DE1537637A1 - System zur Signaluebertragung sowie dabei anwendbare Sender und Empfaenger - Google Patents

Description

Dr. Herbert Schall

Patentanwalt FHN, 1862

Anmelder: js|. y, Philips' Gloeilampenfabrieken JW/AvdV

AkteNo,_; PHK- 1862

Anmeldung vom: 23

"System zur Signalübertragung sowie dabei anwendbare Sender

und EmJfänger".

Die -Erfindung bezieht fich auf ein System zur Signalücertregung, dfif; einen Sender mit einen. PynfmrikkonipreBfior und einen Empfänger mit einem Dynamikexpander enthsit, wobei der Dynacakkompreseor mit eine© Dyharaikre.fe.lcr, einen* von den zu übertragenden Signalen gesreisten Fornpreseionftgieichr jc-hter sowie einer Steuersignal quell β vers.eh.en ist., die ein iiusserhalb de£: Signolbandes liegende«· Steuersignal liefert, und wobei die zu übertragenden Signale eowie aae Steuersignal ciera Dytiamikregler yugeftShrt werden, während der Dynamikexpander mit einem Dynan,ikregler und einem Steuer«ignalfilter ?um Her*ussieben des mitgesendeten Steuersignale ver-, sowie auf dabei verwendbare Sender und Empfänger, Derartige

oren urul Dynamikexpander finden in der Praxis mit Vorteil Anwendung zur Herabsetzung dea in den ITbertragungaweg eingeführten Rauschen*;.

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PM. 18 6:

In einem vorteilhaften übertragungssystem der angegebenen Art, dessen Sender in der deutschen Patentschrift 10*15857 und dessen Empfänger in der belgischen Patentschrift 543*256 beschrieben worden ist, wird das mit der Dämpfung des Dynamikreglers sendeseitig reitschwankende mitgesandt· Steuersignal empfangsseitig zur Bückgewinnung der ursprünglichen Dynamik benutzt und zwar dadurch, dass das Steuersignal am Ausgang des Dyhamikreglers mit Hilfe des Steuersignalfilters herausgesiebt und.eine derartige Rückreglung verwendet wird, dass das Steuersignal wieder auf einen kon-

m± stanten Wert zurückgebracht wird. Abgesehen von der Tatsache, dass in der angegebenen Vorrichtung der- Ausbildung des Dynamikexpanders besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden muss, insbesondere in bezug auf seine Stabilität, da das selektive Steuersignslfilter in ein rückgekoppeltes Regelsystem aufgenommen ist, weist das im obenstehenden beschriebene übertragungssystem den Vorteil auf, dass die Dynamik der ursprünglichen Signale genau rückgewonnen wird, unabhängig von den Dämpfungsschwankungen im übertragungsweg und von den Regelkenn]inien der zur Dynamikpressung und Dynamikdehnung dienenden Dynamikregler.

Bei Verwendung des inc obenstehenden angegebenen übertragungs-

^ systems zur Musikübertragung über Trä'gerfrequenzverbindungen grosser Länge, beispielsweise 2500 km und mehr, stellt es sich jedoch heraus, dass die Qualität der Musikwiedergabe nicht den gestellten Erwartungen entspricht und diese Verringerung der Wiedergabegüte ist, wie von der Anmelderin festgestellt wurde, hauptsächlich dem Umstand zuzuschreiben, dass' das auftretende Rauschen in der langen Trägerfrequensverbindung einen störenden Einfluss auf das zur Rückgewinnung der Signaldynamik dienende Steuersignal ausübt, das infolge der Dynamikpressueig beispielsweise Über einen Bereich von 30 dB in Pegel variiert. Eine Erhöhung dee

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Steuersignalpegels zur Verringerung der Rausclibeeinflussung ist in einer derartigen Trfigerfrequenzverbindung nicht zulässig, weil dadurch eine Übersteeuerung der Verstlrkerstationen im Ubertragungeweg auftreten würde, was unerwünschte Zwiecheninodulations- und Nebeneprecherscbeinungen mit eich bringen würde.

Die Erfindung bezweckt, einen anderen Entwurf einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, wobei zusammen mit einer von den Regelkennlinien der sende- und empfangsseitigen Bynamikregler sowie von '"den DSmpfungsSchwankungen in übertragungsweg unabhängigen Dynamikregelung, einerseits die Stabilitatechwierigkeiten ausgeschaltet werden und andererseits die HauBchbeeinflussung in beträchtlichem Ilasse verringert wird, wodurch über lange TrSgerfrequenzverbindungen eine Musikübertragung mit hervorragender Wiedergabequalitat verwirklicht wird.

Das Übertragungssystem nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf , dass die Steuersignalquelle des Dynamikkompressors mit einem Zeitmodulator versehen ist, der durch das Auegangssignal eines Differenzerzeugers gesteuert wird, dessen Eingan^sklemmen einerseits das Ausgangssignal des Kompressionsgleichrichterp und andererseits das Ausgangssignal eines an den Ausgangekreis des Zeitmodulators angeschlossenen Zeitdemodulatore zugeführt werden, während der Dynamikexpander einen Differenzerzeuger enthält, dessen Ausgangssignal den Dyhasikregler steuert, und dessen Eingangsklemmen einerseits das Ausgangeeignal eines Zeitdemodulatois, der von dent im Steuersignalfilter herausgeeiebten und in einem Amplitudenbegrenzer begrenzten Steuersignal gespeist wird, und andererseits das Ausgangeignfcl eines Gleichrichters zugeführt werden, dem das Ausgangssignal dee Dynamikregler· zugeführt wird.

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Unter Zeitmodulation wird dabei verstanden, eine Modulationsart, bei der eine AusgangsSchwingung konstanter Ausgangsamplituäe in ihrem Zeitcharakter durch die zu übertragenden Signal6 moduliert wird, beispielsweise mittels Frequensmodulation, Deltamodulation, Impulszeitmodulation u.dgl.
Von allen diesen Modulationsarten wird in der erfindungsgemSasen Vorrichtung mit Vorteil Frequenzmodulation angewandt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: .

Fig. 1 einen erfindungsgemässen Sender,

Fig. 2 einen erfindungsgema'ssen Empfänger,

Fig. 3 einige Regelkennlinien,

Fig. 4 ein Frequen?diagramm zur Erläuterung des in Fig. 1 und 2
dargestellten Senders bzw. Empffingers.

Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäsee Sender bildet einen Teil eines Trägerfrequenztelephoniesystems zur Signalübertragung über einei 'Abstand von beispielsweise 25OO km und ist gemeint zur übertragung von
Musiksignalen,, die beispielsweise im Frequenzband von 0,03 - 15 kHz liegen Dabei ist jedem Musikkanal eine Bandbreite von ca. 20 kHz zugeordnet.

In dieser Vorrichtung werden die von einem Mikrophon 1 herrührenden Musiksignale über ein die Musiksignele durchlassendes Filter 2 mit
einem Durchlassbereich von 0,03 - 15 kHz und einen Niederfrequenzverstärker 3 einem Eineeitenbandmodulator 4 mit einem an diesen angeschlossenen
Ortsoszillator 5 und einem Eineeitenbandfilter 6 zugeführt, welcher
Einseitenbandmodulator 4 unter etwaiger Zwischenschaltung einer Traneponierungsstufe die Mueiksignale auf dae Band von 88,03 - 103 kHz traneponiert. Dieses Einseitenbandsignal wird nach Verstärkung in einem
Verstärker 7 zur weiteren übertragung einer Ausgangsleitung 46 zugeführt.

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Zur Dyneraikpressung ist zwischen dem Einseitenbandfilter 6 und dem Verstärker 7 ein Dynamikkompressor 8 angeordnet, der mit einem Dynainikregler 9 und einem KOmpressionsgleichrichter 10 mit einem dazugehörigen Tiefpassfilter 11 mit beispielsweise einer Grenzfrequenz von 200 Η* versehen ist, wobei die zu übertragenden Einseitenbandsignele mittels einer Gabelschaltung 12 dem Dyhamikregler 9 unü über einen Verstärker 13 dem Kompressionegleicbrichter 10 zugeführt werden. Dabei wird der Kompressionsgleichrichter 10 durch e'inen Wittelwertgleichrichter gebildet, während der Dynamikregler 9 aus einem ourch eine Regelspannung gesteuerten einstellbaren Dämpfunganetzwerk besteht, in dem alp veränderliche Widerstände Gleichrichterzellen ν erwendet werden.

Zugleich ist der Dynamikkompressor 8 mit einer Steuersignetlquelle 14 zur Erzeugung eines aueserhalb aes Signalbandes liegenden. Steuersignals versehen, das zusammen mit den Einseitenbandsignalen über einstellbare Dämpfungsnetzwerke 15, 16 und Gabelschaltungen 17, l8 sowohl dem Dynamikregler 9 als auch dem Kompressionsgleichrichter 10 zugeführt wird. Der Pegel des Steuersignals ist mittels der einstellbaren Dämpfer 15» 16 auf einen beträchtlich niedrigeren ?/ert als der maximale Pegel der Sinseitenbandaignale an den Eingängen des Dynamikreglers 9 und des Kompressionsgleichrichtere 10 eingestellt.

In der bisher beschriebenen Vorrichtung entsteht am Ausgangskreis des Komprfcssionsgleichrichters 10 durch Gleichrichtung der Einseiten· bandsignale eine sich mit der Dynamik der Einseitenbancsignale ändernde Spannung, welche der Dynamik der Musikeignale genauer fclgt als die welche durch direkte Gleichrichtung der niederfrequenten luisiksign&le erhalten wäre, Wenn am Kompressionsgleichrichter 10 bei einem Pegel der Musiksignale über dem des Steuersignals die Spannung der Musiksignale

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zunimmt, verursacht diese Zunahme eine entsprechende Zunahme der {Compress ionsspannung, woaurch die Dämpfung des Dynamikregiere 9 vergras sert wird, was -zu einer der erwähnten Spannungszunähme der liusiksignale entgegenwirkenden Dämpfungszunähme führt, während umgekehrt ein· Spannungsabnahme der Musikeignale eine Dämpfungsabnahme des Bynamikreglere 9 bewirkt. Das Steuersignal erfährt im Dynamikregler 9 ein· entsprechende Dampfungeschwsnkung und kennzeichnet in dieser Weise durch seine Amplitude die Kompression der dem Dynamikregler 9 zugeführten fc Sinseitenbandsignale.

Dagegen wird bei Senkung des Musikpegels unter den Pegel des Steuersignals oder bei nicht Vorhandensein von üusiksignslen die Kompressionsspannung am Ausgang des Konspressionsgleichrichters 10 hauptsächlich vom konstanten Steuersignal gegeben werden, das die minimale Dämpfung des Dynamikreglers 9 bestimmt. Mit Hilfe des einstellbaren Dämpfungsnetzwerkes 16 wird der Pegel des Steuersignals und somit die untere Grenze das Kompressionsregelbereichas naeh Wunsch eingestellt.

Pig. 2 zeigt den mit Fig. 1 zusammenwirkenden Eirspfanger, wobei die über di© Leitung 46 eintreffenden Einseitenbandraisiksignale sowie das mitgesendete Steuersignal über einen Verstärker 19 einem mit einem Dynamikregler 21 versehenen Dynamikexpander 20 zugeführt werden.

Behufs der-noch zu "beschreibenden Expansionsreglung ist der Dynamikexpander 20 mit einem Steuersignalfiltsr 22 zur Ataseiebung des ;ril tgesendeten Steuersignals versehen, wobsi das* dem. Ausgaqg'des Dynamikreglere 21 'entnommene expandierte Musiksignal über ein sussehliesslich das Einsei tanbandmusikMignal durchlassendes Filter 23 aineiot Einseitenbanddamodulator 24 nit einem an ihn angeschlosfieuen Ortstrlgerfrequensos'Billator 25 und dam zugehörigen Tiefpassfilter 26 sugefifert wird.

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Am Ausgang des Tiefpassfiltere 26 tritt das niederfrequente Mueiksignal im Band von 0,03 - 15 kHz auf, das üoer einen niederfrequenzverstärker einer Wiedergabevorrichtung 28 zugeführt wird.

Zur Erläuterung dea beschriebenen Übertragungssystems ißt in Fig. 3 aie Regelkennlinie der in Fig. 1 dargestellten Kompressionsvorrichtang dargestellt, wobei in dB der ata Ausgang ies Dynamikreglers auftretende Pegel des Steuersignais und der Pegel des Einseitenbandmusiksignais in Abhängigkeit des Peg-eis des; desi Eingang des Dynamikreglers geführten Sinsei tenbaiiairiUBiksignal s ¥. aufgetragen i«t. In ^ dieser V..-rrichtür.g ist zur Erhaltung optionaler Verhältnisse der Pegel des Steuersignais am Eingang ies Dynan»ikreglera 9 bzw. des Verstärkers mit Hilfe der einstellbaren Dänipfür 15, 16 auf einen geeigneten 'Yert eingestellt, v.-obei die Stärkeverhältnisse des Steuersignals und dee Einseiter.handmusikeignals bei maximalem Musikpegel beispielsweise 31 dB bzw. 26 dB beträten, so dass diese St§rkeverha*ltni36e untereinander um einen Faktor 1,73 verschieden sind.

Entsprechend der oben^tehenden Erläuterung weist der Dynamikregler bei einem am KompressionsgleicLrichter 10 auftretenden Eing^ngspegel des Einseitenbanamusiksignals, der kleiner ist ale der Eingangs- ' pegel άββ Steuersignals, eine nahezu konstante Dämpfung auf, während über diesem Pegel die DBicpfung des Dvnaraikreglers 9 fit dem Pegel ies erwähnt3n Sineeitenbandmusiksignals zuniTimt. Dann wird in dieser Regelkennlinie der Verlauf des Pegels des Steuersignals durch die Kurve a dargestellt, während die Kurve b den Pegelverlauf des Einseitenbandxüsiksign^Is darstellt.

Der Korapreeeionsregelbereich des dargestellten Ubertragungs-E-riter„s zur Kusi^Otertragung über einen Abstand von 2500 km ist in der Fi_e-ur -.it P^. dargestellt und beträgt ca. 32 dB. Wie aus der Figur

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hervorgeht, nimmt der Pegel b des Einseitenbandmuaiksignals im Kompression« rege!oereich PQ von ca. 32 dB nur um 6 dB zu und der Pegel a des Steuersignale um 26 dB ab, wobei im Fall eine3 Musiksignala maximaler Stärke der Pegel des Steuersignals ca. 32 dB schwächer ist als der des Eineeitenbandnmsiksignals♦

Der Gebrauch des mitresendeten Steuersignale weist den wichtigen Vorteil auf, dass die Dynarnikschwankungen an der Empfangsseite unabhängig von den Regel kennlinien der verwendeten Dynauti kregler 9» 21 sowie von

fe den Dämpfungsschwankungen im Übertragungsweg 46 genau rückgewonnen werden können, denn das Steuersignal kennzeichnet durch seinen Pegel die Dämpfungsschwankungen, die das Einseitenbandmusiksignal im übertragungsweg erfährt, Ss stellt sich jedoch heraus, dass bei der dargestellten Vorrichtung zur Musikübertragung über die 25OO km lange Trägerfrequenzverbindung eine Verringerung der Wiedergabequalität auftritt, die, wie von der Anmelderin festgestellt wurde, dem Umstand zuzuschreiben ist, dass insbesondere bei starken Musikpassagen der dann niedrige Pegel des Steuersignals (vergleiche Fig. 3) in störender Weise dur"ch das Rauschen in diesem übertragungsweg, das bei einer 2500 km langen Trägerfrequenz-

W verbindung je kHz Bandbreite ungefähr 4300 pW betragen kann, beeinflusst wird.

Zusammen n.it einer weitgehenden Unabhängigkeit von den Regelkennlinien der ε-ende- und empfange eeitig verwendeten Dyn a mi kregler 9, 21 sowie von den Dämpfungsschwankungen im übertragungsweg 46 wird erfindungsgernäss eine weitgehende Verringerung dieser Rauschbeeinflussung bewirkt, dadurch, dass die Steuersignal quelle 14 des Dynainikkompressors 8 mit einerr Zeitmodulator in ¹Or(Ii eines Prequenzmodulators versehen ist, der durch das Ausgangssignal eines beispielsweise aus einem Differenzverstärker

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bestehenden Differenzerzeugers 29 gesteuert wird, dessen Eingangskienimen das Ausgangssignal des Kompressionsgleichriuhters 10 und das Ausgangssignal eines an dem AusgangskreiB des Frequenzmodulators angeschlossenen Frequenzdemodulators 30 zugeführt werden. Dabei wird der Frequenzmodulator durch einen an einen Ortsoszillator 31 mit einer Frequenz von 86,6 kHz angeschlossenen veränderlichen Blindwiderstand 32 gebildet, der eine maximale Frequenzgerscniebung der Oszillatorfrequena von beispielsweise 1,5 kHz verursacht, .

In der dargestellten Vorrichtung bildet der Kreist Ausgang d·» Differenzerzeugers 29» veränderlicher Blindwiderstand 32, Oszillator 31» Frequenzdemodulator 30, Eingang des Differenzerzeugers 29 ein rückgekoppeltes Regels.vstem, wobei dis Ausgangssignal des Frequenzdemodulator.* 30 gezwungen wird dem Ausgangssignal des Kompressionsgleichrichters 10 genau zu folgen. Wenn das-Ausgangssignal des Kompressionsgleichrich-ters 10 beispielsweise zunimmt, wird das Ausgangs3ignal des Differenzerzeugers 29 ebenfalls zunehmen und ü'ier den veränderlichen Blindwiderstand 32 im Oszillator 3i eine Zunahme seiner Frequenzabweichung gegenüber der normalen Oiizillatorfrequenz von 86,6 kHz verursachen, was eine Zunahme des AusgangssignaiB des Frequenzderaodulators $9 herbeiführt, weicher der Zunahme des Ausgangssignals des Differenzerzeugers 29 entgegenwirkt. Umgekehrt wird bei einer Abnahme des Ausgangssignals des Kompressionsgleichrichters 10 die Frequenzabweichung des Oezillators 31 abnehmen und es wird eine entsprechende Abnahme des Ausgangssign*Is des Frequenzdemodulator^ jO auftreten, weiche der durch die Abnahme des AusgangesignaIs des Kompressionegleichriahtera 10 verursachten Abnahme des Auegangasignals des Differenzerzeugera 29 entgegenwirken wird. Tn dieser Weise wird eine Frequenzder Oazillatorfrequenz und eine entsprechende Schwankung des

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Ausgangssigna le des Frequenzd.emodulators 30 einer Pegelschwankung des Kompressionsgleichrichters 10 genau folgen. In der dargestellten Ausführungsform wird dae Ausgangssignal des Frequenzdemodulator 30 als Regelsignal dem Dynamikregler 9 zugeführt.

Charakteristisch bei der erfindungsgemSssen Vorrichtung ist, .dass dae über die Leitung 46 mitgesendete Steuersignal bei einer Pegelschwankung der Musikeignale gleichzeitig eine Schwankung sowohl seines Pegels als auch seiner Frequenz erfährt, welche Schwankungen gegengesetzten Sinnes sind. Insbesondere wird bei einem starken. Musikpegel das Steuersignal einen niedrigen Pegel (siehe Fig. 3) und eine grosse Frequenzabweichung aufweisen _y während das Steuersignal bei einem schwachen Musikpegel einen liehen Pegel und eine kleine Frequenzabweichung aufweisen wird, wodurch empfangsseitig bei der Rückgewinnung der Dynamik der Uusikaignale abhangig von dem Steuersignal die störende Hauschbeeinflussing in weitgehendem Masse verringert wird, '-.-■„ . '

Zur Erläuterung der Erfindung ist in Fig. 4 ein Frequenzdiagramm der übertragenen Signale dargestellt, wobei zur übertragung des Musiksignals in der Basisgruppe von 60 - 108 kHz das Band von 88,03 - 1Q3 kHz und für das Steuersignal das Band von 85-.1 - 86.6 kHz benutzt wird.. Wünscht man ein zweites Musiksignal zu übertragen, beispielsweise zur Anwendung von Stereophonie, dann erfolgt diese übertragung in dem mit einer Strichlinie dargestellten Frequenzband van 65 - 79»97 kHz und für das Steuersignal im Band von 81,4 - 82,9 kHz. Wie in der Figur dargestellt ist, wird zur optimalen übertragung beider Steuersignale in den Bändern von"8l_r4 - 82,9 IcHz und von 85,1 - 86,6 kHz der zentrale Teil der Baeisgruppe verwendet, da dieser Teil optimale übertragungseigenschaften aufweist, bei einer übertragung über einen Abstand von 2500 km· wird dadurch

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nämlich eine ungewünschte PhaeenbeeinflusBung des frequenzmodulierten Steuersignals vermieden.

Beim Gebrauch des in der Zeichnung dargestellten Frequenzdiagramms gibt es im Band der Tragerfrequenztelephoniebaeisgruppe von 60 - 108 kHz noch*genügend Raum zur übertragung zusätzlicher Signale, beispielsweise eines Gespra'eheeignale auf beiden Seiten der Mueikeignale In den Bändern von 60 - 64 kHz und 104 - 108 kHz, eines Pilot-Signals von 84,OS kHz; Gegebenenfalls kann zur Kusikübertragung eine andere Trlgerfrequ^hztelephoniegruppe benutzt werden, beispielsweise die Gruppe von ™ 1~2 - 60 kHz oder von 108 - I56 kHz.

Vm an der Kmpfangsseite in Fig.2 aus dem über die Leitung 8 eingetroffenen Einseitenbanamusiksignal im Band von 88,03-103 kHz sowie das Steuersignal im Band von 8'5>1 - 86,6 kHz rückzugewinnen, werden die eingetroffenen Signale Über den Verstärker I9 mit Hilfe einer Gabelschaltung 33 Trennfiltern 22,34 zugeführt, wobei dem Trennfilter 34 mit einem Durchlassbereich von 88,03 - IO3 kHz das Einseitenbandmusikeignal u~n dem ^rennfilter 22 in *ora des Steuereignalfiltere mit einem Durch— lüssbereich von 85,1 - 86,6 kHz das Steuersignal entnommen wird., Dabei ^ wird das Steuersignal einer zweiten Gabelschaltung 35 zugeführt, wobei das der einen Gabelung entnommene Steuersignal zur Expansioner.egelunif· benutzt wird, während das der anderen Gabelung entnommene Steuersignal ütei* ein noch zu beschreibendes Sinstellelement in Form eines Einstell — vefptarkers 36 nach Zusan.menfügung in einer Gabelschaltung 37 mit dem Einseitenbandmusiksignal den. Dyhamikregler 21 zugeführt wird.

Zur Expansionaregelung enthält der Dynamikexpander 20 einen Dif ferer.zerzeuger 38, dessen Ausgangs signal den DyNamikregler 21 steuert

einerseits das .jiuoganp.ssigrial eines Frequenz-

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demodulators 39 zugeführt wird, der von dem im Steuersignalfilter 22 ausgesiebten und in einem Amplitudenbegrenzer 40 begrenzten eingetroffenen Steuersignal gespeist wird, und andererseits das Ausgangeeignal eines Oleichrichters 41 mit einem dazugehörenden Tiefpassfilter 42 mit einer Gren2fretiuenz von beispielsweise 1000 Hz, welchem Gleichrichter "41 dae Auagangssignal des "Dynemikreglers 21 zugeführt wird. Dabei ist das der Gabelschaltung 35 entnommene Steuersignal über ein Glättungsneizwerk 43 dem Begrenzer 40 zugeführt, während das Auegangssignal des Dynamikregiere 21 unter Verwendung einer Gabelschaltung 44 dem Einseitenbanddemodulator umi zugleich über einen Verstärker 45 dem an den Differenzerzeuger 38 ati- £6-1· chice neuen Gleichrichter 41 zugeführt wird, der zwecks einer günati-geren Wiedergebeq.ua! itSt mit Vorteil-sie ein Kittelwertgleichrichter susgebildet ist.

Zur Expansioneregelung wird das im Steuersignalfilter 22 herausgeeiebte Steuersignal, das sowohl ir Amplitude als auch in der Frequenz schwankt, naoL GlEt.tung in dem GlSttungsnetzwerk 43 und Amplitudenbegrenzung im Amplitudenbegrenzer 40 i..it einem konstanten Amplitudenwert dem Frequenzdemodulator 39 zugeführt, dessen Ausgengeieignal den Dynamikregler 21 in der Schleifet Ausgang des !Mfferenzer7eugers 38, -Dynamikregler ?1, Gabelschaltung 44, Verstärker 45, Gleichrichter AT, Tiefpassfilter 42, Eirig&ng des Differwr.aerzeuger» 38, steuert. Ale solche bildet die dargestellte Schleife eir rückgekoppeltes Regelfyütenr, robei dae Ausgangseignal des Gleichrichters 41 gezwungen wird in-»einem Pegel dem Ausger.gs-■ signal dee Frequenzdeaodulatcrs 39 gf-nau zu folgen, rrit der Folge, dass das Aus gangs signal dec Gleichrichtern 41 enr.pfangee.ei tig dem AuegangB-signal dee Konipr^ssionsgleichrichters IC genau folgt, da ja immer r.'as Aüsgangsßignal des Frequenz-demrdulators 39 dem Ausgangseignal des sendeseitigen Frfequer.?den;cdulstore 30 ^it-ir-.b ict. 9098A0/Ü6 5 7

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Wenn man nun das Stärkeverhältnis des über die Leitung 46 eingetroffenen Steuersignals und dee Einaeitenbandn.usiksignals, welches StSTkeverhältnis bei'der übertragung dieser Signale vom Eingang des sendeseitigenDynamikreglers 9 zur empfangsseitigen Gabelschaltung 3-3 ungeändert geblieben ist,'durch zusätzliche Verstärkung des Steuersignals Im Einstellverstärker 36 am Eingang des Dynamikreglers 21 gleich dem Stä'rkeverhä'ltnis dieser Signale am Eingang des Kompressionsgleichrichters 10 macht, dies· beiden Verhältniszahlen sind nämlich in dem dargestellten Ausfübrungsbeispiel, wie bereits im vorstehenden erwähnt wurde, um einen konstanten Faktor 1,78 verschieden, dann ist bei einen gleichen Ausgangesig-nal des empfangsseitigen Gleichrichters 41 und des sendeseitigen Kompressions, gleichrichters 10 auch das StSrkeverhältnis des Steuersignals und des Einseitenbandmuöikeignals am Eingang diener Gleichrichter 41, 10 dasselbe. Dann ist das Einoeitenbandmusiksignal am Eingang des erapfangsseitigen Gleichrichters 41 dem Einseitenbandmusiksienal am Eingang des sendeseitigeh iOmpressionsgleichrichters IC genau gleich, und abgesehen von der konstanten Gabeldämpfüng der Gabelschaltung 44 und von dem konatanten Veretärkungsgrad des Verstärkers 45» also auch am Einseitenbandmusiksignal am Ausgang des Dynamikreglerfr ?1, unabhängig von den Eegelkennlinien der Dynamikregler 9, 21 und den DämpfungesEchwankungen itr übertrsgungiiweg. Wichtig bei der"Rückgewinnung der Signaldynamik ist das nicht-Vorhandensein selektiver Filter im rückgekoppelten Regelsystem; Ausgang des Dif'ferenzerzeugers 38, Dynamikregler 21, Gabfeischaltung 44, Verstärker 45, Gleichrichter 41, Tiefpassfilter 42, Eingang des Differenzer?.eugera 38, wodurch ohne Gefahr* für TnHtabilitäten eine en.pfindlic-he Regelung anwendbar ist.

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■ Zusammen cdt den bereits, erwähnten Vorteilen dieser empfindlichen, sowie von den Regelkennlinien der Itynamikregler 9, 21 und von den DämpfungeSchwankungen im übertragungsweg unabhängigen .Dynamikregelung kennzeichnet sich die Vorrichtung nach der Erfindung durch ihre weitgehende Rauschuneffipfincüichkeit, was verursacht wird durch die Tatsache, das· eugleich Frequenzmodulation zur Übertragung des Steuersignals angewandt wird, wobei die auftretenden Pegel- und Frequensschwankungen gegengesetzten Sinnes sind. So weist beispielsweise bei geringem Pegel des Steuersignal« und somit bei einer dazugehörenden relativ grossen Rausohempfindlichkeit das Steuersignal gerade eine grosse Frequenzausweichung auf, wodurch die dazugehörende Rauochempfind]iohkeit einen günstigen ?ert hat. Beide Effekt· wirken Einander entgegen und so wird im dargestellten AuefUhrungsbeispiel über den ganzen Dynamikregelbereich von 32 dB eine beträchtliche Verbesserung im Signal-RauschverhSltnie verwirklicht, die gegenüber den im vorstehenden -erwähnten bekanntem Vorrichtungen eine Verbesserung von ca. 20 dB liefert. Alle diese Vorteile machen mit der verwirklichten hervorragenden Wiedergabequalität diese Vorrichtung in technischer Hinsicht besonders interessant für die übertragung von Uusikeignalen über grosse Abstände, zumal da dabei die CCITT-Empfehlungen in hohem Masse erfüllt werden.

An dieser Stelle sei bemerkt, dass in der dargestellten Aueführungsform statt des Einstellverstärkers 36 zur zusätzlichen Verstärkung des Steuersignals auch ein zur Dämpfung des Eihseitenbandmusikeignals . dienender Eins teil dämpfer anwendbar ist, der dann zwischen dem Trennfilter 34 und der Gabelschaltung 37 angeordnet wird. Weiter kann sendeseitig aur Kompressionsregelung das Regelsignal für den Dynamikreglcr 9 unmittelbar dem Kompressionsgleichrichter 10 entnommen werden; as stellt sich bei der

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dargestellten Ausführungsform, bei der das Regelsignal für d«n Dynamikregler 9 dem Frequenzdemodulator 30 entnommen wird, jedoch heraus, das plötzliche Pegelschwankungen im iiusiksignal besser wiedergegeben werden.

Bei den bisher beschriebenen Vorrichtungen sind zur Erhaltung optimaler übertragungeverhSltniese die StärkeverhSltnisse des Steuer·? signals und des Eineeitenbandraueikeignale ein Singang des Dynamikreglers und am Eingang des Kompressionsgleichrichter 10 verschieden gewählt worden. Bei geringen Zugeständniesen an den optimalen übertragungsverhSltniEsen kann dabei eine wesentliche Apparetureinsparung erhalten werden wenn diese Starkeverhältnisse einander gleich gemacht werden, insbesondere wird dabei sendeseitig ein einstellbarer DSmpfer 15 oder 16 und die Gabelecha1tungeη 17 und 16, und empfangeeeitig der Einstellveretärker 36 und die Gabelschaltungen 35 und 37 eingespart.

Zum Schiusβ sei erwähnt, dees statt einer Dynamikregelung dee Einseitenbandmusiksignels auch eine Dynamikregelung des tonfrequenten Musikeign&ls anwendbar ist, bei der Dynamikregelung dee Einseitenbandmueikaignali wird jedoch eine bessere Wiedergabeq[ualitBt verwirklicht.

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8,0

Claims (1)

1. ■ -16- ~ PHH.1.862

   PATEKTANSPRUCKEt . .;

   Γΐ) System zur Signalübertragung, das einen Sender mit einem Dynamikkompressor und einen Empfänger mit einem Dynamikexpander enthält, wobei der Dynamikkompressor mit einem Dynamikregler, einem von den zu Übertragenden Signalen gespeisten Kompressionsgleichrichter sowie einer Steuersignalquelle versehen ist, die ein ausserhalb des Signalbandes liegendes Steuersignal liefert, und wobei die zu übertragenden Signale sowie das Steuersignal dem Dynamikregler zugeführt werden, während der Dynamikexpander mit einem Dynamikregler und einem Steuersignalfil'ter zu« ^ Herausßieben des mitgesendeten Steuersignals versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuersignal quelle fies Dynemikkompreesors mit eine« Zeitmodulator versehen ist, der durch das Ausganges!gnal eines Differeneerzeugers gesteuert wird, dessen Eingangsklemmen einerseits das Auegangesignal dee !Compressionsgleichrichters und andererseits das Auegang»signal eines an den Ausgangskreis, des Zeitmodulators angeschlossenen Zeitdtmodulators zugeführt werden, während der Dynamikexpander einen Differenz erzeuger enthält, dessen Ausgangssignal den Dynamikregler steuert, und dessen Eingangeklemmen einerseits das AuBgangssignal eines Zeitdemodulatom k der von dem im Steuersignalfilter herausgesiebten und in einem Amplitudenbegrenzer begrenzten Steuersignal gespeist wird, und andererseits das Ausgangesignal eines Gleichrichters zugeführt werden, dem das Auegangesignal des Dynamikreglers zugeführt wird.

   2· Sender mit einem Dynamikkompressor, der zum Gebrauch in einem System nach Anspruoh 1 geeignet ist, wobei der Dynamikkompressor mit einem Dynamikregler, einem von den zu übertragenden Signalen gespeisten Kompressionsgleichrichter sowie einer Steuersignalquelle versehen ist, die ein aueserhalb des Signalbandes liegendes Steuersignal liefert, und.wobei

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   di« zu übertragenden Signale sowie das Steuersignal dem Dynamikregler zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuersignalquelle des Dynamikkompressors mit einem Zeitmodulator versehen ist, der durch das Ausgangssignal eines Differenzerzeugers gesteuert wird, dessen Eingangsklemmen das Ausgangssignal des Kompreesionsgleichrichters und das Ausgangssignal eines an den Ausgangskreis des Zeitmodulators angeschlossenen Zeitdemodulators zugeführt werden.

   3· Sender nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal des Zeitdemodulators zugleich als Begelsignal dem Dynamik- * λ regler zugeführt wird.

   4. Sender nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitmodulator und der^; Zeitdemodulator durch einen Frequenzmodulator bzw. einen Frequenzdemodulator gebildet werden.

   5. Sender nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kompressionsgleichrichter zugleich das Steuersignal zugeführt wird,

   6. Stnder nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal über einateilbare Dämpfer dem Eingang des Dynamikreglers und dem Eingang des Kompressionsgleichrichters zugeführt wird. ^ 7« Sender nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der KOmpressionsgleichrichter als Kittelwertgleichrichter ausgebildet

   8. Sender nach einem der Ansprüche 2 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dass das zu übertragende Signal in Form eines Einseitenbandsignale dem Eingang des Dynamikreglers und dem Eingang des Kompressionsgleichrichters

   zugeführt wird. ·

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   9· Sender nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei der Sender «inen Teil eines TrSgerfrequenztelephoniesystems bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das läusiksignal in einer Basisgruppe übertragen wird¹'und die Übertragung des Steuersignals im zentralen Teil der Basisgruppe erfolgt.

   10. Smpfänger mit einem Dynamikexpander, der zur Übertragung in

   einem System nach Anspruch 1 und bei einem Sender nach einem der Ansprüche 2 bis 9 geeignet ist, wobei der Dynamikexpander mit einem Dynamikregler und einem Steuersignalfilter zum Heraussieben des mitgesendeten Steuer* | signals versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dynamikexpander einen Differenzerzeuger enthält, dessen Ausgangssignal den Dynamikregler steuert, und dessen Singangsklemmen einerseits das Ausgangseignal eines Zeitdemodulators, der von dem im Steuersignalfilter herausgesiebten und in einem Amplitudenbegrenzer begrenzten Steuersignal gespeist wird, und j andererseits das Ausgangssignal eines Gleichrichters zugeführt werden» dem das Ausgaggssignal des Dynamikreglers zugeführt wird.

   11. Smpfänger nach Anspruch 10 zum Gebrauch bei einem Sender nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitdemodulator duroh einen Frequenzdemodulator gebildet wiri.

   12. Empfänger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass da· im Steuersignalfilter herausgesiebte Steuersignal über ein Glättunganetawerk dem Amplitudenbegrenzer zugeführt wird.

   13. Empfänger nach einem der Ansprüche 10 bis 12, der zum Gebrauoh bei einem Sender nach Anspruch 5 geeignet let, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem zu übertragenden Signal und dem Steuersignal bestehenden _f eingetroffenen Signale über ein Einsteilelement, das am Eingang des Dynamikreglars das Stärkeverhältnis des Steuersignala und des eingetroffenen Signals dem Stärkeverhältnis dieser Signale am Eingang des Kompreaaionsgleichrichters gleichmacht, dem Dynamikregler zugeführt werd·»

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   BAD QRIGiNAL

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   14. Empfänger nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der an dem Differenzerzeuger angeschlossene Gleichrichter als !Cittelwertgleichrichter ausgebildet ist. 15« Empfänger nach einender Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das- eingetroffene Signal als Einseitenbandsignal dem Dynamikregler zugeführt wird.

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