NL8100797A - Audio amplifier with dynamic-range expander - increases dynamic range compensation for recording as unwanted ambient sound level decreases - Google Patents
Audio amplifier with dynamic-range expander - increases dynamic range compensation for recording as unwanted ambient sound level decreases Download PDFInfo
- Publication number
- NL8100797A NL8100797A NL8100797A NL8100797A NL8100797A NL 8100797 A NL8100797 A NL 8100797A NL 8100797 A NL8100797 A NL 8100797A NL 8100797 A NL8100797 A NL 8100797A NL 8100797 A NL8100797 A NL 8100797A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- dynamics
- signal
- tone signal
- tone
- amplifier circuit
- Prior art date
Links
- 230000007423 decrease Effects 0.000 title abstract 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 38
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 38
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/32—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices the control being dependent upon ambient noise level or sound level
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
Description
i_ * N.0. 29.9H -1-i_ * N.0. 29.9H -1-
Versterkerschakeling voor toonsignalen.Amplifier circuit for tone signals.
De uitvinding heeft betrekking op een versterkerschakeling voor toonsignalen voor een in een met storingsgeluid belaste omgeving toepasbare toonsignaalweergave-inrichting, waaraan een aan de bron-zijde in de dynamiek gecomprimeerd toonsignaal toegevoerd wordt.The invention relates to an amplifier circuit for tone signals for a tone signal display device which can be used in an environment subject to interference noise, to which a tone signal compressed in the dynamics at the source side is applied.
5 Bij het opnemen van muziek en spraak wordt aan de zend- respec tievelijk produktiezijde zoals bekend de dynamiek ingekrompen» dat wil zeggen dat bijvoorbeeld forto-passages in vergelijking tot piano-passages minder sterk versterkt worden. Deze maatregel dient ervoor om de signaalniveaudynamiek van het oorspronkelijke geluids-10 signaal aan de voor de overdracht en/of opslag ter beschikking staande kanaaldynamiek aan te passen.As is known, when recording music and speech, the dynamics are reduced on the broadcasting and production side, that is to say that, for example, forto passages are less strongly amplified compared to piano passages. This measure serves to adapt the signal level dynamics of the original audio signal to the channel dynamics available for transmission and / or storage.
Het aanpassen van de signaalniveaudynamiek aan de ter beschikking staande kanaaldynamiek wordt enerzijds door de geluidsingenieur respectievelijk chef geluid in de studio manuaal uitgevoerd ("uit-15 stuurregeling")» dat is in werking gelijk aan een dynamiekcompressie van de originele signalen. Daarenboven zijn er automatisch werkende compressie-begrenzerversterkers bekend.The adjustment of the signal level dynamics to the available channel dynamics is carried out manually on the one hand by the sound engineer or chief sound in the studio ("off-15 control") »which is equivalent to a dynamics compression of the original signals. In addition, automatically operating compression limiter amplifiers are known.
Bij enkele overdrachtssteisels (cassette, toonband) wordt de dynamiek aan het einde van de overdrachtsweg bij het weergeven op-20 nieuw verbreed (dynamiekexpansie). Een dynamiekexpander brengt in het ideale geval de dynamische verhoudingen aan de ingang van de aan de bronzijde aanwezige dynamiekcompressor opnieuw tot stand.With some transmission frames (cassette, tone tape), the dynamics at the end of the transmission path are broadened again upon reproduction (dynamic expansion). A dynamics expander ideally recreates the dynamic ratios at the input of the dynamics compressor on the source side.
Zijn werking is dus reciprook aan die van de dynamiekcompressor. Automatisch werkende, uit compressor en expander bestaande stelsels 25 ®et reciproke werking zijn de zogenaamde compandersystemen, bijvoorbeeld Dolby en Telcom.So its operation is reciprocal to that of the dynamics compressor. Automatically operating systems consisting of compressor and expander and the reciprocal operation are the so-called compander systems, for example Dolby and Telcom.
In tegenstelling tot deze expansie kan aan de weergavekant een compressie voordelig zijn wanneer er bij het weergeven in aanwezigheid van door de omgeving veroorzaakte storingsgeluiden de verstaan-30 baarheid of hoorbaarheid verbeterd moeten worden. Een inrichting voor de storingsniveau afhankelijke dynamiekcompressie van toonsignalen onder medebeschouwing van de veranderingen in de tijd van de intensiteit van storingsgeluid en eventueel van de spektrale samenstelling van het storingsgeluid is bekend uit het Duitse octrooi-35 schrift 2.^56.^68.Contrary to this expansion, compression can be advantageous on the reproduction side if, when reproducing in the presence of disturbance noises caused by the environment, the intelligibility or audibility must be improved. An arrangement for the level of disturbance-dependent dynamics compression of tone signals, taking into account the changes in time of the intensity of disturbing sound and possibly of the spectral composition of the disturbing sound, is known from German patent specification No. 2, 56, 68.
Behalve de bovenvermelde aan de zend- of produktiekant uitgevoerde maatregelen die technisch noodzakelijk zijn, tekent zich een nieuwe ontwikkeling af om de signaalniveau-dynamiek klein te houden 81 0 0 79 7 « i -2- om aan de wensen van de meerderheid van de toehoorders tegemoet te komen. Enquêtes hebben opgeleverd dat aan een inperking van 30 tot ^0 dB de voorkeur wordt gegeven. Meestal klaarblijkelijk wordt er door de meerderheid van toehoorders niet onder HiFi-omstandigheden 5 geluisterd. Niet alleen door de omgeving veroorzaakte storingsruis-geluiden (bijvoorbeeld keuken- en straatlawaai, automotoren- en voertuigenruis) en de geringe kwaliteit van de weergeefinrichtingen, maar ook onvoldoende geluidsisolatie van de afluisterruimten ten opzichte van medebewoners en de aard van het luisteren, dat wil zeg-10 gen de instelling van de luisteraar op de programma-informatie, zijn oorzaken voor dit luistergedrag.In addition to the above-mentioned measures that are technically necessary on the transmission or production side, a new development is emerging to keep the signal level dynamics small 81 0 0 79 7 «i -2- to meet the wishes of the majority of the audience to accommodate. Surveys have indicated that a cutback of 30 to 0 dB is preferred. Usually, apparently, the majority of listeners do not listen under HiFi conditions 5. Not only interference noise caused by the environment (for example kitchen and street noise, car engine and vehicle noise) and the low quality of the display devices, but also insufficient sound insulation of the listening rooms in relation to inmates and that is, the nature of listening, i.e. -10, due to the listener's setting on the program information, are the causes of this listening behavior.
Ter gelegenheid van een door de school voor omroeptechniek in Nürnberg gehouden "Fachseminars HÖrfunk-FH2" werden de gerechtvaardigde wensen van de luisteraars voor een verdere aan de zendzij-15 de uitgevoerde dynamiekcompressie besproken en werden maatregelen in deze richting overwogen. De wensen van de luisteraars voor een dynamiekcompressie verder dan tot nu toe werden klaarblijkelijk aanvaard en overeenkomstige maatregelen werden verantwoord gehouden, onder andere omdat de spektrale dynamiek van het signaal reeds vol-20 doende informatie over de dynamiek van het signaal overdraagt en het gehoor bij aanwezigheid van storingsruis zelf; de funktie van een dynamiekexpansie overneemt. Dit is ook bekend uit het Duitse octrooi-schrift 2.456.^68 en beschreven in de toonmeester-congresbijdrage "Kompression zur Herstellung natiïrlicher dynamischer Verhaltnisse 25 beim Ab'hören unter verscheidenen umweltbedingten Storsdhalleinflüssen" (Berlijn 1978).On the occasion of a "Fachseminars HÖrfunk-FH2" held by the school of broadcast technology in Nürnberg, the justified wishes of the listeners for further dynamics compression carried out on the transmission side were discussed and measures in this direction were considered. The listeners' wishes for a dynamic compression further than hitherto have apparently been accepted and corresponding measures have been justified, inter alia because the spectral dynamics of the signal already transfer sufficient information about the dynamics of the signal and the hearing in the presence of disturbance noise itself; takes over the function of a dynamic expansion. This is also known from German Patent Specification 2,456 .68 and described in the figurehead conference contribution "Kompression zur Herstellung natiïrlicher dynamischer Verhaltnisse 25 beim Ab'hören unter diversen umweltbedingten Storsdhalleinflüssen" (Berlin 1978).
Men kan derhalve de, tendens waarnemen om af te zien van de eis om signalen over te zenden met High-Fidelity in de zin van een getrouwe weergave van het verloop van het oorspronkelijke signaal, 30 zoals dit in het gebied van de stereofonie reeds gebeurt.One can therefore observe the tendency to abandon the requirement to transmit signals with High-Fidelity in the sense of faithfully reproducing the course of the original signal, as is already happening in the field of stereophony.
Een dynamiekcompressie die rekening houdt met de normaal optredende of speciale afluisteromstandigheden, kan aan de zend- respectievelijk produktiekant of aan de afluister- respectievelijk weer-geefkant gerealiseerd worden.A dynamic compression that takes into account the normally occurring or special eavesdropping conditions can be realized on the transmitting or production side or on the eavesdropping or reproduction side.
35 De aan de zendzijde ingevoerde compressie kan natuurlijk niet aangepast zijn aan de op de weergeefplek aanwezige speciale sto-ringsgeluidinvloeden en weergeefinrichtingen. Vooral bij afwezigheid van storingsgeluid en bij optimale weergeef- en afluisteromstandigheden is de voor gebruikelijke afluisteromstandigheden ge-kO comprimeerde uitgezonden dynamiek voor HiFi-aanspraken te vlak.The compression entered on the transmission side cannot, of course, be adapted to the special disturbance noise influences and display devices present at the display location. Especially in the absence of disturbing noise and at optimum reproduction and monitoring conditions, the transmitted dynamics CO-compressed for usual monitoring conditions is too flat for HiFi claims.
8 1 0 0 79 7 * * -3-8 1 0 0 79 7 * * -3-
Doordat het gehoor bij aanwezigheid van storingsgeluid zelf een dynamische expansie bewerkstelligt (zie "Tagungsbericht Tonmeister-tagung Berlijn 1978, bladz. 100 - 107n) wordt een benadering van de HiFi-dynamiek opnieuw verkregen wanneer de nuttige signalen voor het 5 weergeven overeenkomstig gecomprimeerd worden (zie Duits octrooi-schrift 2.k3S.kS8). Bij afwezigheid van storingsgeluid wanneer het gehoor zelf geen dynamiekexpansie teweeg brengt, wordt daarentegen de dynamiek van de aan de bronzijde gecomprimeerde signalen als te klein ervaren.Because the hearing itself causes a dynamic expansion in the presence of disturbing sound (see "Tagungsbericht Tonmeister-tagung Berlin 1978, pages 100 - 107n), an approximation of the HiFi dynamics is obtained again when the useful signals for reproduction are compressed accordingly ( see German patent specification 2.k3S.kS8) In the absence of disturbing noise when the hearing itself does not cause dynamical expansion, the dynamics of the signals compressed on the source side are perceived as too small.
10 Aan de onderhavige uitvinding ligt derhalve de opgave ten grond slag om een toonsignaalversterkerschakeling voor een aan de bronzijde in de dynamiek gecomprimeerd toonsignaal aan te geven, welke de weergave van de wisselende storingsgeluidinvloeden van de omgeving zodanig aanpast, dat op elk moment HiFi-omstandigheden zo ruim mo-15 gelijk gerealiseerd worden.The object of the present invention is therefore to indicate a tone signal amplifier circuit for a tone signal compressed in the dynamics on the source side, which adapts the display of the varying disturbing noise influences of the environment in such a way that at any time HiFi conditions more than possible to be realized.
Dit wordt bij een tocnsignaalversterkerschakeling van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding aldus bereikt dat de versterkerschakeling een dynamische expander bevat, waarvan de ex-pansiegraad door een storingsgeluidsignaal zodanig gestuurd kan wor-20 den dat de expansiegraad bij afnemende amplitude van storingsgeluid toeneemtIn the case of a signal amplifier of the type mentioned in the preamble according to the invention this is achieved in such a way that the amplifier circuit contains a dynamic expander, the degree of expansion of which can be controlled by a disturbing sound signal such that the degree of expansion increases with decreasing amplitude of disturbing sound.
Verdere voordelige uitvoeringen van de versterkerschakeling voor toonsignalen volgens de uitvinding zijn in de onderconclusies aangegeven.Further advantageous embodiments of the tone signal amplifier circuit according to the invention are stated in the subclaims.
25 De versterkerschakeling voor toonsignalen volgens de uitvin ding bewerkstelligt dus een storingsgeluid afhankelijke dynamiekexpansie van het door luidspreker, koptelefoon en dergelijke weer te geven signaal , dat om boven aangegeven redenen aan de bronzijde in dynamiek gecomprimeerd is. Een dergelijke maatregel is tot nu toe 30 niet bekend. De expansie ter plaatse van de weergave was tot nu toe slechts een compensatiemaatregel in reciproke verhouding tot de aan produktiekant uitgevoerde compressie en was niet storingsgeluid-afhankelijk.The tone signal amplifier circuit according to the invention thus achieves a noise-dependent dynamic expansion of the signal to be reproduced by the loudspeaker, headphones and the like, which is compressed in dynamics on the source side for the reasons stated above. Such a measure has hitherto not been known. The expansion at the location of the display has hitherto only been a compensation measure in reciprocal relation to the compression performed on the production side and was not noise-dependent.
Volgens een voordelige verdere uitvoering van de versterker-35 schakeling voor toonsignalen volgens de uitvinding gebeurt de dynamiekexpansie frequentie-selektief in afhankelijkheid van de frequen-tiesamenstelling van de intensiteit van het storingsgeluid ter plaatse van de weergave.According to an advantageous further embodiment of the amplifier circuit for tone signals according to the invention, the dynamic expansion is frequency-selective depending on the frequency composition of the intensity of the interference sound at the location of the reproduction.
Door de uitvinding worden dus aan de weergavekant afzonderlijke bO maatregelen getroffen om de verslechtering van de kwaliteit van het 81 0 0 79 7Thus, the invention takes individual measures on the display side to deteriorate the quality of the 81 0 0 79 7
Λ VΛ Q
-Jf- weergeven te compenseren, welke verslechtering zich voordoet als gevolg van de reeds in het algemeen ingevoerde dynamiekcompressie aan de zendzijde welke volgens de huidige aanwezige ontwerpen nog verhoogd moet worden. De uitvinding maakt het derhalve mogelijk om 5 een schadelijke beïnvloeding van die luisteraars te vermijden welke over gunstige afluisterorastandigheden beschikken respectievelijk andere luisterverwachtingen hebben doordat aan de kant van de luisteraar een storingsniveau-afhankelijke dynamiekexpansie teweeg gebracht wordt.-Jf- to compensate for what deterioration occurs as a result of the already generally introduced dynamics compression on the transmit side which still has to be increased according to the present present designs. The invention therefore makes it possible to avoid a detrimental influence on those listeners who have favorable listening conditions or have other listening expectations by causing a disturbance level-dependent dynamic expansion on the part of the listener.
10 De uitvinding zal aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld na der worden toegelicht met verwijzing naar de tekeningen, waarin: fig. 1 een schema geeft van een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding; fig. 2 compressiekrommen toont voor niet-voorgecomprimeerde 15 nuttige signalen met oorspronkelijke dynamiek bij verschillende niveau* s van een breedbandige storingsruis, berekend uit de krommen voor qua geluidshoogte door gelijkmatig maskerende ruis gesmoorde signalen, waarbij langs de abscis de amplitude van het programma-signaal en langs de ordinaat de amplitude van het weergegeven sig-20 naai aangegeven is en waarbij het storingsruïsniveau parameter is; en 'fig. 3 uit de krommen van fig. 2 berekende compressie- en ex-pansiekrommen aangeeft bij verschillende niveau's van een breedbandige storingsruis voor een vooraf bepaalde signaalniveaugrootte 25 (programma-dynamiek) van 37 tot 40 dB.The invention will be elucidated on the basis of an exemplary embodiment afterwards with reference to the drawings, in which: Fig. 1 shows a diagram of an exemplary embodiment of a device according to the invention; Fig. 2 shows compression curves for non-compressed useful signals with original dynamics at different levels of a wide-band interference noise, calculated from the curves for sound-pitched signals smothered by uniformly masking noise, with the amplitude of the program signal along the abscissa and along the ordinate the amplitude of the displayed sig-20 sew is indicated and the disturbance noise level is parameter; and 'fig. 3 indicates compression and expansion curves calculated from the curves of FIG. 2 at different levels of a broadband interference noise for a predetermined signal level size (program dynamics) from 37 to 40 dB.
De in fig. 1 aangegeven inrichting bevat een ingang 10 voor nuttige signalen, die bijvoorbeeld op de uitgang van de demodulator van een omroepradio-ontvanger aangesloten kan zijn. Verder bevat de inrichting een ingang voor storingssignalen 12, waaraan een sto-30 ringsruissignaal van een storingsaudiomicrofoon of dergelijke toegevoerd wordt. De ingang 10 voor nuttige signalen is via een versterker 1^ en een filterschakeling 16a verbonden met een signaalingang 18a van een dynamiekexpander 20a. Aan de stuuringang 22a van deze expander wordt een dynamiekgebied-stuursignaaltoegevoerd. De expan-35 der heeft een signaaluitgang 2ka. die verbonden is met een uitgangs-klem 26 van de inrichting, welke klem op een weergeefinrichting, bijvoorbeeld een koptelefoon of een eindversterker met daarachter geschakelde luidspreker aangesloten kan worden.The device shown in Fig. 1 contains an input 10 for useful signals, which can for instance be connected to the output of the demodulator of a broadcast radio receiver. The device further comprises an input for interference signals 12, to which an interference noise signal from an interference audio microphone or the like is applied. The input 10 for useful signals is connected via an amplifier 1 ^ and a filter circuit 16a to a signal input 18a of a dynamic expander 20a. A dynamics area control signal is applied to the control input 22a of this expander. The expander has a signal output 2ka. which is connected to an output terminal 26 of the device, which terminal can be connected to a display device, for example headphones or a power amplifier with a loudspeaker switched behind it.
De weergegeven dynamische expander 20a is een in principe be-^0 kende schakelinrichting (zie bijvoorbeeld het tijdschrift ’’Electro- 8 1 0 0 79 7 % -5- nics World”, juni 1971, bladz. 5b en 55) met uitzondering dat de in de bekende schakeling voor het instellen van de grootte van de dyna-miekexpansie dienende draaipotentiometer door een elektronische potentiometer 28 vervangen is, die twee met hun kanalen in serie ge-5 schakelde veldeffekttransistoren (FET) van complementair geleidings-type bevat» De stuurelektroden van deze veldeffekttransistoren zijn verbonden met de stuuringang 22a zodat de weerstand van de kanalen van de veldeffekttransistoren door het dynamiekgebied-stuursignaal in tegengestelde zin gestuurd kan worden. De grootte van het aan de 10 stuuringang 22a toegevoerde dynamiekgebied-stuursignaal bepaalt derhalve de grootte van de door de dynamiekexpander 20a teweeg gebrachte dynamiekexpansie.The dynamic expander 20a shown is a switching device known in principle (see, for example, the magazine "Electro- 8 1 0 0 79 7% -5- nics World", June 1971, pages 5b and 55) with the exception that the rotary potentiometer serving in the known dynamic expansion size circuit has been replaced by an electronic potentiometer 28 which contains two field effect transistors (FET) connected in series with their channels »The control electrodes of these field effect transistors are connected to the control input 22a so that the resistance of the channels of the field effect transistors can be controlled in the opposite sense by the dynamics area control signal. The magnitude of the dynamics area control signal applied to the control input 22a therefore determines the magnitude of the dynamics expansion caused by the dynamics expander 20a.
Het dynamiekgebied-stuursignaal wordt door een schakelinrich-ting 30a opgewekt. De ingang 12 voor stcringssignalen is via een 15 versterker 32 verbonden met de ingang van de schakeling 3Ca. De scha-kelinrichting 30a bevat een filterschakeling 32a, een gelijkricht-schakeling 3^a, een instelbaar dempingselement 36a, bijvoorbeeld een potentiometer, en een scheidingsversterker 38a, bijvoorbeeld een emittervolger, waarvan de uitgang in het meest eenvoudige geval 20 (expansiegraad omgekeerd evenredig met het storingsgeluidniveau) met de stuuringang 22a verbonden is. Voor hogere aanspraken, bijvoorbeeld voor een nauwkeurige kopiëring van de krommen volgens fig.The dynamics area control signal is generated by a switching device 30a. The input 12 for loop signals is connected via an amplifier 32 to the input of the circuit 3Ca. The switching device 30a contains a filter circuit 32a, a rectifying circuit 3a, an adjustable damping element 36a, for example a potentiometer, and a separating amplifier 38a, for example an emitter follower, the output of which in the simplest case 20 (degree of expansion inversely proportional to the disturbing noise level) is connected to the control input 22a. For higher claims, for example for an accurate copy of the curves according to fig.
3 kan er voor de stuuringang 22a een funktieschakeling 23a met een gewenste overdrachtsfunktie geschakeld zijn. De funktieschakeling 25 kan bijvoorbeeld omvatten twee digitaal-analoog-omzetters, die het signaal van de schakeling 30a respectievelijk van het via een klem x vanaf de uitgang van de versterker 'ib toegevoerde nuttige signaal telkens in een digitale waarde omzetten, een overeenkomstig geprogrammeerde vaste-waarde-geheugen (ROM, PROM) waarvan de geheugen-30 plaatsen door de digitale waarden geadresseerd kunnen worden en een overeenkomstige digitale uitgangswaarde bevatten, en een digitaal-analoog-omzetter die de digitale uitgangswaarde in een analoog dynamiekgebied-stuursignaal omzet.3, a function circuit 23a with a desired transfer function may be connected in front of the control input 22a. The function circuit 25 may comprise, for example, two digital-to-analog converters which convert the signal from the circuit 30a or the useful signal supplied via a terminal x from the output of the amplifier 'ib into a digital value, a correspondingly programmed fixed value. value memory (ROM, PROM) whose memory locations can be addressed by the digital values and contain a corresponding digital output value, and a digital-to-analog converter that converts the digital output value into an analog dynamics range control signal.
De dynamiekexpansie volgens de uitvinding kan in het meest een-35 voudige geval onafhankelijk van het frequentiegehalte van het sto-ringsgeluid teweeg gebracht worden. In dit geval kunnen de filter-schakelingen 16a en 32a dan weggelaten worden en de werking van de tot nu toe beschreven schakelinrichting zal nu onder deze veronderstelling toegelicht worden» De ten aanzien van de dynamiek toegepas-bo te begrippen worden hierbij als volgt gedefinieerd: 81 0 0 79 7 9 * -6-The dynamics expansion according to the invention can in the simplest case be effected independently of the frequency content of the interference noise. In this case, the filter circuits 16a and 32a can then be omitted and the operation of the switching device described so far will now be explained under this assumption »The terms used with regard to dynamics are hereby defined as follows: 81 0 0 79 7 9 * -6-
Qorspronkelijke dynamiek: amplitudegebied in decibel van het oorspronkelijke geluidsresultaat, zoals oorspronkelijke spraak, oorspronkelijke muziek en dergelijke.Original dynamics: amplitude range in decibels of the original sound result, such as original speech, original music and the like.
Programmadynamiek: amplitudegebied in decibel van het het oor-5 spronkelijke geluidsresultaat voorstellende signaal, dat in dynamiek door de regie of automatisch werkende elektronische inrichtingen in vergelijking tot de oorspronkelijke dynamiek verminderd wordt, dus de dynamiek van het signaal aan de laagfrequente uitgang van een om-roepradio-ontvanger of toonbandinrichting.Program dynamics: amplitude range in decibels of the signal representing the original sound result, which is reduced in dynamics by the control or automatically operating electronic devices compared to the original dynamics, i.e. the dynamics of the signal at the low-frequency output of an calling radio receiver or tone band device.
10 Weergavedynamiek: amplitudegebied van het door de luidspreker, koptelefoon of dergelijk weergegeven geluids- of audiosignaal,10 Display dynamics: amplitude range of the sound or audio signal reproduced by the loudspeaker, headphones or the like,
Gehoordynamiek: het amplitudegebied dat het menselijke oor sub-jektief gewaar wordt wanneer aan hem het weergegeven signaal met de weergavedynamiek aangeboden wordt (voorgesteld door het signaalni-15 veau van op gelijke geluidssterkte gewaarwording ingestelde verge-lijkingstonen).Hearing dynamics: the amplitude range that the human ear perceives subjectively when the reproduced signal with the reproducing dynamics is presented to him (represented by the signal level of comparative tones set at the same loudness level).
Er is in de inleiding toegelicht dat bij radio-omroepuitzendin-gen in de toekomst een nog sterkere dynamiekcompressie verwacht kan worden. De dynamiekcompressie moet hierbij met het oog op storings-20 ruisniveau en afluisteromstandigheden bemeten worden zoals zij bij het grootste aantal van de luisteraars .aanwezig zijn. Wanneer een relatief sterk gecomprimeerd signaal met een programmadynamiek van bijvoorbeeld 25 dB in een omgeving met geringe storingsruis (sto-ringsgeluidsdrukniveau's bijvoorbeeld 35 dB en minder) weergegeven 25 wordt, ondervindt het oor de gehoordynamiek als onvoldoende. Pas na expansie van de weergavedynamiek tot 49 dB ontstaat er een subjek-tief enigszins tevreden stellende gehoordynamiek van 65 dB, na een expansie van de weergavedynamiek tot 54 dB ontstaat een gehoordynamiek van 70 dB.' 30 Bij elk storingsruisniveau behoort dus in principe slechts een enkele bepaalde dynamiekgrootte van het signaal die voor de weergave- respectievelijk afluistervoorwaarden optimaal is, derhalve een bepaalde weergavedynamiek. Deze optimale weergavedynamiek wordt volgens de uitvinding door expansie van het toegeleverde weer te geven 35 signaal|bereikt, waarbij de expansie afhangt van de voorcompressie en van het storingsgeluidniveau, dat op het moment van weergeven bestaat.It has been explained in the introduction that with radio broadcasting broadcasts an even stronger dynamics compression can be expected in the future. The dynamics compression must be measured in view of the interference noise level and listening conditions as they are present in the majority of the listeners. When a relatively highly compressed signal with a program dynamics of, for example, 25 dB in an environment with low noise interference (interference sound pressure levels, for example, 35 dB and less) is reproduced, the ear experiences the hearing dynamics as insufficient. Only after an expansion of the playback dynamics to 49 dB does a subjective, somewhat satisfying hearing dynamics of 65 dB arise, after an expansion of the playback dynamics to 54 dB, a hearing dynamics of 70 dB is created. ' In principle, therefore, each interference noise level is associated with only a single determined dynamics magnitude of the signal, which is optimal for the reproduction or monitoring conditions, therefore a specific reproduction dynamics. According to the invention, this optimum reproduction dynamics is achieved by expansion of the supplied signal to be reproduced, the expansion depending on the pre-compression and on the disturbance sound level existing at the time of reproduction.
De expansie moet bij een drempelwaarde beginnen, welke van de aan de zend- respectievelijk produktiekant ingestelde dynamiekgroot-40 te of -omvang, dus van de programmadynamiek afhankelijk is en door 8 1 0 0 79 7 <*. % -7- de luisteraar in zijn inrichting op voordelige manier ingesteld kan worden. Bichtwaarden hiervoor zijn in de volgende tabel A aangegeven.The expansion must start at a threshold value which depends on the dynamics magnitude or magnitude set on the transmission or production side, i.e. on the program dynamics, and by 8 1 0 0 79 7 <*. % -7- the listener can be advantageously adjusted in his device. Guide values for this are given in the following table A.
Tabel A.Table A.
programmadynamiek 54 45 37 25 15 dBprogram dynamics 54 45 37 25 15 dB
5 storingsgeluidniveaudrem-5 fault sound level brake
pel 55 45 55 65 75 dBpel 55 45 55 65 75 dB
ligging van het weergave-location of the display
dynamiekgebied 35·«89 45..90 55..92 65..90 75·.90 dBdynamics range 35 · «89 45..90 55..92 65..90 75 · .90 dB
overeenkomstige gehoor- 10 dynamiek 70 70 70 65 60 dB.corresponding hearing dynamics 70 70 70 65 60 dB.
ïïanneer derhalve de in regel 2 van de bovenaangegeven tabel A aangegeven drempelwaarde van het storingsgeluid onderschreden wordt, moet de dynamiekexpansie volgens de uitvinding beginnen. Zo moet bijvoorbeeld bij een programmadynamiek van 25 dB, die bijvoorbeeld door 15 een compressie van de oorspronkelijke dynamiek aan de zendzijde van ongeveer 75 dB tot 25 dB (compressieverhouding 1:3) tot stand komt, de expansie beginnen wanneer een storingsgeluidniveau van 65 dB onderschreden wordt. Bij een storingsgeluidniveau van 55 dB moet door de dynamiekexpansie hierbij bijvoorbeeld een weergavedynamiek van 20 37 dB teweeg gebracht worden. Dienovereenkomstig moet bij een vooraf bepaalde programmadynamiek van 37 dB de expansie gaan inzetten wanneer het niveau van het storingsgeluid onder de waarde 55 dB komt.If, therefore, the threshold value of the disturbing noise indicated in line 2 of the above-mentioned table A is undershot, the dynamics expansion according to the invention must commence. For example, with a program dynamic of 25 dB, which, for example, is achieved by a compression of the original dynamic on the transmit side of about 75 dB to 25 dB (compression ratio 1: 3), the expansion must start when a disturbance noise level of 65 dB is undershot is becoming. For example, at a disturbance noise level of 55 dB, the dynamics expansion must produce a reproduction dynamics of 20 37 dB. Accordingly, at a predetermined program dynamic of 37 dB, the expansion should start when the level of the interference noise falls below the value of 55 dB.
Bij het overschrijden van de in regel 2 van de tabel A aangegeven storingsgeluidniveaudrempelwaarden wordt op voordelige manier 25 een verdere dynamiekcompressie volgens het Duitse octrooischrift 2.456.468 teweeg gebracht. Bij een sterkere voorcompressie (kleinere programmadynamiek) begint de stoorgeluids-afhankelijke dynamiekcompressie pas bij hogere storingsgeluidniveau's.When the disturbing noise level thresholds indicated in line 2 of the table A are exceeded, a further dynamic compression according to German patent 2,456,468 is advantageously effected. With stronger pre-compression (smaller program dynamics), the noise-dependent dynamics compression only starts at higher interference noise levels.
Verdere gegevens betreffende de drempelwaarden van storingsge-30 luidniveau's, bij onderschrijding waarvan de dynamiekexpansie volgens de uitvinding en bij overschrijding waarvan de bekende aanvullende dynamiekcompressie moeten optreden en de weergavedynamiek, die bij een gewenste gehoordynamiek in afhankelijkheid van storingsgeluidniveau aangeboden moet worden, zijn in de aan het einde van de be-35 schrijving opgenomen tabel B weergegeven.Further data concerning the threshold values of disturbing noise levels, below which the dynamics expansion according to the invention is exceeded and when exceeding which the known additional dynamics compression must occur and the reproduction dynamics, which must be offered at a desired hearing dynamics depending on disturbing noise level, are Table B included at the end of the description.
Bij een oorspronkelijke dynamiek van 75 dB (60 dB) worden de aangegeven waarden van de programmadynamiek door de in de volgende tabel C weergegeven compressiefaktoren bereikt: 810079 7 -8-At an initial dynamic of 75 dB (60 dB), the declared values of the program dynamic are achieved by the compression factors shown in table C below: 810079 7 -8-
Tabel C.Table C.
Programmadynamiek (dB) 5^ ^5 37 25 15 10 compressie- 1:1,1:1,7 1i 2 1i 3 1ί 5 1:7,5 verhouding: (1:1,1) (1:1i3) (1 s 1 *6) (1:2,^) (1:*f) (1:6) 5 Een beschouwing van de tabellen A en B leert dat bij afnemend storingsgeluidniveau een grotere weergavedynamiek die de oorspronkelijke dynamiek benadert, gewenst is. Deze dynamiek wordt door de expansie volgens de uitvinding van het weer te geven signaal in afhankelijkheid van de sterkte van het storingsgeluid bereikt en wel moet 10 de expansie bij afnemend storingsgeluid groter worden. Op deze manier kan men bij optimale afluistervoorwaarden de oorspronkelijke dynamiek weer teweeg brengen.Program dynamics (dB) 5 ^ ^ 5 37 25 15 10 compression 1: 1.1: 1.7 1i 2 1i 3 1ί 5 1: 7.5 ratio: (1: 1.1) (1: 1i3) (1 s 1 * 6) (1: 2, ^) (1: * f) (1: 6) 5 A consideration of Tables A and B teaches that with decreasing noise levels, greater display dynamics close to the original dynamics are desired. This dynamic is achieved by the expansion according to the invention of the signal to be reproduced in dependence on the strength of the disturbing noise, although the expansion must increase with decreasing disturbing noise. In this way it is possible to restore the original dynamics at optimal monitoring conditions.
Door de combinatie van de bekende storingsgeluid-afhankelijke dynamiekcompressie met de storingsniveau-afhankelijke dynamiekexpan-15 sie volgens de uitvinding kanteen breder storingsgeluidgebied ge-' realiseerd worden dat bij de luisteraar de indruk van de oorspronkelijke geluidssterkte en geluidssterkte verschillen opgeroepen wordt. De overgang van compressie naar expansie treedt hierbij op wanneer de in de tabellen A en B aangegeven storingsgeluidniveau-drempel-20 waarden in de richting van lagere storingsgeluidwaarden onderschreden worden.The combination of the known disturbance-sound-dependent dynamics compression with the disturbance-level-dependent dynamics expansion according to the invention makes it possible to realize a broader disturbance sound range that the listener evokes the impression of the original loudness and loudness differences. The transition from compression to expansion occurs when the disturbance noise level thresholds indicated in Tables A and B fall below lower disturbance noise values.
Wanneer de oorspronkelijke dynamiek van ongeveer 73 dB tot een programmadynamiek van 21, 29, 37» ^3 respectievelijk 5^ dB gecomprimeerd wordt en een gehoordynamiek van ongeveer 70 dB nagestreefd 25 wordt, is er geen verandering van de programmadynamiek nodig bij storingsgeluidniveau's van 75» 65, 55, ^5 respectievelijk 35 dB (zie de vijfde regel in tabel B). Bij overgang op een ander storingsgeluidniveau is de expansie (respectievelijk compressie) gelijk aan het verschil tussen de bij de programmadynamiek behorende dynamiek 30 en de bij het storingsgeluidniveau behorende dynamiek. De expansie (respectievelijk compressie) ontstaat uit de krommen (zie fig. 2) als verschil tussen de uit de kromme voor de programmadynamiek af te lezen dynamiek en de uit de kromme voor het storingsgeluidniveau af te lezen dynamiek. De expansie (respectievelijk compressie) moet 35 overeenkomstig het bij een bepaald storingsgeluidniveau behorend krommeverloop teweeg gebracht worden. Voor de telkens vooraf bepaalde programmadynamiek zijn expansie- (respectievelijk compressie-) krommen maatgevend die door verschilvorming tussen de bij de programmadynamiek behorende kromme en de bij het storingsgeluidniveau be-^0 horende kromme voor elke afzonderlijke waarde van de programmadyna- 8 1 0 0 79 7 -9- miek verkregen worden. Dit is in fig. 3 voor een programmadynamiek van 37 - 40 dB en een stoorgeluidniveau van 55 dB grafisch weergegeven. De in fig. 3 aangegeven krommen zijn die, welke door de elek-tronika nagevormd moeten worden. Dat wil zeggen in het geval van de 3 dynamiekexpansie volgens de uitvinding door de schakelinrichting 30a in samenhang met de schakeling 23a en de dynamiekexpander 20a. Het storingsgeluidniveau stuurt de overgang van de ene kr.omme naar de andere, waarbij het krommeverloop aangeeft op welke wijze het nuttige signaal in afhankelijkheid van zijn eigen signaalniveauverloop 10 geexpandeerd (respectievelijk gecomprimeerd) wordt. De verwijzings-parameter welke bepaalt met welke gehoorsdynamiek een bepaalde pro-grammadynamiek gehoord moet worden, wordt ter plaatse van de weergave ingesteld, bijvoorbeeld met behulp van een verzwakker of dempings-element 3oa, die met een geschikte instelschaal voorzien kan zijn.When the original dynamics of about 73 dB are compressed to a program dynamics of 21, 29, 37 »^ 3 and 5 ^ dB respectively and a hearing dynamics of about 70 dB are aimed for, no change of the program dynamics is necessary at disturbance noise levels of 75» 65, 55, ^ 5 and 35 dB respectively (see the fifth line in Table B). When changing to a different disturbing noise level, the expansion (or compression) is equal to the difference between the dynamics associated with the program dynamics and the dynamics associated with the disturbing noise level. The expansion (or compression) arises from the curves (see fig. 2) as a difference between the dynamics to be read from the curve for the program dynamics and the dynamics to be read from the curve for the disturbance noise level. The expansion (or compression) must be effected in accordance with the curve profile associated with a particular disturbance noise level. For the predetermined program dynamics, expansion (or compression) curves are decisive, which are due to the difference between the curve associated with the program dynamics and the curve associated with the disturbance noise level for each individual value of the program dynamics. 8 1 0 0 79 7-9 are obtained. This is shown graphically in fig. 3 for a program dynamics of 37 - 40 dB and a noise level of 55 dB. The curves shown in FIG. 3 are those to be reconfigured by the electronics. That is, in the case of the dynamic expansion according to the invention by the switching device 30a in conjunction with the circuit 23a and the dynamic expander 20a. The disturbing sound level controls the transition from one curve to the other, the curve curve indicating how the useful signal is expanded (or compressed) depending on its own signal level curve. The reference parameter which determines with which hearing dynamics a particular program dynamics is to be heard is set at the location of the reproduction, for example with the aid of an attenuator or damping element 30a, which can be provided with a suitable adjustment scale.
15 Volgens een voordelige uitvoering van de uitvinding wordt het hoorfrequentiegebied in een aantal deelgebieden verdeeld en wordt de graad van de expansie in elk deelfrequentiegebied van het hoorge-bied aangepast aan het daar aanwezige spektrale gedeelte van het storingsgeluid, dus bijvoorbeeld van de omgevingsruis. Hierdoor kan 20 een met de oorspronkelijke dynamiek overeenkomstige dynamiek in bijzonder ruime mate opnieuw verkregen worden.According to an advantageous embodiment of the invention, the hearing frequency range is divided into a number of subareas and the degree of expansion in each partial frequency range of the hearing range is adapted to the spectral part of the disturbing noise, i.e., for example, the surrounding noise, which is present there. As a result, a dynamic corresponding to the original dynamics can be obtained again to a very large extent.
Bij voorkeur wordt het hoorfrequentiegebied in zes deelgebieden of banden met de grensfrequenties 0 - 130 Hz, 130 - 260 Hz, 260 - 600 Hz, 600 - 1500 Hz, 1500 - 4000 Hz, en 4000 - 16.000 Hz ver-25 deeld.Preferably, the hearing frequency range is divided into six partial areas or bands with the cut-off frequencies 0 - 130 Hz, 130 - 260 Hz, 260 - 600 Hz, 600 - 1500 Hz, 1500 - 4000 Hz, and 4000 - 16,000 Hz.
De onderverdeling van het frequentiegebied gebeurt hier bij de in fig. 1 aangegeven schakelinrichting door middel van twee folterbanken, waartoe ook de filters 16a en 32a behoren. De i'ilters 16a en 32a kunnen dus bijvoorbeeld laagdoorlaatfilters met een bovengrens-30 frequentie van 130 Hz zijn. Op de uitgang van de versterker 14 zijn dan verder nog de ingangen van verdere filters voor de andere deel-frequentiegebieden aangesloten, dus bijvoorbeeld een banddoorlaatfil-ter 16b met een doorlaatgebied van 130 - 260 Hz, een banddoorlaatfil-ter 16c met een doorlaatgebied van 260 - 600 Hz, enz. Op overeen-35 komstige wijze is op de uitgang van de versterker 32 een banddoor-laatfilter 32b met een doorlaatgebied van 130 - 260 Hz, een banddoor-laatfilter 32c met een doorlaatgebied van 2β0 - 600 Hz, enz. aangesloten. Voor elk frequentiegebied is verder een expander 20b, 20c, ... en een schakelinrichting 30b, 30c, ... alsmede eventueel een 40 funktieschakeling 23b, 23c, ... voor het opwekken van een bijbeho- 81 0 0 79 7 -10- rend dynamiekgebied-stuursignaal aangebracht» die geschakeld zijn evenals eerder aan de hand van de sehakelingsonderdelen 20a, 23a, en 30a beschreven is. De uitgangen 24b, 24c,... van de expanders zijn verbonden met de gemeenschappelijke uitgangsklem van de inrich-5 ting.The frequency range is subdivided here in the switching device shown in Fig. 1 by means of two torture banks, which also include filters 16a and 32a. Thus, filters 16a and 32a can be, for example, low-pass filters with an upper limit frequency of 130 Hz. The inputs of further filters for the other sub-frequency ranges are then also connected to the output of the amplifier 14, so for example a band-pass filter 16b with a pass range of 130 - 260 Hz, a band-pass filter 16c with a pass range of 260 - 600 Hz, etc. Correspondingly, at the output of the amplifier 32 is a band-pass filter 32b with a transmission range of 130 - 260 Hz, a band-pass filter 32c with a transmission range of 2 - 600 Hz, etc. connected. For each frequency range there is further an expander 20b, 20c, ... and a switching device 30b, 30c, ... as well as optionally a function circuit 23b, 23c, ... for generating an associated 81 0 0 79 7 -10 - the dynamics region control signal is applied which are switched as described previously with reference to the switching parts 20a, 23a and 30a. The outputs 24b, 24c, ... of the expanders are connected to the common output terminal of the device.
Door het besturen van de dynamiekexpansie in de afzonderlijke frequentiebanden wordt gerealiseerd dat de expansie slechts in die gebieden gebeurt waarin geen stoorsignaal van noemenswaardige intensiteit aanwezig is.By controlling the dynamic expansion in the individual frequency bands, it is realized that the expansion occurs only in those areas in which no interference signal of significant intensity is present.
10 Daar laagfrequente storingssignalen nuttige signalen van hoge re frequenties meer maskeren en smoren dan hoogfrequente storingssignalen dit bij nuttige signalen van lagere frequenties doen, dat wil zeggen daar zoals bekend de maskering en smoring door een sto-ringssignaal meer bij hogere frequenties dan bij lagere frequenties 13 gebeurt, kan volgens een verdere uitvoering van de uitvinding een medebesturing van de expansie (respectievelijk compressie) van hoger gelegen frequentiebanden door storingssignaalcomponenten in aangrenzende lager gelegen frequentiebanden voorzien zijn.10 Since low-frequency interference signals mask and throttle useful signals of high frequencies more than high-frequency interference signals do so for useful signals of lower frequencies, that is to say, since, as is known, the masking and choking by a disturbance signal is more at higher frequencies than at lower frequencies. According to a further embodiment of the invention, co-control of the expansion (or compression) of higher frequency bands by disturbing signal components in adjacent lower frequency bands can be provided.
Om deze medebesturing te verkrijgen zijn er bij de schakelin-20 richting volgens fig. 1 versterkers 40a, 40b, ... aangebracht die een instelbare versterkingsgraad hebben. De versterker 40a koppelt het dynamiekgebied-stuursignaal van het frequentiebereik 0 - 130 Hz met een vooraf bepaalde, verzwakte amplitude naar de stuursignaal-ingang van de expander 20b voor het frequentiebereik 130 - 260 Hz.In order to obtain this co-control, amplifiers 40a, 40b, ... which have an adjustable degree of gain are provided in the switching device according to Fig. 1. The amplifier 40a couples the dynamic range control signal of the frequency range 0-130 Hz with a predetermined attenuated amplitude to the control signal input of the expander 20b for the frequency range 130-260 Hz.
25 Opdat er geen terugwerking naar het naast hogere frequentiebereik kan voorkomen, is er tussen de versterker 38b voor het 130 - 260 Hz-dynamiekgebied-stuursignaal en de stuursignaalingang 22b van de expander 20b een scheidingsversterker 42b aangebracht, waarvan de versterkingsgraad bij voorkeur eveneens ingesteld kan worden. Over-30 eenkomstige schakelinricht'ingen kunnen er ook tussen de schakelings-onderdelen voor de andere frequentiebereiken aangebracht zijn.In order that no retroactivity to the next higher frequency range can occur, between the amplifier 38b for the 130 - 260 Hz dynamics range control signal and the control signal input 22b of the expander 20b there is provided a separation amplifier 42b, the amplification degree of which can preferably also be adjusted. turn into. Corresponding switching devices may also be arranged between the circuit components for the other frequency ranges.
De versterkers 40, die telkens een dynamiekgebied-stuursignaal van een lager frequentiebereik aan de dynamiekexpander van het naast hogere frequentiebereik toevoeren, bewerkstelligen bij voorkeur*ver-35 zwakking van het signaal met ongeveer 30 dB.The amplifiers 40, which each supply a dynamic range control signal of a lower frequency range to the dynamic expander of the next higher frequency range, preferably effect attenuation of the signal by about 30 dB.
Wanneer men de scheidingsversterker 42 weglaat, dan werken de dynamiekgebied-stuursignalen van een lager frequentiebereik in toenemend zwakkere mate in op de hoger in frequentie gelegen frequentiebereiken, hetgeen in vele gevallen voordelig is.If the isolation amplifier 42 is omitted, the dynamic range control signals of a lower frequency range act increasingly weaker on the higher frequency ranges, which in many cases is advantageous.
40 In het meest eenvoudige geval is het voldoende wanneer in het 8 1 0 0 79 7 -11- totale hoorbare frequentiebereik boven, de middenfrequentie van het stoorsignaal dezelfde compressie respectievelijk expansie toegepast wordt, zoals in het middengebied van het storingssignaal zelf. Om dit te realiseren kan men de dynamiekgebied-stuursignalen van de 5 lagere frequentiebereiken via geschikte koppelschakelingen toevoeren aan de expanders van alle hoger in frequentie gelegen frequentiebereiken- De koppelschakelingen kunnen hierbij het telkens grootste dynamiekgebied-storingssignaal kiezen, dus volgens een soort exclu-sieve-OF-poort werken, of niet-lineaire, in het bijzonder ongeveer 10 logaritmische sommering van de dynamiekgebied-stuursignalen bewerkstelligen.In the simplest case it is sufficient if, in the total audible frequency range above, the center frequency of the interference signal, the same compression or expansion is applied, as in the middle region of the interference signal itself. In order to realize this, the dynamic range control signals of the 5 lower frequency ranges can be fed via suitable coupling circuits to the expanders of all higher frequency ranges. The coupling circuits can select the largest dynamic range disturbance signal in each case, i.e. according to a kind of exclusive OR gate operate, or effect non-linear, especially about 10 logarithmic summation of the dynamics area control signals.
Er is reeds vermeld dat de dynamiekexpander volgens de uitvinding met een dynamiekcompressor gecombineerd kan zijn, die een verdere dynamiekcompressie bewerkstelligt wanneer het storingsgeluia-15 niveau een vooraf bepaalde waarde overschrijdt. Een dergelijke scha-kelinrichting bewerkstelligt dan al naar gelang het aanwezige sto-ringsgeluidniveau een dynamiekexpansie of een dynamiekcompressie. In beide gevallen kan de verandering van de dynamiek van afzonderlijke frequentiebereiken van het toonsignaal in afhankelijkheid van een 20 analyse van de storingsruis gebeuren, zoals dit voor de dynamiekcompressie in het Duitse octrooischrift 2.456.^68 beschreven is.It has already been mentioned that the dynamics expander according to the invention can be combined with a dynamics compressor, which effects a further dynamics compression when the disturbance noise level exceeds a predetermined value. Depending on the interference noise level present, such a switching device then effects a dynamic expansion or a dynamic compression. In either case, the change of the dynamics of individual frequency ranges of the tone signal may occur depending on an analysis of the interference noise, as described for the dynamics compression in German Pat. No. 2,456,668.
De in de versterkerschakeling voor toonsignalen aanwezige scha-kelinrichting voor het veranderen van de dynamiek van het toonsignaal (dynamiek-expander en eventueel dynamiek-compressor) kan afge-25 schakeld worden.The switching device in the tone signal amplifier circuit for changing the tone signal dynamics (dynamics expander and possibly dynamics compressor) can be switched off.
V/anneer de storingsgeluiddetector een microfoon omvat, is bij voorkeur een de toonweergave kortstondig onderbrekende schakelin-richting aangebracht, en is de storingsgeluiddetector zodanig uitgevoerd dat hij het storingsgeluidsignaal slechts gedurende de korte 50 periodei opwekt waarin de toonweergave onderbroken is. De onderbreking kan zo kort zijn dat zij praktisch niet door het oor waargeno-. men wordt en/of kan in afhankelijkheid van de amplitude van het toonsignaal optreden zodat de onderbreking slechts bij zachte passages gebeurt en daarom minder merkbaar is dan wanneer zij bij lui-55 de passages zou optreden.When the disturbing sound detector comprises a microphone, a switching device interrupting the tone reproduction is preferably arranged, and the disturbing sound detector is designed such that it only generates the disturbing sound signal during the short periods in which the tone reproduction is interrupted. The interruption can be so short that they practically fail to perceive through the ear. one becomes and / or can occur depending on the amplitude of the tone signal, so that the interruption occurs only with soft passages and is therefore less noticeable than if it were to occur with lazy-55 passages.
In plaats van de toonweergave kortstondig te onderbreken kan de meting van het storingsgeluidniveau ook zonder onderbreking van de toonweergave op tijdstippen gebeuren waarin het signaalniveau van de toonsignalen onder een vooraf bepaalde drempel ligt. ko Door de laatstgenoemde maatregelen wordt gewaarborgd dat het 81 0 0 79 7 -12- nuttige geluid niet op foutieve wijze als storingsgeluid geïnterpreteerd wordt.Instead of briefly interrupting the tone reproduction, the measurement of the disturbing noise level can also take place without interrupting the tone reproduction at times in which the signal level of the tone signals is below a predetermined threshold. ko The latter measures ensure that the useful noise is not misinterpreted as disturbing noise.
De in de tabellen aangegeven waarden kunnen met behulp van de in fig. 2 aangegeven krommescharen geïnterpoleerd worden. Voor de 5 qua gehoor juiste sturing van de expansie (alsmede van de bekende compressie) zijn deze krommen maatgevend. De stijlheid van deze krommen geeft het compressie- respectievelijk expansiegedrag in afhankelijkheid van de waarde van de programmadynamiek aan. Als parameter geldt het storingsgeluidniveau.The values indicated in the tables can be interpolated with the aid of the curved scissors shown in Fig. 2. These curves are decisive for the correct control of the expansion (as well as of the known compression) in terms of hearing. The steepness of these curves indicates the compression or expansion behavior depending on the value of the program dynamics. The noise level is a parameter.
10 De dynamieksturing (expansie respectievelijk expansie + com pressie) kan op voordelige manier gecombineerd worden met een verandering van de geluidssterkte, bijvoorbeeld de versterker kan een amplitude-lineair werkende versterkertrap bevatten, waarvan de ver-sterkingsgraad in wezen in dezelfde zin zoals de storingsgeluidam-15 plitude verandert, gestuurd wordt. De versterkingsgraad kan bijvoorbeeld een lineair evenredig funktie van de storingsgeluidamplitude zijn.The dynamics control (expansion or expansion + compression) can advantageously be combined with a change in the loudness, for example the amplifier can comprise an amplitude-linear amplifier stage, the amplification of which is essentially in the same sense as the disturbing noise. 15 plitude changes, is controlled. The gain can be, for example, a linearly proportional function of the disturbing sound amplitude.
8 1 0 0 79 7 -13- ς *8 1 0 0 79 7 -13- ς *
Tabel Β.Table Β.
Signaalniveau en prograramadyhamiek, die bij een gewenste ge- hoordynamiek in afhankelijkheid van het storingsgeluidniveau aangeheid boden moeten worden; tegelijk:afhankelijk~van de drempel voor het inzetten van de dynamiek-compressie respectievelijk -expansie van de vooraf bepaalde programmadynamiek bij een gekozen gehoordynamiek. (Alle waarden in dB).Signal level and program rhythm, which must be offered for a desired hearing dynamics in dependence on the noise level; simultaneously: dependent on the threshold for applying the dynamics compression or expansion of the predetermined program dynamics at a selected hearing dynamics. (All values in dB).
Storingsgeluidniveau (-drempel) 33 45 33 63 73 83 ( Programma- 39 *h dynamiek os o ctf ir\ ja s ir\ niveau as-o van... tot 35-74 , programma- % *d dynami ek kk 36 28 21 15 10 O &Interference noise level (threshold) 33 45 33 63 73 83 (Program 39 * h dynamics os o ctf ir \ yes s ir \ level as-o from ... to 35-74, program% * d dynamics kk 36 28 21 15 10 O &
O (v OO (v O
λ a vo niveau ω-α van...tot 35-79 45-81 55-83 65-86 75-90 85-95 , ^ prograrama- £ 'g dynamiek 49 32 25 18 0 IJ LP> -s s vo niveau ω-α van...tot 35-84 55-87 65-90 75-93 1 ^ programma- § 'g dynamiek 35 o cj co •g s ° niveau 63^ van... tot 55-90 x programma- IX dynamiek 54 45 37 29 21 16 o s ^ a g. niveau van...tot 35-Ö9 45-90 55-92 65-94 75-96 85-101 x programma- sl, X dynamiek 30 23λ a vo level ω-α from ... to 35-79 45-81 55-83 65-86 75-90 85-95, ^ prograrama- £ g dynamics 49 32 25 18 0 IJ LP> -ss vo level ω-α from ... to 35-84 55-87 65-90 75-93 1 ^ program § 'g dynamics 35 o cj co • gs ° level 63 ^ from ... to 55-90 x program IX dynamics 54 45 37 29 21 16 os ^ a g. level from ... to 35-Ö9 45-90 55-92 65-94 75-96 85-101 x program sl, X dynamics 30 23
Ma <§ niveau &£ van...tot 75-105 85-108 M pro gramma- u X dynamiek 25 o s a § niveau van... tot 85-110 8 1 0 0 79 7Ma <§ level & £ from ... to 75-105 85-108 M program X dynamics 25 o s a § level from ... to 85-110 8 1 0 0 79 7
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8100797A NL8100797A (en) | 1981-02-18 | 1981-02-18 | Audio amplifier with dynamic-range expander - increases dynamic range compensation for recording as unwanted ambient sound level decreases |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8100797 | 1981-02-18 | ||
| NL8100797A NL8100797A (en) | 1981-02-18 | 1981-02-18 | Audio amplifier with dynamic-range expander - increases dynamic range compensation for recording as unwanted ambient sound level decreases |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8100797A true NL8100797A (en) | 1982-09-16 |
Family
ID=19837047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8100797A NL8100797A (en) | 1981-02-18 | 1981-02-18 | Audio amplifier with dynamic-range expander - increases dynamic range compensation for recording as unwanted ambient sound level decreases |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL8100797A (en) |
-
1981
- 1981-02-18 NL NL8100797A patent/NL8100797A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7551745B2 (en) | Volume and compression control in movie theaters | |
| US4381488A (en) | Dynamic volume expander varying as a function of ambient noise level | |
| JP2966846B2 (en) | Automatic dynamic equalization device | |
| US5361381A (en) | Dynamic equalizing of powered loudspeaker systems | |
| US5553151A (en) | Electroacoustic speech intelligibility enhancement method and apparatus | |
| KR910006321B1 (en) | Stereo enhancement system | |
| US4841572A (en) | Stereo synthesizer | |
| US8615094B2 (en) | Automatic level control circuit | |
| US4944018A (en) | Speed controlled amplifying | |
| US4118604A (en) | Loudness contour compensated hearing aid having ganged volume, bandpass filter, and compressor control | |
| US4490691A (en) | Compressor-expander circuits and, circuit arrangements for modifying dynamic range, for suppressing mid-frequency modulation effects and for reducing media overload | |
| CA1117432A (en) | Amplifying and equalizing | |
| US5481617A (en) | Loudspeaker arrangement with frequency dependent amplitude regulation | |
| US6965676B1 (en) | Volume-responsive loudness compensation circuits, systems, and methods | |
| KR20000029950A (en) | Apparatus and methods for the harmonic enhancement of electronic audio signals | |
| US4327331A (en) | Audio amplifier device | |
| EP0717888A1 (en) | Variable gain amplifier | |
| NL8100797A (en) | Audio amplifier with dynamic-range expander - increases dynamic range compensation for recording as unwanted ambient sound level decreases | |
| DE2945783C2 (en) | Sound signal amplifier circuit | |
| GB2207313A (en) | Signal controlled by noise signal compensator | |
| GB2093290A (en) | Audio signal amplifier circuit | |
| JP2946884B2 (en) | Low frequency response correction circuit | |
| Fisher | 8 Noise Reduction Systems | |
| CA1219809A (en) | Audio compressors and expanders | |
| Audio | Crossovers de-mystified |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |