a circuit can e.g. be used when recording on a tape recorder.

Es ist beabsichtigt, die an der Eingangsklemme 7 anliegenden Eingangssignale U₁ mit einem bestimmten Dynamikumfang in Sinalen U₂ umzuwandlen, die an der Ausgangsklemme 10 abgreifbar sind und einen kleineren Dynamikumfang aufweisen. Zu dem beschriebenen Zweck ist im Nutzsignalweg zwischen den Klemmen 7 und 10 ein in seiner Verstärkung steuerbarer Verstärker 8 angeordnet. Der Verstärker 8 besitzt einen Steuereingang 9, über den zwecks Änderung des Übertragungsmaßes seine Verstärkung mittels einer Steuergleichspannung steuerbar ist.It is intended to convert the input signals U _{1 present} at the input terminal 7 with a certain dynamic range into sinales U ₂ , which can be tapped at the output terminal 10 and have a smaller dynamic range. For the purpose described, an amplifier 8 whose gain can be controlled is arranged in the useful signal path between terminals 7 and 10. The amplifier 8 has a control input 9, via which its gain can be controlled by means of a DC control voltage in order to change the transmission dimension.

Zur Gewinnung der Steuergleichspannung ist ein Zweigweg mit einem weiteren Verstärker 11 vorgesehen, dessen Eingang an den Ausgang des Verstärkers 8 angeschlossen ist. Der Ausgang des Verstärkers 11 speist über eine Vereinigungsschaltung 14einen Steuerspannungserseuger 13, der zur Erzeugung einer von der Amplitude der Eingangswechselspannung abhängigen Gleichspannung an seinem Ausgang dient. Diese Gleichspannung wird als Steuerspannung den Steuereingängen 9 und 12 der Verstärker 8 und 11 zugeführt. Über den Steuereingang 12 ist der Verstärker 11 ebenso wie der Verstärker 8 über den Steuereingang 9 in seiner Verstärkung beeinflußbar.To obtain the DC control voltage, a branch path with a further amplifier 11 is provided, the input of which is connected to the output of the amplifier 8. The output of the amplifier 11 feeds, via a combination circuit 14, a control voltage sucker 13 which serves to generate a DC voltage at its output which is dependent on the amplitude of the input AC voltage. This DC voltage is supplied as a control voltage to the control inputs 9 and 12 of the amplifiers 8 and 11. The gain 11 of the amplifier 11, like the amplifier 8, can be influenced via the control input 12 via the control input 9.

Die beschriebene Schaltung engt den Dynamikumfang des Nutzsignals ein, weil mit zunehmender Ausgangsspannung des Ver stärkers 8 am Ausgang des Steuerspannungserzeugers 13 eine Steuergleichspannung erscheint, die die Verstärkung des Verstärkers 8 herunterregelt. Außerdem wird dann auch die Verstärkung des Verstärkers 11 heruntergeregelt, so daß im Zweigweg eine Gegenregelung stattfindet, die die logarithmisch dargestellte Regelkennlinie der Kompressionsschaltung nahezu linearisiert. Die Steuerspannung ist also in Fig. 2 eine RegelSpannung. Anhand der Fig. 1 wird diese Wirkung erläutert, wobei die Vereinigungsschaltung 14 zunächst außer Betracht gelassen wird.The circuit described narrows the dynamic range of the useful signal, because with increasing output voltage of the Ver amplifier 8 at the output of the control voltage generator 13, a DC control voltage appears, which regulates the gain of the amplifier 8 down. In addition, the gain of the amplifier 11 is then also reduced, so that counter-regulation takes place in the branch path, which almost linearizes the control characteristic of the compression circuit shown logarithmically. The control voltage is therefore a control voltage in FIG. 2. This effect is explained with reference to FIG. 1, the combining circuit 14 being initially disregarded.

In Fig. 1 ist ein Pegeldiagramm, in üblicher Darstellung wiedergegeben. Da oberhalb des Nennpegels von 0 dB keine Kompression stattfindet, werden im folgenden nur die Nutzsignale U₁ zwischen -75 dB (angenommene Schwelle des Rauschens der Quelle) und dem beispielsweise bei 0 dB liegenden Nennpegel betrachtet. Der absolute Wert der Eingangsspannung steigt auf der Abszisse von links nach rechts bis zum Nennpegel an. Die Ausgangspegel U₂ bei Kompression liegen im hier dargestellten Fall zwischen -45 dB und 0 dB. Der absolute Werte der Ausgangsspannung steigt auf der Ordinate von unten nach oben bis zum Nennpegel an. Bei exakter Expansion liegen die Ausgangssignale wieder zwischen den genannten Werten von -75 dB und 0 dB.1 shows a level diagram in a conventional representation. Since there is no compression above the nominal level of 0 dB, only the useful signals U ₁ between -75 dB (assumed threshold of the noise of the source) and the nominal level, for example at 0 dB, are considered below. The absolute value of the input voltage increases on the abscissa from left to right up to the nominal level. The output levels U ₂ in compression are between -45 dB and 0 dB in the case shown here. The absolute value of the output voltage increases on the ordinate from bottom to top up to the nominal level. With exact expansion, the output signals are again between the stated values of -75 dB and 0 dB.

Die Kurve 1, 2, 3 für die Abhängigkeit des Ausgangspegels Up von U₁ stellt die Kennlinie der Kompressionsschaltung nach Fig. 2 dar. Zwischen -75 dB und 60 dB für U₁ liegt eine konstante Verstärkung von 30 dB vor (Neigung des Kennlinienteils 1 von 45°), so daß bei gleich angenommener MaximalVerstärkung der Verstärker 8 und 11 in Fig. 2 am Ausgang des Verstärkers 11 eine Verstärkung von 60 dB gegenüber der Eingangsspannung an der Eingangsklemme 7 vorliegt. Erst bei einem Eingangspegel U₁ von -60 dB (am Knick der Kennlinie 1, 2), dem wegen der Verstärkung von 60 dB ein Pegel von 0 dB am Ausgang des Verstärkers 11 entspricht, setzt im dargestellten Beispiel die Regelwirkung (Kompression) ein, weil dort die Schwelle des Steuerspannungserzeugers (13 in Fig. 2) überschritten wird. Von dem Wert U₁ = -60 dB an nimmt die Verstärkung laufend ab und hat bei einem Eingangspegel von 0 dB den Wert 0 dB, also die Verstärkung 1 . Oberhalb des Knicks 4- verläuft die Kurve 2 , 3 mit dem Verstärkungswert 1 weiter. Man erkennt, daß der Dynamikumfang von -75 dB bis 0 dB der Eingangssignal U₁ auf einen Umfang von -45 dB bis 0 dB der AusgangsSignale U₂ verringert wird. Entsprechend der Kompression verläuft im beschriebenen Fall auch die Expansion.Curve 1, 2, 3 for the dependence of the output level Up on U ₁ represents the characteristic curve of the compression circuit according to FIG. 2. Between -75 dB and 60 dB for U _{1 there} is a constant gain of 30 dB (inclination of the characteristic part 1 of 45 °), so that if the maximum amplification of amplifiers 8 and 11 in FIG. 2 is assumed to be the same, there is an amplification of 60 dB at the output of amplifier 11 compared to the input voltage at input terminal 7. Only at an input level U ₁ of -60 dB (at the kink of the characteristic curve 1, 2), which corresponds to a level of 0 dB at the output of the amplifier 11 because of the gain of 60 dB, does the control effect (compression) begin in the example shown, because there the threshold of the control voltage generator (13 in Fig. 2) is exceeded. From the value U ₁ = -60 dB onwards Gain runs continuously and is 0 dB at an input level of 0 dB, i.e. gain 1. Above kink 4-, curve 2, 3 continues with gain value 1. It can be seen that the dynamic range of -75 dB to 0 dB of the input signal U _{1 is} reduced to a range of -45 dB to 0 dB of the output signals U ₂ . In the case described, the expansion also proceeds in accordance with the compression.

Zur Vermeidung des Knicks 4 der Kennlinie 2, 3 in Fig. 1 ist die Schaltung nach Fig. 2 zusätzlich zu den beschriebenen Schaltungsgruppen mit einer VereinigungsSchaltung 14 versehen, die zwei Eingänge 15 und 16 besitzt sowie einen Ausgang, der mit dem Eingang des Regelspannungserzeugers 13 verbunden ist.To avoid the kink 4 of the characteristic curve 2, 3 in FIG. 1, in addition to the circuit groups described, the circuit according to FIG. 2 is provided with a combination circuit 14 which has two inputs 15 and 16 and an output which connects to the input of the control voltage generator 13 connected is.

Die VereinigungsSchaltung 14 ist so aufgebaut, daß an ihrem Ausgang ein Signal erscheint, das gleich der Differenz zwischen den beiden Eingangssignalen ist, wobei der Signalwert am Eingang 16 von dem Signalwert am Eingang 15 abgezogen wird. In der dargestellten Schaltung wird dem Eingang 16 der Vere^'inigungsschaltung 14 die AusgangsSpannung U₂ des von der Eingangsklemme 7 über den Verstärker 8 zur Ausgangsklemme 10 führenden Nutzsignalweges zugeführt.The combination circuit 14 is constructed in such a way that a signal appears at its output which is equal to the difference between the two input signals, the signal value at input 16 being subtracted from the signal value at input 15. In the circuit shown, the input 16 of the Vere ^{'inigungsschaltung} 14 is supplied to the output voltage U ₂ of the leading from the input terminal 7 through the amplifier 8 to the output terminal 10 Nutzsignalweges.

Die beschriebene Zuschaltung der Vereinigungsschaltung 14 hat die Wirkung, daß sich für die dargestellte Schaltung eine Kennlinie gemäß der Kennlinie 6 in Fig. 1 ergibt. Anstelle des Kennlinienknicks 4 weist die Kennlinie 6 am Punkt 5 bei einem Eingangspegel von 0 dB für U,, einen bestimmten Wert auf. Unterhalb und oberhalb des Punktes 5 schmiegt sich die Kennlinie 6 asymptotisch an die Kennlinienteile 2 und 3 an. Die in Fig. 1 wiedergegebenen Kurven zeigen zwar nur die prinzipielle Wirkungsweise der Vereinigungsschaltung 14; man erkennt aber, daß die Kennlinie 6 im Bereich des Nennpegels um 0 dB bezüglich ihres Differentialquotiehten stetig verläuft. Da der Schnittpunkt 5 der Kennlinie 6 mit der Ordinate exakt und ohne Abgleich auch bei Schaltungen aus unterschiedlichen Fertigungsserien reproduzierbar ist, erfüllt die beschriebene Schaltung mit d.er Kennlinie 6 die eingangs ge nannten Forderungen.The connection of the combination circuit 14 described has the effect that a characteristic curve according to the characteristic curve 6 in FIG. 1 results for the circuit shown. Instead of the characteristic curve kink 4, the characteristic curve 6 has a certain value at point 5 at an input level of 0 dB for U ,,. Below and above point 5, the characteristic curve 6 nestles asymptotically on the characteristic curve parts 2 and 3. The curves shown in FIG. 1 only show the principle of operation of the combination circuit 14; it can be seen, however, that the characteristic curve 6 runs continuously in the area of the nominal level around 0 dB with respect to its differential quotient. Since the intersection 5 of the characteristic curve 6 with the ordinate can be reproduced exactly and without adjustment even with circuits from different production series, the circuit described with the characteristic curve 6 fulfills the requirements at the beginning called demands.

In Fig. 3 ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltung bei der Expansion von Wechselspannungssignalen dargestellt. Eine solche Schaltung dient z.B. dazu, die mit der in Fig. 2 dargestellten Schaltung von U₁ auf U₂ komprimierten Signale so zu expandieren, daß die AusgangsSignale U₃ wieder den Dynamikumfang der Eingangssignale U₁ der Schaltung nach Fig. 2 aufweisen.3 shows the use of the circuit according to the invention in the expansion of AC voltage signals. Such a circuit is used, for example, to expand the signals compressed from U ₁ to U ₂ with the circuit shown in FIG. 2 such that the output signals U ₃ again have the dynamic range of the input signals U _{1 of} the circuit according to FIG. 2.

Die ExpansionsSchaltung nach Fig. 3 enthält zwischen der Eingangsklemme 18 und der Ausgangsklemme 20 einen steuerbaren Verstärker 19. Der Zweigweg, dessen Eingang in diesem Fall statt an den Ausgang an den Eingang des Verstärkers 19 im Nutzsignalweg angeschlossen ist, enthält den schon anhand der Fig. 2 beschriebenen steuerbaren Verstärker 11. Der Steuereingang 21 des Verstärkers 19 sowie der Steuereingang 12 des Verstärkers 11 werden von dem Ausgang des Steuerspannungserzeugers 13 gespeist. Der Verstärker 19 ist wegen der verlangten Expansion so aufgebaut, daß die Steigung seiner Kennlinie das umgekehrte Vorzeichen aufweist wie die Steigung der Steuerkennlinie des Verstärkers 8 aus Fig. 2, während der Verstärker 11 in Fig. 3 mit dem Verstärker 11 in Fig. 2 übereinstimmt und wie dieser gegengeregelt wird. Wenn die Eingangsspannung U₂ steigt und damit der Betrag der Steuergleichspannung an den Steuereingängen 21 und 12 steigt, dann hat dies also zur Folge, daß die Verstärkung des Verstärkers 19 vergrößert wird, während die Verstärkung des Verstärkers 11 verringert wird. Dies kann auch dadurch bewirkt werden, daß zwischen dem Steuerspannungserzeuger 13 und dem einen der beiden ansonsten gleich aufgebauten Verstärker 11 und 19 eine Phasenumkehrschaltung für die Steuergleichspannung liegt. Gleich aufgebaute Verstärker können auch dann verwendet werden, wenn die Verstärkung jeweils durch einen Gegenkopplungs-Spannungsteiler bestimmt wird. Die für beide Verstärker gleiche Steuergleichspannung steuert dann in bekannter Weise (DT-OS 22 18823) bei Kompression den einen Spannungsteilerwiderstand und bei Expansion den anderen Spannungsteiler widerstand.The expansion circuit according to FIG. 3 contains a controllable amplifier 19 between the input terminal 18 and the output terminal 20. The branch path, the input of which in this case is connected to the input of the amplifier 19 in the useful signal path instead of the output, contains the one already shown in FIG. 2 controllable amplifier 11 described. The control input 21 of the amplifier 19 and the control input 12 of the amplifier 11 are fed by the output of the control voltage generator 13. Because of the expansion required, amplifier 19 is constructed in such a way that the slope of its characteristic curve has the opposite sign to the slope of the control characteristic curve of amplifier 8 from FIG. 2, while amplifier 11 in FIG. 3 corresponds to amplifier 11 in FIG. 2 and how this is counteracted. If the input voltage U ₂ increases and thus the amount of the DC control voltage at the control inputs 21 and 12 increases, this has the consequence that the amplification of the amplifier 19 is increased while the amplification of the amplifier 11 is reduced. This can also be brought about by the fact that between the control voltage generator 13 and the one of the two otherwise identical amplifiers 11 and 19 there is a phase inversion circuit for the DC control voltage. Identically constructed amplifiers can also be used if the gain is determined by a negative feedback voltage divider. The same DC control voltage for both amplifiers then controls in a known manner (DT-OS 22 18823) the one voltage divider resistor for compression and the other voltage divider for expansion resistance.

Wie bei der Schaltung nach Fig. 2 ist bei der beschriebenen Schaltung nach Fig. 3 zwischen dem Ausgang des Verstärkers 11 und dem Eingang des Regelspannungserzeugers 13 eine VereinigungsSchaltung 14 eingefügt, die der Vereinigungsschaltung 14 in Fig. 2 entspricht und genauso aufgebaut ist. Da es sich bei der Schaltung nach Fig. 3 jedoch um eine Expansionsschaltung handelt, ist der Eingang 16 der Vereinigungsschaltung 14 an den Eingang des Verstärkers 19 angeschlossen.As in the circuit according to FIG. 2, in the described circuit according to FIG. 3, a combination circuit 14 is inserted between the output of the amplifier 11 and the input of the control voltage generator 13, which corresponds to the combination circuit 14 in FIG. 2 and is constructed in the same way. However, since the circuit according to FIG. 3 is an expansion circuit, the input 16 of the combination circuit 14 is connected to the input of the amplifier 19.

Die Wirkung der Zuschaltung der Vereinigungsschaltung 14 bei der Expansionsschaltung nach Fig. 3 ist entsprechend komplementär zu der Wirkung der Kompressionsschaltung nach Fig. 2. Es ergibt sich somit für die Expansionsschaltung die in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete Kennlinie 6'mit dem dem Punkt 5 entsprechenden Punkt 5' als Schnittpunkt mit der Ordinate für einen Eingangspegel U₂ von O dB.3 is correspondingly complementary to the effect of the compression circuit according to FIG. 2. This results in the characteristic curve 6 ′ shown in broken lines in FIG. 1 with the one corresponding to point 5 Point 5 'as an intersection with the ordinate for an input level U ₂ of O dB.

Die Erfindung ermöglicht es, die oben beschriebene bekannte Schaltung dahingehend zu vereinfachen, daß die Vereinigungsschaltung entfallen kann. Grundlage der dahin führenden Überlegungen ist die Tatsache, daß sich das Übertragungsmaß einer Anordnung aus einem ersten Verstärker und einem Differenzverstärker, wobei der eine Eingang des Differenzverstärkers mit dem Eingang des ersten Verstärkers und der andere Eingang des Differenzverstärkers mit dem Ausgang des ersten Verstärkers verbunden ist, um den von .dem Differenzverstärker gebildeten Betrag von dem Übertragungsmaß des ersten Verstärkers unterscheidet. Dieser Differenzbetrag des Übertragungsmaßes ist nur abhängig von der Beschaltung des Differenzverstärkers. Er bleibt also konstant, wenn das Übertragungsmaß des ersten Verstärkers variiert wird. Von Bedeutung ist der Spezialfall, bei dem der Differenzverstärker in der oben beschriebenen Schaltung so beschaltet ist, daß die von ihm gebildete Differenz den Betrag 1 hat. Die gleiche Differenz im Betrag des Übertragungsmaßes besteht auch zwischen der invertierenden und der nichtinvertierenden Beschaltung eines Differenzverstärkers, wenn die gleichen Schaltelemente verwendet werden. Daraus folgt, daß die Anordnung aus dem ersten Verstärker und dem Differenzverstärker durch eine Anordnung mit einem einzigen Verstärker ersetzt werden kann, wenn von den beiden Alternativen - invertierender Verstärker - nichtinvertierender Verstärker - der zweite Verstärker in der anderen Alternative beschaltet ist wie der erste Verstärker. Die Polarität des AusgangsSignals bleibt bei den obigen Überlegungen unberücksichtigt, da es sich bei den in Frage kommenden Signalen um Wechselspannung handelt.The invention makes it possible to simplify the known circuit described above in that the combining circuit can be omitted. The basis of the considerations leading there is the fact that the transmission dimension of an arrangement comprising a first amplifier and a differential amplifier, one input of the differential amplifier being connected to the input of the first amplifier and the other input of the differential amplifier being connected to the output of the first amplifier, by the amount formed by the differential amplifier from the transmission dimension of the first amplifier. This difference in the amount of transmission is only dependent on the wiring of the differential amplifier. It therefore remains constant if the transmission factor of the first amplifier is varied. Of importance is the special case in which the differential amplifier in the circuit described above is connected in such a way that the difference it forms has the amount 1. The same difference in the amount of the transmission dimension also exists between the inverting and the non-inverting connection of a differential amplifier, if the same switching elements are used. It follows that the arrangement of the first amplifier and the differential amplifier can be replaced by an arrangement with a single amplifier if, of the two alternatives - inverting amplifier - non-inverting amplifier - the second amplifier in the other alternative is connected like the first amplifier. The polarity of the output signal is not taken into account in the above considerations, since the signals in question are AC voltage.

Eine derartige Anordnung ist für den Fall der Kompression in der Fig. 4 und für den Fall der Expansion in der Fig. 5 dargestellt.Such an arrangement is shown in FIG. 4 for the case of compression and in FIG. 5 for the case of expansion.

Die Kompressionsschaltung enthält zwischen der Eingangsklemme 7 und der Ausgangsklemme 10 einen in seiner Verstärkung steuerbaren, vorzugsweise als nichtinvertierender Verstärker ausgebildeten Verstärker 8. Der Verstärker 8 bes_^itzt einen Steuereingang 9, über den. zwecks Änderung des Übertragungsmaßes seine Verstärkung mittels einer Steuerspannung steuerbar ist. Zur Gewinnung der Steuerspannung ist ein Zweigweg mit einem weiteren Verstärker 11 vorgesehen, dessen Eingang an den Ausgang des Verstärkers 8 angeschlossen ist. In dem Fall, daß der im Nutzsignalweg liegende Verstärker 8 als nichtinvertierender Verstärker beschaltet ist, ist der im Zweigweg angeordnete Verstärker 11 als invertierender Verstärker beschaltet. Der Ausgang des Verstärkers 11 speist einen Steuerspannungserzeuger 13, der zur Erzeugung einer von der Amplitude der EingangswechselSpannung abhängigen Gleichspannung an seinem Ausgang dient. Diese Gleichspannung wird als Steuerspannung den Steuereingängen 9 und 12 der Verstärker 8 und 11 zugeführt. Über den Steuereingang 12 ist der Verstärker 11 ebenso wie der Verstärker 8 über den Steuereingang 9 in seiner Verstärkung beeinflußbar. Die zur Beschaltung der beiden Verstärker dienenden Impedanzen sind gleich. Dadurch wird erreicht, daß bei jeder möglichen Steuerspannung an den Steuereingängen 9 und 12 der Verstärker 8 jeweils eine um den Betrag 1 größere Verstärkung aufweist als der Verstärker 11.The compression circuit includes between the input terminal 7 and the output terminal 10 in a controllable gain thereof, preferably as a non-inverting amplifier formed amplifier 8. The amplifier 8 bes _^ itzt a control input 9, via the. its gain can be controlled by means of a control voltage in order to change the transmission dimension. To obtain the control voltage, a branch path with a further amplifier 11 is provided, the input of which is connected to the output of the amplifier 8. In the event that the amplifier 8 located in the useful signal path is connected as a non-inverting amplifier, the amplifier 11 arranged in the branch path is connected as an inverting amplifier. The output of the amplifier 11 feeds a control voltage generator 13, which serves to generate a DC voltage at its output which is dependent on the amplitude of the input AC voltage. This DC voltage is supplied as a control voltage to the control inputs 9 and 12 of the amplifiers 8 and 11. The gain 11 of the amplifier 11, like the amplifier 8, can be influenced via the control input 12 via the control input 9. The impedances used to connect the two amplifiers are the same. It is thereby achieved that with each possible control voltage at the control inputs 9 and 12, the amplifier 8 has one Gain greater than the amplifier 11 by the amount 1.

Die Expansionsschaltung gemäß der Fig. 5 enthält im Signalweg einen als nichtinvertierender Verstärker beschalteten Verstärker 19. Der Verstärker 19 besitzt einen Steuereingang 21, über den zwecks Änderung des Übertragungsmaßes seine Verstärkung mittels einer Steuergleichspannung steuerbar ist. Zur Gewinnung der Steuergleichspannung ist ein Zweigweg mit einem weiteren Verstärker 11 vorgesehen, dessen Eingang an den Eingang des im Nutzsignalweg angeordneten VerstarkersVangeschlossen ist. Bei einer angenommenen Beschaltung des im Nutzsignalweg angeordneten Verstärkers 19 als nichtinvertierender Verstärker ist der im Zweigweg angeordnete Verstärker 11 als invertierender Verstärker beschaltet. Der Ausgang des Verstärkers 11 speist einen Steuerspannungserzeuger 13, der zur Erzeugung einer von der Amplitude der Eingangswechselspannung abhängigen Gleichspannung an seinem Ausgang dient. Diese Gleichspannung wird als Steuerspannung den Steuereingängen 21 und 12 der Verstärker 19 und 11 zugeführt. Über den Steuereingang 12 ist der Verstärkter 11 ebenso wie der Verstärker 19 über den Steuereingang 21 in seiner Verstärkung beeinflußbar.The expansion circuit according to FIG. 5 contains an amplifier 19 connected as a non-inverting amplifier in the signal path. The amplifier 19 has a control input 21 via which its gain can be controlled by means of a DC control voltage in order to change the transmission dimension. To obtain the DC control voltage, a branch path with a further amplifier 11 is provided, the input of which is connected to the input of the amplifier V arranged in the useful signal path. If the amplifier 19 arranged in the useful signal path is assumed to be a non-inverting amplifier, the amplifier 11 arranged in the branch path is connected as an inverting amplifier. The output of the amplifier 11 feeds a control voltage generator 13, which serves to generate a DC voltage at its output which is dependent on the amplitude of the input AC voltage. This DC voltage is supplied as a control voltage to the control inputs 21 and 12 of the amplifiers 19 and 11. The amplifier 11, like the amplifier 19, can be influenced via the control input 12 in its gain.

Der Verstärker 19 ist wegen der verlangten Expansion so aufge baut, daß die Steigung seiner Kennlinie das umgekehrte Vorzeichen aufweist wie die Steigung der Kennlinie des Verstärkers 8 aus Fig. 4 während der Verstärker 11 in Fig. 5 mit dem Verstärker 11 in Fig. 4 übereinstimmt und wie dieser gegengeregelt wird. Es sind aber auch die bei der bekannten Schaltung erwähnten Schaltungsvarianten möglich. The amplifier 19 is built up because of the expansion required so that the slope of its characteristic curve has the opposite sign as the slope of the characteristic curve of the amplifier 8 of FIG. 4 while the amplifier 11 in FIG. 5 matches the amplifier 11 in FIG. 4 and how this is counteracted. However, the circuit variants mentioned in the known circuit are also possible.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims

1. Schaltung zur automatischen DynamikrKompression oder -Expansion mit einem Nutzsignalweg, .mit Mitteln zum Ändern des Übertragungsmaßes und mit einem an den Nutzsignalweg angeschlossenen Zweigweg, in dem aus dem Nutzsignalweg in einem Steuerspannungserzeuger eine Steuerspannung gewonnen wird, die einerseits den Mitteln zum Andern des Übertragungsmaßes im Nutzsignalweg und andererseits auch im Zweigweg liegenden Mitteln zum Ändern des Übertragungsmaßes zugeführt wird und zwar im Sinne einer Gegenregelung des Übertragungsmaßes im Zweigweg (nach Patent DT-PS 240625S.6), dadurch gekennzeichnet, daß die das Übertragungsmaß im Nutzsignalweg und im Zweigweg bestimmenden Mittel so angeordnet und ausgebildet sind, daß das Übertragungsmaß im Nutzsignalweg aus der Summe eines konstanten Anteils und eines variablen Anteils gebildet ist, und im Zweigweg nur aus einem variablen Anteil gebildet ist.1.Circuit for automatic dynamic compression or expansion with a useful signal path, with means for changing the transmission dimension and with a branch path connected to the useful signal path, in which a control voltage is obtained from the useful signal path in a control voltage generator, which on the one hand is the means for changing the transmission dimension in the useful signal path and on the other hand also means in the branch path for changing the transmission dimension is supplied, namely in the sense of a counter regulation of the transmission dimension in the branch path (according to patent DT-PS 240625S.6), characterized in that the means determining the transmission dimension in the useful signal path and in the branch path are arranged and designed so that the transmission measure in the useful signal path is formed from the sum of a constant part and a variable part, and is formed in the branch path only from a variable part.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Nutzsignalweg mindestens ein als nicht invertierender Verstärker beschalteter Verstärker angeordnet ist_*und daß im Zweigweg mindestens ein als invertierender Verstärker beschalteter Verstärker angeordnet ist.2. Circuit according to claim 1, characterized in that at least one amplifier connected as a non-inverting amplifier is arranged in the useful signal path _* and that at least one amplifier connected as an inverting amplifier is arranged in the branch path.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Änderung des Übertragungsmaßes im Nutzsignalweg und im Zweigweg bezüglich ihrer Verstärkungskennlinie bei Kompression in gleicher Weise und bei Expansion komplementär zueinander aufgebaut sind. 3. A circuit according to claim 1, characterized in that the means for changing the transmission dimension in the useful signal path and in the branch path with respect to their gain characteristic for compression are constructed in the same way and in the case of expansion to complement one another.